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Einlaßsteuerung für Kolbenkraftfnaschinen. Den Gegenstand der vorliegenden
Erfindung bildet eine Einlaßsteuerung für Kolbenkraftinaschinen, hei der der Abschlußkörper
durch Drosselung des treibenden -Mittels bewegt wird und aus einer feiernden Platte
besteht.
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Bei den l:ekannten Federsteuerungen trifft beim Offnen und Schließen
die bewegte :Masse der Abschlußfeder finit einem Stoße gegen die obere und untere
Huliliegrenzling. Beim t_'iftnen bewirkt die Federkraft, beim Schließen der Dampfüberdruck
den Stoß. Da beide Kräfte einen harten Anschlag erzeugen, entsteht nicht nur ein
hörbarer Gang der Steuerung, sondern es erleidet auch die Lebensdauer der Feder
durch das fortgesetzte Aufschlagen eine erhebliche Einbuße, so daß die Feder erfahrungsgemäß
bald zerbricht. Diese leiden Nachteile standen bisher der I?inführung der Federsteuerung,
obwohl sie sich sonst durch große Einfachheit auszeichnet, im Wege.
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Die vorliegende Erfindung Mist die gestellte Aufgabe, deal Aufschlag
in beiden Richtungen zu dämpfen, durch die Anwendung einer besonders ausgebildeten
oberen und unteren Fanghahn. Die besondere Forin der Fangbahnen gestattet überdies
eine billige Herstellung dier Fangbahnen.
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Die Begrenzung der o; eren Fangbahn entspricht der elastischen Linie
der Abschlußfeder im vorgespannten Zustande, während die Begrenzung der unteren
Fangbahn mit der elastischen Linie der Abschlußfeder im geschlossenen Zustande übereinstimmt.
Infolge dieser besonderen Formgebung der Fangbahnen legt sich die Abschlußfeder
heim Üfnen und Schließen auf die ganze Länge der Fangbahnen auf, während bei den
bisher bekannten Federsteuerungen nur das Federende gegen clie Hubl egrenzungen
anschlug, wobei die Massenwirkung der ganzen Feder von den Enden allein aufgenommen
werden inußte. Da sich zwischen den Flächen der Fangbahnen, namentlich wenn sie
breit ausgebildet sind, eine gewisse Dainpfnienge befindet, die vor der Berührung
der Flächen erst aus dein Zwischenraume vollkommen verdrängt werden muß, so entsteht
auch hierdurch auf der ganzen Länge derFanghahnen eine dämpfende Wirkung, die finit
zunehmender minutlicher Hubzahl der Feder wächst.
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Über diese günstige Wirkung der beschriebenen Fangbahnen hinaus kann
man noch dadurch eine weitere Verbesserung der Dämpfung erzielen, daß man die untere
Fang ]);ihn stärker, die obere Fanghahn dagegen schwächer krümmt als die oben beschriebenen
elastischen Linien der Fangbahnen. Die rein aufsitzende Bewegung der Abschlußfeder
verwandelt sieh dann in eine aufwä lzende Bewegung; die Fangbahn wird dadurch zur
Wälzbahn. Bei der aufwälzenden Bewegung berühren die Massenteilchen der Alischlußfeder
nicht mehr gleichzeitig ihre Hubbegrenzung, sondern die Berührung beginnt «NI der
Einspannstelle der Feder und setzt sich allmählich bis zum Ende der Wälzbahn fort.
Die Massenwirkung der Feder wird dadurch noch besser abgeschwächt als bei der v"rher
beschriebenen Form der I# anbbahn.
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Was die billige Herstellung derFanghahnen anbelangt, die ebenfalls
einen Bestandteil der Erfindung ausmacht, so ist klar, daß die Herstellung einer
Fangbahn aus einem starren Werkstoffe genaue Schablonen und eine sorgfältige Bearbeitung
erfordert. Da nun aber die Besondere Forin cler oberen und der unteren Fangbahn
der elastischen Linie der Abschlußfeder im vorgespannten und geschlossenen Zustande
der Abschlußfeder entsprechen soll, so kann inan in einfachster Weise die Fangbahnen
aus Federplatten herstellen, die an den Enden durch Anschi:ige oder Spannschrauben
ebenso belastet werden, wie das Ende der Ahschlußfeder durch den Dampfüberdruck
über dein Einlaßkanale belastet wird. Auch die Wälzbahnen lassen sich in ähnlicher
Weise formen.
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Die Herstellung der unteren Fangbahn aus einer Federplatte ermöglicht
eine weitere Verbesserung der Dämpfung der A1:schlußbewegung. Man kann die untere
Fangbahn durch eine Spannschraube so hoch einstellen, daß die Abschlußfeder beim
Ahschiußvorgange
zunächst die Fangbahn, aber noch nicht den Einströmkanal
berührt. Der Dampfdruck muß dann kurz vor dem Abschluß die doppelte Federkraft,
nämlich die der Abschlußfeder und die der unteren Fangbahn, überwinden. Hierdurch
wird vor der Beriilirung des Einströrnkanals noch eine besonders wirksame Dämpfung
der Abschlußbewegung erzielt.
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Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand. beispielsweise dargestellt,
und zwar zeigen Abb. i, 2 und 3 Längsschnitte durch die obere, hintere Hälfte eines
doppelt winkenden Zvlinders einer liegenden Dampfmaschine. Der Deutlichkeit wegen
ist die Abschlußfeder a jeweils in der Mittellage, zwischen den beiden Fangbahnen
b und c schwebend, dargestellt.
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In Abb. i wird die obere Fangbahn b durch eine Längsrippe des Abschlußdeckels,
die untere Fangbahn c durch eine Längsrippe des Zylindergußstückes gebildet. Der
Dampf, der sich unterhalb der Abschlußfeder befindet, kann zu beiden Seiten der
unteren Rippe zu der inneren Kante des Einströmkanals e gelangen.
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In Abb. 2 besteht die obere Fangbahn b aus einer Federplatte, die
durch eine Querrippe d des Abschlußdeckels vorgespannt wird. Die untere Failgbahn
c besteht aus einer etwas kürzeren Federplatte, so daß der Dampf am Ende der unteren
Fangbahn c vorbei zu der inneren Kante des Einströmkanals e Zutritt hat. Die untere
Fangbahn c wird durch eine oder mehrere Schrauben f, die im Deckel befestigt sind
und durch Aussparungen in den beiden oberen Federplatten hindurchgehen, in entsprechender
Weise durchgebogen. Die untere Fangbahn c kann durch die Schrauben f so hoch eingestellt
werden, daß ihre Verlängerung über dem Abschlußkanal e liegt; der Dampfdruck muß
dann zuletzt auch noch die Federkraft der unteren Fangbahn c überwinden.
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In Abb. 3 besteht die obere Fangbahn b aus einer Federplatte, deren
Vorspannung durch einen exzentrischen Daumen g vom Regler aus eingestellt wird;
auf diese Weise kann der Hub h der Abschlußfeder für größere oder kleinere Füllungen
verändert werden. Die untere Wälzbahn c wird wieder wie in Abb. i durch eine Rippe
gebildet. Dabei ist die Überhöhung der Wälzbahn gegenüber der Fangbahn durch eine
an- und abschwellende Verstärkung der Begrenzungslinie angedeutet, die in der Mitte
der Wälzbahn ihren größten Betrag i erreicht. Beim Arbeiten der Einlaßsteuerung
strömt der Dampf unter dem Ende der Abschlußfeder a in den Kanal
e und weiterhin in den Dampfzylinder k ein, dessen Kolben l er vorwärts
treibt. Mit wachsender Kolbengeschwindigkeit wächst auch die Einströmgeschwindigkeit
des Dampfes in den Kanal e, wodurch ein Dampfüberdruck auf das Federende entsteht,
der die Federkraft überwindet und die Feder a, auf ihre untere Hubbegrenzung c niederdrückt.
Die Größe der Füllung hängt hierbei von der Spalthöhe la der Feder a, der minutlichen
Umdrehungszahl der Maschine und der Federkraft der Abschlußplatte a ab. Die Spalthöhe
h kann, wie in Abb. 3 angedeutet ist, durch einen Geschwindigkeitsregler mittels
einer exzentrischen Daumenscheibe g eingestellt werden.
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Das öffnen der Feder erfolgt durch den Kompressionsdruck des Dampfes,
der im Totpunkte gerade die Höhe des Zudampfdrucl:es erreichen soll. Die Feder a
bewegt sich dann durch ihre eigene Federkraft'gegen ihre obere Hubbegrenzung b.