DE18504C - Automatischer Dampfdruckregulator für zahntechnische und andere Zwecke - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 42: Instrumente.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 22. November 1881 ab.

Der von uns construirte und nachstehend beschriebene Dampfdruckregulator hat den Zweck, durch Regulirung der Gaszufuhr den Dampfdruck in einem, geschlossenen Kessel auf einer vorher zu bestimmenden Höhe constant zu halten, zu gewünschter Zeit die Gaszufuhr abzuschneiden, sowie bei zufälligem Verlöschen der Flamme das Gas abzusperren und diese Manipulationen nach dem Anzünden des Gases automatisch zu bewirken.

Er ist insbesondere für die Vulcanisation des Kautschuks in der Zahntechnik bestimmt.

Die bis jetzt bekannt gewordenen Regulatoren vereinigen nicht alle die Erfordernisse, welche an einen Apparat, welcher die Aufsicht des Menschen entbehrlich machen soll, zu stellen sind;

Die uns bekannten sind: 1. der Gartrellsche, welcher zwar den Dampfdruck auf einer constanten Höhe hält, aber weder nach bestimmter Zeit noch bei Erlöschen der Flamme für Absperrung der Gaszufuhr sorgt. Da der wirksame Mechanismus die durch eine Bourdon-Feder bewirkte Drehung des Manometerzeigers ist, so sind bei der subtilen Natur dieses Mechanismus Störungen nicht ausgeschlossen; 2. der Davidsohn'sche. Der wirksame Mechanismus bei demselben ist die Thermo-Elektricität. Eine Vorrichtung, bei zufälligem Erlöschen der Flamme das Gas abzusperren, fehlt; 3. der Telschowsche Regulator. Derselbe überträgt die Spannung einer flachen Manometerfeder auf einen Hebel, welcher mit einem Ventil in Verbindung steht, das dem Kirby'schen »Gas-Extinguisher« entlehnt ist. Dieser regulirt zwar die Flamme bei Erreichung eines bestimmten Druckes, doch geschieht dies dadurch, dafs der auf dem Wellblech aufsitzende Stift bei einem bestimmten Druck eine an dem Hebel sitzende Stellschraube trifft, bei höhersteigendem Drucke den Hebel bewegt und das Ventil verengert. Es liegt auf der Hand, dafs das letztere erst nach der gewünschten Druckhöhe erfolgen kann, da zur Bewegung des Hebels eben eine weitere Bewegung des Stiftes erst eintreten mufs. Da aufserdem eine Stellschraube sich bei dem beträchtlichen Druck ausleiert und die Einstellung auf genaue Punkte (etwa y_a Atmosphäre; bei einer' Differenz von 1 bis 8 Atmosphären beträgt die Steigung der Feder nur 1 bis 1^J/₂ mm) stets unsicher sein wird, ferner dieser gewünschte Punkt, wie weit die Stellschraube zu drehen ist, immer erst durch einen Versuch gefunden werden kann, so ist die Einrichtung zu mangelhaft, um mit Sicherheit eine genaue Regulirung zu ermöglichen. Die Abschneidung der Gaszufuhr ist zwar vorgesehen, jedoch nur in dem Falle, dafs die gewünschte Druckhöhe bereits überschritten und der Hebel in Thätigkeit war.

Der von uns construirte Regulator ist ebenfalls auf der Spannung einer flachen Manometerfeder basirt, als des verläfslichsten Mechanismus für diese Zwecke. Er leistet folgendes:

i. die Einstellung des Apparates, d. h. die vorherige Bestimmung des Atmosphärendruckes, auf welchem der Dampfdruck constant erhalten bleiben soll, läfst sich leicht, sicher und genau auch auf '/₂ und Y₄ Atmosphäre bewirken, und die Verstellung auf eine andere Höhe ist in wenigen Augenblicken vorzunehmen;

2. die Regulierung auf dieser Höhe ist eine so exacte, dafs eine Bewegung des Manometerzeigers nicht wahrzunehmen ist;

3. bei Erreichung des gewünschten Druckes wird ein Uhrwerk in Gang gesetzt, welches an einem vorher zu stellenden Zeitpunkt die Gaszufuhr abschneidet;

4. bei Erlöschen der Flamme erfolgt in circa einer Minute die Absperrung des Gases.

Aus der Construction wird hervorgehen, in welcher Weise dies bewirkt wird.

Der Regulator besteht aus folgenden Theilen: Auf einem Ständer, Fig. 4, sitzt das Manometergehäuse U. Dieses steht durch den hohlen Ständer und ein Siphonrohr mit dem Dampfkessel in Verbindung. Auf dem Wellblech innerhalb des Manometergehäuses sitzt der Stift E, Fig. i, welcher bei steigendem Dampfdruck die Hebung der Feder Y durch den Zahnsector C auf den Trieb D und den auf derselben Achse m sitzenden Manometerzeiger G überträgt. Diese Achse m reicht über die beiden Lager h hinaus bis an den Manometerzeiger G und auf der anderen Seite bis an die Scheibe J. Durch das Centrum der Achse m läuft der Stift i, welcher in dem Mittelpunkt der Scheibe J befestigt ist und auf dem anderen Ende ein Schraubengewinde und die Mutter L trägt. Wird diese Mutter angezogen, so zieht sie dadurch die Scheibe J an die Achse m und zwingt die erstere, der Bewegung des Triebes D zu folgen. Die Scheibe J trägt einen Rand H von kleinerem Durchmesser, an welchem der Stift / sitzt und auf welchem der Hebel a des Ventils M aufliegt. Der Rand hat aufserdem einen Ausschnitt R, Fig. 3. Kommt derselbe bei Drehung der Scheibe J unter den Hebel a zu stehen, so fällt der letztere herab, und das Ventil M schliefst sich. Um nun diesen Schlufs bei einem beliebigen Atmosphärendruck zu erzielen, ist eine passende Verbindung von Achse m und Scheibe J erforderlich. Man lockert zu diesem Zweck die Mutter Z, bringt den Zeiger G bis zur Ziffer, welche den beabsichtigten Atmosphärendruck anzeigt, bringt den Ausschnitt des Randes H unter den Hebel α und fixirt in dieser Stellung die Scheibe J an der Achse m. Durch die Spannung der Feder V wird der losgelassene Zeiger in seine ursprüngliche Stellung zurückschnellen; rückt er bei steigendem Dampfdruck vorwärts und gelangt er an die vorher bestimmte Stelle, so ist auch der Ausschnitt R unter den Hebel α gelangt, und dieser fällt herab; gleichzeitig giebt er durch Anschlag an der Glocke S ein Zeichen, dafs der bestimmte Dampfdruck erreicht ist. Um ein leichtes Functioniren zu erreichen, ist ein cylindrisches Ventil gewählt, welches ohne Reibung in einer Trommel läuft und dessen Achse in den beiden Mittelpunkten der Trommelscheiben sich bewegt.

Um nun nach Schlufs dieses Ventils der Flamme weiteres Gas zuzuführen, hat es auf seinem Wege von der Gasleitung nach dem Brenner eine Doppelröhre zu passiren. Das obere Rohr A ist durch den Schlufs des Ventils abgesperrt; das Gas strömt nun durch die Oeffnung B', Fig. 2, in das untere Rohr B durch das Ventil JV, tritt durch die Oeffnurig B", Fig. ι oder 3, wieder in das obere Rohr und strömt durch das Hauptventil/ dem Brenner zu.

Das Ventil N ist ebenfalls ein cylindrisches. An der Achse r ist ein Zeiger e befestigt, welcher durch seine Stellung an einer Scala die gröfsere oder kleinere Oeffnung des Gasweges anzeigt. Auf derselben Achse sitzt ferner lose der Hebel b mit dem Ansatz O. Durch Anziehen der Mutter P wird der Hebel an der Achse befestigt. Für gewöhnlich ruht er auf dem Ansatz /'" der Stange p¹, ■ Diese Stange ist ein Knie einer anderen, Fig. 2, welche auf dem an der Achse c des Ventils M befestigten Stift oder Hebel d, Fig. 3, aufsteht und welche an ihrem oberen (nicht sichtbaren) Ende einen Hebel trägt, der den Anker der Uhr W niederdrückt. Fällt der Hebel α des Ventils M herab,' so fällt auch, ihres Haltes beraubt, die Stange/, bis das Knie derselben auf den Army', Fig. 2, trifft, und giebt dadurch den Anker der Uhr, gleichzeitig auch den Hebel b des Ventils N frei.

Dieser würde jetzt fallen; er wird hieran aber gehindert, da der Stift t an dem Rande der Scheibe J sich in eben dem Momente an den Ansatz O des Hebels b legt, in welchem der Ausschnitt R unter dem Hebel α steht und durch den Fall desselben die Stange p herabsinkt und den Hebel b freiläfst.

Das Ventil N dient nun dazu, nur eine solche Menge Gas durchzulassen, als zur Erhaltung des gewünschten Dampfdruckes erforderlich. Dies geschieht, indem man es durch eine Probe (ein für alle mal bei demselben Dampfdruck) stellt. Man lockert die Mutter P und verschiebt, während man den Hebelarm b durch einen Stift in waagrechter Stellung fixirt, den Zeiger e, bis die Flamme die ungefähre Gröfse hat, die man für zutreffend hält; hierauf stellt man Achse und Hebel durch Anziehen der Mutter P fest. Ist die Flamme indessen zu grofs gestellt oder tritt, wie es gewöhnlich gegen Abend der Fall ist, ein gröfserer Gasdruck ein, so wird der Dampfdruck etwas steigen; hierdurch wird auch der Manometerzeiger etwas vorrücken, gleichzeitig damit wird der Stift / sich heben; dieser hebt den Hebel b und bewirkt dadurch eine Verengerung des Gasweges in dem Ventil N, und zwar wird, da der Stift den Hebel ziemlich nahe dem Drehungspunkt: angreift, auch bei nur minimaler Erhöhung des Dampfdruckes eine ganz beträchtliche Verringerung der Gaszufuhr die Folge sein; dies wird

noch dadurch unterstützt, dafs bei dem Ventil N die Gröfse der OefFnungen für den Gasdurchgang zu dem Umfange des Ventilkernes in einem solchen Verhältnisse steht, dafs es nur einer Achtelkreisbewegung bedarf, um das Ventil von völliger Oeffnung zu völligem Schlüsse zu bringen.

Der endgültige -Abschlufs der Gaszufuhr geschieht durch Schlufs des Hauptventüs / welches eine Feder g nach oben zu ziehen bestrebt ist. Dasselbe trägt an seinem Arme /', Fig. i, den Ansatz/", welcher in den Ausschnitt w der Stellscheibe W an der Spindel des Uhrzeigers pafst. Bei Inthätigkeitsetzen des Regulators wird nach Herabziehen des Ventils/ der Uhrzeiger und damit die Stellscheibe so weit zurückgedreht, dafs das Uhrwerk die gewünschte Zeit abläuft. Stellt sich der Ausschnitt an der Stellscheibe über den Ansatz/", d. h. ist die Zeit abgelaufen, so schnappt derselbe ein, die Feder zieht das Ventil an sich, und die Gaszufuhr ist damit endgültig abgeschlossen.

Gleichzeitig wird mit dieser Bewegung bewirkt, dafs die Stange /, welche nach Fallen des Hebels α bis auf den Arm /' herabsank, wieder gehoben wird. Hierdurch wird einerseits der Gang des Uhrwerks gehemmt, andererseits der Hebel b in waagrechter Richtung gehalten, wenn bei sinkendem Dampfdruck der Stift t sich entfernt.

Um nun das Absperren der Gaszufuhr zu ermöglichen, wenn durch Zufall, d. h. durch Luftzug, durch Absperren des Haupthahnes, die Flamme verlischt, und den Verlust von Gas und eine spätere Gefahr zu vermeiden, ist ein Gesperre K construirt, welches innerhalb des Randes der Scheibe J lose auf dem konischen Rande des Stiftes i aufsitzt. An dem Gesperre sitzt ein knieförmiger Stift v, welcher sich nach links gegen den schrägen Arm des Hebels a legt und bei Drehung der Scheibe J nach links denselben von dem Rande herabschiebt, da der Hebel ein nach der Uhr zu einknickendes Gelenk hat. Auf der anderen Seite stöfst der Stift υ gegen den waagrechten Arm des Stiftes x, welcher fest an dem Träger h befestigt ist und an dem Knie ein Scharnier besitzt, um den waagrechten Arm hochnehmen und den Stift υ behufs Einstellung durchlassen zu können. Bei Inthätigkeitsetzen ^;des Regulators dreht man, nachdem der Hebel α auf den Rand der Scheibe gelegt worden, den Stift υ und damit die Sperrscheibe so weit herum, bis er gegen den Hebel α stöfst; legt man dann den waagrechten Arm des Stiftes χ herab, so dafs der Stift ν zwischen diesem und dem Hebel α sich befindet, so kann die Sperrscheibe der Bewegung der Scheibe J nur dann folgen, wenn der Manometerzeiger zurückgeht. Dies bedeutet aber bei vollem Zustrom ■ des Gases ein Erlöschen der Flamme. Rückt der Manometerzeiger vor, so gleitet der an der Scheibe J sitzende Sperrkegel an den Zähnen des Gesperres entlang; bei entgegengesetzter Bewegung setzt sich derselbe gegen die Zähne, und die Sperrscheibe sowie der Stift υ folgen der Bewegung der Scheibe J. Der letztere schiebt hierbei den schrägen Arm des Hebels α von dem Rande H. Die Folgen hiervon sind: Das Ventil M schliefst sich; der Stift/ fällt herab; die Uhr ist in Gang gesetzt; der Hebel b des Ventils N, weder an der Stange p' noch an dem Stift t einen Halt findend, fällt herab und schliefst das Ventil JV. Man kann nun, wenn man den Manometerzeiger so weit vorwärts bringt, bis der Stift ν gegen den Stift χ stöfst, genau sehen, bei welcher Höhe des Dampfdruckes das Gas ausgegangen; ebenso an der Uhr, vor wie langer Zeit dies geschehen, ein Umstand, der für die Vulcanisation des Kautschuks von Belang ist.

Diese Vorrichtung ermöglicht das Absperren des Gases, so lange noch nicht der gewünschte Dampfdruck erreicht ist, d. h. so lange der Hebel α noch auf dem Rande H liegt. Findet es an einem späteren Zeitpunkt statt, wenn der Stift t sich bereits an den Hebelansatz O gelegt, so wird, wenn derselbe bei sinkendem Dampfdruck zurückgeht und trotz des sich dadurch voll öffnenden Ventils N ein Steigen nicht stattfindet, er nach kurzer Zeit in eine solche Stellung kommen, dafs das Plättchen O, Fig. i, an seiner Spitze vorbeigleitet und herabfällt. Hierdurch ist auch dieses Ventil endgültig abgeschlossen. Es ist die Folge davon, dafs die Berührungsflächen der beiden Kreise, welche die Endpunkte des Stiftes t und des Plättchens O beschreiben, ein wenig unterhalb der waagrechten Stellung des Hebels b aufhören.

Die Einstellung des Apparates geschieht in folgender Weise: Man füllt das Siphonrohr durch den Wasserfüllhahn mit Wasser und löst, um die Luft herauszulassen, die Schraube an der Seite des Manometergehäuses (s. Fig. 2). Hierauf bringt man, wie beschrieben, die Scheibe J mit dem Manometerzeiger in gewünschter Stellung in Verbindung; ebenso Ventil N mit dem Hebel b. Um den Regulator in Thätigkeit zu setzen, legt man den Hebel μ auf den Rand H und bringt den Stift v, wie vorher beschrieben, an seine Stelle; alsdann zieht man das Ventil / herab, zündet das Gas an und stellt die Uhr auf die gewünschte Zeit. Bei erreichtem Dampfdruck schliefst sich das Ventil M₁ die Uhr wird in Gang gesetzt und das Ventil N hält den Dampfdruck auf constanter Höhe, bis die gestellte Zeit abgelaufen und das Hauptventil geschlossen ist.

Auf Verlangen können bei dem Schlufs des Hauptventils sowie bei Ausgehen- der Flamme (durch das Hochgehen des Hauptventüs sowie

durch das Herabfallen des Hebels b bei fehlendem Halt) Alarmvorrichtungen angebracht werden, die den Abschlufs des Gases anzeigen.

Claims (4)

1. Paten t-An Sprüche:

   Ein automatischer Dampfdruckregulator, wie vorher durch Beschreibung und durch Zeichnung erläutert, insbesondere:
   i. Die mit dem Manometerzeiger in Verbindung zu setzende Scheibe J mit dem Ausschnitt R auf dem Rande H, mit dem Stift / und der Achse i.
2. 2. Das an der Scheibe J befindliche Gesperre K mit den Stiften ν und x.
3. 3. Das Ventil M mit den Hebeln α und d und Stange /.
4. 4. Das Ventil N mit dem Zeiger e und dem stellbaren Hebel b nebst Ansatz O.

   Hierzu I Blatt Zeichnungen.