DE85694C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAM

PATENTSCHRIFT

KLASSE 14: Dampfmaschinen. /Ii

CARL DIEFFENBACHER in ZURICH. Präcisions-Steuerung für Dampfmaschinen.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 2. Dezember 1894 ab.

Die den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildende Steuerung für Präcisionsmaschinen ist auf der beiliegenden Zeichnung durch die

Fig. ι in einer Seitenansicht dargestellt, welche Seitenansicht. einer Endansicht der als Ausführungsbeispiel angenommenen Corlifsmaschine entspricht. Durch die

Fig. 2 wird ein theilweiser Schnitt durch die zu der Steuerung gehörige Excenterstange dargestellt, wobei die Stange sich in Verbindung mit einigen anderen, im Nachfolgenden zu bezeichnenden Constructionstheilen befindet, während die

Fig. 3 die Oberansicht eines die Bewegungsübertragung zu den eigentlichen Steuerorganen vermittelnden zweiarmigen Hebels und eines mit diesem verbundenen Stellgestänges ist. Die Steuerung ist sowohl für den Hochdruck- als Niederdruckcylinder einer Maschine geeignet und kann erforderlichen Falles durch den Regulator oder auch von Hand während des Ganges der Maschine verstellt werden..

Ein besonderer Vortheil der neuen Steuerung besteht darin, dafs die Reibungsarbeit beim Abgleiten des verwendeten activen Mitnehmers von dem passiven Mitnehmer nicht durch den Regulator mit Hülfe der Massenträgheit desselben geleistet wird, sondern dafs das Steuerexcenter selbst diese Arbeit mit übernimmt. Der Regulator kann deshalb bei der Maschine sehr leicht, also klein gehalten werden. Er arbeitet wegen der an ihm auftretenden geringeren Zapfenreibung präciser und kann vor allen Dingen auch billiger sein.

Auf dem von der Steuerwelle W in Umlauf versetzten Excenter α sitzt die Excenterstange b, welche der Länge nach mit einer Coulisse n versehen und mit ihrem freien Ende mit dem durch die Fig. 3 im Grundrifs veranschaulichten zweiarmigen Hebel e drehbar verbunden ist. Dieser Hebel ruht seinerseits in einem mit dem Maschinenrahmen oder dem Cylinder fest verbundenen Arm A und trägt an dem von der Excenterstange abgewendeten Ende die Klinke oder den sogenannten activen Mitnehmer g. Dieser wirkt seinerseits auf den passiven Mitnehmer h ein, ^welcher durch eine Stange ρ mit dem Steuerorgan q verbunden ist. q kann ein Rundschieber, Ventil oder dergl. sein. Mit h kann nach unten hin, wie Fig. 1 andeutet, die Stange i eines Luftbuffers k verbunden sein.

Der Mitnehmer g ist mit der Excenterstange b durch eine Stange m und einen Coulissenstein a^l verbunden, und je nach der Stellung dieses Steines in der Coulisse n erhält der Daumen g aufser seiner ein- für allemal durch den Hub der Excenterscheibe h bestimmten Verticalbewegung eine bestimmte Seitenbewegung um seinen Verbindungszapfen f mit dem Hebel e. Der Coulissenstein a¹ kann entweder durch eine Schraube, wie bei den bekannten Schieberexpansions-Steuerungen, oder aber mittelst eines Hebels s, welcher im Punkt w an dem Hebel e drehbar gelagert ist, und einer Hängestange t durch die Regulatorstange ν verstellt werden.

Die Coulissenanordnung mit Schraube eignet sich mehr für Mittel- und Niederdruckcylinder,

welche im allgemeinen mit wenig veränderter Füllung arbeiten, während die Steuerung mit vom Regulator veränderbarer Füllung selbstverständlich in erster Linie für den Hochdruckcylinder in Betracht kommt. Bei der Verstellung des Coulissensteines mittelst einer Schraube kann die Coulisse η auch gerade sein; in der Fig. ι der beiliegenden Zeichnung ist sie nach einem Radius gleich der Länge der Stange m gekrümmt. Bei der durch den Pfeil b¹ in Fig. ι angedeuteten Drehung der Excenterscheibe α wird der Daumen g, wie sich aus der Zeichnung ohne Weiteres ergiebt, in' eine stets gleich grofse Verticalbewegung versetzt. Da alle zwischen der Excenterscheibe und dem Endpunkt der Excenterstange liegenden Punkte dieser letzteren Ellipsen beschreiben, so ertheilt die Excenterstange der Klinke g aufser der erwähnten verticalen Bewegung mittelst der Stange m auch die horizontale Bewegung. Während der Aufwärtsgang der Klinke g zum Mitnehmen des Steuerorganes, also für die Dampfeintrittsperiode, benutzt wird, verläuft der Niedergang derselben wirkungslos. Gleichzeitig mit der Aufwärtsbewegung des Daumens g macht dessen wirksame Kante g¹, wie die Daumencurven Fig. 4 zeigen, zunächst eine Linksbewegung, so dafs die Kante g¹ unter den passiven Mitnehmer h tritt. Bei Ueberschreitung des linken, in der Horizontalen liegenden Todtpunktes des Excenters α hört die Linksbewegung des Daumenpunktes g¹ auf und beginnt die Rechtsbewegung desselben, welche ihn wieder unter dem passiven Mitnehmer h herauszieht.

Befindet sich der Coulissenstein α ^x im obersten Ende der Coulisse η, so schwingt . die Klinke g am weitesten seitlich aus, wobei sie, von ihrer untersten Lage beginnend, zunächst nur sehr wenig links und darauf sehr bedeutend nach rechts geht. Die Daumen^ kante g¹ tritt hierbei zwar in den Verticalschlitz c^l des passiven Mitnehmers h ein und hebt den Mitnehmer h auch so weit in die Höhe, dafs der Schieber eben im Begriff steht, Dampf in die Maschine einzulassen. In diesem Augenblicke verläfst g^l jedoch den Schlitz c\ so dafs' der Mitnehmer h mittelst der Stange i durch den Luftbuffer wieder heruntergezogen wird. Die Füllung ist in diesem Falle, da eine eigentliche Eröffnung des Dampfzutrittkanals nicht stattgefunden hat, gleich Null. Den Augenblick des Abgleitens der Kante g¹ von dem Mitnehmer h deutet der Punkt d¹ der äufsersten rechten Daumencurve in Fig. 4 an.

Befindet sich der Coulissenstein in seiner tiefsten Lage, so macht die Klinke g den kleinsten seitlichen Ausschlag. Die Kante g¹ tritt, wie die Fig. 4 andeutet, ziemlich früh in den verticalen Schlitz e¹ des passiven Mitnehmers h ein und verbleibt darin während des gröfsten Theiles der Drehung des Excenters a. Die Füllung erreicht hierbei den gröfsten durch die gegebenen gegenseitigen Abmessungen der Steuerung erreichbaren Werth.

Wie aus Fig. 1 ebenfalls hervorgeht, wird durch eine Verdrehung des Hebels s in Bezug auf den Hebel e auch eine Lagenänderung des Coulissensteines und dementsprechend eine Aenderung des Füllungsgrades der Maschine erreicht.

Wählt man den ideellen Angriffshebel für die Regulatorstange an dem um w drehbaren Hebel s derart, dafs derselbe gleich der Entfernung des Punktes w von dem Drehungspunkte d des Hebels e ist, so ist, wie die Fig. 1 erkennen läfst, eine Stellung des Hebels s möglich, in welcher der Angriffspunkt u der Regulatorstange genau die Verlängerung der geometrischen Achse d bildet; bei dieser Stellung der Steuerung, wenn gleichzeitig auch der Endpunkt des Hebels s in die geometrische Achse durch den Excenterstangen - Angriffspunkt e¹ geht, werdenjjar keine Rückwirkungen auf den Regulator ausgeübt.

Hat ein Ausschlag des Hebels s nach oben oder unten stattgefunden, so findet allerdings eine kleine Bewegung in der Coulisse n statt, weil der Schwingungsmittelpunkt f¹ des Steines nicht mehr mit dem Punkte e¹ zusammenfällt, jedoch ist die hierbei vom Regulator gewissermafsen geleistete Reibungsarbeit sehr viel kleiner als diejenige, welche an den Gleitflächen zwischen g und h geleistet wird. Der Regulator kann daher in gleichem Mafse leichter und auch empfindlicher gemacht werden als bei anderen Steuerungen, bei denen die Reibung zwischen dem activen und passiven Mitnehmer durch die Trägheit des Regulators überwunden werden mufs.

Die vorliegende Steuerung kann für Füllungen zwischen ο und 95 pCt. benutzt werden; sie ergiebt ein rasches Eröffnen des Dampfeintrittskanals und constantes Voröffnen, wie es für mit gleich bleibender Umdrehungszahl laufende Betriebsmaschinen erwünscht ist, und die gegenseitige Berührung der Stofsflächen erfolgt ruhig kurz nach Anfang des Daumenhubes, also während der Daumen verhältnifsmäfsig langsam aufwärts geht.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Eine Steuerung für Dampfmaschinen, bei denen das Steuerexcenter (a) durch einen zweiarmigen Hebel (e) und einen Mitnehmer (g) den Abschlufstheil (Hahn, Ventil etc.) bethätigt, dadurch gekennzeichnet, dafs der Mitnehmer (g) durch einen Lenker (m) mit der Excenterstange (b) derart verbunden ist, dafs er aufser seiner zur Oeffnung des Hahnes etc. benutzten Hubbewegung eine seitliche Schwingung ausführt, wodurch er

   von dem mitgenommenen Theil (h) gelöst wird.

   Eine Ausführungsform der Steuerung nach Anspruch i, bei der das an der Excenterstange befestigte Ende des Lenkers (m) zur Aenderung des Füllungsgrades der Maschine in einer in der Längsrichtung der Excenterstange verlaufenden Coulisse verschieden eingestellt werden kann.
   Eine Ausführungsform der unter i. und 2. gekennzeichneten Steuerung, bei der der Lenker (m) an der Excenterstange vom Regulator durch ein Gestänge ν s t verstellt wird, dessen Hebel fs) zwischen dem Drehpunkte (d) und dem Mitnehmerpunkte ff) des zweiarmigen Hebels (e) gelagert ist, und dessen Stangen (v und tj, an Punkten (u und f¹) des Hebels (s) angreifen, die bei paralleler Lage der Hebel (e und s) in die geometrischen Drehungsachsen (d und e¹) des Hebels (e) und der Excenterstange (b) fallen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.