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Einzylindermaschine.
Die wirtschaftliche Ausnutzung von Dampf für Kraft-und Heizzwecke erfordert oft ein Arbeiten mit zwei verschiedenen Gegendrücken, deren einer auch die Kondensatorspannung sein kann.
Die Abdampfmengen verschiedenen Gegendruckes sind hiebei durch die Betriebsverhältnisse gegeben. Da ausserdem auch die Maschinenleistungen durch den Betrieb gegeben sind, ist die Frage der wirtschaftlichsten Lösung überbestimmt. Es können daher nicht alle drei Bedingungen gleichzeitig erfüllt werden, es muss vielmehr eine dieser drei Bedingungen gelockert werden. Dies erfolgt auf die wirtschaftlichste Weise dadurch, dass bei Befriedigung der Maschinenleistungen ständig nur die Dampfmenge des einen Gegendruckes I voll für Krafterzeugung ausgenutzt wird, während für die noch fehlende restliche Leistung die Abdampfmenge des andern Druckes II nur so weit als nötig herangezogen wird.
Es muss dann entweder die augenblicklich überschüssige Menge des Druckes 1I über Dach gehen oder die für Wärmezwecke erforderliche restliche Menge des Druckes 11 unmittelbar vom Kessel zugesetzt werden, wobei es meist wirtschaftlicher ist, den höher gespannten Abdampf in der Maschine voll für Krafterzeugung und den Abdampf niedrigeren Druckes nur nach Bedarf auszunutzen.
Ist das Druckgefälle zwischen den beiden Gegendrücken genügend gross, so können die vorstehenden Bedingungen durch eine Zweizylinderentnahme befriedigt werden. Bei dieser Bauart muss der zweite Zylinder, um nicht trocken zu laufen, stets mit einer gewissen Mindestmenge Dampf beschickt werden, was dann einen wirtschaftlichen Nachteil bedeutet, wenn die Menge des augenblicklich benötigten Abdampfes aus dem Zwischenbehälter grösser ist als die gleichzeitig entnehmbare Dampfmenge.
Weiter sind auch Bauarten von Einzylindermaschinen bekannt, die während des ersten Teiles eines Kolbenhubes den Dampf in die Abdampfleitung des niedrigeren Gegendruckes und die restliche Dampfmenge während des zweiten Teiles dieses Hubes in die Abdampfleitung des höheren Gegendruckes schicken, die sogenannten Einzylinderentnahmemaschinen. Diese Maschinen ergeben aber bekanntlich eine sehr unwirtschaftliche Ausnutzung des Druckgefälles zwischen den beiden Gegendrücken.
Die Nachteile dieser beiden Bauarten werden vermieden, wenn man die eine Zylinderseite einer Einzylindermaschine auf den einen, die andere Zylinderseite auf den zweiten Gegendruck arbeiten lässt. Auch diese Arbeitsweise ist wohl bekannt. Ziel der vorliegenden Erfindung ist die wirtschaftlichste Regelung einer solchen Maschine. Diese Regelung soll derart erfolgen, dass bei grösseren Belastungen ständig die gesamte benötigte Abdampfmenge beispielsweise höheren Druckes I auf der einen Zylinderseite verarbeitet wird, während die andere Zylinderseite mit so viel Abdampf des niedrigeren Druckes II beschickt wird, als die augenblickliche Maschinenleistung erfordert. Bei Sinken der Belastung werden vorerst die Füllungen der Gegendruckseite 1I verringert.
Hat diese Seite die O-Füllung erreicht, so bleibt diese unvermindert erhalten, während von diesem Punkt an erst in stetiger Folge die Füllungen der Zylinderseite 1 bis zur Belastung 0 verringert werden.
Dieser Effekt wird gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass die Maschinenseite 11 durch einen Geschwindigkeitsregler normaler Bauart, die Maschinenseite I durch einen direkt
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oder über einen Öldruckservomotor wirkenden Hinterdruckregler, gleichfalls bekannter Bauart, beeinflusst wird. Hiebei erhält der Geschwindigkeitsregler durch Beeinflussung der Füllungen 11 die Umdrehungszahl der Maschine bei Belastungsschwankungen konstant. Wird bei sinkender Belastung die Füllung JT gleich 0, so bleibt bei weiterer Entlastung durch entsprechende Ausbildung des Übertragungsmechanismus diese Füllung weiter unvermindert 0.
Dagegen wirkt von diesem Augenblick an der Geschwindigkeitsregler auf den Druckregler derart ein, dass er sieh diesen völlig unterordnet, d. h. dass er über den Zwischendruckregler unter Erhaltung des unveränderlichen Gegendruckes als Geschwindigkeitsregler weiter auch die Füllungen der Zylinderseite I beherrscht.
Zwei Ausführungsformen sind in den Fig. 1 und 2 dargestellt. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 werden die Füllungen der vorderen Zylinderseite durch einen Geschwindigkeitsregler G beeinflusst, während auf die Füllungen der hinteren Zylinderseite der Hinterdruckregler H einwirkt. Diese Zylinderseite verarbeitet daher normal genau diejenige Dampfmenge beispielsweise höheren Druckes, die für Wärmezwecke benötigt wird. Dieser Dampf strömt durch die Leitung A den Heizkörpern zu. Dagegen strömt der Abdampf der vorderen Zylinderseite durch die Leitung B in das Netz niedrigeren Gegendruckes oder in die Kondensation. Die Abdampfmenge dieser Zylinderseite ist je nach der Belastung der Maschine veränderlich. Der Geschwindigkeitsregler ist hiebei in der tiefsten Lage, somit für grösste Zylinderfüllung gezeichnet. Hiebei liegt der Querbolzen c in der hintersten Lage.
Spricht der Geschwindigkeitsregler durch Erhöhung der Umdrehungszahl an,. so wird die Muffe M und der mit ihr durch eine in der hohlen Steuerwelle liegende Spindel starr verbundene Querbolzen c nach vorn verschoben. Dieser Bolzen liegt mit seinen beiden Enden in schraubenförmigen Schlitzen der mit dem Exzenter starr verbundenen Hülse d und verdreht durch seine Verschiebung das Einlassexzenter auf kleinere Füllungen. Dieser zuerst schraubenförmige Schlitz geht in dem Punkt, in dem die Nullfüllung erreicht ist, in einen parallel zur Steuerwelle liegenden über. Von diesem Punkt an bleibt daher auch bei weiterer Steigerung der Umdrehungszahl die Füllung dieser Zylinderseite unveränderlich auf 0 eingestellt. Bis zu dieser Stellung arbeiten die beiden Regler vollkommen unabhängig voneinander.
In die Abdampfleitung der hinteren Zylinderseite A ist ein Drosselventil-D eingeschaltet, das bisher durch das Gegengewicht E voll offen gehalten wurde. Die durch einen Schlitz des Hebels geführte Zugstange des Geschwindigkeitsreglers ist bis dahin ohne Einwirkung auf den Drosselschieber geblieben. Sie besitzt einen Anschlag K, der sich in dem Augenblick an die Hülse des Hebels F anlegt, in dem die vordere Zylinderseite die 0-Füllung erreicht. Bei weiterer Entlastung der Maschine beeinflusst nun der Geschwindigkeitsregler auch diesen Drosselschieber und beginnt ihn zu schliessen. Hiedurch steigt der Hinterdruck zwischen Zylinder und Drosselschieber.
Da die Abdampfleitung L zum Hinterdruckregler H vor dem Drosselschieber abzweigt, spricht dieser Regler von dem Augenblick an, in dem die Nullfüllung vorn erreicht ist, an und verringert auch die Füllung der hinteren Zylinderseite. Wird daher mehr Abdampf benötigt, als der augenblicklichen Maschinenleistung entspricht, so regelt der Geschwindigkeitsregler auch die hintere Zylinderseite bis auf die O-Füllung.
Bei der Ausführung gemäss Fig. 2 gilt für die Regelung der vorderen Zylinderseite das genau gleiche wie bei der Ausführung gemäss Fig. 1. Dagegen wirkt hier von dem Augenblick an, in dem die 0-Füllung der vorderen Zylinderseite erreicht ist, der Geschwindigkeitsregler nicht auf den Drosselschieber, sondern mittels einer Schubkurve auf die dem Dampfkolben des Hinterdruckreglers entgegenwirkende Feder.
Hiefür ist an den Verstellhebel der Muffe M eine Zugstange N angelenkt, die das Schubkurvenstück 0 verschiebt. Bis zur Erreichung der O-Füllung vom bleibt die Verschiebung dieses Kurvenstücke auf die Federspannung und damit überhaupt auf den Hinterdruckregler ohne Einfluss. Von diesem Punkt an wird aber die Feder des Hinterdruckreglers entlastet, wodurch die gleiche Wirkung erreicht wird, wie durch die Drucksteuerung nach der ersten Ausführung durch die Drosselwirkung des Schiebers D, d. h. es werden die Füllungen durch den Geschwindigkeitsregler wieder bis auf 0 verringert.
In beiden Fällen beherrscht somit der Fliehkraftregler beide Zylinderseiten von Null bis Vollast und lässt dabei so lange als möglich die Verarbeitung des vollen Abdampfbedarfes auf der einen Zylinderseite zu.