DE107743C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT,

PATENTSCH

KLASSE 13A Dampfkessel.^- A

Bei automatischen Fahrzeugen wird die Regelung der Antriebsmaschine entsprechend den wechselnden äufseren Umständen (Zugwiderstand und verlangte Geschwindigkeit) vom Führer durch eine einzige Einstellung besorgt, während alle anderen notwendigen Hülfseinstellungen selbstthätig erfolgen.

Bei den bis jetzt bekannten Dampffahrzeugen sind entweder mehrere unabhängige Einstellungen erforderlich, oder die Regelung erfolgt selbstthätig im oben angegebenen Sinne durch Einstellung der Zugkraft. Es wird nämlich entweder bei gleichbleibendem Kesseldruck die Füllung der Dampfcylinder oder bei gleichbleibender Füllung der Kesseldruck, d. h. also in beiden Fällen die Zugkraft eingestellt, während Verbrennung und Speisung selbstthätig auf das zur Erhaltung des Druckes jeweilig nöthige Mafs gebracht werden.

Entspricht die gewählte Einstellung nicht dem Zugwiderstande, so wächst; entweder die Geschwindigkeit aufserordentlich bis zur äufsersten Anstrengungsgrenze des Fahrzeuges, oder dasselbe bleibt stehen.

Bei rasch wechselnden Zugwiderständen ist daher ein stetiges Eingreifen des Führers noth- -wendig; bei Strafsenfahrzeugen bedeutet dies aber eine wesentliche Erschwerung der Wagenführung.

Im Gegensatze hierzu beruht das im Folgenden beschriebene neuartige selbsttätige Regelungsverfahren auf der vom Führer besorgten Einstellung der Leistung des Fahrzeuges (also der Arbeit in der Zeiteinheit, gleich dem Producte aus Zugkraft und Geschwindigkeit), welche selbstthätig auf der eingestellten Höhe erhalten wird. Dadurch ist der Anstrengungsgrad des Fahrzeuges stets bekannt, und die Fahrgeschwindigkeit ändert sich von selbst im umgekehrten Verhältnisse des jeweiligen Zugwiderstandes, kann also weder ins Ungemessene wachsen noch auf Null sinken, so lange nicht der Widerstand die gröfste, aus Festigkeitsgründen zulässige Zugkraft überschreitet oder ganz verschwindet; in jedem Falle bleiben die Geschwindigkeitsschwankungen weit geringer als bei Regelung der Zugkraft.

Erreicht wird die Regelung der Leistung des Fahrzeuges durch die Regelung der Leistung des Dampferzeugers (also der Menge des in der Zeiteinheit gelieferten Dampfes), unabhängig von Zugkraft und Fahrgeschwindigkeit. Der Dampferzeuger steht in ungehinderter Verbindung mit der Dampfmaschine, so dafs sich die Spannung von selbst dem Zugwiderstande entsprechend regelt und die Geschwindigkeit proportional der erzeugten Dampfmenge wird, und zwar erfolgt diese Anpassung um so rascher, je kleiner der Raumund Wärmeinhalt des Dampferzeugers ist.

Die Menge des in der Zeiteinheit erzeugten Dampfes und sein Trockenheits- oder Ueberhitzungsgrad werden geregelt durch gekuppelte Einstellung der in der Zeiteinheit verbrannten Brennstoffmenge und der in der Zeiteinheit gespeisten Wassermenge, unabhängig von der wechselnden Pumpenlieferung und vom wechselnden Dampfdruck, oder davon nur derart

it it

abhängig, dafs das Verhältnifs von Wasser zu Brennstoff sich mit dem Drucke in zweckmäfsiger Weise etwas ändert.

Bei der Verwendung flüssigen Brennstoffes wird die verbrannte Menge gleich der der Feuerung zufliefsenden Menge. Erfolgt dabei eine Zerstäubung durch Dampf oder Prefsluft, so mufs zur Erzielung des günstigsten Heizeffectes auch die Menge dieser Zerstäubungsflüssigkeit in bestimmter Abhängigkeit von der Brennstoffmenge stehen.

Zur selbsttätigen Leistungsregelung ist es also nöthig, die dem Dampferzeuger in der Zeiteinheit zuseführten Mensen mehrerer Iz. B. dreier) Flüssigkeiten durch eine einzige Einstellung festzulegen, und zwar derart, dafs die Einzelmengen in bestimmtem günstigstem Verhältnisse stehen, welches auch dann aufrecht erhalten bleiben mufs, wenn von einer der Flüssigkeiten vorübergehend nicht die verlangte, der Einstellung entsprechende Menge zur Verfügung steht (z. B. bei ungenügender Pumpenlieferung, zu kleinem Druck der Zerstäubungsflüssigkeit u. s. w.).

Dieser Forderung entsprechend geschieht die Regelung der Einzelmengen:

a) Beim Speisewasser, welches gegen den wechselnden Kesseldruck zuzuführen ist und im Allgemeinen in wechselnder Menge zwangsweise zugeliefert wird, durch einen Speisewasserregler (Fig. i).

Derselbe besteht aus zwei gekuppelten Membranen Ai¹M² oder Kolben, deren Hinterrä'ume D¹ und D- bei Z mit der Pumpenleitung, bei K mit dem Kessel in ungehinderter Verbindung stehen; die Pumpenleitung steht mit dem Kessel durch die Drosselstelle S¹, mit der Ueberlaufleitung U zum Speisewasserbehälter hingegen durch das Ueberlaufventil V in Verbindung, welches mit den Membranen in loser Verbindung steht; diese werden ferner durch eine äufsere Kraft P belastet. Sind die nützlichen Druckflächen von M¹ und M² gleich grofs, so stellt sich, unabhängig von der Gröfse des Kesseldruckes, zwischen D¹ und D'² ein gleichbleibender, der Belastung P entsprechender Druckunterschied ein, unter welchem, entsprechend der Gröfse der Drosselöffnung 5', dem Kessel eine gleichbleibende Wassermenge zuströmt, während der Ueberschufs durch den Ueberlauf U zum Speisewasserbehälter zurückfliefst. Sind die nützlichen Druckflächen verschieden, so ändert sich der Druckunterschied mit der Gröfse des Kesseldruckes.

Die Einstellung der Speisewassermenge geschieht entweder durch Einstellung der Drossel-Öffnung S¹ bei gleichbleibender Belastung P oder durch Einstellung der Belastung P bei gleichbleibender Drosselöffnung 5'.

b) Beim Brennstoff und bei der Zerstäubungsflüssigkeit, die unter gleichbleibendem Gegendruck ausströmen und im Allgemeinen unter wechselndem Druck zugeliefert werden, durch Druckminderungsventile V¹ (Fig. 2), die den Ausströmungsdruck auf gleicher Höhe erhalten. Die Einstellung geschieht wieder entweder durch Regelung der Drosselöffnung S² bezw. S³ (Fig. 4) oder durch Regelung der Ventilbelastung P.

Die Festlegung des gewünschten Verhältnisses der einzelnen Flüssiakeitsmeneen seschieht in der Weise, dafs (Fig. 3 und 4). die gleichbleibende oder einstellbare Belastung P mittels eines dreiarmigen Hebels abc oder auch einer Hebelzusammenstellung in gleichbleibendem Verhältnisse auf die einzelnen Regelungsapparate R¹ i?² R³ so vertheilt wird, dafs jeder derselben unabhängig beweglich bleibt. Unter dem Angriffspunkte A der Belastung P ist eine Hubbegrenzung H (Buffer) angebracht, so dafs bei ungenügender Zulieferung einer der Flüssigkeiten die Gröfse der freien Belastung durch Aufsetzen von A auf H von selbst verringert, ihre Vertheilung auf die einzelnen Apparate aber nicht verändert wird. Ein Manometer M zeigt dann die thatsächliche Abflufsmenge aller Flüssigkeiten an, während die Einstellung der Belastung, oder falls diese gleichbleibend erhalten wird, die Einstellung der gekuppelten Drosselungsorgane S¹S²S³ die beabsichtigten Mengen angiebt, welche erreicht werden, sobald alle Flüssigkeiten in hinreichender Menge zur Verfügung stehen.

Claims (4)

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Regelung der Leistung von Dampffahrzeugen, darin bestehend, dafs die im Dampferzeuger in der Zeiteinheit gebildete, der Dampfmaschine ungehindert zuströmende Dampfmenge unter Wahrung ihres Ueberhitzungsgrades mit Hülfe eines einzigen Einstellorgans geregelt wird, welches gleichzeitig die Vorrichtungen zur Zuführung des Brennstoffes, des Speisewassers und u. U. der Zerstäuberflüssigkeit derart beeinflufst, dafs die in der Zeiteinheit dem Dampferzeuger gelieferten Brennstoff- bezw. Flüssigkeitsmengen stets einander proportional oder nahezu proportional auf der durch die Einstellung bestimmten Höhe erhalten bleiben.

2. Zur Ausführung des unter 1. genannten Verfahrens eine Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dafs der Druck (P) einer.. Feder oder sonstigen veränderbaren Belastung proportional den dem Dampferzeuger zuzuführenden Wasser- bezw. Brennstoff- und Zerstäubungsflüssigkeitsmengen mittelst Hebelmechanismus (a b c)

auf die Regelungseinrichtungen (R¹R^R³) für das Speisewasser, den Brennstoff und die Zerstäubungsflüssigkeit vertheilt wird.

3. Bei einer Vorrichtung der unter 2. gekennzeichneten Art ein Speisewasserregler (R¹), bestehend aus zwei gekuppelten, durch den Arm (a) des Hebels (a b c) belasteten Membranen (M¹M^) oder Kolben, von denen die eine (M'²) den Kesseldruck, die andere (M¹) im entgegengesetzten Sinne den Druck des von der Pumpe gelieferten Speisewassers empfängt, und welche ein in der Zulieferungsleitung angeordnetes Ueberlaufventil (V) öffnen, sobald der Unterschied dieser Drucke den Werth der Belastung erreicht, so dafs die von der Pumpe in den Kessel gelangende Wassermenge gleich bleibt, so lange keine Aenderung in der Belastung der Membranen eintritt.

4. Bei einer Vorrichtung der unter 2. genannten Art Regelungseinrichtungen (R? R³) für den der Kesselfeuerung zuzuführenden Brennstoff- bezw. die Zerstäuberfiüssigkeit, bestehend aus mit Ventilen (V¹), welche in die betreffende Zuführungsleitung eingebaut sind, verbundenen Membranen oder Kolben, welche von Arrrien (b c) des Hebels (a b c) entgegen dem auf sie wirkenden Flüssigkeitsdruck belastet werden.
Bei einer Vorrichtung der unter 2. gekennzeichneten Art die Anordnung einer Hubbegrenzung (H) unter dem Angriffspunkte^ der auf den Hebel (abc) wirkenden Belastung (P), zum Zwecke, bei ungenügender Zufuhr einer der Flüssigkeiten die freie Belastung. (P) selbsttätig zu verringern, ohne dafs die Vertheilung derselben auf die Regelungseinrichtungen (R¹R¹R³) und daher das Verhältnifs der von diesen Einrichtungen gelieferten Flüssigkeitsmengen geändert wird.

Eine Ausfü'hrungsform der unter 2. gekennzeichneten Vorrichtung, bei welcher in die Leitungen zwischen den Regelungseinrichtungen (R¹ R² R^s) und dem Dampferzeuger unter einander gekuppelte Absperrorgane (S¹ S² S³) eingeschaltet sind, welche eine Aenderung der Leistung des Dampferzeugers ohne Aenderung der Belastung (P) ermöglichen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.