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Einlaßsteuerung mit Teller- und Kegelventil für Kolbenkraftmaschinen.
Einlaßsteuerorgane mit Teller- oder Kegelventilen für Kolbenkraftmaschinen sind
an sich bekannt. Von diesen bekannten Einlaßsteuerungen unterscheidet ' sich der
Erfindungsgegenstand dadurch, daß der Steuerkanal als Diffusor ausgebildet und vom
Frischdampfraum umgeben ist. Hierdurch wird erreicht, daß einerseits die Deformation
der umgebenden Gehäusewände keinerlei nachteiligen Einfiuß auf die Dichtheit des
Einlaßorgans ausübt und andererseits der Wärmeträger während der Eintrittsperiode
infolge der dauernden Heizung des Diffusorraumes seinen Arbeitsprozeß finit höchster
Temperatur bzw. gesteigertem Wärmeinhalt beginnt.
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Eine weitere Ausbildung des Erfindungsgegenstandes besteht darin,
daß die Eröffnungsbewegung zwangläufig und die Schlußbewegung mittels einer gemeinsamen
Feder F für zwei gleichachsige Steuerorgane erfolgt. Hierdurch wird der Vorteil
einfacher und gedrängter Bauart erreicht.
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Eine andere Ausbildung des Erfindungsgegenstandes besteht darin, daß
die Eröffnungsbewegung durch das verdichtete Betriebsmittel unter Zuhilfenahme einer
Feder F, und die Einleitung der Schlußbewegung zwangläufig erfolgt. Dadurch wird
ein zuverlässiger und ruhiger Gang der Steuerung erzielt.
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Abb. i zeigt eine Anordnung und Ausführungsform der gesteuerten Diffusoreinlaßventile
für die beiden Kolbenseiten eines Dampfzylinders, bei denen die Eröffnungsbewegung
durch zwangläufige Berührung von Steuerdaumen und Ventil, die Schlußbewegung dagegen
kraftschlüssig mittels einer Feder nach der Ablaufkurve des Daumens erfolgt; in
Abb. a dagegen entsteht die Ventilbewegung durch umgekehrte Wirkung des Steuerdaumens.
In
allen Fällen ist das Steuerventil von so geringen Abmessungen, daß im Sitzquerschnitt
fs die Dampf-, Gas- oder Luftgeschwindigkeit bis zur kritischen sich steigert. An
diesen engsten Querschnitt schließt sich alsdann der Diffusor E, mit der für geringe
Vbertrittsgeschwindigkeit in den Zylinderraum erforderlichen Ouerschnittsverbeiterung
auf f, an.
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Bei den Einlaßventilen L',, 1'._ (Abb. r! für Dampfmaschinen dienen
ihre hohlen Führungszylinder C gleichzeitig als Träger der Wälzrollen R,, R,, gegen
welche die Steuerdaumen D,, D, für die Eröffnungsbewegung abwechselnd anschlagen,
und mittels welchen die beiden Ventile auch bei ihrer ie@veiligen Schlußbewegung
dem Daumen unter dein Einfluß der gemeinsamen Feder F folgen. Die kegelförmig erweiterten
DiffusorkörperE,,E_ werden finit ihren ringföriiiigen Austrittsquerschnitten
f, so an die Einlaßkanä 1e K,, IL, des Dampfzylinders angeschlossen. (laß
sie mit dein kegelförmigen Teil auf möglichst große Länge in die Dainpfkaminer hineinragen.
Es wird dadurch eine wirksame Heizung bzw. Trocknung oder Aufrechterhaltung der
Überhitzungstemperatur des Dampfes während der Füllungsperiode erreicht, während
bei der seither üblichen Anordnung der Einlaßventile am Zvlinder oder im Deckel
der Eintrittsdampf hinter dein Ventil unmittelbar der abkühlenden Wirkung der Zylinder-und
Kanalwände ausgesetzt ist. Der dauernd geheizte Diffusorraum ist daher auch vom
wärmetechnischen Standpunkt nicht mehr als schädlicher Raum zu betrachten, und erzeugt
nicht etwa sogenannte Raumschällen. Vielmehr wird durch diese eigenartige Nachheizung
oder Trocknung des Füllungsdampfes unmittelbar vor seinem Eintritt in den Arbeitsrauin
des Zvlinders der Eintrittsverlust vermindert und die Dampfökonomie dementsprechend
erhöht.
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Bei der Ausbildung der Einlaßventile nach Abb. a bleibt die Form und
Lage der Ventile samt Diffusor übereinstimmend finit Abb. i. Dadurch aber, 0a13
Anordnung und Arbeitsweise des Daumens die Schlußbewegung der V entile zwangläufig
macht, wird noch eine weitere Vereinfachung der Konstruktion der Ventile und des
Daumens erreicht. Die Auflaufflächen des Dainnens haben dabei die Schlußbewegung
der Ventile jeweils nur einzuleiten, weil die gegen Ende der Füllungsperiode zunehmende
Saugwirkung des einströmenden Dampfes den Ventilschluß selbsttätig bewirkt, so (laß
der Daumen die Einlaßventile nicht auf ihren Sitz zu drücken braucht und die Wälzrollen
bei geschlossenen Ventilen geringes Spiel der Daumenfläche gegenüber besitzen dürfen.
Zur Ventilöffnung dient je eine in den Hohlraum der Ventillcörper eingebaute Druckfeder
h, deren Spannung durch die als Widerlager dienenden Stangen S reguliert werden
kann, wozu das im Stangenauge drehbare Exzenter E verwendbar ist.
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Die Abmessungen der Diffusorventile lassen sich z. B. bei Dampfmaschinen
infolge der ini engsten Querschnitt lles Diffusors anwendbaren kritischen Dainpfgeschw-indigkeiten
von .13o bis 36o Meter derart vermin-(lern, (laß die Sitzquerschnitte nur etwa den
sechsten bis zehnten Teil derjenigen (ler gleichen Zwecken dienenden Doppelsitzventile
betragen und die Ventilhübe nur wenige Millimeter notwendig werden. Infolge der
Kleinheit der Ventilmasse und des Ventilhubes werden so geringe lebendige Kräfte
am bewegten Ventil wirksam, daß die C'ni-(lrehuiigszahl der mit Ventil gesteuerten
Wärniekraftmaschinen von der Rücksicht auf die Steuerventile nicht mehr abhängig
gemacht zu werden braucht. Die Einfachheit der Ventil- und Sitzforen und der Umstand.
daß Ventil und Diffusor frei schwebend und unabhängig von den umgebenden Zylinder-und
(kliäusewänden in den zugehörigen Eintrittsrauin des dampf- oder gasförmigen Arbeitsträgers
eingebaut werden können, macht die vorbeschriebene Einlaßsteuerung mit Diffusorventil
allen bis jetzt versuchten-Sonderkonstruktionen von Steuerungen für Heißriainpf-
und Gasmaschinen weit überlegen.