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Anlaßvorrichtung für Kolbendampfmaschinen Die Erfindung betrifft eine
Anlaßvarrichtung für Kolbendampfmaschinen mit hydraulisch gesteuerten Einsitzeinlaßventilen
und bezweckt beim Umsteuern bei voller Fahrt ein volles Bremsdiagramm zu erreichen
oder die Maschine innerhalb kürzester Zeit zum Stillstand zu bringen.
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Die Erfindung besteht darin, daß beim Umsteuern der Druck in der Dampfleitung
vor der Maschine mit Hilfe einer a.bblasevorrichtung so weit herabgemindert wird,
daß die zur Verfügung stehende Kraft der Steuerung ausreicht, um die Einlaßorgane
bei beliebigem Druck oder bei beliebiger Kolbenstellung öffnen zu können. Die Abblasevorrichtung
kann derart in Abhängigkeit vom Frischdampfventil. bewegt werden, daß bei Eröffnung
des Frischdampfventils die Abblasevorri,chtung geschlossen wird und umgekehrt beim
Schließen des Frischdampfventils die Abblasevorrichtung sich öffnet.
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Der Erfindungsgegenstand ist auf der Zeichnung schematisch dargestellt.
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i ist der Dampfmaschinenzylinder mit Kolbenstange 2 und Kolben 3.
Das Dampfeinlaßventil 4 ist als Einsitzventil ausgebildet und wird durch eine im
Gehäuse 5 angeordnete Vorrichtung hydraulisch gesteuert. Die Zufuhr und Abfuhr der
Steuerflüssigkeit erfolgt durch die Leitung 6, die Abführung der durchgesickerten
Flüssigkeit durch die Leitung 7. In der Dampfleitung 8 ist das ebenfalls als Einsitzventil
ausgebildete Frischdampfventil A eingebaut, das durch den vom Steuerorgan i i beherrschten
Servomotor io bewegt wird. Auf dem Führerstand ist der Steuerhebel 25, durch welchen
das Steuerorgan i i beeinflußt wird, vorgesehen. i2 ist das Abblaseventil, welches
an die Dampfleitung 8* angeschlossen ist. Von dieser letzteren zweigt eine weitere
Leitung 13 ab, welche zum Steuerorgan i i führt.
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Für die Bewegung der verschiedenen Organe sind folgende Druckmittelleitungen
(z. B. für öl), die von der gleichen, der Einfachheit halber nicht gezeichneten
Fördervorrichtung beliefert werden können, vorgesehen i. Für die Bewegung des Steuerorgans
i i, dessen Kolben 15 mit der Fläche 16 unter der Wirkung des Frischdampfes
steht, die in das Gehäuse 17 einmündende Leitung 14 und von dort weitergeführte
-Leitung 18.
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2. Für die Bewegung des Servomotorkolbens 23, die in das Gehäuse i
i geführte Druckölleitung i 9 und die das Gehäuse i i mit dem .Innern des Servomotorzylinders
i o verbindende Leitung 2o.
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3. Für die Bewegung des Abblaseventils 12, die Druckölleitungen 21
und 22.
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Der S-ervomotorkolben 23 wird normalerweise durch das durch die Druckölleitung
24 auf die Kolbenfläche wirkende 01 in der Schließlage gehalten.
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Dabei entspricht der Druck des Öls in den Leitungen 14, 19, 21, 24
dem durch dien Fördervorrichtung erzeugten Druck, während in den Leitungen 6,
18, 20, 22 und der Rückführung
32 der Druck des Öls wechselt,
je nach dem durch Doppelpfeile angegebenen Ablauf oder der Zufuhr.
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Für die Abführung der verschiedenen Drucköle sind folgende Leitungen
vorgesehen: Für das durch die Leitung 14 zugeführte Öl die Leitung 44, für Zuleitung
i9 Ableitung 26, für Zuleitung 21 Ableitung .a7. Ferner sind für die infolge Undichtheit
ausströmende Druckflüssigkeit Ablaufleitungen vorgesehen., z. B. beim Servomotor
die Leitung 28, beim Abblaseventil die Leitung 29, beim Servomotorsteuerorgan die
Leitungen 3o und 31. Die Rückführung des Steuerorgans 15 erfolgt durch Leitung 32.
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Die Vorrichtung ist für die abgestellte Maschine gezeichnet. Der Hebel
25 befindet sich in der Mittelstellung; das Frischdampfventil ist geschlossen, das
Abblaseventil geöffnet. Das Dampfeinlaßventil in einer Lage entsprechend der Steuerung
im betr. Zeitpunkt. Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist Balgende: Wird der Hebel
25 nach rechts gedreht und zuerst in eine Mittelstellung zwischen der eingezeichneten
und der punktierten Lage gebracht, so@ drückt der Nocken 33 auf die Feder 41, die
den Schieber 34 nach unten bewegt, so daß das Drucköl durch Leitung 14 und Öffnung
35 in die Leztung 18 und über die Fläche 36 des Steuerorgans i i fließen kann. Dadurch
wird das Steuerorgan 15 abwärts gedrückt und gibt für das durch die Leitung i 9
zuströmende Drucköl den Weg durch die Leitung 2o unter den Kolben 23 des Servomotors
io frei. Der Kolben 23 wird entgegen dem auf die Fläche 37 wirkenden Druck gehoben,
öffnet das Ventil A und gestattet die Dampfzufuhr nach dem Einlaßorgan 4. Mit dem
Servomotorkolben 23 wird auch der Schieber 38 durch das aus der Leitung --i kommende
Öl gehoben, so daß Drucköl durch die Öffnung 39 und die Leitung a2 über den Kolben
4o des Abblaseventi.7.s strömt und dieses schließt. Durch die Rückführung 32 ist
das Steuerorgan 15 nach seiner Verschiebung wieder in seine Mittellage zurückgeführt
worden. Mit dem Eröffnen des Frischdampfventils A strömt Dampf durch die Leitung
13 unter die Fläche 16 des Steuerorgans 15, .so daß dieses einerseits unter der
Wirkung des durch die Druckölleitung 18 zugeführten Öls, anderseits unter der Wirkung
des Frischdampfes steht.
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Bei normaler Fahrt muß der Steuerhebel. 25 z. B. in die gestrichelt
eingezeichnete Lage II gebracht werden, dadurch wird die Feder 41 stärker gespannt
und der Öldruck in der Leitung 18 und mithin auch über der Fläche 36 steigt, so.
daß wiederum die Verbindung der Leitung i9 und 2o mit dem Innern des Zylinders des
Servomotors io hergestellt ist. Das Frischdampfventil A wird weiter geöffnet und
die zu den Einlaßorganen strömende Dampfmenge vergrößert. Dadurch steigt der Dampfdruck
in der Leitung 8'e, somit auch in. der Leitung 13 und unter der Kolbenfläche 16
des Steuerorgans 1 i und bewirkt eine Verschiebung des inzwischen durch die Rückführung
32 in die Mittellage gebrachten Schiebers 15 im entgegengesetzten Sinne, wodurch
die Zufuhr von Drucköl und mithin die Stellung des Kolbens 23 und die Eröffnung
des Ventils A bestimmt wird.
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Soll nun z. B. während voller Fahrt die Maschine plötzlich angehalten
werden, so muß der Steuerhebel 25 aus der punktiert gezeichneten Lage II in die
punktiert gezeichnete Lage III umgestellt werden. Die Druckverhältnisse in den Ölleitungen
können derart gewählt werden, daß z. B. eine der Stellung III entsprechende Lage
des Steuerhebels 25 einem Gegendruck von i1/2Aizn. entspricht. In der Lage III des
Hebels 25 ist die Feder 41 weniger gespannt als in der Lage II, und der Schieber
34 kann dann steigen, so daß die ölleiting 18 mit der Ab -laufleituug 44
durch die Öffnung 45 verbunden wird. Unter dem Druck des Dampfes auf die Fläche
16 steigt der Schieber 15 und verbindet die . Leitung 2o mit der Ablaufleitung 26,
wodurch der Kolben 23 und mit diesem das Ventil A abwärts bewegt werden. Durch die
Spindel 42 wird das Steuerorgan 38 nach unten gedrückt, wodurch die vom Abblaseventil
12' kommende Leitung 22 von der Leitung 21 abgeschlossen und mit der Ablaufleitung
27 verbunden wird. Der Kolben 40 ist entlastet, das Abbläseventil12 öffnet sich
und: läßt den Dampf durch die Leitung 5o ins Freie abströmen.
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Der Schieber. 34 wirkt seinerseits als Druckregler für die Leitung
18, d. h. .er hält den Druck in der Leitung auf einer der Spannung der Feder 41
entsprechenden Höhe. Diesem Öldruck, der auf die Fläche 36 des Schiebers 15 wirkt,
entspricht ein Dampfdruck in der Leitung 8*, der auf die Fläche 16 des gleichen
Schiebers wirkt, d. h. das Frischdampfventil A kann nur in Ruhe bleiben, wenn Öldruck
und Dampfdruck einander das Gleichgewicht halten.
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Muß die Maschine rasch umgesteuert werden, so wird der Steuerh.ebel25
aus der Stellung 1I (volle Fahrt vorwärts) in die Stellung III (rückwärts) mit so
stark verringertem Dampfdruck, daß das Einlaßventil bei jeder Kolbenstellung sich
öffnet, gebracht. Dadurch wird die Feder 41 teilweise entspannt; der Öldruck in
der Leitung
i 8 fällt, und der auf die Fläche 16 wirkende Dampfdruck
schiebt das Steuerorgan 15 nach oben, wodurch die Leitung ao mit dem Ablauf
26 verbünden wird und das VentilA sich senkt. Gleichzeitig wird der Steuerschieber
38 abwärts gedrückt, die Leitung 22 mit der Leitung 27 verbunden, und das Abblaseventil
12 bläst ab. Wird der Drehsinn der Maschine umgekehrt, so braucht sie Dampf; der
Dampfdruck in 8* fällt; jetzt überwiegt der Öldruck in der Leitung 18; das FrischdampfventilA
wird geöffnet und das Abblasev entil 12 geschlossen.
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In Abb. 2 ist eine abgeänderte Ausführungsform dargestellt, in der
die Leitung 27 in die Leitung 18 mündet, so daß der Öldruck auf der Fläche q.o des
Abblaseventils 12 nie unterhalb des üldruckes in der Leitung 18 sinken kann. Somit
kann das Ventil 12 nur so lange abblasen, bis der Dampfdruck in der Leitung 8* die
dem Öldruck .in der Leitung 18 entsprechende Höhe erreicht hat.