DE7093C

DE7093C - Expansion valve control for steam engines

Info

Publication number: DE7093C
Application number: DENDAT7093D
Authority: DE
Original assignee: GEBR. WULFF in Bromberg

Description

1879.1879.

Klasse 14.Class 14.

GEBR. WULFF in BROMBERG. Expansions-Schiebersteuerung für Dampfmaschinen.GEBR. WULFF in BROMBERG. Expansion slide control for steam engines.

Patentirt im Deutschen Reiche vom. 2. Februar 1879 ab. Längste Dauer: 15.Januar 1892.Patented in the German Empire from. February 2, 1879 onwards. Longest duration: January 15, 1892.

Zur Veranschaulichung der Construction ist eine eincylindrige liegende Dampfmaschine, mit gekröpfter Kurbel gewählt.To illustrate the construction is a single-cylinder horizontal steam engine, with cranked crank selected.

Die Fig. 1 und _ 2 (Ansicht und Grundrifs) lassen erkennen, d'afs auf der einen Seite der Pleuelstange der directe Betrieb für den Regulator mittelst Welle und konischer Räder, und auf der anderen Seite das die ' Steuerung der Maschine bewirkende Grundschieberexcenter mit seiner Schubstange und dem Führungsbock A angebracht sind.Figs. 1 and 2 (view and outline) show that on one side of the connecting rod the direct operation for the regulator by means of shaft and conical wheels, and on the other side the basic slide eccentric which controls the machine its push rod and the guide block A are attached.

Die Excenterstange greift in ihrer Verlängerung innerhalb des Schieberkastens den Expansionsschieber B und den Grundschieber C zu gleicher Zeit an, während die verlängerte Regulatorbetriebswelle D, auf der andern Seite der Maschine liegend, den Mechanismus trägt, welcher durch den Einflufs des Regulators dem Expansionsschieber seine Wege vorschreibt.The eccentric rod engages the expansion valve B and the base valve C at the same time in its extension within the valve body, while the extended regulator operating shaft D, lying on the other side of the machine, carries the mechanism which, through the influence of the regulator, dictates the path of the expansion valve .

Grund- und Expansionsschieber haben die durch das Excenter gegebene Bewegung gemein, während der Expansionsschieber aufserdem vermöge seiner Einschaltung in die Schieberstange, Fig. 2 und 3, befähigt ist, um die Schubstange eine Drehbewegung auszuführen. Diese Bewegung dient dem Expansionsschieber zur Bestimmung des Expansionsgrades, während erstgenannte Bewegung dem Grundschieber zur Dampfvertheilung dient.The basic and expansion slides have in common the movement given by the eccentric, while the expansion valve also by virtue of its engagement in the valve rod, Figs. 2 and 3, is capable of rotating the push rod. This movement the expansion slide is used to determine the degree of expansion, while the former Movement of the base slide serves to distribute the steam.

Bei der gewöhnlichen Expansionssteuerung nach Meyers System liegen die Einströmungsöffnungen für Expansions- und Grundschieber zu einander parallel; bei vorliegender Steuerung liegen dagegen die Kanäle des Expansionsschiebers rechtwinklig zu denen des Grundschiebers. Hierdurch ist es möglich gemacht, einer einzigen Schieberstange die Functionen . für zwei Schieber zu übertragen, und doch jeden für sich unabhängig vom andern arbeiten zu lassen.With the usual expansion control according to Meyer's system, the inflow openings for the expansion and base valves are located parallel to each other; With the present control, however, the channels of the expansion slide are at right angles to those of the basic slide. This makes it possible to use a single push rod for the functions. for two sliders, and yet each work independently of the other allow.

Bei dem Grundschieber, Fig. 14, 15 und 16 ist eine Construction angewendet, durch welche der schädliche Raum der Cylinderkanäle auf ein Minimum reducirt ist. Es ist nämlich die Ausblaseöffnung, welche bei den bekannten Constructionen in den Cylindermantel mit eingegossen war, in den Schieber selbst hineingelegt, Fig. 2 und 3. Auf diese Weise kann man sich (die Wandstärke des Cylinders abgerechnet) mit der Schieberfläche der innern Cylinderfläche soviel als möglich nähern, ein Vortheil, der bei den bisher bestehenden Schieberconstructionen unerreichbar war. Zur bequemen und freien Schieberbewegung ist an den Enden des Dampfcylinders eine Verlängerung angebracht, Fig. 2. Die dadurch bedingten tiefen Cylinderdeckel bilden einen Schutz gegen Dampfabkühlung. . ■ ·In the case of the basic slide, FIGS. 14, 15 and 16 a construction is applied, by which the harmful space of the cylinder ducts is reduced to a minimum. It is namely the exhaust opening, which in the known Construction was cast in the cylinder jacket, placed in the slide itself, Fig. 2 and 3. In this way you can (the wall thickness of the cylinder counted) approach the inner cylinder surface as much as possible with the slide surface Advantage of the previously existing valve constructions was unreachable. An extension is attached to the ends of the steam cylinder for easy and free slide movement. Fig. 2. The resulting deep cylinder lids form a protection against steam cooling. . ■ ·

Der Expansionsschieber ist in Fig. 16 und 17 dargestellt, aus Stahl gefertigt und in die stählerne Schieberstange eingelassen. Gegen den Grundschieber wird er mittelst einer Stahlfeder gedrückt, Fig. 2. Die Feder ist keiner Abnutzung unterworfen, da sie keine Verschiebung zu erleiden hat. Aufserhalb des Schieberkastens befindet sich auf der Schieberstange, welche in dem Bocke A geführt wird, zwischen beiden Lagern desselben ein Kettenrollensegment, Fig. 12 und 13, welches durch doppelte Feder und Nuth in den Stand gesetzt ist, vermittelst des an seiner Peripherie wirkenden, auf der Welle D befindlichen Mechanismus die Schieberstange und mit ihr den Expansionsschieber zu drehen und somit zu öffnen, während sich die Schieberstange gleichzeitig durch die Nabe des KettenroUensegmentes hindurchschieben und die Dampfvertheilung durch den Grundschieber bewirken kann, Fig. 12 und 13.The expansion slide is shown in FIGS. 16 and 17, made of steel and embedded in the steel slide rod. It is pressed against the base slide by means of a steel spring, Fig. 2. The spring is not subject to wear, since it does not have to suffer any displacement. Above the valve body is on the valve rod, which is guided in the bracket A , between the two bearings of the same, a chain roller segment, Fig. 12 and 13, which is set by double spring and nut by means of the acting on its periphery the mechanism located on the shaft D to rotate the slide rod and with it the expansion slide and thus to open it, while the slide rod can simultaneously slide through the hub of the chain roller segment and cause the steam to be distributed through the base slide, FIGS. 12 and 13.

Der in vorbeschriebener Weise geöffnete Expansionsschieber wird wieder geschlossen durch einen mit Feder versehenen Luftbuffer E, Fig. 1, 2 und 4, welcher an dem anderen Ende des Segments wirkt. Die Begrenzung des Federzuges und somit des Expansionsschieberweges erfolgt durch einen an der Peripherie der Scheibe J befindlichen Anschlageknaggen Z, Fig. 4.The expansion slide opened in the manner described above is closed again by a spring-loaded air buffer E, FIGS. 1, 2 and 4, which acts at the other end of the segment. The spring tension and thus the expansion slide travel are limited by a stop lug Z located on the periphery of the disk J , FIG. 4.

. Der Mechanismus, zur Bewegung des Expansionsschiebers ist in Fig. 6 bis 10 dargestellt. Auf der Triebwelle D des Regulators festgekeilt, sitzt die Scheibe F, welche zwei diametral gegenüberstehende Zapfen G trägt, auf welche je eine drehbare Klinke H aufgeschoben ist. Links neben der Scheibe F, Fig. 8, sitzt lose auf der Welle D die Scheibe^ welche den eingesetzten Mitnehmerknaggen K trägt, vermittelst dessen. The mechanism for moving the expansion valve is shown in FIGS. 6-10. Wedged on the drive shaft D of the regulator, the disk F sits, which has two diametrically opposed pins G , on each of which a rotatable pawl H is pushed. To the left of the disk F, Fig. 8, sits loosely on the shaft D, the disk ^ which carries the inserted driver lug K , by means of this

die Scheibe J durch die Klinken JT periodisch in Drehung versetzt wird, Fig. io. Durch eine Kette T, Fig. 4, 7 und 8, welche in einer in die Scheibe J eingedrehten Nuth sich bewegt, steht die Scheibe J mit dem Kettenrollensegment auf der Schieberstange in Verbindung, Fig. 4. Rechts von der Scheibe F, Fig. 8, sitzt auf der Welle Ό ein loser Ring L, welcher vermittelst einer in der Nuth ΛΙ sich bewegenden Kette N mit dem Ende des Regülatorhebels O, Fig. 1 und 2, in Verbindung steht. Die andere in den Ring L eingedrehte Nuth P dient zur Aufnahme einer Kette, an welcher das Gegengewicht Q₁ Fig. 4, hängt; dasselbe hat den Zweck, beim Herabsinken des Regulatorhebels die Kette N stets straff zu erhalten.the disk J is periodically set in rotation by the pawls JT, FIG. By means of a chain T, FIGS. 4, 7 and 8, which moves in a groove screwed into the disk J , the disk J is connected to the chain roller segment on the slide rod, FIG. 4. To the right of the disk F, FIG. 8, sits on the shaft Ό a loose ring L, which by means of a chain N moving in the groove ΛΙ with the end of the regulator lever O, Fig. 1 and 2, is in connection. The other groove P screwed into the ring L serves to hold a chain on which the counterweight Q _1, FIG. 4, hangs; the same has the purpose of keeping the chain N taut when the regulator lever is lowered.

. Der Ring L wird also durch den Regulatorhebel und das Gegengewicht in eine oscillirende Bewegung versetzt. Ein dicht neben der Nuth M auf dem Ringe L befestigter Stahlstift R bewirkt das durch die Drehung des Ringes L hervorgebrachte periodische Ausrücken der Klinken H und dadurch das Schliefsen des Expansionsschiebers. Durch die Federn S, Fig. 10, werden die Klinken nach dem Ausrücken wieder in ihre alte Stellung gebracht. Die drei Arbeitsstücke FJ und L, Fig. 8, tragen also hauptsächlich zur Lösung der durch die Bedingungen gestellten Aufgabe bei; sie werden durch den Regulator in ein durchaus abhängiges Verhältnifs zu einander gebracht. Die Wirkungsweise des Regulators äufsert sich in der Hin- und Herbewegung des Ringes L. Die Bewegung des Ausrückerstiftes R ist durch den Pfeil R U markirt, welcher als geometrischer Ort. aller der Punkte zu bezeichnen ist, in welchen bei den verschiedenen Geschwindigkeiten der Maschine der Zapfen R zu finden sein mufs.. The ring L is thus set in an oscillating motion by the regulator lever and the counterweight. A steel pin R fastened close to the groove M on the ring L brings about the periodic disengagement of the pawls H brought about by the rotation of the ring L and thereby the closing of the expansion slide. By the springs S, Fig. 10, the pawls are returned to their old position after disengagement. The three work pieces FJ and L, FIG. 8, thus mainly contribute to the solution of the task set by the conditions; they are brought into a thoroughly dependent relationship to one another by the regulator. The mode of action of the regulator manifests itself in the back and forth movement of the ring L. The movement of the release pin R is marked by the arrow RU , which is a geometric location. all of the points at which the pin R must be to be found at the different speeds of the machine.

Da die Welle D und mit ihr die auf derselben festgekeilte Scheibe F dieselbe Tourenzahl macht wie die Hauptwelle der Maschine, so wird man leicht im Stande sein, eine Stellung zu fixiren, in welcher die Scheibe F (beispielsweise in der Stellung Fig. 10) mit dem todten Punkte der Maschine correspondirt. Ist also der Zapfen G auf seinem Wege von a nach b, durch welchen eine halbe Drehung der Maschine und folglich ein Kolbenlauf repräsentirt wird, in b angelangt, so mufs er mittelst der Klinke H an irgend einer Stelle seines Weges dem Stahlstift R begegnet sein. An welchem Punkte diese Begegnung von üTund R und das dadurch bedingte Ausrücken der betreffenden Klinke (wodurch der Expansionsschieber geschlossen wird) stattfindet, hängt ganz von dem langsameren oder schnelleren Gange der Maschine und dem dadurch bedingten Steigen oder Fallen des Regulators ab. Das Mitnehmen der Scheibe J durch eine der beiden Klinken H dauert nur so lange, bis sich -fiTund R begegnen. Durch die darauf erfolgte Ausrückung wird Scheibe J frei und sofort durch die angespannte Kette T und die Bufferfeder B, Fig. 4, zurückgeschnellt. Je nachdem die Ausrückung früher oder später geschehen, ist, tritt die andere Klinke H in Function. So beginnt dies Spiel immer wieder von neuem.' Das Mitnehmen der Scheibe J und die Ausrückung der betreffenden Klinken und das damit verbundene frühere oder spätere Oeffnen und Schliefsen des Expansionsschiebers wird in längeren oder kürze-, ren Pausen fortgesetzt, je nachdem es der Gang der Maschine erheischt.Since the shaft D, and with it the disk F keyed to it, makes the same number of revolutions as the main shaft of the machine, one will easily be able to fix a position in which the disk F (for example, in the position in FIG. 10) with corresponds to the dead point of the machine. Thus, if the pin G on its way from A to B, is repräsentirt through which a half-turn of the machine and consequently a piston running, arrived at b, it must, by means of the pawl H at any point of its path the steel pin R be encountered. The point at which this encounter of üT and R and the resulting disengagement of the relevant pawl (which closes the expansion valve) takes place depends entirely on the slower or faster pace of the machine and the resulting rise or fall of the regulator. One of the two pawls H only takes the disk J along until -fiT and R meet. As a result of the disengagement that ensues, disk J is released and immediately snapped back by the tensioned chain T and the buffer spring B, FIG. 4. Depending on whether the disengagement has happened earlier or later, the other latch H comes into operation. So this game starts over and over again. ' The dragging of the disk J and the disengagement of the pawls in question and the associated earlier or later opening and closing of the expansion slide is continued in longer or shorter pauses, depending on the running of the machine.

Claims

Patent claim:

The expansion device described above and shown in the drawings, movement, especially the construction of the slides, their peculiar movement by means of a rod with reciprocating and rotating motion, and its application in the various steam engine systems.

In addition 4 sheets of drawings.