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Kolbenschieber für Kolbendampfmaschinen Die Benutzung des einfachen
Kolbenschiebers als Steuerung einer Kolbendampfmaschine für veränderliche kleine
Füllungen, entweder durch gleichzeitige Veränderung des Schieberhubes und des Vor-
bzw. Nacheilwinkels der Schieberkurbel oder unter Zuhilfenahme einer Kulisse o.
dgl., entsprechend veränderlichem Leistungsbedarf gibt sowohl bei Auspuff- als auch
bei Kondensationsbetrieb bekanntlich' wenig günstige Formen des Dampfdiagramms und
schlechte Arbeitsweise und Ausnutzung des Dampfes. Bei kleinen und .ganz kleinen
Füllungen erfolgt der Voraustritt so früh, daß die Dehnungsarbeit derselben dadurch
unzureichend wird, weiter setzt die Verdichtung des im Zylinder verbliebenen Restdampfes
so früh ein, daß eine verhältnismäßig sehr große negative Diagrammfläche auftritt,
die in erster Linie einen kleinen Völligkeitsgrad des Dampfdiagramms und sonach
eine geringe Zylinderleistung zur Folge hat. Daneben treten, durch die große negative
Diagrammfläche verursacht, zusätzliche Gangverluste im Kubeltriebwerk auf, die ohne
weiteres nicht aus dem Dampfdiagramm zu ersehen sind, die aber den mechanischen
Wirkungsgrad der Maschine bekanntlich :beträchtlich herabsetzen und die Betriebssicherheit
des Kurbelbetriebes durch Neigung zum Heißlaufen erfahrungsgemäß gefährden.
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Nur bei Füllungswegen., die größer sind als 0,2,7 des Kolbenhubes,
ergeben sich bei der Einzylindermaschine annehmbare Verhältnisse hinsichtlich der
Form des Dampfdiagramms. Aber die unwirtschaftliche Ausnutzung des Dampfes infolge
zu früh abgebrochener Dehnung, desselben im Zylinder bleibt bestehen.
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D:ie erwähnten Übelstände können bei Verwendung eines nachneuen Gesichtspunkten
geformten einfachen Kolbenschiebers, der den Gegenstand der Erfindung darstellt,
beseitigt werden.
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Die Fig. i und z der beiliegenden Zeichnung zeigen: die bekannte alte
und die neue-Form desselben j e in einem halben Längsschnitt,
und
zwar in der Mittellage bei der Bewegung in der Schieberbüchse. In den Fig. 3 und
.l sind wieder in je einem halben Längsschnitt die beiden Schieber finit Abweichung
um den jeweiligen Radius der Schieberkurbel aus der Mittellage verzeichnet., Beide
Schieber haben die gleiche Einlaßdeckung e, somit auch gleiche Eröffnungsweiten
und -zeiten durch dieselbe. Zwischen beiden besteht hinsichtlich der äußeren Form
bzw. den Abmessungen ein Unterschied insofern, als der neue Schieber an der Einlaßseite
um einen gewissen Betrag d die Drossel--deckung länger ist. Diese hat nur die Aufgabe,
die Menge des in den Zylinder eintretenden Frischdampfes durch Drosselung zu regeln.
Erreicht wird dies dadurch, daß die Drosseldeckung nicht an ihrem ganzen Umfang
abgesperrt, sondern nur auf einem Teil derselben, und zwar in einer Größe, daß der
für den Zutritt des Frischdampfes verbleibende Drosselquerschnitt nur ein Bruchteil
desjenigen Querschnittes ist, den die Einlaßdeckung e jeweils freigibt. Die Drosseldekkung
erhält zu dein Zweck, wie es die Fig. 2, .l. und 5 zeigt, eine Anzahl, axial an
deren Umfang verlaufend, kleiner Drosselkanäle, die bis zur Einlaßdeckung e reichen.
Der Frischdampf tritt so also rechtzeitig, aber stark gedrosselt in den Zylinder,
verlangt aber für den Eintritt einer bestimmten Menge eine entsprechend verlängerte
Eintrittsdauer bzw. größere Kanaleröffnung durch die Einlaßdeckung e, die nur durch
großen Schieberhub bei gleichzeitig verändertem Vor- bzw. Nacheilwinkel der Schieberkurbel
erzielbar sind. Damit sind die Bedingungen zur Erzielung einer guten Diagrammform
auch bei kleinen in den Zylinder eintretenden Frischdampftnengen gegeben, nämlich
genügend später Voraustritt und möglichst späte Verdichtung des im Zylinder verbliebenen
Restdampfes. Auf den ersten Blick scheint die starke Drosselung des eintretenden
Frischdampfes ein schwerer Mangel der Steuerung zu sein, weil die Einströmlinie
im Dampfdiagramm stark absinkt und dadurch ein gewisser Verlust an Diagrammfläche
während der Einströmung eintritt. Aber es ist zu beachten, daß ein Verlust an Frischdampf
dabei nicht auftritt, weil der eintretende Frischdampf durch seine Drosselung mittelbar
überhitzt wird, ein Umstand, der gerade bei dein Betrieb mit gesättigtem oder schwach
überhitztem Dampf von großer Bedeutung ist. Er verringert die Dampfverluste durch
Verringerung des Eintrittsniederschlages. Gegenüber dem großen Vorteil einer guten
Diagrammform tritt der durch das starke Absinken der Einströmungslinie verursachte
geringe Verlust an Diagrammfläche ganz zurück, zumal er ja auch in einfachster Weise
durch geringe Zunahme der Füllung leicht ausgeglichen werden kann. Die neue Schieberform
ergibt auch für kleine Füllungen ebenso niedrigen Dampfverbrauch der Maschine, wie
er sonst nur bei Steuerungen für getrennten Ein- und Auslaß erzielt werden kann.
Fig.6 der beiliegenden Zeichnung zeigt zur Veranschaulichung des vorstehend Ausgeführten
das Dampfdiagramm, das durch die neue Schieberform geboten wird.
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Wird statt Inneneinströmung Außeneinströmung gewählt, so sitzt naturgemäß
die Drosseldeckung außen. Die für die Drosselung des zutretenden Frischdampfes erforderlichen
kleirien Querschnitte in der Drosseldeckung können noch in verschiedener anderer
Weise erreicht werden. So können an Stelle der nur an der Oberfläche der Drosseldeckung
verlaufenden Kanäle oder Rillen eine Anzahl nach dem Innern durchgehende Schlitze
oder Löcher treten. Es kann z. B. auch die Drosselung in einem ringförmigen Kanal
erfolgen, der entsteht, wenn der äußere Durchmesser der Drosseldeckung etwas kleiner
gehalten wird als der der Einlaßdeckung.