DE537850C

DE537850C - Swing thumb valve control for locomotive and ship steam engines

Info

Publication number: DE537850C
Application number: DEL74608D
Authority: DE
Original assignee: E H HUGO LENTZ DR ING
Current assignee: E H HUGO LENTZ DR ING
Priority date: 1928-03-20
Filing date: 1929-03-19
Publication date: 1931-11-07

Description

Schwingdaumen-Ventilsteuerung für Lokomotiv- und Schiffsdampfmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf Ventilsteuerungen für Lokomotiv- und Schiffsdampfmaschinen, bei denen _die Ventilspindeln zur Zylinderachse parallel liegen und mit ihren Enden in einen von der Steuerwelle durchsetzten Raum hineinragen und paarweise von einem Schwingdaumen unter Vermittlung von Zwischenhebeln angetrieben werden, indem die Schwingdaumen und die Zwischenhebel entgegengesetzt gerichtet angeordnet sind. Bei den bekannten Steuerungen dieser Art sind die Schwingdaumen als kurze Nokken ausgebildet, die entweder unmittelbar oder unter Vermittlung von Rollen auf die Zwischenhebel einwirken. Diese Steuerungen haben die Nachteile, daß die aufeinanderarbeitenden Flächenteile der Nocken und Steuerorgane aufeinander schleifen, wodurch große Reibungsverluste und eine rasche Abnutzung entstehen. Bei Rollensteuerungen wird zwar die Abnutzung verringert, sie ergeben jedoch schleichende Ventileröffnungen, wenn steil verlaufende Kurven und heftige Schläge vermieden werden sollen.Swing thumb valve control for locomotive and ship steam engines The invention relates to valve controls for locomotive and ship steam engines, where _the valve spindles are parallel to the cylinder axis and with their ends protrude into a space penetrated by the control shaft and in pairs from one Swinging thumbs are driven by the intermediary of intermediate levers by the Swing thumb and the intermediate lever are arranged in opposite directions. at the known controls of this type, the swinging thumbs are designed as short cams, either directly or through the intermediary of roles on the intermediate levers act. These controls have the disadvantages that the working together Surface parts of the cams and control elements grind against each other, causing large friction losses and wear out quickly. In the case of roller controls, there is indeed wear and tear reduced, but they result in creeping valve openings when steeply extending Turns and violent blows should be avoided.

Die bei stationären Maschinen verwendeten Wälzhebelsteuerungen vermeiden die oben erwähnten Nachteile, da die aufeinanderarbeitenden Flächen beinahe gar keiner Abnutzung unterliegen und ein stoßfreies und doch mit sehr rasch zunehmender Geschwindigkeit vor sich gehendes Eröffnen der Ventile erzielt wird. Für Lokomotiv- und Schiffsdampfmaschinen sind jedoch solche Wälzhebelsteuerungen bisher nicht verwendet worden, weil sie in der bei stationären Maschinen bekannten Ausgestaltung eine gedrängte Bauweise, wie sie bei Lokomotiv-und Schiffsdampfmaschinen unerläßlich ist, nicht ermöglichen.Avoid the roller lever controls used on stationary machines the disadvantages mentioned above, since the surfaces working on one another are almost entirely not subject to wear and tear and a bump-free yet increasing rapidly Speed prior to opening the valves is achieved. For locomotive and ship steam engines, however, such rolling lever controls have not been used so far because it is a compact design in the configuration known from stationary machines Construction as it is indispensable for locomotive and ship steam engines, not enable.

Um nun die Vorteile der Schwingdaumensteuerungen mit jenen der Wälzhebelsteuerungen zu vereinigen und dadurch eine Steuerung zu schaffen, die einerseits eine ebenso gedrängte Bauweise aufweist wie die Schwingdaumensteuerungen und andererseits eine ebenso geringe Abnutzung, ferner eine ebenso stoßfreie und dennoch rasche Ventileröffnung ermöglicht wie die Wälzhebelsteuerungen, wird nach der vorliegenden Erfindung die Schwingdaumenachse in unmittelbare Nähe der Ventilspindelachsen gelegt, so daß die Bewegung des Schwingdaumens durch die Zwischenhebel unmittelbar auf die Ventilspindel übertragen wird, und der Schwingdaumen oder die Zwischenhebel oder beide werden nach Art von Wälzhebeln nur ganz flach gewölbt ausgebildet und sollen ständig miteinander in Berührung stehen. Die Zeichnungen veranschaulichen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar zeigt die Fig. i einen nach der Linie A-B der Fig.2 geführten Längsschnitt durch das Steuerungsgehäuse, während die Fig. 2 einen Längsschnitt nach der Linie C-D der Fig. i darstellt; die Fig. 3 zeigt in größerem Maßstabe einen Ouerschnitt durch den Steuerwellenraum.To now combine the advantages of the swinging thumb controls with those of the rolling lever controls to unite and thereby create a control system, which on the one hand is also a compact design like the swing thumb controls and on the other hand a just as little wear and tear, and also an equally shock-free, yet rapid valve opening allows like the rolling lever controls, is according to the present invention Swinging thumb axis placed in the immediate vicinity of the valve spindle axes, so that the Movement of the swinging thumb through the intermediate lever directly on the valve spindle is transmitted, and the swinging thumb or the intermediate levers or both are formed in the manner of roller levers only very flat arched and should be constantly with each other stand in touch. The drawings illustrate an embodiment of the invention, namely Fig. i shows one along the line A-B of Fig.2 Longitudinal section through the control housing, while FIG. 2 is a longitudinal section on line C-D of Figure i; Fig. 3 shows a larger scale Cross section through the control shaft space.

Auf den Dampfzylinder i ist ein Steuerungskasten 2 aufgesetzt, in dessen Einlaßkammer 3 der Frischdampf durch einen Stutzen 5 eintritt, während der Auspuffdampf aus der Auslaßkammer 4 durch den Stutzen 6 ausströmt. Die Spindeln 7 der Einlaßventile 8 sowie die Spindeln g der Auslaßventile io sind parallel zur Zylinderachse gelagert und ragen mit ihren freien Enden in eine zylindrische Büchse i i, die in einem zylindrischen Gehäuseteil 12 des Steuerungskastens 2 eingesetzt ist und in der mittels der Lagerbüchsen 13 und 14 die schwingende Steuerwelle 15 gelagert ist. Die Einlaßventile 8 werden entweder durch Federn oder durch den Dampfdruck auf ihren Sitz gedrückt; zu dem letzteren Zweck kann die Ventilspindel 7 verlängert und mit einem kleinen Kolben 16 versehen sein, auf welchen durch ein enges Leitungsrohr 17 hindurch Frischdampf geleitet wird (Fig.2 rechts). Die die Auslaßventile io schließenden Federn 18 sind außerhalb des Steuerungskastens 2 angeordnet, so daß sie der Einwirkung des Dampfes .entzogen und leicht zugänglich sind. Sämtliche Ventilspindeln sind in an sich bekannter Weise in Einsatzbüchsen 1g gelagert und mittels Labyrinthdichtungen -o abgedichtet.A control box 2 is placed on the steam cylinder i, in whose inlet chamber 3, the live steam enters through a nozzle 5, during the Exhaust steam flows out of the outlet chamber 4 through the nozzle 6. The spindles 7 of the inlet valves 8 and the spindles g of the outlet valves io are parallel to the Cylinder axis stored and protrude with their free ends in a cylindrical sleeve i i, which are used in a cylindrical housing part 12 of the control box 2 is and in which by means of the bearing bushes 13 and 14 the oscillating control shaft 15 is stored. The inlet valves 8 are either by springs or by the steam pressure pressed on their seat; for the latter purpose, the valve spindle 7 can be lengthened and be provided with a small piston 16 on which by a narrow conduit pipe 17 live steam is passed through (Fig. 2 right). The closing the exhaust valves io Springs 18 are arranged outside of the control box 2 so that they are subject to action of the steam. withdrawn and easily accessible. All valve spindles are stored in a manner known per se in insert sleeves 1g and by means of labyrinth seals -o sealed.

Auf der Steuerwelle 15 sitzen zwei Schwingdaumen 21 und 22, die gegeneinander um 18o° versetzt sind und von denen der erste, 21, zum Antrieb der EinlaßventileS und der zweite, 22, zum Antrieb der Auslaßventile io dient. Die Schwingdaumenwelle 15 liegt zwischen den Enden der Spindeln 7 und 9 und in unmittelbarer Nähe der Ventilspindelachsen. Die beiden Schwingdaumen 21, 22 sind symmetrisch ausgebildet und wirken mit Zwischenhebeln 23 und 24. zusammen, welche ungefähr die gleiche Länge besitzen wie die Schwingdaumen 2i, 22 und welche flach gewölbte Gegenflächen 23', 2.4' aufweisen und mit ihren freien Enden auf die Ventilspindeln 7, 9 einwirken. Die Berührungsflächen 21', 22' der Schwingdaumen 21, 22 verlaufen nach sehr flachen Kurven (Fig. 3). Die Drehzapfen 25, 26 der Zwischenhebel z3, 2¢ sind auf der Seite der Schwingdaumen angeordnet, so daß Schwingdaumen und zugehöriger Zwischenhebel entgegengesetzt gerichtet sind und die Schwingdaumen bei ihrer schwingenden Bewegung in der Richtung des Pfeiles in der Fig.3 eine teilweise Abwälzbewegung auf Zwischenhebeln 23, 2q. ausführen. Diese Abwälzbewegung besteht, wie die Fig.3 zeigt, darin, daß zunächst ein kleiner, jedoch sehr rasch und kontinuierlich größer werdender Arm des Schwingdaumens 21 zur Einwirkung auf einen zunächst großen, jedoch sehr rasch kleiner werdenden Arm des Zwischenhebels 23 gelangt. Hierbei schwingen die Zwischenhebel 23. und 2¢ im entgegengesetzten Uhrzeigersinn aus wie die Schwingdaumen 21 und 22. Dadurch wird ein vollkommen stoßfreies und dennoch rasches Eröffnen der Ventile herbeigeführt. Da die Flächen 2i' und 23' aufeinander nur wenig gleitende Bewegung ausführen, tritt zwischen ihnen wenig Reibung und daher auch wenig Abnutzung auf. Bei einem weiteren Ausschwingen der Schwingdaumen 2i und 22 gelangen die abgerundeten Endteile 21" und 22" zur Einwirkung. Diese wirken dann allerdings nur wie sonstige Nocken oder Schwingdaumen. An den abgerundeten Teilen 21" und 22" und an den Enden der Zwischenhebelflächen 23' und 2q.' tritt daher zwar eine Reibung und eine Abnutzung auf, diese ist aber einerseits nur sehr gering, weil Hebel und Schwingdaumen eine große Breite haben (Fig. 2), andererseits ist diese Abnutzung an den erwähnten Stellen ohne jeden praktischen Einfiuß auf die Eröffnungsverhältnisse der Maschine. Eine Abnutzung der abgerundeten Flächenteile 21" und 22" und der Enden der Zwischenhebelflächen 23' und 24.' hat nur die Folge, daß bei den großen Füllungen der Dampfzylinder die großen Ventilerhebungen mit der Zeit um winzige Bruchteile von Millimetern kleiner werden, was praktisch ohne jede Bedeutung ist.On the control shaft 15 sit two swinging thumbs 21 and 22, which are opposed to each other are offset by 180 ° and of which the first, 21, is used to drive the inlet valves S. and the second, 22, serves to drive the exhaust valves io. The swinging thumb wave 15 lies between the ends of the spindles 7 and 9 and in the immediate vicinity of the valve spindle axes. The two swinging thumbs 21, 22 are symmetrical and act with intermediate levers 23 and 24 together, which are roughly the same length as the swinging thumbs 2i, 22 and which have flat curved counter surfaces 23 ', 2.4' and with their free ends act on the valve spindles 7, 9. The contact surfaces 21 ', 22' the swinging thumbs 21, 22 follow very flat curves (FIG. 3). The pivot 25, 26 of the intermediate levers z3, 2 ¢ are arranged on the side of the swinging thumb, so that the swinging thumb and the associated intermediate lever are directed in opposite directions and the swinging thumbs as they swing in the direction of the arrow in FIG. 3 a partial rolling movement on intermediate levers 23, 2q. carry out. This rolling movement consists, as Fig. 3 shows, in that initially a small, however, the arm of the swinging thumb 21 grows very rapidly and continuously to act on an arm that is initially large, but rapidly becoming smaller of the intermediate lever 23 arrives. The intermediate levers 23 and 2 ¢ im swing here counterclockwise like the swinging thumbs 21 and 22. This becomes a completely shock-free and yet rapid opening of the valves brought about. Since the surfaces 2i 'and 23' perform only a little sliding movement on one another, occurs there is little friction between them and therefore little wear and tear. With another Swinging out the swinging thumbs 2i and 22 reach the rounded end parts 21 " and 22 "to act. These then only act like other cams or Swinging thumb. At the rounded parts 21 "and 22" and at the ends of the intermediate lever surfaces 23 'and 2q.' therefore friction and wear occur, but they are on the one hand only very small, because the lever and swinging thumb have a large width (Fig. 2), on the other hand, this wear and tear in the mentioned places is without any practical Influence on the opening ratios of the machine. A wear and tear on the rounded Surface parts 21 "and 22" and the ends of the intermediate lever surfaces 23 'and 24.' Has only the consequence that with the large fillings of the steam cylinder the large valve lobes become tiny fractions of a millimeter smaller over time, which is practical is without any meaning.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Swing thumb valve control for locomotive and Ship steam engines with valve spindles lying parallel to the cylinder axis, from which two are arranged coaxially in such a way that their ends in one protrude through the space penetrated by the control shaft and together by a swinging thumb are driven by means of intermediate levers by swinging thumbs and Intermediate levers are arranged in opposite directions, characterized in that that the vibrating thumb axis (15) is in the immediate vicinity of the valve spindle axes (7) lies that the movement of the swinging thumb (21) through the intermediate lever (23) is immediate is transmitted to the valve spindles (7) and that the swinging thumb (21) or the Intermediate lever (23) or both of the type Roller levers only very flat are arched and are constantly in contact with one another.

2. Valve control according to claim i, characterized in that when arranged opposite one another Inlet and outlet valve (8 and io) the control shaft (i5) two by i8o ° against each other offset swinging thumbs (2i and 22) and the intermediate levers (23 and 24) accordingly are arranged on different sides (Fig. i).