-
Druckausgleichvorrichtung für Dampfzylinder bei Lokomotiven mit Umlaufsweg.
Druckausgleichvorrichtungen für Dampfzylinder bei Lokomotiven sind bekannt, bei
welchen ein Umlaufsweg mit Abschlußorganen verwendet wird. Letztere werden bei Schluß
des Reglers von einem dampfgesteuerten Kolben aus durch ein Gestänge geöffne.-.
Wenn solche Ventile während des Betriebes dicht schließen sollen, so müssen sie.
mit breiten und konischen Dichtungsflächen versehen sein. Dadurch besteht die Gefahr,
daß die Ventile festfressen und nicht leicht durch das Gestänge geöffnet werden
können. Bei, den bekannten Ausführungen ist in keiner Weise dem Umstand Rechnung
getragen, daß durch die Reibung des in dem Umlaufsweg mit großer Geschwindigkeit
hin und her geschobenen Dampf-öl-Luft-Gemisches außergewöhnlich hohe Temperaturen
entstehen, so daß nach kurzer Zeit die Bewegungsteile für die Abschlußorgane angegriffen,
verändert und in ihrer Wirkung beeinträchtigt werden.
-
Gegen die bekannte Verwendung von Preßluft zum Betrieb der Abschlußorgane
ist einzuwenden, daß es nicht zweckmäliig ist, gerade im Gefälle, wo die Druckausg,leichvorrichtung
im Betrieb ist, den Preßluftbehältern für die Bremse die nötige Luft wegzunehmen
und bei Undich.tigkeit der Steuerorgane für den Umlaufsweg eine Gefahr für den Zug
entstehen zu lassen.
-
Diese Nachteile werden erfindungsgemäß durch folgende Anordnung beseitigt.
Der Dampf zur Steuerung der Abschlußorgane wird aus der Leitung zwischen Regler
und Dampfzylinder entnommen, und der so gesteuerte Kolben wirkt unmittelbar auf
eine federbeeinflußte Drehspindel, welche die Ventile des Umlaufsweges mittels auf
die Ventilspindel wirkender Muttern steuert. So kann mit verhältnismäßig geringer
Federkraft oder geringem Dampfdruck eine große Kraft ausgeübt und ein sicheres Schließen
und öffnen der Ventile bewirkt werden, auch wenn durch die hohen auftretenden Temperaturen
geringe Veränderungen an den Ventilen und deren Bewegungsteilen auftreten sollten.
Vorsorge ist dabei getroffen, die Bewegungsteile und vor allem die Packung der Ventilspindel
nach Möglichkeit vor diesen hohen Temperaturen. zu schützen.
-
In den Zeichnungen ist eine Druckausgleichvorrichtung nach der Erfindung
beispielsweise veranschaulicht; es stellt dar: Abb. i einen Querschnitt durch einen
Zylinder mit Einströmungs- und Austrittsrohr in Verbindung mit der Druckausgleichvorrichtung,
Abb. 2 einen wagerechten Querschnitt durch den Zylinder und die Vorrichtung, Abb.3
und 4 je einen Schnitt durch Einzelteile in vergrößertem Maßstabe.
-
Bei einem Zylinder i mit Dampfeinströmrohr 2 und Ausströmrohr ä sind
Rohrstutzen 4 vorgesehen, die einen bekannten U-förmigen Körper 5 als Umlaufsweg
von einer Kolbenseite zur anderen tragen.
-
Erfindungsgemäß geschieht nun das öffnen dieses Umlaufsweges nicht
durch Preßluft, sondern ein in dem Körper 5 vorgesehener Ventilkörper 6 wird mechanisch
mittels eines auf der Ventilspindel ? angeordneten Gewindes, z. B. eines Mehrfachgewindes
8, von seinem Sitz gehoben, sobald der Regler geschlossen wird. Dazu ist neben dem
Körper 5 eine Welle 9 gelagert, welche durch Hebelarm io, Druckstange, i i und Hebelarm
12 mit einer das Gewinde 8 umgebenden Mutter 13 verbunden ist. Auf dieser Welle
g ist eine kräftige Feder 14 angeord. net, welche das Bestreben hat, den Ventilkörper
6 stets in der Offenstellung zu halten oder bei geschlossenem Ventil ihn wieder
in die Offenstellung zu bringen.
-
Um den Umlaufsweg beim Öffnen des Reglers zu schließen und bei geöffnetem
Regler stets geschlossen zu halten, ist ein Zylinder 15 mit Kolben 16 und Kolbenstange
17 vorgesehen. Letztere ist durch eine Schwinge 18 mit einem Hebelarm i9 auf der
Welle g gekuppelt, während das Innere des Zylinders 15 durch ein Rohr 2o über ein
Entlüftungsventil 21 mit dem Schieberkasten des Lokomotivzylinders oder mit dem
Dampfeinströmrohr 2 in Verbindung steht. In diesem Entlüftungsventil ist ein Venti:körper
22 angeordnet, welcher bei geöffnetem Regler und Dampfdruck in der Leitung 2o auf
seinen Sitz 23 gepreßt, nach Schluß des Reglers und Fallen des Druckes in Leitung
2o aber durch eine Feder 24 von seinem Sitz abgehoben wird, so daß der Druck im
Innern des Zylinders 15 rasch fällt und der Feder 14 gestattet, das Venti16 in die
Offenstellung
zu bringen. Eine an das Entlüftungsventil angeschlossene
Leitung 25 dient dabei gleichzeitig zur Entwässerung.
-
Um den schädlichen Raum an den Lokomotivzylindern so klein als möglich
zu halten, ist zweckmäßig am anderen Zylinderende ein weiterer Ventilkörper 6a angeordnet
und wie der Ventilkörper 6 durch gleiche Glieder mit der zu diesem Zweck verlängerten
Welle g verbunden. In eine oder beide der Druckstangen i i wird in diesem Fall eine
Ausgleichfeder 30 eingeschaltet, welche ein gleichmäßiges Schließen der beiden Ventilkörper
6 und 6a sichert.
-
Die Temperatur des überhitzten Dampfes im Innern des Lokomotivzylinders
beträgt ungefähr 3oo bis 35o° C, welche Temperatur durch Leitung zum Teil auf .die
Ventilspindel 7 und deren Packung übertragen wird. Diese Temperatur wird, wie die
Ertahrung gezeigt hat, von der Packung noch gut ertragen.
-
Nun hat es sich herausgestellt, daß bei offenem Umlaufsweg durch das
Hin- und Herschieben des Luft-Öl-Dampf-Gemisches wesentlich höhere Temperaturen
entstehen. Zur Verhütung der hierdurch entstehenden Nachteile weist der Ventilkörper
6 oder 6a außer der Dichtungsfläche zum Absclüuß des Umlaufweges noch eine weitere
Dichtungsfläche 26 auf, welche bei geöffnetem Umlaufsweg fest gegen eine Sitzfläche
27 gepreßt wird. Dadurch wird die Venti.spindel7 und besonders deren Packung gegen
das in dem Umlauisweg hin und her strömende Luft-Öl-Dampf-Gemisch geschützt. Der
Ventilkörper 6 kann dabei glockenförmig ausgebildet sein und in seinem Innern teilweise
die im Innern des Umlaufsweges angeordneten Führungszapfen 28 aufnehmen, an welchen
eine Brille 29 der Ventilspindel 7 geführt ist. Durch diese Anordnung wird verhindert,
daß an diesen Führungszapfen Schmutz, Eis o. dgl. ansetzt, wodurch das sichere Arbeiten
der Vorrichtung in Frage gesellt werden. könnte.
-
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Während des normalen
Ganges der Lokomotive ist der Umlaufsweg geschlossen, indem durch den Dampfdruck
im Zylinder 15 die Ventilkörper 6 und 6a auf ihre Sitze gepreßt gehalten werden.
Sobald der Regler geschlossen wird, fällt der Druck im Zylinder 15, und die Ventilkörper
werden durch die herumgelegten Hebel mit Hilfe der Schraubenspindel 8 und der Federn
14 und i 4.a aufgeworfen, so daß ein freier Umlauf des im Lokomotivzylinder enthaltenen
Mittels stattfinden kann und der Lokomotivkolben dadurch ruhig und gleichmäßig sich
in seinem Zylinder bewegt.
-
Die Anordnung nach der Erfindung hat den Vorteil, daß durch Vermeidung
von Preßluft das Inkrustieren der Kolbenschieber usw. vermieden wird, daß die Vorrichtung
vollständig selbsttätig wirkt, ohne daß der Lokomotivführer irgendwelche Bedienung
vorzunehmen braucht, daß die Vorrichtung außerhalb der Lokomotivzylinder leicht
nachsehbar angebracht ist und an den inneren Teilen der letzteren nichts geändert
wird. Ein weiterer Vorteil ist die große Sicherheit des Arbeitens durch die zwangläufige
Bewegung der Ventilkörper gegenüber einer Steuerung derselben durch Preßluft, wo
Störungen unvermeidlich sind. Selbst wenn das Entlüftungsventil 22 unter besonderen
Verhältnissen einmal einfrieren sollte, so wird dadurch der Abschluß des Umlaufskanals
nicht beeinträchtigt, ebenso wie die Freigabe des Kanals beim Schluß des Reglers
nicht behindert wird, weil das Ventil während der Zeit des geöffneten Reglers auftauen
kann.