DE209530C

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Publication number: DE209530C
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Description

KAISERLICHES

Vorliegende Erfindung betrifft eine Steuerung für Lokomotiven und . ähnliche Maschinen, bei denen Hochdruckdampf zur Anwendung gelangt. Diesen Maschinen haftet der Nachteil an, daß besonders bei großen Kolbengeschwindigkeiten übermäßig hohe Kompressionsdrücke auf der Auspuffseite des Kolbens auftreten, die in bekannter Weise durch Ausströmung des Kompressionsdampfes vermieden werden. Gemäß der Erfindung wird diese Vermeidung zu hoher Kompressionsdrucke dadurch erreicht, daß nach Beginn der Expansion etwa in der Mitte des Kolbenweges ein Teil des Dampfes durch die Steuerung in einen anderen Zylinder überführt wird, in welchen auch der Kompressionsdampf des ersten Zylinders nach Abschluß seines Auspuffkanals überströmt.

Auf den Zeichnungen ist der Gegenstand der Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen veranschaulicht.

Fig. ι zeigt einen Längsschnitt durch die neue Steuerung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch dieselbe,
Fig. 3 eine Unteransicht des einen der beiden Schieber der Steuerung und ■

Fig. 4 die Unteransicht des anderen Schiebers,

Fig. 5 den Längsschnitt durch eine Ausführungsform der Steuerung mittels eines Kolbenschiebers, wobei der zweite Zylinder in . einer gewissen Entfernung von dem ersten liegt,

Fig. 6 den Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform der Steuerung mittels Flach-Schiebers, wobei der zweite Zylinder ebenfalls in einer gewissen Entfernung vom ersten liegt. ^

Fig. 7 ist ein Diagramm, das 'die bei den verschiedenen Stellungen der Kolben 'in den beiden Zylindern herrschenden Drucke veranschaulicht.

Fig. 8 bis 10 zeigen schematisch die Dampfverteilung auf die beiden Zylinder.

Die Wirkungsweise der Erfindung soll zunächst an Hand der Fig. 7 bis 10 erläutert werden, wobei für beide Zylinder nur die auf der einen Kolbenseite stattfindenden Vorgänge veranschaulicht sind. Es wird angenommen, daß die auf den beiden Kolbenseiten desselben Zylinders sich abspielenden Vorgänge ' einander gleich sind. Aus der Fig. 7 ist außerdem die gegenseitige Stellung der Kolben zueinander in den beiden Zylindern zu ersehen.

Auf der Strecke ο -1 arbeitet die Maschine mit dem vollen Anfangsdruck im ersten Zylinder. Bei I wird der. Dampf abgesperrt und expandiert alsdann, bis ein Teil desselben bei II, also etwa nach Zurücklegung des halben Kolbenweges, auf die rechte Seite des zweiten Zylinders gelangen kann und hier weiter expandiert (Fig. 8). Die in jedem Zylinder stattfindende Expansion ist durch die Kurve II-III bzw. IF-III¹ veranschaulicht. Hat der Kolben die Stellung III erreicht, so gelangt die linke Seite des ersten Zylinders in Verbindung

mit der rechten Seite des zweiten Zylinders (Fig. io), wobei für kurze Zeit auch beide Seiten des ersten Zylinders mit der rechten Seite des zweiten' Zylinders in Verbindung kommen können (Fig. 9). Hierdurch wird der an dieser Seite des ersten Zylinders befindliche Kompressionsdampf nach der rechten Seite des zweiten Zylinders verdrängt, und es findet eine den Kurven III-IV bzw. IIP-IV¹ entsprechende Expansion statt. Von-IV¹ expandiert der Dampf, wie im Diagramm strichpunktiert angedeutet, weiter, bis Auspuff erfolgt.

Beim Rückgang des Kolbens im ersten Zylinder findet zunächst wie gewöhnlich Auspuff mit geringer Kompression bis V statt, worauf der Auspuff abgesperrt und die Verbindung mit der linken Seite des zweiten Zylinders stattfindet. Hierdurch fällt der Druck, anstatt, wie dies gewöhnlich der Fall ist, bis auf ο anzusetzen, auf VI herab, so daß ein zu hoher Kompressionsdruck am Ende des Kolbenhubes vermieden wird.

Nach der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsform ist zwischen den im gleichen Durchmesser gehaltenen beiden Zylindern α und b ein Schiebergehäuse vorgesehen, in welchem die beiden Schieber c und d aufeinanderliegend angeordnet sind. Der Schieber c arbeitet gegen den ersten Zylinder α und der Schieber d gegen den zweiten Zylinder b. Schieber c besitzt die gebräuchliche, mittlere Aushöhlung e der Muschelschieber, welche die Zylinderkanäle / und f¹ in bekannter Weise wechselweise mit der Auspufföffnung g verbindet. Der Schieber c. hat ferner zwei Kanäle h und h¹, die nach der Rückseite des Schiebers d hin miteinander in Verbindung stehen und hier offen sind. Der Schieber d

.40 weist ebenfalls die gebräuchliche Auspuffhöhlung I auf, die die Kanäle k und k¹ des zweiten Zylinders b mit dem Auspuffkanal I verbindet. Ferner sind in diesem Schieber zwei Kanäle m und m¹ vorgesehen, die mit an

der Unterseite des Schiebers c angebrachten, von Federn .beeinflußten Steuerleisten η zusammen arbeiten. Außerdem ist der Schieber d an jedem Ende seiner Unterseite mit kleinen Kanälen 0, o¹ versehen (in Fig. 1 in punktierten und in Fig. 4 in vollen Linien gezeichnet), die dazu dienen, bei hoher Belastung der Maschine dem zweiten Zylinder in weiter unten beschriebener Weise ebenfalls Hochdruckdampf zuzuführen.

Die Arbeitsweise der neuen Steuerung ist folgende. Befinden sich die Kolben in den Zylindern α und b, sowie die Schieber c und d in der in Fig. 1 gezeichneten Lage, und bewegen sich alle diese Teile dabei nach den durch Pfeile angedeuteten Richtungen, dann ist der¹ durch' den Kanal f¹ erfolgende Zutritt des Fri'schdampfes nach der rechts vom Kolben liegenden Seite des Zylinders α seitens des Schiebers c gerade abgeschnitten, während die linke Seite dieses Zylinders α durch den Kanal f und die Höhlung e seines Schiebers c mit dem Auspuffkanal g in Verbindung steht und der Schieber c im Begriff ist, den Kanal / zu schließen. Bewegt· sich der Schieber c dann weiter nach rechts, während der Schieber d nach .entgegengesetzter Richtung eilt, dann wird der Kanal m¹ des Schiebers d freigegeben, und der in die rechte Seite des Zylinders α eingeströmte Dampf kann infolgedessen zum Teil durch die Kanäle f¹, h¹, m¹, k¹ in den rechts liegenden Teil des Zylinders b übertreten und hinter dessen nach links laufenden Kolben expandieren. Nachdem der Kanal f¹ für den Dampfübertritt geschlossen worden ist, wird der Kanal / geöffnet," so daß der in der linken Seite des Zylinders α befindliche Kompressionsdampf durch die Kanäle f, h, m¹ und k¹ hindurch nach der rechten Seite des Zylinders b überströmen kann. Alsdann gelangt der Kanal f¹ mit dem Auspuffkanal g in Verbindung, und während an der rechten Zylinderseite α Dampfauspuff stattfindet, tritt Frischdampf in die linke Zylinderseite und es wiederholen sich die mit Bezug auf die rechte Zylinderseite beschriebenen Vorgänge. Der Auspuff für den Zylinder b erfolgt in der gewöhnlichen Weise durch die Kanäle k, k¹ sowie i und I. Die Lage der Kanäle kann auch so getroffen sein, daß kurz bevor der Schieber den Kanal Z¹ für den Übertritt schließt, der Kanal /sich für den Kanal h öffnet, so daß für kurze Zeit beide Enden des Zylinders α mit der rechten Seite des Zylinders b in Verbindung stehen (Fig. 9). Hierdurch gleicht sich der Dampfdruck auf beiden Zylinderseiten aus.

Läuft die Maschine mit voller Belastung, dann kann der Dampf im zweiten Zylinder durch Hochdruckdampf verstärkt werden. Dies wird durch die Ausschnitte 0, o¹ des Schiebers d bewirkt. Diese Ausschnitte sind während des normalen Ganges der Maschine außer Wirkung. Wenn aber den Schiebern bei hoher Belastung ein größerer Hub gegeben wird, dann überlaufen die Ausschnitte 0 und o¹ am oder nahe am Ende des Schieberhubes die Kanäle k, k¹, wodurch eine geringe Menge von Hochdruckdampf in die betreffende Seite des Zylinders b gelangt und so die ihm vom Zylinder α zugewiesene Dampfmenge ergänzt wird.

Die Fig. 5 und 6 zeigen zwei Ausführungsformen der Erfindung, wobei der zweite Zylinder sich in einer gewissen Entfernung vom ■ersten Zylinder befindet. Hiervon ist Fig. 5 eine Ausführung mit Kolbenschiebern. Der Schieber besteht aus vier Kolben p, q, p¹, q¹.

Die Kanäle f, f¹ des ersten Zylinders α münden mit je zwei Abzweigungen r, s bzw. r¹, s¹ in das Schiebergehäuse. Die ebenfalls in das letztere mündenden Kanäle πι,,Ίη¹ vereinigen sich zu einem Kanal w, der nach dem zweiten Zylinder führt. Dampfeintritt findet an den Enden y, y¹ des Schiebergehäuses statt, während in der Mitte zwischen den Kolben p und p¹ der Auspuff ist.

ίο Angenommen, der Dampf sei in den ersten Zylinder durch die Kanäle r¹ und f¹ eingetreten und werde gerade durch den Kolben q¹ bei der Bewegung des Kolbenschiebers nach der durch den Pfeil angedeuteten Richtung abgesperrt. Hierbei gelangt der auf der linken Seite dieses Zylinders befindliche Dampf durch die Kanäle /, s zum Auspuff. Nunmehr öffnet der Kolben q¹ den Kanal r¹, und ein Teil des auf der rechten Seite des ersten Zylinders befindlichen Dampfes tritt durch die Öffnungen f¹, r¹, m¹ und u, sowie durch Vermittlung eines gewöhnlichen, den zweiten Zylinder steuernden Kolben- oder Muschelschiebers in die rechte Seite des zweiten Zylinders ein. Der Kolben p verschließt dann den Austrittskanal j und öffnet den Kanal m, so daß die linke Seite des ersten Zylinders durch die Kanäle f, r, m, u und den zweiten Schieber mit der rechten Seite des zweiten Zylinders verbunden wird, wobei auch wieder durch die Kanäle f, r, m, m¹, r¹, f¹ für eine kurze Zeit beide Seiten des ersten Zylinders mit der .rechten Seite des zweiten Zylinders verbunden werden können, gemäß Fig. 9. Der Druck in dem Kompressionsende des ersten Zylinders und dem Expansionsende des zweiten Zylinders wird dadurch ausgeglichen, und da der Kolben im ersten Zylinder seinen Lauf fortsetzt, verdrängt er den Dampf durch die Öffnungen /, r, m und u nach der rechten Seite des zweiten Zylinders. Hierauf wird der Kanal s¹ durch den Kolben p¹ freigegeben. Beim Rückgang der Kolben wiederholt sich der beschriebene Vorgang bezüglich der linken Seite des zweiten Zylinders, da in ähnlicher Weise, wie beim Absperren des Dampfes, auf der rechten Seite des ersten Zylinders auch nach erfolgtem Absperren des Frischdampfes auf der linken Seite des ersten Zylinders ein Teil des Dampfes durch den Kanal r, m, u und den zweiten Schieber in die linke Seite des zweiten Zylinders überströmt.

Fig. 6 ist ebenfalls eine Ausführungsform der Steuerung bei einer Maschine mit zwei voneinander entfernt liegenden Zylindern, jedocli unter Verwendung eines Flachschiebers. Alle Kanäle tragen dieselben Bezugszeichen, wie die ihnen entsprechenden Kanäle der vörbeschriebenen Ausführungsformen, f, f¹ sind die Dampfkanäle für den ersten Zylinder, g ist der Auspuff, u ist der Kanal, welcher zum Schiebergehäuse des zweiten Zylinders führt, der ebenso wie bei der Ausführungsform nach Fig. s mittels eines besonderen Kolben- oder Muschelschiebers gesteuert wird, e, e sind die Auspufföffnungen des Schiebers und h, h¹ die Kanäle, die den Dampf vom ersten Zylinder durch den Kanal u in den zweiten Zylinder leiten. Diese Kanäle h, h¹ münden in eine Kammer h² in der Mitte des Schiebers. Es sei angenommen, daß der Schieber sich in Pfeilrichtung bewegt und daß er die in der Zeichnung dargestellte Lage erreicht habe, bei welcher beide Seiten des ersten Zylinders durch die Kanäle f, f¹ und h, K¹, Kammer h² mit dem Kanal u in Verbindung stehen, welcher zum Schieberkasten des zweiten Zylinders führt (Fig. 9). Der Kanal f¹ wird alsdann geschlossen, jedoch bald darauf durch die Öffnung emit dem Auspuff g verbunden. Bei Weiterbewegung des Schiebers tritt die rechte Kante des Kanals h¹ über den Schieberspiegel und die linke Schieberkante über den Kanal /, so daß Frischdampf aus y¹ und y durch Kanal f auf die linke Seite des ersten Zylinders strömt, während die rechte Seite des ersten Zylinders den Dampf ins Freie auspuffen läßt. Hierbei wird gleichzeitig Zutritt von Frischdampf durch die Kanäle h¹, h² und u in das Schiebergehäuse des zweiten Zylinders ermöglicht. Der Schieber bewegt sich dann rückwärts und sperrt zunächst die Zufuhr von Frischdampf zum ersten Zylinder durch den Kanal / wieder ab. Dann legt sich der Kanal h über die Mündung des Kanals / und gestattet den Übertritt eines Teiles des Expansionsdampfes von der linken Seite des ersten Zylinders auf dem Wege durch die Kammer h? und Kanal u zum zweiten Zylinder. Gleichzeitig oder etwas später strömt auch der Kornpressionsdampf von der rechten Seite des ersten Zylinders durch die Kanäle f¹, h¹, Kammer h² und Kanal u nach dem zweiten Zylinder und expandiert dort weiter. Der Kanal f wird dann während der Weiterbewegung des Schiebers geschlossen, danach indes wieder geöffnet, um den Dampf nun durch die Öffnung e von der linken Seite des ersten Zylinders abzulassen, während eine weitere Verdrängung des .Dampfes von der rechten Seite stattfindet. Darauf wird der Kanal f¹ für Frischdampf geöffnet und es erfolgt eine Wiederholung des Vorganges am anderen Ende der Zylinder.

Der Abdampf des ersten Zylinders kann auch, anstatt in die Atmosphäre ausgepufft zu werden; einem dritten Zylinder zugeführt werden.

Anstatt daß der nach Absperrung des Frischdampfes im ersten Zylinder expandie-

rende Dämpf in einen Zylinder b gelangt, kann er auch auf zwei Zylinder verteilt werden, während der Abdampf des ersten Zylinders in einen besonderen, vierten, Zylinder übertritt, 5. anstatt in die Atmosphäre auszupuffen.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Steuerung für Hochdruckmaschinen, insbesondere für die von Lokomotiven, bei

ίο welchen zu hohe Kompressionsdrucke durch Ausströmung des Kompressionsdampfes vermieden werden, -dadurch gekennzeichnet, daß nach Beginn der Expansion ein Teil des Dampfes durch die Steuerung in einen anderen Zylinder überführt wird, in welchen auch der Kompressionsdampf des ersten Zylinders nach Abschluß seines Auspuffkanal überströmt.

2. Ausführungsform der Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Expansionsdampf des ersten Zylinders zum Teil in zwei weitere Zylinder übergeführt wird, während der Auspuffdampf des ersten Zylinders in einem vierten Zylinder zur Ausnutzung gelangt.

3. Ausführungsform der Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (f, f¹) des ersten Zylinders mit Abzweigungen (r, s bzw. r¹, s¹). in ein Kolbenschiebergehäuse einmünden, von dem zwei sich in einem Kanal (u) vereinigende, nach dem zweiten Zylinder führende Kanäle fm und m¹) abgehen, so daß durch entsprechende Verstellung des Kolbenschiebers (q, p, p¹, q¹) das Expansionsende des ersten Zylinders in Verbindung mit dem zweiten Zylinder und nachher letzterer ebenfalls in Verbindung mit dem Kompressionsende des ersten Zylinders gelangt.

4. Ausführungsform der Steuerung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Schieber mit einer mittleren, mit dem zweiten Zylinder in Verbindung stehenden Kammer (h²), in welche zwei nach dem Schieberspiegel führende Kanäle (h, h¹), die'zwischen sich und der mittleren Kammer die Kanäle (c) für den Auspuff einschließen, münden, so daß durch entsprechende Verstellung des Schiebers Dampf von der Expänsionsseite des ersten Zylinders durch die mittlere Kammer des Schiebers nach dem zweiten Zylinder gelangen kann, und auch beide Seiten des ersten Zylinders durch Vermittlung der äußeren Kanäle (h, h¹) und der mittleren Kammer (h²) in Verbindung gebracht werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.