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Klinkenschaltwerk für Veränderlichen Vorschub.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Klinkenschaltwerk mit veränderlichem Vorschub, wie man sie beispielsweise zum Steuern von Rauchschiebern für Kesselfeuerungen und von selbst-
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tilatoren, Kompressoren, Pumpen und dgl. durch den Druck der Luft oder der Flüssigkeit, welche durch diese Maschinen gefördert werden, und zu den verschiedensten anderen Zwecken verwendet. Solche Vorrichtungen werden vielfach als mechanische Relais ausgebildet.
Bei ihnen wird die Bewegung des Raue hschie bers, die Geschwindigkeit der Mechanismen für die selbsttätige Kesselfeuerung oder dgl. durch das Verschwenken einer Welle, die Änderung der Geschwindigkeit oder endlich die Änderung des Verschwenkens einer Welle durch ein Schaltwerk mit einer oder mehreren stetig schwingenden Klinken erhalten, welche mit einem Schaltrad
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schieber, der unter dem Einfluss des Dampfdruckes im Kessel, der zu fördernden Luft oder Flüssigkeit oder dgl. steht. Sind zwei Schalträder vorhanden, so lässt der Deckschieber durch seine Relativbewegung in bezug auf die Klinken die eine oder die andere Klinke in Eingriff kommen oder verhindert beide daran.
Gemäss der Erfindung werden derartige Schaltwerke so ausgebildet, dass sie sehr empfindlich sind, eine Einstellung nach den verschiedenen Drucken oder dgl. möglich machen und bei Drücken oder dgl. arbeiten, die nur wenig oder sehr erheblich voneinander verschieden sind.
Gemäss der Erfindung wird nun der Deckschieber mit dem Klinkenarm durch Federn oder dgl. in einer Weise verbunden, dass er für gewöhnlich, d. h. wenn er sich ungehindert bewegen kann. mit dem Klinkenarm um denselben Winkel hin und her schwingt.. Der Winkelausschlag des Deckschiebers kann ferner beliebig beschränkt werden, so dass die erforderliche Anzahl von Zähnen des oder der Schalträder der Einwirkung der Klinke ausgesetzt ist. Das Sperrorgan, das gleichfalls einen Teil der Erfindung biitiet, oesteht im wesentlichen aus einem schwingbaren Anker oder Arm2 der durch Änderung des Druckes einer Flüssigkeit, der Temperatur oder irgend welche
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Sinne gedreht wird.
Durch dieses Sperrorgan wird das Klinkenschaltwerk in dem einen oder anderen Sinne beeinflusst, je nachdem der Druck, die Temperatur oder dgl. kleiner oder grösser als normal ist. Das Schaltwerk arbeitet dagegen nicht, wenn der Druck oder dgl. normal ist.
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organ aus einem doppelarmigen Anker, der mit jedem seiner Enden den Deckschieber oder einen mit ihm verbundenen Teil erfasst und ihn so am Schwingen nach der einen oder anderen Seite mit den Klinken verhindert. Infolgedessen greift dann die Klinke auf der betreffenden Seite in das Schaltrad ein, und das Schaltwerk arbeitet. Im zweiten Falle besteht das Sperrorgan nur aus einem Arm, der die Schwingung des Deckschiebers mehr oder weniger beschränkt und damit die Zahl der von letzterem abgedeckten Zähne verändert.
Wie im ersten Falle kann der Deckschieber oder ein mit ihm verbundener Teil derart angeordnet sein, dass er in Berührung mit
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der Unterseite des Sperrorganes oder mit einem Anschlag auf dessen Oberseite kommt. Das Sperrorgan wird gehoben oder gesenkt, um die Zahl der freiliegenden Zähne des Schaltrades zu verändern, auf welche die Klinken wirken. Zweckmässig erhält die Unter-oder Oberseite des Sperrorganes mehrere Stufen, so dass die Wirkung des um seine Achse schwingenden Deckschiebers besser bestimmt und eine erheblich genauere Einstellung möglich wird.
Das neue Schaltwerk kann auch zum Regeln einer Geschwindigkeit benutzt werden und erhält dann ein zweiarmiges Sperrorgan mit Stufen.
In den Zeichnungen zeigt Fig. t und 2 eine Ausfiihrungsform im Längsschnitt und in
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ersten Falle in Verbindung mit einem Zugregler und im zweiten Falle in Verbindung mit einer selbsttätigen Kesselfeuerung gedacht.
Zum Regeln des Schaltwerkes nach Fig. l und 2 dient ein Bourdon-Federrohr 1, das durch das Rohr 2 mit dem Kessel verbunden ist. Das Schaltwerk enthält einen Klinkenarm 3 mit zwei entgegengesetzt stehenden Klinken 4, 5, welche über gegenständigen Schalträdern 6,7 schwingen. Die Schalträder sind auf eine Welle 8 aufgekeilt, die eine Schnecke 9 enthält. Letztere dreht
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einen Stift 12 stetig hin und her geschwenkt, der in einen Schlitz. J3 in dem unteren Teil des Armes einfasst. Der Stift 12 sitzt an einem Schneckenrad 13, das auf einem Stutzen 7 des Gehäuses drehbar ist. Es wird durch eine Schnecke 15 gedreht, welche dauernd von irgend einer Kraft-
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gesetzt, und unter ihnen steht der Deckschieber 17.
Dieser ist hinreichend lang. um in der Mittelstellung die unter den Klinken stehenden Teile der Schalträder abzudecken, so dass die Klinken mit den Zähnen der zugehörigen SchaltrÅader nicht in Eingriff kommen können. Wird der Deckschieber 17 frei mit dem Arm 3 zusammen verschwenkt. so können sich die Klinken dauernd nicht in die Schalträder einlegen. Wird dagegen der Deckschieber daran gehindert, mit dem Arm in der einen oder anderen Richtung zu schwingen, bo greift die Klinke auf der betreffenden Seite in das Schaltrad ein und hebt oder senkt dan arch den Zugregler.
Der Deckschieber 17 ist an einem Arm 18 der Welle 19 angebracht, die sich für gewöhnlich zwischen den Spitzen 20 frei drehen kann. Die Welle 19 enthält ferner zwei Finger 21. welche durch eine oder mehrere Federn 22 verbunden und auf ihr drehbar sind. Sie legen sich gegen einen Stift 35 des Armes 18 sowie das äusserste Ende des Zapfens 16. welcher die Klinken -1.,)
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der Zapfen 16 mittels der Finger 21 den Deckschieber entsprechend der Schwingung des Armes 3 hin und her. Der Finger, nach weichem hin der Arm J schwingt, nimmt dabei mittels der Feder 22 den anderen Finger mit, und letzterer driickt gegen den Stift- ? j, o dass auch der Deckschieber mitschwingt.
Wird letzterer dagegen an der Bewegung in der einen Richtung von der Mittelstellung
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so wirkt die Klinke auf jener Seite solange auf das Schaltrad, bis er wieder freigegeben wird.
Zwecks Regelung der Bewegung des Deckschiebers ist an der Welle 19 eine Schfibe 2J
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dass die Scheibe 23 frei zwischen seinen Spitzen schwingen kann, solange er sich in der Mittelstellung befindet. Wird dagegen der Anker aus der Mittelstellung in dem einen oder anderen Sinne verdreht, so fasst die Scheibe unter eine Spitze des Ankers und kann sich auf jener Seite nicht wieder heben. Dann kann auch der Deckschieber nicht mehr um denselben Winkel wie der Klinkenarm schwingen, so dass die Klinke auf jener Seite mit dem Schaltrad in Eingriff kommt.
Der Anker ist auf einem zwischen den Spitzen 36 drehbaren Stift 2J angebracht, und seine' Winkelstellung wird durch das Federrohr 1 bestimmt. An letzteres ist ein kurzer Arm 26 angeschlossen, der an einen Stab 27 angelenkt ist. Dieser gleitet mit einem Ende in einem Loch in dem Ende einer Feder 28, welche somit als Führung für den Stab 27 dient, und sein anderes Ende ist an einen Stab 29 angeschlossen, welcher gegen die Unterseite des Ankers 24 stösst. Dehnt sich das Federrohr 1 infolge einer Zunahme des Dampfdruckes in dem Kessel aus, so wird der Stab 29 nach oben gedrängt, und der linke Arm des Ankers 24 tritt in den Weg der Kante der
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Stellung eingenommen hat. Infolgedessen kommt dann die Klinke zur Wirkung, welche den Rauchschieber senkt.
Je nachdem sich das Federrohr 1 streckt oder krümmt, wird der Stab 29 gehoben oder gesenkt und verstellt entsprechend den Anker, so dass dieser die eine oder andere
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der Mittelstellung nach der einen oder anderen Seite zu schwingen. Der Anker 2. wird durch eine Feder 30 gegen das Ende des Stabes 29 gedrückt, so dass sich das Schaltwerk auch auf Schiffen oder an anderen Stellen benutzen lässt, wo starke Erschütterungen oder andere Bewegungen auftreten.
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Um das Schaltwerk so einzustellen, dass es innerhalb gewisser Grenzen auf jeden beliebigen Druck anspricht, kann das als Führung für den Stab 27 ausgebildete Ende der Feder 28 gehoben und gesenkt werden. Zu diesem Zwecke ist ein Exzenter'39 vorgesehen, der genutet ist und die Feder 28 aufnimmt. Der Exzenter sitzt auf einem Stift 31, der ausserhalb des Gehäuses einen Stellknopf 32 mit einem Zeiger 33 trägt. Durch Drehen des Exzenters wird die Ruhelage des Ankers 24 verstellt. Der Zeiger 33 spielt über einer Teilung, welche zum Einstellen auf einen gewissen Druck dient.
Macht man den Deckschieber 17 auf der einen Seite etwas länger als auf der anderen, so wird die Zahl der Zähne, auf welche die Klinken wirken, verschieden. Man kann auf diese Weise
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Über jedem Schaltrad kann ferner ein zweiter einstellbarer Deckschieber vorgesehen werden, so dass die Grösse der den Schalträdern erteilten Bewegungen auf eine bestimmte Grösse begrenzt wird. Dadurch kann man es erreichen, dass bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der Zugregler nicht vollständig geschlossen wird, wenn dies wünschenswert ist, oder dass der Weg des
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oder zwei Deckschiebern vorgesehen, der zwischen den beiden Schalträdern 6,7 drehbar angeordnet ist.
Dieser Ring kann an den Schalträdern mittels einer Schraube 42 in irgend einer
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oder die Schalträder auf eine Strecke abdecken, welche grösser ist als der Hub der Klinke, so dass letztere nicht weiter auf das Schaltrad einwirkt, nachdem dieses um einen bestimmten Winkel gedreht worden ist.
Nach dem bisher Gesagten ist das Federrohr 1 mittelbar über das Rohr 2 mit dem Kessel verbunden. Erreicht der Kesseldruck eine bestimmte Höhe, so tritt das Schaltwerk in Tätigkeit
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das Schaltwerk wiederum in Tätigkeit und öffnet den Zugregler etwas weiter. Dabei hängt die Empfindlichkeit des Schaltwerkes in der Hauptsache von der Grösse des Abstandes zwischen den Spitzen des Ankers 24 und der Scheibe 23 ab. In Fig. 3 ist eine zweite Ausführung dargestellt, welche die zweite Art der Regelung betrifft.
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tätigen Kesselfeuerung durch das Schaltwerk.
Es ist dann nur ein Schaltrad 7 und eine Klinke J vorhanden, weil der Mechanismus dauernd lediglich in einem Sinne bewegt wird und die Regelung
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hier der Klinkenarm dauernd mittels eines Schneckengetriebes und einer Kurbel oder dgl. hin und her geschwenkt. Unter der Klinke steht ein Deckschieber 17. um die Zähnezahl zu verändern.
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Ist der Dampfdruck im Kessel durch die erhöhte Geschwindigkeit der Beschickungsvorrichtung gestiegen, so senkt das Rohr 1 das Ende des armförmigen Sperrorganes 34, so dass der Arm 44 mit dessen zweiter Stufe, statt der ersten zusammenwirkt. Daraus ergibt sich eine Bewegung des Deckschiebers um einen Zahn des Schaltrades. Wenn z. B. bei festgestelltem Arm die Klinke J das Schaltrad 7 immer um fühne weiterdreht, so wird die Drehung jetzt nur vier Zähne betragen.
Mit der Zunahme des Kesseldruckes wird die Schwingung des Deckschiebers immer kleiner, bis die Geschwindigkeit der Beschickungsvorrichtung soweit ver-
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An SteHe des Armes J kinnte auch hier ein einarmiger Haken nach Art des Ankers ; 2-1 von Fig 1 zur Anwendung kommen, der dann wieder eine Scheibe zurückzuhalten hätte.
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Will man gegenständige Schalträder und ein zweiarmiges, ankerförmiges Sperrorgan mit festen Stufen verwenden, so lässt man einen beweglichen Deckschieber mit festen Deckschiebern zusammenarbeiten, die an dem Schaltrad angebracht und einstellbar sind. Dann schliessen sich die Zugregler oder dgl. im allgemeinen nur bis zu einem gewissen Masse und werden erst dann vollständig geschlossen, wenn der Dampfdruck oder die Temperatur eine ungewöhnliche Höhe erreichen. Zu diesem Zweck sind zwei feste Deckschieber vorgesehen, von denen einer einen kürzeren Bogen des Schaltrades abdeckt, als der Bogen beträgt, um den der Klinkenarm schwingt, während der andere Deckschieber einen grösseren Bogen abdeckt.
Ist die wirksame Zähnezahl hinreichend durch den beweglichen Deckschieber beschränkt, der unter dem Einfluss eines gestuften Armes oder Ankers steht, so hindert der kürzere Deckschieber die Klinke an der Einwirkung auf das Schaltrad. In dieser Stellung sind die Zugregler oder dgl. nahezu geschlossen. Reicht der Abschluss aus irgend einem Grunde nicht aus, steigt der Dampfdruck immer weiter und verhindert der gestufte Arm den beweglichen Deckschieber an der Bewegung mit der Klinke, so kann letztere auf die Zähne des Schaltrades hinter dem kürzeren Deckschieber wirken und das Schatrad drehen, bis der grössere Deckschieber erreicht wird.
In dieser letzteren Stellung ist der Zugregler vollständig geschlossen und bleibt es, bis der Dampfdruck von neuem unter eine bestimmte Grenze herabgeht
Das neue Schaltwerk ist zwar nur in Verbindung mit gewissen Mechanismen dargestellt.
Es leuchtet aber ohneweiters ein, dass es auch für eine ganze Reihe anderer Verwendungszwecke brauchbar ist. Ferner kann es-statt durch ein Federrohr-durch einen Thermostaten, durch Elektrizität oder auf andere Weise beeinflusst werden. So lässt sich z. B. statt des Federrohres ein Ring oder Stab aus zwei verschiedenen Metallstreifen benutzen, dessen Form sich mit der Temperatur ändert, um das Schaltwerk zu beeinflussen.
PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Klinkenschaltwerk für veränderlichen Vorschub mit einer oder mehreren dauernd hin und her bewegten Klinken und einem oder mehreren Deckschiebern, dadurch gekennzeichnet, dass die Klinken (4, 5) mit den zugehörigen Deckschiebern (17) mittels federnder Verbindungteile (21) gekuppelt und Sperrorgane (24, 34) vorgesehen sind, mit deren Hilfe die Schieber an der Teilnahme der Bewegung der Klinken gehindert werden können, wobei die Stellung des Sperrorgans je nach dem Anwendungszweck des Schaltwerkes durch ein Federrohr, einen Thermostaten oder dgl. bestimmt werden kann.