Grestängelose Sehiebersteuerung an Dampfmasehinen. Die Erfindung bezieht sich auf eine gestängelose Schiebersteuerung an Dampf- masehinen, bei welcher der Schieber mit hIilfe von zwei durch Dampf beaufschlagten Differentialkolbenpaaren zuerst in eine Dampfabschluss- und darnach in eine End stellung gebracht wird.
Cxemäss der Erfindung erfolgt die Zufüh rung des auf die Differentialkolben wirken den Dampfes zwecks Regelung der Füllung des Arbeitszylinders über gesteuerte Organe. Diese Organe können auch so ausgebildet sein, dass sie auch zur Regelung der Kom pression im Arbeitszylinder benutzt werden können.
LTm die Erzielung jedes beliebigen Kom pressionsgrades unabhängig von der Schieber und golbengesehwindigkeit einwandfrei si cher zu stellen, kann gemäss einer Ausfüh rungsform der Erfindung diese zweite, die Kompression regelnde Bewegungsstufe des Schiebers noch unterteilt werden, dergestalt, dass der Schieber in einer Zwischenstellung momeutan festgehalten @vird, in welcher er sowohl den Dampfeintritt wie den Dampfaus tritt des Arbeitszylinders absperrt.
Die beiliegenden Zeichnungen veranschau lichen die Erfindung in mehreren Ausfüh rungsbeispielen.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung mit getrennten Dampfein- und Auslasskanälen, der Schieber befindet sich in einer Endstellung; Fig. 2 zeigt unter Fortlassung einzelner Teile die gleiche Ausführungsform in der Dampfabschlussstellung des Schiebers;
Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung für Dampfmaschinen mit zwei lzm 90 versetzten Arbeitskurbeln; die Fig. 3a und 3b geben im Quer- und Längsschnitt einen von Fig. 3 abweichenden Antrieb der Steuerorgane wieder; Fig. 4 veranschaulicht eine v@eitere Aus führungsform der Erfindung an einer Dampfmaschine mit zwei um 90 versetzten Arbeitskurbeln, in der die Schieber sich in einer Endstellung befinden;
Fig. 5 zeigt die gleiche Ausführungsform der Erfindung mit dem einen Schieber in Dampfabschlussstellung; Fig. 6 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung mit Füllungs- und Kompressionsregelung; Fig. 7 gibt die gleiche Ausführungsform der Erfindung mit dem linken Schieber in Dampfabschlusssteilung und Fig. 8 mit dem linken Schieber in der der Fig. 7 folgenden Endstellung wieder;
Fig. 9 veranschaulicht den Antrieb der Organe zur Füllungs- und Kompressions regelung; die Fig. <B>10</B> bis 12 zeigen die Organe zur Fül lungsregelung in verschiedenen Stellungen und die Fig. 13 und 1 4 die Organe zur Kompres sionsregelung, ebenfalls in verschiedenen Stellungen;
Fig. 15 stellt eine Ausbildung des An triebes der Organe zur Füllungs- und Kom pressionsregelung dar, die die Ausnutzung der Kompressionsregelung zur Umsteuerung der Maschine von Vorwärts- auf Rückwärts gang und umgekehrt ermöglicht; die F ig. 16 bis 18 veranschaulichen eine Aus führungsform der Erfindung, bei der zwecks sicherer Erzielung jedes beliebigen Kompres- sionsgrades eine Hilfsvorrichtung zur Rege lung des zweiten Teils der Schieberbewegung vorgesehen ist.
Anhand der Fig..l bis 6 soll zunächst die Füllungsregelung der. in diesen Figuren dar nestellten Ausführungsformen der vorliegen den Steuerung beschrieben. werden.
In Fig. 1 bewegt sich in dem Dampf zylinder a der Kolben<I>b,</I> dem der Dampf von dem Dampfeintritt E über das Schieber gehäuse c durch die Leitungen a' und tat <I>zu-</I> geführt wird.
In dem Schiebergehäuse c be findet sich der gestängelose Kolbenschieber, der aus den beiden durch die Stange d ver bundenen Teilen d' und d2 besteht, an welche die Differentialkolbenpaare e, e' und e2, e<I>'</I> fjugeschlossen sind;
die sich in den Umsteuer- räumen<I>f, f'</I> und f=, f' des Schiebergehäuses bewegen. Der Dampf tritt zwischen den grö sseren Differentialkolben e' und e2 und den Schiebemeilen d' und d'' durch die Arbeits schlitze a3 bezw. a' in den Zylinder.
Der Abdampf entweicht durch den Schlitz h' oder 1t2 in das Schiebergehäuse, um dann durch den Abdampfstutzen 7c zum Auslass A abgeführt zu werden.
Der eben beschriebene gestängelose Schieber ist bekannt; ebenso ist es bekannt, ihn durch Zuleitung von Dampf in die verschiedenen Umsteuerräume sowohl in seinen Endstellungen festzustellen, als auch absatzweise zu bewegen, dergestalt, dass er zuerst in seine Abschlussstellung gebracht wird, in der er den Dampfzutritt zum Ar beitszylinder unterbricht, um dann in eine Endstellung zu gelangen, in welcher die Dampfwege zu dem Arbeitszylinder umge steuert sind.
Die Füllung des Arbeitszylin ders lässt sich hierbei dadurch regeln, dass der Schieber ,je nach Bedarf früher oder später in seine Abschlussstellung gebracht wird, wo durch der Dampfeintritt in den Arbeitszylin der früher oder später abgesperrt wird.
Um nun eine einwandfreie Füllungsrege lung zwischen 0 und<B>1.00</B> % zu erzielen, ist es notwendig, den ersten Teil der Schieber bewegung bis zum Erreichen der Dampf abschlussstellung derart zu beherrschen, dass mit Sicherheit jede gewünschte Füllung er zielt werden kann. Diese Aufgabe lösen bei der Ausführungsform der Erfindung nach Fig. 1 bis 3 die beiden gesteuerten Ventile s', s2, die im folgenden als Füllventile bezeichnet werden.
Diese Füllventile stehen bei den Endstel lungen des Schiebers durch Dampfleitungen va, 7n1 mit den Umsteuerräumen f', f <I>2</I> des Schiebergehäuses in Verbindung, in welchen die grösseren. Differentialkolben e', e2 arbei ten, die in bekannter Weise die Aufgabe haben, den Schieber in die Dampfabschluss- stellung zu bringen. Die Füllventile, deren Steuerung später beschrieben wird, erhalten.
Frischdampf zur Beaufschlagung der Diffe rentialkolben c', e2; ebenso werden die beiden andern Diffentialkolben e und e3 mit Frisch dampf beaufschlagt. Zur Zuleitung dieses Steuerdampfes für den Schieber dient eine an sich bekannte Vorrichtung, die sich aus einem kleinen gesteuerten Verteilungsschie ber t' und einem einstellbaren Wechselschie-. ber t2 in einem gemeinsamen,
durch eine Zwi- schenwaucl mit'Schlitzen r$ und r zerlegten ('ehä.use r zusammensetzt. Dieser Vorrich tung wird der Steuerdampf durch eine Lei tung r" zugeführt, die durch ein Ventil T7 bgesperrt werden kann.
a<B>a</B> In der Stellung nach Fig. 1 gelangt der durch r" dem Gehäuse r zugeführte Dampf durch den Schlitz r' über den Wechselschie ber t2 durch den Schlitz r" und die an diesen angeschlossene Leitung n in den Umsteuer raum f, so dass auf diese. Weise der Schieber in der dargestellten Lage kraftschlüssig fest gehalten wird.
Verschiebt sich der Vertei lungsschieber t' beim Betriebe der Maschine, von der seine Bewegung durch bekannte, hier nicht weiter dargestellte Hilfsmittel, zum Beispiel durch eine auf der Maschinenwelle sitzende Kurbel abgeleitet wird, so dass er den Schlitz r8 von der Leitung r" abschliesst und den Schlitz r9 frei gibt, so geht dann der Steuerdampf von r" über Schieber t', Schlitz ra, Schlitz r',
Leitung re' zu dem Umsteuer raum f ' am andern Schieberende -und beauf- schlagt dann den Differentialkolben e', wenn der Schieber die andere der Fig. 1 entgegen gesetzte Endstellung einnimmt.
Der Z9rechselschieber ist, wie in Fig. 1 angedeutet, mittelst eines Hebels in zwei Endstellungen zu bringen, so däss er bei gleichbleibender Bewegung des Verteilungs schiebers t' die Dampfwege für den Steuer dampf miteinander wechselt; er dient also dazu, den Drehsinn der Maschine zu bestim men bezw. die Maschine im Betriebe umzu steuern, so dass sie vom Vorwärts- auf Rück wärtsgang übergeht und umgekehrt.
Mit die sem aus Verteilungs- und Wechselschieber bestehenden Steuerapparat sind auch die Füllventile s', s2 verbunden, und zwar durch die Leitungen r' und r'; die Leitung r' ist hier an die Leitung iJ angeschltissen; steht also wie diese mit dem Steuergehäuse r durch die Schlitze r2 und r\ in Verbindung.
Die Leitung r' zweigt nach der gegebenen Dar stellung von der Leitung n ab, ist also aneli durch den Schlitz r6 mit dem Steuergehäuse verbunden.
Jedes Füllventil s\ bezw. s2 ist also mit einer zu dem andern Schieberende führenden Dampfleitung- verbunden, so dass, wenn nach Fig. 1 der Umsteuerraum f auf der linken Seite unter Dampf steht. das Füll ventil s2 durch die Leitung r' Dampf erhiil t und umgekehrt, wenn der Umsteuerraum f" unter Dampf steht, das Füllventil .s' cluri,li die Leitung- r' Dampf erhält.
-Bei der in Fig. 1 dargestellten Stellung ist das Füllven til s' entlüftet, weil seine Leitung r' über iIicI Schlitze r', r' und den Auspuffschlitz r'= cl,-, Steuergehäuses abblasen kann.
Analog kann hei entgegengesetzter Stellung des Vertei- lungsschiebers t' das Füllventil s2 über Lei tung r-5, Schlitz r", r' und den Auspuffschlitz r" des Steuergehäuses r sich entlüften.
Die Umsteuerräume f', f 2 werden durch die Leitungen o, o' entlüftet. An dem einen Ende der Schieberstange d ist ein kleiner Kolben e4 angeordnet, welcher sich in einem mit einem gewissen Spiel im Sehiebergehäusf@ geführten Pufferkolben e5 bewegt.
Dieser Pufferkolben arbeitet in dem Raume<B><I>f5.</I></B> des sen Enden durch Leitungen r4 und r' mit, dem Wechselschiebergehäuse r über die Lei tung n' bezw. <I>n</I> in Verbindung stehen.
In Fig. 1 befindet sich der Arbeitskopien in Mittelstellung und der Schieber hat so geöffnet. dass Frischdampf durch den Einlass- schlitz a3 hinter den Kolben tritt, v,ähren(l auf der andern Seite der Abdampf durch Schlitz h2 entweicht.
Der zwangläufig ange triebene Verteilungsschieber t' steht in Encl- stellung und gestattet über den festliegenden Wechselschieber t2 den Eintritt des Steuer dampfes über Leitung n in den Umsteuer raum f. Der Umsteuerraum f<B><I>'</I></B> ist über Lei tung Schlitz r3, r" nach dem Auspuff r\ entlüftet, bis auf einen kleinen als Puffer die nenden Dampfrest.
Der Schieber wird also durch den im Umsteuerraum f befindlichen Steuerdampf in der eben geschilderten Stel lung kraftschlüssig festgehalten. Durch die an das Schiebergehäuse r angeschlossene Ne benleitung r7 wird der Pufferkolben e5 eben falls mit Steuerdampf beaufschlagt. Zur Be wegung des Schiebers.
und damit zur Bestim mung der Füllung des Arbeitszylinders wird das Ventil s2 früher oder später geöffnet und gestattet den Eintritt von Frischdampf, wel cher in der gezeichneten Stellung durch die Leitung r" auf den Ventil lastet, durch Lei tung m1 in den Umsteuerraum f 2.
Zu diesem Zweck ist in Verbindung mit den Füllventilen sl, s\ eine Welle ui vorgesehen, die für jedes Füllventil einen Nocken y trägt, der bei Dre hung der Welle w den Ventilkörper des be treffenden Füllventils verschiebt und das Ventil öffnet.
In den Fig. 1 und 2 sind diese beid9n. Ventile in schematischer Darstellung einan der gegenübergestellt. Tatsächlich liegen sie aber parallel nebeneinander, so dass für beide die in beliebiger Weise dreh- oder schwenk bare Welle iv gemeinsam ist.
Die I\Tocken y sind verstellbar, wie im folgenden beschrieben wird, so dass sie je nach Wunsch das zugehörige Füllventil frü her oder später öffnen, um dadurch die Fül lung des Arbeitszylinders zu bestimmen.
Wird, wie eben angenommen, das Füll ventil s2 geöffnet, so dass durch die Leitung m' im Umsteuerraum f2 der Differentialkol ben e' beaufschlagt wird, dessen Fläche un gefähr doppelt so gross ist wie die Fläche des ebenfalls beaufschlagten kleineren Differen tialkolbens e, so wird, da in den beiden Um- steuerr äumen f und f z der gleiche Dampf druck herrscht,
der Dampfschieber nach links in Bewegung gesetzt und schliesst hierbei selbsttätig mittelst des Differentialkolbens e3 den Eintritt des Frischdampfes in den Um steuerraum f2 ab, so dass der eingeschlossene Umsteuerdampf expandiert.
Durch die= hier mit verbundene Druckentlastung und Ab nahme der Beschleunigungskraft verzögert sich die Schieberbewegung, bis bei entspre chendem Druck im Umsteuerraum f2 (unge fähr die Hälfte des Druckes im Umsteuer- rauen f) ein Gleichgewichtszustand des Schie bers erreicht ist.
Der Schieber hat bei dieser Bewegung den Einlasskanal a3 abgeschlossen und befindet sich in der in Fig. 2 dargestell ten Dampfabschlussstellung. Um die Bewe gung des Schiebers in diese Stellung von den Einwirkungen der Massenkraft und der Rei bung unabhängig zu machen,-ist zwecks ein wandfreier Festlage des Schiebers in dieser Stellung der Pufferkolben e' angeordnet.
Wie Fig. 2 zeigt, liegt der Kolben e4 des Schie bers gegen den Pufferkolben es an, der von ,dem durch Kanal r' zugeführten Frischdampf in der Endstellung festgehalten ist.
Da der Druck aus dem Umsteuerraum f z nicht ent- weichenlann, anderseits Frischdampf in die sen Raum infolge Überdeckung des Eintritt- schlitzes der Leitung nt' nicht weiter eintre= ten kann, und der von dem Terteilungsschie- ber t' gesteuerte Frischdampf im Umsteuer raum f während des ganzen Kolbenhubes den gleichen Druck behält, desgleichen der Dampf in dem Schieberraum <B>f',
</B> also über dem Pufferkolben e', so wird der Dampf schieber durch die auf ihm lastenden Dampf kräfte und den vom Pufferkolben gebildeten Anschlag in dieser Dampfabschlussstellung einwandfrei festgehalten.
Hierbei lässt der Schieberteil d2 den Aus lasskanal k= des Arbeitszylinders noch geöff net, so dass die Kompression erst nach Über decken des Fanals h.2 durch den Arbeitskol ben b erfolgt.
Ist der Arbeitskolben im Tot punkt angekommen, so steuert der Vertei lungsschieber t' den Frischdampf derart um, da.ss der Umsteuerraum <I>f 3</I> durch Leitung n' Frischdampf erhält und durch Leitung r4 der Pufferkolben e5 auf der andern Seite mit Frischdampf beaufschlagt wird, während der Dampf aus dem Umsteuerraum f durch Lei tung n über den Wechselschieber t2, Schlitz r',
Verteilungsschieber t' zum Auspuffschlitz r1 gelangt.
Der Dampfschieber d\, d2 gelangt dann in die linke Endstellung und das neue Arbeits spiel beginnt in der beschriebenen Weise mit dem Füllventil s'. Hierbei wird zunächst der Pufferkolben e' durch den Druck des durch die Leitung r' zugeführten Dampfes in seiner Endstellung links festgehalten, so dass er als Anschlag für den Hilfskolben e' dient,
wenn von dem Füllventil s' durch die Leitung Trt. Dampf in den Umsteuerraum f' zugelassen und durch Beaufschlagung des Differential kolbens e' der Schieber aus der Endstellung links nach rechts in die Dampfabschlussstel- lung geführt wird.
Der Pufferkolben e" si chert also in Verbindung mit dem Hilfskol ben e' auch bei der im übrigen völlig äna- logen Rückbewegung des Schiebers in die Stellung der Fig. 1 die Innehaltung der I)ampfabschlussstellung des Schiebers.
In Fig. 1 sind noch in Verbindung mit den Leitungen n und n' selbsttätig wirkende Ventile p', p2 dargestellt, die durch Leitun gen q', <I>q\</I> mit den Dampfeinlassschlitzen <I>a</I>'<I>,</I> a4, bezw. deren Anschlüssen im Schieber- gehäuse c verbunden sind;
diese Ventile sol len .nur b'ei Überbrücken im Arbeitszylinder und den unmittelbar sich anschliessenden Dampfschieberräumen in Wirkung treten, zum Beispiel bei Wasserschlag oder zu hohen Kompressionen im Arbeitszylinder. Dann öffnet sich das betreffende Ventil p' oder p\ und lii.sst den- Überdruck in den Umsteuer raum f oder f 3 treten.
Diese Ventile sind döh- pelsitzig ausgebildet, so da sie beim Öffnen der Leitung q' oder q2 die Leitung n bezw. n' nach dem Wechsel- und Verteilungsschie- bergehäuse r abschliessen.
Aus vorstehendem ergibt sich also, dass durch Einstellen der die. Füllventile s', s' öffnenden Nocken y auf der Welle w eine genaue Regelung der Füllung des Arbeits zylinders erreicht werden kann.
Der zw angläufig angetriebene Verte.i- hnmgsschieber t', welcher mit geringen Über deckungen ausgeführt ist, ebenso wie der Wechselschieber, der durch Vertauschen der Steuerleitungen den Drehsinn der Maschine festlegt, kann selbstverständlich auch durch konstruktiv andere Teile ersetzt werden.
Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, sind .die Differentialkolben,- welche auf der Schieber stange fest mit den Schieberteilen <I>d'</I> und d'' verbunden sind, bedeutend kleiner im Durch- messe,- als diese ausgeführt. Die Grösse die ser Kolben richtet sich nach der höchsten Ge schwindigkeit der betreffenden Maschine und dem zur Verfügung stehenden Dampfdruck.
Auch ist es durch entsprechende Wahl der Füllung in den Umsteuerräumen f' und f' möglich, ein Umsteuerkolbenpaar für @,er- schiedene Höchstgeschwindigkeiten konstruk tiv zu verwerten und eine sehr feine Rege lung. des Arbeitsvorganges des Schiebers zu erreichen.
Da die Massenkräfte des Schiebers dureb Dampfpolster in der End- wie in der Ab schlussstellung aufgenommen werden. was durch entsprechende Anordnung der Steuer kanäle, wie aus den Figuren ersichtlich ist, erreicht wird, ist lautloses Arbeiten der Steuerung - unter allen Betriebs- und Ge schwindigkeitsverhältnissen gewährleistet.
Eine gewisse Vereinfachung der Steue rung in bezug auf die Anordnung und Schal tung der Steuerdampfleitung lässt sich da durch erzielen, dass die Füllventile s' und s\ dauernd Uli'-. dem Frischdampfventil V in Verbindung gebracht werden, so dass sie also den Dampf nicht über den Verteilung- und Wechselschieber t', t2 erhalten.
Eine solche Anordnung gestattet einerseits eine billiger,- konstruktive Ausführung, anderseits wird in doppelter Hinsicht die Arbeitsweise de Hilfsappaiates wirtschaftlich günstig beeili- flusst. Der Raum über den Ventilen braucht: nicht, wie bei der Anordnung nach Fig. 1, bei jedem Arbeitsspiel mit neuem Frisch- clampf gefüllt zu werden, wodurch eine Er sparnis an Steuerdampf erreicht wird.
Der in den Leitungen m2., m,' nach Abschluss der Füllventile s' bezw. s- zurückbleibende Dampf von geringem Volumen geht dann nicht, wie nach Fig. 1 und 2 nach dem Aus puff verloren;
sondern tritt bei Umsteuerung des Schiebers kurz vor Erreichung seiner Endstellung in den betreffenden Uinsteuei,- raum f', f2. Es findet mit dem in diesem Umsteuerraum zurückgebliebenen Dampfrest. von Auspuffspa,nuung eine Mischung statt, wobei gleichzeitig eine die Schieberbewegun1 beeinflussende Dämpfiusg eintritt.
Die Steuerung der Füllventile, zum Zweck der Füllungsregelung, erfordert einen Antrieb, der zur Kurbel der Dampfmaschine um 1$0 versetzt ist, während der Antrieb des Verteilungsschiebers t' als Normalschie ber eine um 90 versetzte Kurbel erfordert. Bei Dampfmaschinen mit zwei um<B>90'</B> ver setzt arbeitenden Kurbeln (Zwillingsmaschi nen und Verbundanordnung) lässt sich die Betätigung der genannten Steuerelemente in einem einzigen Antrieb vom jeweiligen Kreuzkopf der Maschine erreichen, wie in Fig. 3 in schematischer Weise dargestellt ist.
Entgegen den Schieberausführungen der Fig. -1 und 2 sind bei der Ausführungsform nach Fig. 3 die besonderen Arbeitsschieber teile dl, d2 fortgefällen; ihre Funktion über nebmen hier die Differentialkolben e1 bezw. e2. Es wird hierdurch eine weitere Verein fachung der ganzen Steuerung erreicht.
Ferner ist in Fig. 3 der Wechselschieber t\ der Fig. 1 und 2 der besseren Übersicht lichkeit wegen fortgelassen, da bei der Dar stellung des Antriebes der Füllventile die Be- stimmung des Drehsinnes der Dampfmaschine keine Rolle spielt.
Der Eintritt des Zylinderdampfes erfolgt hier im Schiebergehäuse bei El bezw. E<B>'</B>, während für den Auslass des Abdampfes am Schiebergehäuse die Öffnungen A' bezw. A" vorgesehen sind. Die Füllventile s1, s2 bezw. s1', s2' jedes Arbeitszylinders sind hier neben einanderliegend dargestellt;
zwischen diesen Ventilpaaren sind die Verteilungsschieber t1, t" der beiden Dampfzylinder angeordnet.
Zum Antriebe dieser Ventile und Schieber beider Dampfzylinder dienen koaxial liegende Wellen w' und w", deren jede von dem Kreuzkopf des zugehörigen Dampfzylinders durch beliebige, nicht besonders dargestellte Zwischenglieder in schwingende Bewegung versetzt wird. Diese Wellen tragen Büchsen ei,2, w2', derart, dass letztere sich mit den Wellen drehen, aber auf ihnen in der Achs richtung verschoben werden können.
Auf diesen Büchsen w2, w2' befinden sich die Nocken<I>y, y'</I> zum-Antriebe der Füllventile s1, s2, SV, s2', sowie die Exzenter u, u' zum Antriebe der Verteilungsschieber t1 und t1', die sämtliche durch die die Büchsen w2, iv" umgebenden Distanzringe z gegen seitliche Verschiebung gesichert sind.
Die Nocken und Exzenter stehen mit den Büchsen w2, w2' derart in Verbindung, dass sie sich mit die sen Büchsen bezw. den Wellen w1, <I>w"</I> hin und her drehen, dass aber anderseits eine axiale Verschiebung der Büchsen w2, w2' gegen die Nocken und Exzenter erfolgen kann.
Die Büchsen w2 und w2' haben für jedes der Füllventile, bezw. für jeden Nocken y und y1 je eine schräge Nut, die für das ein < , Ventilpaar Rechts-, für das andere Ventil paar Linksdrall hat; der Übersichtlichkeit wegen ist in der Fig. 3 an jeder Büchse w\, w\' nur eine solche Schraubennut x1, xi' an gedeutet.
Die beiden Büchsen w2, w2' sind durch einen Ring w' miteinander verbunden, so dass sie gemeinsam durch einen bei w' angedeuteten Hebel verschoben werden kön nen, der beispielsweise mit einem gabelförmi gen (nicht dargestellten) Ende in eine -Ring- nut-w' am Ende der Büchse w2' eingreift.
Werden die Büchsen w2, w2' mittelst des Hebels w4 axial verschoben, so müssen sich die Nocken y, y' infolge ihres Eingriffes in die Schraubennuten x1, xi' entgegengesetzt zueinander verdrehen. Dadurch wird ihre Stellung zu den zugehörigen Füllventilen ver ändert, so dass die Nocken je nach ihrer Ein stellung früher oder später öffnen und da durch in der vorher beschriebenen Weise die Füllung des Dampfzylinders bestimmen.
Es könnte unter Fortfall des Wechsel schiebers t2 eine Umstellung der Exzenter u und u' der Verteilungsschieber t', t1' von der entsprechenden Nockenbüchse aus erfolgen, derart, dass durch genügend grosse Verdre hung der auf den längsverschieblichen, mit Schraubennuten versehenen Büchsen w2 und w2' sitzenden Exzenter die Verteilungsschie ber t1, t1' mittelst in diese Schraubennuten greifenden Warzen so verstellt werden,
dass sie die an die kleineren Umsteuerräume f, f' des Schiebergehäuses angeschlossenen Dampf- leitungen n, n' und n <I>,</I> ni' in umgekehrter Reihenfolge öffnen, so dass also der Drehsinn der Dampfmaschine umgekehrt wird.
Ist jedoch eine Verdrehung der Exzenter ic, u1 der Verteilungsschieber nicht - er wünscht, so erfolgt dann die Umsteuerung der Dampfmaschine von Vorwärts- auf Rück wärtsgang und umgekehrt, wie nach Fig. 1. und 2, mit Hilfe des Wechselschiebers t' oder eines ihm gleichwertigen Maschinenteils.
Die richtige Arbeitsweise der Steuerung wird erreicht, wenn das vom rechten Kreuz kopf aus bewegte Exzenter u' des Vertei lungsschiebers t1' die Dampfverteilung - für den Hauptschieber der linken Maschinenseite übernimmt und umgekehrt die rechte Ma schinenseite vom Kreuzkopf der linken Ma schinenseite aus gesteuert wird.
Es ergibt sich dabei die aus der Fig. 3 ersichtliche Überkreuzverbindung der Steuerleitungen n bezw: n' und n' bezw. n'. - Die Zuführung des Frischdampfes zu den Verteilungsschie bern erfolgt auch nach Fig. 3 bei P;
zur Zuführung des Steuerdampfes zu den Füll ventilen dienen die Leitungen rh -r5 bezw. r', die hier nicht zu den Verteilungsschie bern t', t1' führen, sondern als direkt mit einer Frischdampfleitung verbunden gedach t sind. Die Verbindung der Füllventile mit den Umsteuerräumen der Hauptschieber ist hier die gleiche wie nach den Fig. 1, 2.
Die Steuerwelle w\ ist länger als die vom andern Kreuzkopf angetriebene Welle w' aus geführt, um eine besondere Lagerung in der Mitte der beiden Büchsen w2 bezw. w2' zu vermeiden.
In den Fig. 3a und 3u ist im Quer- und Längsschnitt eine andere Bauart der die-Füll- ventile in regelbarer Weise öffnenden Teile dargestellt, die gegenüber der eben beschrie benen Bauart mit der Schraubenbüchse ein facher und billiger ist.
Die in schwingende Bewegung versetzte Welle w1 trägt hier die festen Nocken y' und y2. Um diese Nocken sind die Käfige k1 und k2 drehbar angeoTd- net. Diese tragen halbrunde Schwinghebel k', welche mit den Käfigen durch einen Bolzen k3 beweglich verbunden sind.
Jeder halb- runde Schwinghebel k4 trägt an seinem an dern Ende eine Rolle k", welche, wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, sich gegen die Welle av' bezw. den Nocken<I>y'</I> legt, wobei der Schwinghebel sich bei der Bewegung der Welle w1 um seinen Drehpunkt k<B>'</B> dreht. Auf dem Schwinghebel k' ruht ein Stössel k", welcher die Bewegung des Schwinghebels auf die Füllventile s' bezw. s= überträgt.
Der Drehpunkt k3 des Schwinghebels k' lässt sich durch Drehung des Käfigs k1 bezw. k2 auf einem Kreisbogen verschieben. Zum Verdre hen der Käfige dienen die Zugstangen o bezw. o3 und o4, so dass durch Bewegen die ser Stangen sich ein früheres oder späteres Öffnen des Ventils s' bezw. s2 zum Zwecke der Füllungsregelung erreichen lässt.
Durch Veränderung der Länge der Zugstange o2 wird ausserdem eine entsprechende Einstel lung der Ventilbewegung in einfacher Weise durchführbar. Jeder Käfig wird durch die Zugstange o' bezw. o3 und o4 in der jeweilig eingenommenen Stellung festgehalten, und seine Lage zum Nocken y' bezw. y2 bedingt ein .früheres oder späteres Anlaufen der Ven tilrolle k5 und damit ein früheres oder spä teres Öffnen des Füllventils.
Die beschrie bene Bauart ist billig und bedingt nur ge ringen Verschleiss, da die Nocken y1, y2 mit der Welle av' auch aus einem Stück herge stellt werden können. Sie eignet sich daher auch besonders für Maschinen mit hohem Drehzahlbereich.
Die Wirkungsweise der Ventilverstellung für beide Arbeitskolbenseiten verlangt eine entgegengesetzte Drehung der Käfige k' bezw. k2, damit eine gleichmässige Verstel lung der Füllung auf beiden Kolbenseiten stattfinden kann. Die entgegengesetzte Dre hung der Käfige ist nach den Fig. 3a, 3b auf einfache Weise derart ermöglicht, dass mit der gemeinsamen Zugstange o' die Dreh punkte k' der einzelnen Käfige durch die Zugstangen-o' und o3 verbunden sind.
Wird Zugstange o4 nach aussen gezogen, so findet, wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, eine Drehung der beiden Käfige in entgegen gesetzter Richtung statt. Die Verstellung der Käfige kann auch durch entsprechende An ordnung von Zahnrädern erfolgen, was aber die Anordnung verteuern würde.
Durch ent sprechende Anordnung des verstellbaren Drehpunktes <I>7c3</I> des Wälzhebels k4 zur Rolle k' lässt sich ein Rückdruck auf den Käfig, der beim Anlaufen der Rolle auf den Nocken y1. y2 beim Öffnen des Ventils eintritt, auf ein- geringes Mass herabsetzen, wenn nicht so gar ganz aufheben.
In den Fig. 4 und 5 ist eine Ausführungs form der Erfindung dargestellt, bei welcher die Füllventile der Fig. 1 bis 3 ersetzt sind durch Schieber S und S', welche eine billi gere Ausführung des Steuerapparates ermög lichen.
Jeder Schieber S, S' ist mit dem zu gehörigen Verteilungsschieber t1; <I>t"</I> in dem Gehäuse <I>r</I> beznT. <I>r'</I> angeordnet und wird mit diesem gemeinsam vom Kreuzkopf der Ma schine angetrieben. Die Steuergehäuse r, r' erhalten den Steuerdampf durch die stets offenen Leitungen E2, EZ', während die Ab dampfleitungen .f12,
t1' von den Verteilungs schiebern t1, t1' gesteuert werden. Die Ver teilungsschieber haben hier die Gestalt eines als gewöhnlicher E-Schieber ausgebildeten Halbrundschiebers. Die Füllschieber sind ebenfalls als Halbrundschieber ausge führt und regeln, ähnlich dem bekannten Rider-Schieber,
durch entsprechende Drehung den Dampfeinlass in die zu den Umsteuer- räum-en führenden Leitungen m, ml bezw. m', ml' und damit die Füllung der Dampfzylin der. Die Umsteuerung der E-Schieber erfolgt gleichfalls bekannterweise durch Drehung.
Eine an sich bekannte Einrichtung zur Dre hung der Schieber S und S1 ist in Fig. 4 bei s2 angedeutet.
Der zur Betätigung des Schiebers ver brauchte Steuerdampf ist nicht gross und kann zur weiteren Ausnutzung bei Verbund maschinen im Niederdruckzylinder ver braucht werden.
Die Mündungen der Steuerdampfleiturl gen na, n, ml, n1, -na', n', nal', n1' münden an den Schiebergehäusen derart nahe aneinan der, dass, wie beispielsweise die Fig. 4 er- kennen lässt,
in der entern Endstellung der beiden Hauptschieber und in der Endstellung der Füll- und Verteilungsschieber auf der rechten Seite der kleine Umsteuerraum f' des Sehiebergehäuses Frischdampf aus dem Steuergehäuse a-' durch die Leitung 7n' er hält,
während die nach den bisherigen Aus führungsformen den -zum Festhalten des FTauptschiebers in seiner Endstellung nötigen Dampf zuführende Leitung n' durch den lin ken Verteilungsschieber t1 abgesperrt ist. Hiervon abgesehen arbeitet aber die Aus führungsform der Fig. 4 und 5 genau in der gleichen Weise, wie die bisher beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung.
Gemäss Fig. 4 ist auf der linken Seite der Umsteuer raum f2 mit der Leitung in' verbunden, die bei weiterem Aufwärtsgang des linken Ar beitskolbens von dem Füllschieber S geöffnet wird, so dass also dann Frischdampf in den Umsteuerraum f- eindringt und dadurch der Schieber in der früher beschriebenen Weise in die Dampfabschlussstellung gebracht wird,
die in der Fig. 5 wiedergegeben ist. Die End- stellung erreicht dieser linke Hauptschieber, wenn durch weiteres Aufwärtsgehen des rechten Arbeitskolbens der rechte Verfei- lungsschieber t" den Dampfeintritt durch die Leitung n1 in den Umsteuerraum f 3 des lin ken Hauptschiebers ermöglicht.
Der Austritt des Abdampfes aus den Zylindern erfolgt hier zwischen den Differentialkolben e, r' und e'-, e bezw. e', e" und e<I>'</I>, e<I>'</I>, so dass demzufolge auch die dabei benutzten Um steuerräume<B>f',</B> f' bezw. f", f'=' bei entspre chender Stellung des Hauptschiebers durch die Auslasse Al, l1' entlüftet werden.
Die Umsteuerräume f und f 3 werden, wie dies in Fug. 4 auf der linken Seite bei dem Umsteuer raum<I>f 3</I> ersichtlich ist, durch die Leitung as und n1 und den Verteilungsschieber t1' ent- läftet. Durch Drehung der Füllschieber nach Art eines Ruderschiebers wird erreicht, dass die Steuerkanäle in, na' früher oder später geöffnet werden, wonach sich die Füllung des Arbeitszylinders bemisst.
Im übrigen sei noch bemerkt, dass auch bei dieser Ausführungsform nach den Fig. 4 und 5 die zur Steuerung der Dampfein- und auslasskanäle bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 benutzten Schieberteile d\, d2 fortgefallen sind, so dass die grösseren Diffe rentialkolben e',
e' das Öffnen und Schliessen der Dampfwege - für den Zylinder über- n e<B>h</B> men.
Zn der bisherigen Darstellung der Erfin dung ist angenommen, dass die Verteilungs schieber t1, t" zwangläufig in gleichbleiben der Weise angetrieben werden, so dass sie erst im Totpunkt die an sie angeschlossenen Steuerkanäle n, <I>n', n"</I> mit Frischdampf auffüllen.
Tnfolgedessen arbeitet eine derartig ausgebildete Maschine nur für eine bestimmte Drehzahl mit konstanter Voreinströmung. Es hat sich nun gezeigt, dass bei höheren Dreh zahlen und bei zu kleinem Offnungsquer- schnitt der Steuerkanäle, auch bei längerer Rohrleitung, eine verspätete Umsteuerung des Hauptschiebers erfolgt. Um auch, wie schon in.
der Einleitung hervorgehoben, die Steue rung mit veränderlicher Kompression ausfüh ren zu können, muss der Eintritt des Frisch dampfes in die Umsteuerräume <I>f, f 3</I> bezw. <I>f',</I> f3' früher oder später erfolgen. Tritt die Be- aufschlagung dieser genannten Räume mit Steuerdampf schon vor Beginn des Kolben- totpunktes ein, so wird auch der Hauptschie ber früher umgesteuert; die Auslasskanäle werden eher geschlossen, die Kompression wird daher um so früher eintreten.
Durch Regelung des Eintrittes dieses Steuerdampfes in die kleinen Umsteuerräume <I>f,</I> f3 bezw. <I>f',</I> f 3' kann demnach jede gewünschte Kompres sion, auch bei jeder hohen Drehzahl erreicht ,werden. Dieser Erfolg lässt sich bei den bis her beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung, beispielsweise nach den Fig. 1 bis 4 dadurch erreichen, dass die Verteilungs schieber t@, <I>t",</I> wie Fig. 8 veranschaulicht, durch Exzenter angetrieben werden, die sich in der bereits angedeuteten Weise verstellen lassen, so dass dadurch der Dampfvoreintritt geändert werden kann.
Hierbei kann, wie schon erwähnt, die Verstellung des Exzenters so weit gehen, dass eine Umsteuerung des Drehsinnes der Maschine erzielt werden kann. Der gleiche Erfolg. nämlich die Rege lang des Dampfeintrittes in die 1'msteupr- räume <I>f. f 3</I> bezw. <I>f', f 3'</I> zum Zweck der Ein leitung der zweiten Bewegungsstufe des Hauptschiebers. die die Kompression im Dampfzylinder bestimmt, kann auch mit.
Hilfe der in den Fig. (i und folgenden dar gestellten Ausführungsformen der Erfiuduni7- erreicht werden.
Vorweg sei bemerkt, dass in den Fig. f. 7 und 8 wieder die Füllventile und Verteilungs schieber auseinandergezogen sind. um die Dampfwege leichter verfolgen zu können;
die diese Ventile und Sebieber betätigenden Nocken sitzen aber, wie dies in Fig. 9 dar gestellt ist, parallel zueinander auf einer Achse und werden durch die gleiche Preh- bewegung betätigt, wobei darauf hingewiesen werden mag, dass die diese Nocken bewe gende i@Telle sich nicht dreht. sondern nur eine hin- und hergehende Bewegung macht.
Wie aus den Fig. G bis 9 ersichtlich, sind hier die Verteilungsschieber t', t\ der vorhin ' beschriebenen Ausführungsformen, jeder für sich, in zwei getrennte, kleine Schieber t3, G4 bezw, t3', t4' zerlegt, die durch auf den koaxialen Wellen w'. w" sitzende Nocken !1'. y;
bezw. y3', <I>y</I> i' gegen den Druck von nur schematisch angedeuteten Federn t' bezw. f\ bewegt werden.
Wie Fig. 9 zeigt, sind auf den -NVelleii 201, 2.t7" ausser den mit Schraubennuten wer sehenen Büchsen 2v2, 2,n2', welche zur Verstel lung der Füllventile in der vorhin geschilder ten Weise dienen, ähnliche Bücbsen ?o6. tos' vorgesehen, die ebenfalls mit Schrauben nuten r2, x2' ausgestattet sind.
Die Schrau bennuten .r2, ,i:2' erfassen die Nocken y3. y'. y3', y;', so dass durch eine axiale Verschi;,- bung dieser Büchsen eine Verdrehung bezw. Verstellung der Nocken in bezug auf die von ihnen angetriebenen Verteilungsschieber er folgt.
Diese axiale Verschiebung der Büchsen 2vs. <I>Ws'</I> erfolgt nach Fig. 9 mit Hilfe des He bels w3, der an einer Muffe tv' angreift. wel che die beiden. Büchsen 2a76. tos' miteinander verbindet. Mit w15 ist ein in der Mitte der G@Telle 2n' vorgesehenes Lager bezeichnet, das die Wellen zv', w" mit den dazugehörigen 'Peilen trägt.
Die axiale Verschiebung der Nocken y3, y<B>'</B> bezw. y3', y\ wird entspre chend der Fig. 3 durch die Distanzringe z, e' und das Lager 2n" verhindert.
Die Ausführungsform nach den Fig. 6 u. ff. zeigt ebenfalls eine zweizylin drige Dampfmaschine mit um<B>90,</B> gegen einander versetzten Kurbeln, wobei für jeden Zylinder ein Hauptschieber vorgesehen ist, dessen grössere Differentialkolben e', e' bezw. c", e2' gleichzeitig auch die Dampfein- und auslasssghlitze a', a4, a', a''t der Zylinder öff nen und -schliessen.
Die Rohrverbindungen der Verteilungs schieber mit den Hauptschiebern bezw. deren Umsteuerräumen sind hier ebenfalls über Kreuz geführt, derart, dass die von dem rech ten Arbeitsz'vlinder bezw. dessen Kreuzkopf mit Hilfe der Welle w1' bewegten Vertei lungsschieber den Steuerdampf des linkslie genden F1auptschiebers steuern und umge lehrt die von der Welle w' bewegten Ver teilungsschieber den Steuerdampf des andern Hauptschiebers steuern.
Nach Fig. 6 ist der linke Arbeitskolben b in der Mittelstellung, während der rechte Arbeitskolben b' im un tern Totpunkt sich befindet. Die Füllventile s', s'' bezw. s", s'' und die vier Verteilungs schieber haben dabei die in der Fig. 6 dar gestellte Stellung.
Der rechte Verteilungs- scbipber <I>t"</I> ist von seinem Nocken y" so weit angehoben, dass der in das Gehäuse dieses Schiebers bei 2:1' eintretende Frischdampf durch die Leitung 2z in den Umsteuerräum f des linken Hauptschiebers eintreten kann. Dieser Hauptschieber wird also in dieser Stellung durch den ,Dampf kraftschlüssig festgehalten.
Wenn nun durch die Bewegung der Arbeitskolben b, b' von ihren Kreuzköp fen aus die Wellen 2v', <I>w"</I> weiter gedreht werden, so wird zunächst durch den Nocken y2 das Füllventil s2 des linken Hauptschie bers gelüftet, so dass dann Dampf durch die Leitung m' in den grösseren Umsteuerraum t' des linken Hauptschiebers unter den Kolben e' eintreten kann, der sich dann in die in Fig. 7 veranschaulichte Dämpfabschlussstel- luug bewegt und in dieser, wie dies vorhin beschrieben ist;
festgehalten wird, da., wie rig. 7 zeigt, durch den kleineren Differen tialkolben e? die Leitung mz' sofort gesperrt wird, so dass also dann in dem Umsteuer raum f 2 der Dampf expandiert, bis zwischen dem Dampf in diesem Umsteuerraum und dem Druck in dem entgegengesetzt liegenden kleinen Umsteuerraum f ein Gleichgewichts zustand erreicht ist.
Bei weiterer Drehbewe gung der Wellen -t.n1, 2n" geht der rechte Ver teilungsschieber t3' in seine unterste Stellung, so dass er die beiden Leitungen 22 und n' ab sperrt. Der andere rechte Verteilungsschieber t," wird von seinem Nocken y\ dabei gleich zeitig so weit verschoben, dass er die Leitung r"'-freigibt, in die dann aus der Zuleitung 2:=' Dampf eintreten kann.
Diese Leitung r\ ist, wie die Figuren zeigen, mit der.Leitung u' verbunden, so dass dann aus dem Gehäuse des Verteilungsschiebers t4' über die Leitungen r3', <I>n'</I> Steuerdampf. in den kleinen Umsteuer raum f 3 des linken Hauptschiebers eintreten kann. Dadurch wird dieser Hauptschieber aus der Abschlussstellung der Fig. 7 in die Endstellung der Fig. 8 bewegt.
Der linke Arbeitskolben hat nunmehr den obern Tot punkt erreicht, während der rechte Arbeits kolben seine Mittelstellung aufweist, wie Fig. 8 erkennnen lässt.
Die Wellen w', 2.n1' bewegen sich nun weiter bezw. die erstgenannte in umgekehrter Richtung, so dass nunmehr der geschilderte Vorgang in umgekehrter Reihenfolge einsetzt, derart, dass der linke Hauptschieber zunächst durch das Füllventil s' und die Leitung m Steuerdampf in den Umsteuerraum f' erhält,
so dass der 13auptschieber aus der Stellun" der Fig. 8 zunächst in die Dampfabschluf stellung übergeht, worauf dann durch ent sprechende Steuerung des Verteilungsschie bers t\ zur Einleitung der zweiten Bewe gungsstufe des Hauptschiebers Steuerdampf in den Umsteuerraum feingeführt wird.
In gleicher Weise wird auf der rechten Maschinenseite der dort vorhandene Haupt schieber durch die von dem linken Arbeits- kolben betätigten Verteilungsschieber t3 und t' in Verbindung mit den dazugehörigen Füllventilen s s2' bewegt.
Aus vorstehendem ergibt sich, dass die Zuführung des Steuerdampfes zu Beginn der zweiten Bewegungsstufe der Hauptschieber, also zum Übergang des Schiebers - aus der Dampfabschlussstellung in die Endstellung von der Stellung der Nocken y3, y' bezw. y3'. y" zu den von ihnen betätigten Vertei lungsschiebern abhängig ist.
Ein frühere Vorsteuern des Hauptschiebers wird bei spielsweise gemäss Fig. 13 erreicht, wenn der betreffende Nocken in seiner Stellung um einen Winkel (p vorgedreht wird, was mit Hilfe der vorstehend beschriebenen Büchsen zr@(;, av ' zu erzielen ist. Beträgt diese Ver drehung 90 , so ergibt sich nach Fig. 14, dass die Nocken nunmehr auf der andern Seite der Ventilrollen liegen.
Hier hat der Nocken y' clen zugehörigen Verteilungsschie- her t' geöffnet; so dass Frischdampf über die Leitung 7z" nach dem Umsteuerraum f3' des rechten Schiebers gelangt, während der Ab- clampf des rechten Schiebers in der Leitung; schliesslich nach dem Auspuff r' ent weicht.
Der rechte Arbeitskolben b' erhält dann von oben Frischdampf, die Maschine läuft in entgegengesetztem Sinne an. Bei weiterer Abwärtsbewegung dieses rechten Arbeitskolbens wird dann durch den'Nocken y" der Schieber t.4' so geöffnet, dass Frisch dampf von seinem Anschluss v2' über Leitung n1 nach dem Umsteuerraum <I>f 3</I> des linken Hauptschiebers gelangt, das heisst der linke Arbeitskolben erhält auch von oben Frisch dampf, so dass also nach erfolgter Verstel lung der Nocken um <B>90',</B> wie eben beschrie ben,
die Maschine im entgegengesetzten Sinne läuft.
Die Bewegung der vier Verteilungsschie ber erfolgt regelmässig derart, dass gleichzei tig mit dem Eintritt des Steuerdampfes in den einen. Umsteuerraum <I>f</I> bezw. <I>f'</I> der Dampf aus dem andern Umsteuerraum f 3 bezw. f3' nach dem Auspuff entweichen kann. Der nach den Fig. 2 und 3 beschriebene Wechselschieber fällt hierbei fort, da die Umsteuerung der Maschine in der geschilder ten Weise durch die Verteilungsschieber er- f oigt.
Die Fig. 10, 11 und 12 veranschaulichen die Stellung der Füllventile s', s2 bei ver schiedener Nockenstellung. Fig. 10 zeigt dig Einstellung im untern Totpunkt und Fig. 11 im obern Totpunkt bei 0 % Füllung.
Fig. 12 veranschaulicht die Nocken- und die Füll- ventilstellnng bei<B>50%</B> Füllung im untern Totpunkt der linken Maschinenseite. 'N\Tie vorhin dargestellt, erfolgt die Verstellung der verschiedenen Nocken dadurch, dass die Hic tragenden Schraubennutbüchsen axial ver schoben werden. Es lassen sich aber die Ven tile und Schieber unabhängig voneinander in geringem Masse verstellen dadurch, dass man sie auf den Schraubennutbüchsen axial ver schiebt.
Zu diesem Zweck kann man gemäss Fig. .9 die diese Nocken sonst gegen axiale Verschiebung sichernden Distanzringe oder Hülsen z auswechseln und durch andere von geringerer oder grösserer Länge ersetzen. Hierdurch wird es möglich. für alle zu bewe- benden Ventile bezw. Schieber einen Nocken gleichbleibender Form auszubilden, da die er forderliche, etwas voneinander abweichende Einstellung der Nocken voneinander bezw. gegen die von ihm betätigten Teile auf die sem einfachen -#Vege verändert werden kann.
Gemäss Fig. 9 ist zur Umsteuerung ein besonderer Hebel ze$ vorgesehen, und zur Ein stellung der Füllventile ist an jedem Ende j & ein zweiter besonderer Hebel w' bezw. w" angeordnet, wobei also die Umsteuerung un abhängig von der Füllungseinstellung vorge nommen werden kann. Diese Hebel lassen sich aber auch, wie die Fig. 15 veranschau licht, vereinen, dergestalt, dass hier ein Kur beltrieb in Anwendung gebracht ist, der für beide Fahrtrichtungen eine gleichmässige Ver stellung der Füllung ermöglicht.
Gegenüber der Fig. 9 zeigt die Fig. 15 die Maschine nach erfolgter Umsteuerung. Die beiden Schraubennutbüchsen w6, w6' sind hier durch Umlegen des Hebels u)8 axial verschoben, so dass dadurch die Nocken um 90 gegen die Stellung der Fig. 9 verdreht sind. Die Ma- schirre würde also in: entgegengesetztem Sinne wie bei der Einstellung -der Steuerung nach Fig. 6 bis 9 anlaufen.
Wesentlich ist hierbei, dass durch die Ver wendung des Kurbeltriebes die Füllungsrege lung gleichzeitig mit der Regelung der Kom pression erfolgt, dergestalt, dass jeder neuen Regelung der- Füllung eine Veränderung der Kompression entspricht, so dass zum Beispiel kleinen Füllungen - hohe- Kompressionsgrade und grossen Füllungen niedrige Kompres sionsgrade entsprechen; diese gleichzeitige Regelung von Füllung und Kompression er weist sich beispielsweise im Lokomotiv- betriebe wertvoll.
Der zur Regelung der Kompression die nende Umsteuerhebel zva ist durch eine Stange r.139 und Kurbel w" mit einer Umsteuerwelle 701' verbunden, die ihrerseits durch die Kur beln w" und a13' und die Stangen w\ und w=3' mit den zur Füllungsregelung dienenden Hebeln w4, 213' verbunden ist.
Auf der Welle a.711 sitzt der Umsteuerhebel w", mit dessen Hilfe die Welle w' in dem einen oder andern Sinne gedreht wird.
Wie die Nebenfiguren zu Fig. 15 zeigen, lässt sich die Welle w\ um einen Winkel von<B>90'</B> drehen, wobei durch den Umsteuerhebel w' die- beiden Schraubenbüchsen w6, we' so verschoben wer den, dass die Drehrichtung der Maschine um gekehrt wird. Die die Füllungsregelung be wirkenden Hebel w4, a13' werden dabei, wie sich aus der linken Nebenfigur der Fig. 15 ergibt,
lediglich aus der einen Endstellung in die dazu symmetrische Stellung ver- schwenkt, so dass nach erfolgter Umkehrung des Drehsinnes der Maschine wie vorher durch geringeres Verdrehen der Umsteuer welle w\ mittelst der Wellen W, w" die Füllung und gleichzeitig auch mittelst des Hebels e13$ die Kompression verändert werden kann.
In der Mittellage der Welle wss steh die den Hebel w8 bewegende Kurbel w wag recht in der rechten Nebenfigur zu Fig. 15, während die Kurbeln w", w\ der die Fül lung regelnden Hebel w4, w4' senkrecht ste hen; diese Stellung entspricht der 0-Füllung der Dampfzylinder, während -die dargestell- fiten Endstellungen dieser Kurbeln der grössten Füllung und kleinsten Kompression entspre chen.
Man erzielt also lediglich durch Bewe gung eines Hebels nicht nur die Einstellung jeder gewünschten Füllung einschliesslich der ihr entsprechenden Kompression, sondern auch die Umkehrung des Drehsinnes der Maschine. Zwecks Regulierung der Betätigungszeit und Dauer können die Teile auch analog der Bauart nach Fig. 3a und 3b ausgebildet sein.
Die zum Antrieb der Füllventile s1, s2 und "der die Kompression regelnden Verteilungs schieber t3, t,4 dienenden Nocken y3, y4 sitzen fest auf ihrer Welle w' und wirken in die sem Falle auf annähernd halbkreisförmige Schwinghebel 7c' ein.
Die letzteren werden von den die Nocken umgebenden Käfigen k', k2 drehbar getragen, so dass ihre von den Nocken y-, y' hervorgerufene Schwingbewe gung durch Stössel k' auf die Füllventile bezw. Verteilungsschieber übertragen werden.
Zur Füllung -und Kompressionsregelung wer den die die Schwinghebel k4 tragenden Kä fige k'-, k2 paarweise entgegengesetzt zuein ander durch Zugstangen o2, o3, o4 verdreht.
In der vorhergehenden Erläuterung der in den Zeichnungen dargestellten Ausfüh rungsformen der Erfindung ist angegeben, dass die die Füllventile und die Verteilungs schieber bewegenden Nocken yi, y2, ys y.<B>1</B> auf einer hin- und herdrehbaren Welle ivl verstellbar angeordnet sind, die vom Kreuz kopf der Maschine aus in schwingende Be wegung gesetzt wird. Die Betätigung der Füllventile und der Verteilungsschieber kann aber auch durch eine umlaufende Welle er folgen, die beispielsweise durch Zahnräder von der Maschinenwelle aus gedreht wird.
Die Nocken werden auf dieser Welle in irgendeiner Weise, beispielsweise mit Hilfe der dargestellten Schraubenbüchsen in der ge wünschten Weise eingestellt.
Wie aus den vorstehenden Ausführungen ersichtlich, -lässt der Hauptschieber in seiner Dampfabschlussstellung, die er mit dem ersten Teil seiner Bewegung zum Zweck der Fül- lungsregelung erreicht hat (Fig. 7), den Dampfauslass auf der nicht mit Frischdampf beaufschlagten Seite des Kolbens b im Ar beitszylinder a noch offen.
Die Kompression auf dieser Kolbenseite kann also erst einset zen, wenn der Hauptschieber nach Beginn der zweiten Bewegungsstufe diesen Dampfauslass abgeschlossen hat, und ist zeitlich auf die Zeitspanne, vom Augenblick dieses Abschlus ses bis zum Erreichen des Endes der Bewe- üung des Hauptschiebers beschränkt. Daraus ergibt sich, dass bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung die Kom pression von der Schieber- und Kolben geschwindigkeit abhängig ist, so dass sich nur kleinere Kompressionsgrade erzielen lassen.
Um den Bereich der Kompressiönsrege- lung zu vergrössern, so dass ohne Schwierig keit tatsächlich jeder beliebige Kompressions grad unabhängig von der Schieber- und Kol- bengeschwindigkeit erzielt werden kann, wird gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung die zweite Bewegungsstufe des I3auptschiebers, in der er aus der Dampf abschlussstellung in seine Endstellung ge langt, unterteilt, und zwar dergestalt, dass der Hauptschieber zunächst in eine Stellung ge bracht wird,
in der er sowohl den Dampf einlass auf der beaufschlagten Arbeitskolben- seii:e, wie auch den Dampfauslass auf der nicht beaufschlagten Kolbenseite abschliesst, um dann nach. entsprechend<B>,</B> kürzerem oder längerem Verweilen in dieser Stellung den I'Lest seiner Bewegung bis zu seiner Endstel- lung zurückzulegen.
Es ist klar, dass durch diese Regelung der Schieberbewegung in der zweiten Bewegungsstufe nicht nur jeder be liebige Kompressionsgrad erzielt werden kann, sondern auch einem zu frühen Dampf eintritt mit Sicherheit vorgebeugt ist.
In den Fig. 16 bis 18 ist diese Ausfüh- rtingsform der Erfindung in verschiedenen Stellungen veranschaulicht. Der Hauptschie ber hat hier die gleiche Gestalt wie in cleu Fig.-1 und 2;
auch hier sitzen auf der Stange il die beiden Schieberkörper dl. und d2, sowie. die Differentialkolben e, e', e2, e3, die in den Umsteuerräumen <I>f,</I> f=, f2, f3 des Sclüeber- gehäuses c arbeiten.
Der Arbeitszylinder a weist hier nur die Schlitze a3 und a' auf, ili,@ sowohl zum Dampfein- ivie -auslass dienen.
Die Dampfzuführung zum Arbeitszylinder a erfolgt hier bei E zwischen den Sehieberkör- pern <I>d',</I> d', während die Ableitung des Ab- clampfes durch die Öffnungen "1l, .42 an boi- den Enden des Schiebergehäuses c erfolgt, in gleicher Weise wie nach den Fig. 6 bis B.
Zur Regelung der Füllung und der Korn pression sind in den Fig. 1 t> bis 18 abwei chend von der Ausführungsform der F ig. 1 und 2 Schieber vorgesehen, und zwar dient der Schieber S" zur Regelung der Füllung. indem er durch die Leitungen na, il mit den Umsteuerräumen f 1, f2 des Hauptschiebers verbunden wird und abwechselnd Dampf i diese Räume eintreten lässt.
An das Gehäuse des Schiebers S' sind die zu den Umsteuerräunien f. f3 führenden Leitungen i?, rzl, sowie der Auslass r'= ange schlossen, so da.ss durch Bewegung dieses Schiebers die Kompression in der vorhin be schriebenen Weise geregelt wird. Die Ge häuse der Schieber<B>8'</B> und S4 sind durch eine Leitung r" miteinander verbunden.
Das Ge häuse des Dampfverteilungsschiebers (' ist in gleicher Weise wie nach Fig. 1 an die Frisehdampfzuleitung V angeschlossen und mit dem Auspuff r' versehen und steht mit dem Schieber S4 durch die Leitungen r" und r'' in Verbindung.
Die Betätigung der Steuerschieber S" uncl sowie des Dampfverteilungsschiebers E' findet hier durch Schrägnocken 1, \?, ;3 statt, die man sieh durch Aneitianderreilien einer grossen Anzahl Exzenterscheiben init ver schiedenen Voreilwinheln entstanden denken kann.
Die Änderung der Füllung und Dreh- richtung wird durch Verschieben dieser niii, der Steuerwelle 2.c auf Drehung gekuppelten Nocken dadurch bewirkt. dass die Steuer- schieber durch Exzenter von den der jewa@i- ligen Füllung oder Kompression entsprechen- den Voreilwinkeln angetrieben werden.
Mit Rücksieht auf die axiale Verschiebung der Nocken arbeiten diese mit ballig ausgeführ- ten Rollen, Kugel oder Steuerungspilzen arn den Schieberstangen der drei Schieber S', S" und t1 zusammen.
Um nun in der vorhin angedeuteten Weise zur Kompressionsregelung die zweite Bewe- gungsstufe des Hauptschiebers zu unterteilen, ist der Pufferkolben e" der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 mit einem Anschlagkolben e' ausgerüstet, der seinerseits in einem zwei ten, fliegend angeordneten Pufferkolben e' arbeitet.
Letzterer hat einen grösseren Durch messer als der sich in dem Raum f' bewe gende Pufferkolben e' und bewegt sich in einem sich unmittelbar an diesen Raum ff' anschliessenden Raum f E ,(Fig. 18) des Schie- bergehäuses c.
In das rechte Ende des Rau mes f ' mündet eine Leitung r', die an das Gehäuse des Dampfverteilungsschiebers t' angeschlossen ist und durch diesen abwech selnd mit der Frischdampfleitung V und dem Dampfaustritt r1 in Verbindung ge bracht wird. Der durch die Leitung r4 in den Schieberraum f ' eintretende Steuer dampf beaufschlagt auch gleichzeitig die linke Seite des Pufferkolbens e'.
Schliesslich ist noch zu bemerken, dass bei der Ausführungsform nach Fig. 16 bis 18 die Leitung r' der Fig. 1 und 2, die Dampf zur Beaufschlagung der linken Seite des Pufferkolbens e' in den Raum f" führt. ersetzt ist durch eine Längsbohrung r\ der Schieberstange d, die an beiden Enden des Schiebers Öffnungen aufweist, so dass zum Beispiel nach Fig. 16 der in den Umsteuer raum f eingeführte Steuerdampf durch diese Bohrung r" in den Raum f ' strömen kann.
Der Frischdampf ist in den Fig. 16 bis 1$ mit einer gestrichelten, der Abdampf mit einer strichpunktierten Linie angedeutet.
Die Wirkungaweise dieser Steuerung ist folgende:<B>In</B> Fig. 16 befindet sich der Hauptschieber in der rechten Endstellung, in welcher der Frischdampf durch den Dampfkanal a4 hinter den Arbeitskolben h treten kann. Die Pufferkolben e' und e' 1)efinden sich gleichfalls in der rechten End- lage, wobei die linke Fläche des Pufferkol bens efi analog Fig. 1. und- 2 über die Boh- rung r1' mit Frischdampf beaufschlagt wird.
Die Steuerleitungen r4 und r" stehen über die Schieber S4 und t' mit dem Aus puff r1 in Verbindung, so dass der Puffer kolben e' vom direkten Dampfdruck ent lastet ist. Die Pufferkolben es und e' ver harren auch in dieser Stellung, wenn der Hauptschieber aus der Endstellung in die schon früher erwähnte Dampfabschlussstel- lung gemäss Fig. 2 übergeht. Der Dampf kanal a3 ist hierbei noch geöffnet.
Um nun in einem bestimmten Zeitpunkt die Kompression beginnen zu lassen, steuert, wie bereits beschrieben ist, der Steuerschie ber S' Frischdampf in den Umsteuerrauin f' und über Leitung r4 hinter den Puffer kolben e" (Fig. 17), während zu gleicher Zeit der Emsteuerraum f entlüftet wird.
Die3 durch die resultierende Dampfkraft be,- vvirkte Weitersteuerung des Hauptschiebers kann nur so weit erfolgen, bis nach denn Abschluss des Dampfkanals a' durch den Schieberkörper d'. der von dem Hauptschie ber mitgenommene Pufferkolben e' mit dem Anschlagkolben es sich gegen den durch Steuerdampf festgehaltenen Pufferkolben e' legt (Fig. 17). Einer Weiterbewegung des Hauptschiebers über diese Zwischenstellung.
hinaus, in welcher der Dampfeintritt nach dem Zylinder noch nicht geöffnet ist, wird dadurch begegnet, dass die mit Steuerdampf beaufschlagte Fläche des Pufferkolbens e' grösser ist als die Summe der Flächen der Kolben .e" und e3. Erst durch Beaufschlagen der rechten Seite des Pufferkolbens e' durch Steuerdampf über Leitung rls wird ein Übergehen des Hauptschiebers in die End stellung möglich (Fig. 18).
Bei der Rückwärtsbewegung des Schie bers aus der Stellung der Fig. 18, die den Arbeitskolben h in der linken Endstellung zeigt, in diejenige der Fig. 16., spielen sieh die folgenden Vorgänge ab.
Der Frischdampf tritt aus der Eintritts öffnung 1'i durch Dampfeinlasskanal a$ hin ter den Kolben b, während der verbrauchte Dampf auf der andern Kolbenseite durch Schlitz a nach dem Auspuff AZ entweicht. Der -Hauptschieber wird in dieser Stellung durch -den im Umsteuerraum f' wirkenden Steuerdampf, der durch Leitung n1 vom Schieber S4 kommt,
kraftschlüssig festgehal ten. Wie aus den Fig. 18 und 16 ersicht lich ist, sind die Leitungen ml bezw. m in der Endstellung des Schiebers nicht von den Steuerkolben e8 bezw. e überdeckt, so dass in Fig. 18 auch Steuerdampf in die Leitung ,jnt- strömen kann.
Da jedoch die Leitung m' durch den Schieber S3 abgedeckt wird, kann der Steuerdampf nicht entweichen. Der Vorteil dieser Anordnung der Steuerkanäle besteht darin, dass die Steuerkolben e und e' in der Länge kürzer ausfallen und hier durch am Gewicht des Schiebers gespart wird.
Durch die Leitung r°, welche mit- Lei tung n1 in Verbindung steht, desgleichen durch Leitung r18 tritt Steuerdampf vor und hinter den Pufferkolben e'.
Um die Füllung auf der linken Seite des Arbeitskolbens b zu beenden, öffnet der Schieber S' die Steuerleitung m und gestat tet den Eintritt des Steuerdampfes in den Umsteuerraum f'.
Hierdurch erfolgt, wie vorhin erläutert, eine Vorsteuerung des Hauptschiebers, bis Kolben d' den Einlass- kanal a' abgeschlossen hat und der An schlagkolben e4 sich an den Pufferkolben e' anlegt, Der Hauptschieber hat nunmehr seine Dampfabschlussstellung erreicht.
Zur Erzielung der Kompression steuert dann Schieber AS\' Frischdampf hinter den Steuer kolben e, welcher durch die Bohrung r1' in der Schzeberstange hinter den Pufferkolben e5 gelangt, während der Steuerdampf aus Umsteuerraum f' und Leitung r4 über Schie ber S4 nach dem Auspuff r1 entweicht.
Der Hauptschieber wird nun , durch diese Druck entlastung noch ein weiteres Stück nacb rechts gesteuert, wodurch der Auslasskanal a4 geschlossen wird. Die Stellung des Hauptschiebers nach dem Abschluss des Auslasskanals a' liegt fest, da der Anschlag kolben efi sich gegen den grösseren Anschlag kolben e' anlegt.
Das ist die Zwischenstel lung der zweiten, die Kompression regeln- den Bewegungsstufe des Hauptschiebers, in der der Dampfeinlass und -auslass auf bei den Seiten des Arbeitskolbens b abgeschlos sen ist. Die Leitung r18- steht in diesem Zeitpunkt noch unter Frischdampf, während die linke Seite des Kolbens e' durch Lei tung r4 mit dem Abdampf verbunden ist.
Durch diesen Druckunterschied wird ein Weitersteuern des Hauptschiebers vermie den, bis im Totpunkt des Arbeitskolbens ü der Dampf hinter dem Pufferkolben o' durch Leitung r18 nach dem Auspuff ent weicht, so dass der Hauptschieber wieder die: in Fig. 16 dargestellte Stellung erreicht, von der die vorhergehende Erläuterung aus ging.
Um bei allen Kompressionsgraden glei chen Dampfeintritt zu erreichen, wird der Dampfverteilungsschieber t' derart ge steuert, da.ss er kurz vor den Totpunktstel- lungen des Arbeitskolbens b die rechte Seite des Pufferkolbens e.' über Leitung r18 ent sprechend mit Frischdampf beaufschlagt oder entlüftet.
Da die Überdeckungen des Schieberkör- pers d' und cZ= nach dem Dampfeintritt I,' in der zweiten Zwischenstellung nur gering sind, ergibt sich für einen grösseren Ge schwindigkeitsbereich bei gleichem Zeit punkt des Offnens und Schliessens des Schiebers t1 ein praktisch konstanter Dampf eintritt in den Arbeitszylinder.
Liegt die Geschwindigkeitsänderung in den bisber nicht normalen Grenzen, so kann durch eins: der jeweiligen Drehzahl entsprechende Ver stellung des Nockens 3 des Verteilungs schiebers mittelst eines kleinen Regulators ,jeder gewünschte Steuerdampfeintritt in den Umsteuerungsraum f' mit Genauigkeit er langt werden, so dass der Steuerdampf bei zunehmender Geschwindigkeit früher, bei abnehmender Geschwindigkeit später in den Raum f' eintritt. Für das Bewegungsspiel in der andern Richtung tritt der Steuer dampf unter Einwirkung desselben Regula- tors wieder aus.
Durch entsprechende Vereinigung der Verstellhebel für die Regelung der Füllung und der Kompression lassen sich bei ver schiedenen Füllungen auch entsprechende Kompressionsgrade erreichen. Anderseits ist die Füllungsänderung auch ohne Verände rung der Kompression möglich, desgleichen eine Regelung der. Kompression allein wäh rend dem Lauf. Um recht hohe Kompres sionsgrade zu erzielen, brauchen die Ab messungen der Schieber d', d' nur so ver ändert zu werden, dass zum Beispiel der Ab-' schluss des Dampfauslasses mit dem Beginn der Expansion zusammenfällt.
Mit grösser werdenden Füllungen würden die Kompres sionen kleiner werden.