DE48034C - Ventilsteuerung für Dampfmaschinen mit zwangläufiger Schlufsbewegung der Ventile und während des Betriebes verstellbarer Voreinströmung - Google Patents

Description

Die in beiliegender Zeichnung dargestellte Ventilsteuerung wird durch eine zur Maschinenachse parallel liegende Welle A betrieben, welche die gleiche: Anzahl von Umdrehungen macht wie die Dampfmaschine. Auf dieser Welle sitzen zwei Excenter, von denen ein jedes ein Einlafs- und ein Auslafsventil steuert.

Die Auslafsventile werden auf bekannte Weise durch Stangen und Hebel bewegt, die Einlafsventile wie folgt:

Der Excenterring jedes Excenters α,-welches sich in der Mitte seines Hubes befindet, wenn die Dampfmaschinenkurbel im todten Punkte ist, schwingt um den festen Punkt b des Doppelhebels c. Letzterer ist durch die Stange d und den Hebel e mit der Ventilstange verbunden. Im Punkt / der Excenterstange greift die aus zwei Schienen bestehende Zugstange g an, welche mit ihrem anderen Ende den Doppelhebel /1 bewegt, der ebenfalls, aber unabhängig vom Doppelhebel c, um den festen Punkt b schwingt.

Der Doppelhebel h ist wiederum durch Schienen k mit dem Wiegenhebel / verbunden. Letzterer schwingt um den Bolzen m des Hebels η und hat am anderen Ende einen Coulissenstein 0 (s. Fig. 3), welcher in der Coulisse ρ gleitet. Der Hebeln dreht sich bei geneigter Coulisse um den festen Punkt q. Die doppelte Coulisse ρ besitzt (Fig. 2) an beiden Seiten Zapfen y, welche den Dreh- bezw. Aufhängepunkt der Coulisse abgeben und deren Mittel in der gezeichneten Stellung des Wiegenhebels / und des Coulissensteines 0 genau mit dem Mittel des letzteren zusammenfällt. Durch die Schraube r der Coulisse und den Bolzen s, an welchen die Regulatorstange angreift, werden die beiden Hälften der Coulisse zusammengehalten.

Zur Aufhängung der Coulisse sind zwei Hängeschienen t von derselben Länge wie Hebel η angeordnet, welche sich ebenfalls, aber unabhängig von letzterem, um den festen Punkt q bewegen können und an den Drehzapfen y der Coulisse angreifen. Eine weitere Unterstützung finden die Drehzapfen der Coulisse durch die Zugstange u, welche durch Handrad, Spindel und Mitnehmer um ca. 2Y₂ mm in der Richtung des Pfeiles verschoben werden können. Infolge dieser Verschiebung bewegt sich die Coulisse um den festen Punkt q und hebt in der gezeichneten Stellung des Coulissensteines, welche der todten Lage der Dampfmaschinenkurbel entspricht, durch die Hebelverbindung / und η den Hebel e im Berührungspunkte mit η im gezeichneten Falle um ca. 3 mm und hierdurch das Einströmungsventil selbst um ca. 6 mm.

Diese Erhebung des Einströmungsventils von ο bis ca. 6 mm, durch Verschieben des Drehbezw. Aufhängepunktes der Coulisse veranlagst, repräsentirt nun die jeweilige Voreröffnung. Durch die Blattfeder \ werden die Ventile stets nach unten'gedrückt.

Die in Fig. ι gezeichnete Stellung der Steuerung entspricht dem Moment, in welchem sich die Maschinenkurbel im todten Punkte befindet und das Einströmungsventil eben beginnt, sich zu heben. Es ist also in dieser gezeichneten Stellung keine Voreinströmung vorhanden.

Die Wirkungsweise dieses so construirten Steuermechanismus ist folgende:

Bewegt sich das Excenter in der Richtung des Pfeiles, so wird sofort in Verbindung mit c und d das Ventil durch den Hebel e angehoben, welcher· für diese Bewegung seinen Unterstützungspunkt auf Hebel η erhält. Zu gleicher Zeit fängt durch die Bewegung des Excenters der Wiegenhebel / an, während er um den Bolzen m schwingt, mit dem Coulissenstein in der Coulisse zu gleiten.

In der gezeichneten Stellung der Coulisse, welche der tiefsten Stellung des Regulators und dem Maximalfüllungsgrade entspricht, wird nun dieses Gleiten des Coulissensteines keinen Einfluis auf eine Bewegung des Hebels η um q haben, da der Bolzen m in diesem Falle Mittelpunkt der Coulisse ist. Wird jedoch die Coulisse durch den Regulator gesenkt, so wird durch das Gleiten des Coulissensteines der Hebel η gezwungen, um den festen Punkt q abwärts bezw. beim Zurückgehen des Wiegenhebels aufwärts zu schwingen.

Da nun aber der Hebel η, wie schon erwähnt, den Unterstützungspunkt des Hebels e für die Bewegung des letzteren zur Ventileröffnung abgiebt, so wird, während der Hebel e stets dieselbe Bewegung macht, durch ein schnelleres oder langsameres Abwärtsschwingen des Hebels n, welches wiederum durch die jeweilige Regulatorstellung bedingt ist, das Ventil früher oder später geschlossen, und werden hierdurch die vom Regulator abhängigen, verschiedenen Füllungsgrade von ο bis 0,945 erreicht. ;

Durch die tiefste punktirte Stellung der Coulisse veranlafst, schwingt nämlich der Hebel η so schnell abwärts, dafs der Hebel e keine Auflage auf ersterem findet, d. h. es tritt keine Bewegung des Ventils ein; der Füllungsgrad ist o.

Sobald der Schlufs des Ventils erfolgt ist, gehen Hebel η und e aus einander und der Mechanismus läuft frei, ohne auf das Ventil einzuwirken, bis er in die gezeichnete Anfangsstellung zurückgekommen ist, in welcher sich stets Hebel η und e berühren.

In dieser Anfangsstellung des Steuerungsmechanismus, bei welcher sich die Dampfmaschinenkurbel im todten Punkt befindet, fällt also das Coulissensteinmittel genau mit dem Mittel der Dreh- bezw. Aufhängezapfen der Coulisse zusammen.

Hierdurch wird, falls auf die oben beschriebene Art durch Verschieben der Dreh- bezw.

Aufhängezapfen y der Coulisse Voreröffnung gegeben ist, ein conslantes Voreröffnen für. alle Füllungsgrade erreicht.

Es sind nun der Doppelhebel c und die Zugstange g, welche an die Excenlerstangc angreifen, derart angeordnet, dafs das Excenter während des Drehwinkels a fast ganz genau um den festen Punkt b und zugleich um den ■ Verbindungsbolzen χ der Zugstange g mit dem Doppelhcbcl h schwingt, so dafs während dieses Excenterweges der Coulissenstein, welcher sich in der gezeichneten Lage befindet, nahezu keine Bewegungen erfährt. Dieser Winkel α stellt demnach die Gröfse der Verschiebung der Drehbezw. Aufhängezapfen der Coulisse dar und demzufolge die zulässige Voreröffnung des Einströmungsventils, d. h. es kann· die Coulisse und hierdurch der Coulissenstein mit dem Wiegenhebel / und dem Hebel η durch die Verschiebungsvorrichtung so in die Höhe gehoben werden, dafs, wenn sich das Excenter in der Stellung ν befindet, der Hebel e "von dem Hebel 11 berührt wird.

Bewegt sich nun das Excenter weiter in der Richtung des Pfeiles, so öffnet sich sofort das Ventil und zeigt seine Erhebung, bis das Excenter in die Lage w kommt, die gröfste zulässige Voreröffnung.

Selbstredend kann nun durch entsprechende Erhebung der Coulisse durch die Verschiebungsvorrichtung die Voreröffnung, während das Excenter den Winkel α zurücklegt, beliebig eingestellt werden.

Ferner ist der Angriffspunkt der Regulatorstange an der Coulisse so gewählt, dafs bei jeder Voreröffnung derselbe Maximalfüllungsgrad vorhanden ist.

Die theoretische Ungenauigkeit, welche bei der Hebung bezw. Senkung der Coulisse durchdie Verschiebungsvorrichtung infolge der endlichen Länge der Schienen A^- bedingt wird, ist bei der gezeichneten Hebelanordnung und der kleinen Verschiebung des Coulissendrehpunktes in der Praxis ohne irgend welchen Einflufs.

Beim Eröffnen der Einströmungsventile hat der Regulator keinen Druck auszuhaken, da sich in diesem Falle der Coulissenstein im Aufhängepunkte der Coulisse und in Ruhe befindet. ■ . .

Von dem Druck, welcher sich beim weiteren Eröffnen der Ventile aus dem Feder- und Excenterdruck zusammensetzt, hat der Coulissenstein infolge der Hebelanordnung nur einen bestimmten Theil, welcher Reibung verursacht, auszuhalten. Demzufolge ist. auch der Druck auf den Regulator während des Gleitens des Coulissensteines nicht bedeutend, so dafs eine grofse Gleichmäfsigkeit im Gange der Dampfmaschine durch schnelles und exaetes Functioniren des Regulators gesichert ist.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:
   An einer Ventilsteuerung für Dampfmaschinen eine Vorrichtung zum Heben und Senken der Ventilhebeldrehachse behufs Erzielung einer zwangläurigen Schlufsbewegung der Ventile bei veränderlicher Füllung, bestehend aus einem Hebel (n) und einem Wiegenhebel (I), welcher letztere mit einem Gleitstück (o) versehen auf einer Bahn (p) hin- und herbewegt wird; die vom Regulator um ihre Drehzapfen (y) verschieden eingestellt wird.

   Bei der zu ι. gekennzeichneten Ventilsteuerung die Anordpung der Unterstützung dieser Drehzapfen (y) der Gleitbahn (p) durch Hängeschienen (t) und Zugstangen '(u), so dafs durch Verschieben der letzteren die Drehzapfen (y) eine Bewegung erfahren, von welcher die Gröfse der Voreinströmung abhängig ist.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.