DE75039C - Expansionssteuerung für schveungradlose Pumpen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTA

PATENTSCHRIFT

KLASSE 14: Dampfmaschinen.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 31. August 1893 ab.

Vorliegende Erfindung bezweckt bei schwungradlosen, durch Dampf oder Druckluft betriebenen Kolbenpumpen, sogen, schwungradlosen Dampfpumpen, die Herstellung von zwangläufigen, während des Ganges innerhalb weiter Grenzen veränderlichen Expansionssteuerungen.

Solche Steuerungen können zumeist nur in Verbindung mit einem der bekannten Kraftausgleicher benutzt werden.

Es giebt einige Expansionssteuerungen für schwungradlose Dampfpumpen, doch liegt bei ihnen die Möglichkeit der Expansion nur innerhalb geringer Grenzen, die der vollen Füllung nahe kommen. Solche sind z. B. die sogen. Kataraktsteuerungen schwungradloser Dampfpumpen; solche sind ferner auch jene Expansionssteuerungen schwungradloser Dampfpumpen, bei denen Stofsplunger und Expansionsschieber nicht durch ein mechanisches Zwischenglied zwangläufig verbunden sind, so dafs die Bewegung des Expansionsschiebers erst nach der Bewegung des Stöfsplungers beginnen kann.

Dadurch, dafs die Verbindung zwischen dem Stofsplunger, der die Schieberbewegung einleitet, und dem Expansionsschieber zwangläufig gemacht wird und der letztere sowohl während der eintretenden Umsteuerung am Hubende, als auch während des ganzen Kolbenhubes in steter Bewegung ist, bewirkt man neben der Möglichkeit weiter Expansionsgrenzen die rasche Eröffnung des Dampfeintrittes und raschen Abschnitt, welche Thatsache aus dem wechselnden Drehpunkt des Zwischen hebeis ac, wie später erläutert wird, klar werden wird.

Fig. ι stellt eine Einrichtung für veränderliche Expansion in einem im Längsschnitt gezeichneten Kraftcylinder dar; hierzu ist Fig. 5 ein Querschnitt in der Richtung E-F, Fig. 6 ein Längsschnitt in der Richtung A-B und Fig. 7 ein Querschnitt durch Cylinder und Steuergehäuse in der Richtung C-D. Mit dem Motorcylinder M ist das trägerförmige Zwischenstück V verbunden, das in V¹ ein Lager für die Drehachse f des von der Kolbenstange S in bekannter Art mitgenommenen Haupthebels A hat, und welcher noch weiter in Fig. 5, die einen durch E-F der Fig. 1 gelegten Schnitt darstellt, gezeigt ist.

In dem über der Schieberfläche S₁, Fig. 1, des Kraftcylinders sich aufbauenden Schiebergehäuse sind drei cylindrische Höhlungen, die mit K, G und J bezeichnet sind. In der Kammer K bewegt sich ein Stofsplunger mit dem Hauptvertheilungsschieber s. Ueber dieser Kammer befindet sich, durch den Kanal r damit verbunden, die cylindrische Höhlung G, in der sich der Expansionsschieber e bewegt.

Der Dampfeintritt für diese Kammer G und der Dampfeintritt für den Cylinder M überhaupt findet bei m statt.

Ein in Fig. 7 dargestellter, durch C-D der Fig. ι gelegter Querschnitt'giebt darüber noch weiteren Aufschlufs, ebenso auch Fig. 6, ein durch A-B der Fig. 1 gelegter Längsschnitt.

Mit dem Dampfeintrittskanal m stehen durch Kanal A₁ und α das linke und das rechte Ende der Kammer K, in der sich der Stofsplunger

oder Stofskolben ρ P₁ befindet, in Verbindung, so dafs die Enden des Stofskolbens stets dampfbelastet sind.

Ueber dem Expansionsschiebergehäuse G ist, um ein übersichtliches Bild der Steuerorgane zu gewinnen, der die Bewegung des Stofskolbens Pp₁ veranlassende Hülfssteuerkolbenschieber q_{ , und zwar in der cylindrischen Höhlung J sich befindend, dargestellt worden. Diese Höhlung / steht am oberen Ende vermittelst Kanales γ (s. Fig. i, 6 und 7) mit dem Auspuff L des Kraftcylinders in Verbindung und an ihrer unteren Fläche durch Kanäle ß_{ und β ebenfalls mit dem, linken bezw. dem rechten Ende der Stofsplungerkammer K. Der in J sich befindende kleine Hülfskolbenschieber q setzt vermittelst seiner Aussparung in der Mitte je nach seiner Stellung bald das linke, bald das rechte Ende der Stofskolbenkammer K mit dem Auspuff in Verbindung.

Der cylindrische Expansionsschieber e ist in seiner Mitte mit einer schraubenförmigen Nuth e_x, deren Verlauf in der in Fig. 8 dargestellten abgewickelten Fläche des Schiebers e zu erkennen ist, versehen. Das rechte Ende der Expansionsschieberstange kann sich in der Hülse k, an der der Zwischenhebel abc angreift, drehen. Die kleine Schraube Z, Fig. 6 und i, gestattet, den Expansionsschieber e mit der Hülse k zu kuppeln. Durch Drehen des Expansionsschiebers kann die Expansion veränderlich gemacht werden.

Vermittelst Stange g₀, Gelenk g und Zwischenhebel abc, Fig. 1, sind nun .Stofskolben ρP₁ und Expansionsschieber e mit einander verbunden und ebenso durch Gelenk g_x ist der Zapfen d des Haupthebels A mit dem Zapfen b des Zwischenhebels abc verbunden.

Zum Zwecke der Erläuterung des Ineinandergreifens der Steuerorgane bezüglich des Bewegungsvorganges dienen noch Fig. 2, 3 und 4, und zwar stellen vor:

Fig. ι die Lage der Steuerorgane nach eben beendetem Hube bezw. Ankunft des Dampfkolbens am rechten Hubende, ohne dafs bis jetzt der Stofskolben pp_x übergeworfen worden ist. Der Haupthebel A ist in seiner rechten Endstellung und es befindet sich das obere Ende α des Hebels ab c in der dargestellten Lage. Der kleine Hülfsplunger q im Gehäuse J hat vermittelst des an Hülse k befestigten Mitnehmers ^₁ seine linke Endstellung eingenommen. Die Folge hiervon ist, dafs durch Kanäle γ und ßj die linke Seite der Stofskolbenkammer K mit dem Auspuff in Verbindung kommt, und da die rechte Seite dampf belastet ist, so bewegt der Stofskolben PP₁ sich nun von rechts nach links, d. h. er kommt in die in Fig. 2 gezeigte Stellung. Durch ein Ueberbewegen des Stofskolbens Pp₁ mufs sich der damit verbundene Zwischenhebel abc um seinen Zapfen b, der durch Gelenk g _x mit dem noch unbeweglichen Zapfen d des Haupthebels A verbunden ist, drehen und es wird somit auch der obere Zapfen α des Hebels abc und daher auch der Expansionsschieber e um ein entsprechendes Stück gegen rechts sich bewegen. Durch geeignete Mafse hat man es in der Hand, dafs nach Ueberbewegung des Stofskolbens ^jJ₁ die Nuth O₁ des Expansionsschiebers e oben die Oeffnung r für den Dampfdurchtritt freilegt. Dies ist die in Fig. 2 gezeigte Stellung, bei deren Beginn der Kolben T und Haupthebel A noch in ihrer rechten Endstellung verharren.

Nachdem der Expansionsschieber e>nun den Dampfdurchtritt zu der Kammer K, die den Stofskolben ρρ_λ und den damit verbundenen Hauptvertheilungsschieber s enthält, gestattet, wird jetzt durch Dampf kanal η Dampf auf die rechte Kolbenseite treten und der Kolben 7 wird seinen Lauf in der Pfeilrichtung beginnen. Dadurch aber wird nun der Angriffspunkt b des Zwischenhebels abc verschoben; es mufs die Drehung desselben jetzt in dem unteren Drehpunkt c erfolgen, da der Kolben ρ einen gröfseren Widerstand· hat, als der Kolben G der Bewegung entgegensetzt. Ein Fortbewegen von Kolben T und Hebel A nach links hat, da der Hebel abc sich jetzt um c dreht, eine Bewegung des oberen Hebelpunktes α und somit auch eine solche des Expansionsschiebers e zur Folge. Fig. 3 versinnbildlicht die Kolbenstellung und die Stellung der Steuerorgane, wenn die linke Kante der Nuth e_x des Expansionsschiebers e die rechte Kante der Eintrittsöffnung r zum Schiebergehäuse überschreitet, also Dampfabschnitt daselbst erfolgt' und somit der Beginn der, Expansion gekennzeichnet ist. Von nun ab wird der Dampfkolben durch den expandirenden Dampf getrieben und mit ihm der Haupthebel A und die sich daran schliefsenden Steuerorgane, bis der Hebel A so weit gekommen ist, dafs, wie in Fig. 4 schematisch dargestellt, der kleine Hülfskolbenschieber q durch Mitnehmer q_t seine rechtsseitige Endstellung erreicht und somit durch Kanäle γ und β eine Verbindung der rechten Stofskolbenkammer K mit dem Auspuff hergestellt ist, also ein Ueberwerfen des Stofskolbens ρ P₁ von links nach rechts stattfinden mufs und somit eine Wiederholung desselben Bewegungsvorganges wie vorhin, aber mit der Kolbenbewegung von links nach rechts sich ereignen wird.

Wie beschrieben, wird sich der Expansionsschieber e ebenso oder nahezu ebenso rasch wie der Stofskolben pp_Y behufs Eröffnung des Dampfeintrittes in Bewegung setzen, und ferner wird, da die Geschwindigkeit des Punktes a

des Hebels abc nahezu im Verhältnifs ■——

gröfser wird als die des Punktes d des Haupthebels A, ein möglichst rascher Abschnitt des Dampfes durch den Expansionsschieber eintreten.

Fig. 9 und io stellen eine Abänderung der eben beschriebenen Anordnung dar, die sich dadurch kennzeichnet, dafs auf den Zwischenhebel abc der Haupthebel A als einfacher Hebel wirkt und anstatt eines Dampfdurchtrittes r zur Schieberkammer deren zwei, T₁ und r, vorhanden sind. Diese Steuerung eignet sich für Füllungen von einer unteren Grenze bis zu ¹J₂, während die anfangs beschriebene sich für Füllungen von Y₂ bis ι eignet.

Claims (1)

1. Pa tent-Anspruch:

   Expansionssteuerung für schwungradlose Pumpen mit Vorsteuerschiebern oder Vorsteuerhülfskolben, gekennzeichnet durch die Verbindung des Kolbenstangenschwinghebels A und des Stofskolbens pp_x für den Schieber s, sowie des drehbaren Expansionsschiebers G durch den Zwischenhebel a c, dessen Drehpunkt während der durch Einwirkung eines bekannten Hülfs- oder Vorsteuerkolbens q veranlafsten Ueberbewegung des Stofskolbens ρ im Anschlufs (b) des Schwinghebels, nach Vollendung dieser Bewegung jedoch im Anschlufs (c) des Stofskolbens liegt.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.