DE952094C - Durch den Druck im Arbeitsraum des Zylinders einer Kolbendampfmaschine od. dgl. gesteuertes Einlassventil - Google Patents

Durch den Druck im Arbeitsraum des Zylinders einer Kolbendampfmaschine od. dgl. gesteuertes Einlassventil

Info

Publication number
DE952094C
DE952094C DED13793A DED0013793A DE952094C DE 952094 C DE952094 C DE 952094C DE D13793 A DED13793 A DE D13793A DE D0013793 A DED0013793 A DE D0013793A DE 952094 C DE952094 C DE 952094C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pressure
valve
inlet valve
piston
control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DED13793A
Other languages
English (en)
Inventor
Dipl-Ing Hans Simon
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mannesmann Demag AG
Original Assignee
Demag AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Demag AG filed Critical Demag AG
Priority to DED13793A priority Critical patent/DE952094C/de
Application granted granted Critical
Publication of DE952094C publication Critical patent/DE952094C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L3/00Lift-valve, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces; Parts or accessories thereof
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L9/00Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/10Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic

Description

  • Durch den Druck im Arbeitsraum des Zylinders einer Kolbendampfmaschine od. dgl. gesteuertes Einlaßventil Es sind selbsttätige Einlaßventi,lsteuerungen für Dampfmaschinen bekannt, bei denen diiie Einlaßventi.le durch den Kompressionsdruck im Arbeitszylinder angehoben, durch den Frischdampfdruck offengehalten und am Ende der Füllungsperiode durch die Drucksenkung während der Einströmung ges,c'hlossen werden. Der Ventilschluß wird dadurch herbeigeführt, daß eine im Sc)hließsnnn wirksame Kolbenfläche des. Ventils mit einem unterhalb dies höchsten Einströmdruckes liegenden einstellbaren Dampfdruck beaufschlagt wird. Wenn der EinströmdTuck um einen bestimmten Differenzbetrag gegenüber dem auf der Schf:ießfläehe des Ventils lastenden Druck herabgedrosselt ist - etwa bei höchster Kolbengeschwindigkeit - so schließt sich das Ventil. Dnese Steuerungen haben den Nachteil, daß die Kompression bis auf den höclhsten Ein.strörndruck geführt werden muß. Die Füllung kann nur bis etwa 5o"/o betragen, da bei weiterer Kolbenbewegung die Kolbengeschwindigkeit und damit .die Einströmdroisselu ng wieder abnimmt. Die die Schließkraft darstellende Druckdifferenz zwischen dem einstellbaren, selbst schon unterhalb, des Frischdampfdruckes liegenden Schließdruck und dem gedrosselten Einströmdruck ist aber viel zu klein, um ein sicheres Schließen des Ventils zu gewährleisten. Wenn. auch durch eine Regelvorrichtung ein Einfluß auf den Füllungsgrad genommen werden soll, @so ist es doch offensichtlich, daß dies nur bis zu einer gewissen Grenze möglich ist. Bestimmend ist die Drosselkurve des Dampfeintrittes. Die bekannte Steuerung hat sich daher nicht durchzusetzen vermocht.
  • Es ist ferner ein selbsttätiges Auslaßventil mit Führungskolben für Kolbendampfmaschinen bekanntgeworden, bei dem die Führungskol:benfläche über einen Kanal an die Arbeitszylinderlaufbahn angeschlossen ist, wobei sie abwechselnd mit dem Druck vor und binter dem Kolben in Verhin.dung gebracht wird. Dieses Auslaßventil ist wegen seiner Konstruktion gebunden an eine parallel zur Kolbenstange getroffene Anordnung"da es mit einem ringförmigen Ansatz am Arbeitskolben zusammenarbeitet, der beim Beginn der durch die Höhe dieses Ansatzes bestimmten und somit unveränderlichen Kompressionsstrecke in einen Ringspalt zwischen einem zvlindrisch.en Ventilfortsatz und dem Zylinderdeckel eintaucht und den Auslaß absperrt, wodurch das Ventil durch den Kompressionsdruck geschlossen und durch den anschließenden Frischdampfdruck weiter geschlossen gehalten wird. Abgesehen von der hohe Präzision erforderlichen Gestaltung der zusammenarbeitenden Ringflächen vermittelt das bekannte Auslaßventil auch keine Anregung zur Gestaltung eines selbsttätigen Einlaßventils.
  • Bei einer anderen Bauart eines Einlaßventils mit einer Verbindungsleitung zwischen dem das Ventil betätigenden Kolben und dem Arbeitsraum des Dampfmaschinenzylinders wird bei höchster Kompression die eine Seite des Steuerkolbens mit dem Kompressionsdruck beaufschlagt, so aß sich das Einlaßventil dann erst unter Überwindung von Federkraft öffnet. Dies wird au:s dem Grunde angestrebt, weil mit dem gewählten Doppelsitzventil ein verhältnismäßig großer Schad@raum verbunden ist. Der Öffnungsdruck wird durch den Frischdampfdruck, wozu ein besonderes Ventil erforderlich ist, unterstützt, bis durch einen Hahn, der unter dem Einfluß eines Regulators steht, ein Druckausgleich zwischen den beiden Flächen des Steuerkolbens erfolgt und die Schließfeder wieder wirksam wird.
  • Dieses Ventil erfordert wegen des zweiseitig beaufschlagten Steuerkolbens, der entsprechenden Zuleitungen, des besonderen Ventils zum Frischdampfraum, das dazu noch im Kolben gelagert ist, und des Regulierhahnes einen hohen Bauaufwand.
  • Die Erfindung bezweckt die Schaffung eines durch den Druck im Arbeitsraum des Zylinders einer Kolbendampfmaschine od. dgl. gesteuerten topfartigen Einlaßventils mit einem Steuerkanal zwischen dem Ventil und der Arbekszylinderlaufbabn, das möglichst einfach aufgebaut ist, sicher funktioniert und leicht auf jedes -gewünschte Diagramm eingestellt werden kann. In der Erkenntnis, daß topfartige Ventile einen geringstmöglichen Schadraum zur Folge haben, geringe Stehkräfte benötigen und zur Aufbringung verschiedener Steuerflächenlesonders geeignet sind, wird. die Erfindung dahingehend vollendet, daß bei einem derartigen Ventil der Ventilkörper mit drei verschieden großen, vom Kompressionsdruck, vom Frischdampfdruck und vom Steuerdruck im Arbeitszylinder beaufsch@lagten Arbeitsflächen versehen ist.
  • Das Ventil wird auf einem in Längsrichtung durchbohrten Führungsstück geführt. Der dem Arbeitszylinder zugekehrte und vom Druck im Arbeitszylinder im Öffnungssinn .belastete Boden ist verbreitert. Die durch den Durchmesser des Führungsstückes gegebene und im Schließsinn wirkende innere Bodenfläche wird von einem Steuerdruck beaufsch:lagt, wehrend: die einerseits vom Führungsstück und andererseits vom Ventilsitz begrenzte und, im Fnischdampfraum liegende äußere Rindfläche vom Frischdampfdruck belastet wird. Das Ventil besitzt also drei verschieden große Steuerflächen, die von verschiedenen Drücken beaufschlagt werden und das Ventil im gewünschten Rhythmus betätigen.
  • Der Steuerdruck wird an einer bestimmten Stelle der Lauffläche des Arbeitskolbens entnommen, wobei die in der Lauffläche liegende Öffnung des Steuerkanals vom Arbeitskolben periodisch überstrichen und damit gesteuert wird. Und zwar gelangt bei einfach wirkenden Zylindern der Auspuffdruck, der Atmosphärendruck oder ein sonstiger genügend niedriger statischer Druck zur Anwendung. Bei doppelt wirkenden Zylindern wird zweckmäßig der hinreichend niedrige Druck des expandierten Arbeitsmediums aus dem jeweils. gegenüberliegenden Zylinderraum zur Steuerung herangezogen. Bei Gleichstrommaschinen schließlich oder anderen :Maschinen mit Auslaßsch:litzen, bei denen gewöhnlich ein breiter Kolben verwendet wird; kann der Steuerdruck auch aus dem zwischen den vorderen und hinteren Kolbenringen befindlichen Ringraum, dessen Druck sich periodisch durch die Auslaßschlitze vollständig entspannt, entnommen werden.
  • Die Festlegung der einzelnen Steuerpunkte, nämlich Voreintritt und Füllun:gsschluß, wird durch die Bemessung dier wirksamen Flächen an den E inlaßventiden, die Wahl des Raumes mit einem für die Entlastung geeigneten Druck und die Lage der Steuerkanäle zur Zylinderlauffläche beeinflußt und kann für das gewünschte Arbeitsdiagramm bestimmt werden. Die Öffnung des Einlaßventils (Voreintritt) erfolgt bei einem bestimmten Druck (Eröffnungsdruck), der auch wesentlich unter dem Frischdampfdruck liegen kann; der Ventilschluß erfolgt bei einer durch die Lage des Steuerkanals festgelegten Kolbenstellung (Schließstellung).
  • Das Ventil kann leicht in der Zylinderwand angeordnet werden, so daß der Zylinderdeckel ohne Belhi:nderung abgenommen werden kann. Dies ist ohne Vergrößerung des Schadraumes nur bei einem Topfventil möglich. Der Ventilschluß kann durch eingebaute Schließfedern unterstützt werden.
  • In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand an einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt.
  • Abb: i zeigt das topfförmige Einlaßventil, das einzeln oder -auch zur Erzielung größerer Querschnitte in Gruppen angeordnet werden kann.
  • Das Ventil besitzt einen Führungsbolzen 2, der in Längsridhtun.g durchbohrt ist. Der Führungsd-urchmesser des Bolzens 2 ist kleiner als der Sitzdurchmesser des dem Arbeitszylinder zugekehrten Ventilbodens 4, so daß die wiAcsame Kolbenfläche im Steuerraum 3 kleiner ist als die vom Sitz begrenzte Fläche 4 und .eine Restfläche für Belastung durch den Druck im Frischraum 8 übrigbleibt. Der Steuerraum 3 ist über die Steuerleitung 5, die an eine bestimmte Stelle dierArbeitszylinderlaufbahn6 angeschlossen ist, mit dem Arheits.raum 9 des Zylinders verbunden. Dadurch stellt sich im Steuerraum .der jeweils im Arbeitsraum des Zylinders herrschende Druck ein. Außerdem besitzt der Führungsbolzen 2 ein gestrichelt angedeutetes Federnest, in dem eine von innen auf den Ventilboden drückende und im. Ventilschließsinn wirksame Feder 7 untergebracht ist.
  • Abb.2 zeigt eine Darstellung eines Zylinderkopfes mit der selbsttätigen Einlaßventilsteu:erung und einem, hier beispielsweise zwan.gläufig gesteuerten Auslaßventil i o. Der Kolben ii steht nach der Zeichnung in seiner Totpunktlage. Das Einlaßventil i ist in dieser Stellung vom Zyllinderkopf her mit dem Kompressionsdruck belastet. Im Steuerraum 3 des Ventils herrscht ein Druck, der dem an der Einmündungsstell.e der Steuerleitung 5 in die Zylinderwand 6 entspricht. Dieser Druck ist beispielsweise bei einf(a.ch wirkenden Zylindern, der atmosphärische Druck.
  • Das Ventil i ist bei der gezeichneten Kolbenstellung allseitig vom Frischdampfdruck umgeben und nur über die wirksame- Kal#benfläche im Stenerraum 3 entlastet, so daß eine im Öffnungssinne wirksame Kraft, von der nur die Federkraft abzuziehen ist, das Ventil geöffnet hält, damit Frischdampf in den Zylinderraum auf der Kopfseite einströmen kann. Dieser Zustand bleibt bei Bewegung des Kolbens nach rechts so lange bestehen, bis der Kolben die Mündung des Steuerkanals 5 überfahren hat. Dies ist der Fall bei der im Diagramm nach Ab b. 3 mit Schließstellung bezeichneten Kolbenstellung. Bei dieser Sehließseellun.g wird der Steuerraum 3 über die Steuerleitung 5 ebenfalls mit Frischdampfdruck angefüllt. Die im Offnungs- und Schließsinne wirksamen Drücke gl,e;ichen sich aus, so daß die Schließfeder das Ventil schließen kann.
  • Zur Veranschaulichung der Druckverhältnisse im Zylinder dient dias in Abb. 3 dargestellte Diagramm. Hiernach .expandiert bei weiterem Rechtsgang des Kolbens der im Arbeitsraum des Zylinders eingeschlossene Dampf, bis :der Kolben die Endstellurng erreicht hat und das Au.slaßventil geöffnet wird. Bei Rückwärtsgang .des Kolbens wird der Dampf durch das Auslaßve-ntil ausgeschoben, bis dieses geschlossen wird und die Kompression eiinsetzt.
  • Das Einlaßventil wird inzwischen über die auf Bier Rückseite des Kolbens wieder freigegebene Steuerleitung entlastet. Infolge der tenlweisen Belas..tun.g durch den Frischdampfdruck bleibt es jedoch so lange geschlossen, bis der Kompressionsdruck die notwendige Höhe zum Aufheben der im Schließsinne wirksamen Kräfte erreicht.
  • Bei dem mit Eröffnungsdruck bezeichneten Zylind erinnend ruck öffnet sich das Ventil. Die Offnu.ngskraft wird durch den Frischdampf, der in den Zylinder einströmt, unterstützt.
  • Der besondere Vorteil der Steuerung besteht darin, daß einmal ein sicherer Füllungsabschluß bei jeder gewünschten Kolbenstellung erreicht werden kann, zum anderen, daß für die Öffnung des Ventils jederzeit ausreichend große Kräfte zur Verfügung gestellt werden können und schließlich, .daß der Öffnungsdruck genau vorausbestimmt, und wesentlich niedriger als der Einströmdruck so gewählt werden kann, wie es für ein wirtschaftliches Diagramm notwendig ist.

Claims (7)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Durch den Druck im Arbeitsraum des ZyüInders einer Kolbendampfmaschine od. dgl. gesteuertes, topfartiges Einlaßventil mit einem Steuerkanal zwischen dem Ventil und- der Arbeitszylinderlaufbafhn, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper mit drei verschieden großen, vom Kompressionsdruck, vom Frischdampfdruck und vom Steuerdruck im Arbeitszylinder beaufschlagten Arbeitsflächen versehen ist.
  2. 2. Einlaßventil nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßventil in der Wand des. Arbeitszylinders angeordnet ist.
  3. 3. Einlaßventil nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßventil mit einer im Schließsinn wirkenden Feder ausgestattet und in seinen Arbeitsflächen so bemessen ist, daß die Dampfdrücke unter Überwndung des Sehließfederdruckes die Öffnung des Ventils. bei einem bestimmten Druck im Arbeitszylinder bewirken.
  4. 4. Szelbsttätige Einlaßsteuerung für Kolbendampfmaschinen und andere Gasexpansionsmaschinen mit Einlaßventilen nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerraum (3) des Einlaßventi.ls über den vom Arbeitskolben gesteuerten Steuerkanal (5) mit einem Arbeitszylinderraum geeigneten Druckes verbindbar ist.
  5. 5. Selbsttätige, Einlaßventnlsteuerung nach Anspruch 4., dadurch gekenntzeiohnet, d.aß der Steuerkanal (5) mit verschiedenen Stellen der Arb-eitszylinderlaufbahn verbind :bar ist und jeweils nur die Verbindung hergestellt ist, die der gewünschten Füllung entspricht.
  6. 6. Selbsttätige Ei:nlaßventilsteuerung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Füllungsänderung bewirkender von außen betätigter SchIeeber od. dgl. vorgesehen ist.
  7. 7. Kolbendampfmaschine oder andere Gasexpansionsmaschine, gekennzeichnet durch die gruppenweise, insbesondere reihenweise und ringförmige Anwendung von gesteuerten Einlaßventilen nach den Ansprüchen i bis 3. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 2o8 39o, 624 384 245 3 11, 25 1 822.
DED13793A 1952-12-07 1952-12-07 Durch den Druck im Arbeitsraum des Zylinders einer Kolbendampfmaschine od. dgl. gesteuertes Einlassventil Expired DE952094C (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DED13793A DE952094C (de) 1952-12-07 1952-12-07 Durch den Druck im Arbeitsraum des Zylinders einer Kolbendampfmaschine od. dgl. gesteuertes Einlassventil

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DED13793A DE952094C (de) 1952-12-07 1952-12-07 Durch den Druck im Arbeitsraum des Zylinders einer Kolbendampfmaschine od. dgl. gesteuertes Einlassventil

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE952094C true DE952094C (de) 1956-11-08

Family

ID=7034516

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DED13793A Expired DE952094C (de) 1952-12-07 1952-12-07 Durch den Druck im Arbeitsraum des Zylinders einer Kolbendampfmaschine od. dgl. gesteuertes Einlassventil

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE952094C (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010007772A1 (de) * 2010-02-12 2011-08-18 Dynatronic GmbH, 86529 Ventilsteuerung für eine Expansionsmaschine

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE251822C (de) *
DE245311C (de) *
DE208390C (de) *
DE624381C (de) * 1934-06-16 1936-01-18 R Proell G M B H Dr OEldrucksteuerung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE251822C (de) *
DE245311C (de) *
DE208390C (de) *
DE624381C (de) * 1934-06-16 1936-01-18 R Proell G M B H Dr OEldrucksteuerung

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010007772A1 (de) * 2010-02-12 2011-08-18 Dynatronic GmbH, 86529 Ventilsteuerung für eine Expansionsmaschine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1206561B (de) Vorrichtung zum Daempfen der Hubbewegung des Kolbens eines Hubzylinders
DE1058802B (de) Druckmittelantrieb fuer Schieber od. dgl., bei dem die Antriebskraft waehrend der Bewegung des Antriebskolbens veraendert wird
DE952094C (de) Durch den Druck im Arbeitsraum des Zylinders einer Kolbendampfmaschine od. dgl. gesteuertes Einlassventil
DE814978C (de) Regelventil mit kolbenentlastetem Einsitzventilkegel
DE2011600A1 (de) Fallhammer
DE1964076A1 (de) Arbeitszylinder mit Eilgangkolben
DE2245017C3 (de) Einrichtung zur Steuerung der Druckmittelbeaufschlagung eines Arbeitskolbens einer Kraftmaschine
DED0013793MA (de)
DE1094061B (de) Doppelsitz-Drosselventil mit entlastetem Verschlussstueck
DE523183C (de) Druckregler
DE435591C (de) Expansionsschiebersteuerung fuer Kolbendampfmaschinen
DE1042607B (de) Einlass- und Auslassventilsteuerung fuer Kolbenkraftmaschinen mit getrennten Ein- und Auslassventilen
AT93122B (de) Gleichdruckverbrennungskraftmaschine mit kreisendem Kolben.
DE833243C (de) Formmaschine mit Ruettelkolben
DE410108C (de) Steuerung fuer schwungradlose Kolbenkraftmaschinen
DE681626C (de) Druckregler
DE860588C (de) Hochdruckabsperrventil
DE371718C (de) Verbrennungskraftmaschine mit Druckmittelsteuerung des Auspuffventils
DE430005C (de) Expansionsschiebersteuerung fuer Kolbendampfmaschinen
DE524596C (de) Als Kolbenventil ausgebildetes Abschlussventil von Verpuffungskammern, insbesondere fuer Brennkraftturbinen
DE1004924B (de) Hydraulische Presse oder Schere mit Parallelfuehrung des Pressbalkens
DE801870C (de) Absperr- und Regelungsventil
DE734441C (de) Kolbendampfmaschine
DE947976C (de) Fuer Kolbendampf- und andere Gasexpansionsmaschinen mit Schlitzauslass des Arbeitsmittels bestimmtes selbsttaetiges Hilfsauslassventil
DE662586C (de) Hydraulische Steuerung eines Regelventils