DE181595C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

und einem Hilfsschieber.

Die Erfindung betrifft eine Schieberanordnung zur Verteilung des Arbeitsmittels bei schwungradlosen Dampfmaschinen, wie direkt wirkenden Dampfpumpen, Luftkompressoren und dergl.

Die Steuerung besteht aus einem den Dampfein- und -auslaß für den Arbeitszylinder steuernden Hauptschieber und einem in bekannter Weise quer zu ersterem bewegten Hilfsschieber. Letzterer steuert den Dampfeinlaß für die bekannten Umsteuerungszylinder des Hauptschiebers, hat bei dieser Anordnung jedoch an der Steuerung des Dampf ein und -auslasses für den Arbeitszylinder neben bezw. unabhängig von dem Hauptschieber teil. Die Steuerung ist nämlich derart ausgeführt, daß anfangs nur durch Einströmungskanäle des Hauptschiebers und erst nach einem gewissen Kolbenweg durch vom Hilfs-

ao schieber eröffnete Einströmungen oder umgekehrt der Dampfeinlaß in den Arbeitszylinder gestattet wird. Beide Schieber sind in einem Entlastungsrahmen eingebaut, in welchem die an entsprechenden Schieberspiegeln ausmündenden Kanäle in der Weise angeordnet sind, daß der Hilfsschieber zwecks Umsteuerns des Hauptschiebers den Dampf in den betreffenden Umstetierungszylinder einläßt, der Hauptschieber bei seiner Bewegung jedoch die Kanäle verschließt, so daß 35

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der Hauptschieber in seiner Endstellung stoßfrei zur Ruhe kommt. Die Einströmungskanäle des Hauptschiebers münden an besonderen Durchbrechungen der Umsteuerungskolben aus, welche Anordnung ermöglicht, daß durch Drehen dieser Kolben von außen mittels ihrer Befestigungsvorrichtung am Schieberkasten der Durchlaß beliebig verengt oder ganz geschlossen werden kann.

Die neue Anordnung gestattet deshalb nicht allein ein leichteres und gleichmäßigeres Arbeiten der Steuerung und eine sanftere Bewegung des Hauptschiebers, sondern ermöglicht es auch, die Leistung der Dampfmaschine innerhalb weiter Grenzen dem Bedarf entsprechend zu regeln.

Auf der Zeichnung ist die Anordnung in einer Ausführungsform dargestellt.

Fig. ι ist ein senkrechter Schnitt nach der Linie A-B der Fig. 2.

Fig. 2 ist ein wagerechter Schnitt nach der Linie C-D der Fig. 3.

Fig. 3 ist die Vorderansicht des Schieberkastens und des Schiebergehäuses ohne Schieberkastendeckel und ohne Hauptschieber.

Fig. 4 ist ein senkrechter Schnitt nach der Linie E.-F der Fig. 3.

In dem gezeichneten Ausführungsbeispiel ist. ι der senkrechte Schieberspiegel des Dampfzylinders, der mit zu dem oberen bezw.

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O ..

unteren Ende des Arbeitszylinders führenden Dampfeinströmungskanälen 2 und 3 und dem in ein Auspuffrohr mündenden Ausströmungskanal 4 versehen ist.

Der Schieberkasten 18 ist zweckmäßig von zylindrischer Form, mit einem Dampf eintrittsstutzen 40 versehen und kann an einem geeigneten Flansch über dem erwähnten Schieberspiegel 1 mittels Bolzen oder auf andere geeignete Weise befestigt sein, wobei ein Deckel 34 auf dem Kasten vorgesehen ist, um das Innere der Schieber zugänglich zu machen. Der Hauptschieber 5 ist mit Einströmungskammern 6 und 7 und mit einer Ausströmungskammer 8 ausgestattet, welche jede in der Mitte geteilt ist, und zwar durch eine Längsrippe oder Wand 9, die als eine weitere Schieberfläche zur Verteilung des Treibmittels in die Schieberzylinder 10 und 11 dient. Höhlungen 12 und 13 nebst Kanälen 14 und 15 stellen die Verbindung her zwischen den Schieberzylindern und einer zweiten

■ Schieberfläche auf der ■ Rückseite des HaupJ-

schiebers, während ähnliche oder gleiche Höhlungen und Kanäle in der Vorderfläche des Hauptschiebers ausgebildet sind, um den Hauptschieber von dem Druck des Treibmittels ganz oder nahezu zu entlasten. Kolben 16 und 17, zweckmäßig hohl ausgeführt, sind an dem Schieberkasten 18 mittels Bolzen 19 und 20 mit T-förmigem Kopf befestigt. Die erwähnten Kolben dienen auch als Schieber oder Ventile für Nebeneinströmungen und sind zu diesem Zwecke mit Einströmurigskanälen 21 und 22 und Durchlaßkanälen 23 und 24 versehen, die abwechselnd mit in die Schieberzylinder einmündenden Kanälen 25 und 26 zusammenfallen, wenn der Hauptschieber sich an einem Ende seines Hubes befindet, wodurch die Verbindung des Inneren des Schieberkastens 18 mit den Kammern 6 und 7 des Hauptschiebers abwechselnd hergestellt wird, falls die Kolben sich in der gezeichneten Stellung befinden. Wird jedoch der Kolben 17 um 90⁰ gedreht, so stehen die Kanäle 24 und 26 im rechten Winkel zuein-' ander, in welcher Stellung die erwähnte, am Ende der Schieberbewegung eintretende Verbindung aufgehoben ist, \vas in ähnlicher Weise auf der anderen Seite bei der Verdrehung des Kolbens 16 auftritt.

Der Hauptschieber ist in einem an den Enden offenen dreiseitigen Rahmen oder Sattel 27 eingeschlossen, der mit seinen vorspringenden Seitenwänden auf dem Schieberspiegel ι aufruht und durch Führungen 28 an seitlicher Bewegung gehindert ist. Die innere, an der Rückseite des Hauptschiebers anliegende Fläche des Rahmens 27 ist zu einem Schieberspiegel ausgebildet und gegenüber den Kanälen 2, 3 und 4 entsprechend mit Kanälen 2", 3* und 4^a sowie mit Einströmungskanälen 29 und 30 versehen, welche letzteren im Schieberspiegel des im Rahmen angeordneten Hilfsschiebers 31 ausmünden. Der Rahmen wird zweckmäßig auf den Schieberspiegel ι durch eine Feder 33 angedrückt, und seine Bewegung von dem Spiegel ist durch Anschläge 32 am Schieberkastendeckel 34 begrenzt. '

Der Spiegel des Hilfsschiebers 31 erstreckt sich durch den Rahmen 27 und enthält außer den Einströmungskanälen 29 und 30 Hilfskanäle 35 und 36 für die Dampfeinströmung und 37 und 38 für die Ausströmung in und aus denSchieberzylinderniobezw.il. Ferner sind Kanäle 39 darin vorgesehen, welche sich vom Spiegel des Hilfsschiebers 31 zu dem am Rahmen ausgebildeten Spiegel des Hauptschiebers erstrecken und die Verbindung des Hilfsschiebers mit dem Hauptausströmungskanal 4 durch die Muschelhöhlung 8 im Hauptschieber hindurch herstellen. Die Einströmungskanäle 35,36 und die Ausströmungskanäle 37, 38 sind zweckmäßig in dem Schie- berspiegel auf der Innenseite des Rahmens in solcher Lage angeordnet, daß, wenn sich der Hauptschieber am Ende seines Hubes befindet, der erwähnte Einströmungskanal für den an dem betreffenden Ende gelegenen Schieberzylinder offen ist, während für den am anderen Ende befindlichen Schieberzylinder der Ausströmungskanal offen ist. Die übrigen Einströmung^- und Ausströmungskanäle sind in diesem Falle ganz oder nahezu durch den Hauptschieber geschlossen und ebenso entsprechend, wenn sich der Hauptschieber am anderen Ende seines Hubes befindet.

Der Hilfsschieber 31, in dem eine als Muschelhöhlung für die Ausströmung dienende Ausdrehung 41 vorgesehen ist, ist auf einer Spindel 42 befestigt, welche mittels Stopfbüchsen 43 durch den Schieberkasten 18 geführt und außerhalb mit einem geeigneten Gestänge verbunden ist, womit der Hilfsschieber von dem gewöhnlichen Kreuzkopf oder der Kolbenstange aus bewegt wird.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Es sei angenommen, daß der Hauptschieber 5 sich in seiner Endstellung links im Schieberkasten und der Hilfsschieber 31 sich in seiner oberen Stellung befindet ■ (nach Fig. 3). Der Dampf tritt durch den Stutzen 40 in den Schieberkasten ein und von hier aus durch die Neberieinströmungskanäle 22, 24, 26 in die Einströmungskammer 7 des Hauptschiebers und alsdann durch den Kanal 3 in das obere Ende des Dampfzylinders, so daß der Dampfkolben durch den Dampfdruck abwärts bewegt wird. Alsdann beginnt die Schiebersteuerung den Hilfsschieber abwärts

zu bewegen, wobei der Kanal 29 im Hilfsschieberspiegel freigelegt wird, wenn der Kolben etwa die Hälfte seines Hubes erreicht hat, so daß der volle Querschnitt der Dampfeinströmung am Ende des Kolbenhubes, wenn der Widerstand der Pumpe am größten ist, eröffnet ist. Gegen das Ende des Kolbenhubes legt die obere Kante des Hilfsschiebers

.· 31 auch den Einströmungskanal 35 frei, und läßt daher Dampf durch die Höhlung 12 und den Kanal 14 in den Schieberzylinder 10 einströmen, während gleichzeitig die mittlere Kante an der Ausströmungskammer 41 des Hilfsschiebers den Kanal 38 freilegt und Dampf aus dem Schieberzylinder 11 durch die Höhlung 13, den Kanal 15 und die Ausströmungskanäle 39 entweichen läßt, wodurch der Hauptschieber von links nach rechts verschoben wird. Wenn hierbei der Hauptschieber sich dem Ende seines Hubes nähert, überdeckt er die an der inneren Seite des Rahmens ausmündenden Kanäle 35 und 38 und schließt damit den weiteren Dampfeintritt in den Zylinder 10 und die Ausströmung aus dem Zylinder 11 ab, so daß ein Dampf puff er im Schieberzylinder gebildet wird, wenn der Hauptschieber seine äußerste Endstellung erreicht. Da die Bewegung des Dampfkolbens nun umgekehrt wird, veranlassen die entgegengesetzten Kanäle und Kammern in Haupt- und Hilfsschieber eine gleiche Wirkung während der Aufwärtsbewegung des Kolbens.

Die Aufgabe der Kanäle in den Kolben 16 und 17 besteht darin, Dampf in den Arbeitszylinder einzulassen oder überzuleiten, wenn dies während dieses Teiles des Kolbenhubes erforderlich ist, wenn der Hilfsschieber 31 die Haupteinströmung noch überdeckt, wie oben beschrieben. In diesem Falle strömt Dampf durch den Kanal 22, hierauf durch die Kanäle 24 und 26, sobald sie in der Endstellung des Hauptschiebers zusammenfallen, ferner durch die Kammer 7 des Hauptschiebers und den Kanal 3 in den Dampf zylinder und in ähnlicher Weise durch die entsprechenden Kanäle im Kolben 16, wenn der Hauptschieber in seine andere Endstellung gelangt ist.
Durch Drehen der Bolzen 19 und 20 mittels ihrer außerhalb des Schieberkastens gelegenen vierkantigen Enden kann der Querschnitt der Öffnungen, welche an einem Ende von den Kanälen 23 und 25 und am anderen Ende von den Kanälen 24 und 26 gebildet werden, geändert werden, um auf diese Weise die Dampfeinströmung in solchem Grade zu regeln, wie zur Erzielung eines gleichmäßigen und ruhigen Arbeitens der Pumpe erforderlich ist.

Es ist leicht ersichtlich, daß der als Kolbenschieber ausgeführte Hilfsschieber verhältnismäßig weite Einströmungs- und Ausströmungsöffnungen in bezw. aus den Schieberzylindern ergibt, verglichen mit einem Flachschieber bei gleichem Hub, und daß infolgedessen die Wirkung des Hauptschiebers sicherer und der Hub der Pumpe in seiner ganzen Ausdehnung gleichmäßiger ausfällt.

In manchen Fällen kann die Anordnung auch so getroffen sein, daß, anstatt den Ein-Strömungskanal 29 zu öffnen, wenn der Dampfkolben die Mitte des Hubes erreicht hat, der Hilfsschieber diesen Kanal bei oder vor Beginn des Kolbenhubes eröffnet und ihn \vieder abschließt, wenn der Kolben sich in einiger Entfernung von seiner Endstellung befindet, um so die Leistung der Änderung der Belastung anzupassen.

Claims (4)

Patent-An Sprüche:

1. Schieberanordnung für schwungradlose Dampfmaschinen mit einem Haupt- und einem Hilfsschieber, von welchen ersterer sich an fest angeordneten Kolben quer zu letzterem verschiebt, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptschieber (5) in einem U-förmigen Rahmen (27) angeordnet ist und die Dampfeinströmungskanäle (2,3) vom ersteren in Verbindung mit den Kolben (16, 17) durch besondere Nebeneinströmungskanäle (25, 26) gesteuert werden, während der Hilfsschieber (31) im Jochteil des Rahmens angeordnet ist und mittels besonderer Einströmungs- und Ausströmungskanäle im Rahmen (29, 30, 35. 36, 37. 38) einen, zweiten Dampfeinlaß in den Arbeitszylinder und außerdem den Dampfein- und -auslaß der die Kolben (16, 17) enthaltenden Schieberzylinder (10,11) steuert, vermittels deren der Hauptschieber (5) bewegt wird.

2. Ausführungsform der Schieberanordnung nach Anspruch 1,. dadurch gekennzeichnet, daß in den Kolben (16, 17) und in den zugehörigen, im Hauptschieber (S) ausgebildeten Zylindern (10,11) Kanäle oder Nuten (21, 22, 23, 24, 25, 26) vorgesehen sind, die zusammenfallen, wenn der Hauptschieber nach der entgegengesetzten Seite verschoben ist, und damit einen Weg für die Dampfeinströmung eröffnen.

3. Ausführungsform der Schieberanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (16,17) durch Bolzen (19,20) mit rechteckigen Köpfen oder in anderer Weise so am Schieberkasten befestigt sind, daß sie von außen leicht gedreht werden können und damit der von den Kanälen (21, 22, 23, 24, 25, 26) im Kolben und im Hauptschieber ge-

bildete Durchlaß beliebig geändert oder ganz geschlossen werden kann.

4. Ausführungsform der Schieberanordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in einem auf der Innenseite des Entlastungsrahmens (27) ausgebildeten Schieberspiegel und in der gegenüberliegenden Fläche des Hauptschiebers (5) besondere Kanäle und Höhlungen {2^a, 3", 4^a) vorgesehen sind, vermittels deren der Hauptschieber die Dampfverteilung· und eine Kompression in den Schieberzylindern am Ende seines Hubes veranlaßt, während der Hilfsschieber die Damp fein- und -ausströmung dieser Zylinder steuert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.