DE39897C - Hydraulische Maschine für veränderlichen Kraftbedarf - Google Patents

Description

KAISERLICHES

ρατένΑέγπ

Die vorliegende Erfindung hat den Zweck, bei Hochdruck-Wasserkraftmaschinen den Verbrauch des Kraftwassers in jedem Augenblicke der von der Maschine zu leistenden Arbeit entsprechend zu regeln, und zwar geschieht dies dadurch , dafs bei gleichbleibendem Kolbenhube nicht die ganze Cylinderfüllung verbraucht wird, sondern nur ein Theil derselben, wobei das Mafs der Füllung (also die verbrauchte Wassermenge) von der zu leistenden Arbeit der Maschine abhängig gemacht wird. Zu diesem Zweck wird der Wasseraustritt aus dem Cylinder nach dem Wasserablaufkanal auf eine gewisse Strecke des Kolbenweges gehindert, jedoch auch zu gleicher Zeit der Wasseraustritt durch ein Rückschlagventil hindurch nach der anderen Seite des Kolbens bewerkstelligt. Der Theil des Kolbenweges, während dessen Dauer der Wasserausflufskanal abgesperrt ist, kann beliebig gewählt werden, und zwar entweder vom Anfang bis zu einer bestimmten Länge oder von einer bestimmten Länge bis zum Ende oder beides bei einem Hub oder auf eine gewisse Strecke rechts und links von der mittleren Kolbenstellung aus."

Es ist beispielsweise bei einer Schieberconstruction zwischen den Vertheilungskanälen des Cylinders und dem Zuführungsrohr eine Verbindung geschaffen, welche dem Wasser vor dem Kolben gestattet, während der Zeit, wo kein Abflufs desselben stattfinden kann, durch ein Rückschlagventil nach dem Zuführungsraume zurück und von dort auf die entgegengesetzte Seite des Kolbens zu gelangen. Von dem Momente an, wo der Schieber des Abfuhrungsrohres den Ablauf des Wassers freigiebt, schliefst das Rückschlagventil, das gebrauchte Wasser läuft frei ab. und der Cylinder erhält neues Druckwasser so lange, bis der Wasserabfiufs wieder gesperrt ist. Dieses Spiel wiederholt sich bei jedem Kolben-Hin- und -Hergange von Neuem. Die Dauer des freien Wasserablaufs wird durch eine besondere Bewegung des Schiebers am Abflufsrohre veränderlich gemacht ■ und kann der Schieber von Hand oder vom Regulator aus diese Bewegung erhalten. Einer gröfseren Arbeitsleistung der Maschine entspricht eine längere Ablaufdauer des Wassers, d. h. also, die Cylinderfüllung mit frischem Wasser wird eine gröfsere.

Auf beiliegender Zeichnung stellt Fig. 1 einen Grundrifs mit Schnitt durch den Cylinder, den Wasserzuführungsraum und den Wasserabführungsraum nebst den zugehörigen Schiebern dar. Fig. 2 ist ein Querschnitt durch diese Theile der Maschine. Fig. 3 endlich veranschaulicht eine Seitenansicht des Abflufsraumes nebst Schieber mit abgenommenem Verschlufsdeckel. A ist der Kolben der Maschine, B der Muschelschieber für die Vertheilung des Wassers und c derjenige Schieber, welcher den Wasserabfiufs regelt. Beide Schieber werden mittelst Excenters von der Schwungradwelle aus bewegt. Der für den Wasserabfiufs bestimmte Schieber c hat eine trapezförmige Gestalt, der neben der hin- und hergehenden Bewegung noch eine Seitwärtsbewegung vom Regulator oder von Hand aus erhält. Diese Seitwärtsbewegung wird durch Zahnstange und Zahnsegment, Fig. 2 und 3, ermöglicht, kann jedoch auch auf jede andere

Art und Weise erreicht werden. Auch kann der Flachschieber als Rundschieber construirt sein. Man erzielt durch die Doppelbewegung des Schiebers c ein mehr oder weniger grofses . Oeffnen der Schlitze für den Austritt des gebrauchten Wassers und. somit eine Regelung desselben je nach Kraftverbrauch der Maschine. ,

Auf jedem Wasserzuführungs- bezw. Vertheilungskanal \ und \^l des Cylinders ist ein. Rückschlagventil r und r¹ gewöhnlicher Art angebracht, welches dem Wasser den Rücktritt zum Schieberkasten B gestattet während der Zeit, wo kein Abflufs vom Schieber c zugelassen wird. Ueber jedem Rückschlagventile befindet sich ein Windkessel, welcher Stöfse, die in der Leitung vorkommen, auszugleichen hat. Unterhalb jedes Ventils ist seitwärts in der Cylinderwandung je ein kleines regulirbares, sogenanntes Schnüffelventil χ und x¹ angebracht, welches den durch Absorption vorkommenden Luftverlust in dem Windkessel wieder ausgleicht. Der Austrittskanal α steht durch den Kanal k mit dem Wasserabflüsse Z in Verbindung.

Angenommen, der Kolben bewegt sich in der Pfeilrichtung, so tritt zunächst Wasser vom Zuflufsrohre ä mittels des Vertheilungsschiebers B durch den Kanal \ hinter den Kolben A. Das vor dem Kolben sich befindende Wasser wird alsdann durch Kanal ^¹ und Ventil r¹ nach dem Schieberkasten B wieder verdrängt'und kann nachdem wieder so lange hinter den Kolben zurücktreten, bis der zweite Schieber c sich öffnet und dem Wasser den Austritt durch I ins Freie gestattet. Dieser Austritt ist variabel und hängt jedesmal mit dem Gange der Maschine und der entsprechenden Stellung des Schiebers c zusammen. Ist so der Kolben an das andere Ende des Cylinders gelangt, so tritt jetzt das Druckwasser durch Kanal ^¹ ein, der Kolben macht seinen Rückgang und das auf der anderen Seite des Kolbens befindliche Wasser wird durch ein Ventil r zum Schieberkasten -B zurückgedrängt. Dieses Spiel wiederholt sich bei jedem Hin- und Hergange des Kolbens. Wie ersichtlich, wird hierbei stets nur so viel frisches Druckwasser verbraucht, wie der jedesmaligen Arbeitsleistung der Maschine entspricht.

Die gleiche Wirkung erzielt man auch, wenn man statt der zwei Schieber nur einen Schieber anwendet und dann die innere Ueberdeckung etwa durch trapezförmige Gestalt der Kanäle variabel macht.

Die in Fig. 4 bis 8 dargestellte Maschine stellt den hydraulischen Motor mit einem Schieber, einem sogenannten Kolbenschieber, dar, der die Steuerung bewirkt. Die Vertheilungskanäle sind von trapezförmiger Gestalt und ebenso hat die innere Ueberdeckung des Schiebers eine entsprechende Gestaltung.

Die Zeichnung veranschaulicht in Fig. 4 einen Grundrifs mit Schnitt durch den Cylinder und die Steuerung; Fig. 5 ist ein Querschnitt durch diese Theile. und Fig. 6 eine Seitenansicht des Schieberkastens mit abgenommenem Deckel; Fig. 7 ist ein Horizontalschnitt nach Linie g-h der Fig. 5, und Fig. 8 endlich stellt die abgewickelten Kanäle des Schieberkastens dar mit der auf denselben punktirt angedeuteten Ueberdeckung des Schiebers.

Es ist A wieder der Kolben der Maschine und B der hierbei zur Verwendung kommende sogenannte Kolbenschieber, welcher von der Schwüngradweile aus seine Bewegung erhält. % und ^¹ sind die Eintrittskanäle für das Druckwasser und α der Austrittskanal für dasselbe, r und r¹ sind die auf den Eintrittskanälen sitzenden Rückschlagventile und χ und x¹ die sogenannten SchnUffelventile, welche den durch Absorption entstehenden Luftverlust ausgleichen sollen. Das Druckwasser gelangt von s aus in den Raum £, in dem die beiden Rückschlagventile r und r¹ sich befinden, und von hier durch zwei im Boden dieses Raumes ί angebrachte Löcher e und e^l zum Schieberkasten des Kolbenschiebers B.

Bewegt sich der Kolben in der Pfeilrichtung, so- tritt Wasser vom Zuflufsrohre s durch Loch e und den Kanal \ hinter den KoI-* ben A. Das vor dem Kolben sich befindende Wasser wird alsdann durch den Kanal ^¹ in dem Mafse nach dem Auslafskanale α entweichen können, wie es die innere Ueberdeckung des Schiebers B zuläfst. Der Theil des Wassers, der nicht durch α entweichen kann, tritt durch das Rückschlagventil r¹ in den Raum t zurück und gelangt somit nochmals hinter den Kolben. Beim Rückgange des Kolbens tritt das Druckwasser durch ^¹ ein und das Wasser auf der anderen Seite des Kolbens, das nicht frei entweichen kann, ist gezwungen, durch das Rückschlagventil r zum Räume t zurück zu gelangen.

Es ist klar, dafs um so mehr Druckwasser frei durch Kanal α abfliefsen kann, je früher die innere Ueberdeckung des Schiebers die Austrittskanten der Kanäle freigiebt. Das Mafs der inneren Ueberdeckung und damit die Dauer des freien Wasserablaufes (bezw. der Grad der Füllung des Cylinders mit frischem Wasser) . wird durch eine . vom Regulator bewirkte drehende Bewegung des Schiebers je nach der Arbeitsleistung geregelt.

Statt zweier Rückschlagventile kann auch nur eines angewendet werden, über dem Austrittskanale a, wobei das Princip des Wasserverbrauchs dasselbe bleibt.

Bei Maschinen mit Vor- und Rückwärtsgang kann man die Umstellung mittels Coulisse

oder durch einen eingeschalteten Vierweghahn erreichen, und kann die Maschine auch mit Ventilsteuerung versehen sein.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . An einer hydraulischen Maschine mit Schiebersteuerung die Verbindung des Austrittskanales mit den Eintrittskanälen durch Ventile in Combination mit einem . zweiten, während des Ganges stellbaren, den Austritt des Wassers regulirenden Schieber, zum Zwecke, je nach der Arbeitsleistung der Maschine ein kleineres oder gröfseres Quantum des schon einmal gebrauchten Wassers von einer Seite des Kolbens auf die andere überzuführen, und zwar dann, wenn der freie Abflufs des Wassers durch den stellbaren Auslafsschieber gehindert wird.

   An dem Gegenstande des Anspruches i. die Herstellung des Steuerschiebers und des Auslafsschiebers aus einem Stück.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.