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Einrichtung zur Verbesserung der Ein- und Austrittsverhältnisse bei
Umsteuerungen von Kraftmaschinen Die bekannten Unisteuerungen von Kraftinaschinen
(Kulissensteuerungen, Lenkersteuerungen o. dgl.) haben den Mangel, daß insbesondere
bei kleinen Füllungen mit erheblichen Drosselungen des in die Maschine eingeführten
Kraftmittels gerechnet werden muß. Dies rührt daher, daß bei kleinen Füllungen zu
geringe Eröffnungen des Einlaßorganes vorhanden sind. Auf der Auslaßseite bringt
die Umsteuerung den weiteren 'Tachtcil mit sich, daß die Vorausströmung und die
Kompression verhältnismäßig groß gemacht <<.-erden müssen. Alle diese Nachteile
lassen " r ich vermeiden, wenn die Steuerungsbewegungen der Umsteuerung mit der
Bewegung eines finit dreifacher Drehzahl laufenden Exzenters kombiniert werden.
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Die Kombination erfolgt dabei zweckmäßig in der Weise, daß sich die
beiden Steuerungshübe, hervorgerufen durch die Kulissensteuerung, und das mit dreifacher
Drehzahl umlaufende Exzenter iui Totpunkte der Kurbel addieren, u-obei Mittelstellung
der Kulisse (Nullfüllung) vorausgesetzt ist. Bei jeder anderen Kulissenstellung
wird nur eine Komponente des Steuerungshubes der Kulissensteuerung zum Steuerungshub
des mit dreifacher Drehzahl umlaufenden Exzenters hinzuaddiert.
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Zur näheren Erläuterung des Erfindungsgegenstandes möge auf die Zeichnung
verwiesen werden. Fig. i -neigt das Schema einer Heusingersteuerung für eine liegende
Lokomotivmaschine.
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Fig. 2 veranschaulicht die Exzenterstellungen bei verschiedenen Füllungen.
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Fig. 3 zeigt das Zeunerdiagramm mit und ohne Anwendung des mit dreifacher
Drehzahl umlaufenden Exzenters.
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Fig..I gibt die Schieberellipsen bei und ohne Anwendung des finit
dreifacher Drehzahl umlaufenden Exzenters an und Fig.5 dieentsprechendenDampf diagraninie.
In dem Schema nach Fig. i bezeichnet i die Mitte der Treibachse, auf die das Exzenter
mit der Exzentrizität 1-2 und eine Kurbel 1-3 aufgekeilt sind. Die Kurbel wirkt
über die Kurbelstange 18 auf den Kreuzkopf i5 ein, von dem aus mittels der Kolbenstange
ig der im Zylinder 2o laufende Kolben 17 angetrieben wird.
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Vom Exzenter i-2 wird über die Exzenterstange 21 die um den Mittelpunkt
5 schwingende Kulisse .I-7 angetrieben. Von der Kulisse wird im Punkt 6 die Kulissenbewegung
weitergeleitet, und zwar von der Stange 1.I, die einerseits durch die Stange 22
an den Kulissenstein 6 angeschlossen ist und andererseits durch die Stange 23 mit
dem Kreuzkopf 15 in Verbindung steht.
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Beim geschilderten Ausführungsbeispiel ist im Punkt 12 an die Stange
1..1. ein Winkelhebel 11-12-13 angeschlossen. Dieser Winkel-
Nebel
steht durch die Stange ior-i i mit dem in dreifacher Drehzahl umlaufenden Exzenter
io in Verbindung, das im folgenden als 3n-Exzenter bezeichnet werden soll. Dieses
311-Exzenter erhält einen Antrieb von einer quer zur Maschine liegenden Welle 9,
die durch die beiden um 9o° versetzten Hauptexzenter 2 (zu beiden Seiten der Lokomotive)
angetrieben wird. Zu dem Zweck hat das Exzenter io ein Zahnrad, welches in das die
dreifache Zähnezahl besitzende Zahnrad 8 auf der Welle 9 eingreift.
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Das 3n-Exzenter steht durch eine Stange 24 mit dem Punkt i i des Winkelhebels
11-12-i3 in Verbindung. Außerdem ist am Zahnrad 8 noch eine Stange 25 angelenkt,
die zum Endpunkt r der Kulisse 4-5-7 geführt ist. Der Punkt 13 des Winkelhebels
11-12-13 greift an der Steuerstange des Schiebers 16 an.
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Die gegenseitige Einstellung der Exzenter ist aus Fig.2 zu entnehmen.
Das Hauptexzenter wird dabei in Richtung der senkrechten Scheitellinie des Exzenterdiagramms
verstellt. Die Kurbel befindet sich in der Totstellung. Das Hauptexzenter in der
Mitte der Kulisse und das 3n-Exzenter addieren ihre Hübe in der Kurbeltotstellung.
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In dem Zeunerdiagramm der Fig.3 bezeichnen 26 und 27 die Schieberkreise,
die bei Nichtanwendung des 3n-Exzenters in Frage kommen würden. Die Schieberkreise
ergeben eine Voreinströmung von 5 °/a bei einer Füllung von 13 °/a sowie bei der
Wahl der inneren Schieberdeckung -Null eine Vorausströmung von 4o °/o und eine Kompression
von 49 °/o.
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Bei Anwendung des 3n-Exzenters müssen zu den Schieberbewegungen nach
Kreis 4o noch die Bewegungen des 3n-Exzenters hinzugezählt werden, die nach der
Kurve 28 für die Eintrittsseite des Schiebers und nach der Kurve 29 für die Austrittsseite
(2 Kurven mit je 3 Höckern) verlaufen. Bei 13 °/o Füllung bei etwas vergrößerter
äußerer Deckung tritt an Stelle des Schieberkreises 26 die Kurve 30. Der neuen Deckung
entspricht eine Voreinströmung von 1,7 °1o bei dreifach vergrößerten Einlaßöffnungen.
Auf der Austrittsseite geht der Kreis 27 in die Kurve 31 über, die einen Voraustritt
von 12 °f, (statt vorher 4o °1o) ergibt sowie eine Kompression von 18 °1o (statt
49 °1p) bei Austrittsdeckung = Null. Für größere Füllungen kommen die Kurven 32
und 33 auf der Eintrittsseite in Betracht. Die Kurve 32 entspricht einer Füllung
von 30 °/a, die Kurve 33 einer Füllung von 68 °[o. Zwischen 30 °/o und 68
% Füllung liegt nur ein geringer Weg des Kulissensteins 6. Bei 68 °/o Füllung,
die vollständig z. B. zum Manövrieren einer Schiffsmaschine genügen, hat man zudem
eine höchst erwünschte Drosselung vor Abschluß des Einlasses.
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Aus dem Vergleich der Schieberellipsen nach Fig.4 ist zu erkennen,
daß die Einlaßeröffnungen bei Anwendung des 3n-Exzenters erheblich günstiger sind
als bei Nichtanwendung des Exzenters. Das gleiche gilt für die Dampfdiagramme nach
Fig.5. Bei Nichtanwendung des 3n-Exzenters kommt die Diagrammlinie e, a', b',
d' zu-
stande, die sich bei Anwendung des 3n-Exzenters auf die Diagrammlinie
e, a, b, c, d. vergrößert.
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Aus Fig. 2 ist zu ersehen, daß angenommen wurde, daß das 3n-Exzenter
und die Kurbel sich zu gleicher Zeit in der Totstellung befinden. Natürlich kann
auch eine geringe Versetzung angenommen werden, wodurch sich die Eröffnungslinien
etwas verschieben würden und die Vorwärtslagen. der Kulissensteuerung begünstigt
werden können.