DE57891C - Neuerung an Dampfmaschinen mit besonderen Dampf-Ein- und Auslafsschiebern - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE 14: Dampfmaschinen.

In der vorliegenden Maschine erfolgt der Dampf-Zu- und -Austritt durch vier Kanäle.

Fig. ι zeigt im Längsschnitt die Gesammtanordnung der Schiebersteuerung, deren Antrieb durch den bekannten Mechanismus nach dem System Walschärts erfolgt, das hier ohne jedwede Abänderung für die Dampfvertheilung zur Anwendung gelangt. Die Figur ist in zwei Hälften getheilt, welche in Wirklichkeit an einander zu setzen sind. Der Walschärts' sehe Schieberbewegungsmechanismus ist, als bekannt vorausgesetzt, nicht weiter beschrieben, umsomehr, als er mit der beschriebenen Neuerung an sich nicht zusammenhängt. Fig. 2 zeigt in gröfserem Mafsstabe, den Einlafsschieber, Fig. 3, ebenfalls vergröfsert, den Austrittsschieber, und endlich zeigt Fig. 4 den Bewegungsmechänismus für die Schieber in Stirnansicht.

Die Dampfeinlafskanäle A A¹ sind bei horizontal liegendem Cylinder an den Enden und im oberen Theile der Cylinder angeordnet, während die AustrittsöfFnungen C C im unteren Theile des Cylinders, aber seitlich vom tiefsten Punkte der Cylinderbohrung und — aus den weiter unten angeführten Gründen — nicht an den Cylinderenden sich befinden.

Das Oeffnen und Schliefsen der Dampf-Ein- und -Austrittskanäle erfolgt für den Dampfeinfritt durch die Schieber α α¹, für den Dampfaustritt durch die Schieber DD¹. Je zwei auf gemeinsamer Schieberstange sitzende Schieber bilden den Dampfeinlafsschieber bezw. den Dampfaustrittsschieber. Beide Schieber werden von dem durch Walschärts bekannt gewordenen Bewegungsmechanismus bethätigt, welcher wegen der Trennung der Zutritts- und Austrittsschieber, sowie infolge der Verschiedenheit in der denselben zu ertheilenden Bewegungen eine nur geringe Abänderung erfahren hat.

Wie schon angegeben und auch aus der Zeichnung ersichtlich, werden die Zutrittskanäle A A¹ abwechselnd von den Schiebern α a^l geöffnet und geschlossen, deren Schieberstange durch das Auge ρ am oberen Ende des Hebels ρ 0 hin- und herbewegt wird; dieser Hebel schwingt auf einem aus dem Führungsstück KK vorstehenden Zapfen. Dieses Führungsstück erhält seine Hin- und Herbewegung erstens von der Coulissenstange r s, welche von der Coulisse zur Veränderung der Bewegung und der Expansion bethätigt wird, zweitens von dem kleinen Gelenk h, welches das Querhaupt auf der Kolbenstange mit dem anderen Ende 0 des Hebels ρ ο verbindet. Diese zweite Bewegung bewirkt die nöthige Voreilung zur Ausgleichung der Schieberüberdeckung an den Eintrittskanälen und zur Erzielung der gewünschten Expansion nach Mafsgabe der Stellung des Coulissensteines am Ende der- Stange r s innerhalb der Coulisse. Diese Ueberdeckungen können auch durch ein zweites Excenter ausgeglichen werden, wie dies bei vielen Maschinen der Fall ist, bei denen die Dampfvertheilung nicht mittelst des Walschärts'schen Bewegungsmechanismus erfolgt.

Jeder der Schieber α a^l ist mit drei Kanälen b b' b"- von solcher Anordnung versehen, dafs sie bei Beginn der Dampfadmission gleichzeitig drei Dampfeintrittsöffnungen nach dem grofsen Dampfzutrittskanale A am Cylinder bilden, wo-

durch der Eintrittsquerschnitt bei kleinen Admissionsgraden verdreifacht wird. In der Wandung des Cylinders und unterhalb des Schieberspiegels liegt ein Dampfkanal c, durch welchen Dampf unter den Schieber 'gelangt und dessen Austrittsmündung nach Mafsgabe des Schieberweges und der Stellung der Schieberkanäle b b' b" bestimmt ist. Durch diese Kanalanordnung erfolgt der Dampfeintritt durch den Kanal c nur zu Zeitpunkten, welche dem Oeffnen des grofsen Einlafskanales A nach dem Cylinder bei der äufsersten Schieberstellung entsprechen.

Es wird auf diese Weise ein Gitterschieber gebildet, der bei Beginn des Dampfeintritts ebensogut vier wie drei Dampfkanäle nach dem grofsen Eintrittskanal A bilden könnte; in diesem Falle wird es genügen, jeden Schieber und den Schieberspiegel um ein dem halben gröfsten Schieberwege gleiches Stück zu verlängern. Man läfst dann einen zweiten Kanal c unter dem Schieber münden, welcher einem Viertel des Schieberkanalquerschnittes entspricht und durch den gemeinsamen Kanal in den grofsen Dampfzulafs A zum Cylinder mündet.

Man kann den Schiebern auch eine prismatische Form geben und auf dieselben eine Platte j{ legen, welche durch eine Führung in den Seitenwänden des Schieberkastens gehalten wird. Genannte Platte wird mittelst einer Feder gegen die Schieberoberfläche angedrückt und ist mit einer Oeffhung versehen, welche dem Kanalj- im Schieber entspricht und in den gemeinsamen Verbindungskanal der drei Oeffnungen bb'b" im Schieber mündet. Durch diese Anordnung kann man also für den Dampfzutritt einen wirklichen Gitterschieber bilden, der selbst bei den kleinsten Dampfadmissionsperioden ein weites Oeffnen des Dampfeintrittskanales A nach dem Cylinder ermöglicht.

Es sei noch hervorgehoben, dafs durch die . Oeffnungen des in den Schieber mündenden Kanals c dieser Schieber gewissermafsen ohne Druck arbeitet, was hinsichtlich der Schieberabnutzung von besonderem Vortheil ist.

Der Dampf tritt durch die beiden Kanäle CC¹ aus, welche den Beginn und das Ende des Austritts, sowie die Cömpressionsperiode bestimmen. Es hängen also diese Perioden nicht von den Austrittsschiebern D D\ sondern von den Kolbensegmenten ab. Diese Austrittskanäle liegen ■ in gewissen Abständen von den Cylinderenden entfernt, so dafs sie für den Beginn des vor dem Ende der Expansion erfolgenden Dampfaustritts geöffnet und für das Ende des Dampfaustritts, sowie den Beginn der Compression geschlossen sind, welcher Beginn je nach Mafsgabe des Betriebes der Maschine an einer beliebigen Stelle des Kolbenhubes gewählt wird. . Diese drei Perioden sind für ein gutes Functioniren der Maschine, sowie für die Ausnutzung der Dampfexpansion besonders wichtig; da diese Perioden nicht von der Excenter- und Coulissenbewegung, sondern einzig und allein von den Kolbensegmenten abhängen, so ergiebt sich, dafs diese Perioden unbeschadet der jeweiligen Admissionsperiode bei vollem Dampfdrucke immer dieselben bleiben.

Die Kanäle C C¹ aus dem Cylinder münden getheilt in die Platten DD¹, welche je mit einem zusätzlichen Austrittskanale <i versehen sind, um bei Beginn der Periode des Dampfaustritts für letzteren zwei Austritte zu bilden und bei kleinen Admissionsperioden einen gröfseren Querschnitt für den Dampfaustritt zu erzielen. Statt den letzteren nur zu verdoppeln, kann man ihn auch verdreifachen, indem man in gleicher Weise wie für die Admission weitere Kanäle im Austrittsschieber anbringt.

Die Dampfaustrittsschieber D D' werden von dem Arm ν t bewegt, welcher an dem Führungstheil KK sitzt, der den Zapfen für die Coulissenstange r s und gleichzeitig den Zapfen für den Antriebhebel ρ ο des Dampfeintrittsschiebers trägt. Es wurde schon erwähnt, dafs letzterer hin- und herverschoben wird und an der Bewegung der durch Einwirkung des Excenters auf die Coulisse bewegten Coulissenstange r s, sowie des Kolbenquerhauptes theilnimmt. Arm ν t, welcher an der Führung K K sitzt, nimmt nur an der von der Coulissenstange r s auf den Zapfen übertragenen Bewegung Theil.

Das die Coulisse und die Coulissenstange r s bethätigende Excenter ist um 90⁰ gegen die Kurbel aufgesteckt, woraus sich ergiebt, dafs der Austrittsschieber für das Oeffnen und Schliefsen der Austrittskanäle am Kolbenhubende weder nach- noch vorläuft. Durch die Bewegung der Austrittsschieber könnte also der Austritt während des gesammten Kolbenhubes, also ohne Cömpressionsperiode stattfinden, wenn nicht letztere, sowie ein geringes Voreilen beim Dampfaustritt vom Vorübergang der Kolbensegmente über die nach der Mitte des Cylinders verlegten Austrittskanäle C C¹ bewirkt würde.

Der Unterschied in der Bewegung des Einlafsschiebers und des Auslafsschiebers, die unveränderlichen, vom Kolben bestimmten Perioden des Anfanges und Endes des Dampfaüstritts und der Compression sind sehr wichtige Merkmale der vorliegenden Einrichtungen für die Dampfvertheilungsorgane. Die angegebene Einrichtung macht den Gang des Austrittsschiebers von dem erheblich frühzeitigen Oeffnen der Austrittskanäle und von der sehr grofsen Compression unabhängig, durch welche der gröfste Theil der Expansionsarbeit verloren geht, wenn die . Dampfvertheilung durch einen einfachen und gewöhnlichen Schieber erfolgt.

Die zusätzliche Anordnung des Armes ν t zu den Dampfvertheilungsmechanismen nach dem System Walschärts bildet also eine Vervollkommnung bei der Bewegung für die Dampfvertheilung; sie ermöglicht den Antrieb zweier getrennter Schieber durch eine einzige Coulissenstange, ohne dafs zwischen letztere und die Antriebsschieberstange irgend ein Zwischenglied eingeschaltet zu werden braucht.

Da während der Einwirkung des Dampfes auf den Kolben die Platten D D¹ des Austrittsschiebers den Dampfdruck aufzunehmen haben, so erhalten die Platten Prismenform und werden mit sanfter Reibung durch die Gegenplatten m m¹ gegen die Schieberfiäche angedrückt. Das Einstellen dieser Gegenplatten erfolgt durch die Druckschrauben η η', welche durch den Deckel des Dampfaustrittsschieberkastens hindurchgehen und die abgenutzten Gleitflächen nachstellen, so dafs bei der Arbeitsverrichtung des Dampfes ein hermetischer Verschlufs der Austrittsöffnung gesichert ist.

Die beschriebene Schieberanordnung braucht nicht ausschliefslich in Verbindung mit dem Walschärt s' sehen Bewegungsmechanismus zur Verwendung zu kommen, da sie auch mit anderen Dampfvertheilungsorganen zur Anwendung kommen kann, welche ein gutes Functioniren der beschriebenen Schieberanordnung sichern.

Die Gesammtheit der beschriebenen Vorrichtungen für die Dampfvertheilung wird durch die Combination bekannter Mittel gebildet, deren Gruppirung eine bessere Ausnutzung der Dampfarbeit zum Zwecke hat, ohne den Mechanismus der die Schieber bethätigenden Organe weitläufiger zu machen oder zu vermehren, wobei auch die Führer der Lokomotiv-, Schiffs - oder ariderer in beiden Richtungen laufender Maschinen nicht nöthig haben, aufser dem Hebel für die Dampfentnahme ein Handrad zu bedienen, um entweder die Maschine in Gang zu setzen oder durch diesen Hebel bezw. Handrad den Expansionsgrad zu bestimmen. Durch den nach dem unteren Theile des Cylinders verlegten Austrittsschieber können auch die Entwässerungshähnchen am Cylinder wegfallen.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Bei Dampfmaschinen mit vier Schiebern ein oder mehrere im Schieberspiegel des Cylinders befindliche Kanäle e, welche zum Zwecke der theilweisen Entlastung der Einlafsschieber_s sowie zur Vergröfserung des Dampfeintrittsquerschnittes bei Beginn des. Dampfeinlasses den Dampf aus dem Schieberkasten unter jeden Einlafsschieber führen.

2. Bei dem zur Steuerung dieser getrennten Einlafsschieber verwendeten Walschärtsschen Bewegungsmechanismus die Combination eines FUhrungsstückes K K mit einem auf letzterem festsitzenden Arm ν t mit zwei Zapfen, von denen der eine den Drehpunkt eines Hebels op zur Verschiebung der Einlafsschieber, der andere den Drehpunkt für den Coulissenhebel bildet, durch welche Anordnung die Ein- und Auslafsschieber getrennt bethätigt und die Ingangsetzung der Maschine, sowie Aenderungen des Expansionsgrades durch einen einzigen Umstellhebel (oder Handrad) bewirkt werden können.

Hierzu r Blatt Zeichnungen.