DE75019C - Umsteuer- und Anlafsvorrichtung für Kraftmaschinen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 14: Dampfmaschinen.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 5. März 1893 ab.

in Anspruch.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Umsteuern und Anlassen von Dampf-, Gas-, Luft- oder hydraulischen Motoren, welche dadurch gekennzeichnet ist, dafs sowohl das Umsteuern als auch das Oeffnen des Anlafsventils mittelst eines einzigen Handgriffes geschieht.

Die bisher bekannten Umsteuerungsvorrichtungen , deren Bethätigung mindestens zwei oder auch drei Griffe erfordert, lassen sich im allgemeinen in vier Gruppen eintheilen.

Zur ersten Gruppe gehören jene Anordnungen, bei welchen die Ein- und Auslafsorgane durch eine Steuerung (beispielsweise durch eine G ο ο c h - Coulisse mit einem Dampfschieber oder mehreren gekuppelten Steuerungsorganen) bethätigt werden. In diesem Falle ist zum Inbetriebsetzen ein Griff für den Umsteuerhebel und ein Griff für das Anlafsventil nothwendig.

Die zweite Gruppe schliefst jene Anordnungen in sich, bei' welchen die Ein- und Auslafsorgane ebenfalls von einer Steuerung bethätigt werden, welch letztere jedoch durch den Regulator bewegt wird; in diesem Falle ist zum Anlassen ein Reversirhebel nothwendig, welcher die Steuerung so verstellt, dafs sie sowohl für den Vorwärts- als auch für den Rückwärtsgang unter dem Einflufs des Regulators steht. Ferner mufs ■ ein Anlafshebel vorhanden sein, so dafs also ebenfalls zwei Griffe erforderlich sind, um umzusteuern.

Bei den Anordnungen der dritten Gruppe haben Ein- und Ausströmung getrennte Steuerungen, von welchen die Steuerung für die Einströmung vom Regulator beeinflufst wird. Hier geschieht das Anlassen mittelst eines Anlafsventils und eines Umsteuerhebels, welch letzterer auch den Auslafs umsteuert und die Steuerung für den Einlafs so verstellt, dafs der Regulator die Füllung einstellt; auch hier mufs die Umsteuerung durch zwei Griffe bewirkt werden.

Die vierte Gruppe hat getrennte Ein- und Ausströmung, welche jedoch beide von Hand aus eingestellt werden; zum Anlassen sind daher drei Griffe, und zwar zwei für die beiden Umsteuerhebel und der dritte für das Anlafs-. ventil nöthig.

Zur dritten und vierten Gruppe gehört ferner noch die Anordnung der Zweischiebermaschine, bei welcher der Grundschieber die Umsteuerung bewirkt, während der die Füllung einstellende Deckschieber von einem oder von zwei Excentern bethätigt wird. . ■

Um nun die bei allen diesen Anordnungen nothwendigen Griffe durch einen einzigen ersetzen zu können, wird an dem Umsteuerhebel der zum Anlassen und Umsteuern dienenden Vorrichtungen ein zweiter drehbarer ein- oder zweiarmiger Hebel angebracht, welcher je nach dem gegebenen Falle entweder das Anlafsventil bethätigt oder die Füllung verstellt. Je nachdem die Umsteuerungsvorrichtung der . einen

oder anderen der im Vorstehenden charakterisirten vier Gruppen angehört, erfährt dieselbe entspechende Abänderungen, wie dies aus den beiliegenden Zeichnungen zu ersehen ist.

In denselben stellen Fig. i, 2 und 3 in Seitenansicht, Verticalquerschnitt und Draufsicht eine durch einen Griff zu bethätigende Umsteuervorrichtung für solche Motoren dar, bei welchen Ein- und Ausströmung durch eine Steuerung bethätigt werden (erste Gruppe).

Die Fig. 4, 5 und 6 . zeigen in gleicher Weise eine Umsteuerungsvorrichtung der zweiten Gruppe, bei welcher die ganze Steuerung (sowohl für Einströmung als für Ausströmung) vom Regulator bewegt wird.

Diese Vorrichtung kann mit geringen Abänderungen in später beschriebener Weise auch für Maschinen angeordnet werden, bei welchen nur die Einlafssteuerung durch den Regulator bethätigt wird (dritte Gruppe).

Die Fig. 4 und 5 zeigen gleichzeitig die Art der Einwirkung des Regulators auf die umgesteuerte Stellung.

Fig. 4a ist ein zu Fig. 4 gehöriges Diagramm. Fig. 7 ist eine schematische Ansicht, aus welcher die Bethätigung zweier getrennter Steuerungen (dritte Gruppe) ersichtlich ist.

Die Fig 8, 9 und 10 sind Seitenansicht, Querschnitt und Draufsicht einer der vierten Gruppe angehörenden Umsteuervorrichtung und Fig. 11 ist ein Diagramm einer Variante dieser Anordnung.

Wie aus den Fig. 1 bis 3 ersichtlich, welche, wie bereits eingangs bemerkt, eine jener Anordnungen zur Anschauung bringen, bei welchen eine Steuerung (hier beispielsweise eine Gooch-Coulisse) das Einlafs- und das Auslafsventil umsteuert, ist der Umsteuerhebel H durch die Stange s mit der Welle n>. verbunden, von welcher die Coulisse bethätigt wird. Dieser bei nt am Ständer 5 drehbare Hebel trägt an seinem oberen Ende einen zweiten, mit Handgriff h und Klinke k versehenen zweiarmigen Hebel H¹, an dessen Zapfen h^l eine Stange c^l hängt, die den Anläfsventilhebel c bewegt, durch dessen Drehung das Anlafsventil geöffnet wird. Die Sperrklinke k greift je nach der Stellung des Umsteuerhebels H in einen der im Ständer S angebrachten kreisbogenförmigen Schlitze A:¹ ein, deren Krümmungsmittelpunkt mit dem Drehpunkt /?² des Hebels H¹ (am Hebel H) zusammenfällt, so dafs der Hebel H¹ gedreht werden kann, ohne dafs der Hebel H bewegt wird.

In Fig. ι steht der Umsteuerhebel H auf »vorwärts« und das Anlafsventil ist geschlossen.

Wird nun der Hebel H¹ an dem Handgriff h erfafst und nach aufwärts gedreht, bis die in den Schlitz k¹ eingreifende Sperrklinke k seine Bewegung begrenzt, so wird das Anlafsventil geöffnet. Soll nunmehr umgesteuert werden, so wird die Klinke k ausgelöst und der Hebel H unter einem gleichzeitigen Druck auf den Griff h des Hebels H¹ nach abwärts (wodurch das Ventil geschlossen wird) in die Stellung »rückwärts« geschoben. Da die Hebel HH¹, die Stange c¹ und die Verbindungslinie c³ m ein Parallelogramm bilden, so bleiben die Hebel H¹ und c bei der Drehung des Hebels H in derselben gegenseitigen Lage und demzufolge bleibt auch das Anlafsventil geschlossen. In der jeweilig nothwendigen Stellung des Umsteuerhebels läfst man die Klinke k in den zugehörigen Schlitz einfallen und öffnet durch Drehung des Hebels H¹ nach aufwärts das Ventil wieder.

Der Angriffspunkt c³ des Ventilhebels kann auch mit dem Drehpunkt m des Umsteuerhebels zusammenfallen, wie dies später mit Bezug auf Fig. 4 beschrieben wird, und ebenso kann auch der Drehpunkt c² des Ventilhebels mit dem Punkt m zusammenfallen, wie in Fig. 11 dargestellt.

Auf diese Weise ist es möglich, sowohl das Umsteuern bezw. das Einstellen auf eine bestimmte Füllung als auch das Oeffnen des Anlafsventils mit einem Griff auszuführen.

Steht die die Ein- und Ausströmung regelnde Steuerung unter dem Einfiufs des Regulators (zweite Gruppe), so wird die Umsteuerungsvorrichtung in der aus Fig. 4 bis 6 ersichtlichen Art ausgeführt.

Der an dem Steuerhebel H angebrachte, mit Handgriff h und Klinke k wie früher versehene Hebel H¹ besitzt zwei Arme aa', welche mit seitlich vorstehenden Nasen a² bezw. α³ auf ¹ der zum Drehpunkt m des Umsteuerhebels concentrischen Kreisbahn B des Ständers S gleiten. An die Enden der Kreisbahn B stofsen die zum Drehpunkt h'² des Hebels H^x (am Hebel H) concentrischen Bahnen B¹ und -B², so dafs eine Drehung des Hebels Η^λ nur in den beiden Endstellungen des Hebels H (»vorwärts« und »rückwärts«) möglich ist, da nur bei diesen beiden Stellungen die Nasen a² bezw. cfi über die entsprechenden Bahnen B¹ bezw. B² gleiten können, in jeder Zwischenstellung des Hebels H dagegen auf der Bahn B aufliegen und daher die Drehung des Hebels H¹ verhindern.

In seinen beiden Endstellungen wird der Hebel H daher durch die Nasen a¹ a^s und durch Vorsprünge b b^l des Ständers, gegen welche sich der Hebel H anlegt, gehalten.

Zum Feststellen des Hebels H¹ in irgend einer Lage gegen den Hebel H dient eine Sperrschraube t, welche durch einen am Hebel H¹ angebrachten Bogenschlitz f¹ hindurchgeht und in den Hebel H eingeschraubt werden kann. Die am Zapfen h^l des Hebels H¹ eingelenkte Stange c¹ ist mit dem bei c² drehbaren Anläfsventilhebel c im Punkt c³ verbunden, welcher,

wie aus Fig. 4 und 5 ersichtlich, mit dem Drehpunkt m des Hebels H zusammenfällt, d. h. in der Verlängerung der Drehachse dieses Hebels liegt, wodurch erreicht wird j dafs der Anlafsventilhebel c während der Bewegung des Umsteuerhebels in allen Zwischenlagen zwischen der »Vorwärts«- und »Rückwärts κ-Stellung in Ruhe bleibt und das Anlafsventil· geschlossen erhält.

Befindet sich der Steuerhebel beispielsweise, wie in Fig. 4, in der »Vorwärts«-Lage und soll umgesteuert werden, so wird zunächst das Anlafsventil geschlossen, was dadurch geschieht, dafs der Hebel H¹ am Handgriff h erfafst und aus der punktirten in die vollgezeichnete Lage gedreht wird, wodurch die Nase a^J über die Bahn B² emporgehoben und dadurch der Umsteuerhebel H frei wird. Ein weiterer Druck auf den Handgriff h bewirkt die Umstellung des Steuerhebels, bis dieser in die »Rückwärts «- Lage kommt, wobei er an den Vorsprung b anstöfst. Durch Drehung des Hebels H^] kann sodann das Anlafsventil wieder geöffnet werden. Die Klinke k dient nur zum Einstellen des Steuerhebels in die Mittelstellung (Stillstand).

Bei dieser Anordnung steht die ganze Steuerung (sowohl für Einlafs als für Auslafs) unter der Einwirkung des Regulators.

Diese Einwirkung auf die umgelegte Steuerung kann in der Weise erfolgen, wie dies nun mit Bezug auf Fig. 4 näher beschrieben werden soll.

Bei dieser Anordnung ist der Umsteuerhebel H mit einem Hebel P verbunden, der mittelst eines Lenkers P' den auf der Coulisse T verschiebbaren Gleitstein T¹ fafst, welch letzterer gleichzeitig durch eine Stange ρ', deren Länge gleich dem Krümmungsradius der Coulisse ist, und Hebel ρ auf die Welle n> wirkt, von welcher wie im vorhergehenden Falle (erste Gruppe) die Steuerung bethätigt wird. Die Coulisse T ist um eine Achse u drehbar, auf welcher ein Hebel u^l aufgekeilt ist, der vom Regulator bethätigt wird. Durch letzteren wird also die Coulisse T verdreht, während der auf derselben gleitende Stein T¹ beim Umstellen des Hebels H durch den Hebel P (oder auch direct) und die Lenkerstange p¹ in drei Lagen gebracht wird, von welchen die obere Lage I dem Vorwärtsgang, die mittlere Lage II dem Stillstand (bei Mittelstellung des Hebels H) und die untere Lage III dem Rückwärtsgang entspricht. Wird also der Gleitstein durch Umstellung des Hebels H aus der Lage III in die Lage I geschoben, oder umgekehrt, so wird infolge der Verbindung des Gleitsteines mit der Steuerung letztere umgesteuert.

Während des Betriebes schwankt die Coulisse je nach der Regulatorstellung zwischen den Lagen maximal und null und stellt dadurch gleichzeitig für beide Gangarten die Füllung ein, wie dies aus dem Diagramm Fig. 4a ersichtlich ist.

Wird, wie bei der dritten Gruppe, die Ein- und Ausströmung durch getrennte Steuerungen bethätigt, was beispielsweise, wie aus Fig. 7 zu ersehen, durch zwei Gooch - Coulissen geschehen kann, so ist die Anordnung dieselbe, wie sie mit Bezug auf Fig. 4 beschrieben worden, nur wird in diesem Falle blos die Einlafssteuerung der Einwirkung des Regulators (durch die Coulisse T mittelst des Hebels P und Lenkers P¹) unterstellt, während die Auslafssteuerung mittelst einer besonderen Zugstange n^l und des Hebels η in die Endlagen für den Vor- und Rückwärtsgang gestellt wird. Diese Zugstange n¹ ist direct an dem Hebel H eingelenkt, so dafs durch letzteren einerseits der Auslafs umgesteuert und andererseits die Steuerung für den Einlafs derart verstellt wird, dafs der Regulator die Füllung einstellen kann.

Anstatt den das Anlafsventil bethätigenden Hebel H¹ mit zwei Armen α a^l zu versehen, welche auf einer Gleitbahn B geführt werden, wie in Fig. 4 dargestellt ist, kann dieser Hebel auch blos einen Arm α⁴ erhalten, der mittelst eines Zapfens ft¹ in einer entsprechend geformten Coulisse¹ B³ geführt wird, wie dies Fig. 11 zeigt.

Wenn die Umsteuervorrichtung getrennte Ein- und Ausströmung besitzt, die beide von Hand aus eingestellt werden, wie dies eingangs für die vierte Gruppe als kennzeichnendes Merkmal aufgestellt wurde, so wird, um die hierbei nöthigen drei Griffe durch einen einzigen ersetzen zu können, die in Fig. 8, 9 und 1 ο gezeichnete Anordnung angewendet.

Bei derselben trägt der für die Auslafssteuerung dienende Hebel H wieder den Hebel H¹ (mit Handgriff h und Klinke k), welcher ähnlich wie in Fig. 4 eingerichtet ist, so dafs er" nur in den beiden Endlagen des Steuerhebels H gedreht werden kann. Der letztere bethätigt durch die Zugstange w¹ und den Hebel η die Welle w und dadurch die Auslafssteuerung und vermittelst seines Armes H² und des Lenkers H³ den Anlafsventilhebel c, während an dem Arm a¹ des Hebels H¹ bei h^l eine Stange d¹ eingelenkt ist, die vermittelst des Hebels d und der Zugstange d³ direct oder indirect die Einlafssteuerung in Bewegung setzt.

Da der Zapfen 0?², durch welchen dieser Hebel d'mit der Stangeii¹ verbunden ist, mit dem Drehpunkt m des Steuerhebels zusammenfällt bezw. in der Verlängerung der Drehachse desselben liegt, so kann der Hebel d nur in den beiden Endstellungen des Umsteuerhebels H (»Vorwärts« und »Rückwärts«) durch Drehung des Hebels H¹ verstellt werden, mufs dagegen bei der Umstellung des Hebels H in Ruhe bleiben.

Beim Anlassen wird der Auslafs-Steuerhebel nach »Vorwärts« oder »Rückwärts« ausgelegt

und dabei das Anlafsventil geöffnet. Das Angehen der Maschine ist jedoch noch nicht möglich, weil die Einlafssteuerung in der Mittelstellung (»Stillstand«) sich befindet.

Um die Maschine in Gang zu bringen, mufs nun der Hebel H¹ am Hebel H gedreht werden, wodurch die Füllung bewirkt wird, und zwar so weit, bis der zum Angehen der Maschine nöthige Füllungsgrad erreicht ist. Während des Ganges kann die jeweilig nothwendige Füllung mittelst des durch die Klinke k feststellbaren Hebels H' eingestellt werden.

Eine Abänderung dieser Anordnung ist in Fig. 11 schematisch dargestellt.

Bei derselben werden der Handhebel H¹ und der Anlafsventilhebel c durch das Parallelogramm Hc¹ a⁴ c und die concentrisch zum Punkte c³ angeordnete Coulissenbahn B ³ stets in derselben Lage, welche dem geschlossenen Ventil entspricht, gehalten. Da der Hebel H¹ in der Coulissenbahn mittelst eines Zapfens h^l geführt ist, so kann derselbe nur in den beiden Endlagen des Steuerhebels H gedreht werden, zu welchem Zwecke die nach dem Radius α* gekrümmten Anschlufscoulissen Bⁱ B⁵ vor^ handen sind, von welchen die eine nach aufwärts und die andere nach abwärts gerichtet ist. Der Drehpunkt des Anlafsventilhebels kann auch seitlich vom Drehpunkt m des Hebels H gelagert sein, beispielsweise in c'² _o oder wie in Fig. ι.

Durch Verdrehung des Hebels H¹ in einer der beiden Endstellungen des Umsteuerhebels H wird die nothwendige Füllung für die Einlafssteuerung eingestellt.

Sollen die vorstehend beschriebenen Vorrichtungen auf Zweischiebersteuerungen angewendet werden, so wird mittelst eines Steuerhebels die Steuerung des Gruridschiebers wie in Fig. 4 auf »Vorwärts« oder »Rückwärts« verstellt, wobei das Anlafsventil wie in Fig. 8 geöffnet wird. Ein an dem Steuerhebel angebrachter zweiter Hebel (wie in Fig. 4) dient dann zur Verstellung der Steuerung des Deckschiebers in den beiden Endlagen des Steuerhebels und bewirkt die jeweilig nothwendige Füllung.

Die beschriebenen Vorrichtungen können in

gleicher Weise für mehrcylindrige (Fig. 4 und 8) oder auch für mehrstufig expandirende Maschinen angewendet und die einzelnen Anordnungen beliebig mit einander verbunden werden.

Da alle Umsteuerungen von einem Hebel bethätigt werden können, so sind im Vorstehenden keine besonderen Beispiele angeführt.

Claims (3)

Patent-Ansprüche:

1. Eine Umsteuervorrichtung für solche Kraftmaschinen, bei welchen zum Anlassen bezw. Umsteuern mehr als ein Organ (z. B. Anlafsventil und Steuerung) zu bethä'tigen sind, gekennzeichnet dadurch, dafs diese Theile von einem Griff in einer gewissen Reihenfolge abhängig von einander derartig bewegt werden, dafs am Umsteuerhebel H ein zweiter Hebel H¹ mit Handgriff drehbar gelagert ist, welcher den Hebel H bethätigt, aufserdem aber in allen beliebigen Lagen des Hebels H das Dampfventil öffnen oder schliefsen kann (Fig. 1 bis 3).

2. Eine Umsteuervorrichtung für solche Kraftmaschinen, bei welchen zum Anlassen bezw. Umsteuern mehr als ein Organ (z. B. Anlafsventil und Steuerung) zu bethätigen sind, nach Anspruch 1., gekennzeichnet dadurch, dafs der Umsteuerhebel H die getrennten Steuerungen für Ein- und Auslafs bethätigt, indem er erstere dem Regulator unterstellt und letztere in die Endlagen für Voroder Rückwärtsgang bringt, während der Hebel H¹ nur in den Endlagen des Hebels H das Anlafsventil öffnet (Fig. 4 bis 6).

3. Eine Umsteuervorrichtung für solche Kraftmaschinen, bei welchen zum Anlassen bezw. Umsteuern mehr als ein Organ (z. B. Anlafsventil und Steuerung) zu bethätigen sind, nach Anspruch 1., gekennzeichnet dadurch, dafs der Umsteuerhebel H die Auslafssteuerung und das Anlafsventil bethätigt, indem er erstere in die Endlagen für Voroder Rückwärtsgang bringt und hierbei das letztere öffnet, während der Hebel H¹ in den Endlagen von H die Einlafssteuerung, d. h. die Füllung verstellt (Fig. 8 bis 10).

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen.