Schiebersteuerung für Kolbendampfmaschinen
Der Durchgang des Dampfes zwischen Zylinder keit, mit der sich
her Ausströmquerschnitt des
und Schieber von Kolbendampfmaschinen vollzieht Dampfes vergrößert,
wodurch die Entleerung der
sich im allgemeinen durch eine Reihe von Schlitzen Zyliinder
wähnend.der Vorausströmung beschleunigt
lim Schieberspiegel. Ihr öffnungsquerschnitt ver- wird. Man
erkennt dies leicht aus der grapIlischen
ändert sich im Verhältnis zur Schieberstellung. Die Darstellung
in Fig. i der Zeichnung, in der der ge-
Gesamtbreite dieser Schlitze ist üblicherweise bei öffneteGesamtquersc-h,nitt
eines Lokomotivschieber-
den bekannten Ausführungsarten über die gesamte s,piegels als
Funktion des von der Kurbel be-
Länge des Schieberhubes 'konstant, wobei diese schriebenen
Winkels veranschaulicht ist, wobei die
Schlitze Rechteclke, Parallelogramme oder Dreiecke TotpunktlinieldurchdiestrichpunktierteOrdinatePM
mit wechselweise entgegengesetztem Richtungssinn gekennzeichnet
.ist. Die Kurve i entspricht der
sind. Wirkungsweisse eines normalen Schieberspiegels,die
Wenn man hei einem mit solchen Kanälen aus Kurve 2 zeigt die
Veränderungen des Durchgangs-
gerüsteten Schieberspiegel den lichten Querschnitt querschnitts
,des Schieberspiegels, wenn die Quer-
derDampfwege vergrößert, um die schleichende Er- schnitte vergrößert
sind. Man sieht, @da,ß ,diese
öfnung zu verringern,erhöht man die Geschwindig- zweite Kurve
die erste umschließt und daß sie in
dem zwischen dem Nullpunkt und Jer Ordinate P11(
liegenden Teil, der dem Vorausströmbereich ent-
spricht, erkennen läßt, daß adergeöffnete Teil des
Querschnitts viel schneller vergrößert wird als 'bei
dem normalen Schdeberspiegel.
Daraus ergeben sich verschiedene Nachteile. Der
Dampf verläßt den Zylinder mit einem heftigen,
Stoß, der sich in die Rauchkammer erstreckt und
den Schornsteinzug gerade in einem Zeitpunkt
beträchtlich vergrößert, wo dieser seinen von dem
Kolbenhub herrührenden Höchstwert bereits Über-
schreitet. Es wird also mit großem Aschenanfall
gearbeitet, wobei sich idiie Asche in der Rauch-
kammer absetzt oder durch den Schornstein nach
außen gestoßen wird. Dadurch entsteht ein Wärme-
verlust, der den Nutzeffekt,des Kessels vermindert.
Außerdem wird die Feuersgefahr @in der Nähe des
Gleiskörpers erhöht.. überdies vollzieht sich bei den
unteren Gangstufen, d. h. bei kleinen Geschwindig-
keiten, die Entleerung -der Zylinder so rasch, daß
,der Nutzen, den .man aus einer besseren Füllung
der Zylinder infolge Verlängerung der Expansion
erzielen könnte, größtenteils oder völlig aufgehoben
wird. Den Beweis dafür liefert,die graphische Dar-
stellung des Volumens v in Abhängigkeit vom
Druck p, wie ;in den Kurven i i und 12 der Fig. 2
gezeigt, die den Dampfverteilungen gemäß den
Kurven i bzw. 2 der Fig. i entsprechen. Man er-
sieht aus der Kurve 12, daß die schon am Anfang
,der Vorausströmung sehr rasche Entleerung des
Zylinders den Druck plötzlich vermindert. Dadurch
geht die Arbeit, die man durch eine längere
Expansion erhalten könnte, verloren entsprechend
dem schraffierten krummlinigen Dreieck, das durch
die Kurve 12 an der Spitze der Kurve i i begrenzt
wird.
Die Erfindung betrifft nun Verbesserungen an
Schieber@spiegeln, die eine Vergrößerung des
Dampfdurchgang;squerschnitts ohne den oben-
erwähnten Nachteil gestatten.
Gemäß der Erfindung sind die SchEtze im
Schieberspiegel so geformt, daß .die Gesamtbreite
des Dampfdurchgangsquerschn,itts beim Aus-
strömen sich in der Öffnungsrichtung der Schlitze
mit der Schieberstellung nach einem gewünschten
Gesetz vergrößert.
Die Merkmale der Erfindung ergeben sich im
übrigen aus der folgenden Beschreibung und der
Zeichnung.
Diese zeigt in den Fig. 3 bis 5 eine teilweise Ab-
wicklung der Reihe der zur Scliiel)erliewegung quer
ausgerichteten Schlitze in verschiedenen Aus-
führüugsformen. Darin ist durch die Pfeile F die
Bewegungs,richtung des Schiebers gekennzeichnet,
wenn dieser beim Ausströmen die Schlitze L frei-
zugeben beginnt. In der Fig.3 sind die Schlitze
gleichschenklige Dreiecke, deren Spitze nach der
Seite gerichtet ist, diie zuerst freigegeben wird. In
,der Fig. q sind es Rechtecke, deren Winkel nach der
erwähnten Seite zu abgeschrägt sind, und in Fig. 5
(haben die Schlitze eine andere Dreiecksform, bei
der die Seiten gekrümmt sind. Man erkennt, daß
bei allen diesen Beispielen die Gesamtbreite vom
Anfang der Ausströmung an sich vergrößert. Man
erhält auf diese Weise eine weniger rasche Ver-
größerung des Durchgangsquerschnitts.
Dies wird offensichtlich aus der Kurve 3 der
Fig. i. Es ergibt sich daraus, daß der Dampfdruck
.im Zylinder (Kurve 13 in Fig. 2) nicht plötzlich
zu Beginn des Vorausströmens abfällt, sondern die
Expansion sich langsam fortsetzt. Die Ex,pans.ioms-
kurve 13 folgt merklich der Expansionskurve i i,
und die Fig. 2 zeigt, daß man trotz der Vergröße-
rung des Durchgangsquerschnitts leine Arbeit ent-
sprechend aderschraffierten Spitze des Diagramms
verliert. Die bessere Füllung des Zylinders @hat zur
Folge, daß die Expansionskurve 13, die vor Beginn
des Ausströmens über der Kurve 12 liegt, ober-
halb -der Expansionskurve i i des Normalfalls liegt.
Auf diese Weise gestattet die erfindungsgemäße
Form der Schlitze, die Heftigkeit der Ausström-
stÖße zu dämpfen und gleichzeitig eine größere
Leistung zu entwickeln.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die
dargestellten und beschriebenen Ausführungs-
beispiele beschränkt, da die Form der Schlitze
beliebig so gewählt werden kann daß sie eine Ver-
größerung der Gesamtbreite des Durchgangsquer-
sahnitts nach einemi gewünschten Gesetz gewähr-
leistet.
Slide control for piston steam engines The passage of the steam between the cylinder speed with which the outflow cross-section of the
and slide valve of piston steam engines makes the steam enlarged, thereby emptying the
generally through a series of slots cylinders imagining the advance flow is accelerating
lim slide mirror. Your opening cross-section is reduced. This can easily be seen from the graphic
changes in relation to the slide position. The representation in Fig. I of the drawing, in which the
The overall width of these slots is usually when the overall cross-section is opened, with a locomotive valve
the known designs over the entire s, mirror as a function of the load of the crank
Length of the slide stroke 'constant, this written angle being illustrated, the
Slots Rectangles, parallelograms or triangles Dead center line through the dash-dotted ordinates PM
with alternately opposite sense of direction .is. The curve i corresponds to
are. How a normal slide mirror works, the
If one with such channels from curve 2 shows the changes in the throughput
armed slider mirror the clear cross-section cross-section, of the slider mirror, if the transverse
the steam path is enlarged by which creeping cuts are enlarged. You can see @ da, ß, this one
the second curve encloses the first and that it is in
the one between the zero point and Jer ordinate P11 (
lying part, which comes from the pre-flow area
speaks, reveals that the vein-opened part of the
Cross-section is enlarged much faster than 'at
the normal sliding mirror.
This gives rise to various disadvantages. Of the
Steam leaves the cylinder with a violent
Thrust that extends into the smoke chamber and
the chimney draft at a time
considerably enlarged, where this its from that
Maximum value resulting from the piston stroke
strides. So it will be with a large amount of ash
worked, with the ashes in the smoke
chamber or through the chimney
is pushed outside. This creates a heat
loss, which reduces the efficiency of the boiler.
In addition, the risk of fire @in the vicinity of the
Track body increased .. moreover takes place in the
lower gears, d. H. at low speeds
the emptying of the cylinder so quickly that
, the benefit you get from a better filling
the cylinder as a result of lengthening the expansion
could achieve, largely or entirely reversed
will. Proof of this is provided by the graphic representation
position of the volume v as a function of
Pressure p, as; in curves ii and 12 of Fig. 2
shown, the steam distributions according to the
Curves i and 2 respectively correspond to FIG. Man
you can see from curve 12 that it is already at the beginning
, the pre-flow very rapid emptying of the
Cylinder suddenly reduced the pressure. Through this
the work that goes through a longer one
Expansion could get lost accordingly
the hatched curvilinear triangle that goes through
curve 12 is limited at the top of curve ii
will.
The invention now relates to improvements
Mirror slide @ that enlarges the
Steam passage; cross-sections without the above
allow mentioned disadvantage.
According to the invention, the treasures are in
Slider mirror shaped so that .the total width
of the steam passage cross-section at the exit
flow in the opening direction of the slits
with the slide position according to a desired
Law magnified.
The features of the invention emerge in
remaining from the following description and the
Drawing.
This shows in FIGS. 3 to 5 a partial ab-
winding the series of the directional movement transversely
aligned slots in different
leadership forms. In it is indicated by the arrows F
The direction of movement of the slide is marked,
if this clears the slots L as it flows out
begins to admit. In Fig.3 are the slots
isosceles triangles, the apex of which is after the
Side that is released first. In
, the Fig. q There are rectangles, the angle of which according to the
mentioned side are too bevelled, and in Fig. 5
(the slots have a different triangular shape, at
of which the sides are curved. You can see that
in all of these examples the total width from
The beginning of the outflow itself is enlarged. Man
in this way receives a less rapid
enlargement of the passage cross-section.
This is evident from curve 3 of FIG
Fig. I. It follows that the vapor pressure
.in the cylinder (curve 13 in Fig. 2) not suddenly
falls at the beginning of the advance, but the
Expansion slowly continues. The ex, pans.ioms-
curve 13 noticeably follows the expansion curve ii,
and Fig. 2 shows that despite the enlargement
of the passage cross-section, no work
Speaking vein-hatched tip of the diagram
loses. The better filling of the cylinder @hat for
Consequence that the expansion curve 13, which before the beginning
of the outflow is above curve 12, above
half of the expansion curve ii of the normal case.
In this way, the invention allows
The shape of the slits, the intensity of the outflow
to dampen shocks and at the same time a larger one
Develop performance.
Of course, the invention is not based on that
shown and described execution
examples are limited because of the shape of the slots
can be chosen arbitrarily so that it
increase the total width of the cross-passageway
sahnitts according to a desired law
perform.