DE52137C - Steuerung für Verbund - Dampfmaschinen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 14: Dampfmaschinen.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 12. November 1889 ab.

Die Erfindung betrifft Verbesserungen in dem Expansionsmechanismus für Verbundmaschinen, welche im rechten Winkel stehende Kurbeln und einen Dampfbehälter besitzen, in welchen der Dampf aus dem Hochdruckcylinder abgelassen wird, um von da mittelst geeigneter Steuerung in den Niederdruckcylinder eingelassen zu werden.

Im wesentlichen bezieht sich die Erfindung ' auf die Anordnung einer Vorrichtung, mittelst welcher der Expansionsmechanismus des Niederdruckcylinders durch einen oder mehrere mit einander zu gemeinsamer Wirkung verkuppelte Regulatoren des Hoch- und des Niederdruckcylinders regulirt wird, sowie auf die Anordnung eines stellbaren Mechanismus, durch welchen die Expansion des Niederdruckcylinders in Bezug auf diejenige des Hochdruckcylinders geändert werden kann.

Die meisten neueren Verbund-Dampf behältermaschinen haben eine veränderliche, selbsttätige Expansion für den Hochdruckcylinder, aber die Expansion für den Dampf des Niederdruckcylinders wird von Hand in bestimmter Weise eingestellt, und diese Einstellung wird so bemessen, dafs die Maschine den im allgemeinen besten Wirkungsgrad ergiebt.

Durch vorliegende Erfindung wird die Expansion des Hochdruck- und Niederdruckcylinders so angeordnet und die Regulatoren beider Cylinder so mit einander verbunden, dafs eine frühere oder spätere Expansion des Dampfes in dem Niederdruckcylinder in Bezug auf die Expansion in dem Hochdruckcylinder bewirkt wird, und auf diese Weise der Druck im Dampf behälter so erhalten, dafs kein Nachlassen desselben in dem vom Hochdruckcylinder in den Dampfbehälter abgelassenen Dampf und mithin auch kein Kraftverlust stattfindet.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise in ihrer Anwendung bei der als O'Neill-Steuerung bekannten Einrichtung gezeigt. Dieselbe kann jedoch auch bei jedem anderen selbsttätigen Expansionsmechanismus unter entsprechender Anpassung an die betreffenden Constructionsformen Anwendung finden.

A ist der Hochdruckcylinder, B der'Niederdruckcylinder, welche die Kraft in üblicher Weise auf unter rechtem Winkel zu einander gestellte Kurbeln einer Welle übertragen, so dafs der Dampf, welcher von dem Hochdruckcylinder abgelassen wird, in den Dampf behälter hineingeht und von demselben nach dem Niederdruckcylinder gelangt, wenn der . Hochdruckkolben die Hälfte des folgenden Hubes vollendet hat.

C ist der Dampf behälter, in welchen der Dampf, der aus dem Hochdruckcylinder abgelassen wird, durch das Auslafsrohr D geht; E ist ein Rohr, welches von dem Dampfbehälter nach dem Ventilgehäuse des Niederdruckcylinders führt, so dafs der von dem Behälter kommende Dampf durch den Ventilmechanismus zu den richtigen Zeiten in den Niederdruckcylinder eingelassen wird.

F ist der Regulator des Hochdruckcylinders, G der des Niederdruckcylinders. H und J sind die von den Regulatoren beeinflufsten horizontalen Hebel, deren äufsere, d. h. von den Cylindern abgewendete Enden mit einander verkuppelt und deren innere, d. h. den Cylin-

dern zugewendete Enden beim Auf- und Niedergehen die Verstellung der Steuerungsmechanismen bewirken.

Die äufseren Enden dieser beiden Hebel sind bei diesem Beispiel mittelst Kugelgelenke mit Zugstangen J J und hierdurch mit den Kurbeln K einer zwischen beiden Cylindern geeignet gelagerten Welle L verbunden. Es ist ersichtlich, dafs durch diese Verbindung jede Bewegung des Regulators des Hochdruckcylinders auf den Regulator des Niederdruckcylinders übertragen wird, und dafs beide Regulatoren stets zusammen und gleichzeitig wirken. In dem Falle, dafs für beide Maschinen .nur ein Regulator angewendet würde, würden die Verhältnisse der Hebel zu dem Expansionsmechanismus dieselben sein wie oben. Der Regulator des Hochdruckcylinders wirkt dann, den Hebel H bewegend, direct auf den Expansionsmechanismus dieses Cylinders, mit welchem er durch eine Stange M verbunden ist, die ihrerseits das innere Ende des Hebels H mit dem Schwingungsarm N des Expansionsmechanismus verbindet.

Die Verbindung des inneren Endes der Stange I mit dem Expansionsmechanismus des Niederdruckcylinders geschieht auf verschiedene Weise. Der Hebel /, Fig. 2, wird von einer Schwinge O getragen, welche im vorliegenden Falle in einem Ansatz P gelagert ist. Bei dem Punkt Q ist Hebel / mit dem sich senkrecht bewegenden Theil des Regulators verbunden, und es ist ersichtlich, dafs, indem das Regulatorgewicht mit der veränderten Geschwindigkeit des Regulators steigt oder fällt, die Hebelenden auf- und niedergehen, wie punktirt angedeutet ist.

Das innere Hebelende ist durch eine Stange R mit einem Kurbelarm S verbunden, welcher auf dem einen Ende der horizontalen Welle S¹ befestigt ist; diese Welle ist in der Muffe T gelagert, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist. Auf dem entgegengesetzten Ende der Welle ist eine Schiene oder ein kreisbogenförmig geschlitztes Gelenk U befestigt, welches ein verstellbares Gleitstück tragen kann. Im gegenwärtigen Falle ist dasselbe in der Form einer Scheibe mit einem schwalbenschwanzartigen Schlitz quer an seiner Vorderseite ausgeführt. Innerhalb dieses Schlitzes ist ein Gleitblock F¹ beweglich angeordnet, welcher einen Zapfen V trägt, an den das untere Ende der Stange W angreift, deren oberes Ende mit einem Hebel Y auf einer Welle Z verbunden ist. Diese Welle trägt die Hebel, welche die eigentlichen Expansionsmechanismen in Wirksamkeit setzen, also die Punkte bestimmen, bei welchen der Dampf im Cylinder abgeschnitten wird. An dem Zapfen V befindet sich eine Flügelschraube a, vermittelst welcher der Zapfen V und Gleitblock V¹ an einem beliebigen Punkt in dem Schlitz der Scheibe U festgeklemmt werden können.

Wird V¹ in der Mitte befestigt, so ist ersichtlich , dafs die Wirkung der schwingenden Scheibe in keiner Weise die Stange W und den Hebel des Expansionsmechanismus beeinflussen wird; wird V¹ aber nach rechts oder nach links vom Mittelpunkt verschoben, so werden die Bewegungen der Kurbel S, welche letztere von dem Hebel / aus durch den Regulator, wie oben beschrieben, in Wirksamkeit gesetzt wird, die Stellung des Hebels Y verändern, indem sie dieselbe hoch oder niedrig bringen, und auf diese Weise den Antriebsdaumen des Expansionsmechanismus bewegen, so dafs je nach Umständen die Expansion früher oder später eintritt. Dieser Mechanismus gestattet, nachdem die verschiedenen Bedingungen, unter welchen die Maschine zu arbeiten hat, durch einen praktischen Versuch festgestellt sind, die Stange W mit ~> der schwingenden Scheibe so zu verbinden, dafs die Expansion des Niederdruckcylinders in Beziehung zu der Expansion des Hochdruckcylinders derart regulirt wird, dafs die besten Arbeitsresultate erzielt werden und kein Nachlassen des Dampfdruckes von dem Hochdruckcylinder nach dem Dampfbehälter entsteht. ' . "

Es ist ersichtlich, dafs infolge der beschriebenen Verbindung der Regulatoren beider Cylinder jede Thätigkeit des Regulators des Hochdruckcylinders, durch welche der Punkt, an welchem der Dampf dieses Cylinders abgeschnitten wird, sich verändert, unmittelbar dem Regulator des Expansionscylinders mitgetheilt wird, und dafs durch die Stange W die Expansion dieses Cylinders so geregelt· wird, um der Wirksamkeit zu entsprechen, welche in dem Hochdruckcylinder Platz gegriffen hat. Auch ist klar, dafs diese Regulirung derartig geschehen kann, dafs die Expansion des Niederdruckcylinders derjenigen des Hochdruckcylinders entspricht, wenn die Stange nach einer Seite des Mittelpunktes der Scheibe U versetzt wird, oder dafs die Expansion des Niederdruckcylinders verhältnifsmäfsig derjenigen des Hochdruckcylinders entgegen sein wird, wenn die Stange auf die entgegengesetzte Seite des Mittelpunktes der Scheibe U versetzt wird.

Die Expansion des Hochdruckcylinders wird durch einen Zeiger m, der sich auf einer entsprechenden Gradeintheilung bewegt, angezeigt.

Um die Kraftäufserung des Regulators zu reguliren, wird ein Kasten b angewendet, der durch eine senkrechte Scheidewand in der Mitte getheilt ist. Dieser Kasten enthält auf jeder Seite seiner Scheidewand in ungefähr ²/₈ seiner Tiefe Quecksilber; die Achse des Kastens liegt, wie dargestellt, horizontal. Die getrennten Theile des Kastens sind unten durch eine Röhre d, die mit einer Klappe, einem Ventil

oder Hahn versehen ist, verbunden, welche Röhre zur Regulirung des Quecksilberzuflusses von der einen nach der anderen Seite des Kastens dient. Auf der Achse des Kastens ist ein Hebelarm e vermittelst einer Stange f so mit dem Hebel / verbunden, dafs, wenn der Regulator entweder durch eine Vergrößerung oder Verminderung der Geschwindigkeit der Maschine ein bedeutendes Moment erlangt hat, dasselbe den Kasten um seine Achse zu drehen strebt. Dadurch prefst das Quecksilber in dem oberen Theil der einen Seite des Kastens die Luft zusammen und verdünnt sie an der anderen Seite, indem das Quecksilber durch das Rohr fliefsen kann und somit als elastische Bremse für die Kraftäufserung des Regulators wirkt und verhindert, dafs er sich in der erlangten Richtung zu weit bewegt. Der Hebel e ist geschlitzt, so dafs der Zapfen g der Stange/ näher oder weiter vom Drehpunkt eingestellt werden kann, um je nach Bedarf dem Kasten mit Quecksilber eine gröfsere oder geringere Winkelbewegung zu ertheilen.

Claims (1)

1. Pa te nt-An Sprüche:

   ι . Eine Steueru'ngfürVerbund-Dampfmaschinen, dadurch gekennzeichnet, dafs der von einem Regulator beeinflufste Expansionsmechanismus des Hochdruckcylinders durch einen geeigneten Zwischenmechanismus mit dem Expansionsmechanismus eines Niederdruckcylinders in Verbindung gebracht ist, so dafs die Kraftäufserung des Regulators des Hochdruckcylinders zugleich auf den mit oder ohne eigenen Regulator arbeitenden Expansionsmechanismus des Niederdruckcylinders einwirkt und dadurch eine gleichzeitige, spätere oder frühere Expansion im Niederdruckcylinder hervorruft.
   Bei der unter Anspruch ι. gekennzeichneten Steuerung die Anordnung einer vom Regulator des Hochdruckcylinders und eventuell vom Regulator eines Niederdruckcylinders bewegten, um einen Mittelpunkt schwingenden Schiene oder Scheibe (U) mit verstellbarem Gleitstück (V¹) in Verbindung mit einer Gelenkstange (W) zum Expansionsmechanismus, zum Zweck, durch Verstellung des Gleitstückes in, vor oder hinter dem Schwingungsmittelpunkt der Schiene oder Scheibe die gleichzeitige, spätere oder frühere Expansion im Niederdruckcylinder zu vermitteln.

   Bei der unter Anspruch ι. gekennzeichneten Steuerung die Verbindung eines Regulators mit einer Quecksilberluftbremse, bestehend aus einem theilweise mit Quecksilber gefüllten zweitheiligen, um eine Achse schwingenden , vom Regulator aus bewegten Kasten (b), bei welchem das Quecksilber durch ein unteres Verbindungsrohr cömmunicirt und in den sich neigenden Kastentheil eintritt, zum Zweck, in diesem die Luft zu verdichten und dadurch die fernere Kraftäufserung des Regulators in der betreffenden Richtung zu hemmen.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.