DE56654C - Doppelwirkende Dampfmaschine mit combinirten Dampfeinlafsorganen - Google Patents
Doppelwirkende Dampfmaschine mit combinirten DampfeinlafsorganenInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
- F01B25/00—Regulating, controlling, or safety means
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Description
KAISERLICHES
PATENTAMT.
PATENTSCHRIF
KLASSE 14: Dampfmaschinen.
Patentirt im Deutschen Reiche vom 6. April 1890 ab.
Die vorliegende Dampfmaschinensteuerung, die nur bei doppelwirkenden Maschinen Anwendung
finden kann, bedingt, dafs die Begrenzung der Cylinderfüllung auf jeder Seite
des Kolbens zwei besondere Dampfeinlafsorgäne, welche durch getrennte Steuerungsvorrichtungen, bewegt werden, übertragen wird,
dergestalt, dafs das eine dieser beiden Einlafsorgane bei einer bestimmten, während des
Ganges unveränderlichen Kurbelstellung die Dampfeintrittsperiode eröffnet, das andere dagegen
deren Abschlufs, und zwar unter dem Einflufs des Regulators je nach der Gröfse der
hervorzubringenden Leistung früher oder später herbeiführt. Diesem Zwecke entsprechend
müssen die beiden Einlafsorgane in jedem der beiden Dampfzuleitungskanäle des Cylinders
derartig angeordnet werden, dafs das ersterwähnte dem Arbeitscylinder, das letzterwähnte
dem Dampferzeuger näher liegt; beide Organe schliefsen dann einen gewissen Theil des
Dampfzuleitungskanals (v'oo bezw. v"00 in
Fig. i, 2, 11, 12, 13 und 14) zwischen sich
ein, welcher, da er zu Beginn der Expansionsperiode mit dem zugehörigen Cylinderraum in
Verbindung steht (so dafs also der darin enthaltene Dampf an der Expansion theilnimmt),
als Theil des schädlichen Raumes zu betrachten und als solcher möglichst klein zu
halten ist. Dieser Voraussetzung zufolge besteht im vorliegenden Falle der schädliche
Raum auf jeder Seite des Kolbens aus zwei Theilen: dem zwischen beiden Einlafsorganen
gelegenen Raum (v'oo bezw. v"00 in Fig. 1, 2,
11, 12, 13 und 14), welcher mit dem entsprechenden
Kolbenhubraum nur zeitweilig in Verbindung steht und im Folgenden als »schädlicher Vorraum« bezeichnet werden soll,
sowie dem Raum [v'o bezw. v"0 in Fig. 1, 2,
11, 12, 13 und 14), welcher sich zwischen
dem in seiner Endstellung befindlichen Kolben [K' bezw. K" in. Fig. 2) und dem zweiten
Einlafsorgan befindet und »schädlicher Hauptraum« genannt werden soll.
Nun äufsert bekanntlich der schädliche Raum seine Wirkung als solcher im allgemeinen in
der Weise, dafs er nach Abschlufs der Dampfaustrittsperiode mit Abdampf von erheblich
geringerer Spannung, als sie der neu eintretende .Dampf besitzt, gefüllt bleibt; er mufs also zunächst
mit frischem Dampf aufgefüllt werden, bevor dieser in den Hubraum des Cylinders Arbeit verrichtend eintreten kann. Dieser schädlichen
Wirkung läfst sich nun aber, wie bekannt, in der Weise begegnen, dafs die Dampfaustrittsperiode
abgekürzt und der dann noch im Cylinder verbleibende Abdampf in den schädlichen Raum hinein verdichtet wird, und
zwar in dem Mafse, dafs seine Spannung am Ende des Kolbenhubes der Spannung des
Frischdampfes, wenn nicht vollständig, so doch nahezu gleichkommt. Besteht nun, wie im
vorliegenden Falle, der schädliche Raum aus zwei Theilen, welche durch das den Voreintritt
eröffnende Dampfeinlafsorgan getrennt werden, so kann man zwar den so bezeichneten schädlichen
Hauptraum [v'o bezw. v"0), nicht so
ohne Weiteres aber den schädlichen Vorraum
(v'oo bezw. v"00) durch Einführung der Compression
unschädlich machen, weil beide Räume erst zu Beginn der Voreintrittsperiode mit einander
in Verbindung treten. Nun lä'fst es sich aber mit Hülfe einer eigenartigen Einrichtung,
welche den Kern der vorliegenden Erfindung bildet, ermöglichen, die Compression auch auf
den »schädlichen Vorraum« (v.'oo bezw. v"00).
auszudehnen und so dessen schädlicher Wirkung zu begegnen, so dafs dann also dieser
Vortheil Hand in Hand geht mit den mannigfachen , weiter unten noch näher zu erörternden
Vortheilen der Anordnung zweier getrennt gesteuerter Einlafsorgane in jedem Dampfzuleitungskanal.
Es stellen Fig. ι und 3 zwei Querschnitte, Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein und denselben
Dampfcylinder dar, dessen Ein- und Auslafsorgane von einer horizontalen, zur
Cylinderachse parallelen Steuerwelle W betrieben werden. Diese Ein- und Auslafsorgane
werden auf der Aufsenseite des Cylinders durch das regulirbare Einlafsventil V1 den -Einlafsschieber
S\ und den Auslafsschieber 5'2 gebildet;
dem entsprechen auf der Innenseite das regulirbare Einlafsventil V", der Einlafsschieber
S'\ und der Auslafsschieber £"2.
Was die Steuerung dieser Organe anbelangt, so werden zunächst der Einlafsschieber (S\
bezw. S"j) und der Auslafsschieber (S'2 bezw. £"2)
auf jeder Cylinderseite von einem auf der Steuerwelle befestigten Excenter (e1 bezw. e")
aus für constante Voreröffnung und gleichbleibende Dauer der Ein- und Auslafsperioden
in geeigneter, durch Fig. 1 veranschaulichter Weise bewegt; die Bewegung des Hebens und
Schliefsens der Ventile V und V" dagegen wird in. folgender Weise ermöglicht: Auf der
in den beiden Ventilaufsätzen (s. Fig. 2) drehbar gelagerten Welle n>
sind zwei Bogendreiecke (b' bezw. b") befestigt, welche von
parallelwandigen und den Ventilstangen der Ventile (V bezw. V") verbundenen Rahmen
umgeben sind und welche die Ventile beim Ausschwingen der Welle w innerhalb eines
gewissen Winkels gemäfs den Ausführungen des Patentes No. 50151 in paarschlüssiger
Weise heben, senken und fest auf den Sitz drücken. Diese beiden Bogendreiecke sind
derartig gegen einander versetzt auf die Welle w aufgekeilt, dafs beide Ventile abwechselnd gehoben
werden; die Hubdauer kann dabei bis zur Dauer eines Kolbenhubes bezw. einer halben Kurbelumdrehung beliebig grofs bemessen
werden. Der Welle w wird, wie aus Fig. 3 ersichtlich, die schwingende Bewegung
von einer rolirenden Hülfssteuerwelle W0, die
wiederum von der Steuerwelle W aus in noch besonders zu erläuternder W7eise angetrieben
wird, durch ein allgemeines Kurbelgetriebe ertheilt, welches aus der Kurbel oder dem Excenter
e auf der Welle W0, der Treibstange t
und dem Hebel h auf der Welle w gebildet
wird. Die Aenderung der »Füllungen« des Arbeitscylinders erfolgt in der Weise, dafs der
Regulator den Voreilwinkel der Kurbel e nach Bedarf verstellt, es bleibt also der Ventilhub
und die Dauer der Ventilerhebung für alle »Füllungen« constant; die Dauer der Voreröffnung
des Ventils wächst dementsprechend mit abnehmender Füllung und nimmt ab mit
wachsenden Füllungsgraden; es ist dies jedoch ohne Einflufs auf den Arbeitsvorgang im
Cylinder, weil ja hierfür die Voreröffnung durch die Einlafsschieber (S\ bezw. S'\) constant
gehalten wird.
Was nun die Art und Weise anbelangt, in welcher der Regulator die Verstellung des Voreilwinkels
der Kurbel e und mit ihr der Hülfssteuerwelle W0 bewirkt, so ist hierfür folgende,
durch Fig. 4 im Aufrifs und Fig. 5 im Grundrifs dargestellte Einrichtung getroffen: Ein auf
der Hülfssteuerwelle W0 drehbar aufgestecktes Zahnrad (^1) empfängt einerseits von einem
anderen, auf der Steuerwelle W befestigten (j0)
die Drehbewegung und überträgt dieselbe andererseits auf ein drittes Zahnrad ^'2, welches
mit einem vierten %"2 auf einer gemeinsamen
Welle aufgekeilt ist, die wiederum drehbar in einem um die Hülfssteuerwelle W0 beweglichen
Hebel oder Gestell H gelagert ist. Das Zahnrad ^"2 endlich steht in Eingriff mit
dem auf der Hülfssteuerwelle W0 befestigten Zahnrad ^1; auf dieselbe Welle ist auch die
Kurbel e aufgesteckt, von der aus die Weiterübertragung der Bewegung auf die Bogendreieckswelle
w erfolgt. Der Stellhebel H, an welchem die die Zahnräder ^'2 und \"2 tragende
Welle drehbar gelagert und der wiederum um die Hülfssteuerwelle W0 beweglich ist,
steht mittelst einer Zugstange Z mit der Hülse eines Centrifugalregulators direct oder .indirect
in Verbindung, so dafs jeder Regulatorstellung eine gewisse Lage des Stellhebels H entspricht.
Es ist noch hervorzuheben, dafs die Uebersetzungsverhältnisse (^1 : f'2) und (^1 : ^"2) niemals
gleich gemacht werden dürfen, so dafs die Zahnräder ^1 und \'\ mit verschiedener
Winkelgeschwindigkeit umlaufen; dagegen mufs der Natur der Sache nach das Zahnrad ^\ und
mit ihm die Hülfssteuerwelle W0 dieselbe Winkelgeschwindigkeit wie die Steuer welle W
besitzen, welche Bedingung durch geeignete W7ahl des Uebersetzungsverhältnisses (^0: ^1)
ohne Weiteres zu erfüllen ist. Ein Heben oder Senken des Stellhebels H um einen beliebig
grofsen Winkel (α1 bezw. 0) hat dann ein Verstellen der Kurbel e um einen entsprechenden
Winkel (ß' bezw. ß) zur Folge, dessen Gröfse von der Wahl der Uebersetzungsverhältnisse
der beiden Zahnräderpaare ({•'j und \\ bezw. \'\ und ^"2) abhängt und
auf dem Wege der Rechnung leicht bestimmt werden kann.
An Stelle der hier beschriebenen Einrichtung la'fst sich auch die folgende, in Fig. 6 und 7
im Auf- und Grundrifs dargestellte, zur Verstellung eines gleich auf der Steuerwelle W
drehbar befestigten Excenters e anwenden. Hierbei wird die Hülfssteuerwelle W0 vermieden
und die fünf Stirnräder der erstbeschriebenen Einrichtung werden durch drei Kegelräder
(i'i \i i"i) erse(:zt; diesen Vortheilen steht aber
der Nachtheil gegenüber, dafs die Zahnpressungen P' und P" zwischen den Rädern %\
und ^2 bezw. ^2 und ^"j gleichgerichtet den
Hebel ' belasten und, da dieselben während einer Kurbelumdrehung erheblich variiren, auf
den Regulator zurückwirken. Die erstbeschriebene, durch Fig. 4 und 5 dargestellte
Einrichtung dagegen ist nahezu rückdruckfrei, weil hierbei die Zahnpressungen P' und P"
zwischen den Stirnräderpaaren \\ und ^'2
bezw. \'\ und.^"2 entgegengesetzt gerichtet
sind und nur die durch die Verschiedenheit dieser Pressungen und der zugehörigen Hebelarme
bedingte Druckdifferenz den Regulator belastend oder entlastend beeinflufst.
In ihrer Gesammtheit bietet die vorgeschriebene Steuerung nach Angabe des Erfinders die
folgenden Vortheile:
ι. Der Voreintritt wird auf beiden Seiten des Kolbens constant gehalten, weil die beiden
die Voreintrittsperiode eröffnenden Schieber S\ und S"1 während des Ganges der Maschine
nicht geändert werden.
2. Die regulirenden Einlafsorgane erfordern bei der Verstellung wenig Kraftaufwand, denn
als solche sollen vorwiegend Doppelsitz-, Rohroder Glockenventile in Anwendung kommen.
3. "Die regulirenden Einlafsventile V und V"
ergeben für alle Füllungsgrade gleiche Gröfse des Ventilhubes, weil nur der Voreilwinkel des
Antriebexcenters bezw. der Antriebkurbel geändert wird.
4. Die Bewegungsübertragung auf die regulirenden Einlafsorgane ist eine durchaus präcise,
weil für beide Ventile (F' und V") nur ein allgemeines Kurbelgetriebe, also die denkbar
geringste Zahl von Gelenkpunkten nothwendig ist.
5. Die Verstellung der Steuerung durch den Regulator erfolgt nahezu rückdruckfrei bei Anwendung
des Fünfradübertragers, Fig. 4 und 5.
6. Der gesammte schädliche Raum, insbesondere aber der auf jeder Seite des Kolbens
zwischen den beiden Einlafsorganen gelegene Theil desselben wird durch Compression unschädlich
gemacht, und zwar geschieht letzteres in folgender Weise:
Um die Compression auch auf die zwischen den Einlafsventilen V bezw. V" und
den Einlafsventilen S\ bezw. 5"j (s. Fig. 2)
gelegenen schädlichen Räume v'oo undv"00
ausdehnen zu können, ist die Einrichtung getroffen, dafs der schädliche Vorraum v'oo der
Aufsenseite des Cylinders mit dem schädlichen Hauptraum v"0 der Innenseite und umgekehrt
der schädliche Vorraum v"00 der Innenseite
mit dem schädlichen Hauptraum v'o der Aufsenseite
nach Bedarf in Verbindung gebracht werden kann. Zu dem Ende ist zwischen den Ventilgehäusen der Innen- und Aufsenseite am
Cylinder noch ein besonderer Schieberkasten angeordnet, dessen Schieberspiegel vier Spalten
aufweist, welche so gelegen sind, dafs die Muschel k eines auf dem Schieberspiegel hin-
und herbeweglichen Schiebers S abwechselnd zwei derselben mit einander in Verbindung
setzt. Die Einrichtung des Schieberkastens ist in Fig. 8, 9 und 10 ausführlich dargestellt,
und zwar bildet Fig. 8 einen Querschnitt parallel zur Cylinderachse, Fig. 9 einen hierzu
rechtwinkligen, während Fig. 10 eine Draufsicht
auf den Schieberspiegel ermöglicht. Die vier Spalten k\ und h",2, k'\ und k\ münden
in ebenso viel Kanäle des Schieberkastens aus, die ihrerseits durch die entsprechenden Rohre r\
und r"2, r"j und r'2 mit den schädlichen
Räumen v'o und v"00, v"0 und v'oo in Verbindung
stehen. Das Schieberkasteninnere steht durch ein Rohr r mit der Frischdampfleitung
in Verbindung, so dafs der Kesseldruck direct auf dem Schieber S lastet und dessen
dichten Abschlufs zwischen den vier Spalten gewährleistet. Der Schieber an sich kann
ebensogut auch als Kolbenschieber oder als Drehschieber gestaltet sein und er kann unschwer
derartig gesteuert werden, dafs während der jeweiligen Compressionsperiode die
Muschel desselben abwechselnd die Spalte k\ und k'\ bezw. k'\ und k\ überdeckt und dadurch
den Compressionsraum v'o der Aufsenseite mit dem schädlichen Vorraum v"0 der
Innenseite bezw. den Compressionsraum v"0 der Innenseite mit dem schädlichen Vorraum v'oo
der Aufsenseite in Verbindung bringt. Für diesen Zweck würde schon ein allgemeines
Kurbelgetriebe, dessen rotirende Kurbel auf der Steuerwelle aufzukeilen -wäre, genügen.
Sollen jedoch die schädlichen Vorräume v'oo
und v"00 in rationeller Weise an der Compression
im Cylinder theilnehmen, so ist es ηothwendig, die Steuerung des Uebertrittsschiebers
5 veränderlich einzurichten. Im vorliegenden Falle ist dies nun in der Weise ausgeführt
gedacht, dafs der Voreilwinkel der Antriebskurbel e0 für den Uebertrittsschieber 5
mit dem der Antriebskurbel e für die Einlafsventile V und V" verstellt wird, was leicht
durch das Aufstecken beider Kurbeln auf die verstellbare Hülfssteuerwelle W0 zu erreichen ist.
Die Nothwendigkeit dieser Anordnung geht aus einer Betrachtung der Indicatordiagramme,
Fig. 17, 18 und 19, und der Schieberdiagramme,
Fig. 20 und 21, hervor.
Die Indicatordiagramme, Fig. 17, 18 und 19,
sind für eine beliebig angenommene Dampfspannung ρ unter Zuhülfenahme der Mario tteschen
Linie für die Expansions- und Compressionscurven construirt, und zwar gilt Fig. 17
für die aus dem Grundschieberdiagramm, Fig. 20, sich ergebende MaximalfUllung, Fig. 18
dagegen für eine mittlere Füllung und Fig. 19 endlich für die Füllung Null.
Was zunächst das Diagramm der Maximalleistung, Fig. 17, anbelangt, so ist hierfür angenommen,
dafs das Einlafsventil gleichzeitig mit dem Grundschieber bei der Kolben- bezw. Kurbelstellung 3 abschliefst; es nimmt demzufolge
aufser dem in den Kolbenhubraum eingetretenen Dampf nur der im schädlichen Hauptraum V0 enthaltene an der Expansion
(von 3 bis 4) und am Spannungsabfall infolge des Voraustrittes (von 4 bis 5') Theil, der
schädliche Vorraum V00 dagegen bleibt mit Dampf von der Admissionsspannung ^1 gefüllt;
derselbe übt in diesem Falle also keine schädliche Wirkung aus, und es liegt daher
auch kein Bedürfnifs vor, diesen Raum an der Compression auf der anderen Kolbenseite theilnehmen
zu lasseh, ja es wäre dies sogar nachtheilig, weil dies einerseits zunächst einen
Spannungsabfall im Raum. V00, andererseits
eine übermäfsige Steigerung des Compressionsdruckes bis über den Admissionsdruck hinaus
zur Folge haben würde.
Für diesen Fall also wird man die Compression auf die schädlichen Haupträume (v0)
beschränken und den Uebertrittsschieber (S) dementsprechend in der Weise steuern, dafs
er die jeweiligen Räume V0 und V00 erst zu
Beginn der Admissionsperiode bezw. in der Todtpunktlage des Kolbens mit einander in
Verbindung setzt, weil dann erst in beiden Räumen Spannungsgleichheit hergestellt ist.
Bei einer mittleren Füllung des Cylinders, wie sie das Indicatordiagramm Fig. 18 aufweist,
liegt die Sache jedoch wesentlich anders. Vom Augenblick an, in dem das regulirbare Einlafsorgan
abschliefst (2), erstreckt sich die Expansion gleichmäfsig auf beide schädlichen
Räume der betreffenden Cylinderseite, und zwar bis zum Abschlufs des Grundschiebers
(bei 3); von da an nimmt nur noch der im schädlichen Hauptraum V0 enthaltene Dampf
mit an der Expansion des im Hubraum vorhandenen Theil, während der im schädlichen
Vorraum V00 zurückbleibende die im Augenblick des Grundschieberabschlusses erreichte
Dampfspannung (p2), welche wesentlich niedriger
als die Admissionsspannung ist, beibehält. Es liegt nahe, diesen schädlichen Vorraum erst
dann mit dem schädlichen Hauptraum der anderen Cylinderseite in Verbindung zu setzen,
wenn in demselben die Compression schon so weit vorgeschritten ist, dafs die in beiden
Räumen herrschenden Spannungen (p2) sich
die Waage halten. Wie aus dem Diagramm Fig. 18 ersichtlich, tritt dieser Zustand bei der
Kolben- bezw. Kurbelstellung 7 ein, und müfste demzufolge der Uebertrittsschieber S
für den angenommenen Füllungsgrad in diesem Augenblick die Communication zwischen beiden
Räumen ermöglichen.
Ganz demensprechend verhält es sich mit allen anderen Füllungen, die kleiner als die
durch den Grundschieber bedingte Maximalfüllung sind, und zwar mufs im allgemeinen
eine Verbindung der entsprechenden beiden schädlichen Räume durch den Uebertrittsschieber
5 um so früher erfolgen, je früher das regulirende Einlafsorgan abschliefst, je
kleiner also die Füllung ausfällt. Die Grenzen hierfür werden durch die Maximalfüllung,
Fig. 17 (die man selbstredend auch beliebig kleiner als die durch den Grundschieber ermöglichte
annehmen kann), einerseits und die Minimalfüllung, Fig. 18, andererseits gezogen,
dergestalt, dafs der Beginn des Compressionsdampfübertrittes zwischen den Todtpunktstellungen
der Kurbel (für die Maximalfüllung) und der Kurbelstellung 7' (für die Füllung Null) veränderlich gemacht wird. Am einfachsten
geschieht dies durch entsprechendes Aendern des Voreilwinkels der den Uebertrittsschieber
S in Bewegung setzenden Kurbel e0 und entspricht dem das Uebertrittsdiagramm
Fig. 21. Man hat hierbei darauf zu achten, dafs der Uebertrittsschieber die Verbindung der
entsprechenden schädlichen Räume noch vor beendeter Admissionsperiode wieder aufhebt,
' weil sonst der comprimirte Dampf im schädlichen Vorraum V00 wieder an der Expansion
auf der anderen Cylinderseite theilnehmen würde.
Es beginnt dementsprechend für die Füllung Null der Compressionsdampfübertritt bei den
Kurbelstellungen 7', Fig. 21, und endet in den Kurbeltodtpunktlagen 10', weil ja der Dampf
bereits bei dieser Kurbelstellung zu expandiren anfängt. Für eine mittlere, dem Indicatordiagramm
Fig. 18 entsprechende Füllung wird der Uebertritt bei Kurbelstellung 7, Fig. 21,
eröffnet und bei Kurbelstellung 10 unterbrochen, also noch vor der Kurbelstellung 2,
mit welcher die Expansion beginnt. Für die Maximalfüllung endlich ist der Dampfübertritt
nur während der Admissionsperiode möglich, er beginnt bei den Kurbeltodtpunktlagen 7"
und endet in den Kurbellagen 10", welche, wie ersichtlich, der Kurbellage 3, mit welcher
dann die Admissionperiode beendet ist, vorangehen.
Wie nun aus Fig. 3, 4 und 5 hervorgeht, ist die Einrichtung getroffen worden, die
beiden Kurbeln e und e0, von denen die
erstere die Regulirventile, letztere den Uebertrittsschieber bewegt, um gleiche Winkel zu
verstellen, indem beide Kurbeln auf dieselbe Welle aufgesteckt sind.. Streng genommen ist
sdies nicht ganz richtig, weil die Voreilwinkel
beider Kurbeln, wie. aus den construirten Diagrammen hervorgeht, nicht um gleiche Winkel
zu verändern sind, wenn Spannungssprünge vermieden werden sollen. Für mittlere Füllungen läfst sich jedoch die Einrichtung mit
hinreichender Genauigkeit anwenden und für die extremen Füllungsgrade ist auf strenges
Einhalten der angezogenen Bedingung kein allzugrofses Gewicht zu legen. Jedenfalls ist
es nicht ausgeschlossen, die Voreilwinkel beider Kurbeln getrennt von einander zu ändern, es
würde dies jedoch unnöthige Complicationen des Uebertragers bedingen.
Der Compressionsdampfübertritt aus. dem schädlichen Hauptraum nach dem schädlichen
Vorraum der anderen Cylinderseite läfst sich nun aber auch leicht selbsttätig einrichten,
d. h. in solcher Weise, die ein von aufsen bewirktes Steuern und Reguliren des den Uebertritt
vermittelnden Organes überflüssig macht. Diese Einrichtung ist in Fig. 11 und 12,
welche an sich in Bezug auf die verwendeten Haupteinlafsorgane zwei verschiedene Modificationen
der Steuerung bilden, zur Darstellung gebracht. In beiden Fällen sind die schädlichen
Räume v'o mit v"00 bezw. v"0 mit v'oo
durch die Rohre r\ und r"2 bezw. r'\ und r'2
verbunden, zwischen welche die Rückschlagventile R' bezw. R" eingeschaltet sind. Es
liegt auf der Hand, dafs sich beispielsweise das Rückschlagventil R' in Fig. 11 öffnen und
den gewünschten Uebertritt vermitteln wird, sobald der Compressionsdruck auf der linken
Seite vom Kolben K so weit angewachsen ist, dafs er den im schädlichen Vorraum v'oo der
rechten Seite herrschenden Druck sowie den Widerstand, welchen der Kegel des Rückschlagventils
dem Kolben entgegensetzt, zu überwinden vermag, und dafs sich das Rückschlagventil
wieder schliefst, wenn der Kolben im äufseren Todtpunkt angekommen und
Druckausgleich auf beiden Seiten des Ventils R' erfolgt ist. Diese einfachere Einrichtung läfst
sich der Natur der Sache nach indessen nur bei Dampfmaschinen von geringer minutlicher
Hubzahl anwenden, da die Rückschlagventile
beim Ueberschreiten einer gewissen Spielzahl aufhören, zuverlässig zu wirken. Es ist noch
zu bemerken, dafs man die Ventile R' und R" ganz gut auch zweckentsprechend von aufsen
steuern könnte, was deren Anwendung auch für höhere Spielzahlen möglich machen würde.
Es ist zum Schlufs noch auf Folgendes hinzuweisen :
Die Wahl und Anordnung der Dampf-Ein- und Auslafsorgane ist für die vorliegende Erfindung
belanglos, so lange nur die Bedingung erfüllt wird, dafs bei beiden Cylinderseiten der
Dampfeintritt durch zwei getrennt gesteuerte Einlafsorgane in der Weise beherrscht wird,
dafs das eine derselben den Voreintritt des Frischdampfes in den Arbeitscylinder, das
andere die Begrenzung der Gröfse der »Füllungen« bewirkt. Ventile oder Schieber
jeglicher Art (Ein- oder Doppelsitzventile, Planoder Drehschieber u. s, w.) können' in gleicher
Weise als Ein- und Auslafsorgane functioniren, wenn man schon für die regulirenden Einlafsorgane
den Ventilen aus vorerwähnten Gründen den Vorzug geben wird. Der Dampfaustritt kann entweder ^durch besondere Organe geregelt
werden oder gleichzeitig durch eins der beiden Einlafsorgane jeder Cylinderseite in
zweckentsprechender Gestaltung. Die Steuerung an und für sich läfst sich ebensowohl für
Dampfmaschinen mit stehendem als auch für solche mit liegendem oder geneigtem Cylinder
anwenden.
Fig. ι und 2, 11, 12, 13 und 14 zeigen nur
einige der möglichen Anordnungen; davon wurde die durch Fig. 1 und 2 dargestellte bereits
eingehend besprochen. Derselben ist die Anordnung Fig. 11 zur Seite zu stellen, weil
beide, abgesehen von der Verschiedenheit der Uebertrittsorgane, sich nur dadurch von einander
unterscheiden, dafs die getheilten ebenen Ein- und Auslafsgitterschieber, S\ und S'\,
S\ und S",2 der einen Anordnung bei der
anderen durch die Corlifshähne C1 und C1,
C2 und C3 ersetzt worden sind. Bei der
Anordnung Fig. 12 sind die. regulirenden Einlafsventile
V bezw. V" der zuvor besprochenen Anordnungen durch die Plattenschieber S\
und S'\ ersetzt, welche von einem gemeinsamen
Excenter aus (mit veränderlichem Voreilwinkel) durch ein allgemeines Kurbelgetriebe
zu bewegen sein würden. Den als zweite Einlafsorgane functionirenden Muschelschiebern S'2
und S"2 fällt gleichzeitig die Aufgabe zu,
den Voreintritt des Frischdampfes in den Arbeitscylinder zu eröffnen und den Austritt
des Abdampfes aus dem Cylinder zu vermitteln. In Fig. 13 und 14, von denen
erstere einen Querschnitt e-f, letztere einen horizontalen Längsschnitt durch ein und denselben
Dampfcylinder darstellt, sind die ebenerwähnten Functionen den Muschelschiebern S'o
und S"o übertragen, während als regulirende Einlafsorgane wiederum Ventile zur Verwendung
kommen. . Hervorzuheben ist bei dieser Anordnung, dafs - die zwischen den Einlafsorganen
auf beiden Cylinderseiten eingeschalteten Hohlräume v'oo und v"00 nicht oberhalb
des betreffenden Schieberspiegels, sondern unterhalb desselben angeordnet sind, was den Vortheil
bietet, dafs diese Räume thunlichst klein
bemessen werden können. Jeder der beiden auf einer gemeinsamen Schieberstange befestigten
und durch den im Schieberkasten vorhandenen Frischdampf auf seinen Spiegel geprefsten
Schieber S'o und S"o verbindet abwechselnd
den Cylinderraum mittelst der Muschel m mit dem schädlichen Vorraum v'oo
bezw. v"m, und mittelst der Muschel m2 mit
dem Abdampfrohr D'a bezw. D"a. An Stelle
dieser Schieberanordnung kann auch die in Fig. 15 zur Darstellung gebrachte treten, bei
der jeder Schieber nur mit einer Muschel m ausgerüstet ist, die abwechselnd zwischen V0
und V00 bezw. zwischen V0 und Da die Verbindung
herstellt (oder auch wohl die der Fig. 16), bei welcher, durch die gegenseitige
Lage der Räume V0 V00 Da bedingt, die
Muschel Wi2 im Schieber S0 sich zu einem,
über die Muschel m hinweggreifenden Kanal erweitert.
Was schliefslich die Steuerung der regulirenden Einlafsorgane anbelangt, so kann dieselbe
selbstredend auch in der Weise eingerichtet werden, dafs deren Verstellung nicht
von einem Regulator, sondern von Hand aus erfolgt; auch läfst sich das bei vorliegenden
Zeichnungen allgemein als Anhebe- und Absperrvorrichtung der Ventile in Anwendung
gebrachte Bogendreieck sehr wohl auch durch eine beliebige andere der bekannten Ventilanhebevorrichtungen
(Hebedaumen, Hebeteller u. dergl.) bezw. durch Ventilbelastungsfedern
oder Gewichte ersetzen. In gleicher Weise endlich könnte an Stelle der eingehend besprochenen
Steuerung mit veränderlichem Excentervoreilwinkel und gleichbleibendem Ventilhub
jede beliebige andere regulirbare Steuerung mit veränderlichem Voreintritt oder desgleichen
Ventilhub zur Verwendung gelangen.
Claims (1)
- Patent-Anspruch:Bei doppelwirkenden Dampfmaschinen, bei denen die Dampfeinlafsperiode auf jeder Seite des Kolbens durch je zwei getrennte Dampfeinlafsorgane (Plan- oder Rundschieber, Ventile) begrenzt wird, die Anordnung zweier Dampfüberleitungsrohre (Kanäle), welche den inneren bezw. äufseren Kolbenhubraum mit dem zwischen den beiden Einlafsorganen der gegenüberliegenden Cylinderseite gelegenen Theile des schädlichen Raumes verbinden und in welche zwei Rückschlagventile (oder aber gesteuerte sonstige Abschlufsorgane, z. B. Planoder Rundschieber oder Ventile) eingeschaltet sind, die so gesteuert werden, dafs die durch die Dampfüberleitungsrohre verbundenen Räume während der jeweiligen Compressionsperiode im Arbeitscylinder mit einander in Verbindung stehen.Hierzu 3 Blatt Zeichnungen.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE56654C true DE56654C (de) |
Family
ID=331080
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DENDAT56654D Expired - Lifetime DE56654C (de) | Doppelwirkende Dampfmaschine mit combinirten Dampfeinlafsorganen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE56654C (de) |
-
0
- DE DENDAT56654D patent/DE56654C/de not_active Expired - Lifetime
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