DE85333C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

Bei manchen Betriebsmaschinen, 2. B. den Fördermaschinen, ist der Unterschied zwischen der gröfsten und geringsten Arbeitsleistung oft sehr beträchtlich; die Maschinen müssen dann mit gröfseren Cylindern ausgestattet werden, als die durchschnittliche Arbeitsleistung verlangt. Hierdurch werden aber bedeutende Kraftverluste verursacht. Die vorliegende Hülfssteuerung, welche für alle Kolbenmaschinen anwendbar ist, sei es, dafs dieselben durch Dampf, Druckluft oder Druckwasser betrieben werden, bezweckt nun, diese Verluste dadurch herabzuziehen, dafs ein oder mehrere Cylinder der Maschine während des Ganges gedrosselt und nach Belieben in und aufser Betrieb gesetzt werden.

Um das zu erreichen, werden in die Ausströmungsröhren vor den Steuerungen der Cylinder, welche an- und abgestellt werden sollen, Absperrvorrichtungen eingeschaltet und gleichzeitig Ventile oder Klappen angebracht, durch welche beim gänzlichen Schliefsen der Absperrvorrichtungen das aus dem Cylinder austretende Druckmittel auf die jedesmalige Arbeitsseite der betreffenden Cylinder übertritt, sobald der Druck hinter dem Kolben gröfser wird als vor dem Kolben.

In Folgendem ist die Hülfssteuerung in ihrer Anwendung für einen der schwierigsten Fälle, nämlich für den Betrieb einer Fördermaschine beschrieben, bei welcher nicht allein die Gröfse der Kraft, sondern auch die Kraftrichtung veränderlich ist.

Fig. i, 2 und 3 zeigen
Hülfssteuerung.

die Einrichtung der α ist der Dampfcylinder, bei welchem die Dampfvertheilung durch irgend eine beliebige Umsteuerung erfolgen kann. In der Zeichnung ist eine Coulissensteuerung mit Ventilen angenommen worden. ^:

U₁ sind die Dampfeinlafsventile,

fl₂ sind die Dampfauslafsventile,

b ist das Dampfeinströmungsrohr,

c ist das Dampfausströmungsrohr,

d ein Kanal, welcher die beiden Cylinderenden mit einander verbindet.

e und f sind zwei Ventile, welche sich auf den Ventilstangen selbstthätig nach oben bewegen, also öffnen können, wenn die Ventilstangen in der tiefsten Stellung stehen.

g ist eine Stange, welche mit einer beliebigen, durch die Maschine getriebenen Umsteuerung, bei einer gewöhnlichen Betriebsmaschine mit einer einfachen Steuerung, in Verbindung steht und die Ventile e und f so steuert, dafs Ventil e offen ist, wenn, der Kolben sich in der Richtung des Pfeiles bewegt, und Ventil f, wenn der Kolben die entgegengesetzte Bewegung hat.

h ist ein Drehschieber .oder eine andere Absperrvorrichtung in dem Ausströmungsrohr der Steuerung.

/ ist ein kleines Ventil oder eine andere Absperrvorrichtung auf dem Kanal d, welches durch eine besondere Hebelverbindung von dem Maschinenwärter geöffnet werden kann und dazu dient, aus dem Einströmungsrohr der Maschine frischen Dampf in den Kanal treten zu lassen, aus welchem derselbe durch das gesteuerte offene Ventil e oder f immer auf die

Arbeitsseite des Cylinders tritt, wenn auch das Einlafsventil der Steuerung auf Expansion steht.

Das Ventil / kann auch, wie in der Zeichnung angegeben ist, als Sicherheitsventil aus-" gebildet sein, um zu starke Compression in dem Cylinder zu vermeiden.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Hülfssteuerung ist folgende:

Die Hauptsteuerung der Fördermaschine und mit derselben die Steuerung der Ventile e und/ sei bei Beginn des Zuges richtig eingestellt, dann wird die Maschine bei fester Expansion der Hauptsteuerung im allgemeinen nicht anheben. Um das zu ermöglichen, hat aber der Maschinist nur z. B. durch Niederdrücken eines Fufshebels das Ventil / zu öffnen, durch welches dann in der oben beschriebenen Weise Dampf auf die Arbeitsseite des Cylinders tritt.

Ist die Maschine im Gange und äie Betriebskraft bei einer bestimmten Förderteufe zu grofs, so schliefst der Maschinenwärter die Absperrvorrichtung h etwas. Der austretende Dampf wird dann gedrosselt und tritt durch das selbstthätige Ventil/ und das geöffnete Ventil e auf die Arbeitsseite des Cylinders über, sobald die Spannung des expandirenden Dampfes annähernd gleich der des austretenden gedrosselten Dampfes wird.

Wird die Absperrvorrichtung h ganz geschlossen, so tritt sämmtlicher Dampf auf die Arbeitsseite über und die Spannung steigt schnell bis zur Kesselspannung.

Der Kolben läuft also leer mit und verrichtet keine Arbeit, ohne dafs hierbei ein Dampfverlust stattfindet. Der Cylinder bleibt immer vollständig vor Abkühlung geschützt, da er stets mit Kesseldampf gefüllt ist.

Soll am Ende des Zuges die beladene Förderschale auf die Hängebank gehoben werden, so braucht nur der Hebel, durch welchen die Absperrvorrichtung h gehandhabt wird, wieder zurückgelegt und im Nothfalle das Ventil / etwas geöffnet zu werden.

Der Maschinenwärter regelt also während des ganzes Zuges den Gang der Maschine durch die Hebel, welche die Absperrvorrichtung h und das Ventil / bewegen, und stellt bei einiger Uebung die Hauptsteuerung der Maschine nur einmal, bei Beginn des neuen Zuges, ein.

Zwischen dem allmählichen und gänzlichen Schliefsen der Absperrvorrichtung h wird nun aber bei fester Expansion immer dieselbe Dampfmenge verbraucht, während nur eine kleine Dampfmenge gebraucht wird, und um den hiermit verbundenen Dampfverlust zu verringern, kann ooch in das Dampfeinströmungsrohr vor der Steuerung desCylinders eine Absperrvorrichtung i (Drehschieber, Drosselklappe etc.) angebracht werden, durch welche der eintretende Dampf bis zu einem beliebigen Grade gedrosselt werden kann, ehe derselbe durch die Absperrvorrichtung h am Austritt ganz verhindert wird.

Diese Absperrvorrichtung i mufs aber so eingerichtet sein, dafs. sie den Dampfzutritt nicht ganz abschliefst, damit der Cylinder beim Leergang stets mit dem Dampfzuleitungsrohr und den Kesseln in Verbindung bleibt.

Die Absperrvorrichtungen i und h können in beliebiger Weise durch Hebelverbindungen von dem Maschinenwärter gehandhabt werden oder aber auch in bekannter Weise durch die Einwirkung eines Regulators verstellt werden.

In der Zeichnung ist angenommen, dafs found i gleichzeitig: geschlossen werden; das Schliefsen von i erfolgt aber wegen des kürzeren Hebels schneller als das von h, so dafs, wenn i geschlossen ist, h noch etwas offen ist.

Man könnte aber natürlich auch, ohne an der Wirkungsweise der Hülfssteuerung etwas zu ändern, irgend eine andere Verbindungsweise wählen und auch die verschiedenen Absperrvorrichtungen durch getrennte Hebelverbindungen öffnen und schliefsen.

Sollen mehrere Cylinder in und aufser Betrieb gesetzt werden, so können die Hebel der verschiedenen Absperrvorrichtungen h und i immer leicht so angeordnet werden, dafs sie doch sämmtlich durch einen Handhebel oder ein Handrad gehandhabt oder auch durch die Einwirkung eines Regulators verstellt werden.

An Stelle der gesteuerten, selbsttätigen Ventile e und / könnten auch z. B. zwei gesteuerte Glockenventile genommen werden, auf deren Sitz zwei selbstthätige Kegel ventile angebracht sind, oder irgend eine beliebige andere Einrichtung, durch welche der Zweck erreicht wird, dafs der Dampf oder das Wasser oder die Luft von der Austrittsseite auf die Arbeitsseite des Cylinders selbstthätig übertritt, sobald nur auf der ersteren die Spannung gröfser wird als auf der letzteren, also ganz unabhängig von der Gröfse der Spannung auf der Arbeitsseite.

Auch könnten, wenn man den schädlichen Raum des Kanals d unwirksam machen will, vier gesteuerte und selbstthätige Ventile e und/ oder andere gleichwerthige Constructionen genommen werden.

Bei den vier gesteuerten Ventilen,, welche in Fig. 4 angegeben sind, wären dieselben so zu verbinden, dafs das eine Mal die Ventile e' und /' gleichzeitig durch die Steuerung geöffnet werden und das andere Mal die Ventile e" und /''.

Durch das Ventil / kann der Cylinder bei jeder Kolbenstellung mit frischem Dampf versehen werden. Man kann also die Maschine auch durch einfaches Oeffnen dieses Ventils beliebig lange mit höherer Leistung und selbst

mit Volldruck arbeiten lassen, ohne die eigentliche auf Expansion eingestellte Steuerung zu verstellen.

Bei Vielfachexpansionsmaschinen kann es genügen, nur den letzten, gröfsten Cylinder mit der Hülfssteuerung zu versehen, während die übrigen Cylinder nur mit den gesteuerten und selbsttätigen Ventilen e undf ausgestattet, oder auf den Receivern Sicherheitsventile angebracht werden, welche den Dampf in das Dampfeinströmungsrohr zurücktreten lassen, souald die Spannung zu hoch wird.

Die Hebelverbindung zum Oeffhen des Ventils / oder einer anderen, dasselbe ersetzenden Absperrvorrichtung kann immer leicht mit der Hebelverbindung der Absperrvorrichtung h verbunden werden, so dafs die Füllung des betreffenden Cylinders entweder vom Maschinenwärter mittelst eines einzigen Handhebels (Handrades) oder durch einen einzigen Regulator von Null bis zur vollen Füllung gebracht werden kann, ohne dafs es nothwendig wird, die eigentliche Steuerung des Cylinders zu verstellen.

Ist die Hauptsteuerung der Maschine eine Ventilsteuerung, wie in der Zeichnung angenommen worden ist, so lassen sich die Auslafsventile derselben so einrichten, dafs sie sich selbstthätig öffnen, wenn der Druck unterhalb gröfser wird als oberhalb. Die Auslafsventile der Hauptsteuerung treten dann beim Drosseln und Abstellen des Arbeitscylinders an die Stelle der Ventile e und f, indem der Kanal c die Verbindung der Cylinderenden genau in derselben Weise herstellt wie der Kanal d.

Die Ventile e und f brauchen auch in diesem Falle nicht mehr selbstthätig zu wirken, weil sie nur zum Anlassen oder zur Verstärkung der Arbeitsleistung des Cylinders dienen.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Eine Hülfssteuerung, bei welcher die Arbeitsleistung der einzelnen Cylinder von Betriebsmaschinen ohne Verstellung der eigentlichen Steuerung der Maschine mittelst der selbstthätigen und gesteuerten Ventile e und f an den Enden der Cylinder oder mittelst anderer gleichwerthiger Steuerungs- und Abschlufsorgane durch Oeffnen der Absperrvorrichtungen / zwischen dem Einströmungsrohr der Maschine und den Verbindungskanälen d der Cylinder bis zur Volldruckwirkung gesteigert und durch Schliefsen der Absperrvorrichtungen h in den Auspuffröhren der Steuerungen beliebig verringert werden kann.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.