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Kolbenschiebersteuerung mit Diffusorsteuerorgan. Die Erfindung bezweckt
eine Vereinfachung und Verbesserung der Kolbenschiebersteuerung von Kraft- und Arbeitsmaschinen
in dem Sinne einer Verkleinerung der Schieberabmessungen Lind des Schieberhubes
durch Verkleinerung der Steuerkanialquerschnitte auf die theoretisch kleihstmöglichen
Verhältnisse.
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Bei den üblichen Kolbenschiebern kann der Schieberhub nur verkleinert
-tverden durch Vergrößerung des Kolbenumfanges, - also Vergrößerung des Schieberidurchmessers,
oder durch Ausbildung mehrfacher Du:rchströmungsschlitze mittels ides sogenannten
Kanalschiebers oder :des Pennschieb.ers, wodurch in jedem. Falle die Schieberkonstruktion
wesentlich erweitert und komplizierter wird.
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Die Anwendung des Diffüsors beim Kolben-Schieber führt dagegen auf
kleinen Schieberhub: unter gleichzeitiger Verkleinerung des Schieberdurchmessers
-in bis jetzt unerreichbarem Grade.
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In !1bb: r ist der Kolbenschieber zur Steuerung der Eintrittsperiode
als massiver oder hohler Z34inder ausgeführt und der Diffusor
als
Ringkanal in die umgebende Schieberbüchse gelebt; Abb. 2 stellt einen den Einünd
,#uslaß des Arbeitsmittels steuernden Kolbenschieber dar, dessen Diffusor für die
I?inlaßseite wieder in die umgebende Führungsbüchse, für die Auslaßseite dagegen
in den Innenraum der Büchse hinter den Schieber gelegt ist.
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Abb. 3 zeigt im Unterschied zu Abb. 2 den Diffusor für die Einlaßperiode
innerhalb des Schieberkörpers als Ringkanal angeordnet.
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Abb. 4. gibt eine schematische Skizze der grundsätzlichen Ausbildung
des Schieberkörpers und des Diffusorkanals zur Erzielung einer günstigen Übergangsform
des Dampf-Strahles am engsten Querschnitt des Diffusors.
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Zur näheren Erläuterung der Darstellungen der Erfindungen mögen noch
folgende Bemerkungen dienen.
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Abb. r ist beispielsweise als Kolbenschieber für den. Dampfeintritt
mit Diffusorwirkung bei Gleichstromzylindern mit 2Auslaßschlitzen gezeichnet. Die
Kante tt des Schiebers S steuert den in der umgebenden Büchse als Diffusor ausgebildeten
ringförmigen Einlaßkanal De, der seinenseits in den Anschlußkanal Ii des
Zvlinders ausmündet. Der Diffusorkana'1 De hat seinen engsten Querschnitt
f, an ,der Lauffläche des Kolbenschiebers oder in deren unmittelbaren Nähe. Durch
Vergrößerung der Spaltweite wird der Querschnitt des Difftrsorkanals ,auf einen
solchen '\#Nrert f, vergrößert, daß die entsprechende Durchflußgeschwindigkeit einen,
praktisch betrachtet, nur noch geringen Druckverlust bedingt.
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Abb. 2 stellt einen normalen Ein- und Aus laßschieber S mit Diffusor
dar, bei dem für die Einlaßseite der Diffusor De wie in Ab). z in der umgebenden
Führungsbüchse angeordnet ist, der Diffusor D" für das aus dem Zylinder austretende
Arbeitsmittel dagegen vom Innenraum der Büchse gebildet wird, und zwar durch konische
Erweiterung des Führungszylinders vom Querschnitt f3 auf f., nach der Auslaßseite
hin.
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Der Diffusorkana'I De der Einlaßseite wird durch die Schieberkantea
:gesteuert, der Diffusorratim D" der Auslaßseite durch die Schieberkante b.
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DurchUnterbringung des Einlaßdiffusors De
im Kolbenschieberinnern
nach Ab#b. 3 wird die Erweiterung des Schiebergehäuses vermieden, clie durch die
den Difftisor enthaltene Büchse nach Abb. z und 2 sich ergibt, was besonders für
größere Ausführungsverhältnisse wichtig wird, bei denen der Schieberinnenraum ohne
weiteres für den Ei.nlaßdiffusor nutzbar gemacht werden kann. Für die Steuerung
der Eintrittsperiode ist die steuernde Kante a des Schiebers maßgebend, die am kleinsten
Querschnitt f, des Diffusorkanals De sich befindet, i während der weite Endquerschnitt
f, des letzteren an den Zylinderkanal K anschließt. Steuert der Schieber gleichzeitig
den Dampfaustritt mittels der Kante b, so dient wieder der Innenraum der Büchse
B durch entsprechende Erweiterung der Querschnitte von fl, auf f4 als Diffusor D"
für den Austrittsdampf.
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Ab). d. veranschaulicht beispielsweise die Formgebung des Einlaßkolbenschiebers
S an der Übergangsstelle des Dampfzuströmraumes E in den Diffusorraum D. Zur Sicherung
eines verlustlosen Strömungsüberganges an den steuernden Kanten a und
d ist die Berührungsfläche des Dampfstromes am Kolbenkörper S als Rotationsfläche
mit einer solchen Meridianlinie ac auszubilden, daß an der Übergangsstelle des Dampfes
vom Zuström- -in den Diffusorraum ein Richtungswechsel nicht stattfindet. Der engste
Däffusorquerschnftt liegt zwischen den Steuerkanten a und d, während
im Diffusorkanal bei e die Kanalverengung schon einer Querschnittserweiterung
angehört, infolge des größeren Abstandes des betreffenden Durchflußquerschnitts
von der Schieberachse.
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Bei dem Arbeitsmaschinen kehrt sich die Arbeitsweise der beiden Schieber
nur in dem Sinne um, als im Eintrittskanal das Arbentsmittel von niederer Spannung
angesaugt wird, während es durch .den Austrittskanal mit höherem Druck ausströmt.