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Umsteuervorrichtung für Kraftmaschinen mit Drehschieber. Gegenstand
der Erfindung ist eine Kraftmaschine, die durch Dampf, Wasser, Gas, Preßluft oder
ein anderes unter Druck stehendes Betriebsmittel betrieben wird und mit einem Drehschieber
versehen ist, durch den das Betriebsmittel in die Zylinder einer einfach oder doppelt
wirkenden Maschine eingelassen wird.
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Gemäß der Erfindung ist ein Getriebe zum Umsteuern der Maschine unter
Druck vorgesehen, das bei einer einfach wirkenden Maschine unten und bei einer doppelt
wirkender Maschine vorzugsweise oben angebracht ist.
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Die Erfindung wird im nachstehenden an einer stehenden Maschine beschrieben,
ist jedoch auch bei liegenden Maschinen verwendbar.
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Auf der Zeichnung stellt Abb. i in Vorderansicht eine einfach wirkende
Maschine gemäß der Erfindung dar. Abb. 2 ist eine Seitenansicht des unteren Teiles
der Maschine mit dem Umsteuerungsgetriebe. Abb.3 ist ein Schnitt nach Linie A-A
der Abb. 2. Die Abb. 4 zeigt den oberen Teil einer doppelt wirkenden Maschine gemäß
der Erfindung im Aufriß, Abb.5 im Grundriß. Abb.6 zeigt den Träger für die Schnecke
des Umsteuerungsgetriebes in Vorderansicht, Abb.7 in Seitenansicht und Abb. 8 in
Draufsicht.
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An einer Grundplatte i sind in geeigneten Abständen voneinander Ständer
:2 befestigt, an deren oberem Ende eine Platte 3 angebracht ist, an welcher die
Zylinder 4 der Maschine befestigt sind. In manchen Fällen ist es zweckmäßig, nur
zwei Zylinder zu verwenden.
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Auf den oberen Flächen der Platten 3 sind Arme 5 angebracht, die oben
durch ein uerstück 6 verbunden sind, in welchem ein- Lager für die senkrechte Welle
7 und für den Lagerzapfen des Drehschiebers der Maschine gebildet ist.
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Am unteren Ende der Ständer :2 sind Lager oder Lagerblöcke 8 und ein
langer Block 9 mit Lagern für drei besondere Wellen angebracht.
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In Abb.3 sind zwei besondere Lagersockel 8 gezeigt, die jedoch gegebenenfalls
auch aus einem Stück mit Lagern für zwei Wellen bestehen könnten. Zweckmäßig werden
zwei besondere Lager verwendet, um Platz zu schaffen für ein Schneckenrad.
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Auf der Grundplatte ist ferner noch ein drittes Lagergestell io zur
Aufnahme des verjüngten Endes einer Welle ii mit einem Schwungrad 12 angebracht.
Das entgegengesetzte Ende der Welle i i wird von dem mittleren Lager des Blockes
9 gehalten.
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Die Zylinder 4 können oben auf der Platte 3 oder wie in Abb. i gezeigt,
hängend an der Unterflache dieser Platte angebracht sein.
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Am oberen Ende der Welle 13, deren unteres Ende den - Drehschieber
trägt, ist ein Stirnrad 14 verschiebbar angebracht, das sich nicht unabhängig von
der Welle und dem Schieber drehen kann.
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Mit dem Rade 14 steht in Eingriff ein Stirnrad 15 am oberen Ende der
Welle 7, die oben und unten bei 16 und 17 verjüngt ist, um sie in die Lager an dem
Querstück 6 und in einem Block 18 an einem der Ständer 2 einführen zu können. Die
letzteren werden durch Bolzen oder Querstangen i9 in Stellung gehalten.
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Das übersetzungsverhältnis zwischen den Rädern 14 und 15 ist 2:1.
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In Abb. 3 sind vier Kurbeln 2o gezeigt, die um 9o° gegeneinander versetzt
sind, so daß also eine Gruppe von. vier Zylindern und Kolben mit ihren Kurbelstangen
entsteht. Zwei Wellen 21, 22 sind mit je zwei Kurbeln 2o versehen, deren Enden in
den Gestellen 8 und 9 gelagert sind. Die beiden Kurbelwellen stehen miteinander
durch Stirnräder 23, 24 in Verbindung, die mit Naben 25, 26 versehen sind und mit
dem Stirnrade 27 auf der Treibwelle i i in Eingriff stehen. Die heilen Räder 23,
24 besitzen denselben Durchmesser und die gleiche Zähnezahl. Die Kurbelwelle 22
wird in ihrer Arbeitslage gesichert durch die Nabe 25, den Bund 28 und einen Stift
29, der an der rechten Seite des Bundes (Abb. 3) angebracht ist. Die Kurbelwelle
21 wird in ihrer Lage durch die Nabe 26, den Bund 30 und den Stift 31 am
linken Ende gesichert.
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Am unteren Ende der Welle 7 ist ein Schneckenrad 32 angebracht, das
mit einer Schnecke 33 in Eingriff steht, die auf einem i Teil der Welle 22 zwischen
der Seite des Ständers 2 und einer der Kurbeln 2o verschiebbar angebracht ist. An
jeder Seite der Schnecke ist eine Platte 34, 35 befestigt, die durch einen Block
36 in Abstand gehalten i werden, der durch den Bolzen 37 (Abb. 6 bis 8) in seiner
Lage gesichert wird. Zwischen den inneren Flächen der Platten 34
und
35 ist eine Keilnut 38 an der Kurbelwelle 22 angebracht, die einen Keil 39 aufnininit,
so daß sich die Schnecke 33 mit der Welle dreht und auf ihr verschoben werden kann.
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Die Schnecke und die Platten erhalten die zum Umsteuern des Schiebers
erforderliche hin und her gehende Bewegung durch einen Hebel 4o, der bei 41 an einem
Halter 42 schwingbar gelagert ist und dessen unteres Ende 43 zylindrisch gestaltet
ist, so daß es in die entsprechende Ausnehmung 44 (Abb. 6 bis 8) an dem Arm 45 paßt,
der durch die Schraube 46 an den Platten 34, 35 und dem Block 36 befestigt ist.
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An dem Handgriff 47 des Hebels 40 ist bei 48 ein unter Federwirkung
stehender Handgriff 49 mit einem gegabelten Vorsprung 5o abgelenkt, der durch einen
Lenker 51 an Augen 52 einer verschiebbaren Platte 53 angeschlossen ist. Diese Platte
ist mit einem Vorsprung oder einer Klinke 54 versehen, die in eine oder mehrere
Kerben 55 an dem Arm 56 eingreift, der durch die Flanschen 57 und die Stellschrauben
58 am Rande eines ,der Ständer 2 befestigt ist. In der- Stellung der Abb. i und
2 greift der Hebel 4o mit seiner Klinke 54 in eine innere Kerbe ein.
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Die Kurbelwellen, das Schwungrad und andere Teile, die damit verbunden
sind, werden in der üblichen Weise durch Kurbeln, Kurbelstangen und Kolben gedreht.
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Durch die Schnecke 53, die mit dem Schneckenrad 32 auf der senkrechten
Welle 7 in Eingriff steht, wird dem Zahnrad 15 die erforderliche Drehung erteilt
und damit auch dem Rade 14, um die Welle 13 und den Drehschieber zu drehen. Die
Schnecke auf der Kurbelwelle 22 kann so angeordnet sein, daß sie sich sechsmal dreht,
wenn sich das Schneckenrad 32 einmal dreht, und das Stirnrad 15 hat vorzugsweise
die doppelte Anzahl von Zähnen wie das Rad 14, so daß sich drei Umdrehungen der
Kurbelwellen auf eine Unidrehung der Schieberspindel ergeben.
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Dieses Übersetzungsverhältnis kann natürlich auch abgeändert werden,
vorzugsweise «ird jedoch ein Verhältnis gewählt, welches ein Zielfaches von drei
ist.
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Steht die Maschine still oder arbeitet sie unter einem beliebigen
Druck oder bei einer bestimmten Geschwindigkeit, so kann sie durch Bewegen des Handhebels
40 umgesteuert werden, wobei die Klinke 54 durch den unter Federwirkung stehenden
Hebel 49 verstellt und in die äußere Kerbe 53 des Armes 56 bewegt wird. Das untere
Ende 44 des Hebels 4o bewegt dann den Arm 45 nach innen, wobei er die Platten 34,
35, den Block 36, die Schnecke 33 und den Keil 29 mitnimmt. Die gleitende Bewegung
der Schnecke dreht das Schneckenrad 32 etwas in der entgegengesetzten Richtung,
wodurch der Drehschieber gedreht wird und augenblicklich den Eintritt des Betriebsmittels
in den Zylinder unterbricht, währeAd der Einlaß von dem Kanai dieses Zvlinders nach
dem eines an-1 deren Zylinders umgestellt und dadurch die Bewegung der Maschine
umgekehrt wird.
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In Abb. 4 und 5 ist des obere Teil einer doppelt wirkenden Maschine
gezeigt, deren Zylinderpaar an Vorsprüngen der Grundplatte befestigt ist, während
ein dritter Vorsprung für einen Block vorgesehen ist, in welchem eine Anzahl von
Umfangsnuten und eine mittlere Öffnung gebildet ist, die mit einem Auslaßrohr in
Verbindung steht. Da die Maschinenzylinder, anstatt hängend an der Platte 3, auf
der Grundplatte i angebracht sind, ist es erforderlich, daß die Treibwelle i i in
Lagern gelagert wird, die am oberen Teile der Ständer befestigt sind. An jedem der
äußeren Enden der Treibwelle ist eine Scheibe 59 angebracht, die mit einem Stift
6o versehen ist, an dem eine Verbindungsstange angebracht ist. Wenn die Teile in
der oben beschriebenen Weise angebracht sind, dann sind die Schnecke 33, das Schnekkenrad
32, der Umsteuerhebel 40 und die damit verbundenen Teile von ähnlicher Bauart wie
bei der einfach wirkenden Maschine, nur daß die senkrechte Welle 7 kürzer gehalten
ist, um sie den neuen Lagen der Zylinder anzupassen, und der Arm 61 nimmt die Stelle
des Querstückes 6 und der Arm 62 die Stelle des Auges 18 ein. Die Umsteuerung der
Maschine erfolgt in der vorher beschriebenen Weise.