-
Sfiufenkolbendampfmaschine. Stufenkolbendampfmaschinenmitdreifacher
Expansion in einem Zylinder mit in den Stufenkolben hineinragendem Zylinderdeckel,
dessen Boden mit einem zur Hochdruckstufe öffnenden Steuerorgan versehen sind, sind
an sich bekannt. Von diesen bekannten Stufenkolbendampfmaschinen unterscheidet sich
der Erfindungsgegenstand dadurch, daß der Dampfübertritt aus der Hochdruckstufe
in die Mitteldruckstufe durch Schlitze im Kolben stattfindet, und daß der Auslaß
der Mitteldruckstufe und der Ein- und Auslaß der N iederdruckstufe durch eine gemeinsame
Steuerung mit Schiebern und dazwischenliegendem Umführkanal erfolgt.
-
Hierdurch wird erreicht, daß das EAaßorgan des Hochdruckzylinders
von den Schlußorganen des Mittel- und Niederdruckzylinders getrennt wird, und daß
durch die Anordnung von Auslaßschlitzen im Hochdruckzylinder besondere Steuerorgane
für den Auslaß der Hochdruckzylinder und für den Eimaß des Mitteldruckzylinders
erspart werden. Auch das Auslaßorgan für den Mitteldruckzylinder ist entbehrlich,
da der Auslaß desselben von dem Einlaßschieber des Niederdruckzylinders gesteuert
werden kann, ohne die direkte Dampfverteilung nachteilig zu beeinflussen.
-
Die beiliegende Zeichnung veranschaulicht den neuen Erfindungsgedanken.
-
Abb. r zeigt einen Schnitt durch die Maschine, bei Stellung des Kolbens
in die obere Totlage, Abb. a einen Schnitt durch den Zylinder bei Stellung des Kolbens
in die untere Totlage.
-
r ist der- Dampfzylinder, a der hin und her gehende Kolben, dessen
Bewegung mittels Pleuelstange in bekannter Weise auf die. Kurbelwelle 3 der Maschine
übertragen wird.
Außerdem besitzt die Maschine als an sich bekannte
Kennzeichen einen feststehenden Kolben 4, der hohl ausgebildet ist und im Boden
das Einströmventil 5 der Dampfmaschine trägt. Durch die Öffnung 6 wird der hochgespannte
Dampf in das Innere des feststehenden Hochdruckkolbens 4. geleitet.
-
Die Steuerung des Einströmventiles 5 ist in der Zeichnung nicht angedeutet,
da sie für das Wesen der vorliegenden Erfindung von keinerlei Bedeutung ist.
-
Der hin und her gehende Kolben 2 der Maschine bildet den Zylinder
für den feststehenden Hochdruckkolben 4 und ist für den Auspuff des Hochdruckzylinders
mit Auslaßschlitzen 7 ausgerüstet, die das Innere des Hochdruckdampfzylinders mit
dem im Kolben 4 angeordneten Hohlraum 8 verbinden, der als Aufnehmer für den auspuffenden
Dampf des Hochdruckzylinders dient.
-
Die Öffnungen 9 im Kolben 4 verbinden den Aufnehmerraum 8 mit dem
ringförmig angeordneten Mitteldruckzylinder io, bilden also die Einströmöffnungen
für letzteren.
-
Am Boden des Mitteldruckzylinders io ist ein Auslaßkanal i i angeordnet,
der mit Hilfe eines gesteuerten Kolbenschiebers i2 geöffnet bzw. geschlossen wird.
-
13 ist ein Überströmkanal, der den Raum unterhalb des Kolbenschiebers
12, mit dem Raum oberhalb desselben verbindet.
-
14 ist der Einlaß- bzw. Auslaßkanal für den Niederdruckzylinder 15.
-
Dieser wird durch den Kolbenschieber 16 gesteuert, der im übrigen
mit dem Kolbenschieber 12 ein Stück bildet.
-
Die Bewegung der Kolbenschieber i2, 16 erfolgt in an sich bekannter
Weise mit Hilfe einer Nockensteuerung 17, kann aber ebensogut mittels Exzenter oder
Kurbel geschehen.
-
i8 ist das Auspuffrohr der Dampfmaschine. Die Arbeitsweise der Maschine
ist folgende: Der hochgespannte Frischdampf gelangt durch die öffnung 6 in den Hohlraum
des Hochdruckkolbens 4.. Während sich der Kolben 2 der Dampfmaschine im oberen Totpunkt
befindet (siehe Abb. i) wird das Einströmventil durch die äußere Steuerung geöffnet,
der Dampf tritt in den Hochdruckzylinder ein und treibt den Kolben 2 nach unten.
Nachdem der Kolben einen Teil seines Hubes zurückgelegt hat, wird das Ventil s durch
die äußere Steuerung geschlossen und die Dampfzufuhr in den Hochdruckzylinder unterbrochen.
-
Nunmehr expandiert der im Hochdruckzylinder eingeschlossene Dampf,
während er den Kolben 2 in die untere Totlage treibt (siehe Abb.2).
-
Vor Erreichung dieser Totlage werden die Auslaßschlitze 7 im Kolben
2 durch den feststehenden Hochdruckkolben 4 freigegeben, und nunmehr strömt der
teilweise entspannte Dampf aus dem Hochdruckzylinder in den Aufnehmerraum 8 des
Kolbens 2 und durch die Einströmöffnungen 9 in den Mitteldruckzylinder io.
-
Die Kolben 2 wird jetzt nach oben getrieben, die öffnungen 7 werden
durch den feststellenden Kolben 4 geschlossen, und es beginnt im Hochdruckzylinder
die Kompressionsperiode, während im Mitteldruckzylinder io der im Aufnehmerraum
8 eingeschlossene Dampf expandiert, bis der Kolben wieder die obere Totlage erreicht
hat.
-
Während im Hochdruckzylinder wiederum das alte Spiel beginnt, wird
nunmehr der Auslaßkanal i i des Mitteldruckzylinders io durch den Kolbenschieber
i2 geöffnet, nachdem er bis jetzt geschlossen war, und nun strömt der im Mitteldruckzylinder
io weiter entspannte Dampf durch den überströmkanal13 und den Einströmkanal14 in
den N iederdruckzylinder 15.
-
Während sich der Kolben :2 wieder nach unten bewegt, erfolgt die Füllung
des Niederdruckzylinders, bis der Kolbenschieber 16 den Einströmkanal 14 schließt,
worauf der Dampf im N iederdruckzylinder 15 bis auf die Entspannung expandiert.
-
Nach Ankunft des Kolbens 2 im unteren toten Punkt öffnet der Schieber
16 den Auspuffkanal 14, und der Dampf gelangt vollständig entspannt durch das Auspuffrohr
18 ins Freie bzw. in den Kondensator, während sich der Kolben :z wieder zum oberen
Totpunkt bewegt.