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Selbsttätige Regelung der Brennstoffzufuhr bei mechanisch betätigten Rosten.
Es sind selbsttätige Regelungen der Brennstoffzufuhr bei mechanisch betätigten Rosten bekannt, bei denen die Zufuhr in Abhängigkeit von der Temperatur am Ende des Rostes mittels eines Thermo- staten geregelt wird. Hiebei wird auf elektrischem oder mechanischem Wege die Vorschubgeschwindig- keit des Rostes in der Weise beeinflusst, dass die Umlaufszahl eines Nebenschlussmotors, der zum Antrieb des Rostes dient, verändert wird.
Diese Einrichtung hat also den Nachteil, dass ein regelbarer Rostantriebsmotor erforderlich ist.
Es sind anderseits derartige Einrichtungen bekannt, bei denen der thermostatisch Apparat mit einem oder zwei elektrischen Kontakten ausgestattet ist, wobei beim Sinken der Temperatur unter einem bestimmten Wert ein Hilfsstromkreis unterbrochen wird und dadurch ein zeitweiliger
Antrieb des Rostes erfolgt, der also zeitweise sich in Ruhe befindet. Bei dieser Einrichtung kann daher ein beliebiger elektrischer Motor benutzt werden.
Gemäss der Erfindung wird der Nachteil einer elektrischen Übertragung, die unverlässlich ist, dadurch beseitigt, dass ein Flüssigkeitsthermostat Verwendung findet, der bekanntlich grosse Stellkräfte auszuüben imstande ist, so dass die Übertragungseinrichtung mechanisch wirken kann und die zeitweise Ein-und Ausschaltung eines mit unveränderlicher Umlaufszahl arbeitenden Rostantriebsmotors bewirkt. Hiebei wird die mechanische Übertragungseinrichtung unabhängig vom Rostantriebsmotor betätigt.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. Die Fig. 1 und 2 zeigen Ausführungsarten, bei denen durch den Thermostaten nach Bedarf der Rostantriebsmotor einund ausgeschaltet wird, wobei die einzelnen Betriebszeiten dieses Motors unveränderlich sind. In der Fig. 3 ist eine Ausführung gewählt, bei der die Länge der Betriebszeiten dieses Motors dem Bedarfe entsprechend grösser oder kleiner gewählt wird. Die Fig. 4 zeigt die Art der Veränderung dieser Betriebszeiten an Hand von aufeinanderfolgenden Querschnitten der zur Änderung dieser Zeiten erforderlichen mechanischen Einrichtung.
In den Fig. 1-3 stellt 1 das Ende eines Kettenrostes od. dgl. dar, auf dem sich die Brennstoffschicht 2 befindet. Oberhalb des Schichtendes ist ein Flüssigkeitsthermostat 3 eingebaut, der etwa mit Schwefelkohlenstoff gefüllt ist. Dieser Flüssigkeitsthermostat besteht aus einem grösseren Flüssigkeitsbehälter 4, einem dünnen Röhrchen 5 und einem an dieses anschliessenden Ausdehnungsrohr 6, das sich bei verhältnismässig geringen Temperaturänderungen, die am Ende des Rostes auftreten, bedeutend verlängert oder zusammenzieht. Diese Längenänderungen übertragen sich bei den drei Ausführungsbeispielen auf mechanischem Wege auf einen einarmigen Hebel 7, der bei 8 seinen Drehpunkt besitzt.
Durch das Ausschlagen dieses Hebels wird ein zweiter Hebel 9 betätigt, der mittels einer Feder 14 mit dem Hebel 7 verbunden ist und der an einem Ende mit einer Gabel 10 versehen ist, in die der Hebel 7 eingreift und der bei 11 seinen Drehpunkt besitzt. Auf dem Hebel 9 ruht ein elektrischer Kippschalter ?, der den Rostantriebsmotor 13 ein-und ausschaltet.
Die Art der mechanischen Übertragung der Längenänderungen des Ausdehnungsrohres 6 auf den Kippschalter ist in den drei Ausführungsbeispielen verschiedenartig gelöst. Nach der Ausführung in Fig. 1 kommen zu den beschriebenen Elementen keine weiteren Einzelheiten hinzu. Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist die folgende : Der Brennstoff 2 ist kurz vor dem Ende des Rostes verbrannt, so dass an diesem Ende sich nur ausgebrannte Schlacke befindet. Hiedurch sinkt die Temperatur unter das zulässige Mass und das gewellte Ausdehnungsrohr 6 zieht sich zusammen. Hiedurch wird das rechte
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Ende des Hebels 7 nach abwärts bewegt, so dass unter Vermittlung der Spannfeder 14 der Schalter 12 in die gezeichnete Lage gekippt wird, wodurch der Motor 13 in Tätigkeit gesetzt wird.
Ist unter dem thermostatisehen Gefässe 5 hiedurch eine übermässig hohe Brennstoffschichte entstanden, so wird unter Einfluss der strahlenden Wärme sich das Ausdehnungsrohr 6 verlängern und der Kippschalter umgelegt werden, wodurch der Motor 13 zum Stillstande kommt.
Bei der Ausführung nach Fig. 2 wirkt der Thermostat nicht unmittelbar auf den Gelenkhebel 7 ein, sondern mittels einer empfindlichen Übertragungseinrichtung und einer vom Rostantriebsmotor unabhängigen Hilfskraft. Das Ausdehnungsrohr 6 des Thermostaten überträgt seine Bewegung auf einen zweiarmigen Hebel M, der ein Zahnsegment 16 besitzt, das in ein Zahnrad 17 eingreift. Um das Ausdehnungsrohr 6 auch stets unter Spannung zu halten, ist an seinem Ende eine mit einer
Schraube 19 abstellbare Feder 45 angebracht. Die Drehung des Zahnrades 17 überträgt sich auf einen Hebel. M, der also um den Mittelpunkt des Zahnrades 17 pendeln kann.
Diese Ausschläge des Hebels 18 dienen zur mechanischen Übertragung auf die Bewegung des Kippschalters 12 in folgender Weise : Bei 19 befindet sich eine Welle, die durch irgendeinen vom Rostantriebsmotor unabhängigen Antrieb in drehende Bewegung versetzt wird. Auf der Welle 19 befindet sich die Exzenterscheibe 20. Auf dieser
Scheibe ruht eine Rolle 21 auf, die in einer Stange 22 drehbar gelagert ist. Eine Feder 23 sorgt für ein stetiges Aufliegen der Rolle 21 auf der Exzenterscheibe 20. Infolge der Drehung der Welle 19 wird die Stange 22 vertikal auf und ab bewegt. An der Stange 22 befindet sich eine Scheibe 24, der eine zweite Scheibe 25 in einem gewissen Abstande gegenübersteht. Die Scheibe 25 sitzt an einer Stange 26.
In dem Zwischenraum zwischen den Scheiben 24 und 25 spielt nun der Hebel 18. Hiebei ist zu bemerken, dass die zeichnerische Darstellung mit Rücksicht auf die Deutlichkeit so gewählt wurde, dass der Hebel 18 scheinbar in der Zeichenebene ausschlägt, wogegen er tatsächlich senkrecht auf die Zeichenebene zum Ausschlagen gelangt, da auch die Teile joy in Wirklichkeit um 900 verdreht liegen. Es stellt sich daher der Hebel 18 zwischen den Scheiben 24 und 25 im Querschnitt dar. Wenn sich der Hebel 18 nicht zwischen den beiden Scheiben befinden würde, so würde sich die hin und her gehende Bewegung der Stange 22 nicht auf die Stange 26 übertragen.
Da die Scheibe 24 so geformt ist, dass ihre der Scheibe 25 zugekehrte Fläche 27 nach einer bestimmten Kurve geformt ist, ist der Abstand zwischen der Fläche 27 und der gegenüberliegenden Fläche 28 der Scheibe 25 an jedem Orte verschieden gross.
Befindet sieh der Hebel 18 in dem rechten Teil des Spaltes zwischen den beiden Scheiben, so wird die Bewegung der Stange 22 sich gleichfalls nicht auf die Stange 26 übertragen. Schlägt hingegen der Hebel 18 nach links aus, so gelangt er in den verengten Spalt zwischen den beiden Scheiben. Beim Aufwärtsgange der Stange 22 dient daher der Hebel 18 als Kupplungsglied, so dass sich die Bewegung dieser Stange auf die Stange 26 überträgt und diese aufwärts verschoben wird. Hiedurch wird in bekannter Weise der Kippsehalter 12 umgelegt, so dass eine Ausschaltung des Motors 13 erfolgt.
Geht nun durch die Exzenterbewegung veranlasst, die Stange 22 abwärts, so wird durch die Schraube 29, die sich im Bügel 30 befindet, der an der Scheibe 24 befestigt ist, auch die Stange 26 abwärts bewegt, wodurch der Schalter wieder in die gezeichnete Lage rttckkehrt, wobei der Motor eingeschaltet wird.
Die aufeinanderfolgenden Ein-und Ausschaltungen des Motors sind daher von der jeweiligen Lage des Zeigers 18 abhängig, wogegen die Betriebszeiten des Rostantriebsmotors bei dieser Einrichtung stets die gleichen sind, so lange die Umlaufszahl der Welle 19 nicht geändert wird. Eine allfällige Regelung der Umlaufszahl dieser Welle gibt daher eine weitere Möglichkeit für die Regelung des Brennstoffvorschubes.
Will man aber die aufeinanderfolgenden Betriebszeiten des Motors veränderlich machen, um eine genaue Anpassung des Rostvorschubes an den jeweiligen Bedarf zu erzielen, kann man eine Einrichtung verwenden, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist. Hiebei wirkt das Ausdehnungsrohr 6 ebenso wie bei der Einrichtung nach der Fig. 2 auf einen zweiarmigen Hebel 31, der bei 32 seinen Drehpunkt hat und als Zahnsegment ausgebildet ist. Die Verzahnung greift in das Zahnrädchen 33 ein, das in dem Zahnsegment 34 sitzt. Die Ausdehnungen oder Zusammenziehungen des Ausdehnungsrohres 6 bewirken daher eine Verdrehung des Zahnsegmentes 34, das in eine Trommel 35 eingreift, die an ihrem Umfang Rillen besitzt, die einen Querschnitt erhalten, der der Zahnform des Segmentes 34 angepasst ist.
Eine Längenänderung des Ausdehnungsrohres 6 bewirkt daher eine axiale Verschiebung der Trommel 35 und deren Achse 36. Hiebei ist zu erwähnen, dass die Teile 31-34 nicht jene relative Lage zu der übrigen Einrichtung haben, wie dies der schematischen Zeichnung entsprechen würde, sondern um 90 aus der Zeichenebene verschwenkt sind, um der Trommel 35 die Möglichkeit zu geben, in lotrechter Richtung auszuschlagen, wie dies auf Grund der nachstehenden Ausführungen erforderlich erscheint.
Auf der Achse 36 befindet sich fest die Rolle 37, die daher gemeinsam mit der Trommel 35 axial verschoben wird. Die Rolle 37 stiitzt sich auf eine Schaltwalze 38, die drehbar in einem Gestell 39 gelagert ist. Die Schaltwalze erhält etwa durch die Schnurscheibe 40 eine Drehbewegung, die von dem Rostantrieb unabhängig ist. Die Schaltwalze 38 ist derart ausgebildet, dass die aufeinanderfolgenden Querschnitte a-f verschiedene Form oder Grösse haben. An den Enden der Schaltwalze, also an den Stellen a und f ist der Querschnitt der Walzen kreisförmig, so dass bei Drehung der Walze und Auflage der Rolle 37 an diesen Stellen diese Rolle keine Ausschwenkung erhält.
Die übrigen Querschnitte b-e der Sehaltwalze zeigen die Form einer Nocke, so dass die Rolle lotrecht auf und ab bewegt wird, wenn
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sie an den bezügliche Stellen auf der Schaltwalze aufliegt. Die Ausschwenkungen der Rolle 37 übertragen sich auf den Bügel 41, in dem die Welle 36 gelagert ist und auf die Spange 42, die am Hebel 7 angreift und daher in bekannter Weise die Ein-und Ausschaltung des Kippschalters besorgt. Wie aus dem Vergleich der Querschnitte b-e zu entnehmen ist, ist die nockenartige Ausbuchtung der Schaltwalze eine derartige, dass der Bogen der Exzentrizität von links nach rechts zunimmt. Es wird daher bei Verschiebung der Rolle 37 von links nach rechts die Betriebszeit des Rostantriebsmotors. M immer grösser werden.
Bezogen auf eine Umdrehung wird daher die prozentuelle Laufdauer bei einer Einschaltung wachsen. Je mehr sich das Ausdehnungsrohr zusammenzieht, desto länger ist die prozentuelle Laufdauer des Rostantriebsmotors bei einer Umdrehung der Schaltwalze, also in der Zeiteinheit.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Selbsttätige Regelung der Brennstoffzufuhr bei mechanisch betätigten Rosten, bei der die Zufuhr in Abhängigkeit von der Temperatur am Ende des Rostes mittels eines Thermostaten geregelt wird, gekennzeichnet durch die Kombination eines Flüssigkeitsthermostaten (3) mit einer ausschliesslich mechanisch wirkenden Übertragungseinrichtung, die zeitweise Ein-und Ausschaltung des mit unveränderlicher Umlaufzahl arbeitenden Rostantriebsmotors (13) bewirkt.