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Gestängelose Kolbenschiebersteuerung Die Erfindung geht aus von der
bekannten gestängelosen Kolbenschiebersteuerung, bei welcher der Dampf mittels eines
Schiebers gesteuert ,vird, der an jedem Ende einen Differentialkolben aufweist und
mit Hilfe dieser Kolben derart bewegt wird, daß der Schieber aus seiner einen Endstellung
zunächst in eine Mittelstellung gelangt, in der er, kraftschlüssig festgehalten,
den Dampfeinlaß zum Arbeitszylinder abschließt, um schließlich aus dieser Dampfabschlußstellung
zwecks Umsteuerung des Dampfeintrittes in seine andere Endstellung zu gelangen.
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Es hat sich nun gezeigt, daß das Einhalten des Schiebers in dieser
Mittelstellung lediglich durch Dampfkräfte unter Umständen zu unliebsamen, den Gang
der Maschine störenden Schwingungen der Steuerung führen kann; insbesondere steht
diese absatzweise Bewegung des Schiebers einer Steigerung der Hubzahl der Maschine
im `'Lege.
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Deshalb soll gemäß der Erfindung diese bekannte Kolbenschiebersteuerung
zur Vermeidung der genannten Nachteile in der Weise ausgebildet werden, daß dieser
bekannte Schieber zerlegt wird in zwei, also für jeden Dampfeinlaß gesonderte Schieber,
die sich lediglich aus einer Endstellung ohne Zwischenstufe in die andere Endstellung
bewegen. Dabei ergibt sich aber doch die für die bekannte Schiebersteuerung charakteristische
absatzweise Schieberbe-,vegung dadurch, daß zuerst der eine Schieber den Dampfeinlaß
abschließt, worauf der andere Schieber die Dampfzuführung umsteuert. Hierdurch wird
gegenüber der bekannte Schiebersteuerung eine zuverlässigere Arbeits weise erzielt,
da der Dampfabschluß wie die Füllstellung der Schieber hier ihren jeweiligen Endlagen
entsprechen, welche durch Anschlag und Dampfkräfte eindeutig festgelegt sind.
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Die Zerlegung des Steuerschiebers in zwei in getrennten Räumen angeordnete,
aber durch Steuerleitungen miteinander verbundene Einzelschieber ermöglicht ferner
eine bequeme und kleinste schädliche Räume ergebende Anordnung der Steuerelemente
am Arbeitszylinder. Ebenso wird infolge dieser Teilung und des Fortfalles der' Verbindungsstangen
zwischen den Differentialkolben der bekannten Steuerung das Gewicht der hin und
her gehenden Massen wesentlich verringert, wodurch sich auch bei hohen Drehzahlen
und kleinen Füllungen schnelles Schließen der Kanäle erreichen läßt.
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Weiterhin wird gemäß der Erfindung die Restenergie des Steuerdampfes
bei der Expansionsarbeit des Dampfkolbens verwendet und dadurch die Wirtschaftlichkeit
der Steuerung verbessert.
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Verteilt man die sich erfindungsgemäß ergebenden beiden Einzelschieber
auf zwei um z8o ° zueinander versetzt arbeitende, einfach wirkende Dampfzylinder
einer Gleichstromdampfmaschine, so ergibt sich bei dieser Ausführungsform der Erfindung
ein Schnelläufer mit sehr hoher Umdrehungszahl, bei dem jeder Einzelschieber den
Dampfeinlaß des zugehörigen Arbeitszylinders steuert. Die Schieber liegen hierbei
zweckmäßig quer zu den Zylindern.
Eine der Öffnungsbewegung des
Schiebers unterstützende Zusatzkraft, welche nach einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung durch entsprechende Bemessung der den Frischdampfraum begrenzenden
Schieberfiächen erzeugt wird, bewirkt das bei Schnelläufern besonders notwendige
rasche Öffnen des Dampfeinlaßkanals, wie es durch Kompressionsdampf allein nicht
möglich ist.
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Die voneinander unabhängige Arbeitsweise der Schieber gestattet auch
die Verwirklichung jeder konstanten oder veränderlichen Kompression; letztere läßt
sich auch - unabhängig von der Füllung - während des Ganges der Maschine von Hand
oder durch einen Regler leicht einstellen, was gegenüber den bekannten Steuerungen
dieser Art ebenfalls als ein Vorteil zu betrachten ist.
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Die Abb. i veranschaulicht die Erfindung an einem doppelt wirkenden
Dampfzylinder.
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Die Abb. 2, 5 und 7 zeigen die Erfindung an einer Gleichstromdampfmaschine
mit zwei um 18o' versetzt arbeitenden, einfach wirkenden Dampfzylindern.
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Die Abb. 3, q., 6, 8 und g geben Einzelheiten hierzu wieder.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. i arbeitet im Zylinder
a der Kolben b mit Kolbenstange b1. Der Dampf tritt in den Zylinder
a abwechselnd durch die Dampfeinlaßschlitze a1, a2 ein. Diesen Einlaßschlitzen entsprechend
sind an den Zylinder a zwei Schiebergehäuse cl, c2 angeschlossen, von denen cl vier
Umsteuerräume F, F1, F2, F3 aufweist, in welche ein sich aus den Kolben e,
e1, c2, e3 zusammensetzender Schieber bewegt. Bei E hat das Schiebergehäuse cl seinen
Dampfeintritt. Das Schiebergehäuse c2 ist mit Schieber und Leitungen genau in der
gleichen Weise ausgebildet; die Teile dieses Schiebergehäuses sind in der Zeichnung
mit den gleichen Buchstaben, jedoch mit einem Indexstrich, bezeichnet.
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Die an beiden Enden des Dampfzylinders a vorgesehenen, von den Einlaßschlitzen
a1, a2 ausgehenden Leitungen n, n1 verbinden den Zylinder a mit den Umsteuerräumen
F und F' der beiden Schiebergehäuse. Der Schieberraum F1 steht durch die Leitung
o dauernd mit dem Auspuff und der Außenluft in Verbindung.
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An den Umsteuerraum F schließt sich eine Leitung r3 an, die zu einem
gesteuerten Füllventil s führt, das durch eine Leitung in mit dem Umsteuerraum
F2 in Verbindung steht. Von dem Füllventil s zweigt sich von der Leitung r3 eine
Leitung r2 ab, die zu dem UmsteuerraumF3' des Schiebergehäuses c2 führt. Die gleichen
Teile sind in entsprechender Lage für dieses Schiebergehäuse vorgesehen.
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Die Steuerung der beiden Füllventile s und s' erfolgt durch einen
von der Maschine getriebenen, umlaufenden Nocken y, der sich in bezug auf seine
Antriebswelle verstellen läßt, so daß seine Anlaufkurven y1 und y2 früher oder später
zur Wirkung kommen und damit den Füllungsabschluß bestimmen.
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Zur Steuerung des Dampfauslasses ist auf der anderen Seite des Arbeitszylinders
a in der Abb. i ein Schiebergehäuse c3 vorgesehen, in welchem der sich aus den Kolben
e4 und es zusammensetzende Auslaßschieber arbeitet. Zur Führung und Pufferung sind
an diesen Kolben kleine Führungskolben es und e' angeordnet. Die Auslaßkanäle
u, 2i' sind durch Verbindungskanäle u1, u1' mit den höher oder tiefer gelegenen
Hilfsauslaßschlitzena42, 2G2' verbunden. Die Hilfsauslaßschlitze u2, 212' können
durch die eingebauten Ventile 1, L' ganz geschlossen oder gedrosselt werden,
wodurch größte und kleinste sowie jede in diesem Bereich liegende Kompression bestimmt
wird. Auch bei dieser Ausführung ergibt Steigen der Drehzahl höhere Kompressionsgrade.
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Die Wirkungsweise der Steuerung nach Abb. i, bei der ein stehender
Dampfzylinder vorausgesetzt ist, ergibt sich wie folgt: Infolge ihres Eigengewichtes
haben die Ein-und Auslaßschieber vor dem . Anstellen des Dampfes die dargestellte
Lage eingenommen, in welche sie auch durch besondere, nicht dargestellte Hilfsmittel
hätten gebracht werden können. Der Einlaßschieber der Deckelseite hat den Einlaß
a1 freigegeben, so daß Dampf über den Arbeitskolben gelangt. Mit dem Zylinder steht
durch Leitung ü der Umsteuerraum F in Verbindung und mit diesem über r3 und r2 das
Füllventil s und der Umsteuerraum F3' des Kolbenschiebers der Kurbelseite. Beide
Einlaßschieberwerden durch den auf sie wirkenden Zylinderdampfdruck in diesen Endstellungen
festgehalten. Die Lage des Auslaßschiebers, dessen Kolben e4 den Auslaßkanal ic
abschließt, während der Kolben e5 den Auslaßkanal zc' geöffnet hat, ist gleichfalls
durch Beaufschlagung des Kolbens e4 mit Zylinderdampf über die Leitung r bestimmt.
Kurz vor dem jeweiligen Füllungsschluß wird das Füllventil s durch den umlaufenden
Nocken y geöffnet, so daß Zylinderdampf über das Füllventil s durch die Leitung
in in den großen Umsteuerraum F2 des Schiebergehäuses cl eintritt. Der Zylinderdampf
wirkt nunmehr auf den Umsteuerkolben e2 des Deckelschiebers und bewegt ihn in seine
obere Endstellung, so daß der Dampfeinlaßschlitz a1 überdeckt, der Dampfeintritt
in den Zylinder ca also abgesperrt wird.
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Die Leitungen n und y3 bleiben miteinander in Verbindung, so daß also
der Schieber in dieser Abschlußstellung durch den expandierenden Dampf über ii,
y3, s und m festgehalten wird. Der andere Schieber wird gleichzeitig durch Zylinderdampf,
der durch die Leitung y2 auf den Kolben e3' im Umsteuerraum F3' einwirkt,
in
der Stellung der Abb. i festgehalten. Der Auslaß u' bleibt hierbei immer noch ganz
geöffnet, bis nach Überdecken des Auslaßkanals ai' durch den Arbeitskolben
b die Kompression eintritt, sofern das Kompressionsventil l,' den Hilfskanal
u2' abgeschlossen hat. Der ansteigende Kompressionsdruck wirkt über die Leitung
n' auf den Kolben e' des unteren Einlaßschiebers, desgleichen über die Leitung y'
auf den Kolben e5 des Auslaßschiebers wie auch über die Leitungen r3' und v2' auf
den Kolben e3 des Deckelschiebers, so daß dieser trotz des infolge der Expansion
im Umsteuerraum F2 sinkenden Druckes in seiner oberen Endstellung festgehalten wird.
Im Totpunkt des Arbeitskolbens b gibt dieser, wie Abb. i zeigt, den Auslaßkanal
u' frei, durch den der Expansionsdampf hinter dem Arbeitskolben b nach dem Auspuff
k3 entweichen kann. Damit werden auch die bisher mit der Deckelseite des Arbeitszylinders
verbundenen UmsteuerräumeF und F3' des oberen und des unteren Schiebers druckfrei,
und der untere Schieber bewegt sich in seine obere Endstellung, in der er den Dampf
-einlaßschlitz a2 freilegt; desgleichen entweicht der Dampfdruck über dem Kolben
e4 des Auslaßschiebers, der beim Expandieren gesunken ist, über den Arbeitszylinder
nach dem Auspuff k3. Der unter den Arbeitskolben b tretende Dampf, welcher den Kolben
nach oben bewegt, gelangt auch unter den Kolben e5 des Auslaßschiebezs und vollendet
dessen Umsteuerung mit Sicherheit. Durch Leitung n' wird jetzt der Kolben e' des
unteren Schiebers mit Zylinderdampf beaufschlagt und in seiner Öffnungsstellung
festgehalten; ebenso wird jetzt durch die Leitungen r3', 72' der Kolben e3 des Deckelschiebers
durch Zylinderdampf in seiner oberen Abschlußstellung festgehalten. Durch den geöffneten
Auslaßkanal it der Deckelseite entweicht der Restdampf nach dem Auspuff, bis wiederum
der Arbeitskolben b durch Überdecken des Kanals it die Kompression einleitet. Vorher
hat aber der Nocken y das Füllventil s' geöffnet, so daß ebenso wie vorhin beide
Deckelschieber nunmehr Zylinderdampf über dies Füllventil und die Leitung yfal den
Kolben e2' des Bodenschiebers beaufschlagt und letzteren wieder in seine untere
Abschlußstellung gemäß Abb. i bringt. Es erfolgt dann Expansion unterhalb des Arbeitskolbens,
so daß sich hier die gleichen Vorgänge wiederholen, wie sie vorhin bei dem Deckelschieber
beschrieben sind.
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Als Vorteil der Steuerung des Arbeitskolbens in der eben geschilderten
Weise ist hervorzuheben, daß ein großer Teil des Abdampfes durch den .im Totpunkt
freigelegten Auslaßkanal zi' schon aus dem Zylinder entweichen kann, wodurch der
Auslaßschieber infolge der doppelten Kanäle im Durchmesser klein auszuführen ist.
In den Abb. 2, 5 und 7 ist eine Ausführungsform der Erfindung bei einer Gleichstromdampfmaschine
mit zwei um i8o ° zueinander versetzt arbeitenden, einfach wirkenden Dampfzylindern
dargestellt. Hierbei steuert jeder Einzelschieber den Dampfeinlaß je eines Zylinders;
die Schieber liegen quer zu den Zylindern. Ein Auslaßschieber fehlt hier, da bei
der Gleichstromdampfmaschine der Auspuff in bekannter Weise durch Schlitze erfolgt.
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Die Bezeichnung der Einzelteile ist hier die gleiche wie vorhin; die
am rechten Arbeitszylinder befindlichen Teile haben hier die gleichen Zeichen mit
dem Indexstrich.
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Gemäß Abb. 2 ist der Arbeitszylinder a, in dem sich der Kolben b mit
der Kolbenstange bl bewegt, mit dem Dampfeinlaßschlitz al ausgerüstet. Unmittelbar
an den Zylinder a schließt sich das Schiebergehäuse cl mit den Umsteuerräumen F,
Fl, F2, F3 an, in welchen sich der sich aus den Kolben e, el, e2, e3 zusammensetzende
Schieber bewegt. Die äußeren Kolben e und e3, deren Umsteuerräume F, F3 durch die
Leitungen -ii und zal in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise mit den Zylindern
a', a verbunden sind, haben gleiche Durchmesser. Die beiden mittleren Kolben el
und e2 sind in bezug auf den Dampfeinlaßkanal E so angeordnet, daß sie diesen niemals
abdecken, so daß der Frischdampf zur Unterstützung der Öffnungsbewegung dadurch
herangezogen werden kann, daß der Kolben el einen etwas größeren Durchmesser erhält
als der Kolben e2. Diese Anordnung steigert beim Öffnungsvorgang erheblich die Schiebergeschwindigkeiten
und ermöglicht damit die Ausbildung der Dampfmaschine als Schnelläufer.
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Der durch die Kolben e2 und e3 gebildete Raum F2 steht durch die Entlüftungsleitung
o mit dem Auspuff in Verbindung. Leitung o ist derart an den Raum F2 angeschlossen,
daß sie der Kolben e2 beim Umsteuern überdeckt, wodurch ein den etwaigen Schlag
des Schiebers aufnehmendes Dampfkissen vor diesem Kolben gebildet wird.
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Der zur Bewegung des Schiebers erforderliche Dampf wird über Leitung
r' dem betreffenden Arbeitszylinder a entnommen und gelangt durch Leitung zzl oder
r3 zu dem gesteuerten Füllventil s, welches gemäß der gewünschten Füllung den Eintritt
des Umsteuerdampfes über Leitung m in den großen Umsteuerraum F' des Schiebers regelt.
Die Steuerung des Füllventils erfolgt durch den von der Maschine angetriebenen,
umlaufenden Nocken y, durch dessen Verstellung in bezug auf seine Antriebswelle
die Anlaufkurven y' und y2 früher oder später das Füllventil öffnen und damit den
Füllungsschluß festlegen.
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Damit der Umsteuerdampf zum Zwecke hoher Wirtschaftlichkeit noch bei
der Expansionsarbeit
des Kolbens ausgenutzt werden kann, wird das
Füllventil s so gesteuert, daß der Umsteuerraum F1 über das Füllventils mit dem
Arbeitszylinder a während des Arbeitshubes in dauernder Verbindung bleibt. Beim
Kolbenrückgang muß das Ventils wieder geschlossen werden, damit kein die Schieberbewegung
beeinträchtigender Druckanstieg im Umsteuerraum F1 infolge des im Zylinder ansteigenden
Kompressionsdruckes eintreten kann. Dies wird für die Normalfüllung durch entsprechend
großen Öffnungswinkel oder entsprechende Länge der äußeren Rast des Nockens erreicht.
Bei großen Füllungen bleibt jedoch das Füllventil s infolge der Verdrehung des Nockens
während des Kolbenrückganges länger geöffnet, so daß Kompressionsdampf, welcher
auf den Schieberkolben e1 wirkt, die Öffnungsbewegung des Schiebers dämpfen würde.
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Um diese letztere Möglichkeit wirkungslos zu machen, um also unter
allen Betriebsverhältnissen ein einwandfreies Öffnen des Einlaßkanals a1 zu erzielen,
ist an die Leitung in ein zur Sicherheit dienendes Ventil q1 angeschlossen. Dieses
am besten zwangläufig gesteuerte Ventil stellt während der Kompressionsperiode im
Arbeitszylinder eine dauernde Verbindung zwischen dem Umsteuerraum F1 und dem Auspuff
her. Die hierdurch geschaffene Entlüftung beugt dem vorhin angedeuteten Einfluß
des Kompressionsdampfes auf den Schieberkolben e1 wie auch einem unbeabsichtigten
Druckanstieg, der auf etwaige Undichtigkeiten der Ventile zurückzuführen ist, in
sicherster Weise vor.
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Das Entlüftungsventil q1 kann auch als selbsttätiges ausgebildet werden,
und zwar derart, daß eine Feder das Ventil in einstellbarer Weise dauernd öffnet
und somit den UmsteuerraumFl entlüftet. Nur der vom Füllventil s gesteuerte und
plötzlich in den Umsteuerraum F1 einströmende Dampf überwindet den Federdruck des
Ventils und schließt dieses, während ein allmählich ansteigender Druck, wie er bei
Undichtigkeiten und während der Kompression eintritt, über das geöffnete Ventil
q1 nach dem Auspuff entweichen kann.
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Durch die Anordnung dieses zwangläufig oder selbsttätig wirkenden
Entlüftungsventils q1 wird nicht nur eine unbedingte Zuverlässigkeit der Arbeitsweise
der Steuerung geschaffen, sondern auch die Veränderlichkeit der Kompression in Abhängigkeit
von der Füllung und Drehzahl erreicht. Infolge des späteren Anlaufens der Rast des
Nockens y auf die Ventilrolle wird das Füllventil s, wie oben bereits erwähnt, bei
großen Füllungen auch entsprechend später schließen. Der vor dem Arbeitskolben befindliche
und nach Überdecken der Auspuffschlitze k1 komprimierte Dampf kann daher über das
noch geöffnete Füllventil s und das Entlüftungsventil q1 teilweise nach dem Auspuff
entweichen. Selbst bei kleinen Abmessungen dieser Ventile wird hierdurch ein erheblich
langsamerer Kompressionsanstieg im Zylinder stattfinden, bis nach erfolgtem Abschluß
des Füllventils s die Kompression wieder schneller ohne Abblaseverlust ansteigt.
Da mit dem Größerwerden der Füllung auch der Schluß des Füllventils später erfolgt,
ergeben sich zwangläufig bei großen Füllungen kleinere Kompressionen. Diese Tatsache
spricht für die Verwendung der Steuerung besonders für solche Maschinen, die großen
Leistungsschwankungen unterworfen sind, als da sind: Lokomotiven und Fahrzeuge.
Bei kleineren Drehzahlen wird die auf diese Weise vorgenommene Kompressionsverminderung
von größerer Wirkung sein als bei höherer Drehzahl. Bei letzterer kann nämlich infolge
der geringen zur Verfügung stehenden Zeit weniger Dampf entweichen, was höhere Kompressionsgrade
zur Folge hat. Es ergibt sich somit ein Steigen der Kompression mit der Zunahme
der Drehzahl.
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Die Ausbildung der Nockenrast mit zwei Anlaufkurven y1 und y2, die
entsprechend der Drehrichtung abwechselnd zur Wirkung gelangen, ermöglicht auch
eine Füllungsregelung in beiden Drehsinnen der Maschine. Wie Abb. a veranschaulicht,
stellt y2 die Anlaufkurve der Rast für den gezeichneten Drehsinn des Nokkens y dar,
während y1 als Ablaufkurve dient. Läuft die Maschine in der anderen Drehrichtung,
dann wird, wie Abb. q. zeigt, das Füllventil von der Anlaufkurve y1 gehoben. Der
Übergang von der größten und kleinsten Füllung der einen Drehrichtung auf die kleinste
und größte Füllung des anderen Drehsinnes erfolgt allein durch Verdrehung des Nockens
in bezug auf seine Antriebswelle um 18o'. Die Verdrehung des Nockens, welche z.
B. durch eine Wuimbuchse in bekannter Weise erreicht werden kann, wird bei der Umsteuerung
entgegengesetzt der gewünschten Drehrichtung vorgenommen. Um schon durch kleine
Verdrehungswinkel der Füllungsnocken y einen großen verstellbaren Füllungsbereich
zu ermöglichen, braucht die Steuerwelle nur mit halber Drehzahl der Maschinenwelle
angetrieben zu werden.
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Da bei dieser Ausführung einer Umdrehung der Maschinenwelle nur eine
halbe Umdrehung der Steuerwelle entspricht, müssen die Nocken mit zwei gegenüberliegenden
Rasten ausgebildet werden, wie es Abb. g veranschaulicht.
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Infolge der nur kleinen Verdrehungswinkel kann die zur Füllungsregelung
notwendige Verstellung der Nocken in einfacher Weise durch einen auf der Steuerwelle
angeordneten Achsenregler R vorgenommen werden, der nur eine Drehung der mit dem
Nocken y verbundenen Büchse B in bezug zu der Steuerwelle auszuführen hat.
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Bei Anwendung schwingender Nocken, welche
um i8o '
versetzt zur Kurbel, z. B. Kreuzkopfantrieb, angetrieben werden, ist der Wechsel
der Drehrichtung auf die Wirkungsweise der eben beschriebenen Füllungsregelung selbstverständlich
belanglos.
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Mit den bisher erläuterten Steuerungselementen dieser Ausführungsform
der Erfindung ist weiter eine Hilfsvorrichtung verbunden, welche die Kolbenschieber
beim Anfahren der Maschine in die richtige Stellung wirft. In einem Gehäuse 1a,
welches durch das Ventil v
in regelbarer `'eise mit Dampf gefüllt wird, dreht
sich ein mit der Welle w verbundener Schieber ;. Ein in diesem Schieber g halbkreisförmig
angeordneter Schlitz l überschleift abwechselnd die Anschlüsse il und i2 und gestattet
über dieselben und die angeschlossenen Leitungen r4, r4' den Eintritt des Frischdampfes
in die kleinen Umsteuerräume F, F3 und F' und F3'. Entsprechend der jeweiligen Stellung
des Schlitzes L zur Kolbenstellung wird immer nur eine bestimmte Umsteuerleitung
y4 oder y4' mit Steuerdampf beaufschlagt, wodurch sich zum Zwecke des richtigen
Anfahrens die erforderlichen Schieberstellungen ergeben.
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Das Umsteuern der Maschine erfolgt durch Verdrehen des Schiebers g
um rund iSo °, dessen Schlitz l hierdurch eine andere Lage zu den Anschlüssen il,
i2 bekommt, wie Abb. 2 punktiert andeutet. Die in dieser Abbildung ersichtlichen
Anschlüsse i5, il sind zu den vorhandenen um go versetzt angeordnet und führen zu
den Schiebern eines hier nicht dargestellten Maschinenaggregats mit um go ° versetzten
Kolben. Der Drehschieber g ist nur beim Anfahren in Tätigkeit und wird in einfacher
Weise durch Abschalten des Frischdampfes, also Schließen des Ventils z" der den
Schieber auf seine Unterlage preßt, ausgeschaltet. Durch diese Maßnahme wird unnötige
Reibungsarbeit vermieden.
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Damit der Drehschieber g während des Betriebes vom Dampfzylinder abgeschlossen
bleibt, ist in der Leitung r4 ein selbsttätiges Rückschlagventil pl vorgesehen.
Um den Eintritt von Anlaßdampf in den Zylinder beim Anfahren zu verhindern, ist
das Ventil pl doppelsitzig ausgeführt. Abb. 2 zeigt das Ventil in der Anlaßstellung.
Der von der Leitung y4 kommende Steuerdampf gelangt durch die freigelegte Bohrung
t des Ventils über Leitung ul und y2 in den Umsteuerraum F3 sowie über Leitung n'
in den Umsteuerraum F' der anderen Maschinenseite. Beim Abstellen des Steuerdampfes
drückt der Arbeitsdampf des Zylinders cc das Ventil P1 wieder in die rechte Endstellung,
in welche die Bohrung t abgeschlossen ist. Das Zurücksteuern des Rückschlagventils
pl kann durch eine Feder unterstützt werden. Bei der soeben beschriebenen Anlaßvorrichtung,welche
als mit zur Steuerung gehörig anzusehen ist, ist die einfache Durch-Bildung des
Drehschiebers bemerkenswert insofern, als ein Schlitz L nur allein die Dampfverteilung
für mehrere Zylinder bewerkstelligt. Die Verdrehung des Drehschiebers zum Zwecke
des Umsteuerns kann von Hand oder auf andere Weise durchgeführt werden.
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Die Wirkungsweise der bisher beschriebenen Steuerung ergibt sich wie
folgt: '.Nachdem durch den Anlaßdrehschieber g in der soeben erläuterten Weise die
beiden Kolbenschieber in die richtige Stellung gebracht worden sind, wird das Hauptdampfventil
geöffnet und der Anlaßdrehschieber g durch Schließen des Ventils v abgeschaltet.
Abb. 2 zeigt die beiden Arbeitskolben in der Totpunktstellung, der linke Kolbenschieber
hat den Einlaßkanal dl voll geöffnet, während der Kolbenschieber der rechten Maschinenseite
den Einlaßkanal al' geschlossen hält. Beide Schieber werden durch Arbeitsdampf,
welcher über Leitung yl, y2 und nl in die Umsteuerräume F3 bzw. F' gelangt, in den
eingenommenen Stellungen kraftschlüssig festgehalten. Kurz vor Füllungsschluß beginnt
das Füllventil s zu öffnen und läßt Dampf aus dem Arbeitszylinder a über die Leitungen
n', y3 und zza in den Umsteuerraum F'. Durch Wirkung des größeren Differentialkolbens
ei wird der Schieber in die rechte Endstellung geworfen, wobei er den Einlaßkanal
dl mit großer Geschwindigkeit schließt (Abb. 5). Das rechtzeitige Überdecken der
Entlüftungsleitung o des Raumes F2, der mit dem Auspuff in Verbindung steht, verhindert
ein Anschlagen des Schiebers. Abb. 5 veranschaulicht die Stellung der Schieber,
der beiden Arbeitskolben und der Füllventile nach erfolgtem Füllungsschluß.
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Mit dem Sinken des Arbeitsdruckes im Zylinder a durch die Expansion
hinter dem Arbeitskolben b nimmt auch gleichzeitig der Druck in den Umsteuerräumen
F3 und F' ab. Infolge der anhaltenden Beaufschlagung des Kolbensel, der ungefähr
doppelt so groß ist als der Steuerkolben e3, mit Zylinderdampf bleibt der Kolbenschieber
während des weiteren Abwärtsganges des Arbeitskolbens b in der rechten Endstellung
liegen. Bei gleichzeitigem Aufwärtsgang des Kolbens b' der rechten Maschinenseite
hat nach Überdecken der Auspuffschlitze k2 des Zylinders n' durch den Kolben die
Verdichtung des Dampfes in diesem Zylinder begonnen. Die ansteigende Kompression
im Zylinder a' wirkt über Leitung y1' auf Kolben e3' des rechten Kolbenschiebers,
während gleichzeitig auch durch die Leitung n der Umsteuerraum F des linken Kolbenschiebers
mit Kompressionsdampf gefüllt wird. Da das Füllventil s' bereits geschlossen hat,
wie aus Abb. q ersichtlich ist, bleibt der Umsteuerraum Fl' des rechten Kolbenschiebers
druckfrei.
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Die entsprechend der Expansion im Arbeitszylinder a stattfindende
Abnahme des Druckes
im Umsteuerraum F' des rechten Schiebers einerseits
und der Anstieg des Kompressionsdruckes auf Kolben e3' bewirken im Totpunkt der
Arbeitskolben das=Umsteuern des rechten Schiebers und damit das Öffnen des Einlaßkanals
a1'. Die Bewegung dieses Schiebers in die Stellung der Abb. 7 muß erfolgen, da einerseits
der Druck aus dem Umsteuerraum F' über Zylinder a und dessen nach dem Auspuff geöffneten
Schlitz hl entweicht und anderseits die Kompression über den Arbeitskolben b' des
rechten Zylinders a' ihren Höchstwert erlangt hat.
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Bei sehr hohen Drehzahlen, welche die vorliegende Ausführungsform
der Steuerung hauptsächlich verwirklichen will, ließe sich jedoch durch den Kompressionsdruck
allein nicht das erforderliche rasche Umsteuern des Schiebers erreichen. Es würde
ein der Drehzahl entsprechend verspätetes Öffnen des Einlaßkanals eintreten.
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Durch größere Bemessung des Kolbens e1 gegenüber Kolben e2 wird, wie
schon vorhin bemerkt, eine Zusatzdifferentialfläche geschaffen, die mit Frischdampf
beaufschlagt, jede erforderliche Beschleunigung des Öffnungsvorganges gestattet.
Schon bei gleicher Höhe des Kompressions- und des Expansionsdruckes in den Räumen
F3' und F' wird die Zusatzkraft die Bewegung des Schiebers einleiten. Diese Ausbildung
der Differentialkolben e1 und e2 der Schieber bringt noch den Vorteil, daß die Wirkungsweise
der Steuerung weniger von der Kompression abhängig ist.
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Bei niederen Drehzahlen kann einem zu frühen Öffnen des Einlaßkanals
durch ein in die Leitung y2 eingebautes, von Hand oder einem Regler gesteuertes
Drosselventil q oder q' vorgebeugt werden.
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Nachdem der Einlaßkanal a1' des rechten Schiebers im Totpunkt des
Arbeitskolbens geöffnet ist, beginnt hier das gleiche Arbeitsspiel, wie für den
linken Schieber bereits erläutert.
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Um bei hohen Drehzahlen auch kleine wirtschaftliche Füllungen durchführen.:
zu können, braucht das Füllventil s nur in entsprechender Vorsteuerung des Nockens
früher geöffnet zu werden.
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Die in den Abb.2 bis 8 dargestellte Ausführungsform der Steuerung
nach der Erfindung kennzeichnet sich infolge des Fortfalles eines besonderen Auslaßschiebers
durch die hohe Kompression, welche den Schnelläufern eigen ist. Durch Anordnung
eines ebenfalls selbsttätig gesteuerten Auslaßorgan# lassen sich bei kleinen Füllungen
kleine Kompressionen erreichen, welche die Steuerung auch für Gegendruckmaschinen
verwendbar machen.