CH148235A - Ventilsteuerung an Dampfmaschinen. - Google Patents

Ventilsteuerung an Dampfmaschinen.

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CH148235A
CH148235A CH148235DA CH148235A CH 148235 A CH148235 A CH 148235A CH 148235D A CH148235D A CH 148235DA CH 148235 A CH148235 A CH 148235A
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Caprotti Arturo
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Caprotti Arturo
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      Ventilsteuerung    au     Dampfmaschinen.       Unter den verschiedenen bekannten Ven  tilsteuerungen, die durch umlaufende verstell  bare     XCurvenscheiben    mit konstantem     Voreil-          winkel        bot-rieben    werden, gibt es solche, bei  denen um ein gleichmässiges Arbeiten der       Expansions-Kurvenscheibe    (trotz der     be-          sehleunigenden        tangentialen    Stösse der Rol  len, welche, sogar während     der        Seliliessphase     der Ventile, auf das Kurvenprofil wirken)  zu erzielen,

   eventuell     eintretendeBesplileuni-          ,u        g        ngo        swirkungen        dadurch        ausgeglichen        C        wer-          den,        dass    die     Kurvenscheibenrollen,    welche die  beiden     Einlassventile    an den.

       entgegeng        esetzten     Enden der Zylinder steuern, um<B>180'</B> ge  geneinander versetzt sind, und auf die Kur  venprofile vermittelst einer starken     Aus-          gleioldeder    drücken, die auf einen     Ilebelarm     wirkt. So liegen zwei Rollen an ein und der  selben     Expansions-Kurvenscheibe    an den bei  den entgegengesetzten Enden eines Durch  messers an.

   Diese Anordnung gestattet, auf  diese     Expausions-Kurvenscheib-e    mittelst der  erwähnten     AusgleicHeder    einen Druck von    solcher Stärke auszuüben,     dass    dem oben er  wähnten, durch das Schliessen der Ventile  verursachten Beschleunigungsstoss entgegen  gewirkt werden kann.

   Diese Einrichtung,  die     anstlieinend    auf den ersten Blick keinen  Nachteil bedingt, hat doch sehr ungünstige  Folgen für die Arbeit der Maschine,<B>da,</B>     ab-          ,gesehen    von der Komplikation durch die     Aus-          gleichfedern    und andern Hilfsmitteln, schon  allein die Notwendigkeit, die Rollen an ent  gegengesetzten Enden eines Durchmessers       -der        Kurvensoheihe        anzubrin-en.    den Kon  strukteur dazu     zwingt"die    Ventile paarweise  anzuordnen, und auf die Unabhängigkeit der  Arbeit dieser Ventile zu verzichten.  



  Es gibt aber eine ganze Reihe sehr nütz  licher     Konstruktions-    und     Arb#eitsmöo,lich-          keiten,    die sonst in Erwägung gezogen wer  den könnten, aber ganz ausser Betracht blei  ben müssen, nur wegen der engen     Besehrän-          kungen    und Bindungen, denen die Teile einer       Ventilsteuerung,    welche auf die beschriebene  Art arbeitet, unterworfen sind. So kommt      es oft vor,     dass    gewisse wichtige Anwendun  gen dieser Ventilsteuerung, unmöglich ge  macht sind.  



  Die vorliegende Erfindung betrifft eine  Ventilsteuerung mit umlaufenden verstell  baren     Kurvenselleiben,    die in dem Sinne neu  ist,     dass    die oben erwähnten Rollen in jeder       beliebio-eil    Stellung an dem Kurvenprofil     an-          C     ,-,-ordnet werden können und die Ventile     un-          I     abhängig voneinander steuern, wobei die er  wünschte Ausgleichung und Genauigkeit  durch andere Mittel, als durch die oben er  läuterte diametrale Gegenüberstellung er  reicht wird.

   So kann man eine Anzahl von  Betriebs- und     Konstruktionsmögliehkeiten     erlangen, die in einer einfachen Weise mit  der Unabhängigkeit der Ventile zusammen  hängen, wie unten näher beschrieben wird,  und zwar bei grösster Freiheit hinsichtlich  der     Ventilanordnung.     



  Die periodischen     tangentialen    Stösse, die  von den Rollen bei der Expansion ausgeübt  werden, haben, wie schon erwähnt, die Wir  kung, eine Tendenz zu Schlägen innerhalb  der Grenzen der toten Gänge zu veranlassen.  



  Während man bisher bestrebt. war, die       dure,li,das    Schliessen der Ventile     veranlassten     Stösse auszugleichen, wird gemäss der vor  liegenden Erfindung eine     Kurvenselteibe,     welche das Schliessen der     Einlassventile     steuert, gezwungen, stets die möglichst     vor-          ,I.erücktesste    Einstellage mit Bezug auf irgend  einen toten Gang, der in dem die Winkel  laue der     Kurvense-heibe    regelnden Getriebe  <B>C</B>  vorhanden ist, einzunehmen.  



  Während so     früller,    bei Umkehrung des  Antriebes (also des     ]#la-sollinünumlaufes),    die       Expansionsseheibe    bei Aufnehmen ihrer  neuen Funktion als     Einlass-Öffnungsscheibe     von ihrer verzögernden Stellung' in     Vor-          wärtsrichtun-    zu der entsprechenden     ver-          zö--ernden        Stellun-    in     Rückwärtsrichtun-          überging,    und sieh so durch den Maschinen  winkel     hindurchbewegte,

      der dem im     Ver-          sahiebungsmeelianismus    belassenen toten       Gano-    entspricht, tritt bei der neuen Ventil  steuerung keine Verschiebung der Kurven-         scheibe    auf, da beim Vorwärtsgang diese  Kurvenscheibe dieselbe Lage hat, wie beim  Rückwärtsgang, bei dem die Bewegung der       Kurvenscheibenwelle        umgehehrt    ist.  



  Das Kreis- oder polare     Diagramin    der       Dampfvorgänge    mit Bezug, auf die verschie  denen Stellungen des     Umsteuerhebels    und       Kurbelwinkels,    welches charakteristisch ist  für     Venfilsteuerungen    mit doppelten ver  schiebbaren     Einlassseheiben,    so     -v#,ie    sie bisher  bekannt waren, ist das in     Fig.   <B>10</B> der Zeich  nung beispielsweise dargestellte, wobei die  verschiedenen     Stellunuen    des     Umsteuerhebels     von vollem Vorwärtsgang am äussern Kreis  beginnend, bis zum vollen Rückwärtsgang  im innern Kreis endend, radial aufgetragen  sind.

    



  Ein solches Diagramm hat die     doppel-          linige    Gestalt; es enthält nämlich die beiden  Kurvenzweige a und<B>b</B> für den<B>K</B>     urbelwin-          kel,    bei welchem das     Einlassventil    während  der     Vorwärtsbeweguno,    (im Sinne des     Uhr-          z-eio-ers)        sicli    schliesst, und bei welchem es  sich bei der     Rtiehwärtsbewegung    (entgegen       cl        ein    Uhrzeiger)     züi    öffnen beginnt,

   während  die beiden     Kurvenzweice        c    und<B>d</B>     diz-        Off-          nungslage    bei der Vorwärtsbewegung und  das Abschliessen des Dampfes bei Rückwärts  bewegung wiedergeben.  



  Das entsprechende     Kreisdiagramm    für die  neue     #Tentilsteuerung    hat     einlinige    Gestalt, da  der     Füllunusgrad    sich nicht mehr bei der  Vorwärtsbewegung 'gemäss der Kurve a än  dert, sondern gemäss derselben Kurve<B>b,</B> die  auch das Gesetzt für das     Ventilöffnen    bei  der Rückwärtsbewegung darstellt, ähnlich  stellt auch die einzige Kurve,     c    sowohl das  Gesetz für das     Ventilöffnen    bei der Vor  wärtsbewegung-, als     auell    für das     Dampfab-          schliessen    bei der Rückwärtsbewegung dar.  



  Es kann sein,     dass    der von den Ventilen  verursachte Vorwärtsstoss     bezw.    Stösse nicht       o#        nügen,    um die     Expansionsscheibe    konstant  in ihrer äussersten     Vorwärtsstlellung    zu hal  ten, besonders wenn übermässige     Reibun,'     vorhanden ist.. In einem solchen Falle kann  eine Einrichtung benutzt werden, welche das  Bestreben hat, die Scheibe in der vorgerück-           ten    Lage zu halten.     Fig.    Ja und     lb    zeigen  eine     der    möglichen Ausführungsformen einer  solchen Einrichtung.  



  Die     Kurvenseheibenwelle   <B>_A,</B> welche mit  derselben     Gese.liwindiokeit    wie die Trieb  welle umläuft, treibt in     PfeilriGlitung    Kur  venscheiben<B>C</B> und<B>C</B> an, eine     Öffnungs.-          und    eine Expansionsscheibe, welche lose, auf  die 'Welle aufgesetzt sind und vermittelst  Muttern R und     R'    in     Drehuno-    versetzt     wer-          den#    die durch     Stan-,en    B und     B'    mit den       Kur,venscheiben    verbunden sind.

   Diese     Mut-          tern    -sind auf eine steilgängige Schraube V  <B>C</B>     iz          äufgesehraubt,    die in die     Kurvenscheiben-          welle        eingesehnitten    ist und drehen sich mit  derselben, während ihre Längsverschiebung  durch die Muttern     B    und     R'    umfassende       Rin-e    L und L' gesteuert wird. Diese Ringe  werden durch Gelenkstangen<B>J</B> und     J'    von  den Kurbeln W und     W'    verstellt, die durch  (Ion     Umsteuerhobel    gesteuert werden.  



  Diese Einrichtung ist bekannt,     auell    die       Anordnun   <B>g</B> eines toten Ganges zwischen den  Muttern R und     R'    einerseits und ihren Stell  ringen L und L' anderseits.  



  Zwischen jeder Mutter und ihrem Stell  ring liegt eine     Rin-sclieibe   <B>1</B>     bezw.   <B>I'</B> und       t'   <B>9</B>  eine Anzahl von Federn     31        bezw.        H';    der  Druck dieser Federn überwindet die     Rei-          bun,gswiderstände    und drückt die betreffen  den     Kurvenselleiben    in die gewünschte     Rioh-          tuhr,    (die Expansionsscheibe in die möglichst  vorgerückte Stellung);

   so -wird der bisher  freie tote Gang durch einen "elastischen  toten     Gant,"    ersetzt, das heisst durch einen  toten Gang, der dauernd vernichtet wird,  aber zur Geltung kommt, wenn es notwendig  <B>c</B>  ist (nämlich wenn die Kurbeln TV und     W'     sich in der Nähe ihrer Totpunkte befinden),  um eine ]konstante     Winkelvoreilung    für den  t3       Einlass    zu erlangen.  



  Die ständige Arbeit der     Expansions-          seheibe    in ihrer ganz     vorgerückten    Stellung,  wie sie durch die beschriebene Vorrichtung  oder durch eine     gleieliwertige    gesichert wird,  <B>kn</B>  gestattet, die Rollen vollständig unabhängig  voneinander in der     gewijnselit-en    Lage am  Profil der Scheiben anzuordnen.    Durch die Erfindung ist es ermöglicht.

    mit einem einzigen Paar voll     Einlassscheiben     eine Anzahl von Schwingen unabhängig von  einander zu     bewegen,-von    denen jede ein     Ein-          lassventil    steuert (natürlich innerhalb der  Grenze der     zulässi-en        Abmessunoen    der  Schwingen und des     --e-enseiti,cen    zur Ver  fügung stehenden Raumes).  



  In     Fig.    2,<B>3</B> und<B>5</B> sind schematisch und  beispielsweise zwei Fälle der Steuerung  zweier     bezw.    dreier     Einlassventile    von einem  einzigen Paar von     Einlass-Kurvenscheiben     für die Deckelseite     bezw.    die     Kurbelseite     dargestellt, und zwar in     Fig.    2 und<B>3</B> für  eine     Zweizylinderma-schine    mit parallelen  Zylindern und um<B>90'</B> gegeneinander ver  setzten Kurbeln, und in     Fig.   <B>5</B> für eine     Drei-          zylindermaschine    mit gegeneinander um 120'  versetzten Kurbeln.  



  Wenn man mit demselben Paar von     Ein-          lassscheiben    entweder ausschliesslich     alleVen-          tile    auf der Deckelseite oder ausschliesslich  alle Ventile auf der Kurbelseite von Zylin  dern steuert, deren Kolben an Kurbeln an  geschlossen sind, die die gleiche     Kröpfung     haben, sich mit gleicher     GescliwindigIkeit     drehen und     Schubstano-en        -leielier        Länue          z#        LI     ]laben,

   so ist der     Einfluss    der nicht unend  lichen     Saliiibstangen    bei allen Füllungsgra  den der     uleielie    und macht sich in gleicher  Weise und in der     -leiehen        Richtun-    bei den  ,durch das     gleiolie    Paar von Kurvenscheiben  geregelten     Einlassphasen    geltend.  



  So ist es möglich. durch eine geeignete,  in entgegengesetzter Richtung auszuführende  <B>g</B>  Korrektur der Profile der entsprechenden  Paare von     Einlass-Kurvenscheiben,    die alle  Ventile der Deckelseite     bez-\,N-.    alle Ventile  der Kurbelseite     beweoen,    den     obenerwähnten          Einfluss    der Schubstange zu kompensieren.  



  Es ist insbesondere     mö-lich,    dadurch die  Ventile<B>f</B> und<B>f'</B>     (Fig.    2) einer     Zweizylinder-          lokomotive    zu steuern und dabei den     Ein-          fluss    der     Winkelleugen    der Schubstange aus  reichend zu kompensieren,     dass    man     zwisehen     den beiden Zylindern in Längsrichtung eine       Kurvenscheibenwelle   <B>A</B> anordnet, die mit der  gleichen     Gesell,##,indioIzeit    wie die     Kurbel-          z#         welle umläuft,

   wobei durch Getriebe<B>b</B> (die  Kugelgetriebe oder Schraubengetriebe sein  können), die Bewegung von einer der     Trieb-          aehsen    der Lokomotive     abgeleitct    wird'.  



  Die Welle<B>A</B> erstreckt sich in das Innere  eines Kastens Z, der die Kurvenscheiben,  Schwingen und Hebel zum Steuern der     Ein-          lass-    und     Auslassventile    der beiden Zylinder  <B>y</B> und     y'    enthält.  



  <B> & </B> und     S'",    sind die gemeinsamen Mittel  linien der     Auslassventile    und i, und     i",    die  gemeinsamen Mittellinien der     Einlassventile     auf der Deckel-     bezw.    Kurbelseite der bei  den Zylinder. In     Fig.    2 ist die gegenseitige  zueinander rechtwinklige     Lao-e    der beiden  Schwingen dargestellt, welche von demselben       Kurvenscheibenpaar    bewegt werden und     die     entsprechenden     Einlassventile    (die beiden  Ventile der Deckelseite oder der Kurbelseite)  der Zylinder mit um<B>90 '</B> gegeneinander ver  setzten Kurbeln -steuern.  



  Gibt man den     entspreclienden    Profilteilen  des     Kurvens.cheibenpaares,    welches die     Ein-          lassventile    der Kurbelseite steuert, eine     o-e-          eignete    grössere Ausdehnung als denen des  andern     Einlass-Kurvenscheibenpaares,    so ist  es möglich, auf der Kurbelseite des     Zylin-          t'     der,- einen bestimmten     FüllungsgoTad    bei  <I>n</I>  einem grösseren Drehwinkel gegenüber der       Totpunktlacre    der Kurbel zu erreichen als  auf der     Deekelseite,

      wodurch der Unterschied  zwischen den von den entsprechenden Tot  punkten an     gerech        neten    Hübe, der sieh bei  gleichen Kurbelwinkeln infolge der     Winkel-          la,ge    der Schubstange ergibt, genügend kom  pensiert wird.  



       Fig.   <B>5</B> zeigt, wie die Schwingen am Um  fang desselben     Kurvenscheibenpaares    ange  ordnet werden können, wenn die drei     Ein-          lassventile    (Deckelseite oder Kurbelseite) bei  einer     Dreizylindermaschine    mit um 120' ver  setzten Kurbeln von den Schwingen zu  steuern sind; bei dieser Steuerung ist, es  ebenfalls     mü--lich,    auf demselben oben be  schriebenen     Weac    die Kompensation der in  folge der Winkellage der Schubstange ein  tretenden     Phasenverschiebunaen    zu erzielen.

    C    Wenn ein und dasselbe.     Kurvenscheiben-          paar    die     Einlassventile    an den     entgegengge-          setzten    Enden eine-- Zylinders -steuern soll,  so kann noch eine grössere Annäherung an  die lineare Genauigkeit erreicht werden, in  dem man diesen     Kurvenseheiben    eine un  gleichmässige     Umlaufgeseliwindigkeit        wäli-          rend    einer Umdrehung, gegenüber der kon  stanten     Geseliwindigkeit    der Kurbelwelle er  teilt.  



  Zu diesem Zwecke kann eine an sieh be  kannte     Vorrichtuno,        cemäss        Fi-.   <B>6</B>     an-,ewen-          #,        zn   <I>c</I>     t'          det    werden, die in     Fig.   <B>7</B> beispielsweise und  schematisch in Verbindung mit einer     Da.mpf-          maschine    dargestellt     is+.     



  Gemäss     Fig.   <B>7</B> ist a die von dem     Ma#zehi-          nenkolben    durch die bei K an die     Kolben-          stann        an-,elenkte        Saliubst".tn(ye    t in Drohung  versetzte Kurbelwelle;

       ni,        )12"        r1,1.        und        niz    sind  die Getriebe, welche die     Drehuno,    in einem  konstanten Verhältnis von     der-Kurbel    2- auf  den Kurbelarm     d'    übertragen, der parallel       eD     <B>zu</B>     r    umläuft.  



  Dieser Kurbelarm<B>d'</B> (siehe die     Einzel-          darstellunc,    in     Fio,.   <B>6)</B> endet in einer Gabel,  in     weleher    ein an den     Kurbelzapfen    des Kur  belarmes<B>d</B>     ano,elenkter    Klotz     cleitet.    Der       KurbelaTni.   <B>d</B> sitzt, an der     Kurvenseheiben-          welle   <B>A,</B> deren     Achs,-    sieh in einer     Entfer-          nuno-    x von der zu ihr parallelen Achse der  Welle<B>A'</B> befindet, die den treibenden Arm  <B>d'</B> trägt.  



  Auf diese. Art wird das Verhältnis zwi  schen der Geschwindigkeit der     Kurvenschei-          benwelle   <B>A</B> und der Geschwindigkeit der An  triebswelle<B>A'</B> ein Maximum, wenn sich der       Maschinenholben!    im Totpunkt der Deckel  seite befindet, und ein Minimum, wenn er  den andern Totpunkt erreicht. So dreht sieh  die     Expansions-Kurvensch#eibe        C'    schneller       bezw.    schneidet den     an    der Deckelseite ein  gelassenen Dampf früher ab, wo einem be  stimmten     Kolbenliub    ein kleinerer Kurbel  winkel entspricht, als bei einer Schubstange  von unendlicher Länge.  



  Es ist leicht zu ersehen,     dass,    wenn  
EMI0004.0103  
   ist (wobei<B>d</B> die Länge des Kur-           belarmes    der     Kurvenseheibenwelle   <B><I>A,</I></B><I> r</I> die  Länge der Maschinenkurbel und t die Länge  der Schubstange     ist),,das    Gesetz für die Be  wegung des Kurbelmechanismus mit der  Kurbel<B>d</B> der     Kurvenscheibenwelle,    bei     Ver-          naclilässigung    der Werte höherer Ordnung  dem     Bewegunggsgesetz    eines idealen Kurbel  mechanismus entspricht,

   dessen Kurbel     ver-          iiiittelst    einer     Schubstan-e    unendlicher     Län--e     den Kolben in derselben Weise antreiben  würde, wie die wirkliche gleichmässig sieh  drehende Maschinenkurbel den Kolben     ver-          inittelst    einer Schubstange endlicher Länge  antreibt.  



  Die in     Fig.   <B>6</B> beispielsweise dargestellte       Anordnun--    bietet den Vorteil,     dass    sie eine  einfache Kupplung zur     Bewegungsübertra-          C        eD          ,crung    von der     Maschinen-Kurbelwelle    auf die       I          Kurvenscheibenwelle    bildet, und zwar eine  Kupplung, die leicht gelöst werden kann.,

         indem        man        einfach        den   <B>7</B>     Kurbelzapfen        von        i     aus dem     Antriebsarin        d'    herauszieht; ausser  dem ist dadurch eine mechanische Übertra  gung geschaffen, ohne die Nachteile, die  durch eine unvollkommene Ausrichtung der  Wellen<B>A'</B> und<B>A</B> entstellen könnten.  



  Einer der     beinerkenzwertesten,    durch die  Erfindung erzielbaren Vorteile, immer wie  der als     Folce    der Möglichkeit, die Steuer  rollen unabhängig voneinander anordnen zu  können, besteht darin,     dass    die Steuerung so  ausgebildet werden kann,     dass    sie eine Teil  benutzung einer Einzelzylinder- oder einer       Mehrzylindermaschine    gestattet     durell        Ausser-          betriebsetzung    eines oder mehrerer Ventile,  und erlaubt, den Betrieb (in einem Störungs  falle) mit nur einem Teil der Maschine     fort-          zusetze#,

      oder aber unter sparsamen     Bedin-          jolungen    hinsichtlich der Füllung zu arbeiten.  Beispielsweise können bei einer     Vierzylinder-          lokomotive,    die mit geringer Belastung läuft,  die Ventile von zwei Zylindern     a,-Lisser    Be  trieb gesetzt werden, indem man die Steue  rung dieser Ventile ausschaltet, während  dann die andern beiden Zylinder mit einem  höheren Füllungsgrad arbeiten können     una     die Maschinenleistung demgemäss besser  wird.

      Um eine solche zeitweilige     Aussehaltung     der Steuerung eines oder mehrerer Ventile  während des Betriebes zu bewirken, ohne die  Arbeit der     Ventilsteiterung    und der andern  in! Tätigkeit bleibenden Ventile, zu stören,  ,     a        uch        wenn        die        ausgeschalteten        Ventile        von          Kurvenselleiben    gesteuert werden.     welehe    die       Steuerunc,    anderer in Wirksamkeit bleiben  der Ventile fortsetzen müssen.

   und auch um  die Arbeit der ausgeschalteten Ventile ohne       Unterbrechuno,    des Betriebes     #vieder    aufneh  men zu können, kann die in     Fig.   <B>8</B> beispiels  weise dargestellte Vorrichtung benutzt wer  den, welche man als eine drehbare     Knao-,le     bezeichnen kann.  



  Diese Vorrichtung besteht im     wesent-          liehen    in einem     entfernbaren        Gliede.    das in  irgendein Steuerorgan     eingesehaltet    ist. wel  ches die     Beweo-ung-    von den     Kurvenschelben     auf das Ventil     übl-rträ--t.    so     dass    der     31a-          sohinenführer    in der Laue ist, durch     Entfer-          nuno-    dieses Gliedes nach Belieben das Ven  til ausser Betrieb zu setzen.  



  Bei der Ausführungsart nach     Fig.   <B>8</B> wird  dieses     entfernbare    Glied von einem Kolben  e gebildet, welcher zwischen dem mit der  Schwinge des     Einlassl-,urveiiseheibenpaare#-          verbundenen    Hebel     U    und der     Ventilstunue     des betreffenden, sich in     Pfellriehtuno,        öff-          nend,en    Ventils liegt.  



  Die Länge des     entfernbaren    Gliedes kann  geändert werden; zu diesem     Zweeke    legt sich  der Hebel     U    nicht unmittelbar auf den     Kol-          benkörper    auf, sondern auf einen gehärteten  Zwischenkörper e" der innerhalb des Kol  benkörpers- liegt und auf auswechselbaren       Unterlegscheiben    i ausgewählter Stärke -auf  ruht.  



  Der Kolben e mit seiner     Stanve    e, --lei  tet in einer Kammer     q    eines     Führungsstülz-          kes   <B>g.</B> Dieses Führungsstück<B>g</B>     hann    vermit  telst eines Hebels H in einem Gehäuse     li     um eine Achse gedreht werden, die parallel  zur     Saliwino,a,chse    des Hebels<B>U</B> liegt.  



  Befindet sich die     Mittellinie    des Kolbens  <B>e</B> in der in     Fig.   <B>8</B> dargestellten Lage, so kann  das Ventil arbeiten (ist in Betrieb): wenn  dagegen die     Mittellinie    des Kolbens die Ole-      neigte Lage     x-x    einnimmt, so wird die Kol  benstange ei gänzlich frei von der Ventil  stange,<B>f</B> und letztere ist ausser Betrieb.

   Um  in einem solchen Falle das Ventil wieder  in Betrieb zu setzen, ohne die Maschine an  zuhalten,     aenügt    es, den Kolben e wieder in  die aufrechte Stellung zu bringen, wobei       natürlieli    dafür Sorge     getra7gen    werden     muss,          dass    die Ventilstange<B>f</B> nicht mit der     Kol-          benstano-o    ei seitlich zusammenstösst; dies       hann    dadurch erreicht werden,     dass    man das  Ventil während dieser Einschaltung in seiner  tiefsten Stellung hält.  



  Um dies zu ermöglichen, wird das Schlie  ssen der Ventile vorteilhaft nicht durch die  üblichen Federn bewirkt, sondern durch das  Arbeitsmittel,     bezw.    den Dampf, der auf die       Ventilstangen    entweder direkt oder indirekt  durch Vermittlung geeigneter Hubkolben  wirkt, wobei dann das Eintreten des Arbeits  mittels in die Zylinder     einfael-1    für einen       Auo,enblick    unterbrochen wird.

   Wenn die  Zufuhr des Arbeitsmittels abgeschnitten  wird, so fehlt die     Sehliesskraft    für die Ven  tile, und die Ventile fallen dann durch ihr       Eigengewieht    oder unter der Wirkung geeig  neter Hilfsfedern in ihre offene Lage zurück,  die zugleich die     tiefste    Lage ist.  



  Es ist ersichtlich,     dass    die gleiche Vor  richtung auch für die     AuslaBventile    ange  wendet     Weiden    kann.  



  Da es von     arosser    Wichtigkeit ist,     dass     die     Schmieruno,    des     entfernbaren    Gliedes stets  gesichert ist, wird das<B>01</B> in der Kammer Z       (Fig.   <B>8</B> -und<B>9),</B> die die     Kurvenscheibenwelle,     die Rollen und die Hebel     Ti    enthält, auf  einem Niveau gehalten, das höher liegt, als  der obere Rand des Kolbens e in dessen tief  ster Stellung.

   Um irgend welches Lecken  des Öls zwischen dem Teile<B>g</B> und der Stange  ei zu verhindern, ist ein Ventil     p    in e an  geordnet, welches der Luft oder dem -Öle, das  in der Kammer     q    um die Stange ei enthalten  ist, gestattet, ohne irgend einen Widerstand  in den innern Teil des Kolbens e zu treten  und von dort in den Kasten Z. Geeignete       Durchlasskanäle   <B>q2</B> sind zu diesem Zwecke  vorgesehen.    Während der Kolben e bei seinem Nie  dergang keinen Druck in der Kammer     q    er  zeugt, schafft er beim Aufwärtshub ein  Vakuum, welches durch den Spielraum     zwi-          sehen    Kolbenstange ei und dessen Führung<B>g</B>  Luft ansaugt.  



  Diese periodisch angesaugte Luft zieht  das     Schmieröll    welches um die Stange ei  herausfliessen könnte, mit, so     dass    alle Ver  luste, ohne eine Stopfbüchse erforderlich zu  machen, vermieden sind.  



  Natürlich sind die Teile der     zylindri-          sehen    Fläche des Führungsstückes     g,    welche  mit dem zugehörigen Gehäuse     li    in     Berüh-          runo-    kommen, so dem Gehäuse     angepasst,        dass     die Dichtheit gegen     Olaustritt    gesichert ist,  und zwar unter dem Druck der Feder u,  der durch das Joch v auf das Stück<B><I>g</I></B>     aus-          ,geübt    wird.  



  Wie     Fig.   <B>9</B> beispielsweise zeigt, können  mehrere Vorrichtungen gemäss     Fig.   <B>8</B> durch  das in     Fig.   <B>9</B> dargestellte Gestänge miteinan  der verbunden werden, um mehrere Ventile  zugleich ein- und ausschalten zu können. Die       Olemeinsame    Bewegung der Hebel H und     H'     wird dadurch bewirkt,     dass    diese durch eine       (3'relenl-,stan,o,o    an einen gemeinsamen Hand  hebel<B>S</B> angeschlossen sind. 'Wird dieser  Handhebel nach der einen Seite gestossen, so  werden die beweglichen Teile eingeschaltet,  und wird er Dach der andern Seite gestossen,  so werden die Ventile ausser Betrieb gesetzt.  



  Beim Arbeiten mit, ausgeschalteten     Ven-          lilen,    das heisst wenn die drehbaren     Knaggen     bei allen     Einlass-    und     Auslassventilen    ein und  desselben Zylinders in     Aussehaltstellung    ge  bracht worden sind, bleiben die beiden auf  den entgegengesetzten Seiten des Arbeits  kolbens     befindliehen    Räume des Zylinders  <B>c.</B>     S          "e        chlossen    und der eingeschlossene Dampf  wird in abwechselnder Aufeinanderfolge  komprimiert und entspannt, ohne Arbeit zu  leisten oder zu verbrauchen,

   insofern ein     Lek-          ken    durch die     Kolbenringe    und     Kolben-          stangen-Stopfbüchsen,    Wärmewirkungen der  Wände oder Reibung verhütet werden.  



  Bei der in der Zeichnung dargestellten  Steuerung kann schliesslich infolge der  C      dauernd     vorgerü.ckten    Stellung der     Expan-          sionskurvenscheibe    das Mass der Kompression  im Zylinder bei hohem Füllungsgrad vermin  dert werden, indem eine     Hilfs-Auslasskurven-          scheibe    mit der     Expansionskurvenseheibe     verbunden wird, wie in     Fig.        4a,        4b    und 4e  beispielsweise dargestellt ist.  



  Zu der     oewölinlic'heii        Auslass-Kurven-          seheibe   <B>D,</B> welche unveränderlich durch     ge-          ei--nete,    an der     Kurvenscheibenwelle   <B>A</B>     be-          l'estio,te        Mitnehmer   <B>z,</B> z' bei der     Drelluno,    in  einer bestimmten Richtung mitgenommen  wird, ist eine     Hilfskurvenscheibe   <B>D'</B>     (Fio-.    4b  und 4e) hinzugefügt, welche lose auf der  Nabe der Scheibe<B>D</B> aufsitzt und Seite an  Seite mit ihr liegt.

   Beide Scheiben arbeiten  auf dieselben Rollen, die die     Auslassventile     steuern     (Fig.   <B>3).</B>  



  Die     Hilfssüheibe        D'    hat dasselbe Profil  wie die Scheibe<B>1),</B> und ist mit einem kreis  förmigen Schlitz<B>G'</B> versehen, durch welchen  die Enden der Stangen B' und B     hindurch-          treten,    die an der     Expansions-Kurvenscheibe          C'        bezw.    an der     Einlass-Üffnunasscheibe   <B>C</B>  befestigt sind     (Fig.        la).     



       Fig.    4a und     4b    zeigen die     'Kurvensehei-          ben    in Stellungen, die sie bei voller     Admis-          sion    im Vorwärtsgang einnehmen, das heisst  bei Drehung in Pfeilrichtung. Hierbei be  finden sich die Stangen     B',-B    an den     ent-          ,(regengesetzten    Enden des Schlitzes     G',    und       #        C,     das Schliessprofil. der     Hilfsseheibe   <B>D'</B> eilt um  einen Winkel a-13 gegen das Profil der  Scheibe<B>D</B> nach.  



  Unter diesen Umständen wird das<B>Öff-</B>  nen der     Auslassventile    von der durch die       Mitnehmer   <B>z,</B> z' angetriebenen Scheibe<B>D</B> be  wirkt, und das Schliessen wird von der  Scheibe<B>D'</B> erlaubt, welche während der  Schliessperiode sich nicht verschieben kann,  da sie daran durch die Stange B' gehindert  wird, welche sich ihrerseits nicht nach vorne  verschieben kann, weil die mit ihr verbun  dene     Expansionskurvenscheibe        sicb.    bereits  in ihrer äussersten     Vo.rwäitslage    befindet.  



  Bei Verminderung des Füllungsgrades  bewegt     siell    die Stange B' in der Pfeilrich  tung vorwärts, so     dass    die Scheibe<B>D',</B> wel-    ehe das Schliessen der     Auslassventile    regelt,  sich in der gleichen Richtung vorwärts be  wegen. kann, bis- sieh die Füllung um den Win  kel     a-ss    vermindert hat. Von diesem Au  genblick an überdecken sich die Profile der  Scheiben<B>D</B> und<B>D'</B> und die Scheibe     D'.        wz#I-          ehe    lose ist, hat überhaupt keine     Wirhung     mehr, so     dass    die Kompression konstant  bleibt.  



  Bei der     Rückwärtsdrehung    übernimmt  die Stange B die Funktion, -welche die  Stange B' bei der Vorwärtsbewegung hatte,  und bei voller     Rückwärtssteuerung    hat der       Nacheilwinkel    für die Kompression die.  Grösse     y-(a-ss).     



  Mit Hilfe der beschriebenen     Hilfskurven-          scheibe    kann man eine sehr niedrige     Koni-          pression    bei den höchsten Füllungsgraden er  reichen, wobei diese Kompression allmäh  lich vergrössert werden kann, wenn der Fül  lungsgrad verkleinert wird, bis sie ihren  grössten Wert beispielsweise erreicht.. wenn  der Füllungsgrad etwa<B>50%</B> beträgt; bei  allen kleineren Füllungsgraden bleibt dann  die Kompression konstant.  



  Die durch die Verwendung der     Hilfs-          selleibe   <B>D'</B> erzielbare     Konipressionsänderung     ist sowohl in mechanischer, 'als auch in       thermo-dyliamischer    Hinsicht vorteilhaft.  



  Die Ausführung der vorliegenden Steue  rung kann hinsichtlich der Konstruktions  einzelheiten und Anordnungen<B>je</B> nach dem  besonderen Charakter der Maschine. bei     wel-          eher    sie angewendet, wird, verschieden sein.

Claims (1)

  1. <B>PATENTANSPRUCH:</B> Ventilsteuerung an umsteuerbaren Kol bendampfmaschinen mit umlaufenden, ver stellbaren Kurvenscheiben, dadurch oekeiln- zeichnet, dass eine Kurvenscheibe, welche beim Vorwärtsgang der Maschine das Schlie ssen der Einlassventile steuert, (Tezwungen wird, stets die möglichst vorgerückte Ein stellage mit Bezug auf irgend einen toten Gang, der in dem die Winkellage der Kur venscheibe regelnden Getriebe vorhanden ist, einzunehmen,
    so dass beim Vorwärtsgang <B>e</B> diese Kurvenscheibe mit Bezug- auf die Kur- venscheibenwelle dieselbe Lage hat, die sie für ihre Arbeit beim Rückwärtsgang hat, wenn die Bewegung der Kurvenscheiben- welle umgekehrt ist, wobei durch diese Aus bildung der Steuerung die Rollen, welche auf dem Einlass-Kurvenscheibenpaar zur Steuerung eines Ventils aufliegen, in irgend einer passenden Lage an den Kurvenprofilen ano-eurdn,et werden können, unabhängig von der Anordnuno,
    der Rollen von andern Veu- tilen, welche von demselben Kurvenseheiben- paar gesteuert werden. und wobei auch der Verlauf der St--ii-ervorcänne sowohl beim Vorwärts-, wie auch beim Rückwärtsgang der Maschine nach einem einlinigen Dia,- gramm erfolgt.
    UNTERANSPRüCHE: <B>1.</B> Ventilsteuerung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Vorrichtun gen, welche das Verstellen der das Schlie- Ben der Einlassventile, steuernden Kurven scheibe bewirken, mit Federn versehen sind, welche in allen Arbeitslaaen der Steue rung jeden möglichen toten Gang aufheben und bewirken,
    dass die Kurvenscheibe in ihrer möglichst vorgerückten Voreilstel- lung mit Bezug auf die Kurvonscheiben- welle gegen jeden gegenwirkeilden Ein- fluss oder Reibungswiderstand, der be strebt, ein Nachbleiben dieser Kurven scheibe herbeizuführen, festgehalten wird. 2.
    Ventilsteuerung nach Patentanspruch und Unteranspruell <B>1,</B> dadurch gekennzeichnet, dass die Einlass-Kurvens cheibeii in zwei ,gesonderten Paaren ausgeführt sind, von D denen das eine Paar alle auf der Kurbel seite und das andere Paar alle auf der Deckelseite liegenden Einlassventile einer mehrzylindrigen Maschine steuert, und dass durch eine Änderung der Profile des einen Kurvenscheibenpaares der Einfluss der Winkliglagen der Schubstange auf die Steuervorgänge kompensiert ist.
    <B>3.</B> Ventilsteuerung nach Patentanspruch und Unteranspruch<B>1,</B> dadurch gekennzeichnet, dass in dem Falle, wo ein und dasselbe Kurvenscheibenpaa.r die Einlassventile det entgegengesetzt liegenden Enden ein und <B>C</B> tn desselben Zylinders steuern soll, auf Grund der ständig vorgerückten Lage der das Schliessen der Einlassventile bewir kenden Kurvenscheibe,
    welche Lage durch die im Unterausprue.h <B>1</B> erwähnten Fe- dernauch bei veränderlicher Geschwindi- keit innerhalb einer Umdrehung der Kur venscheibe gesichert wird, Mittel zur Kompensierung des Einflusses der Win kellagen der Schubstangen angewendet sind, die darin bestehen, dass ein ver- änd,
    erliches Geschwindigkeitsverhältnis durch Kupplung einer am Ende der Kur- venscheibenwelle anaebrachten Kurbel mit <B>.</B> einer einen Zapfen dieser Kurbel füh renden --e-abelten zweiten Kurbel erzielt wird, wobei die zweite gegabelte Kurbel auf dein Ende einer Antriebswelle sitzt und die beiden Wellen, die treibende und die angetriebene, statt hintereinander, pa rallel zueinander in solcher Entfernung voneinander angeordnet sind,
    dass durch die ungleiche Beweg-ung der getriebenen n el Kurbel die Unoleichheit der Kolbenbewe- n gung infolge der Winkellagoen der Sehub- stange ausgeglichen wird. 4.
    Ventilsteuerung nach Patentanspruch,<B>da-</B> durch gekennzeichnet, dass zufolce der <B>Z,</B> <B>g</B> igen Unabhängigkeit der Rollen, ,egenseit C n jedes Ventil oder irgendeine Ventilgruppe während des Laufes der Masel-iine, unab hängig von den andern Ventilen und ohne .deren Arbeit irgendwie zu beeinflussen, ausser Betrieb -,esetzt werden kann, und zwar vermittelst -eines in der die Kraft von den Kurvenseheibenrollen auf eine Ventilstange übertragenden Vorrichtung ein- und aussehaltbax a-noeordneten Zwi schengliedes,
    so dass durch Ausschalten des Zwiseheno-Iiedes eine Teilbenutzuno, der Kraft einer Mehrzylindermaschine er möglicht ist, wobei das entfernbare Zwi- schencylied als eine Knagge ausgebildet ist, die mit einem Ventil und einer in einer Führuno- sieh bewecenden Stan-e verse- C C in hen ist, die sich so bewegt,
    dass ein An- saugen von Luft bewirkt und damit ein Auffliessen von<B>01</B> längs der geführten Stange verhindert wird, und wobei zur Vermeidung eines Anstossens des ausrück- baren Zwisehengliedes an dieVenfilstange beim Einschalten des Zwischengliedes das Schliessen der Ventile durch Dampf be wirkt wird.
    <B>5.</B> Ventilsteuerung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass zufolge der dauernd vorgerüekten Stellung der das Sehliessp.n der Einlassventile bewirkenden Kurvenscheibe, die Kompression vermit telst einer Hilfs-Auslasskurvenscheibe ver- änderlieh gemacht werden kann, die mit der Haupt-Auslasskurvenscheibe zusam menwirkt und auf dieselben Rollen arbei tet,
    wobei die Hilfs-Kurvenscheibe lose auf die Kurvenselleibenwelle aufgesetzt ist und in ihrer Verstellung durch ein Glied der das Schliessen der Einlassventile bewirkenden Kurvenseheibe geregelt wird.
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