DE8053C - Ventil- und Rundschiebersteuerung für Dampfmaschinen mit vom Regulator beeinflufster Expansion - Google Patents

Description

1879.

Klasse 14.

RICHARD LÜDERS m GÖRLITZ.

Ventil- und Rundschieber-Steuerung für Dampfmaschinen mit vom Regulator beeinflufster

Expansion.

Patentirt im Deutschen Reiche vom i. Mai 1879 ab.

In beiliegenden Zeichnungen zeigen Fig. 1 bis 5 eine Ventilsteuerung, und zwar ist:

Fig. ι eine Längsansicht mit theilweisem Schnitt durch den Dampfcylinder,

Fig. 2 eine Hinteransicht des Cylinders,

Fig. 3 ein Grundrifs,

Fig. 4 ein geometrisches Schema des Expansionsmechanismus,

Fig. 5 ein Detail der Expansionsvorrichtung am Regulator.

Fig. 6, 7, 8 und 9a, b, c zeigen die Anwendung des Mechanismus auf eine Rundschiebersteuerung mit zwei ineinander angebrachten cylindrischen Rundschiebern.

Bei der Ventilsteuerung ist der Dampfcylinder A₁ Fig. 1, 2 und 3, versehen mit zwei Paar Doppelsitzventilen, von denen das.obere Paar«« für den Eintritt des Dampfes in den. Cylinder und das untere Paar b b für den Austritt des Dampfes angeordnet sind. Ventil und Ventilsitz sind aus gleichartigem Material hergestellt, um beiden die gleiche Ausdehnung durch die Erwärmung zu ermöglichen. Die Ventile selbst können nach irgend einer der bekannten Constructionen und in jedem geeigneten Material hergestellt sein.

Die Bewegung beider Paar Ventile erfolgt von der Kurbelwelle R aus durch das Excenter E und die Excenterzugstange e. Letztere ist an ihrem Ende gabelförmig getheilt und ergreift und beeinflufst mit ihrem Auge O den Steuerungsmechanismus der Dampfeinlafsventile aa, während das andere untere Auge O' an der Hebelvorrichtung zur Oeffhung und Schliefsung der Dampfauslafsventile b b angreift. Die letztere besteht aus dem Hebel f, an dem die Excenterstange angreift und dem mit ihm um die gleiche Axe schwingenden Balancierhebel /', welcher mit seinen Armen· die Ventilspindeln von b b umfafst. Zur sicheren Senkung der Austrittsventile b b dienen noch die Spiralfedern, rr, welche das- Bestreben, haben,, die Ventile auf ihren. Sitz zu ziehen.

Der ovale Bolzen, des Hebels / bewegt sich der Schwingung entsprechend in dem im Auge O^l der Excenterstange angeordneten Stahlgleitbacken //. Das obere Auge O der Excenterstange greift an dem in seiner mittleren Stellung vertical herabhängenden Hebel /" an, welcher um die in dem Lagerbock B geführte horizontale Axe c schwingt. Auf derselben Axe c sitzt innerhalb des Lagerbocks der Hebel h fest aufgekeilt, so zwar, dafs die Mittellinien des Hebels /" und h in Fig. 1 sich decken. Hebel h ist kürzer als /" und trägt auf seinem äufsersten Auge, auf einem Bolzen frei schwingend, das sogenannte Expansionsdreieck oder Expansionskreuz d_s welches die Stahlbacken /"/" trägt und durch Bolzen / mit der nach dem Regulator führenden und von diesem beeinflufsten Zugstange k in Verbindung steht.

Auf derselben Welle c schwingen frei die Winkelhebel i und 2', von denen i mit dem linken und i' mit dem rechten Einlafsventil in Verbindung steht, und welche die Spindeln des betreffenden Ventils gabelförmig umgreifen. Die Halsbüchse,, welche von dem Gabelende der vorgenannten Hebel umfafst wird, ist mittelst Muttern und Gegenmuttern auf der Ventilspindel genau adjustirbar. Die Ventilspindeln sind in den Führungsbüchsen χ χ und in der Traverse t correct geführt.

Der Regulator wird durch die konischen Räder 1, 2, 3, 4 in Bewegung gesetzt. Die Regulatorhülse ist mit einer Schraube η fest verbunden, welche sich sowohl um die Axe des Regulators dreht, als auch beim Ausschlag der Regulatorkugeln gehoben und gesenkt wird. Die Schraube greift in das Schneckenrad in auf der horizontalen Welle c'_t welche an ihrem anderen Ende (vergleiche auch Fig. 5) die concentrisch verstellbare Kurbelscheibe m' trägt, die, zugleich mit radialem Schlitze versehen, gestattet, den Hub der Kurbel zu verändern bezw. zu adjustiren. An dem Kurbelzapfen k' der Kurbelscheibe m' greift die vorerwähnte mit dem Expansionsdreieck d in Verbindung stehende Zugstange k an. Die Zahnräder i_r 2, 3, 4 sind so gewählt, dafs in normalem Zustande das Schneckenrad m und mit ihm die Kurbelscheibe m' und die Kurbelwelle R der Maschine gleiche Tourenzahl haben, und dafs durch ein Steigen oder Sinken des Regulators die sich hebende oder senkende Schnecke dem Schneckenrade m noch eine Beschleunigung

oder Verzögerung der Bewegung ertheilt, weil die Schnecke beim Heben und Senken zugleich zahnstangenartig auf das Schneckenrad m einwirkt.

Die Wirkung der Steuerung beim Gang der Maschine ist nun folgende:

Erreicht die Maschinenkurbel K den todten Punkt, so treten die Hebel f" in die mittlere Stellung o, in welchem Moment die Dampfeintrittsventile beiderseits geschlossen sind. Die Dampfaustrittsventile erhalten jedoch eine Voreilung, so dafs der Dampf, welcher durch das nunmehr sich öffnende Eintrittsventil zur Wirkung hinter den Kolben tritt, nicht durch das unten liegende Austrittsventil unbenutzt entweichen kann. Die erwähnte Voreilung entsteht dadurch, dafs die Mitte zwischen den Hebelaugen O und O' aufserhalb der Mittellinie der Excenterstange liegt. Das Expansionsdreieck d kommt, wenn der ganze Mechanismus in der Mittelstellung ο steht, je nach der Stellung des Regulators mit seinen Stahlgleitstücken/" vor die Stahlbacken p' des Hebels i zu stehen. Passirt nun die Kurbel den todten Punkt in der Pfeilrichtung, so wird der Hebel h dieselbe Schwingungsrichtung wie f" annehmen und das Ventil α zur Linken, Fig. ι, durch den Anschlag des Expansionsdreiecks d an den Hebel i geöffnet werden.

Da nun, wie schon früher erwähnt, durch den Regulator bei wachsender Geschwindigkeit der Maschine dem Schneckenrad m und der Kurbel m' eine Voreilung und im entgegengesetzten Falle eine Verzögerung der Geschwindigkeit ertheilt wird, so wird das Expansionsdreieck, da dasselbe zwangläufig um das Hebelauge von h schwingt, bei Anwachsen der Geschwindigkeit früher und im entgegengesetzten Falle später unter der Stahlbacke /" in der Pfeilrichtung weggezogen und infolge dessen das Eintrittsventil früher oder später schliefsen und die Expansion des Dampfes früher oder später bewirkt werden.

Um die Luft- oder Dampfbuffer zu vermeiden, und dennoch ein rasches und sanftes Schliefsen der Ventile zu bewirken, gleitet der Stahlbacken p' des Hebels i an der unteren schiefen Fläche υ des Stahlgleitstücks p" herab.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, ist der ganze Steuerungsmechanismus in Bezug auf den Cylinder und die Dampfvertheilung vollkommen symmetrisch.

Fig. 4 zeigt eine Modification des Hebels i und des Expansionsdreiecks d. An Hebel ti¹ befindet sich statt des Stahlbackens der Stahlbolzen p', der in dem am Expansionsdreieck d mit Bolzen befestigten Gabelstück p" gleiten kann. Durch den Anschlag von p" an /' wird das Eintrittsventil wie vorbeschrieben geöffnet. Tritt die Expansion ein, so bildet beim Rückgang von d die Gabel p" mit dem geometrischen Hebelarm d' des Dreiecks d ein Knie und der Bolzen p' gleitet sanft in der Gabel zurück.

Fig. 6 und 7 zeigen die Anwendung des Mechanismus auf eine Rundschiebersteuerung mit nur zwei Rundschiebern, von denen jeder den Dampfeintritt und Dampfaustritt zugleich bewirkt.

Der Hebel /'' schwingt um den im Bock B gehaltenen Bolzen c. Der Kopf des Hebels/" ist hammerartig geformt und trägt vorn den Angriffsbolzen für die Excenterstange e und hinten die Angriffsbolzen q und q' der Grundschieberzugstangen zz, welche die auf der Axe w der Grundschieber ί ί sitzenden Kurbeln α α bewegen. Auf dem Hebel /" ist der Schwingungsbolzen des Expansionsdreiecks d befestigt, welches die gleichfalls um den Bolzen c schwingenden Expansionshebel i und 2' bewegt. Diese sind durch die Zugstangen z'z' mit den auf den Axen w', Fig. 9, der concentrisch im Innern der Grundschieber liegenden Expansionsschieber j s aufgekeilten Kurbeln a' verbunden, welche mit Fallgewicht g versehen sind und auf Buffer P aufschlagen. Das Gewicht g erhält den Expansionsschieber nach erfolgter Expansion in geschlossener Stellung und durch den Buffer P wird der Rückgang des Expansionsschiebers begrenzt.

Die Wirkung des Mechanismus ist identisch mit dem bei der Ventilmaschine beschriebenen.

Fig. 8 zeigt einen Schnitt durch den Rundschieber ;

Fig. 9 eine Längenansicht der ineinander gesteckten Schieber;

Fig. 9a die Grundschieberplatte;

Fig. 9b das Grundschiebermitnehmergerippe; Fig. 9 c die Expansionsschieberaxe.

Claims (2)

Patent-An Sprüche:

1. Der durch Beschreibung und Zeichnung nachgewiesene Mechanismus für Steuerungen mit durch den Regulator beeinfiufster Expansion in seiner ganzen Zusammensetzung, insbesondere:

a) die Erzeugung der Expansion durch das durch Beschreibung und Zeichnung nachgewiesene Expansionsdreieck, beeinflufst durch die an der Regulatorhülse befestigte und auf der Regulatorspindel sich liebende und senkende Schnecke n, in Verbindung mit Schneckenrad m, Kurbel η und Zugstange k..

b) die Anordnung der Ventil winkelheb el i i und die Gabelung der Excenterstange e zum Zweck der Hervorbringung einer Voreilung der Auslafsventile.

2. Die Anwendung des durch Beschreibung und Zeichnung nachgewiesenen Mechanismus auf Rundschiebersteuerungen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.