DE241346C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 241 GRUPPECLASS 241 GROUP

J.FRIEDRICH HEY in STRASZBURG i. Els. Zugregler für Dampfkesselfeuerungen,J. FRIEDRICH HEY in STRASZBURG i. Els. Draft regulator for steam boiler firing,

Zusatz zum Patente 166905 vom 17. April 1904.Addendum to patent 166905 of April 17, 1904.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 30. März 1909 ab. Längste Dauer: 16. April 1919.Patented in the German Empire on March 30, 1909. Longest duration: April 16, 1919.

Die Erfindung betrifft einen Zugregler für Dampfkesselfeuerungen nach Patent 166905, welcher den Rauchschieber selbsttätig in seine Schließlage bringt, wenn, der Rost der Feuerung beschickt werden muß, um einerseits die durch die geöffnete Feuertür während der Brennstoffaufgabe in die Feuerung eintretende kalte Luftmenge möglichst zu verringern und andererseits dem Heizer ein Mittel zu geben, mit dessen Hilfe er erkennen kann, wann der Zeitpunkt der Brennstoffaufgabe herangerückt ist, so daß das öffnen der Feuertür zu unrechter Zeit und die dadurch verursachte Einführung kalter Luft in die Feuerung vermieden wird. Der Eintritt der kalten Luft in die Feuerung bei der Brennstoffaufgabe und bei der KontrolleThe invention relates to a draft regulator for steam boiler furnaces according to patent 166905, which automatically brings the smoke slide into its closed position, if the grate of the furnace must be charged, on the one hand, through the open fire door during the fuel feed to reduce the amount of cold air entering the furnace as much as possible and on the other hand to give the stoker a means by which he can recognize when the point in time the fuel supply is approaching so that the fire door is opened at the wrong time and the introduction of cold air into the furnace caused thereby is avoided. Of the Entry of cold air into the furnace during fuel feed and during control

. des Verbrennungsvorganges hat bekanntlich eine schädliche Auskühlung der Feuerzüge des. the combustion process is known to have a harmful cooling of the fire flues of the

Kessels zur Folge. _s Boiler result. _s

Bei jeder Brennstoffaufgabe sinkt die Dampfspannung im Kessel um einen gewissen kleinen Betrag und steigt mit fortschreitender Verbrennung bis zu einem Höchstdruck, der an dem Zeitpunkt erreicht ist, an welchem frische Kohlen aufgeworfen werden müssen, um die Feuerung in ordnungsmäßigem Betrieb zu erhalten. Gelingt es, den. Rauchschieber entsprechend diesen durch die absatzweise Beschickung des Rostes hervorgerufenen Druck-Schwankungen selbsttätig so einzustellen, daß er bei dem Höchstdruck die tiefste Stellung einnimmt, so erkennt einerseits der Heizer an der Stellung des Rauchschiebers, wann er den Rost beschicken muß, andererseits erfolgt die Brennstoffaufgabe bei der tiefsten Stellung des Rauchschiebers.With every fuel feed, the steam tension in the boiler drops by a certain small amount Amount and increases as the combustion proceeds up to a maximum pressure, which increases the time is reached at which fresh coals must be thrown up to the To maintain the combustion in orderly operation. Succeeds the. Smoke slide accordingly these pressure fluctuations caused by the intermittent loading of the grate automatically adjust so that it is in the lowest position at the maximum pressure occupies, on the one hand the heater recognizes when the smoke valve is in position The grate must be fed, on the other hand the fuel is fed in at the lowest position of the smoke valve.

Der Zugregler nach Patent 166905 ist nun zwar zur Aufrechterhaltung des Dampfdruckes durch Regelung des Zuges bei Feuerungen für Dampfkessel vorteilhaft verwendbar, bei welchen die Dampfentnahme stark schwankt, so daß z. B. der für 7 Atm. durch Regelung der Belastung seines unter dem Kesseldruck stehenden .Druckgliedes eingestellte Zugregler den Dampf nicht über 7Y₂ Atm. steigen und nicht unter 6Y₂ Atm. sinken läßt.The draft regulator according to patent 166905 can now be used advantageously to maintain the steam pressure by regulating the draft in furnaces for steam boilers in which the steam extraction fluctuates greatly, so that, for. B. the one for 7 atm. by regulating the load on the pressure member set under the boiler pressure, the draft regulator does not release the steam above 7Y ₂ atm. rise and not below 6Y ₂ Atm. drops.

Für die Erzielung des nach der Erfindung angestrebten Zweckes ist jedoch dieser Zugregler infolge seiner zu geringen Empfindlichkeit nicht verwendbar, da die durch die absatzweise Beschickung des Rostes hervorgerufenen Druckschwankungen sehr klein sind, indem sie durchschnittlich nur einige Zehntel einer Atmosphäre betragen, Die geringe Empfindlichkeit des Reglers ist darauf zurückzuführen, daß als Druckglied ein. unter der Belastung einer Feder stehender Kolben gewählt ist, der in seinem Zylinder abdichten muß und infolgedessen einen zu großen Reibungswiderstand hat.However, this tension regulator is essential for achieving the purpose sought after by the invention not usable due to its insufficient sensitivity, as it is caused by the intermittent use Charging of the grate caused pressure fluctuations are very small, averaging only a few tenths one atmosphere, The low sensitivity of the controller is due to the fact that that as a pressure member. selected piston under the load of a spring that has to seal in its cylinder and, as a result, too great a frictional resistance Has.

Die Möglichkeit, das Druckglied mit der erforderlichen Empfindlichkeit einstellen zu können, so daß sich der Rauchschieber nach erfolgter Brennstoffaufgabe infolge der eintreten-The ability to adjust the pressure member with the required sensitivity, so that the smoke slide is closed after the fuel has been added as a result of the

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den kleinen Druckminderung Öffnet und nach Maßgabe der fortschreitenden Verbrennung infolge der geringen Zunahme des Dampfdruckes schließt, kann in bekannter Weise dadurch erreicht werden, daß das Druckglied des Zugreglers die Gestalt einer aus federnden Körpern zusammengesetzten Federdose (Bellevillesche Membrankapsel) erhält. 'Opens the small pressure reduction and as the combustion progresses closes due to the slight increase in vapor pressure, can thereby in a known manner be achieved that the pressure member of the tension regulator has the shape of a resilient Spring box (Belleville membrane capsule) composed of bodies. '

Die Erfindung besteht nun darin, daß für dasThe invention consists in that for the

ίο Druckglied des Zugreglers eine Federdose ver-. wendet wird, die aus zu- und abschaltbaren Federkörpern besteht, um durch Änderung der Anzahl der Federkörper nach Anbringung des Reglers an dem Kessel die Empfindlichkeit des Druckgliedes den jeweiligen Betriebsverhältnissen leicht und genau anpassen zu können, die beispielsweise nach der verschiedenartigen Beschaffenheit des verwendeten Brennstoffs usw. starken Schwankungen unterworfen sind.ίο A spring box is connected to the pressure member of the tension regulator. is applied, which consists of switchable spring bodies to be changed by the number of spring bodies after attaching the regulator to the boiler the sensitivity of the pressure member to easily and precisely adapt to the respective operating conditions can, for example, according to the different nature of the used Fuel, etc. are subject to strong fluctuations.

Der Heizer kann hierbei die tiefste Stellung des Rauchschiebers z. B. aus der Lage des gewöhnlich mit dem Rauchschieber verbundenen Gegengewichts leicht erkennen, so daß er genau den Zeitpunkt weiß, in welchem er den Rost beschicken muß.The heater can here the lowest position of the smoke slide z. B. from the location of the easily recognize the counterweight usually associated with the smoke damper so that he knows exactly when to load the grate.

Auf der Zeichnung ist eine AusführungsformOn the drawing is an embodiment

des Zugreglers nach der Erfindung dargestellt.of the tension regulator according to the invention.

Fig. ι zeigt die Vorderansicht eines mit dem Zugregler ausgerüsteten Kessels.Fig. Ι shows the front view of a boiler equipped with the draft regulator.

Fig. 2 zeigt den Zugregler teilweise im Längsschnitt und in größerem Maßstabe.Fig. 2 shows the draft regulator partially in longitudinal section and on a larger scale.

Fig. 3 zeigt einen Teil der Fig. 2 in der Seitenansicht, teilweise im Schnitt gezeichnet.FIG. 3 shows part of FIG. 2 in side view, partially drawn in section.

Fig. 4 ist der Grundriß der Fig. 2.FIG. 4 is the plan of FIG. 2.

Der Rauchschieber 1, der zur Regelung des Zuges in dem Fuchs 2 des Kessels 3 angeordnet ist, hängt bei der dargestellten Ausführungsform der Einrichtung an einer Kette 4, die in bekannter Weise über Rollen 5,6 geführt ist und an ihrem Ende ein Gegengewicht 7 trägt, das z. B.. in einer Führung 8 an der Vorderseite des Kessels verschiebbar ist. Der Rost 9 des Kessels 3 wird vom Heizer in der üblichen Weise nach Öffnen der Feuertür 10 von Hand beschickt.The smoke slide 1, which is arranged in the fox 2 of the boiler 3 to regulate the draft is, hangs in the illustrated embodiment of the device on a chain 4, which in is performed in a known manner over rollers 5,6 and carries a counterweight 7 at its end, the Z. B .. is displaceable in a guide 8 on the front of the boiler. The grate 9 the boiler 3 is operated by the heater in the usual way after opening the fire door 10 by hand loaded.

Der Rauchschieber 1 wird nach Maßgabe des Dampfdruckes durch einen Regler nach Art des Patents 166905 verstellt, bei welchem die Bewegungen eines unter dem Druck des Kessels 3 stehenden Druckgliedes mit Hilfe einer Stellsteuerung und eines Hilfsmotors auf den Rauchschieber übertragen werden.The smoke slide 1 is in accordance with the steam pressure by a regulator in the manner of Patent 166905 adjusted, in which the movements of a under the pressure of the boiler 3 standing pressure member with the help of an actuator and an auxiliary motor on the smoke slide be transmitted.

Das Druckglied ist nach der Erfindung als eine Membrankapsel 11 ausgebildet (Fig. 2), die aus einzelnen, leicht lösbar miteinander verbundenen Ringkörpern 12 zusammengesetzt ist. Jeder Ringkörper besteht z. B. aus zwei gewölbten, federnden Platten, die zu einem Hohlkörper zusammengebaut sind, indem sie mit ihren äußeren Rändern aufeinandergelegt und an diesen durch Gummidichtungen, Schweißen oder Löten abgedichtet sind. Die Hohlkörper 12 sind mit Spiel auf einer durch ihre Mitte hindurchgeführten Stange 19 aufgereiht und an den Auflagestellen z. B. durch ringförmige Zwischenstücke aus Gummi gegeneinander abgedichtet.The pressure member is designed according to the invention as a membrane capsule 11 (Fig. 2), composed of individual, easily detachably interconnected annular bodies 12 is. Each ring body consists z. B. from two curved, resilient plates that become one Hollow bodies are assembled by placing their outer edges on top of one another and are sealed to these by rubber seals, welding or soldering. The hollow bodies 12 are with play on one by their center passed through rod 19 lined up and z. B. by annular rubber spacers sealed against each other.

Zur Übertragung der Bewegung der Membran 11 nach außen ist die Stange 19 durch eine Öffnung 18 im Deckel 13 des Gehäuses 14 der Kapsel mit Spiel hindurchgeführt und trägt am unteren Ende eine Mutter, gegen die sich der unterste Ringkörper 12 unter Einschaltung einer Dichtung abstützt, während sich der oberste Ringkörper mit einem die Öffnung 18 des Deckels 13 umgebenden Flansch gegen den Deckel dicht anlegt. Der Hub der Membrankapsel 11 nach unten wird durch an der Stange 19 vorgesehene Muttern 20 begrenzt. Das Innere der Membrankapsel 11 steht demnach durch die Öffnung 18 mit der Außenluft in Verbindung. Das Gehäuse 14 ist mit einer Flüssigkeit 15 gefüllt, die durch eine Leitung 16 mit dem Innern des Kessels 3, z. B. mit dessen Dom 17, in Verbindung steht.To transmit the movement of the membrane 11 to the outside, the rod 19 is through an opening 18 in the cover 13 of the housing 14 the capsule passed through with play and carries a nut at the lower end against which the lowermost ring body 12 is supported with the intervention of a seal, while the uppermost ring body with a flange surrounding the opening 18 of the cover 13 rests tightly against the lid. The downward stroke of the membrane capsule 11 is indicated by an the rod 19 provided nuts 20 limited. The inside of the membrane capsule 11 is therefore in communication with the outside air through the opening 18. The housing 14 is filled with a liquid 15, which through a line 16 with the interior of the boiler 3, z. B. with the cathedral 17, is in connection.

Die den Rauchschieber 1 tragende Kette 4 ist an einem Stellhebel 21 befestigt, auf welche die Bewegung der Membrankapsel 11 so übertragen wird, daß jedem Spannungszustande, der Membrankapsel eine bestimmte Stellung des Hebels 21 und damit des Rauchschiebers 1 entspricht.The chain 4 carrying the smoke damper 1 is attached to an adjusting lever 21 to which the movement of the membrane capsule 11 is transmitted is that each state of tension, the membrane capsule a certain position of the Lever 21 and thus the smoke slide 1 corresponds.

Auf dem oberen Ende der Stange 19 ist ein Kopfstück 22 befestigt (Fig. 4), an dem ein um einen Gelenkzapfen 23 drehbarer Hebel 24 angreift, der fest auf einer Achse 25 sitzt, die am einen Ende des Hebels 21 drehbar gelagert ist. Der Hebel 21 kann um einen auf dem Deckel 13 sitzenden Zapfen 26 schwingen (Fig. 4). Auf der Achse 25 ist ferner ein Hebel 27 befestigt, der in der Längsrichtung des Hebels 21 über den Zapfen 23 hinaus verlängert ist. Am freien Ende dieses Hebels ist um den Zapfen 28 das obere Ende einer Schieberstange 29 drehbar, deren unteres Ende an einem Doppelhebel 30 angreift (Fig. 2). Dieser Doppelhebel kann um einen Zapfen 31 schwingen, der an einem am Gehäuse 14 befestigten Zylinder 32 sitzt und in dem zur Steuerung des im Zylinder spielenden Arbeitskolbens 33 dienenden Schieber 34 gelenkig eingreift.On the upper end of the rod 19, a head piece 22 is attached (Fig. 4), on which a about a pivot pin 23 rotatable lever 24 engages, which is firmly seated on an axis 25, the is rotatably mounted at one end of the lever 21. The lever 21 can turn one on the Cover 13 swinging pin 26 (Fig. 4). On the axis 25 is also a lever 27 attached, which extends in the longitudinal direction of the lever 21 on the pin 23 also is. At the free end of this lever is the upper end of a slide rod around the pin 28 29 rotatable, the lower end of which engages a double lever 30 (Fig. 2). This Double lever can swing around a pin 31, which is attached to one of the housing 14 Cylinder 32 is seated and in the one used to control the working piston 33 playing in the cylinder Slide 34 is articulated.

Die Kolbenstange 35 des Arbeitskolbens ist durch einen Kreuzkopf 36 und eine Pleuelstange 37 an die Achse 25 gelenkig angeschlossen. Zweckmäßig sind die Hebel 24, 27 durch eine Stange 38 miteinander verbunden, die durch eine öffnung des Hebels 21 mit reichlichem Spiel hindurchgeht.The piston rod 35 of the working piston is through a cross head 36 and a connecting rod 37 articulated to the axis 25. The levers 24, 27 are useful connected to one another by a rod 38, which through an opening of the lever 21 with ample play goes through.

Als Treibmittel für den Arbeitskolben 33 dient Dampf oder zweckmäßiger eine Druckflüssigkeit, die dem Schieberkasten 39 durchSteam or, more appropriately, a pressure fluid is used as the propellant for the working piston 33, the valve body 39 through

eine Leitung 40 zugeführt und aus diesem durch eine Leitung 41 abgeführt wird. Der Schieber 34 ist so ausgebildet, daß bei seiner Aufwärtsbewegung der obere Kanal 42 des Zylinders 32 mit der Zuflußleitung 40 und der untere Kanal 43 mit der Abflußleitung 41 in Verbindung gesetzt wird, während bei seiner Abwärtsbewegung die umgekehrten Verbindungen hergestellt werden. ..a line 40 is supplied and discharged therefrom through a line 41. Of the Slide 34 is designed so that when it moves upward, the upper channel 42 of the Cylinder 32 with the inflow line 40 and the lower channel 43 with the outflow line 41 in Connection is set, while on its downward movement the reverse connections getting produced. ..

.· Die Wirkungsweise des Reglers ist folgende:The mode of operation of the controller is as follows:

Steigt z. B. die Dampfspannung im Kessel 3,Increases z. B. the steam tension in boiler 3,

so wird die Membrankapsel 11 durch den höheren Dampfdruck, welcher sich durch die Leitung 16 auf die Flüssigkeitsfüllung 15 fortpflanzt, zusammengedrückt, die Stange 19 ^ hebt sich und die Hebel 24 und 27 werden aus ihrer Mittellage um die Achse 25 nach oben gedreht. Denn diese Achse ist durch den Kolben 33 festgestellt, da der Schieber 34 in seiner Mittellage steht. Durch die Drehung des Hebels 27 wird die Schieberstange 29 aufwärts und infolgedessen der Schieber 34 abwärts bewegt, so daß Druckflüssigkeit aus der Leitung 40 durch den Kanal 43 unter den Kolben 33 treten und zugleich die über dem Kolben'befmdliche Flüssigkeit durch den Kanal 42 aus dem Zylinder austreten kann. Der Kolben 33 wird, daher gehoben und dreht dabei den Hebel 21 um seine Achse 26, während die Hebel 24, 27 um den Zapfen 23 schwingen, da die Membrankapsel 11 durch den Dampfdruck festgestellt ist.so the membrane capsule 11 is through the higher vapor pressure, which is propagated through the line 16 to the liquid filling 15, compressed, the rod 19 ^ rises and the levers 24 and 27 become rotated from its central position about the axis 25 upwards. Because this axis is through detected the piston 33, since the slide 34 is in its central position. By turning of the lever 27, the slide rod 29 is upwards and consequently the slide 34 is downwards moved so that pressure fluid from the line 40 through the channel 43 under the Pistons 33, and at the same time the liquid located above the piston, pass through the channel 42 can emerge from the cylinder. The piston 33 is therefore lifted and rotated while the lever 21 about its axis 26, while the levers 24, 27 swing about the pin 23, since the membrane capsule 11 is determined by the vapor pressure.

Da der Zapfen 23 zwischen der Achse 25 und dem Zapfen 28 liegt, an welchem die Schieberstange 29 angreift, so wird bei dieser Drehung des Hebels 21 die Schieberstange nach unten und infolgedessen Schieber 34 so weit nach oben bewegt, daß er in seine Mittelstellung zurückkehrt. ■Since the pin 23 lies between the axis 25 and the pin 28 on which the Slide rod 29 engages, the slide rod is after this rotation of the lever 21 down and consequently slide 34 is moved so far up that it is in its central position returns. ■

Durch die Aufwärtsbewegung des Kolbens 33 wird der Arm des Hebels 21, an welchem der Rauchschieber 1 hängt, gesenkt, so daß dieser den Fuchs 2 mehr abschließt und dadurch die in die Feuerung eintretende Verbrennungsluft verkleinert.By the upward movement of the piston 33, the arm of the lever 21 on which the Smoke slide 1 hangs, lowered, so that this closes the fox 2 more and thereby the Combustion air entering the furnace is reduced.

Beim Sinken der Kesselspannung dehnt sich die Membrankapsel 11 aus, wobei der Schieber 34 zunächst aufwärts bewegt wird, so daß die Druckflüssigkeit über den Kolben 33 tritt, worauf dieser durch die Abwärtsbewegung des Kolbens in seine Mittellage wieder zurückgebracht wird. Durch die Abwärtsbewegung des Kolbens 33 wird der Hebel 21 so bewegt, daß der Rauchschieber 1 den Fuchs 2 weiter öffnet und dadurch die Zugwirkung erhöht.When the boiler voltage drops, the membrane capsule 11 expands, with the slide 34 is first moved upwards so that the pressure fluid passes over the piston 33, whereupon this is brought back into its central position by the downward movement of the piston will. By the downward movement of the piston 33, the lever 21 is moved so that the smoke slide 1 further opens the fox 2 and thereby increases the pulling effect.

Muß bei Verwendung eines bestimmten Brennstoffs der Rost 9 z. B.. alle 10 Minuten beschickt werden, damit der gewünschte Dampfdruck, z. B. 7 Atm., aufrechterhalten wird, so wird die Anzahl der Glieder 12 der Membrankapsel 11 zunächst so gewählt, daß sie beim Sinken des Druckes unter 7 Atm. sich infolge ihrer Spannkraft ausdehnt und beim Steigen des Druckes über 7 Atm. durch den Dampfdruck zusammendrücken läßt. Zeigt sich dann bei ordnungsmäßigem Betrieb des Kessels, daß an dem Zeitpunkt der Beschickung des Rostes, d..h. nach Ablauf von 10 Minuten seit der letzten Brennstoffaufgabe, der Rauchschieber ι noch nicht seine tiefste Lage erreicht hat, so wird die Empfindlichkeit der Membrankapsel durch Abnahme.oder Ansetzen eines oder mehrerer Glieder 12 so lange geändert, bis der Rauchschieber am Zeitpunkt der Rostbeschickung die ■ gewünschte Tieflage einnimmt.Must when using a certain fuel, the grate 9 z. B. every 10 minutes are charged so that the desired steam pressure, e.g. B. 7 atm., Maintained is, the number of members 12 of the membrane capsule 11 is initially chosen so that when the pressure drops below 7 atm. expands as a result of their elasticity and when the pressure rises above 7 atm. can be compressed by the steam pressure. Shows then with proper operation of the boiler that at the time of charging of the grate, i.e. after 10 minutes have elapsed since the last fuel was added, the smoke slide ι has not yet reached its lowest position, the sensitivity of the Membrane capsule changed by removing or attaching one or more links 12 so long until the smoke damper is at the desired low ■ position at the time the grate is loaded occupies.

Infolge dieser Anpassung der Empfindlichkeit der Membrankapsel 11 an die kleinen Druckschwankungen, welche durch die absatzweise Beschickung des Rostes 9 hervorgerufen werden, öffnet sich der Rauchschieber 1 nach Schließen der Feuertür 10 infolge der eintretenden Druckabnahme des Dampfes und schließt sich nach Maßgabe der fortschreitenden Verbrennung des Brennstoffs auf dem Rost.As a result of this adaptation of the sensitivity of the membrane capsule 11 to the small ones Pressure fluctuations caused by the intermittent loading of the grate 9 are, the smoke damper 1 opens after closing the fire door 10 as a result of the entering The pressure of the steam decreases and closes as the fuel burns on the grate.

Da bei der Tieflage des Rauchschiebers das Gegengewicht 7 in seiner Führung 8 eine ganz bestimmte Stellung einnimmt, die gegebenenfalls durch eine Marke gekennzeichnet wird, so weiß der Heizer genau, daß der Rost beschickt werden muß. öffnet er dann die Feuertür 10, so tritt nur eine verhältnismäßig kleine Menge kalter Luft in die Feuerung ein.Since the counterweight 7 in its guide 8 a completely in the low position of the smoke slide occupies a certain position, which may be identified by a trademark, so the stoker knows exactly that the grate has to be loaded. he then opens the fire door 10, only a relatively small amount of cold air enters the furnace.

Die zwischen zwei Brennstoff auf gaben liegende Zeit bleibt sich, wenn der Heizer den Rost 9 stets bei der Tieflage des Rauchschiebers 1 beschickt, annähernd gleich, so daß der Heizer nur in ganz bestimmten Zeitabschnitten auf die Stellung des Gegengewichts 7 zu ächten braucht.The time between two fuel tasks remains when the heater 9 always charged in the lower position of the smoke valve 1, approximately the same, so that the heater only needs to obey the position of the counterweight 7 in very specific time periods.

Claims

Patent claim:

Draft regulator for steam boiler firing according to patent 166905, characterized by the Use of a spring box (11) (Bellevillesche Membrane capsule) for the pressure element of the regulator influenced by the boiler pressure, which consists of spring bodies (12) that can be switched on and off, by the number of which the The sensitivity of the controller can be adjusted so that the smoke slide (1) moves downwards When the fuel is added, it opens and as the combustion progresses closes without reopening until the next fuel feed.

1 sheet of drawings.