DE179681C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 179681 KLASSE 59 c. GRUPPE

R. G. BROOKE in MACCLESFIELD, Engl.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 10. Februar 1906 ab.

Es sind Injektoren bekannt, bei denen die Regelung der Wasserzufuhr . durch dieselbe Bewegung bewirkt wird, welche die Dampfzufuhr regelt. Die diesem Zweck dienenden Anordnungen zeigen jedoch bei der praktischen Verwendung verschiedene Nachteile.

Die vorliegende Erfindung hat nun den Zweck, die Bauart und Wirkungsweise derartiger Injektoren zu verbessern. Zu diesem

ίο Zweck sind im Sinne der Erfindung die Dampf- und, Wasserregelungsventile mit Bezug aufeinander und auf das bewegende, d. i. zum Öffnen und Schließen dienende Organ (der Einfachheit halber »Anlaßhebel« genannt) derart gebaut und angeordnet, daß nicht nur, wie bei den bekannten Injektoren, beide Ventile zwecks Anlassens des Injektors durch Bewegen dieses Anlaßhebels nach einer bestimmten Richtung geöffnet und zwecks Abstellens des Injektors durch eine' vollständige Bewegung des Anlaßhebels nach der entgegengesetzten Richtung geschlossen werden können, sondern daß auch überdies eine weitergehende, bis nun nicht erreichte Regelung der Wasser- und Dampfzufuhr ermöglicht ist. Wenn nämlich die Ventile geöffnet werden, um· Wasser und Dampf zuzuführen', und das Wasserregelungsventil vollständig offen ist, kann das Dampfventil, wenn es wünschenswert erscheint, allmählich noch weiter geöffnet werden, um eine größere Dampfmenge, beispielsweise unter niederem Druck, zuzuführen, und das Wasserventil kann selbsttätig und gleichzeitig mehr oder weniger geschlossen werden, um in angemessener Weise die Wasserzufuhr zu verringern, worauf dann das Dampfventil, wenn erforderlich, zwecks Verringerung der Dampfzufuhr, beispielsweise bei höherem Druck, wieder teilweise geschlossen, dagegen das Wasserventil selbsttätig und gleichzeitig wieder weiter geöffnet werden kann, um die AVasserzufuhr zu vermehren. Solcherart kann die dem Injektor während des Betriebs zugeführte Wassermenge .im umgekehrten Verhältnis zur zugeführten Dampf menge ge-· ändert werden, so daß den verschiedenen Arbeitsbedingungen, wie beispielsweise · Druck des zugeführten Dampfes, Hubhöhe, Gefalle des zugeführten Wassers, Temperatur desselben usw., entsprochen werden kann.

Das Wasserventil, welches wie bei den bekannten Einrichtungen getrennt vom Dampfventil angeordnet ist, kann von der Spindel des letzteren oder vom Anlaßhebel mittels geeigneter Zwischenorgane, beispielsweise mittels einer Schraubenspindel oder eines Hebels, bewegt werden.

Das Dampfzuführventil und dessen Sitz können verschieden gebaut und angeordnet sein, um ein Regeln der Dampfzufuhr, den jeweiligen Erfordernissen entsprechend, zu ermöglichen.

Die Dampf- und Wasserventile können verschiedener Art sein und derart angeordnet sein,- daß ihr öffnen und Schließen gleichzeitig oder praktisch genommen gleichzeitig erfolgt. Es ist aber vorteilhafter, die Ventile so anzuordnen, daß sich eines vor dem anderen öffnet und schließt, wodurch die Not-

wendigkeit entfällt, durch Versuche die derartige Einstellung zu bewirken, daß sie beide in demselben Augenblick auf ihren Sitz gelangen, was in jenen Fällen schwer durchführbar ist, wo die Ventile (wie es vorzuziehen ist) .derart angeordnet sind, daß sie beim Schließen durch achsiale Verstellung auf die Sitze sich auflegen.

Die Dampf- und Wasserventile, sowie die

ίο Mechanismen zur Bewegung oder Regelung derselben in der beschriebenen Weise können natürlich in verschiedener Form ausgeführt sein und in Verbindung mit Injektoren verschiedener Art zur Verwendung gelangen.

Bei einer der Ausführungsformen wird die Wasserzufuhr mittels eines Doppelventils geregelt, welches derart gebaut und angeordnet ist, daß es nach Bewegung desselben in einer Richtung, um den Wassereinlauf voll zu öffnen, diesen Einlaß teilweise schließt, während bei darauffolgender Bewegung des Ventils nach der entgegengesetzten Richtung der Wassereinlauf vorerst vergrößert und bei fortgesetzter Bewegung in derselben Richtung schließlich geschlossen wird.

In den Zeichnungen veranschaulicht Fig. 1. im senkrechten Schnitt einen im Sinne der Erfindung angeordneten Injektor mit geschlossenen Dampf- und Wasserventilen. Die Fig. 2 und 3 sind schematische Darstellungen des Injektors, erstere das Dampfventil teilweise und das Wasserventil vollständig offen zeigend, während letztere das Dampfveiitil vollständig geöffnet und das Wasserventil teilweise offen zeigt.

Die Dampf- und Wasserventilspindeln 2 bezw. 9 des in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellten Injektors bewegen sich in achsialer Richtung parallel zueinander und sind mittels eines Querstücks 25 verbunden, durch welches sie frei beweglich hindurchgehen.

Das Querstück sitzt mit einem Ende auf einem Bund 26 der Ventilspindel 2, während es mit dem anderen Ende gegen den als Anschlag 27 ausgebildeten Kopf (im dargestellten Falle eine Mutter) der Wasserventilspindel 9 wirken kann. Die Dampfventilspindel ist mit dem Gewindeteil 28 in den Teil 29 des Injektorgehäuses 4 eingeschraubt.

Der Anlaßhebel 16 ist auf die Spindel 2 aufsteckbar.

Zwecks Regelung der Dampfzufuhr ist das innere Ende der Spindel 2 mit einem Dampfventil ι versehen oder als solches ausgebildet, welches Ventil seinen Sitz 7 auf der Dampfdüse 5 hat. In jenen Fällen, wo es wünschenswert erscheint, eine genauere Regelung der Dampfzufuhr zu erzielen, als dies mittels eines einfachen Dampfventils (wie 1) erreichbar ist, kann das Ventil, wie in dem nun beschriebenen Ausführungsbeispiel, mit einem Ansatz oder Regler bekannter Art versehen sein, welcher aus einem sich zentral mit freiem Spielraum durch den verengten Teil $^a der Dampfdüse 5 erstreckenden zylindrischen Teil 42 und einem kegelförmigen freien Endteil 43 besteht, wobei die Anordnung derart ist, daß, wenn die Spindel 2 in einer Richtung bewegt wird, wodurch das öffnen des Hauptventils ι und die Dampfzuströmung in die Düse 5 erfolgt, der zylindrische Teil 42 des Ansatzes durch den verengten Teil ζ^α der Düse 5 noch einige Zeit, nachdem das Ventil ι sich zu öffnen beginnt, vorragt, so daß ein ringförmiger Einströmraum von gleichbleibender Weite für den Dampf gebildet wird; nun kann das Zuströmen des Dampfes allmählich vermehrt werden, indem der kegelförmige Endteil 43 des Ansatzes oder Reglers allmählich aus dem verengten Teil 5^B herausgezogen wird, so daß der Dampfemlaß ein größerer wird, während durch Bewegen der Spindel und des Reglers in entgegengesetzter Richtung eine Verminderung der Dampfzufuhr erzielt wird. Durch diese Einrichtung kann eine genauere, verschiedenen Dampfdrücken sich anpassende Regelung der Dampfzufuhr als mittels eines einfachen kegelförmigen Dampfventils erreicht werden. Der Ansatz oder Regler 42, 43 kann, wie bisher, eine zentral angeordnete öffnung 44 mit Seitenkanälen 45 erhalten, unx das Vakuum beim Anlassen zu erhöhen.

Zur Regelung der Wasserzufuhr dient ein Doppelventil, welches aus zwei Kegelstutzen 8^a, 8^b (nachstehend Haupt- und Hilfsventil genannt) gebildet wird, die, mit ihren kleineren Basisflächen einander zugekehrt, in geeigneter Entfernung voneinander auf der Spindel 9 und an entgegengesetzten Seiten der Wassereinlaßöffnung Ii angeordnet sind, durch welche der zwischen den Kegelstutzen 8° und S^ö liegende Spindelteil g^a sich bewegt. Diese öffnung 11 verbindet zwei Wasserwege im Ventilgehäuse, von denen der eine (10) zu einem Wasserzuführrohr und der andere zu einem in den Injektorinnenraum mündenden Kanal ii^a führt. In dem Wasserventilgehäuse 20 und die durch dasselbe gehende Ventilspindel 9 umgebend, ist eine Schraubenfeder 17 angeordnet, deren eines Ende sich auf den in das Gehäuse 20 eingeschraubten Deckel 30 stützt, während ihr anderes Ende auf das Hauptventil S^a drückt und bestrebt ist, dasselbe geschlossen zu halten oder die Wassereinlaßöffnung 11 abzusperren.

Die Anordnung ist folgende: Wird der Anlaßhebel 16 so gedreht, daß das Dampfventil ι geöffnet und der Injektor angelassen wird, dann wird alsbald das Querstück 25 an den Anschlag 27 stoßen und die Wasser-

ventilspindel 9 aufwärts, entgegen der Wirkung der Feder 17, bewegen, wodurch ein Öffnen des Wassereinlaßkanals 11 durch das Hauptventil 8^a erfolgt; hierbei strömt der in die Düse 5 eintretende Dampf durch den Ringraum zwischen der Düse und dem zylindrischen Teil 42 des Ansatzes oder Reglers (wenn ein solcher verwendet wird), bis das Ende des Teils 42 in gleiche Höhe mit dem äußeren Ende des verengten Teils ζ^α der Düse 5 gelangt, in welchem Augenblick das Wasserventil 8^a, 8⁵ in die in Fig. 2 gezeigte vollständig geöffnete Stellung gelangt ist. Wird nun der Anlaßhebel weiter gedreht, so daß das kegelförmige Ende 43 des Dampfventilreglers veranlaßt wird, allmählich das verengte Ende 5^a der Düse zu verlassen und die Dampfzufuhr zu vermehren (Fig. 3), wie in jenen Fällen, wenn Niederdruckdampf verwendet wird, dann wird das Hilfsventil 8⁶ veranlaßt, die Wassereinlaßöffnung 11 teilweise zu schließen und die Wasserzufuhr entsprechend zu vermindern. Wird hierauf der Anlaßhebel in der entgegengesetzten Richtung gedreht, so daß das Ende des Reglers wieder in die' Düse eintritt und die Dampfzufuhr vermindert (beispielsweise bei Verwendung von Hochdruckdampf), dann wird das Doppelventil 8^a, 8^δ unter der Wirkung seiner Feder 17 veranlaßt, sich gleichzeitig in der entgegengesetzten Richtung zu bewegen, wobei sich das Hilfsventil 8^δ von der Wassereinlaßöffnung 11 entfernt und infolgedessen die Wasserzufuhr in geeigneter Weise vermehrt wird. Wird die Bewegung des Anlaßhebels in der letzterwähnten Richtung bis zu Ende geführt, dann wird das Hauptventil 8^a durch seine Feder 17 veranlaßt, die Wassereinlaßöffnung zu schließen und die Wasserzufuhe abzusperren, und das Dampfventil ι wird veranlaßt," die Dampfzufuhr abzusperren ; die Teile nehmen dann die in Fig. 1 gezeigte Stellung ein.

Bei der in den Fig. 1, 2 und 3 veranschaulichten Ausführungsform sind Haupt- und Hilfsventil 8^a und 8^δ in einem Stück mit der Spindel 9,9* ausgeführt; es kann aber auch das Hauptventil 8^a, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist, in einem Stück mit der Ventilspindel 9 geformt oder an dieser letzteren befestigt sein, während das Hilfsventil 8⁶ an den Ansatz g^a der Spindel 9 angeschraubt ist, so daß dieses Ventil mittels der Mutter 8^C einstellbar ist. Die Abschrägung des Ventilkörpers kann je nach den Umständen .geformt sein.

Die Anwendung eines Ansatzes oder eines Reglers 42, 43 ist natürlich keineswegs ein wesentlicher Teil eines im Sinne der vorliegen den Erfindung ausgeführten Injektors. Wenn kein Regler 42, 43 verwendet wird, dann kann die Wassereinlaßöffnung 11 vergrößert und die Haupt- und Hilfswasserventilkegel 8^a und 8^δ können einander näher gerückt werden, so daß das Ventil 8⁶ früher zur Wirkung kommt, d. h. in einzelnen Fällen noch bevor sich das Dampfventil von der Dampfdüse weit genug entfernt hat, um seinen regelnden Einfluß ganz zu verlieren, oder aber es können die Kegelflächen der Ventile 8^a und 8⁶ in geeigneter Weise geändert werden.

Wird, wie vorstehend beschrieben, das Wasserventil von der Spindel 2 des Dampfventils ι aus geöffnet und mittels der Feder 17 geschlossen, dann kann veranlaßt werden, 75-daß das Wasserventil in eine Stellung gelange, bei welcher die Wasserzufuhr abgeschnitten ist, bevor das Dampf ventil in die Absperrstellung gelangt ist; hierdurch wird die Schwierigkeit vermieden, die bei der Er- 80 · zielung eines vollständigen oder dichten Schließens der beiden Ventile gegeben· ist, und es entfällt weiter die Notwendigkeit, die Ventile auf genaues gleichzeitiges Schließen zu regeln, was in der Praxis mit. Schwierigkeiten verbunden ist. Dieser 'Umstand ist von großer Wichtigkeit bei der Konstruktion von Injektoren mit gesonderten Dampf- und Wasserventilen; die praktische, die erwähnten Schwierigkeiten beseitigende Anordnung kann nicht nur bei Injektoren, bei welchen die Achsen der Dampf- und Wasserventile zueinander parallel sind, sondern auch in jenen Fällen zur Verwendung gelangen, in welchen die Achsen dieser Ventile im rechten oder beliebigen anderen Winkel zueinander angeordnet sind. ·

Die das Wasserventil in die geschlossene Stellung bringende Feder 17 kann, wie in Fig. S dargestellt, außerhalb des Ventilgehäuses 20 angeordnet sein; sie befindet sich zwischen der Ausnehmung 25* am Ende des Arms 25 und einer Unterlagsscheibe g^b, welche auf einem Absatz g° der Ventilspindel 9 ruht. Bei dieser Ausführungsform ist der Arm 25 auf der Spindel 2 unverschieblieh befestigt; letztere kann sich aber in dem Arm frei drehen.

Fig. 6 zeigt im senkrechten Schnitt einen Teil des Injektors, bei. welchem die Spindein 2 und 9 der regelnden Dampf- und Wasserventile 1 und 8^α, 8^δ, wie bei der vorigen Aus führungs form, parallel zueinander angeordnet und mittels eines Querstücks 25 verbunden sind, wobei aber das Dampfventil durch die Bewegung der Spindel 9 des Wasserventils 8^a, 8⁶ geöffnet und mittels einer Feder iy^a geschlossen wird und wobei der Anlaßhebel 16 an der Wasserventilspindel befestigt ist, welche bei 31 mit einem, Gewinde versehen und in einem feststehenden Teil 32 des Injektorgehäuses ein-

geschraubt ist. Bei dieser Ausführungsform ist das Dampfventil ι ohne Ansatz oder Regler dargestellt.

In den Fig. 7 und 8 ist eine andere Ausführungsform des Injektors veranschaulicht. Fig. 7 ist ein Schnitt nach' der Linie A-A in Fig. 8 und Fig. 8 ein Schnitt nach der Linie B-B in Fig.· 7. Die Spindel 2 des Dampfventils ι und die Spindel 9 des Doppelventils 8^α, 8^δ sind mit einem Querstück 25® verbunden, an welchem eine drehbare Schraubenspindel 33 befestigt ist, die in einen am Injektorkörper 4 befestigten Teil 34 eingeschraubt ist; der Anlaßhebel 16 ist an der

!5 Schraubenspindel 33 befestigt. Bei dieser Ausführungsform können die die Dampfund Wasserzufuhr regelnden Ventile 1 und 8^a, 8⁵ mit dem Ouerstück 25® derart verbunden sein, daß sie durch dasselbe nur in einer Richtung, entgegen der Wirkung einer oder mehrerer Federn, bewegt werden, welch letztere bewirken, daß, wenn der Anlaßhebel in einer zur früheren Drehrichtung entgegen-

■ gesetzten Richtung gedreht wird, die Ventile sich in. einer zu ihrer früheren Bewegungsrichtung entgegengesetzten Richtung bewegen.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist nur eine die Spindel 9 umgebende und auf das Wasserventil 8^a, 8⁵ wirkende Feder 17 verwendet, wobei das Querstück 25^s an der Dampfventilspindel 2 zwischen einem Absatz 2^a an der letzteren und einer Schraubenmutter 35 befestigt ist; Dampf- und Wasserventil können jedoch beide derart angeordnet sein, daß sie zwangsweise entgegen der Wirkung von Federn geöffnet werden, die dazu dienen, sie unabhängig voneinander zu schließen.

Das Dampfventil und das Wasserdoppelventil können durch ihre Spindeln in verschiedener Art mit einem für beide gemeinsamen Anlaßhebel verbunden sein, mittels dessen sie direkt in der gewünschten Richtung bewegt werden können.

In Fig. 9 ist beispielsweise die Ausfüh-

. rungsform eines Injektors dargestellt, bei welcher die Dampfventilspindel 2 und die Wasserventilspindel 9 mit einem gemeinsamen Querstück 36 verbunden sind, welches auf einem feststehenden Führungsbolzen 37 gleitet und durch Lenker 38 an dem gegabelten Ende eines Handhebels i6^a befestigt ist, der sich um einen zwischen seinen Enden befindlichen, im Injektorgehäuse sitzenden Bolzen ΐ6^δ dreht. Die Anordnung ist derart, daß durch Drehen des Handhebels in der einen oder anderen Richtung die A^entilspindeln veranlaßt werden, sich in der einen oder anderen Richtung achsial zu bewegen, um hierdurch in der beschriebenen Weise die Zufuhr von Dampf und Wasser anzulassen, zu regeln oder abzusperren. Das Querstück 36 ist mit einer Stellschraube 39 versehen, mittels welcher das Querstück, sowie die an demselben befestigten Teile in jeder Stellung, in die sie bewegt werden, festgestellt werden können. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind Organe bekannter Art zur weiteren Regelung der Dampfzufuhr vorgesehen; die Dampfventilspindel 2 ist nämlich mit einem Ansatz 46 versehen, welcher in der Schließstellung des Ventils 1 in das entsprechend geformte Ende der Dampfdüse 5 paßt, so daß die Fläche der Dampfeinlaßöffnung allmäh-Hch größer wird, sobald das Ventil sich in die Offenstellung' bewegt.

Fig. 10 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform eines Injektors, bei welcher der gegabelte Endteil des Handhebels i6^a an einem. Ende, bei i6^c, an dem Injektorgehäuse 4 drehbar ist, während die Lenker 38 an einer zwischen den Hebelenden liegenden Stelle des Hebels befestigt sind, so daß das Dampfventil durch Drehen des Hebels nach links geöffnet wird (statt nach rechts, wie bei der Anordnung nach Fig. 9).

Um zu bewirken, daß das Zuströmen des Dampfes nach dem Zuströmen des Wassers erfolgt, kann das Dampfventil, wie Fig. 11 zeigt, an seiner Austrittsseite mit einem zylindrischen Ansatz 47 versehen sein, der in einer entsprechend geformten Ausnehmung 5* in dem Einlaßende der Dampfdüse 5 sich bewegt, so daß beim öffnen des Dampfventils der Dampf so lange nicht einströmen kann, bis nicht der zylindrische Ansatz 47 die Ausnehmung 5^δ verläßt, was erst geschieht, nachdem das Wasserventil geöffnet worden ist. Soll ein Regleransatz 42, 43 bei dieser Ausführungsform des Ventils verwendet werden, dann wird er an der inneren Seite des Ansatzes 47 angebracht, ' wie dies dargestellt ist.

Die Überströmventile bei den im Sinne der vorliegenden Erfindung ausgeführten Injektoren können ebenfalls, wenn es wünschenswert erscheint, mittels des Anlaßhebels oder ' mittels des demselben entsprechenden Organs bewegt werden, wie dies auch bei den be- no kannten Injektoren geschieht.

Claims (4)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Injektor mit selbsttätiger Regelung der Dampf- und Walsereinströmventile, dadurch gekennzeichnet, daß beide Ventile derart gebaut sind und- aufeinander einwirken, daß nach vollständiger Öffnung des Wasserventils (8^a, 8⁶) das Dampfventil (1) noch weiter geöffnet werden kann, wobei aber das Wasserventil selbsttätig und gleichzeitig mehr oder weniger

   geschlossen wird, umgekehrt aber bei teil-, weiser Schließung des Dampfventils das Wasserventil selbsttätig und gleichzeitig weiter geöffnet wird.
2. 2. Ausführungsform des Injektors nach Anspruch i, bei welcher die Wasserzufuhr durch ein Doppelventil geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß letzteres, nachdem es in einer" Richtung die Wassereinströmung" vollständig geöffnet hat, bei Weiterbewegung in derselben Richtung die Wassereinströmurlg wieder teilweise schließt, wobei dann durch Rückbewegung des Ventils vorerst Vergrößerung der Wassereinströmung und durch Weiterbewegung in derselben Richtung endlich das Schließen dieses Einlasses erfolgt.
3. 3. Ausführungsform des Injektors mit getrennten Dampf- und Wasserventilen, die aclisial oder senkrecht zu ihrem Sitz sich bewegen und besondere Spindeln besitzen, die durch einen gemeinsamen Mechanismus bewegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Ventilspindeln durch den Bewegungsmechanismus nur in einer Richtung bewegt wird und unter Einfluß einer Feder steht, welche bewirkt, daß das auf dieser Spindel sitzende Ventil bei Rückbewegung des Bewegungsorgans unabhängig von dem anderen Ventil geschlossen werden kann.
4. 4. Aus führungs form des Injektors nach Anspruch 3, bei welcher die eine Ventilspindel parallel zur anderen ist und durch ein Querstück geöffnet wird, durch welches sie frei hindurchgeht, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Querstück mit der anderen Spindel verbunden ist und entweder durch diese letztere bewegt wird oder umgekehrt, wobei die erstgenannte Spindel durch Federdruck in die Ventilschlußstellung gebracht wird, bevor das Querstück zwecks· Schließens des zweiten Ventils seine Bewegung in der entgegengesetzten Richtung vollendet.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.