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Exzentersteuerung für Dampfmaschinen Die bisher bekannten Exzentersteuerungen
für Schieber oder ähnliche Organe von Dampfmaschinen haben u. a. den Nachteil, daß
ihre Verstellung von Hand einen größeren Kraftaufwand erfordert, der den Führer
schnell ermüdet. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, derartige urnlaufende
Steuerungen wesentlich leichter von Hand, also von außen her bedienbar zu machen.
Zu diesem Zweck wird ein an zwei gleichen und gleichgerichteten Kurbeln aufgehängter
Exzenter durch einen Wurm von der umlaufenden Welle aus verstellt. Der Wurm ragt
über das Wellenende heraus, an ihm greift die Handverstellung an.
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Die Aufhängung von Exzentern an zwei gleichen und gleichgerichteten
Kurbeln ist bei Achsreglern bekannt. Im Gegensatz zu diesen bezweckt die Erfindung
nicht eine Beschränkung der Maschine auf einen bestimmten Drehzahlbereich. sondern
erstrebt eine willkürliche Einstellung des Diagramms der Maschine. Diese Einstellung
kann beliebig stattfinden, z. B. entsprechend der Arbeit, welche die Maschine zu
verrichten hat, nicht aber nach einer festgelegten Gesetzmäßigkeit. Bei der neuen
Exzentersteuerung sind Vorkehrungen getroffen, die Zentrifugalkräfte der umlaufenden
Steuerteile unwirksam zu machen, während sie bei Achsreglern gerade die Verstellbewegung
hervorbringen sollen. Die Verfolgung des Grundgedankens der Erfindung führt zu einer
Reihe weiterer Erfindungsgedanken, welche der besseren Deutlichkeit halber an Hand
der Zeichnung erläutert werden sollen. In dieser stellt Abb. i eine Längsansicht
mit teilweisem Schnitt der Steuerung dar. Die Abb. 2 und 3 stellen Querschnitte
längs der Linien A-B und C-D dar.
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Die Exzenter i und 2 für eine Zweizylinderdampfmaschine sollen während
des Umlaufens sowohl in bezug auf den Voreilwinkel als auch in ihrer Exzentrizität
verstellt werden. Sie sind zu diesem Zweck je an einem Kurbelpaar 3, 4. und 5, 6
aufgehängt. Die schwingenden Enden der Kurbeln greifen an den Exzenterkörpern 7
und 8 an. Die Kurbeln sind in einer gehäuseartigen Erweiterung 9 der Antriebswelle
io gelagert. Da die beiden Kurbelpaare in derselben Weise versetzt sind wie die
Exzenter, gehen die Zapfen der Kurbeln d., 6 nicht durch, sondern endigen im Gehäuse
9. Die Kurbelwelle 3a ist jedoch den Kurbeln 5 und 6 gemeinsam, und an ihr erfolgt
auch der Antrieb. Zu diesem Zweck ist auf der Kurbelwelle ein Zahnrad i i mit Schrägverzahnung
befestigt. Dieses Zahnrad kämmt mit der Verzahnung 12a eines Wurmes 12, der in der
Antriebswelle io verschiebbar und mit ihr drehbar gelagert ist. Der Antrieb dieses
Wurmes erfolgt durch den Hebel o. dgl., wie bei 13 angedeutet.
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Wird bei umlaufender Welle der Wurm verrnittels des Antriebs 13 verschoben,
so dreht sich infolge der Schrägverzahnung i2a das Ritzel ii gegenüber der Welle
i o, tnit der es ebenso wie der. Wurm i2a umläuft. Diese Drehbewegung gegenüber
der Welle ruft eine Veränderung der Stellung beider Kurbelpaare 3, 4. und 5, 6 hervor.
Die Exzenter werden dabei parallel zu sich selbst verschoben, ohne
daß
aber eine wesentliche Relativbewegung zwischen den Exzenterkörpern 7 und 8 und den
sie umgebenden Bügeln stattfindet. Bei unendlich großer Exzenterstangenlänge würde
überhaupt keine Reibung zwischen diesen Teilen durch -die Verstellung eintreten.
Die Verstellung wird daher von dem großen Reibungsradius an dem Außendurchmesser
des Exzenterkörpers auf die Kurbelbolzen übertragen, die einen ganz wesentlich kleineren
Radius aufweisen, so daß auch die Reibung bei der Verstellbewegung herabgesetzt
wird, das bedeutet, daß auch die Verstellbewegung des Führers; welche dieser von
Hand durch den Antrieb 13 auszuführen hat, erleichtert wird. Eine. weitere Erleichterung
dieser Verstellbewegung wird dadurch erzielt, daß die Antriebsteile gegenüber ihren
Drehmitten durch Gegengewichte ausgeglichen sind, wie dies durch Kreuzschraffur
angedeutet ist. Dies ist insbesondere für schnell umlaufende Maschinen von großer
Wichtigkeit, da bei diesen die verhältnismäßig großen Zentrifugalkräfte die Verstellbewegungen
erheblich stören.
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Die Ausgleichgewichte lassen sich auch noch zur Erzielung weiterer
Wirkungen benutzen. Macht man nämlich den Gewichtsausgleich nicht vollständig, so
versucht die Verstelleinrichtung, die Steuerung im einen oder anderen Sinne, also
entweder im Sinne des Abschaltens der Maschine oder im Sinne einer Beschleunigung,
zu verstellen. Die erstere Wirkung kann als Sicherheitsmaßnahme benutzt werden.
In diesem Fall werden die Gegengewichte derartig angebracht, daß beim Durchgehen
der Maschine die Zentrifugalkräfte der unausgeglichenen Maße der Steuerung den Verstellantrieb
derart bewegen, daß die Maschine abgedrosselt wird. Dadurch wird das Durchgehen
der Maschine, etwa infolge von unaufmerksamer Bedienung, verhindert.
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In demselben Sinne der Herabsetzung der Verstellkräfte wirkt eine
besondere Führung des Wurmes 1.2. Er ist an der Seite mit geraden Flächen r2U versehen,
an welche sich Rollen rd. legen, die in dem Gehäuse 9 der Welle io durch Bolzen
15 befestigt sind. Eine besonders eigenartige Ausbildung dieser Rollenführung besteht
in der Maßnahme, als Rollen die Außenringe der Kugellager zu verwenden, so daß diese
Ringe zugleich einen Teil des Lagers und die Führungsrollen bilden.
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Der Antrieb der Steuerung erfolgt durch das Zahnrad 16, welches auf
der dem Wurmantrieb 13 gegenüberliegenden Seite der Welle io angeordnet ist.
Der gesamte Exzenterantrieb sowie die Exzenter selbst sind zwischen den Lagern 17
und i8 der Welle io angeordnet, so daß schwierige Durchdringungen der Lager durch
angetriebene und gegeneinander bewegliche Teile vermieden sind und ein recht einfacher
Aufbau der ganzen Exzentersteuerung erzielt wird. Die Welle io geht dabei durch
beide Exzenter i und 2 hindurch, ohne mit diesen unmittelbar in Verbindung zu stehen;
diese Verbindung wird lediglich durch die Kurbeln 3 bis 6 hergestellt.
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Die gesamte Welle io kann hohl ausgebildet sein. Man erhält dadurch
den Vorteil, daß je nach den Einbauverhältnissen der Dampfmaschine der Wurm 12 von
rechts und von links eingeschoben werden kann und daß entsprechend auch die Verstellhebel
u. dgl. für die Steuerung wahlweise an einer der beiden Maschinenseiten angeordnet
werden können. Die dem Verstellantrieb gegenüberliegende Bohrung der Welle io kann
durch eine Kapsel o. dgl. verschlossen werden.
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Wird nicht die gleichzeitige Verstellung von Voreilwinkel und Exzentrizität
gewünscht, so kann die jeweils gewünschte Verstellbewegung durch eine Änderung der
Gestalt des Gelenkvierecks oder der sonstigen Verstellvorrichtung bewirkt werden,
wobei bekannte kinematische Vorrichtungen Verwendung finden können. Bei entsprechender
Ausbildung ist der neue Verstellantrieb für Exzenter auch bei Einzylindermaschinen
anwendbar.