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Lagerung für die mit Schwimmern und anderen Regelvorrichtungen verbundenen Wellen.
Die Erfindung betrifft eine dichte Wellenlagerung für Schwimmer und ähnliche Regelvorrichtungen. Zur Zeit macht bekanntlich die Lagerung der Wellen, durch die die im Innern eines Druckbehälters angeordneten Schwimmer mit dem nach aussen führenden Gestänge verbunden sind, grosse Schwierigkeiten, da die durch die Abdichtung entstehende Reibung der Welle zu grossen Ungenauigkeiten Veranlassung gibt, und da diese Lagerung vielfach infolge von schlechter Wartung vollständig unbrauchbar wird. Die Erfindung behebt diesen Übelstand dadurch, dass die von dem Schwimmer nach der Aussenseite des Behälters führende Welle überhaupt nicht in einem Lager geführt ist, das bei der Bewegung zu Reibungswiderständen Veranlassung gibt, sondern in einem in sich nachgiebigen Körper, der an der Wandung des Behälters wie an der Welle befestigt sein kann.
Man erhält dadurch eine Dichtung, die auch bei schlechter Wartung zuverlässig bleibt, da der dichtende Stoff sowohl an der Stelle, wie an der Behälterwandung festsitzt. Ausserdem ist eine nennenswerte Reibung bei der Verdrehung der Welle nicht zu überwinden, da die innere Elastizität des Dichtungsstoffes vollkommen ausreichend ist, um den geringen Verdrehungen der Welle ohne nennenswerten Widerstand nachzugeben. Schliesslich ist die Gefahr des Festrostens der Welle ausgeschlossen, da diese überhaupt nicht auf Metallteilen unterstützt ist, sondern lediglich auf dem nachgiebigen Stoff.
Da die Welle ausschliesslich in einem möglichst elastischen Ring gelagert ist, also auf metallischen Teilen nicht unterstützt sein soll, ist dafür Sorge zu tragen, dass die auf sie wirkenden Kräfte im Gleichgewicht sind, derart, dass keine Drücke in den Lagern auftreten.
Wenn solche Drücke auftreten würden, so würde die elastische Scheibe nachgeben, so dass das für den Durchtritt der Welle vorgesehene Loch. unrund und mithin undicht würde. Dieser Bedingung wird dadurch genügt, dass auf der Aussenseite des den Schwimmer enthaltenden Gehäuses auf beiden Seiten zwei Hebel vorgesehen sind, die mit der Regelvorrichtung verbunden sind und durch diese bei der Bewegung des Schwimmers belastet werden, so zwar, dass die von dem Schwimmer einerseits und von dem Gestänge andrerseits auf die zugehörigen Hebel ausgeübten Kräfte in einer Ebene liegen und entsprechend ihrem Abstande von dem den Schwimmer tragenden Hebel derart bemessen sind, dass sie dem von dem Schwimmer ausgeübten Druck das Gleichgewicht halten. Wenn beispielsweise der
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Die Abdichtung die im vorstehenden unter Bezugnahme auf einen Schwimmer beschrieben ist, lässt sich auch in Regelvorrichtungen verwenden, die nicht durch einen Schwimmer, sondern in anderer Weise, beispielsweise durch eine unter Druck stehende Membrane o. dgl. bedient werden.
Fig. i ist eine Seitenansicht einer von einem Schwimmer bedienten Regelvorrichtung, Fig. 2 ein wagrechter Schnitt durch die Lagerung der Regelvorrichtung, Fig. 3 ein Schnitt durch eine von einer Membrane bediente Regelvorrichtung, Fig. 4 ein wagrechter Schnitt, Fig. 5 eine Seitenansicht und Fig. 6 ein weiterer Schnitt durch die Regelvorrichtung nach Fig. 3.
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In dem Ausführungsbeispiel nach Fige i und 2 ist angenommen, dass in einem Dampfkessel a ein Schwimmer f angeordnet und durch eine Stange il mit einem auf einer Welle h sitzenden Schwinghebel e verbunden ist, durch den die Bewegung auf das aussen liegende Gestänge übertragen wird. Das die Welle h aufnehmende Lagergehäuse besitzt zwei mit Öffnungen versehene Scheiben r. Die Öffnungen der Scheibe besitzen einen Durchmesser, der etwas grösser ist, als derjenige der Welle Iz, derart, dass die Welle nicht auf der Scheibe aufruht. Zur Unterstützung und gleichzeitig zur Abdichtung der Welle dienen Muffen s aus nachgiebigem Stoff, vorzugsweise weichem Gummi, die durch die Scheiben r festgespannt und gegen Innendruck abgestützt sind.
Die Gummischeiben s können an der Welle 7t festsitzen, so dass eine Undichtigkeit ausgeschlossen ist. Wird die Welle durch die Bewegung des Schwimmers verdreht, so verdrehen sich die Muffen s ohne nennenswerten Widerstand in sich selbst,
Das Gestänge wird von zwei Hebeln i, i gebildet, die in gleichem Abstande von dem Schwinghebel e liegen, dieselbe Länge besitzen wie dieser und symmetrisch an der Regelvorrichtung, beispielsweise einem Steuerventil o, angreifen. Durch das letztere kann je nach dem Wasserstand im Kessel a ein Druckmittel zu einer Regelvorrichtung für den Wasserzufluss geleitet werden. Wenn der Schwimmer entsprechend der Hebung des Wasserstandes steigt, so öffnet sich das Ventil o, so dass die Speisewasserzufuhr mittels der Regelvorrichtung abgeschlossen wird.
Infolge der symmetrischen Anordnung der Hebel e, i, i und der gleichen Länge dieser Hebel sind die auf die Welle k übertragenen Drücke miteinander im Gleichgewicht, so dass in den Gummilagern s, s keine Gegendrücke auftreten. Sind die Hebel i, i nicht symmetrisch angeordnet, so muss der Gleichgewichtszustand durch entsprechende Änderung der auf die Hebel i wirkenden Belastungen geändert werden, derart, dass die auf die Welle g wirkenden Drücke nach wie vor im Gleichgewicht sind.
In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 bis 6 ist eine Regelvorrichtung anderer Art dargestellt. In dem unteren Teile eines Gehäuses a'liegt eine Membran m, auf der eine Ventilstange b ruht. Der unterhalb der Membrane befindliche Raum c steht mit der Pumpendruckleitung in Verbindung, während der darüber befindliche Raum c'unter dem Dampfdruck des Kessels steht. Die Ventilstange b greift an einen innerhalb des Gehäuses al liegenden Hebel e an, der auf einer Welle h befestigt ist. Die Welle ruht auch hier in elastischen Lagerkörpern s, die durch Ringscheiben r in Durchbrechungen des Gehäuses
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sehen sind. Zwischen den Hebeln i und k ist je eine Stütze n gelagert, die mit ihren schneideartig ausgebildeten Enden in den Pfannen i'und k'ruht.
Die Pfannen i'bilden die Angriffspunkte der Zusatzbelastung g auf den äusseren Hebeln i, die Stelle des Eingriffs des Hebels e in die Ventilstange b den Stützpunkt e'des Hebels e. Die beiden Angriffspunkte i'und der Stützpunkt c'liegen in einer Ebene. Die Gewichte g drücken mittels der Stützen n auf die Hebel i und belasten die Welle h von oben, der Hebel e ruht aber auf dem unteren Teil der Ventilstange b, und im Ruhezustand bietet die Membrane m einen entsprechenden Widerstand. Lässt der Druck im Raum c nach, so drückt sich die Membrane nach unten durch, die Ventilstange senkt sich und öffnet das Durchlassventil für den Dampf, so dass die Pumpe in Tätigkeit tritt. Beim Sinken der Ventilstange schwingt der Hebel e nach unten und die Hebel k der Zusatzbelastung folgen dieser Bewegung.
Da sämtliche Angriffs-und Stützpunkte hierbei in einer Ebene liegen, so heben sich die von beiden Seiten auf die Welle h wirkenden Kräfte auf und es treten Schwingbewegungen der Welle um eine ausserhalb liegende Achse nicht ein, sondern die Welle vollführt nur eine kurze Drehbewegung. Das gleiche tritt auch ein, wenn der Druck in der Pumpendruckleitung und somit im Raume c steigt, wobei sich die Welle h in umgekehrter Richtung dreht.
Die äusseren Hebel i brauchen nicht gleich lang zu sein, nur muss auch in diesem Falle dafür gesorgt werden, dass die beiden äusseren Angriffspunkte auf den Hebeln mit dem inneren Stützpunkt in einer Ebene liegen.
Auch brauchen die Hebel i nicht symmetrisch zum Hebel e liegen. In diesem Falle sind die Gewichte g verschieden zu wählen.
Soll auch das Gewicht der Welle selbst entlastet werden, so werden die Hebelarme, auf die die Zusatzbelastung wirkt, um so viel länger gemacht als der andere Hebel, dass ausser dem Ausgleich der gegeneinander wirkenden Kräfte noch eine zusätzliche Hebelwirkung erhalten wird, die die Welle in der Schwebe hält und dadurch deren Gewicht ausgleicht.
Dann sind die elastischen Lagerkörper gänzlich entlastet und werden nur auf innere Drehung beansprucht.
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Durch die beschriebene Vorrichtung wird, wie erwähnt, der Vorteil erreicht, dass die Welle reibungslos und trotzdem völlig abgedichtet sich in ihren Lagern drehen kann. Infolge
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Stellvorrichtung erhalten wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
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den innen liegenden Teilen dienende Welle (h) in elastischen Scheiben (s) gelagert ist, die die Welle dicht umfassen und in sich ihrer Drehung folgen.