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Expansionsschiebersteuerung für Kolbendampfmaschinen. Die Erfindung
stellt eine weitere Vervollhommnung der Expansionsschieber steuerung nach dem Hauptpatent
dar, durch die der ganze Schieber wesentlich einfacher und Übersichtlicher gestaltet
und ferner die Bewegung der Expansionsschieber wie auch das Abdichten der von den
Expansionsschiebern bewegten Ventile erheblich günstiger wird.
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Gemäß dem Hauptpatent sind die Expansionsschieber in dem mittelsten
Teil des
Hauptschiebers angeordnet, der mit einer Anzahl von Nuten
und Bohrungen zur Dampfw-und -ableitung ausgerüstet ist. Die Expan-.,ionsschieber
bewegen sich nach den Enden des Hauptschiebers zu und schließen dabei die mit ihnen
verbundenen Ventile gegen. den Druck des durch den Hauptschieber in den Zylinder
strömenden Dampfes.
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Gemäß der Erfindung werden nun die Expansionsschieber in die Enden
des Hauptschiebers verlegt, wodurch sich sowohl die Dampfzu- wie -ableitung erheblich
vereinfacht, ferner aber das schwere und schwer zu bearbeitende Mittelstück des
Hauptschiebers vollkommen fortfällt und schließlich die mit den Expansionsschiebern
verbundenen Ventile mit dem durch den Hauptschieber gehenden Dampfstrom bewegt werden,
so daß sie sich einmal leichter bewegen lassen und zweitens in ihrer Abschlußstellung
durch den auf ihnen lastenden Frischdampfdruck abgedichtet «-erden. Daraus ergibt
sich, daß die Expansionsschieber im Querschnitt erheblich kleiner gewählt werden
können wie nach dem Hauptpatent und demzufolge zu ihrer Bewegung entsprechend weniger
Dampf bedürfen.
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Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel
im Schnitt.
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Der Hauptschieber setzt sich aus den vier Teilen e, e1, e2 und e3
zusammen, von denen die Teile e und cl sowie e2 und e3 direkt miteinander durch
Ineinanderschrauben verbunden sind. Die Verbindung zwischen den mittleren Hauptschieberteilen
e1 und e2 erfolgt durch eine beiderseits eingeschraubte Stange d, die, wie die Zeichnung
erkennen läßt, den Dampfauslaß äußerst günstig gestaltet. Die Expansionsschieber
k2 sind in die Hauptschieberteile e und es verlegt, die im Querschnitt wesentlich
kleiner sind wie die mittleren Hauptschieberteile, da der dargestellte Hauptschieber
als gestängeloser, durch Dampfdruck bewegter Schieber mit doppeltem Differentialkolben
an jedem Ende ausgebildet ist. Diese Bauart des Hauptschiebers hat aber mit der
vorliegenden Erfindung nichts zu tun; der Hauptschieber könnte .ebensogut auch mit
dem üblichen Gestänge ausgerüstet sein. Jedenfalls ist deutlich ersichtlich, daß
die Expansionsschieber k2 einen im Verhältnis zum Hauptpatent recht geringen Durchmesser
haben.
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Die Expansionsschieber k2 sind nun durch Mutter und Gewinde mit den
Stangen g der Dampfventile g' verbunden, die sich in den mittleren Hauptschieberteilen
e1 und e2, jedoch nicht dampfdicht, bewegen und in geöffneter Stellung, wiederum
nicht dampfdicht, an den Innenseiten der Hauptschieberteile e und e3 anliegen, zum
Abschluß der Dampfzuleitung aber sich auf ihre in den mittleren Hauptschieberteilen
e1, e2 vorgesebenen Ventilsitze g2 legen.
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An den Ventilen g1 sind noch mittels Stangen Pufferkolben g3 vorgesehen,
die in Zylinderbohrungen h der mittleren Hauptschieberteile e1, e2 sich bewegen,
welche einerseits durch die Bohrung i2, anderseits durch die Bohrung il mit der
Stellschraube h2 im Pufferkolben g3 be- und entlüftet werden können. Diese Teile
entsprechen der Puffereinrichtung nach dem Hauptpatent, abgesehen von ihrer Lage
im Hauptschieber.
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Der Abschluß des Arbeitsraumes jedes Expansionsschiebers k2 erfolgt
durch einen Einschraubdeckel v1, der seinerseits ein, -n kleinen Dampfraum r aufweist,
in den durch die Bohrungen q1 und Nut q Dampf eingeführt werden kann. Zur Zuleitung
des den Expansionsschieber k2 direkt beaufschlagenden Dampfes sind in den Hauptschieberteilen
e und e2 die Bohrungen q3 und Nuten q2 vorgesehen. Bei entsprechender Stellung des
Hauptschiebers treffen die von den Schlitzen p im Arbeitszylinder a ausgehenden
Dampfleitungen a- und y mit den Nuten q2 und q der Hauptschieberteile e, e3 zusammen.
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Die Wirkungsweise der Steuerung ist die folgende Dem Arbeitszylinder
a mit dem Kolben b
und dem sich seitlich anschließenden Schiebergehäuse c
wird der Dampf durch den Kanal w zugeführt und gelangt dann durch die Kanäle a1
und a2 im Zylinderdeckel und Boden durch Schlitze a' im Schiebergehäuse und die
Schlitze ac in den Hauptschieberteilen e1, e2 in das Innere des Hauptschiebers.
Von hier strömt der Frischdampf durch den Ventilsitz g2, den Schlitz v in den Hauptschieberteilen
e1, e2 und den Schlitz a5 (oder a') in den Arbeitszylinder a hinter den Arbeitskolben
b (in der Zeichnung am Zylinderdeckel) und verschiebt ihn abwärts, wobei der im
Zylinder a. vorhandene, verbrauchte Dampf durch Schlitz h., den bis auf die Stange
d
freien Innenzaum des Hauptschiebers und den Auslaßstutzen k herausgedrückt
wird.
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Der abwärts gehende Arbeitskolben b gibt den Schlitz p in der Zylinderwand
frei, so daß Dampf aus dem Zylinder a in die Leitung x und durch das Drosselventil
p2 gedrosselt durch die Nut q2 und die Leitungen q3 in den Expansionsschieberraum
gelangt. Dadurch wird der Expansionsschieber k2 etwas angelüftet, so daß dann noch
Dampf durch die Zweigleitung y, Nut q, Bohrungen q1, Raum r im Einschraubdeckel
v1 in den Expansionsschieberraum gelangen kann. In der Zweigleitung y ist auch ein
Drosselventil p3 angedeutet; .dies Ventil soll meistens soll gehffriet
sein,
so daß also über y, q, q1 und r urgedrosselter Dampf in den Arbeitsrauen
des Expansionsschiebers gelangt, der den Schielfer schnell bewegt und das Ventil
g1 schnell schließt. Die Geschwindigkeit dieser Schließbewegung läßt sich durch
(las Ventil p2 in der Zweigleitung y regeln.
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Das Dampfabsperrventil g1 hat sich bei .,einer Abschlußbewegung mit
dem in den Hauptschieber strömenden Frischdampf bewegt, und wenn es nun auf seinem
Ventilsitz g2 aufliegt, so lastet der Frischdampfdruck auf ihm. Je größer das Druckgefälle
ini Arbeitszylinder ist, desto mehr wächst der (las Ventil g1 schließende Dichtungsdruck.
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In dieser Stellung verbleiben nun Expansion:scliieber und Dampfventil,
bis der Kolben seinen Weg abwärts vollendet hat und der Hauptschieber unigesteuert
ist. Hierbei liegen dann die Scliieberschlitze u und v derart zai dem Dainpfeintritts.schlitz
a' (vgl. die Zvlin(lerl)o(lenseite), daß der Frischdampf auf beiden Seiten des Ventiltellers
g1 in den Hauptschieber eintreten kann; das Ventil ist also (tann entlastet. Der
Expansionsschieberraum ist jetzt durch die Bohrungen q3, gut (I2, Zweigleitung y,
Leitung i-, Schlitz p nach der Abdampfseite des Arbeitszylinders a entlüftet: eine
weitere Entlüftung in demselben Sinne erfolgt auch über den Raum r, Bohrungen (1l,
-Nut q, die Kanäle ;il, k1 oder u. Infolgedessen wirkt jetzt der Frischdampf
durch die Bobrun'-,' 2 in dem Raten 1i auf den Pufferkolben g:' und drückt das Ventil
g1 enit dem Expansionsschieber k2 wieder in die geöffnete Stellung. Um (las Ventil
g1 auch in der Ruhestellung völlig zu entlasten, ist in den Schieherteil e bzw.
e3 eine Ringnut zt, eingefräst, in die der Frischdampf unter denn nicht (licht anliegenden
Ventil eintreten kann, außerdem dient diese Ringnut noch zur Verminderung des Schiebergewichtes.
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Der Raum vor dem Expansionsschieber steht durch Schlitze s mit einem
zur Bewegung des gestängelosen Hauptschiebers dienenden Unisteuerraum f1 oder f2
in Verbindung, welche Räume durch die Leitungen ö entlüftet werden, so daß auf dieser
Seite der Expansionsschieber k2 bei seiner Bewegtang keinen Widerstand erfährt.
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Wird der Hauptschieber durch Gestänge bewegt, so daß also dann die
Räume f1 und f2 nicht zur Umsteuerung des Hauptschiebers Dampf erhalten, muß die
Entlüftungsleitung o in der punktiert angedeuteten Weise an den Raum f1 bzw. f2
angeschlossen sein, damit dieser Raum stets druckfrei ist.
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Bewegt sich der Arbeitskolben wieder umgekehrt von unten nach oben,
so wird in der geschilderten Weise der untere Expansionsschieber k= mit Ventil g1
zuerst in Abschlußstellung gebracht, um dann nach erfolgter Umsteuerung wieder in
die Offenstellung überzugehen.