Titel: Neuerungen an zwangläufigen und auslösenden Ventilsteuerungen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1891, Band 281 (S. 145–148)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj281/ar281055

Neuerungen an zwangläufigen und auslösenden Ventilsteuerungen.

Mit Abbildungen.

Zwangläufige Ventilsteuerungen: Um sowohl beim Oeffnen als auch beim Schliessen und während des ganzen Hubes des Ventiles die Bewegungen desselben zwangläufig zu erhalten, hat Alfred Guhrauer in Budapest nach dem Oesterreichisch-Ungarischen Patentblatt, 1891 S. 62, die in Fig. 1 ersichtliche Anordnung getroffen.

Textabbildung Bd. 281, S. 145
Der Kreuzhebel a überträgt die von einem Excenter erhaltene Bewegung in den Scharnieren e e1 auf einen um den Bolzen c drehbaren Hebel b, welcher bei S mit der Spindel des Einlassventiles v verbunden ist. Die Uebertragung der Bewegung durch e e1 ist, wie auch der Drehpunkt c selbst, durch eingeschaltete Spiralfedern g g1, welche in Gehäusen h h1 untergebracht sind, elastisch gebildet, und zwar endet das Scharnier c in einem tellerförmigen Ansatz f, der durch die Feder g beständig gegen den Deckel i des Gehäuses gedrückt wird, und ebenso wird auch der Ansatz f1 des Scharniers e durch die Feder g1 beständig gegen den Deckel i1 gedrückt. Bewegt sich der Arm a des Kreuzhebels von unten nach aufwärts, so wird der Hebel b um das Scharnier c und gleichzeitig auch das Ventil v gehoben; bei umgekehrter Bewegung wird das Ventil auf seinen Sitz zurückgeführt und sobald dieses geschehen ist, wechseln die Scharniere e und c ihre Function, indem nun, da S nicht weiter nach abwärts gehen kann, sich der Hebel b um dieses Scharnier dreht, so dass c gehoben und die Feder g so lange gespannt wird, bis der am Bolzen l befestigte Ansatz t den Deckel i trifft. Da jetzt die Lage von c eine feste ist, wird bei der Weiterbewegung von a nach abwärts die Feder g1 gespannt.

Das Ventil liegt demnach unter dem Drucke der Spannung zweier Federn sanft und doch kräftig auf seinem Sitze auf. Bei der Bewegungsumkehr hebt sich a mit todtem Gange so lange, bis f1 an i1 stösst, worauf dann Hebel b um das Scharnier S so weit gehoben wird, bis der Ansatz f des Scharniers c am Deckel i aufliegt; von diesem Augenblicke an bildet wieder c den Drehpunkt, um den sich der Hebel b weiter bewegt und das Ventil hebt.

Im Gegensatz zu denjenigen Ventilsteuerungen, bei denen das Schliessen des Ventiles durch Federn und nicht unmittelbar durch die Bewegung von Hebeln bewirkt wird, beginnt die Function der Federn hier erst nach dem erfolgten Schliessen des Ventiles. Die Spannung der Federn ist von der Stopfbüchsenreibung und dem Dampfgegendruck abhängig.

Textabbildung Bd. 281, S. 145
Die auf der Jubiläums-Ausstellung in Wien 1888 ausgestellte Ventildampfmaschine der Prager Maschinenbau-Actiengesellschaft vorm. Ruston und Co. in Prag war mit einer Steuerung, System Härtung-Radovanovič, versehen, welche nach den, Uhland's praktischem Maschinenconstructeur, 1891 S. 50, entnommenen Abbildungen Fig. 2 und 3 für das Dampfein- und Ausslassventil jeder Cylinderseite nur ein einziges Excenter e1 besitzt, welches auf der in der Längsrichtung der Maschine liegenden Steuerwelle d1 aufgekeilt ist. Der Excenterring d ist als Hebel ausgebildet und trägt eine Coulissenscheibe e, deren Stein auf der neben der Steuerwelle d1 liegenden Coulissenwelle d2 sitzt. In Verbindung mit dem Excenterhebel d steht einerseits die am Auge o angreifende Einlassteuerstange c1, welche mit Hilfe des Steuerhebels c die Ventilspindel g und somit das Einlassventil a hebt, andererseits die Auslasschieberstange f, welche mittels Hebel f1 die Ventilspindel g1 und dadurch das Auslassventil a1 bewegt. Bei der Drehung des Excenters beschreibt das Auge o des Excenterhebels d eiförmige Curven, deren Gestalt von der Richtung des Gleitstückes der Coulisse e abhängt. Der der Abschlusstellung des Einströmventiles a |146| entsprechende, mit dem unteren Endpunkte der Einlasssteuerstange beschriebene Kreisbogen schneidet jede eiförmige Curve in zwei Punkten, von denen einer dem Ventilöffnen, der andere dem Ventilabschluss entspricht. Bei Bewegung des Auges o unter dem erwähnten Kreisbogen wälzt sich der Einlasshebel auf der an dem Ventildeckel befindlichen Wälzungsbahn ab; das Einlassventil öffnet, bis der Punkt o den Kreisbogen wieder erreicht, wobei das Ventil schliesst. Bei der Aufwärtsbewegung des Auges o über den Kreisbogen hebt sich der Einlasshebel von der Wälzungsbahn ab, um diese im weiteren Verlaufe der Bewegung im Moment des Voröffnens wieder zu berühren. Der Ventilabschluss erfolgt bei verschiedenen Excenterstellungen, wenn die Coulisse verschiedene Lagen einnimmt; demnach entspricht einer Verdrehung der durch die Zugstange r mit dem Regulator in Verbindung stehenden Coulissenwelle eine Aenderung des Füllungsgrades. Durch diese Anordnung gestattet die Steuerung alle Füllungsgrade und würde bei einer Vergrösserung des Ausschlages der Coulissenwelle über Nullstellung hinaus auch für Reversirmaschinen verwendbar sein.

Textabbildung Bd. 281, S. 146
Auch bei der zwangläufigen Ventilsteuerung von C. Sondermann in Konstanz, welche namentlich eine Verminderung der schädlichen Räume anstrebt, ist, wie Fig. 4 erkennen lässt, als regulirendes Organ eine Coulisse benutzt; ihre äussere Anordnung an dem gestreckten zweiarmigen Steuerhebel ist, wie die Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure, 1890 S. 794, berichtet, in verschiedener Hinsicht sehr vortheilhaft. Zunächst ist die Belastung nur eine halb so grosse, als wenn sie – wie bei der Hackworthrschen Steuerung – in der Mitte liegt. Die Construction ist ausserdem so gewählt, dass die Verdrehung der durch erweiterten Zapfen sehr zuverlässig gelagerten Coulisse nach beiden Seiten der gezeichneten Stellung nahezu gleich ist und im Ganzen nicht mehr als 68° beträgt für die Grenzfüllungen von 0,02 bis 0,60. Die Belastung des Regulators ist dadurch nicht nur sehr gering, sondern auch gleichmässig. Die das Ventil öffnenden Aufwärtsbewegungen des zweiten Hebelendes sind doppelt so gross als bei innerer Coulisse. In Folge dessen kann die Excentricität auch eine sehr kleine sein, die Belastung der Steuerwelle wird keine grössere und der gesammte Mechanismus sehr gedrängt.

Die Steuerung des Auslassventiles geschieht durch einen Kamm, welcher von der inneren Seite des Lagersupports durch Hebel und kurze Welle nach der vorderen Steuerseite arbeitet.

Die Dampfeinströmung am Cylinder ist vollkommen central, um eine gleichmässige Umspülung des Innencylinders zu erhalten.

Für den Dampfauslass ist ein cylindrisch gestaltetes Glockenventil (D. R. P. Nr. 45164) angewendet, welches den im Grundriss eiförmig gestalteten Sammelraum für den Dampf derartig ausfüllt, dass ein für die Zu- und Abströmung nur durchaus nothwendiger Querschnitt übrig bleibt.

Die zwangläufige Ventilsteuerung von G. Eisenhardt in Chemnitz (D. R. P. Nr. 54970) unterscheidet sich von der Collmann'schen Ventilsteuerung dadurch, dass im Gegensatz zu der letzteren, wie Fig. 5 erkennen lässt, der Haupthebel B vom Regulator angegriffen wird, der Antrieb der Lenkerstange L unveränderlich direct von der Maschine aus erfolgt und dieselbe nur an ihrem einen Ende q gezwungen ist, eine von dem Winkelhebel u u1 bedingte Bewegung innezuhalten; ferner überträgt die Lenkerstange ihre Bewegung auf einen Winkelhebel. Die genannten Steuerungstheile sollen den Zweck erfüllen, fehlerhafte, geringe Schwankungen des Regulators nicht sofort auf die Ventile zu übertragen.

An dem auf der Steuerwelle O festgekeilten Excenter C ist der Kurbelzapfen K befestigt, welcher den um sich drehbaren Gleitklotz L1 trägt, der seine Bewegung dem in z gelagerten Haupthebel B mittheilt. Der in e gelagerte Winkelhebel u u1 wird in q durch die vom Excenter angetriebene Lenkerstange L geführt, während die Schubstange S, an deren oberem Ende der in a geführte Schleifbügel H befestigt ist, vom Arme u aus angetrieben wird. Der Hebel h1 bildet mit der Hülse h ein Ganzes und in der letzteren ist ein kurzer Hebel, welcher an seinem oberen Ende einen festen Cylinder oder eine kleine Rolle trägt, eingeschraubt. Wird der Hebel h1 mit dem Schleifbügel H nach oben gedrückt, so gestattet die Rolle dem von letzterem nach rechts gedrückten Hebel p sich ungehindert zu bewegen, wird aber bei rückwärtsgehender Bewegung an die vorstehende Kante des Hebels p stossen und diesen wieder in seine ursprüngliche Lage zurückbringen. Der Hebel J, welcher bei z in die Steuerung eingreift, ist auf der Welle b festgekeilt und ebenso auch der Hebel w, der mittels einer Mutter durch die hohle Spindel W gehalten wird; letztere ist derartig auf der Welle Q befestigt, dass sie sich mit Hilfe des Handrades R |147| seitlich verschieben, nicht aber auf derselben drehen kann, und trägt an ihrem äusseren Ende ein fest aufgekeiltes conisches Rad i und hinter der Lagerstelle noch eine kleine Seilscheibe w1, an deren unterstem Punkte eine Schnur s mit daran hängendem Gewicht befestigt ist. In das Rad i greifen zwei von einander unabhängige conische Räder i1 und i2, deren kugelförmig endende Naben von einem entsprechend gebildeten Lager zusammen gehalten werden. Die in einer hohlen Welle liegende Zugstange v wird durch einen durchgesteckten Mitnehmer vom Regulator beeinflusst, und zwar besitzt die hohle Welle noch einen verlängerten Schlitz, welcher dem Mitnehmer gestattet, sich leicht in demselben auf und ab zu bewegen.

Textabbildung Bd. 281, S. 147
Am unteren Ende der Welle v sind zwei kleine Frictionsscheiben l1 und l2 befestigt, welche beim Zusammentreffen mit je einem conischen Rade i1 oder i2 dasselbe in der Drehrichtung der Welle v mitnehmen und dadurch das conische Rad i sammt Welle Q und Spindel W in Bewegung versetzen; lässt die Frictionsscheibe dann das betreffende Rad wieder los, so wickelt sich die Schnur s mit dem daran hängenden Gewichte wieder ab. Die Seilscheibe w1 dreht sich sammt der Spindel W zurück und der Punkt z kommt wieder in seine alte Lage. Die zwangläufige Schlussvorrichtung besteht aus einem drehbar gelagerten Winkelhebel q2 q3, dessen Arm q3 eine kleine Rolle trägt, welche in einem derartig geformten Schlitz läuft, dass sie bei ihrer Linksbewegung an die obere Kante des Hebels C1 stösst und diesen letzteren hebt, bei rückwärts gehender Bewegung dagegen hinunterdrückt. Der Antrieb des Winkelhebels q2 q3 erfolgt unter Zwischenschaltung eines einfachen, sowie eines zweiarmigen Hebels in der aus der Abbildung ersichtlichen Weise vom Excenter aus.

Textabbildung Bd. 281, S. 147
Bei der für alle Füllungen constante Voröffnungen gebenden Ventilsteuerung von C. Kliebisch in Braunschweig (D. R. P. Nr. 38682) befinden sich, wie die Abbildung Fig. 6 erkennen lässt, an jedem Cylinderende auf der Steuerungswelle zwei Excenter a und b, von denen a so auf einen Doppelhebel c wirkt, dass die bei t angeschlossene Stange p das Einlassventil öffnet. Das Gleitstück l auf dem anderen Ende des Hebels c nahe am Drehpunkt m wirkt durch das zweite Excenter b, die Stangen r und e und einen in der gezeichneten Todtlage der Kurbel verdeckten Hebel x l, welcher um x drehbar ist, dieser Bewegung des Punktes t entgegen; zugleich wird l, welches auf einer Hülse auf dem Hebel x l beweglich ist, mittels des Hebels o und der Stange f verschoben. In der Todtlage kann also eine Aenderung der Expansion ohne Einfluss auf das Eintrittsventil geschehen. Je näher das Gleitstück l dem Drehpunkt x geschoben wird, einen desto kleineren, auf Ventilschluss wirkenden Ausschlag erhält der Punkt l und um so längere Zeit bleibt das Ventil offen; das Excenter b bewirkt durch die Stange q ausserdem die Ausströmung. Die Steuerung lässt alle Füllungen zwischen 0,01 und 0,9 des Kolbenhubes zu.

Textabbildung Bd. 281, S. 147
Auslösende Ventilsteuerungen. Die durch H. Simon aus Manchester in England eingeführte Trappin'sche Ventilsteuerung zeigt bezüglich der Ventile grosse Uebereinstimmung mit der Sulzer-Steuerung, nur werden dieselben hier in etwas anderer Weise durch den Regulator beeinflusst. Wie die Industries, 1890 S. 592, entnommenen Abbildungen Fig. 7 und 8 erkennen lassen, sitzen auf der Steuerwelle A, welche mittels Räder von der Schwungradwelle betrieben wird, an jedem Cylinderende wieder zwei Excenter B und C für den Ein- und Austritt des Dampfes. Jedes Einlassexcenter B trägt eine kurze Stange, welche mit einem um den festen Punkt E (Fig. 8) schwingenden Hebel D verbunden ist, auf dem Bügel desselben ist ferner eine mit Stahl armirte Nase F angebracht, deren äusserste Spitze bei der Drehung des Excenters eine auf der Abbildung ersichtliche unregelmässige eiförmige Curve beschreibt. Das Oeffnen des Einlassventiles erfolgt, sobald die Nase F mit einem auf der Verbindungsstange G befestigten Mitnehmer in Berührung kommt, welcher sich dem Excenter je nach der vom Regulatorstande abhängigen Drehung der Welle L durch Hebel H und Stange J nähert oder von demselben weiter entfernt. In der aus der Abbildung (Fig. 8) ersichtlichen Lage der Steuerungstheile befindet sich der Regulator in seiner höchsten Stellung; die Nase F ist ausser Berührung mit dem auf der Verbindungsstange G sitzenden Mitnehmer und ein Oeffnen des Einlassventiles kann deshalb nicht stattfinden. Die eingeschriebenen Zahlen lassen erkennen, dass wenn die Regulatorkugeln fallen, die Stange G nach dem Excenter zu bewegt wird; die Nase F, welche stets in demselben |148| Augenblicke mit der Stange G in Verbindung kommt, bleibt dann immer länger und länger mit dem Mitnehmer in Berührung, bis die Stange G sich entsprechend einer Füllung von 0,8 des Kolbenhubes nach dem Excenter hin bewegt hat, welche für das Ventil als äusserste Grenze festgesetzt ist. Der Regulator beherrscht demnach bei nur geringen Bewegungen des Hebels H alle Füllungsgrade zwischen 0 und 0,8 des Kolbenhubes. Während die einzelnen Theile der Steuerung so gehalten sind, dass die Geschwindigkeit, mit welcher F den Mitnehmer G erreicht, äusserst gering ist, sind die Berührungsflächen selbst, um schnelle Abnutzungen zu vermeiden, verhältnissmässig gross ausgeführt. Nach dem erfolgten Ausklinken werden die Einlassventile in gewöhnlicher Weise durch Federn auf ihren Sitz zurückgebracht, welche, in darüber liegenden Gehäusen untergebracht, zur Verhütung heftiger Schläge mit Luftbuffern in Verbindung stehen.

Textabbildung Bd. 281, S. 148
Die Auslassventile erhalten von den Excentern C aus ihre aufsteigende Bewegung und werden, wie dies in der Regel der Fall, ebenfalls durch Federn auf ihrem Sitz gehalten.

Textabbildung Bd. 281, S. 148
Textabbildung Bd. 281, S. 148
Eine von Robey und Co. in Lincoln vielfach zur Asführung gebrachte Ventilsteuerung, Patent Richardson-Rowlard, veranschaulichen die, ebenfalls Industries, 1890 S. 565, entnommenen Abbildungen (Fig. 9 und 10). Die doppelsitzigen Einlassventile A sitzen an den äussersten Cylinderenden und werden durch je ein Excenter beeinflusst, deren Stange K in ihrem oberen gegabelten Ende eine Klinke L trägt, welche je nach der Regulatorstellung längere oder kürzere Zeit mit dem Ventilhebel B in Berührung bleibt. Beim Emporgehen der Regulatorkugeln wird der Hebel O (Fig. 10) mitgenommen und hierbei findet eine derartige Drehung des Zapfens oder Stützpunktes T des Hebels B statt, dass die Klinke L ausser Berührung mit letzterem kommt und das Ventil unter Mitwirkung eines Luftbuffers auf seinen Sitz zurückfällt; je nachdem der Regulator steigt oder fällt, findet demnach ein früheres oder späteres Abschneiden der Dampfzufuhr in den Cylinder statt. Um bei eintretenden Unglücksfällen ein sofortiges Stillstehen der Dampfmaschine herbeiführen zu können, lässt sich der nach rückwärts verlängerte Hebel O durch eine Schnur von beliebigen Stellen der Fabrikanlage aus heben und damit wieder der Ventilhebel B ausser Berührung mit der Klinke L bringen, so dass kein Dampf mehr in den Cylinder eintreten kann.

Die Ausströmung des Dampfes regeln im unteren Theile des Cylinders liegende Gitterschieber, welche von einem besonderen kleinen Excenter ihre Bewegung erhalten und nach Entfernung des Deckels R (Fig. 9) und Lösen zweier Muttern von ihren zugehörigen Stangen abgleiten, demnach leicht zugänglich sind.

Fr.

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