DE8234C - Dampfmaschinensteuerung mit durch den Regulator beeinflufstem Füllungsgrad - Google Patents

Description

PATENTSCHRIFT

Klasse 14.

A. MUSMANN in BERLIN.
Dampfmaschinen-Steuerung mit durch den Regulator beeinflußtem FüllungsgrattT';"';'-'"" ~

V f f _ i',i Patentirt im Deutschen Reiche vom 8. Juli 187g ab. I ·■■ V ' ί ' ^

Der im folgenden zu beschreibende Steuermechanismus ist sowohl auf eine gewöhnliche Schiebersteuerung, bei der für den Ein- und Austritt des Dampfes ein gemeinschaftlicher Kanal vorhanden ist, als auch dann anwendbar, wenn der Ein- und Austritt gesondert erfolgt, gleichgültig ob Gleit- oder Drehschieber oder Ventile angewendet sind. In beiden Fällen sind die Anordnungen nicht wesentlich von einander verschieden.

Aus diesem Grunde wurde in den Fig. 1 bis 9 der Zeichnung nur die Schiebersteuerung ausführlich behandelt. Sie gestattet, mit einem Schieber jeden Füllungsgrad zu erreichen. In Fig. 10 ist als Beispiel der zweiten Kategorie von Steuerungen eine solche für Ventile schematisch angedeutet.

Das auf der Kurbelwelle fest aufgekeilte Bogendreieck JB, Fig. 1, 2 und 4, hat einen Ruhewinkel von ca. 124 bis 125 ° und ist so eingestellt, dafs es im todten Punkt der Maschine ²/₃ seines Hubes vollendet hat. Dasselbe wird von einem getheilten, gufseisernen Bügel umfafst, dessen Gestalt die nöthige Bearbeitung zuläfst, und dessen Querschnitt geeignet ist, nicht nur genügende Festigkeit zu bieten, sondern auch Schmierreservoir für die Schubscheibe zu bilden.

In Richtung des Schubes ist der Bügel mit zwei stählernen Stofsplatten armirt, die, mit Zapfen und Schrauben versehen, leicht und sicher in die richtige Lage gebracht werden können, nachstellbar sind und gegenüber dem, wenn auch ohne Stofs eingeleiteten, so doch rasch anwachsenden Bewegungsdrucke ein bis zu gewissem Grade elastisches Widerlager abgeben. Der Bügel und die mit ihm fest verbundene Schubstange werden einerseits von der am Bock des Kurbellagers befindlichen Schwinge D, Fig. 1, und andererseits von dem Zapfen α der Schwinge C getragen, die sich auf einer unterhalb an den Führungsbalken angeschlossenen Axe frei bewegen kann, Fig. 1, 2 und 5. Der Zapfen α trägt rückwärts den zweiarmigen Hebel A, Fig. 1 und 5, an dessen einen Zapfen c das Gestänge des Schiebers angreift, während der andere Endzapfen b mit dem Excenter i in Verbindung steht, welches auf der Axe h h festsitzt, Fig. 2 und 5, die als Theil eines besonderen Apparates, des sogenannten Expansions-Steuerapparates, erscheint.

Der Schieber läfst sich innerhalb beliebiger Grenzen entlasten und besteht aus zwei, durch ein gedrücktes Rohr zu einem starren Ganzen verbundenen Hohlkörpern, Fig. 1 und 2, welche dampfdicht zwischen Schieberspiegel und Schieberkastendeckel gleiten. Zu diesem Behufe ist in den oberen cylindrischen Theil derselben ein gegen den Schieberkastendeckel federnd schleifender Ring eingedichtet, aber nicht, wie sonst üblich, mittelst Stopfbüchspackung etc., sondern mittelst eines gewellten Cylinders aus Messingblech, der zugleich eine bestimmte elastische Nachgiebigkeit gestattet (in Fig. 9 in gröfserem Mafsstabe dargestellt). Der frische Dampf ist ständig mit den Hohlräumen des Schiebers in Verbindung, während der verbrauchte Dampf in den Schieberkasten geht und von da weiter durch den Abziigstutzen in die Auspuffrohre gelangt. ι.\ί.

Der Expansrcms-Steuerapparat hat die Aufgabe, den Zapfen/;^, des Hebels A sowohl im geeigneten Momentjpk zu bewegen, als auch während der -iEaAepaujten festzuhalten. Aus diesem Grunde, %ö^iei^nit Rücksicht auf Begrenzung des Hufej,.· unxSt;, Ausgleichung der Massenbeschleunigungfn,. innerhalb desselben, ist der Steuerkolben / dSrph die" Lenkerstange g mit der kleinen Kurbelaxef/2 h gekuppelt, Fig. 1, 2 und 5, von welcher dann erst die für den Hebel A nothwendige Bewegung durch das Excenter i abgeleitet wird. Die Steuercylinder e e ruhen direct auf dem Hauptcylinder der Maschine und communiciren durch je einen kleinen Kanal constant mit dem Innern desselben. Der Steuerkolben f mufs somit abgestützt sein, soll er sich nicht zugleich mit dem Hauptkolben der Maschine bei Beginn des Hubes in Bewegung setzen. Dies geschieht durch die todten Lagen seines Gestänges, deren labiles Gleichgewicht dadurch in ein stabiles verwandelt ist, dafs die Kurbel, die immer nur die obere Hälfte ihres Kreises durchläuft, infolge der bewegten Massen den todten Punkt im Sinne ihrer jeweiligen Drehung um ein Geringes überschreitet, bis der Bufferkolben k sich gegen den Boden seines Cylinders stemmt, Fig. 7. Die Bewegung der Axe h h tritt ein, sobald die Kurbel- und Lenkerstange des Steuer-

Claims (5)

kolbens etwas nach oben durchgedrückt werden, wozu, beiläufig bemerkt, in Anbetracht der Hebelverhältnisse eine nur geringe Kraft gehört. Dieses Anlüften erfolgt von dem Excenter ο, Fig. 4, des Regulators her, dessen Gestänge η η' an den verticalen Arm des auf der Axe h h frei beweglichen Kreuzhebels m, Fig. 2, 5 und 8, angreift und denselben pendelnd hin- und herbewegt. Vor dem Kreuzhebel sitzt die kleine Schwungscheibe / auf der Axe h fest auf; dieselbe ist mit einem Stift versehen, unter den die horizontalen Arme des Kreuzhebels m abwechselnd links oder rechts greifen und denselben anheben, wenn das Excenter ο das Maximum seines Schubes erreicht. Der Füllungsgrad der Maschine verändert sich somit entsprechend der Einstellung des Excenters c. Aus diesem Grunde ist Excenter ο einem konischen Umlaufgetriebe angeschlossen, das sich in einem seitlichen Ausbau des Regulatorständers befindet, Fig. 3 und 4. Das Rad p dieses Umlaufgetriebes macht dieselbe Tourenzahl wie die Maschine und überträgt sie unverändert auf das Rad 0, so lange der Arm des Umlaufrades q ruht. Wird letzterer von der Hülse des Regulators gehoben oder gesenkt, so erfolgt eine Verzögerung oder Beschleunigung jener Bewegungsübertragung und hierdurch ein Verdrehen des Excenters 0 um den doppelten Armwinkel des Umlaufrades. Für einen Armwinkel von 60 ° variirt die Füllung z. B. zwischen ο und 75 pCt. oder 5 und 92 pCt. u. s. w. Der Vorgang bei der Steuerung des Schiebers ist folgender: Nähert sich die Maschinenkurbel dem todten Punkt links, so dreht das Bogendreieck den Hebel A um den Zapfen b aus der Lage b α c', Fig. 6,: und veranlafst den Schieber bis zum todten Punkt den Weg c' c zu machen. Dadurch öffnet sich der Cylinderkanal rechts für,-den Austritt, während Kanal links noch geschlossen bleibt. Alsdann vollendet das Bogendreieck seinen Hub, öffnet den Kanal links für den Eintritt des Dampfes und den Kanal rechts noch weiter um den Hub c c'. Sobald die Expansion einzutreten hat, wird der Expansions-Steuerapparat in der beschriebenen Weise ausgelöst; das Excenter i macht einen halben Umgang und dreht dabei den Hebel A um den Zapfen a', welchen das Bogendreieck festhält, aus der Lage b a' c in die von b' a' c. Dadurch geht der Schieber den Weg c' c zurück, schliefst den Eintrittskanal links, läfst aber den Austrittskanal rechts offen. In der Stellung b' a' c verharrt der Hebel, bis sich die Maschinenkurbel dem todten Punkte rechts nähert und die Dampfvertheilung in analoger Weise wie vorher wiederholt, nur dafs die Drehung des Hebels A um die Zapfenlagen b' und α erfolgt. Die Anwendbarkeit des vorbeschriebenen Steuermechanismus auf eine Steuerung mit mehr als einem Regulirapparat dürfte aus der in Fig. 10 gegebenen, schematischen Darstellung für eine (Doppelsitz-)Ventilsteuerung genügend hervorgehen; die geringen Abänderungen, welche erforderlich sind, wenn anstatt der Ventile Drehoder Gleitschieber gesetzt werden, haben keinen Einflufs auf das Wesentliche der Anordnung. Zu bemerken wäre noch, dafs sich bei kleineren Maschinen, mit Ventilsteuerung z. B., welche nur sehr geringe Kräfte zur Bewegung der Regulirapparate erheischen, event, dadurch eine bedeutende Vereinfachung erzielen läfst, dafs die Expansionsbewegung des Hebels A, unter Fortfall des ganzen Expansions-Steuerapparates, direct von einem Bogendreieck mit vergröfsertem Ruhwinkel abgeleitet wird, welches sich an Stelle des Excenters ο am Wendegetriebe des Regulators befindet. Paten τ-An sprüche:

1. Der durch Zeichnung und Beschreibung erläuterte Steuermechanismus in seiner ganzen Zusammensetzung.

2. Die Vermittlung zweier periodischen, von einander unabhängigen und zwangläufigen Bewegungen durch einen Hebel ohne festen Drehpunkt, infolge dessen Dampfvertheilung und jeder durch den Regulator beeinfiufster Füllungsgrad mit ein und demselben oder mehreren Regulirapparaten bewirkt werden kann, das Ganze in der dargestellten Ausführungsform.

3. Die in der Beschreibung als Expansions-Steuerapparat bezeichnete Vorrichtung, sowie die durch den Regulator verstellbare Auslösung derselben.

4. Die Construction des Bügels für ein Bogendreieck, in Verbindung mit der oben beschriebenen Dampfmaschinen-Steuerung.

5. Die Anwendung eines gewellten Cylinders zum Ersatz der Stopfbüchse, Kolbenringe, Federplatten etc. an den Entlastungsringen eines Flachschiebers, bei der oben beschrieb benen Dampfmaschinen-Steuerung.

Hierzu I Blatt Zeichnungen.