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Reglereinrichtung, insbesondere für Lokomotiv- oder ähnliche Maschinen
Gegenstand der Erfindung ist eine Reglereinrichtung, insbesondere für Lokomotiv-oder
ähnliche Maschinen mit einem-Absperrorgan und dahinter angeordnetem Regelorgan.
Bei einer bekannten Reglereinrichtung dieser Art besteht das Absperrorgan und das
Regelorgan aus je einem Kolbenschieber, deren Spindeln mit einem schwingbar gelagerten
Gewichtshebel verbunden sind. Hierbei ist die Anordnung so, daß bei geschlossenem
Absperrorgan das Regelorgan seine größte Öffnungsweite besitzt. Beim Öffnen des
Absperrorgans wird gleichzeitig das Regelorgan im Sinne des Schließens bewegt, so
daß es den Durchgang für das Mittel drosselt. Die beiden Ventile «-erden also miteinander,
und zwar gegenläufig bewegt.
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Demgegenüber ist bei der Reglereinrichtung gemäß der Erfindung eine
andere Aufgabe zu lösen. Bei den Reglereinrichtungen, insbesondere für Lokomotivmaschinen,
hatten die Ventile bisher nicht allein die Regelung der Dampfzufuhr zu der Maschine
zu bewirken, sondern sie dienten gleichzeitig auch als Absperrventile. Dieses hat
jedoch den Nachteil, daß insbesondere bei geringem Öffnungshub der Ventile der Dampf
mit großer Geschwindigkeit an den Flächen des Ventilkörpers und Ventilsitzes vorbeistreicht,
so daß diese Flächen angefressen werden und das Dichthalten der Ventile in Frage
gestellt wird. Sie müssen daher öfter nachgeschliffen werden.
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Der angegebene -Nachteil wird dadurch beseitigt, claß gemäß der Erfindung
das Absperrorgan (ein oder mehrere Ventile) und das Regelorgan (ein oder mehrere
Ventile, Schieber o. dgl.) derart miteinander verbunden sind. daß das Absperrorgan
zunächst voll geöffnet wird und während der Regelung voll geöffnet bleibt. Das Absperrventil
wird also nicht durch die Dampfströmung beschädigt und bürgt daher stets für einen
dampfdichten Abschluß der Dampfzufuhrleitung.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Regelorgan als zweiflügelige
Klappe ausgebildet, wobei der eine Flügel vorteilhaft eine größere Fläche besitzt
als der andere. In diesem. Falle erfolgt die Verbindung mit dem Absperrventil in
solcher Weise, daßder Druckunterschied des auf die verschieden großen Flügel der
Klappe wirkenden Dampfes das Gewicht des Absperrventils auszugleichen sucht. Die
Klappe wird dann auf einer quer durch die Dampfableitung sich erstreckenden Schwingwelle
angebracht, derart, daß sie in der Schließlage schräg steht und die größere Fläche,
in der Strömungsrichtung des Dampfes gesehen, vor der Welle sich befindet. Zum Bewegen
des Absperrventils und des Regelorgans ist ein vom Führerstande aus zu bedienender
Hebel vorgesehen, der an einem frei schwingenden Hebel angreift, dessen Enden durch
Lenker und Kurbelarme mit Schwingwellen zur Bewegung der Ventile, nämlich der Absperr-
und Reglerventile, verbunden sind.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind das Absperrventil
und das Regelorgan auf derselben Spindel angebracht.
Das Regelorgan
ist dabei vorteilhaft als Kolbenschieber ausgebildet, und das Absperrventil noch
mit einem Hilfsausgleichv entil versehen, um das (Offnen des Absperrventils zu erleichtern.
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Die Zeichnung stellt einige beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes
dar.
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Fig. i ist ein senkrechter Schnitt durch die Ventileinrichtung; Fig.
2 ist ein waagerechter Schnitt zu Fig. i, und Fig.3 ist ein senkrechter Schnitt
durch (las Absperrventil im rechten Winkel zu Fig. i Fig. 4. ist eine der Fig. 3
entsprechende Darstellung einer anderen Ausführungsform; Fig.5 ist ein waagerechter
Schnitt zu Fig. q., und Fig. 6 ist ein senkrechter Längsschnitt durch die Reglereinrichtung
nach einer anderen Ausführungsform; Fig. 7 zeigt die Hebelanordnung zum Verbinden
und Betätigen der beiden Ventile; Fig. 8 bis i i zeigen verschiedene Lagen der einzelnen
Teile in verschiedenen Stufen der Betätigung der Ventile; Fig. 12 zeigt in einem
senkrechten Längsschnitt eine weitere Ausführungsform der Erfindung.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. z, 2 und 3 dient als Dampfabsperrventil
ein verhältnismäßig großes Hubventils, welches mit einem axial zu ihm angeordneten
Hilfsausgleichventil6 versehen ist, dessen Spindel in dem oberen Deckel und in der
Bodenwandung des Ventilgehäuses geführt ist. Das Hilfsventil 6 ist ferner mit Rippen
7 versehen, welche sich in einer axialen Längsbohrung des Absperrventils 5 führen,
das zu diesem Zwecke mit einer rohrförmigen Spindel 8 versehen ist, die durch Kanäle
79 mit der Kammer :2 des Ventilgehäuses in offener Verbindung steht. Das Ventilgehäuse
enthält eine Dampfzuleitungskammer i und eine Dampfabströmkammer 2, -welch letztere
durch einen Stutzen 3 mit den nach den Maschinen führenden (nicht dargestellten)
Dampfleitungen verbunden ist. An der Kammer i ist ein Stutzen .4 zum Anschließen
des Gehäuses an die Dampfzuleitung angebracht. Die Ventile 5 und 6 werden durch
eine Schwingwelle io betätigt, welche mit Hubdaumen oder Fingern i i: versehen ist,
die die Spindel des Hilfsausgleichventils 6 an zwei gegenüberliegenden Seiten berühren
und mit einem oberen und unteren Anschlag 12 bzw. 13 auf der Spindel des Ventils
6 zusammenwirken.
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Das untere Ende der hohlen Ventilspindel 8 ist so gestaltet, daß an
ihm der Anschlag 12 auf der Spindel des Ventils 6 angreifen kann. Statt dessen kann'
an (lein unteren Ende der Ventilspindel 8 eine besondere Anschlagplatte i4 angebracht
sein. Der Ventilsitz i5 für das Ventil 5 ist in einer Üffnung der Zwischenwand zwischen
den Kammern i und a des Ventilgehäuses auswechselbar angebracht. Das Ventil 6 hat
seinen Sitz in dem Ventil 5, wie Fig. i zeigt. Das zweite Organ zum Regeln des Zuflussses
von Dampf nach der Maschine ist auf einer Schwingwelle 16 angebracht, die sich quer
durch den Auslaßstutzen 3 erstreckt. Dieses Regelorgan ist als Klappe ausgebildet,
deren Flügel mit 17 und 18 bezeichnet sind. Bei voll geöffneter Klappe ruht der
Flügel 17 auf einer Querrippe i9 in dem Stutzen 3. Der- Flügel 1; besitzt eine etwas
größere Fläche als der Flügel 18, so daß der auf die Klappe wirkende Dampfdruck
die Klappe in die Offenstellung zu bewegen sucht. Bei der noch zu beschreibenden
Verbindung der beiden Ventile wird durch die Einwirkung des Dampfes auf die Klappe
das Gewicht der Ventile 5 und 6 ausgeglichen.
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Die Vorrichtung zum Bewegen der Ventile ist insbesondere aus Fig.
2 und 7 zu ersehen. Auf den Wellen io und 16 sind Kurbelarme 2o und 21 befestigt,
deren freie Enden an die Enden eines Schwinghebels 22 durch Vermittlung von Lenkern
23,24 angeschlossen sind. Eine Stange 25 führt nach dem Führerstande und ist mit
dem Schwinghebel 22 etwa in der Mitte desselben verbunden.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.4 und 5 sind statt eines Ventils
5, wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, zwei Ventile 5, 5a vorgesehen, -während
das Hilfsausgleichventil6 außerhalb dieser beiden Ventile gesondert angeordnet ist.
Diese drei Ventile 6, 5 und 5a werden durch eine gemeinsame Schwingwelle io bewegt,
die mit Nocken ii auf Anschläge an den betreffenden Ventilspindeln einwirkt. Die
Nocken zur Bewegung der Ventile 5 und 5a sind so gestaltet, daß, wenn die Ventile
5, 54 und das Hilfsausgleichventil 6 geschlossen sind, zwischen den Nocken i i zur
Betätigung der Ventile 5, 5a und zwischen den zugehörigen oberen Anschlägen i= noch
ein gewisser Spielraum besteht, so daß das Hilfsausgleichv entil 6 von seinem Sitz
um einen bestimmten Betrag angehoben werden kann, bevor die Nocken i i mit den Anschlägen
12 an den Spindeln der Ventile 5, 5a zur Berührung kommen.
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Erforderlichenfalls können auch mehr als zwei Absperrventile in dem
Ventilgehäuse vorgesehen sein, und ebenso könnten beispielsweise zwei Auslaßleitungen
3 vorhanden sein, von denen natürlich jede mit einer Klappe 17, i8 versehen würde,
die dann z. B. auf einer gemeinsamen Schwingwelle angebracht sein könnten.
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Bei (lein Ausführtuigsbeispiel nach Fig.6
wird die
Dampizuleitungskamnier i des Ventilgehäuses mit Heißdampf aus einem Überhitzerdampfkasten
26 durch einen oder mehrere Kanäle 27 versehen. Das Ventilgehäuse ist finit der
erforderlichen Anzahl von Absperrventilen 5 ausgestattet. Ebenso ist ein Hilfsausgleichventil
vorhanden, entweder filz einem der Ventile 5 oder von diesen getrennt, wie in Fig.
4 und 5.
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Bei dein Ausführungsbeispiel nach Fig. 12 ist das _-#lisperrventil5
mit dem Hilfsausgleichventil 6, dessen Sitz sich auf dem Ventil 5 befindet, und
dem eigentlichen Reglervetitil 26' auf der gleichen Ventilspindel 27' in dem Ventilgehäuse
28 untergebracht. Das Ventil 5 hestelit finit dem als Kolbenschieber ausgebildeten
Reglerventil 26' aus einem Stück. Die Ventilspindel 27' ist mit einem Anschlag
29 versehen, durch den nach einer kurzen Öffnung des Ventils 6 das Ventil 5 nach
oben mitgenommen wird. Die Ventilspindel 27' wird durch (nicht dargestellte) Hubdaumen
von einer Schwingwelle aus, wie in Pig. i bis 6, gehoben und gesenkt und erhält
ihre Führung und Abdichtung in einer Stopfbüchse 3o am Boden des -\Tentilgehäuses
28, die auch am Deckel des Gehäuses angebracht sein könnte. Beide Anordnungen haben
ihre Vorteile. Der Deckel 31 für das Ventilgehäuse 28 ist im Innern mit einem Kragen
32 versehen, hinter welchem das geöffnete Ventil 5 vor der Einwirkung des durchströmenden
Dampfes in seiner angehobenen Lage Schutz findet. Zwischen dem Ventil 5 und dem
Kolbenschieber 26' sind in dem Mantel des Ventilkörpers Schlitze 33 angebracht,
welche die Verbindung von dem Dampfeinströmstutzen 4 bei geöffnetem Ventil 5 nach
dem Innenraum des Ventilkörpers herstellen, der als Entlastungsraum bei geöffnetem
Ventil 6 dient. Die Verbindung des Iniinenraumes des Ventilkörpers nach dem .Dampfauslaßstutzen
3 erfolgt durch die unteren Kanten des Steuerschiebers 26'.
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Die beschriebene Einrichtung wirkt in folgender Weise: '\Ä-enn der
Führer den (nicht dargestellten) Reglerhebel auf dem Führerstande bewegt, so daß
ein Zug an der Stange 25 erfolgt, welche den Reglerhebel mit dem Sch«-inghebel 22
verbindet, so wirkt die Stange 25 im Anfang ihrer Bewegung im Sinne des Schließens
des Ventils 17, 18, indem der Schwinghebel 22 um seine Verbindung mit dem Kurbelami
2o der Ventile 5, 52
und 6 schwingt, da der auf diese Ventile wirkende Dampf
einen größeren Widerstand erzeugt, als das nicht ausgeglichene Gewicht des größeren
Fliigels 17 der Klappe 17, 18. Diese Klappe nimmt daher die in Fig. 8 gezeigte und
in Fig. i und 6 finit strichpunktierten Linien angedeutete Schräglage ein, während
die Kurbelarme 20 und 21 und der Schwinghebel 22 die in Fig.8 gezeigte Lage einnehmen.
Wenn die Klappe 17, i8 geschlossen ist, dann wechselt der Drehpunkt des Schwinghebels
22 nach der Verbindung desselben mit dem Kurbelarm 21 hin, und bei fortgesetzter
Bewegung der Stange 2m wird daher der Kurbelarm 20 in Bewegung gesetzt, durch den
die Schwingwelle io für das Hilfsausgleichventil und die Absperrventile bewegt wird.
Während des ersten Teiles der Drehbewegung der Schwingwelle io wird das Hilfsausgleichventil6
von seinem Sitz abgehoben (Fig. 9), so daß der Dampf in die Ausströinkaminer 2 des
Ventilgehäuses eintreten kann und die Ventile 5, 5 ° dadurch im wesentlicben entlastet
werden. Bei weiterer Bewegung der Schwingwelle io öffnen dann die Ventile 5, 5a
und ebenso das Ventil 6 bis zu ihrem vollen Hub (Fig. io), der durch geeignete obere
Anschläge begrenzt wird. Da nunmehr der Schwingwelle io und dadurch den Ventilen
5, 5a und 6 keine weitere Bewegung durch einen Zug an der Stange 25 gegeben werden
kann, so legt der Führer, wenn das Regelventil 17, 18 nun geöffnet werden muß, seinen
Reglerliebel auf dem Führerstande zurück in Richtung der mit »Regler geschlossen«.
bezeichneten Lage. Da der volle Dampfdruck nun auf das Reglerventil 17, 18 wirkt
und die größere Fläche dieser Ventilklappe an dem Flüge l17 in Richtung der Dampfströmung
nach der Maschine steht, so sucht der Druckunterschied an den beiden Flügeln die
Klappe zu öffnen. Die von der Klappe ausgeübte Kraft wird durch den Kurbelarm 21
auf den Schwinghebel 22 übertragen und sucht die Ventile 5, 5a und 6 in der voll
geöffneten Lage an ihren oberen Anschlägen zu halten. Wenn der Führer den Reglerhebel
nach der »geschlossenen Lage« hin legt und dadurch einen Druck auf die Stange 25
ausübt, so öffnet der Dampfdruck auf die Klappe 17, iS diese um einen Betrag, der
durch die Größe der von dem Führerliehel der Stange :2; gegebenen Bewegung bestimmt
wird. Die Größe der Öffnung kann also vom Führer durch Bewegung seines Reglerliebels
in der gewünschten Richtung geregelt werden. Die Fig. i i zeigt die Klappe 17, 18
in der voll geöffneten Lage, in welcher die größte Dampfmenge der Maschine zugeführt
wird. Die Ventile @, 5a und 6 bleiben in ihrer Offenlage, und die Regelung der zugeführten
Dampfmenge wird nur durch die Klappe 17, i8 bewirkt. Um die Ventile zu schließen,
führt der Führer den Reglerhebel zurück, so daß die Ventile 5, 5a und 6 nach unten
auf ihre Sitze bewegt werden. Beim Schließen der Ventile 5, 5a und 6 wird die Klappe
17, 18 zunächst im Sinne des Öffnens
(Fig. ii) bewegt, und bei weiterer
Betätigung der Stange :25 wird der Schwinghebel 22 und der Kurbelarm 2o -in die
Lage der Fig. 8 gebracht, wobei die Ventile 5, 5a und 6 geschlossen werden. ,während
der letzte Teil der Bewegung des Reglerhebels die Klappe 17, 18 in die ursprüngliche
Lage zurückbringt und die Kurbelarme 2o und 21 sowie der Schwinghebel 22 die in
Fig. ; gezeigte Lage einnehmen. .
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In Fig. 12 wird beim Heben der Spindel 27' zunächst Ventil 6 geöffnet,
so daß Dampf in den Raum innerhalb des Schiebers 26' tritt und das Ventils entlastet,
dessen Anheben und Öffnen damit erleichtert -wird. Däs Öffnen findet beim Auftreffen
des Bundes 29 auf die Unterseite des Ventils 5 statt. Wenn das Ventil ; hinter dem
Kragen 32 des Ventilgehäusedeckels 31 verschwunden-ist, öffnet erst der Kolbenschieber
26' den Auslaß 3.
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Aus der vorstehenden Erläuterung ergibt sich. daß die Absperrventile
voll geöffnet sind. wenn Dampf nach der Maschine geleitet wird. so daß ein Anfressen
dieser Ventile bziv. ihrer Sitze durch den bei geringer Öffnung mit hoher Geschwindigkeit
durchströmenden Dampf vermieden wird. Die Absperrventile können daher sehr lange
ohne Nachschleifen dicht gehalten werden. Das nachgeschaltete Ventil braucht im
geschlossenen Zustande nicht unbedingt dampfdicht abzuschließen.