DE387209C - Dampflokomotive mit vom Kolben gesteuertem Schlitzauslass - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dampflokomotive mit vom Kolben gesteuertem Schlitzauslaß und mit ejektorartiger Zusammenführung der Auslaßrohre von den einzelnen Zylindern. Diel bekannten Lokomotiven mit Schlitzauslaß waren so eingerichtet, daß der Auslaß jedes Zylinders aus einem Kranz von Austrittsöffnungen bestand, aus welchem der Dampf auf dem ganzen Zylinderumfang· in ίο einen Wulstkanal übertrat, an welchen dann das Auslaßrohr angeschlossen war. Bei solcher Ausführung ergab sich ein stoßartiger Auslaß, welcher auch eine ungünstig wirkende stoßartige Anfachwirkung auf das Kesselfeuer ausiS übte. Dabei befand sich die engste Stelle des Auslasses am Blaskopf, so daß sich· an der Übergangsstelle, an welcher der Auspuft'dampf mit den anzusaugenden Feuergasen zusammentrifft, stark verschiedene Querschnitte für die Dampf- und die Rauchgasführung herausstellten, wobei ebenfalls das stoßartige Auspuffen begünstigt wurde. Besondere Verengungsdüsen sind an dem Dampfauslaß der Lokomotive weiter vorgeschlagen, um die Strahlwirkung des Austrittsdampfes und damit die Anfachwirkung auf das Feuer zu erhöhen. Diese Verengungsdüsen befanden sich bei den bekannten Einrichtungen aber immer hinter der Vereinigung der einzelnen Auslaßrohre. Gemäß vorliegender Erfindung sind die einzelnen Auslaßschlitze der Zylinder oder die an sie anschließenden Einzelauslaßrohre als Düse mit engster Stelle ausgebildet, und es sind dann die Auslaßrohre ejektorartig zusammengeführt, wobei sie in einen bis zu seinem Ende sich erweiternden gemeinsamen Diffursor endigen. In dieser Weise wird eine beschleunigte und gleichzeitig vergleichmäßigte Auspuffwirkung erreicht, soj daß hierdurch auch eine entsprechend gleichmäßige und nicht mehr stoßartige Anfachwirkung auf das Feuer erzielt wird. Die Mündung des Diffusors, aus welcher der Auspuffdampf mit der Diffusorgestalt entsprechend verringerter Geschwindigkeit austritt, läßt sich in ihrer Größe dem Ringquerschnitt des umgebenden mit dem Schornstein verbundenen Hohlkörpers, durch welche ί die Rauchgase angesaugt werden, in geeigneter | Weise anpassen, so daß eine weitgehende \ gleichmäßige Anfachwirkung entsteht. |

Abb. ι ist eine Einrichtung mit Düsen am j Zvlinder.

j Abb. 2 eine Einrichtung mit Düsen vor der j Zusammenführungsstelle.

Die Lokomotive enthält an den Arbeitszylindern 1,2 je eine einzige im ersten Beispiele ; als sich verengende und wieder erweiternde ! Düse ausgebildete Auslaßöffnung 3, 4. An die- ; sen Düsen, die durch vollwertige Umsetzung der Druckenergie einen sehr schnell fließenden j Dampfstrom erzeugen, sind unmittelbar mit gleichem Querschnitt glatte nirgends scharf gebogene Auslaßrohre 5, 6 angeschlossen, die den Dampfstrom möglichst verlustfrei weiterleiten, und diese Rohre münden an einem Zusammenführungsstück 7, das mittels einer zungenartigen Zwischenwand 8 die runden Querschnitte zunächst in flache oder halbkreisähnliche Querschnitte überführt und dann beide Querschnitte an dem scharfen Rande 9 der Zunge ineinander übergehen läßt. Hierdurch üben die aus den Rohren 5, 6 kommenden Abdampf ströme aufeinander eine Ejektorwirkung aus, vermöge deren sie gemäß der ihnen in den Düsen 3, 4 erteilten Geschwindigkeitsenergie in den Zylindern 1, 2 keinen Gegendruck, sondern einen Unterdruck erzeugen. Dadurch ist trotz der großen Kompressionslänge von 75 Prozent ein schädlicher Raum von nur 12 Prozent ermöglicht, ohne daß zu hohe Kornpressionsenddrücke entstehen.

Das Sammelauslaßrohr erweitert sich in einem Diffusorteil 10, so daß der Dampf strom in dem immer größer werdenden Querschnitte unter Verlangsamung auf atmosphärischen Druck kommt, und ferner ist! ein Aufsatzstück 11 angeschlossen, das innen Rippen 12 mit zugeschärften Kanten 13 besitzt. Dieser Aufsatz 11 mündet in der Rauchkammer 14 des Lokomotivkessels und entsendet in diese einen durch die Rippen 12 zerteilten Dampf strom von großer Oberfläche. Oben auf der Rauchkammer 14 ist der Schornstein 15 aufgesetzt, der an seinem Einlauf kragen 16 durch ein Sieb 17 mit dem Aufsatz 11 verbunden ist und gemaß dem weit zerteilten Dampfstrome einen ungewöhnlich großen Querschnitt besitzt, der wirksam ausgenutzt ist.

Der aus dem Aufsatz 11 kommende Dampfstrom erzeugt beim Eintreten in den Schornstein 15 eine Saugwirkung, vermöge deren er die in der Rauchkammer 14 befindlichen Rauchgase unter Abscheidung der Funken an dem Siebe 17 absaugt. In Verbindung mit der Zer-

teilung durch die Rippen 12, die auch durch hohle Zuleitungskörper nach Art der Strahlapparate oder Ejektoren ergänzt oder ersetzt sein können, ergibt der große Querschnitt des Dampfstromes eine gleichmäßige Absaugung der Rauchgase, da der mit höchster Geschwindigkeit fließende Auspuffdampf mit dem trägsten Abdampf des zweiten Zylinders zusammentrifft; das Ergebnis ist dabei eine derartige Ausgleichung der Ausströmung, daß die resultierende Auspuffgeschwindigkeit ungefähr der mittleren Auspuffgeschwindigkeit entspricht. Damit ist eine günstige Grundlage für eine gleichmäßige Feueranfachung gegeben.

Die Vergleichmäßigung des Dampfstromes läßt sich besonders weittreiben, indem die Dampf zylinder eine verhältnismäßig hohe Vorausströmung, im Beispiel 25 Prozent, erhalten; dabei ergibt sich zugleich infolge der gegenseitigen Ausschöpf ung der Zylinder mittels des Ejektors 7, 8, 9 eine wirksame Niedrighaltung des Gegendruckes, und dies geht insbesondere bei . dreizylindrigen Maschinen unter Beibehaltung der Vorausströmung· von 25 Prozent so weit, daß geradezu in jedem Augenblicke gleichzeitig zwei Zylinder mit einer ihrer Seiten sich im Auslaßzustande befinden, so daß immer jeder Zylinder gegen Ende seiner Auslaßperiode seinen Dampf durch einen anderen gerade im Anfang seiner Auslaßperiode befindlichen anderen Zylinder abgesaugt oder, jedenfalls von Gegendruck, entlastet erhält. Dadurch entsteht unter Umständen geradezu ein merkliches Vakuum beim Kompressionsbeginn an Stelle des sonst durch den Blaskopf herbeigeführten Überdruckes, und entsprechend erniedrigte Kompression mit allen ihren Vorteilen ist die Folge.

Zur Speisung eines Speisewasservorwärmers ist gemäß der Zeichnung an jedem der Zylinder 1,2 ein zweiter kleinerer Auspuff 18, 19 vorgesehen, wobei ebenfalls an der Zylinderwand der engste Querschnitt angebracht und zu je einer Düse entwickelt ist, von denen je eine Leitung ^o, 21 ohne Querschnittsänderungen und Energieumsetzung bis zu der ejektorähnlichen Verbindung (vgl. 7 bis 9) führt, von der die Sammelleitung zu einem Diffusor (vgl.

10) und weiter zum Vorwärmer führt.

Die Ouerschnittsgestalt der Düsen 3, 4 in Verbindung mit den Düsen 18, 19 ist zweckmäßig im Zusammenhang mit der Vorausströmung und der Kolbenbewegung so zu entwickeln, daß in jedem Eröffnungspunkte des Auspuffquerschnittes angenähert ein solches Verhältnis des engsten Querschnittes zum Endquerschnitt entsteht, wie es dem derzeitigen Druckgefälle entspricht; d. h. so lange noch hoher Druck herrscht, muß die Düse stark erweitert sein, während sie beim Abnehmen des Druckes immer weniger erweitert sein muß. Der engste Querschnitt ist der zwischen den an j der Kolbenlaufbahn mündenden Düsenflächen ! und der steuernden Kolbenkante eingeschlossene Querschnitt, der sich fortgesetzt ändert, während der weiteste Querschnitt, der der Rohre 5, 6 bzw. 20, 21, konstant bleibt.

Beim zweiten Ausführungsbeispiele (Abb.te) sind die Düsen 3, 4 hinter den Rohrteilen 5, 6 unmittelbar in dem Zusammenführungsstück 7 vorgesehen. Dieses enthält hier die Zusammenführung in der Gestalt, daß das eine Rohrende gegabelt das andere Rohrende umfaßt und dadurch zwei Ejektorzungen 9 bildet, die eine erhöhte mitreißende Oberfläche zwischen den Dampfstrahlen bilden. Dadurch ist die Ejektorwirkung verstärkt, und dies läßt sich durch noch mehrfache Unterteilung, ein Ineinandergreifen der Rohre rriit kammzinkenartiger Vielfachgabelung noch wesentlich weiter erhöhen.

Die Dampfreibungsverluste sind hier besonders gering, -da die hohe Geschwindigkeit erst unmittelbar vor dem erweiterten Teil 10 auftritt, und die Auslaßöffnungen der Zylinder besitzen hier die volle Weite der Rohre 5, 6, so daß die Dampfnachsaugung besonders vollkommen wird.

In allen Fällen sind die Auslaßquerschnitte des Zylinders so zu bemessen, daß während der Auslaßperiode von 25 Prozent während des Hubes dauernd Ausströmung herrscht und nicht etwa durch übermäßige Größe des Querschnittes eine zu schnelle Ausströmung mit nachfolgender Lückenbildung in dem gesammelten Dampfstrom eintritt.

Claims (2)

P ATENT-Ansprüche:

1. Dampflokomotive mit vom Kolben gesteuertem Schlitzauslaß und mit ejektorartiger Zusammenführung der Auslaßrohre von den einzelnen Zylindern, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Auslaßschlitze oder, die an sie anschließenden Einzelauslaßrohre als Düse mit engster Stelle ausgebildet und daß die Auslaßrohre ejektorart'ig zusammengeführt sind und in einem bis zum Ende sich erweiternden gemeinsamen Diffusor endigen.

2. Lokomotive nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Erzielung größerer Mischungsoberflächen der Dampfstrahlen die ejektorartige Zusammenführung durch zinkenartiges Ineinandergreifen ng der Teilquerschnitte gebildet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnunpen.