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Verbunddampfmaschine Woolfscher Bauart mit Ventilsteuerung Gegenstand
der Erfindung ist eine Verbunddampfmaschine Woolfscher Bauart mit an den Enden der
Zylinder in Ventilgehäusen angeordneten Steuerungsventilen. Es sind bereits :Maschinen
dieser Art bekannt, bei denen die drei Ventile jeder Zylinderseite in einer Ebene
nebeneinander angeordnet und das S teuerwellengehäuse wie auch die Ventilspindelführungen
als besondere Teile getrennt von dem ZylinderguBstück ausgebildet sind. Bezweckt
wird damit eine einfache Formgebung des Zylindergußstückes, kleine schädliche Räume
durch Schaffung kurzer Dampfwege - und durch das getrennt angeordnete Steuerwellengehäuse
eine Verringerung der Wärme ausstrahlenden Flächen.
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Diesen bekannten Verbundmaschinen gegenüber besteht das Neue in erster
Linie in der eigenartigen Anordnung der Steuerventile in der Weise, daß unmittelbar
neben dem in der Einströmkammer angeordneten Einlaßventil für den Hochdruckzylinder
das Überström- und Auslaßv entil für den Niederdr uckzylinder gleichachsig hintereinander
in einer zweiten Kammer eingebaut sind.
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Man erhält dadurch eine noch gedrängtere Anordnung der Ventilkammern
und noch kleinere schädliche Räume, was eine wirtschaftlichere Ausnutzung des Dampfes
ermöglicht, als, es bisher bei derartigen Maschinen der Fall war. Durch die gleichachsige
Anordnung zweier Ventile wird auch die Bearbeitung des Zylindergußstückes einfacher
und der Ein- und Ausbau der Ventile erleichtert. Zugleich wird durch :diese Anordnung
der Ventile die Länge des Steuerwellengehäuses noch weiterhin verkürzt, wodurch
ein überaus einfacher Steuerungsantrieb möglich wird, der sich vorteilhaft dann
auswirkt, wenn man die Maschine zum Antrieb von Lokomotiven oder Schiffen benutzt.
Die neue Verbunddampfmaschine kann sowohl in liegender wie in stehender Anordnung
der Zylinder gebaut werden.
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Auf der Zeichnung ist als Ausführungsform der Erfindung eine in eine
Lokomotive eingebaute Verbunddampfmaschine beispieIsweisedargestellt. Es ist Fig.
i eine Seitenansicht des vorderen Teiles der Lokomotive, Fig. z eine Draufsicht
auf das Untergestell der Lokomotive mit eingebauter Doppelverbunddampfmaschine nebst
zugehörigemSteuerungSantrieb, wobei von der einen Maschine das Steuerungsgehäuse
mit den Steuerventilen im Schnitt dargestellt ist.
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Fig.3 zeigt links den Schnitt durch das Steuerungsgehäuse gemäß Fig.
z in größerem Maßstabe, rechts eine Draufsicht des Steuerungsgehäuses.
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Fig.q. ist einLängsschnitt nachLinieIV-IV der Fig. 3.
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Fig. 5 ist ein Schnitt durch die Nockenwellenkammer nach Linie V-V
der Fig. q..
Fig. 6 ist ein, Längsschnitt durch die Nokkenwellenkammer
mit- einer anderen Ausführungsform des Steuerungsantriebes.
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Fig. 7 ist ein..Querschnittdurch die Rauch=E.,., kammer der Lokomotive
mit eingebauter@rü pufdüse und ein Schnitt durch die auf 'ter rechten Seite liegenden
Zylinder.
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Bei der dargestellten Lokomotive besteht jede Verbundmaschine aus
einem Hochdruckzylinder i und .einem Niederdruckzylinder 2, die in einem Zylinderblock
vereinigt sind. An jedem Ende der Zylinder ist zwischen beiden ein Ventilgehäuse
3 angegossen, das die Zu-und Abführungskanäle für den Dampf und das Einlaßventil
4, das Überströmventil 5 und das Auslaßventil 6 enthält. Das Einlaß-.. ventil 4
ist in einer durch einen Deckel 7 -abgeschlossenen Kammer 8 des Ventilgehäuses .eingesetzt,
in die ein Kanal 9 zur Zuführung von Frischdampf einmündet. Das Einlaßventil 4 schließt
hierbei den zum Hochdruckzylinder i führenden Kanal io ab oder gibt ihn frei.
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Unmittelbar neben der Kammer 8 ist in dem Ventilgehäuse eine etwas
tiefere Kammer i z angeordnet, in-die das Überströmventil 5 und das Auslaßventil
6 gleichachsig hintereinander eingebaut sind. Das nach außen zu liegende Uberströmventil
5 ist in einen in die Kammer i i eingesetzten Ventilkorb 12 eingebaut- Die Kammer
-ir ist durch einen Deckel 1.3 abgeschlossen, der zugleich den Ventilkorb festhält.
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Der über dem Überströniventil 5 befindliche Raum 14 steht durch einen
Kanal i 5 mit dem Einströmkanal io des Hochdruckzylinders in Verbindung.- Der Raum
zwischen dem Überström- und dem nach innen zu liegenden Auslaßventil 6 steht mit
,dem zum Niederdruckzylinder führenden Überström kanal 16 in Verbindung., Das Auslaßventil
6 seinerseits schließt diesen Raum von dem in dem Ventilgehäuse 3 angeordneten Abdampfsammelraum
17 ab, aus dem der Abdampf durch eine an den- Stutzen 18 angeschlossene Auspuffleitung
zu einer in der Rauchkammer der Lokomotive angeordneten Auspuffdüse 39 geführt wird.
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Die Steuerung der Ventile erfolgt von einer Nockenwelle i9 aus, die
zwischen den beiden Ventilgehäusen 3 in einer auf den. Zylinderblock ,als besonderer
Teil aufgesetzten Nokkenwellenkammer 2o gelagert ist. Diese Kammer wird. .durch
einen abnehmbaren Deckel 21 abgeschlossen. Die Steuerwelle trägt innerhalb der Kammer
einen Daumen 22, der unter Vermittlung je eines an dem Deckel 21 gelagerten Zwischenhebels
23 auf die in die Nockenwellenkammer ragenden Enden der Einlaßventilspindeln 24
einwirkt. Diese Spindeln erhalten ihre- Führungen durch Büchsen 25, die die Nockenwellenkammer
mit den Ventilgehäusen 3 verbinden.
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@'.@=:Die Steuerung der Überströmventile und gier Auslaßventile 6
erfolgt durch nebenein-.°iderliegende Nocken 26 und 27, die unter -Üermittlung von
Zwischenhebeln 28 und 29 auf die in die Kammer 2o ragenden Enden der Spindeln
30 der überströmventile 5 und der Spindeln 21 der Auslaßventile 6 wirken.
Hierbei sind die Spindeln 3o durch die Hohlspindeln 31 hindurchgeführt. Die Zwischenhebel
28 sind an dem Deckel 2i und die Zwischenhebel 29 am Boden der Kammer 20 gelagert.
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Sämtliche Ventile werden durch den Druck eines elastischenMittels,beispielsweiseDampf,
auf ihre Sitze gepreßt. Zu diesem Zwecke sind in den Deckeln 7 und 13 Bohrungen
32 vorgesehen, die an nichtnähergezeigteDampfleitungen angeschlossen sind-. In diesen
Bohrungen sind Druckkolben 33 gelagert, die auf die Enden der Einlaßventilspindeln
2.t bzw. die Zwischenventilspindeln 3o einwirken oder mit diesen Spindeln ein Ganzes
bilden.
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Um auch die Auslaßventile 6 durch Dampfdruck zu schließen, ist in
jedem Ventilkorb 12 eine Bohrung 34 vorgesehen, in die das Ende der Hohlspindel
31 des Auslaßventils eingreift, das dadurch unter Dampfdruck gesetzt werden kann,
daß der freie Raum der Bohrung 34 durch eine radiale Bohrung 35 und eine axiale
Bohrung 36 in .der Spindel 28 des Zwischenventils 5 mit dem Druckraum 32 in Verbindung
gebracht ist.
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Die die Ventile steuernden Nocken können fest auf der Nockenwelle
i9 angebracht sein, wie es die Fig. 5 wiedergibt. Die Nockenwelle erhält hierbei
ihren Antrieb von einer Querwelle 4o aus, auf der ein Verstellexzenter 4.1 sitzt,
das! mittels einer Stange 42 der Nockenwelle i 9 eine schwingende Bewegung erteilt.
Die Ouerwelle selbst wird von der ersten Triebachse der Lokomotive aus durch ein
Schraubenräderpaar 45 angetrieben, das mittels einer Längswelle 44 ein mit der Querwelle
4d verbundenes. zweites Schraubenräderpaar 43 antreibt.
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Um die Dampfverteilung in den Zylindern besser beherrschen zu können,
ist es in vielen Fällen zweckmäßig, das Einlaßventil getrennt von dem überström-
und Auslaßventil zu steuern. In diesem Falle erhält der Einlaßsteuerdaumen, wie
die Fig. 5 zeigt, einen besonderen Antrieb, indem er auf einer Hohlwelle i94 sitzt,
die ihren Antrieb von einem zweiten auf der Ouerwelle 4o anzubringenden S tellexzenter
aus erhält. Die Nockenwelle i9, die das Überström- und Auslaßventil steuert, ist
dann. durch die Hohlwelle i94 hindurchgeführt.
Wird die Verbunddampfmaschine
gemäß der Erfindung zum Antrieb einer Lokomotive benutzt, dann wird auf jeder Seite
der Lokoinotive eine solche Verbundmaschine so angeordnet, daß .die Achsen sämtlicher
Zylinder in einer Ebene, jedoch schräg zur Lokomotivachse liegen, wobei die Hochdruckzylinder
innen, die Niederdruckzylinder außen angeordnet sind. Die Kolbenstangen 47 der einzelnen
Zylinder greifen an Kreuzköpfen 4.8 an, von denen aus durch die Treibstangen 49
die Kurbeln der zweiten Treibachse der Lokomotive angetrieben werden. Die Kurbeln
der beiden Maschinen sind hierbei um 9b° gegeneinander versetzt. Dies ergibt einen
vollkommenen Massen- und Kraftausgleich an der Treibachse und, somit keine Sch-,vankungen
der Raddrücke. Dadurch wird ein ruhiger Lauf der Lokomotive und eine weitgehende
Entlastung des Rahmens erzielt.
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Diese Vorteile werden auch erreicht, wenn man die Verbundmaschine
in stehender Anordnung beispielsweise zum Antriebe von Schiffen ausführt. Auch kann
zur Steuerung der Ventile an Steile einer schwingenden Nockenwelle eine rotierende
Nockenwelle Verwendung finden.