DE902617C

DE902617C - Druckausgleichkolbenschieber fuer Dampflokomotiven

Info

Publication number: DE902617C
Application number: DEW3684A
Authority: DE
Inventors: Erwin Winkler
Original assignee: ERWIN WINKLER
Current assignee: ERWIN WINKLER
Priority date: 1950-08-30
Filing date: 1950-08-30
Publication date: 1954-01-25

Description

Druckausgleichkolbenschieber für Dampflokomotiven Die Erfindung hat den Zweck, einen einwandfrei arbeitenden und für den Eisenbahnbetrieb genügend betriebssicheren, selbsttätigen Druckausgleichkolbenschieber zu schaffen.
Wird eine Lokomotive mit Auslauf, d. h. mit abgesperrter Dampfzufuhr gefahren, so treten folgende Erscheinungen auf: In dem Kolbenwegabschnitt, in dem bei Dampfzufuhr die Einströmung und anschließende Dehnung erfolgt, wirkt der Kolben saugend. Es entsteht ein erheblicher Unterdruck, der bremsend wirkt und wertvolle Energie vernichtet. In dem Zeitpunkt, in dem der Schieber den unter Unterdruck stehenden. Zylinderraum mit der Ausströmung verbindet, werden Unreinheiten aus der Rauchkammer angesaugt, welche die Laufflächen usw. zerkratzen. Schließlich entstehen nachteilig wirkende Schläge durch Druckwechsel in der Totpunktlage auf die Kurbelzapfen, weil nach der Pressung die in gleicher Richtung drückende Voreimströmung ausbleibt, so daß der entstandene Verdichtungsdruck wieder schnell abfällt und die Massenkräfte von bewegtem Gestänge und Kolben sich in Totpunktlage voll ,auswirken.
Um diese Erscheinung zu vermeiden, müssen im Lokomotivleerlauf die Zylinderräume vor und hinter dem Dampfkolben verbunden werden oder sie müssen mit der Außenluft in Berührung stehen.
Bei alten Naßdampfmaschinen wird diese Verbindung der Zylinderräume einwandfrei durch Ab. klappen der Flachschieber erreicht. Heißdampfmaschinen und neuere Naßdampfmaschinen werden vorwiegend mit Regelkolbenschiebern in Verbindung mit-vom Lokführer zu öffnenden und zu schließenden Umlaufkanälen oder mit selbsttätigen Druckausgleichkolbenschiebern ausgerüstet. Die Regelkalbenschieber mit Umlaufkanälen verlangen zusätzliche Bedienungsgriffe und vergrößern unerwünscht den schädlichen Raum. Selbsttätige Druckausgleichkolbenschieber sind eine Verbesserung. Die bisher bekannten Bauarten der selbsttätigen Druckausgleichkolbenschieber befriedigen jedoch nicht. Sie konnten sich im Eisenbahnbetrieb nicht durchsetzen, da sie den dort gestellten Anforderungen an Funktions- und Betriebssicherheit nicht genügten.
Es gibt verschiedene Bauarten für selbsttätige Druckausgleichkolbenschieber. Der Eifindung, die in der Zeichnung dargestellt ist, ist eine bekannte Bauart zugrunde gelegt, die im Prinzip am einfachsten ist. Sie befriedigte nicht, weil ihre beweglichen Ringventile stets bald die Schieberkörper zerschlugen. Ferner sprachen die beweglichen Ringventile nicht bei kleinen Dampfdrücken, wie sie zum feinfühligen Anfahren nötig sind, an. Das wirkte sich so aus, daß eine Lok, die z. B. an einen Zug zum Ankuppeln anfahren soll, bei geringem Dampfgehen durch den Lokführer zunächst nicht anfährt. Der Lokführer gibt dann mehr Dampf, worauf die Ringventile plötzlich. schließen und die Maschine infolge des nun doch schon verhältnismäßig hohen Dampfdruckes plötzlich anspringt. Bei mit kleinem Dampfdruck unbelastet fährenden Lokomotiven flattern die Ringventile, weil sie vom Frischdampf nur verzögert auf ihre Flächen gedrückt werden und ihre zu große Klasse und somit Massenträgheit zu träge den schnell hin und her gehenden festen Kolbenschieberteilen folgen.
Die Erfindung beseitigt diese beiden Mängel. Das bekannte Grundprinzip sei an der Zeichnung zunächst beschrieben. Bei Fahrt steht der Mittelraum durch die Dämpfeintrittsöffnungen F unter Frischdampfdruck. Dieser drückt die Ringventile D auf ihre Sitzflächen, und die hin und her gehende Kolbenstange h mit den darauf festsitzenden Schieberkörpern Sch verteilt den Dampf auf die jeweiligen öffnungen Ö zu den Zylinderräumen. Wenn die eine Kolbenseite mit Frischdampf versorgt -wird, wird die .andere im Rhythmus der als bekannt vorausgesetzten Dampfmaschinensteuerüng mit den Abdampfräumen R verbunden. Fährt die Lok im Auslauf, so fällt der Frischdampfdruck von den Einströmöffnungen F' und somit der Schließdruck auf die Ringventile D, fort. Die öffnungen Ö zu den Zylinderräumen sind miteinander verbunden.
Die Erfindung baut, wie schon gesagt, auf diesem bekannten Prinzip auf und besteht nun in folgendem. Von der Erkenntnis ausgehend, daß die Masse der Ringventile D und somit ihre zerstörenden Aufschlagkräfte und ihre Massenträgheit klein sein muß, werden sie, von den Gepflogenheiten im Dampfmaschinenbau abweichend, mit nur 3 bis 4 mm Wandstärke ausgeführt. Um bei dieser geringen Wandstärke die nötige Festigkeit der Ringventile zu erreichen, wird ihnen die statisch günstige Form eines Kegelmantels gegeben. Es gab zwar schon kegelförmige Ringventile, doch war die Form nicht so gestaltet, daß die erforderliche Leichtheit bei großer Festigkeit damit er. reicht wurde.
Um die Ringventile D, auch schon bei geringem Frischdampfdruck zum sofortigen Schließen zu bringen, werden an den Enden der dachförmigen Kegelmäntel Dampffangkanten F angebracht. Damit wird erreicht, daß der von der Schiebermitte einströmende Frischdampf in Richtung der dachförmigen Kegelmäntel abgelenkt auf die Dampffangkanten F trifft. Durch das Auftreffen des Frischdampfes auf die Dampffangkanten entsteht in Schließrichtung der Ventile eine zusätzlich gewonnene Druckkomponente. Diese zusätzlich gewonnene Druckkomponente bewirkt ein schnelles und sicheres Schließen der außerdem jetzt sehr leichten Ringventile.

Claims

PATENTANSPRUCH: Druckausgleichkolbenschieber für Dampflokomotiven mit unter dem Einfluß des Druckunterschiedes in Richtung der Schieberachse verschiebbaren Ringventilen, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringventile einen kegeligen, dachförmigen Mantel mit einem eine Dampffangkante bildenden Rand aufweisen. Angezogene Druckschriften: Deutsche P,at:entschriften Nr. 820445, 820446, 381 944 Zeitschrift des VDI vom 25. B. 23, S. 836 und 837; Zeitschrift des VD,I.vom 25.9.20, S.787.