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Einschubaggregat zum Umbau von Kolbenschieberdampfmaschinen in solche mit Ventil- steuerung.
Es ist bereits bekannt, für den Umbau von Kolbendampfmaschinen, insbesondere von Loko- motivdampfmaschinen oder Sehiffsdampfmasehinen, mit Schiebersteuerung in solche mit Ventilsteuerung Steuergruppen zu benutzen, die aus je einem Einlass-und einem Auslassventil mit ineinander-
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welche Steuergruppen an Stelle des ausgebauten Kolbenschieber in beide Enden des Kolbenschiebergehäuses eingesetzt werden. Um besondere Schliessfedern für die Ventile zu vermeiden, werden diese
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Die vorliegende Erfindung bezweckt nun die besondere Ausbildung einer solchen Steuergruppe, um einen gedrängten Zusammenbau aller Steuerteile und trotz dieses gedrängten Zusammenbaues genügend grosse Ventildurchlässe und genügend lange Führungen für die Ventilspindeln zu erhalten.
Auf diese Weise lässt sich die Steuergruppe als Normaltyp ausbilden, der eine einheitliche Fertigung zulässt und für verschiedene Typen von Lokomotivdampfmasehinen verwendbar ist, ohne erst den Zylinder auswechseln zu müssen. In gleicher Weise lässt sich die Erfindung auch zum Umbau von Schiffsdampfmasehinen benutzen.
Erreicht wird dies der Erfindung gemäss in erster Linie dadurch, dass der das Einlassventil
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reicht und diese Führung in ihrem oberen Teil von einem Hohlkörper umgeben ist, dessen Innenraum unter Dampfdruck gesetzt ist und auf die Ventilspindeln im Sinne des Schliessens der Ventile einwirkt. Die Abdichtung der Ventilspindeln gegen Durchtritt von Dampf wird noch dadurch unterstützt, dass
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Ventilsitz bildet, der bei geschlossenem Auslassventil und geöffnetem Einlassventil die Spindelführung von dem Überströmraum dicht abschliesst.
Ausserdem bezieht sich die Erfindung noch auf die weitere Durchbildung einer solchen Steuergruppe.
Auf der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsformen des Gegenstandes der Erfindung beispielsweise dargestellt. Fig. 1 zeigt hiebei eine Seitenansicht des Zylinders mit eingebauten Steuergruppen und den zugehörigen Steuerungsantrieb. Fig. 2 ist ein Längsschnitt durch eine Steuergruppe und das anliegende Zylindergussstück. Fig. 3 zeigt in der linken Hälfte einen Schnitt nach Linie 111-ici der Fig. 2 und in der rechten Hälfte einen Schnitt nach Linie 111 a-111 ader Fig. 2. Fig. 4 zeigt eine
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Schnitt nach Linie V-V der Fig. 2 in der Pfeilrichtung. A gesehen, während die Fig. 6 den gleichen Schnitt in der Pfeilriehtung B gesehen wiedergibt. Fig. 7 ist eine Stirnansieht der Auslassventilspindel.
Fig. 8 ist ein der Fig. 2 entsprechender Längsschnitt mit den Ventilen und den Zwisehenhebeln in der Leerlaufstellung. Fig. 9 und 10 zeigen zwei weitere Einbaumöglichkeiten der normal ausgebildeten Einschubaggregate mit dem zugehörigen Steuernockenantrieb im Schnitt.
Es ist 1 der Zylinder der Dampfmaschine mit einem parallel zur Zylinderachse liegenden Gehäuse, das bei der nicht umgebauten Maschine den Kolbenschieber aufnimmt. Nach dem Ausbau des Kolbenschiebers und seiner Laufbüchse wird in den frei gewordenen zylindrischen Raum von jeder Zylinder-
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spindeln 4 bzw. 5 einwirkenden Steuerantrieb betätigt werden. Der Steuerantrieb besteht im vorliegenden Falle aus einem auf einer Welle 6 befestigten Einlassnocken 7 und einem auf derselben Welle befestigten Auslassnocken 8. Bei der Schwingbewegung wälzen sich diese Nocken an den unteren Flächen von Zwisehenhebeln N und 10 ab. Das Ende des Auslasszwischenhebels übergreift hiebei gabelförmig
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enden einwirken können.
Der Einsatzkörper 11 für das Auslassventil 3 ist als Ventilkorb ausgebildet, der zwischen dem Ein-und Auslassventil einen mit dem Überströmkanal 12 in Verbindung stehenden Durchlass 12 a und hinter dem Auslassventil einen mit dem Auspuffkanal 13 in Verbindung stehenden Durchlass 13a hat. Der Einsatzkörper 11 wird unmittelbar in das Kolbenschiebergehäuse eingesetzt und in diesem durch Ringansätze lla abgestützt und abgedichtet.
In dem Einsatzkörper 11 ist ein zweiter Einsatzkörper 14 gelagert, der als Ventilkorb für das Einlassventil 2 ausgebildet ist. Er stützt sich mit seinem inneren Ende an einem Ringansatz 15 des Kolbenschiebergehäuses ab und wird durch den Einsatzkörper 11 in dem Gehäuse festgehalten. Gegebenenfalls können beide Einsatzkörper durch einen Passstift miteinander verbunden sein, um sie gemeinsam ein-und ausbauen zu können.
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Der Einsatzkörper 14 ist in der Mitte mit einer langen, bis zum Boden des Einsatzkörpers 11 reichenden Führung 16 versehen und in letzterem durch einen Ringansatz 14a zentriert. In der Führung 16 ist der innen liegende Teil der hohlen Auslassventilspindel 5 gelagert. Das innere Ende dieser Führung ist von einem Hohlkörper 17 umgeben. Der von diesem eingeschlossene Hohlraum 18 ist durch Bohrungen in dem Ventilkorb 14 und dem Einsatzkörper 11 und einem in die Bohrung 19 eingeschraubten Gewindestutzen 20 an eine nicht näher gezeigte Dampfleitung angeschlossen, durch die Nassdampf dem Hohlraum 18 zugeführt wird. Der Dampf wirkt auf das Ende der Auslassventilspindel und drückt dadurch das Auslassventil 3 auf seinen Sitz. Damit sich dieses nicht verdrehen kann, führen
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Die Führung 16 kann, wie die Fig. 4 zeigt, als ein besonderer Teil in den Ventilkorb 14 eingesetzt sein, was den Vorteil der leichten Zugänglichkeit des Raumes 18 bietet. Ausserdem kann für die Spindelführung widerstandsfähiger Baustoff genommen werden.
Die Hohlspindel 5 des Auslassventils wird von der Einlassventilspindel 4 durchsetzt. Diese ist innerhalb des Hohlraumes 18 auf einen kleineren Durchmesser abgedreht, so dass der Dampf auf die freie Ringfläche da wirken kann. Diese Ringfläche ist so bemessen, dass bei abgesperrter Dampfzufuhr der Schliessdampf das Einlassventil auf seinen Sitz drückt. Während des Betriebes wirkt ausserdem der im Frischdampfraum 24 herrschende Dampfdruck auf Schluss des Einlassventils 2.
Der den Schliessdampf für die Ventile aufnehmende Hohlkörper ist zweckmässig kegelförmig gestaltet, was zwei Vorteile mit sich bringt. Zunächst ist es dadurch möglich, die Spindelführungen zu verlängern, so dass kein Schliessdampf zwischen der Auslassventilspindel 5 und der Führung 16 in den zwischen den beiden Ventilen gebildeten Raum übertreten kann. Ferner wird der Hohlkörper 17 zum Teil von Heissdampf umspült, von diesem also beheizt, so dass der Nassdampf sich nicht nieder-
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wieder verdampft.
Um auch den Raum zwischen den beiden Ventilen 2 und 3 gegen das Steuergehäuse abzudichten, liegt der das Auslassventil 3 tragende Bund 5 a der Auslassventilspindel 5 bei geschlossenem Auslassventil an einer Auflagefläehe des Einsatzstückes 1 an und bildet so einen vor der Spindeldichtung liegenden ventilartigen Abschluss.
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(Fig. 2) ausgebildet sein, in dessen Hohlraum der Hohlkörper 17 hineinragt. Eine Entlastung des Ventils vom Dampfdruck wird durch mehrere in dem Boden des Ventils angebrachte Löcher 23 bewirkt, die den Dampf aus dem Frischdampfraum 24 unter die Glocke treten lassen.
Das Einlassventil 2 kann aber auch, wie die Fig. 9 zeigt, als Rippenventil ausgebildet sein, dessen Rippen 2 a schräg liegen und sich dem kegeligen Hohlkörper 17 anpassen. Das Einlassventil kann aber auch als Einsitzventil 2 b (s. Fig. 10) ausgebildet sein.
Das Einsatzstück 11 mit dem Einlassventilkorb 14 wird in der Bohrung des Schiebergehäuses durch das aufgesetzte zweiteilige Steuergehäuse 25 festgehalten.
Um hiebei die schädlichen Räume zu verkleinern, wird vor dem Einbau der Einsatzkörper in das Kolbenschiebergehäuse dem Einströmkanal 12 gegenüber ein sichelförmiges Füllstück 26 von gleicher Höhe wie der Einströmkanal eingesetzt und durch Schrauben 27 festgehalten.
Aus dem gleichen Grunde ist die dem Einströmkanal 12 gegenüberliegende Rippe 28 des Einsatzkörpers 14 sichelförmig gestaltet.
Zur Steuerung der Ventile sind in dem Steuergehäuse 25 die Zwischenhebel 9 und 10 und die Steuerwelle 6 mit den Steuernocken gelagert. Auf der Steuerwelle ist ein Steuernocken befestigt, der die Anhubflächen 7 zur Steuerung des Einlassventils und die Anhubflächen 8 zur Steuerung des Auslassventils trägt. Die Steuerfläche 7 wirkt mit dem fingerartigen Fortsatz 9 a des Zwisehenhebels 9 zusammen, der unmittelbar auf das Ende der Einlassventilspindel 4 einwirkt. Die beiden Steuerflächen 8 dagegen wirken auf die gabelförmigen Enden 10 a des Zwischenhebels 10 ein, die die Auslassventilspindel 5 beiderseits erfassen. Diese Spindel hat an ihrem Ende einen Ausschnitt 5 b, in welchem sich der Finger 9 a des Einlasszwischenhebels 9 bewegen kann. Der Antrieb der Steuerwelle 6 erfolgt durch eine an den Arm 29 angeschlossene Steuerstange.
Zweckmässig sind die Steuerflächen 7 und 8 symmetrisch zu einem senkrecht zu den Achsen der Ventilspindeln liegenden Durchmesser ausgebildet, so dass nach Abnutzung der auf der einen Seite dieses Durchmessers liegenden Steuerflächen durch Umdrehen des Steuernocken die andern Steuerflächen benutzbar sind. Die auf den beiden Seiten dieses Durchmessers angeordneten Steuerflächen können aber auch verschieden ausgebildet sein, derart, dass die einen Steuerflächen 7 und 8 für langsamlaufende Maschinen, die andern Steuerflächen 7 a und 8 a für schnellaufende Maschinen verwendbar sind, wodurch ebenfalls der Anwendungsbereich der gleichen Normaltype vergrössert wird.
Um beim Leerlauf der Maschine die Steuerflächen ausser Eingriff mit den Zwischenhebeln 9 und 10 zu halten, sind diese so geformt, dass ihr Schwerpunkt auf der den Ventilspindeln zugekehrten Seite ihrer Drehachsen liegt und dass sie (die Zwischenhebel) beim Leerlauf der Maschine, bei der die Ventile infolge des abgesperrten Schliessdampfes offen halten, in dieser Lage (ausser Eingriff) ver-
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Fertigung zulassen.
Um diese einheitlichen und normalisierten Teile auch für solche Maschinen verwenden zu können, deren Kolbenschiebergehäuse einen grösseren Durchmesser haben, wird gemäss der in Fig. 9 dar- gestellten Ausführungsform eine besondere Einsatzbüchse 30 benutzt, die in die Bohrung des Schieber- gehäuses eingesetzt und in dieser durch einen Ringansatz 31 gesichert und abgedichtet ist.
Bei der in Fig. 10 gezeigten Ausführungsform sitzt der vordere Teil des Einsatzstückes 11 unmittelbar in der Bohrung des Schiebergehäuses, während der innere abgesetzte Teil des Einsatz- stückes 11 in eine besondere, in das Gehäuse eingesetzte Büchse 32 eingreift und sieh an diese mit einem Ringansatz 33 anlegt. Die Büchse 32 ist hiebei mit schwach kegeligem Sitz in die Bohrung des Schiebergehäuses eingepresst.
Die zum Umbau kommenden Lokomotiven sind meist mit Walschaert (Heusinger) steuerung ausgerüstet. Um die an der Heusingersteuerung auftretenden Kräfte, die von der Beschleunigung der Ventil-und Spindelmassen herrühren, zu verringern, gibt man den Ventilen eine Überdeckung e,
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führung eine sehr genaue und zentrische Führung der Ventile. Dies ermöglicht den Unterschied, zwischen dem Durchmesser des oberen Ventilsitzes und dem Durchmesser des unteren Ventilsitzes bis auf zirka 0'4 tmn zu verkleinern, womit der auf dem Ventil lastende Dampfdruck beim Anheben des Ventils verringert wird. Diese vorerwähnten Massnahmen ergeben die geringsten Drücke auf die äussere Steuerung.
PATENT-ANSPRÜCHE :
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Hohlkörper umgeben ist, dessen Innenraum unter Dampfdruck gesetzt ist und auf die Ventilspindeln im Sinne des Schliessens der Ventile einwirkt.