DE216907C - - Google Patents

Description

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KAISERLICHES

» (Exemplar

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVl 216907 -KLASSE 130. GRUPPE

mittels Überlaufzylinders.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 2. Oktober 1907 ab.

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Regelung eines Flüssigkeitsstroms, insbesondere zur Kesselspeiseregelung, und beruht auf dem bekannten Prinzip der Sperrung des Weges eines Kolbens in einem Überlaufzylinder durch die einen bestimmten Stand überschreitende Flüssigkeit; die Beschränkung oder Vermehrung des Flüssigkeitszuflusses wird dann durch Drosselung der Zuflußleitung oder

ίο durch zeitweises Abstellen der Speisepumpe bewirkt. Die Erfindung besteht darin, daß der Kolben des Überlaufzylinders und der ihn antreibende Teil elastisch gekuppelt sind, während die weitere Übertragung auf das Drossel- organ für die Regelung des Flüssigkeitszuflusses entweder auf mechanischem Wege erfolgt, indem die Stange des Kolbens mit der Aus- und Einschaltvorrichtung gekuppelt ist, oder bei einer zweiten Ausführungsform durch die Flüssigkeit selbst bewirkt wird, indem sie einen zweiten Kolben verschiebt, der die Drosselungsorgane verstellt.

Die erste Ausführungsform der neuen Vorrichtung ist in Fig. ι und 2 in senkrechtem Längsschnitt bzw. im Grundriß so dargestellt, wie ihre Teile während- des regelmäßigen Betriebs liegen. Fig. .3 und 4 zeigen sie in senkrechtem Längsschnitt in zwei Stellungen ihrer regelnden Wirksamkeit. Fig. 5 zeigt in Seitenansicht, Fig. 6 und 7 im Grundriß die Schaltscheibe, mit deren Welle das Drosselungsorgan gekuppelt ist. Fig. 7 bis 10 stellen andere Einzelheiten der Vorrichtung in verschiedenem Maßstab dar.

Der in der Ebene des höchsten Wasserstandes des Kessels liegende Zylinder 1 steht durch den Stutzen 2 mit dem Wasserraum, durch den Stutzen 3 mit dem Dampfraum des Kessels in Verbindung. In ihm verschiebt sich der Kolben 4, dessen hohle Stange 5 nahe ihrem Ende einen Mitnehmer 6 trägt. In der hohlen Stange 5 kann sich eine zweite Stange 7 verschieben, an deren Ende das letzte Glied 8 eines Bewegungsmechanismus angreift, der der Stange eine hin und her gehende Bewegung erteilt. Die ineinandergeschachtelten Stangen 5 und 7 gleiten in einem Rahmen 9, der gleichfalls von der Bewegungsvorrichtung 8 aus in hin und her gehende Bewegung versetzt wird. Zwischen den Stirnwänden dieses Rahmens 9 und dem Mitnehmer 6 sind Schraubenfedern 10 und 11 eingeschaltet." An diese Stirnwände sind ferner zwei Hubklinken 12, 13 angelenkt, die nach unten gerichtete Ansätze 14 von Dreiecksquerschnitt aufweisen, mit denen sie auf dem Rahmen 9 gleiten. Auf den beiden Hubklinken 12 und 13 ruht eine senkrecht geführte Stange 15 auf, an deren oberes Ende ein Hebel 16 angelenkt ist, der lose auf der Drosselwelle 17 sitzt und an seinem äußeren Ende eine zweiteilige Schaltklinke 18,19 angelenkt trägt. Der Teil 18 der Schaltklinke ist in senkrechter Richtung um das

Ende des Hebels 16 drehbar, der Teil ig (der eigentliche Schaltzahn) in wagerechter Richtung um das Ende des Teils 18. Neben dem Hebel 16 sitzt fest auf der Drosselwelle 17 eine Schaltscheibe, die aus zwei gleichachsigen Scheibensegmenten 20 und 21 besteht. Das kleinere Segment weist in Höhe des Schaltzahns ig eine Sägezahnung 22 auf. Das danebenliegende größere Scheibensegment 21 ist neben der gezahnten Stelle des anderen Segments derart ausgeschnitten, daß eine gegen den obersten Zahn führende, unten dagegen in die Begren-

' zungsebene des anderen Segments übergehende Gleitfläche 23 entsteht. Der Schaltzahn 19 wird durch eine Feder 24 (Fig. 5 bis 7) gegen das größere Segment 21 gedrückt, auf das er aber erst übergehen kann, wenn die Segmente so weit gedreht sind, daß das untere Ende der Gleitbahn 23 neben dem untersten Zahn erreicht ist. Die Gleitbahn dient dazu, die Schaltklinke dann wieder über die Zähne hinweg und unter den obersten Zahn zu führen. Die Schaltscheibe 20, 21 ist durch ein Gelenkgestänge 25 mit einer. Stange 26 verbunden, die sich in Führungen 27 über dem Mitnehmer 6 hin und her schieben läßt. Das Ende der Stange 26 greift an. einen Schlitten 28, in dem sich ein Anschlag 29 senkrecht verschieben kann, wenn der Schlitten 28 über einer von zwei Ausnehmungen 30 der Führungsschienen 27 steht (Fig. 9). Auf dem einen Ende dieser Schienen ist schließlich ein gegabelter Schwinghebel 31 angeordnet, der durch eine Feder abwärts gezogen wird, am anderen Ende dagegen ein gegabelter doppelarmiger Schwinghebel 32, dessen äußeres Ende von einer Feder derart beeinflußt ist, daß sein inneres Ende nach aufwärts gedrängt wird.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Bevor der Kessel genügend mit Wasser . gefüllt ist, arbeitet die Speisewasserpumpe ungestört, und das Bewegungsglied 8 schiebt, da die Federn 10 und 11 stark genug sind, um alle Reibungswiderstände zu überwinden, den KoI-ben 4, die Stangen 5 und 7 und den Rahmen 9 hin und her. Wird der Höchststand des Wassers im Kessel überschritten, so füllt sich durch den Stutzen 2 hindurch der Zylinder 1 mit Wasser, infolgedessen kann der Kolben seinen vollen Weg im Zylinder 1 nicht mehr ausführen, und seine Stange 5 kann die Hin- und Herbewegung der Stange 7 und des Rahmens g nicht mehr vollständig mitmachen. Sie wird also ebenso wie der an ihr sitzende Mitnehmer 6 unter Zusammendrückung der Feder 10 von dem Rahmen 9 und den .Hubklinken 12,13 übereilt, die sich beim Übergang ihrer Ansätze 14 über ein neben dem Mitnehmer 6 liegendes dreiseitiges Prisma 6^a heben. Hierbei wird auch die auf den Hubklinken ruhende Stange 15 gehoben, die dabei den an sie angelenkten Hebel 16 aufwärts dreht. Hierbei schaltet der Zahn 19, der unter dem obersten Zahn der Scheibe 20 liegt, die Scheibensegmente 20,21 weiter, und die Welle 17 bewirkt bei ihrer Drehung eine Drosselung des Wasserzuflusses zum Kessel oder eine Verlangsamung bzw. den Stillstand der Speisepumpe. Die beiden Hubklinken heben beim Hin- und Hergang des Rahmens 9 abwechselnd in gleicher Weise die Stange 15, bis die Segmentscheiben 20, 21 so' weit gedreht sind, daß . die Drosselung vollständig ist. ■ Zu diesem Zeitpunkt ist der Schalthahn 19 unter den letzten Zahn 22 geraten und wird. nun durch die auf ihn wirkende Feder seitwärts auf die Gleitbahn 23 der Scheibe 21 geschoben, so daß er beim späteren Zurückdrehen der Scheibe, auf dieser Gleitbahn aufwärts gleitend,, durch ihr oberes, gegen die Scheibe 20 geführtes Ende wieder über die Zähne'23 geführt wird. Beim Weiterschalten der . Scheiben 20, 21 ist mittels des Gelenkgestänges 25 auch die Stange 26 zwischen _ den Führungsschienen 27 nach rechts gezogen worden. Sie hat dabei den Schlitten 28 samt dem in ihm ruhenden Anschlag 29 mitgenommen. Der Anschlag 29 gelangt schließlich über die eine der Lücken 30 (Fig. 9) in den Schienen 27, durch die er, von dem auf ihm. lastenden Schwinghebel 31 nach abwärts gedrückt, nach unten hindurchsinkt. Er gerät dabei in den Weg des Mitnehmers 6, der, solange der Zylinder 1 noch mit Wasser gefüllt ist, seine Stellung nicht ändert. Ist aber infolge der Verdampfung des Wassers der Wasserstand im Kessel so weit gesunken, daß auch der Zylinder 1 kein Wasser mehr enthält, so kann der Kolben 4 wieder seinen vollständigen Weg zurücklegen, und seine Stange nimmt nunmehr auch den Mitnehmer 6 mit, der im Vorbeigleiten unter dem Anschlag 29 diesen beim Zurückgehen mitnimmt. Der Kopf des Anschlags 29 gerät hierbei über den gegabelten rechten Arm des unter Federwirkung stehenden Gelenkhebels 32, der ihn aufwärts zu ziehen strebt. Dies kann er aber erst, sobald der Mitnehmer 6 den An- 105. schlag 29 unter die andere Lücke 30 der Führungsschienen 27 geschoben hat. Nunmehr wird der Anschlag 29 durch den Hebel 32 aufwärts und zwischen die Führungsschienen 27 zurückgezogen.

Bei der Verschiebung des Anschlags 29 durch den Mitnehmer 6 ist natürlich auch der Schlitten 28 und mit ihm die Stange 26 nach links verschoben worden. Durch die gelenkige Verbindung der Stange 26 mit den Schaltscheiben 20, 21 sind diese wieder in die Anfangsstellung zurückgedreht worden; dabei hat ihre Welle 17 das Drosselungsorgan wieder geöffnet, und die Pumpe fördert nun wieder mit voller 'Kraft Wasser in den Kessel. Steigt infolgedessen der iao

Claims (3)

Wasserstand wieder, so tritt von neuem Wasser in den Zylinder i, und das Spiel wiederholt sich. Während bei der soeben beschriebenen Vorrichtung das Kessel wasser lediglich als Hindernis für den dauernd hin und her gehenden Kolben wirkt und die Drosselung des Wasserzuflusses im übrigen durch rein mechanische Mittel erfolgt, wirkt bei der in Fig. ii und 12 in senkrechtem Längsschnitt bzw. in senkrechtem Querschnitt in der Ebene X-X dargestellten Vorrichtung das Kesselwasser auch als bewegender Teil, und zwar in Form eines hydraulischen Gestänges. Im Zylinder 40 verschiebt sich der Kolben 41, dessen Stange 42 unter Zwischenschaltung einer starken Zugfeder 43 mit einem Antriebsorgan 44 gekuppelt ist. Der Zylinder weist in seiner gegen die Antriebsseite zu gelegenen Hälfte mehrere Reihen von Löchern 45 auf, durch die er mit einem ihn umgebenden Mantel 46 in Verbindung steht, der durch einen Stutzen 47 mit dem Wasserraum, durch den Stutzen 48 mit dem Dampfraum des Kessels verbunden ist. Der Kolben ist so schmal, daß er den einen Teil der Löcher 45 vollständig überläuft. An dem dem Antrieb abgekehrten Ende steht der Zylinder 40 durch eine seitliche Bohrung 49 mit einem zweiten Zylinder 50 von größerem Durchmesser in Verbindung, in dem sich ein Kolben 51 gegen die Wirkung einer Feder aufwärts verschieben kann. Die Stange des Kolbens 51 schaltet mittelbar oder, unmittelbar den Wasserzufluß zum Kessel aus. Der Zylinder 50 steht zwecks Druckausgleichs' durch den Stutzen 52 mit dem Dampfraum des Kessels in Verbindung. In die- Verbindung 49 zwischen den beiden Zylindern ist ein sich nach dem Zylinder 50 öffnendes Rückschlagventil 53 gelegt, dessen Stange 54 durch eine Stopfbüchse nach untenins Freie ragt. Unter ihrem Ende liegt das Ende des. Arms 55 eines Winkelhebels, dessen anderer Arm 56 im Wege einer nach außen ragenden Verlängerung 57 der Stange des Kolbens 41 liegt. Diese' Vorrichtung wirkt folgendermaßen: Da der Zylinder 40 wieder in Höhe ,des höchsten Wasserstandes liegt, muß, wenn dieser überschritten wird, Wasser durch den Stutzen 47 in den Mantel 46 und durch die Löcher 45 in den Zylinder 40 treten. Der die Löcher überlaufende Kolben 41 treibt dieses Wasser vor sich her und drückt es durch die Verbindungsleitung 49 unter das Rückschlagventil 53 und unter Heben desselben unter den Kolben 51, der nach mehrmaligem Hin- und Hergang des Kolbens 41 langsam aufwärts gedrückt wird, und dabei allmählich den Wasserzufluß zum Kessel ausschaltet. Der Kolben 41 kann währenddessen seinen vollen Hub nicht mehr ebenso schnell ausführen wie vorher, bleibt also unter Spannung der Feder 43 hinter dem Antrieb 44 zurück, der daher bereits zurückkehrt, ehe die Stange 57 an den Hebel 56 stoßen und das Ventil 53 wieder öffnen' kann. Das einmal über dieses getretene Wasser bleibt also im Zylinder 50 und kann erst wieder abfließen, wenn der Wasserstand gesunken und im Bremszylinder kein Wasser mehr vorhanden ist, der KoI-ben also wieder dem Antrieb unbehindert folgen kann. Dabei stößt die Verlängerung 57 seiner Kolbenstange an den Arm 56- des Winkelhebels, der jetzt schwingt, so daß. sein Arm 55 gegen die Stange 54 des Rückschlagventils 53 stößt und dieses hebt. Dieser Vorgang wiederholt sich nun stetig, und bei jedem Heben des Ventils kann, zumal da der Kolben 51 durch eine Feder nach abwärts gedrückt wird, etwas Wasser aus dem Zylinder 50 in den Zylinder 40 zurücktreten, um durch die Löcher 45 abzufließen. Mit der Entleerung des Zylinders 50 und dem Rückfluß des Wassers wird durch die Stange des Kolbens 51 auch der Wasserzufluß zum Kessel wieder eingeschaltet, und das Spiel beginnt von neuem. Die beschriebenen Vorrichtungen können mannigfach abgeändert werden, ohne aus dem Rahmen der Erfindung zu fallen. Sie können durch einen ihrer bewegten Teile und bei einer bestimmten Stellung desselben eine Rufvorrichtung ingangsetzen, die den Stand des Wassers oder eine Unregelmäßigkeit im Betrieb der Vorrichtung bzw. im Wasserzufluß meldet. Auch können sie, abgesehen von der Kesselspeisung, überall .da vorteilhafte Verwendung finden, wo es gilt, einen Flüssigkeitsstrom bei bestimmtem Wasserstand oder zu bestimmten Zeiten zu vermindern oder zu unterbrechen. Pa τ ε ν τ - A ν S ρ R ü c H E:

1. Vorrichtung zur Aufrechterhaltung des Wasserstandes in Dampfkesseln u. dgl. mittels Überlaufzylinders, dadurch gekennzeich-

. net, daß der Kolben des Überlauf Zylinders und der ihn antreibende Teil elastisch gekuppelt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,' daß die Stange des Überlaufkolbens (4) einen Ansatz (6^a) aufweist, durch den beim Zurückbleiben des Kolbens' ■ ein mit dem Kolbenantriebsorgan (8) hin und her gehender Arm (12 bzw. 13). und eine auf diesem ruhende Stange (15) gehoben wird, die ein auf der Ventilachse (17) sitzendes Schaltrad (20) weiterschaltet, welches den Flüssigkeitszufluß "verstellt.

3. Vorrichtung .nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (57) des iao

Überlaufkolbens (41), die bei jedem Hub des Kolbens ein zu einem zweiten Zylinder (50) führendes Rückschlagventil (53) öffnete, bei Behinderung des Kolbens durch das vor ihn tretende Überlaufwasser an der unmittelbaren Öffnung dieses Ventils behindert ist, so daß das vom Bremskolben durch das Ventil getriebene Überlaufwasser im zweiten Zylinder (50) sich sammeln und dessen mit einem Drosselungsorgan für den Flüssigkeitszufluß verbundenen Kolben heben kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.