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Druckausgleich-Kolbenschieber für Dampflokomotiven Die Erfindung betrifft
einen Druckausgleich-Kolbenschieber für Dampflokomotiven, bei dem während des Leerlaufes
starke Stöße in den Lagern und das Ansaugen von Außenluft mit Schmutz und Ruß aus
der Rauchkammer in die Zylinder vermieden wird.
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Bei den bekannten Einrichtungen für den gleichen Zweck sind zwei voneinander
verschiedene Kolbenschieberarten zu unterscheiden, nämlich erstens Kolbenschieber,
bei denen der Kolbenkörper selbst zwischen den Steuerkanten unterteilt ist, so daß
sich der Abstand der Steuerkanten voneinander verändern kann, und zweitens Kolbenschieber,
bei denen die Steuerkanten in unveränderter Läge zueinander bleiben und ein Hilfsventil
die Steuerung der Druckausgleichwege übernimmt. Die ersteren haben den Nachteil,
daß sie große relativbewegliche Massen und demgemäß starke Federn für das Offenhalten
beim Druckausgleich bedingen, was starke Schläge bei hoher Drehzahl der Maschine
zur Folge hat. Die letzteren bieten die Möglichkeit, die Masse des relativbeweglichen
Hilfsventils und damit auch die Spannung der Öffnungsfeder gering zu halten und
so die Schlaggefahr herabzumindern.
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Der Erfindungsgegenstand betrifft die zweite Kolbenschieberart. Bei
den bisher bekannt gewordenen Kolbenschiebern dieser Art sind die drei Auflagerflächen
des Hilfsventils jeweils in eine Ebene senkrecht zur Schieberstange gelegt. Das
bedingt lange und enge Überströmkanäle, also verhältnismäßig große schädliche Räume
und trotzdem ungenügende Überströmquerschnitte.
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Beim Erfindungsgegenstand sind die drei festen Auflagerflächen des
bekannten Hilfsventils in zwei feste Auflagerflächen und eine Gleitfläche aufgelöst,
und das Schließglied ist zum Hilfskolbenventil geworden.
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Der neue Kolbenschieber wird mit einem am inneren Ende gelegenen zylindrischen
Ansatz zur Aufnahme dieses Hilfskolbenventils versehen, der einen unmittelbar über
dem Zylinderkanal gelegenen, am äußeren Umfang des Kolbenschiebers angeordneten
sehr kurzen Kanal nach Bedarf öffnet oder schließt. Das Hilfskolbenventil ist außen
mit stark federnden Kolbenringen versehen, die im Betriebe den Frischdampf abschließen
und beim Leerlauf als Bremse wirken, um die feste Lage des mit sehr geringem Eigengewicht
hergestellten Hilfskolbenv entils mit Unterstützung der Feder zu sichern. Beim Öffnen
des Reglers sowohl als auch beim Leerlauf können daher keine Schläge auftreten.
Trotz der vorgeschriebenen Größe des Kolbenschiebers ist bei dem Gegenstand der
Erfindung die Herstellung eines Kanals möglich, der allen Anforderungen entspricht
und besonders einen ungehinderten glatten Durchgang des Zylinderinhalts beim Leerlauf
ergibt. Der Zutritt der Außenluft in den Frischdampfraum ist durch die Abdichtungen,
wie Kolbenringe und Ventilsitze, vermieden. Der schädliche
Raum
ist infolge des kurzen Kanals auf das kleinste Maß beschränkt, weshalb Dampfverluste
nicht eintreten können. Die Unterbringung der Hilfsfeder im Ausströmraum hat noch
den Vorteil, daß sie nicht durch starke Alberhitzung versagen kann. Die Ausführung
nach vorliegender Erfindung ist ferner einfach und billig in der Herstellung. Da
der Einbau von Kolbenschiebern mit Druckausgleich besonders auch bei alten Lokomotiven,
deren Einrichtungen ebenfalls noch mit großem Dampfverlust arbeiten, eine große
Rolle spielt, kommt hier die vorliegende Erfindung besonders in Frage, da nicht
allein die vorhandenen Schieberbuchsen, sondern auch sogar die Schieberstangen ohne
Änderung verwendet werden können.
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Die Zeichnung zeigt als Ausführungsbeispiel die obere Hälfte des Kolbenschiebers
in Ansicht bei Fahrtstellung, die untere Hälfte des Kolbenschiebers im Längsschnitt
beire Leerlauf.
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Der Kolbenschieber a ist mit einem Kanal c versehen und auf der Schieberstange
lt fest verschraubt. Das Hilfskolbenventil b gleitet in einem zylindrisch ausgeführten
Teil m des Kolbenschiebers a. Die Abdichtung des Hilfskolbenventils b gegen das
Ausströmrohr im Betriebe erfolgt - durch 'die Ventiläuflagerfläche e. Ein Durchtritt
des Dampfes aus dem Frischdampfraum i nach dem Ausströmrohr bei Fahrtstellung wird
durch die Dichtungsfläche ?a verhindert. Der beim Leerlauf im Dampfzylinder vorhandene
Dampf kann sich durch den Kanal c und die Öffnung d über das nicht gezeichnete Ausströmrohr
nach der anderen Seite und umgekehrt bewegen. Die Dichtungsringe a verhindern ebenfalls
ein Durchtreten des Frischdampfes im Betriebe und sichern außerdem beim Leerlauf
die feste Lage des Hilfskolbenventils b im Kolbenschieber a, da sie eine bremsende
Wirkung ausüben. Der Hub des Hilfsschiebers b wird beim Schließen des Kanales c
durch Auflage der Fläche e auf ihren Sitz begrenzt und bei seinem Öffnen durch den
Ansatz f der S.chieberstange h.
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Die Wirkungsweise des Druckausgleich-1?,olbenschiebers ist folgende:
Nach dem Öffnen des Reglers der Lokomotive durch den Führer wird das Hilfskolbenventil
b durch den in den Raum i einströmenden Frischdampf sofort geschlossen und während
der Fahrt auf die Sitze e und w dampfdicht angedrückt. Das Hilfskolbenventil b hat
gleichzeitig den Kanal c geschlossen. Nach dem Schließen des Reglers und der Entlastung
des Raumes i vom Dampfdruck wird das Hilfskolbenventil b durch den im Arbeitszylinder
vorhandenen Dampf, welcher über die Kanäle l und c gegen den Ansatz p drückt,
sofort geöffnet. Dieser Vorgang wird außerdem durch die Feder g unterstützt. Der
Durchgang für den Dampf ist jetzt frei und kann von der einen Seite des Arbeitskolbens
zur andern ungehindert erfolgen.