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Schiffsdampfkraftanlage Die Erfindung bezieht sich auf eine Schiffsdampfkraftanlage,
in :der der Abdampf einer Kolbenmaschine einer Turbine zugeleitet wird und in der
die Kolbenmaschine und die Turbine die gleiche Welle antreiben, wobei beim Anlauf,
bei der Umsteuerung und beim Anhaltender Kolbenmaschine durch den Reglerhebel Frischdampf
selbsttätig .der Turbine zugeleitet wird, um :diese je nach Bedarf abzubremsen
oder zu beschleunigen. Es ist eine derartige Sch.iffs:dampfkraftanlagevorgeschlagen
worden, bei der die Steuervorgänge durch Anwendung einer Anzahl von Hilfsmaschinen
mit entsprechenden Rohrverbindungen erfolgt. Eine solche Anlage ist bestrebt, hinter
den entsprechenden Bewegungen des Umkehrgetriebes der Kolbenmaschine zurückzubleiben,
was durch jede noch so geringe Undichti,gkeit der für eine derartige .hydraulische
Anlage notwendigen zahlreichen Flanschverbindungen und Kolben noch verstärkt wird.
Gerade bei Schiffskraftanlagen ist es aber außerordentlich wichtig, daß die Steuervorgänge
in kürzester Zeitdurchgeführt werden. Z. B. erfordert die Umsteuerung der Schiffsschraube
bei einem drohenden Zusammenstoß zwischen zwei Schiffen ein äußerst schnelles und
genaues Arbeiten. In solchem Falle ist die bekannte Einrichtung viel zu schwerfällig
und der Gefahr von Betriebsstörungen ausgesetzt. . Nach der Erfindung wird eine
Anlage der oben bezeichneten Art geschaffen, die neben einfachem Aufbau äußerst
betriebssicher und schnell arbeitet und :daher die Bedingungen, die an eine solche
Anlage gestellt werden müssen, weitgehend erfüllt. Die Erfindung besteht darin,
@daß die Frischdampfventile unmittelbar durch Kurvenscheiben oder Nocken eingestellt
werden, die sich mit der Reglerwelle bewegen und als Bestandteile der Flanschen
der Reglerwelle ausgebildet sind, wobei die Frischdampfventile durch einen der Nocken
:in der .einen Bewegungsrichtung mittels Laschen eingestellt werden, die gegen Anschläge
gedrückt werden, während die Laschen in der anderen Bewegungsrichtung durch den
anderen Nocken unwirksam gemacht werden, welcher die Laschen von den Anschlägen
fortbewegt und die ihm zugehörigen Laschen einstellt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist die Einrichtung ferner so vorgesehen, daß die selbsttätige Vorrichtung
durch Abschaltm.ittel, z. B. einen Hebel und eine Stange, ausschaltbar ist, so daß
die Frischdampfventile von Hand eingestellt werden können. Abgesehen von der großen
Einfachheit der Anlage entsprechend der Erfindung ist beim Entwurf der Anlage eine
große Bewegungsfreiheit gegeben, da durch Formgebung und Anordnung :der Kurvenscheiben
oder Nocken
die Ventile jede gewünschte Bewegung durchführen können.
Die Anlage- kann z. B. so vorgesehen sein., daß die Ventile plötzlich geöffnet und
längere Zeit offen gehalten werden, um während einer bestimmten Zeitdauer eine au,
reichende Dampfmenge zu liefern. Oder kann z. B. durch bestimmte Lage der Kurven""
scheriben oder Nocken auf der Reglerwelle die Einrichtung so getroffen sein, daß
die Einwirkung der Kurvenscheiben oder Nocken auf die Ventile früh, am Anfang der
Bewegung --der Reglerwellc, erfolgt, so daß sie längere Zenit die Bewegung der Vorwärts-
und Rückwärtsturbine beeinflussen.
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Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigt Fg. i einen allgemeinen Lageplan einer Antage .gemäß der Erfindung
mit Kolbenmaschine und Turbine, wobei Ventile erkennbar sind, welche den Turbinen
Hilfsdampf zuleiten.
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Fig.-> zeigt in größerem Maßstabe die Hilfsventile und die Einrichtung,
durch welche sie von der Reglerwelfe der Kolbenmaschine eingestellt werden, von
der Seite, ceilweise im Schnitt.
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Fig.3 und q. zeigen die Vor- und Rückwärtshilfsventile der Fig. 2
:in entsprechenden Endansichten, und zwar,in Pfeilrichtung gesehen, wobei .das Umkehrgetriebe
sich in seiner Mittellage befindet.
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Fig. 5, 6 und 7 zeigen verschiedene Stellungen des Vorwärtsventils
und der Vorwärtskurve, ebenfalls in vergrößertemMaßstab.
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Zur Bezeichnung entsprechender Teile sind in den verschiedenen Figuren
die gleichen Bezu_ gszeichen verwendet worden.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist " auf der Kurbelwelle
2 einer, Kolbenmaschine A mit hoher Drehzahl ein Ritzel 3 befestigt, das mit einem
Zahnrad q. auf der Propellerwelle Bin Eingriff steht.
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In dem gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Kolbenmaschine
Ä um ein Doppelverbündbauart mit zwei Hochdruckzylindern 5 und zwei Niederdruckzylndern
6 in einer Reihe.
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Der vom Kessel kommende Dampf strömt durch die Leitung 7 zu den Hochdruckzylindern
5, von dort durch die Leitung 8 zu den beiden Niederdruckzylindern 6 und tritt schließlich
aus den Niederdruckzylindern 6 durch die Ableitungsrohre 9, welche durch ein nicht
dargestelltes Umschaltventil gesteuert werden, entweder zu einer Vorwärtsturbine
C durch die Rohrleitung io oder zu einer Rückwärtsturbine D durch die Rohrleitung
i i. Beide Turbinen sitzen auf der gleichen Welle 12, welche außerdem ein R.itzel
13 trägt, das mit dem Hauptrad q. auf der Propellerwelle über ein Doppelübersetzungsgetriebe
14 in der dargestellten Art in Verbindung steht. Das genannte Getriebe ist vorzugsweise
als Pfeilgetriebe ausgeführt.
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":. Eine unabhängige Frischdampfleitung führt K.essel durch eine Leitung
15 mit einem, euerventil 16 zu einem Verzweigungsstück .."r, von welchem j e eine
Dampfleitung 18 , i 9 zur Vorwärtsturbine C und Rückwärtsturb:ine D abgeht. Jede
.dieser Leitungen ist durch ein Ventil E, F gesteuert. Diese beiden Ventile sind
voneinander ähnlicher Bauart und werden durch eine Einrichtung von der Reglerwelle
G der Kolbenmaschine eingestellt, welche einen Teil des :bekannten Stephenson-Umkehrgetriebes
bildet; der Einfachheit halber soll nur die zum Vorwärtsventil D gehörige Einrichtung
beschrieben werden.
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Das Ventil selbst (Fig.2, 3) besteht ans einem Kolben 2o; durch dessen
Bewegung Öffnungen 21 freigegeben werden; das Ventil als Ganzes ist so angeordnet,
daß seine Achse senkrecht steht, und zwar unmittelbar über der Reglerwelle G. An
dem unteren Ende der Ventilspindel 22 ist ein Kreuzkopf 23 befestigt,welcher sich
in Führungen 2.4 bewegt. An: diesem Kreuzkopf sind Laschenpaare 25 angelenkt, zwischen
deren unteren Enden eine Rolle 26 gehalten wird, die zur Anlage an einer Kurve 27
der Reglerwelle G bestimmt ist: Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.2 besteht die
Regl:erwelle G aus einzelnen mit Flanschen versehenen, durch Balzen verbundenen
Abschnitten 28, wobei die Kurve 27 am Umfang des Flansches 2c9 gebildet ist. Am
Kreuzkopf 23 .sind Anschläge 30, 3 r .derart angeordnet, daß die Laschen
25 sich beim Anlieg-en an diesen Anschlägen in senkrechter Lage befinden; wobei
sie nach einer Richtung von diesen Anschlägen aus genügend weit ausschwingen können,
um außer Berührung mit der Kurve zu gelangen.
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Wenn der Umsteuerhebel H auf der Reglerwelle sich in seiner Mittelstellung
befindet (Fig. 3), so sind die Laschen senkrecht an- j geordnet, und eine Bewegung
.der Reglerwelle in Richtung des Pfeiles (Fig.3) nach der Vorwärtsstellung hin veränlaßt
die Vorwärtskurve 27, mit der Rolle 26 in solcher Richtung in Berührung zu kommen,
daß sie die i Laschen 25 gegen die Anschläge 30, 31 drückt, so daß, wenn die Erhöhung
der Kurve unter der Rolle hindurchläuft (Fig. 5), die Laschen die Ventilspindel
anheben, so das Ventil öffnen und einen Dampfstrom zur Vorwärts- i turb@ine C lassen,
welcher deren Anlauf unterstützt; das Ventil wird zu seiner Schließstellung (Fig.
6) durch eine Feder 32 zurückgeführt, wenn die Erhöhung der Kurve überschritten
ist, i Ein ähnliches Ventil und eine ähnliche Vorrichtung .ist für die Rückwärtsturbine
vorgesehen,
jedoch wird diese in der anderen Richtung- angeordnet,
so daß .die Rückwärtskurve das Ventil einstellt, wenn die Reglerwelle zu ihrer Rückwärtsstellungbiewegt
wird. Dies .ist in Fi.g. q. dargestellt, in welcher die Teile, welche schon im Hinblick
auf das Vorwärtsventil E erläutert wurden, als Bezugszeichen die gleiche Ziffer
mit dem Zusatz a erhalten haben.
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Wird die Dampfmaschine von der Volldampfvoraus- zur Volldampf rückwärtsstellung
umgesteuert, so schwingt während eines Teiles der ersten Bewegungshälfte des Umsteuerhebels
und der Reglerwelle die Vorwärtskurve 27 (Fig. 7) die Laschen 25, welche das Vorwärtsventil
E einstellen, nach einer Seite ohne Bewegung des Vorwärtsventils; während eines
Teiles der zweiten Bewegungshälfte kommt dagegen die Rückwärtskurve 27a zur Wirkung
und läßt einen Dampfstrom zur Rückwärtsturbine D, so daß sie als Breanseinrichtung
wirkt, welche die Vorwärtsbewegung der Turbinenwelle verzögert. -Eine ähnliche Wirkung
tritt beim Übergang von der Rückwärts- zur Vorwärtsstellung ein. Eine Bremswirkung
kann auch erreicht werden, wenn beispielsweise die Kolbenmaschine von der Vorwärtsstellung
aus angehalten wird. In diesem Fall muß .der Umsteuerhebel ein wenig über seine
Mittelstellung hinaus bewegt werden, so daß er das Ventil F öffnet, welches der
Rückwärtsturbine D Dampf zuführt. Danach wird dieses Getriebe oder Gestänge in seine
Mittelstellung zurückgebracht.
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Eine ähnliche Handhabung ist möglich, wenn man von der Rückwärtsstellung
zur Haltstellun.g übergeht.
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Im Notfall, wenn es nicht angebracht ist, in der beschriebenen Art
vorzugehen, sind Mittel vorgesehen, um die selbsttätige Einrichtung außer Wirksamkeit
zu setzen. Nach einer Ausführung dieses Teiles der Erfindung ist ein Doppelhebel
33 (Fig. 3) an der Führung 24. angelenkt, von dem ein Ende zwischen die Anschläge
30, 31 am Kreuzkopf 23 faßt, während das andere Ende durch eine Lasche 34
mit einer Handv erstelleinrichtugg 35 verbunden ist, so daß das Ventil E nach Bedarf
von Hand nach oben und unten bewegt werden kann. Gleichzeitig ist der Doppelhebel
33 so angeordnet, daß er die entsprechenden Laschen außer Berührung mit der Kurve
26 hält, wenn die Reglerwelle G bewegt wird.
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Anstatt Anschlagstifte 30, 31 vorzusehen, gegen welche die Laschen
25 sich in der senkrechten Stellung legen, könnte auch ein einziger starrer Anschlag
vorgesehen sein, dessen Oberfläche gegenüber der Senkrechten ein wenig geneigt ist,
um die Laschen aufzunehmen, wobei die Mitte der Regler-welle ein wenig in entsprechender
Richtung gegenüber der Mittellinie des betreffenden Ventils versetzt ist.
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Ist nur eine Vorwärtsturbine vorgesehen, so führt das Umschaltventil
in üblicher-Weise bei der Umsteuerung der Kolbenmaschine deren Abdampf .in einen
Kondensator.
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Es ist einleuchtend, daß die beschriebene Ausführung nur eine Möglichkeit
für die Ausführung der Erfindung andeutet und in verschiedener Beziehung innerhalb
des Rahmens der Erfindung abgeändert werden kann. So können die Kolbenmaschine und
Turbine durch andere Kraftmaschinen ersetzt werden, welche gleichfalls die oben
in der Einleitung genannten Eigenschaften besitzen. Ferner ist die Erfindung nicht
auf die Anwendung einer Stephenson-Umkehrsteuerung beschränkt; es kann vielmehr
jede andere Steuerung verwendet werden, welche eine Welle besitzt, die der Reglerwelle-
des. obigen Beispieles in ihrer Bedeutung entspricht.