DE244591C

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Publication number: DE244591C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 244591 -. KLASSE 59 c. GRUPPE

Injektor. Patentiert im Deutschen Reiche vom 5. Juni 1910 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf Injektoren, bei denen das Schlabberventil beim Arbeiten des Injektors durch die Einwirkung einer Druckflüssigkeit geschlossen und geschlossen gehalten wird. Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung an solchen Injektoren, welche ermöglicht, die Pressung des Dampfes in einer Dampfleitung, in welcher ein geringerer Druck herrscht als der Druck des in die Blasdüse einströmenden Dampfes, für das Steuern des Schlabberventils nutzbar zu machen.

Die den Dampf von verminderter Spannung enthaltende Leitung wird von der Dampfleitung des Injektors an einer Stelle abgezweigt, wo dieser Dampf unter Druck mit hoher Geschwindigkeit strömt; einen solchen Leitungsteil stellt die allgemein bei Injektoren angewandte Blasdüse dar, welche sich nach beiden Enden trompetenartig erweitert und etwa in der Mitte die stärkste Einschnürung aufweist. Wird die Dampfleitung an der Stelle der stärksten Einschnürung der Blasdüse abgezweigt, so ist die Dampfspannung in derselben, wie bekannt, geringer als der normale Dampfdruck um das Maß der Drosselung, welche der Dampf zufolge der schnellen Strömungsbewegung, die er an der Einschnürungsstelle anzunehmen gezwungen ist, erfährt; es hat sich gezeigt, daß durchweg beim Arbeiten mit solchen Injektoren, bei denen ein Schlabberventil mit Vorteil vorgesehen wird, praktisch betrachtet genügend genau ein gerades Verhältnis besteht zwischen der Dampfspannung in der abgezweigten Leitung und dem Druck der Speiseflüssigkeit.

Ein wesentlicher Vorteil, der durch die Ver-

Wendung von Dampf von verminderter Spannung für die Steuerung des Schlabberventils erzielt wird, besteht darin, daß bei derselben die Querschnittsflächen, welche das dem Schlabberventil die Steuerbewegung mitteilende Organ der Einwirkung der Speiseflüssigkeit einerseits und des Dampfes andererseits darbietet, in den meisten Fällen gleich groß gehalten werden können. Hierdurch wird ein einfacher, kompendiöser Aufbau der Einrichtung ermöglicht.

Auf der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsformen des Injektors dargestellt, und zwar zeigt

Fig. ι einen senkrechten Längsschnitt durch eine Ausführungsform nach Linie A-A der Fig. 2.

Fig. 2 zeigt eine Oberansicht mit teilweisem wagerechten Schnitt nach Linie B-B der Fig. 4.

Fig. 3 und 4 zeigen Seitenrisse des Injektors, und zwar zeigt

Fig. 3 eine Stirnansicht mit teilweisem senkrechten Schnitt nach Linie C-C der Fig. 2 und

Fig. 4 einen senkrechten Schnitt nach Linie D-D der Fig. 2.

In diesen Figuren wie auch in den nachfolgenden bedeutet α die Dampfdüse, b den Speisekanal, c das Überlauf- oder Schlabberventil, e den an das Schlabberventil sich ansetzenden Kolben und d den Raum über diesem Kolben. Ih einen geeigneten Anguß des Gehäuses ist ein kleiner Zylinder g eingesetzt (Fig. 2) und in diesem ist ein Ventilkolben f frei verschiebbar; das rechte Ende des Zylinders g steht durch den Hohl-, raum α⁴, einen Kanal α³, eine Ringnut a² (Fig. 1) und radial in die Dampfdüse α einmündende Kanäle a¹ mit der Dampfleitung in Verbindung;

■das linke Ende des Zylinders g ist durch Bohrungen g·², einen Hohlraum b^% und Kanal b¹ mit einem Teil b der Leitung für die zu liefernde Flüssigkeit verbunden. Übersteigt beim Anlassen des Injektors der Dampfdruck den Flüssigkeitsdruck, so wird das Kolbenventil f nach links getrieben, so daß der Kegel f² auf dem Sitz h abschließt; übersteigt hingegen während des Speisens der Flüssigkeitsdruck den

ίο Dampfdruck, so wird das Kolbenventil / nach rechts getrieben und der Kegel f¹ kommt zur Anlage an Sitz h¹ (vgl. Fig. 2). Mittels Hähnen oder Ventilen n, n¹ (Fig. 1) können die Leitung b, b¹, δ², g² für die zu speisende Flüssigkeit und a¹, a², a^s, α⁴ für den Dampf abgesperrt werden. Der Kolben f ist vom Ende f¹ aus zentrisch angebohrt, und die Bohrung i steht durch radial gerichtete Löcher / mit einer Ring-

" nut j¹ in Verbindung; beim Überwiegen des Flüssigkeitsdruckes über den Dampfdruck, d. h. bei der in Fig. 2 gezeichneten Stellung des Ven^ tilkolbens f, kann der auf dem angegebenen Wege in die Ringnut j¹ eingetretene Dampf durch Bohrungen k, eine Ringnut m, Kanal m¹ (Fig. 3), Bohrung m², Ringnut m³ (Fig. 1) und Bohrungen w⁴ in den Raum d über dem Kolben e gelangen. Bei der linken Endstellung des Ventilkolbens f ist der Raum d gegen die Dampfzuleitung a. abgesperrt.

Die Anordnung könnte auch in der Weise getroffen sein, daß der Raum d mit der Dampfleitung nicht durch die Leitung a¹, a², a^s, a*, sondern durch eine besondere, durch den Ventilkolben absperrbare Leitung in Verbindung stände. Auch könnte der Raum d statt an die Dampfleitung a, an die Speiseleitung b mittelbar angeschlossen sein.

Der Kolben e weist an seinem oberen Teil Löcher e¹ auf, die in eine mittlere Bohrung des Kolbens e und Ventils c einmünden. Beim Emporgehen des Ventils c kann der im Raum d eingeschlossene Dampf durch diese Löcher in die Überlaufkammer des Schlabberventils entweichen, wo er sich kondensiert.

Da beim Speisen die von der gespeisten Flüssigkeit auf die Fläche f² des Ventilkolbens f¹ ausgeübte Druckkraft die vom Dampf auf die Fläche f ausgeübte Druckkraft überwiegen soll, so ist es, wenn man nicht dem Kolben am Ende /"² einen größeren Durchmesser geben will als am Ende f¹, zweckmäßig, die Dampfleitung nach dem Zylinder g an einer Stelle abzuzweigen, wo der Dampf unter Druck mit hoher Geschwindigkeit strömt. Mit Rücksicht hierauf ist bei dem auf der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel Fig. 1 die Dampfleitung nach dem Zylinder an der Stelle der stärksten Einschnürung der Dampfdüse a, nämlich bei a¹, abgezweigt.

Bei dieser Einrichtung ist im Betriebe der in der Leitung α¹, α², α³, α⁴ herrschende Druck niedriger als der normale Dampfdruck, so daß dem Ventilkolben g an beiden Enden der gleiche oder nahezu der gleiche Durchmesser gegeben werden kann.

Die in Fig. 5 schematisch dargestellte Anordnung des Ventilkolbens f weicht von der der Fig. 1 bis 4 insofern ab, als hier das Ende p des Kolbens, auf welches die Speiseflüssigkeit einwirkt, einen größeren Durchmesser aufweist, als das Ende f¹, auf welches der Dampf einwirkt; eine weitere Besonderheit der Ausführungsform der Fig. 5 liegt in der Anordnung einer in die Überlaufkammer des Schlabberventils oder in die freie Luft führenden Leitung k¹, welche von der in den Raum d über dem Kolben e führenden Leitung k abgezweigt ist, und welche für gewöhnlich, d. h. bei der auf der Zeichnung dargestellten Stellung, durch den Ventilkolben abgesperrt wird; wenn aber beim Anlassen des Injektors, also beim Überwiegen des Dampfdruckes auf den Ventilkolben dieser sich nach rechts bewegt, kommt die Ringnut j² mit der Leitung k¹ in Deckungslage,. so daß alsdann der im Raum d (Fig. 1) befindliche Dampf entweichen und das Schlabberventil c sich ungehindert öffnen kann. Diese Anordnung macht die bei der ersten Ausführungsform am oberen Teil des Kolbens e vorgesehenen Löcher e¹ überflüssig. ·

Die Ausführungsform der Fig. 6 zeigt ebenfalls die Abzweigleitung k¹ mit zugehöriger Ringnut j^%\ jedoch wird hier zum Niederdrücken des Schlabberventils in die Absperrstellung nicht, wie im Falle der Fig. 1 bis 5 der Leitung a¹, a², a^s, a^l . entnommener Dampf, sondern Speiseflüssigkeit benutzt; die Speiseflüssigkeit fließt vom Ende f² des Kolbens aus durch die Bohrung i, Loch j, Ringnut j¹, Kanal k in den Raum d (Fig. 1). Bewegt sich beim Anlassen des Injektors der Ventilkolben nach rechts, so wird durch ihn die Leitung k abgesperrt, die Zweigleitung k¹ hingegen freigegeben, so daß alsdann die im Raum d befindliche Flüssigkeit durch Leitung k^l in die Überlauf kammer des Schlabberventils strömen kann.

Bei der in Fig. 7, 8 und 9 in senkrechtem Längsschnitt, Draufsicht und senkrechtem Querschnitt dargestellten Ausführungsform ist der Ventilkolben f am Gehäuse des Schlabberventils c in Querlage angeordnet. Die Ausbildung und Wirkungsweise des Ventilkolbens ist hier etwa dieselbe wie bei der Ausführungsform der Fig. 5. Bei der in Fig. 9 gezeichneten Stellung des Kolbenventils f (d. h. beim Wirken des Injektors) fließt von der Leitung a³ aus durch die zentrale Bohrung und die Ringnut des Kolbenventils Dampf in den Raum d (Fig. 9 und 8). Sobald die Förderung von Speiseflüssigkeit durch den Injektor nachläßt, überwiegt oie Einwirkung des Dampfes auf das Ventil f und das Ventil wird in die linke End-

Stellung getrieben. Alsdann steht der Raum d durch die Bohrung p² (Fig. 8 und 9), eine zweite Ringnut j² (Fig. 7 und 8) des Kolbenventils und einen Kanal fi mit der Überlaufkammer des Schlabberventils c und dem Auslaß f¹ (Fig. 7) in Verbindung.

Der Raum d¹ über dem Kolben e³, nämlich dem Kolben, der an das untere von den beiden in »Hintereinanderschaltung« angeordneten Schlabberventilen c und c¹ angesetzt ist, ist umschlossen von einer nach unten gerichteten Verlängerung des Ventils c; durch eine Bohrung e² des Kolbens e und Ventils c steht der Raum d¹ mit dem Raum d in Verbindung, so daß der auf Niederdrücken der Schlabberventile . in die Absperrlage hinwirkende Dampf aus der Kammer d in die Kammer d¹ überströmen kann.

Per Kolben e³ und die Kammer d¹ könnten auch, wie dies häufig bei solchen Injektoren der Fall ist, fehlen, so daß nur die im Raum p³ herrschende Pressung auf die Fläche des Ventils c¹ einwirkt.

Fig. 10 und 11 zeigen im Grundriß (mit teilweisem Schnitt nach Linie E-E der Fig. 10) und senkrechtem Längsschnitt (nach Linie F-F der Fig. 10) einen mit dem Steuerventil ausgestatteten kombinierten Abdampf- und Zusatzinjektor an sich bekannter Bauart. Durch ein von Hand bewegtes Ventil wird dem Zusatzinjektor bei s Frischdampf zugeführt; durch Vermittlung einer an die Kammer s³ angeschlossenen Zweigleitung s² (Fig. 10) kann Dampf vom Zusatzinjektor zum Abdampf injektor in dessen Düse s¹ fließen. Der Ventilkolben f, dessen Ausführung dieselbe ist wie die der Fig. 7, 8, 9, ist in Fig. 11 in der Stellung gezeichnet, in der er den Raum d unter dem Kolben e des Schlabberventils c mit der freien Luft in Verbindung setzt. Bei der gezeichneten Stellung kommt die Ringnut j² zur Deckung mit der ins Freie führenden (in der Zeichnung durch den Ventilkolben verdeckten) Bohrung p. Fig. 12 zeigt im Längsschnitt eine Ausführungsform eines Injektors, bei welcher das Anlassen und Abstellen selbsttätig durch eine Spindel ν bewirkt wird, welche den Dampfstrom zur Dampf düse α bald mehr bald weniger sperrt, bald ganz freigibt. Es ist hier gemäß der Erfindung die durch den Dampfdruck einerseits und durch den Druck im Speisekanal b andererseits beherrschte Bewegung der Anlaßspindel ν dazu nutzbar gemacht, um zu rechter Zeit die Kolben e der beiden Schlabberventile c und c³ unter Druck setzen und zur rechten Zeit entlasten zu können. Etwa in der Mitte der Spindel ist auf deren Umfläche eine als Kolben wirkende umlaufende Schulter v¹ vorgesehen, hinter welche durch die zentrale Bohrung v², die radiale Bohrung v¹ und den Kanal v^e Dampf strömen kann. In den Raum vor dem Kolben v¹ kann durch das Rohr δ¹ und den Kanal b² Speiseflüssigkeit strömen. Wird beim Überwiegen des Druckes der letzteren· auf die Flächen der Schulter v¹ die Spindel ν nach rechts getrieben, so kommt die mit dem Kanal v⁶ in Verbindung stehende Ringnut v³ mit der Mündung des Kanals t;⁴ zur Deckung, und es kann Dampf von der Bohrung v² durch Bohrung v⁷, Kanal v^e, Ringnut v³, Kanal vⁱ und Rohr ν⁵ in die beiden Räume d, d über die Kolben e, e fließen.

Fig. 13 und 14 zeigen eine Anordnung von der Art, bei welcher sowohl ein selbsttätiges Ingangsetzen des Injektors als auch das Anlassen von Hand möglich ist. An das Ende der Spindel ν ist innerhalb eines besonderen kleinen Gehäuses ein Kopf w⁸ angesetzt; dieser steht durch Vermittlung eines Langloches und eines Zapfens u'. mit den beiden gegabelten Enden einer mittels Zapfens #⁹ drehbar gelagerten Gabel u^s in Verbindung, welche mit einem außerhalb des Gehäuses angeordneten Griffhebel u¹ starr verbunden ist. Es ist so zu jeder Zeit ein Zurückziehen der Spindel ν möglich, und dieselbe kann selbsttätig zurückgehen, auch ohne daß die Gabel u⁸, u¹ in die Öffnungsstellung sich dreht.

Fig. 15 zeigt, in welcher Weise die den Gegenstand der Erfindung darstellende neue Einrichtung an einem mit Doppeldüse w, w² arbeitenden Injektor sich verkörpern kann. Wird durch Rückziehen der Spindel w¹ der Eintritt für den Dampf freigemacht, so strömt Dampf durch Löcher w³, welche in der Wandung der äußeren Düse w² von Ringquerschnitt vorgesehen sind, in die Ringnut ze>⁴ und von da weiterhin durch w⁵ und weitere nicht gezeichnete Leitungsglieder nach dem Kolbenventil f.

Bei der Ausführungsform der Fig. 16 ist der obere Teil des Schlabberventils durch einen an dasselbe angesetzten Ringrand β als Hohlkolben ausgebildet; der Raum d über dem Hohlkolben steht durch ein Rohr b¹ mit dem Speisekanal b in Verbindung; ferner steht das Schlabberventil durch eine Stange λ: mit dem im Zylinder x¹ verschiebbaren Kolben f³ in starrer Verbindung, auf dessen Unterfläclie der Dampfdruck durch Vermittlung des Rohres x³ einwirken kann. Bei dieser Ausführungsform stellen die Teile c, e, x, f^z ein mit dem Schlabberventil unmittelbar und starr vereinigtes Steuerorgan für das Schlabberventil von der Art des oben als »Ventilkolben fa bezeichneten dar (wobei die Verbindungsleitung vom Ventilkolben zum Raum d, Leitung m, m¹, m², m³, ml· der Fig. 3 naturgemaß in Wegfall kommt). Beim Anlassen des Injektors wird das Schlabberventil c durch den Druck des Dampfes auf den Kolben f³ angehoben; beim normalen Arbeiten des Injektors überwiegt der Druck der Speiseflüssigkeit auf den Hohlkolben e und das Ventil wird geschlossen gehalten.

Die Ausführungsform der Fig. 17 zeigt eine : unmittelbare, aber gelenkige Vereinigung des Ventilkolbens f mit dem hier als Klappe ausgebildeten Schlabberventil c, dergestalt, daß das geeignet verdickte Ende c eines an die Ventilklappe c jenseits des Drehpunktes angesetzten Armes in eine im mittleren Teil des Ventilkolbens f ausgesparte geeignete Ringnut eingreift; bei dieser Anordnung soll beim Aufsitzen des Schlabberventils zwischen dem Kegelende f¹ von f und seinem Sitz h¹ noch ein wenig Spiel sein.

Bei der Ausführungsform der Fig. 18 ist in den mittleren Teil des Kolbenventils statt einer quer umlaufenden Ringnut eine in der Längsrichtung laufende Nut r mit geneigter Unterfläche eingeschnitten; beim Gleiten des Auges c³ auf der Unterfläche der Nut wird beim Aufgang des Ventilkolbens f das Schlabberventil c auf seinen Sitz gedrückt, bei seinem Niedergang hingegen freigegeben, nicht angehoben.

Die Arbeitsweise dieser Ausführungsformen ist folgende. . ;

Beim Anlassen des Injektors wird durch die Einwirkung des Druckes des Dampfes der (hier nicht gezeichneten) abgezweigten Dampfleitung auf das Ende f¹ des Kolbenventils f das Kolbenventil nach unten bewegt und hierdurch das Schlabberventil geöffnet. Überwiegt nach dem Ingangkommen der Wasserförderung die Einwirkung des Druckes in der Förderleitung auf das Ende f² des Kolbenventils die Einwirkung des Dampfdruckes auf das Ende f¹, so steigt das Kolbenventil nach oben in die in der Figur gezeichnete Stellung, wobei das Schlabberventil geschlossen wird.

Da für das Vorhandensein einer Steuerung des Schlabberventils, wie sie .durch die Einrichtung der Erfindung ermöglicht wird, ein wirkliches Bedürfnis nur dann vorliegt, wenn das zu speisende Wasser eine hohe Temperatur hat, so kann ein oder können mehrere Hähne angeordnet sein, zum Zwecke, die Druckleitung zum Kolben e dann absperren zu können, wenn nicht heißes Wasser gespeist wird. Solche Hähne sind auch auf den Zeichnungen dargestellt und mit η und n¹ bezeichnet.

Claims

Pate nt-Ansprüche:

i. Injektor, bei welchem das Schlabberventil durch Flüssigkeits- oder Dampfdruck geschlossen gehalten wird, dadurch gekenn-ν zeichnet, daß auf die eine Endfläche ff¹) eines Kolbenventils ff), durch dessen Bewegung der das Abschließen des Schlabberventils bewirkende Dampf gesteuert wird, im Betriebszustand der Druck der geförderten Flüssigkeit und auf die andere Endfläche des Kolbenventils ff) Dampf einwirkt, welcher mittels einer Zweigleitung der Dampfzuleitung an einer solchen Stelle entnommen wird, wo der Dampf mit hoher Geschwindigkeit strömt und demgemäß stark verminderte Spannung besitzt, so daß bei gg beliebiger Höhe des Betriebsdruckes beim Anlassen des Injektors der Dampfdruck, im Betriebszustand hingegen der Flüssigkeitsdruck auf das Kolbenventil überwiegt.
2. Injektor nach Anspruch τ, dadurch gekennzeichnet, daß das Kolbenventil ff)

in der Stellung, in die es beim Überwiegen der Einwirkung des Flüssigkeitsdruckes bewegt wird, einen Kanal freigibt, durch den alsdann Dampf oder geförderte Flüssigkeit in den Raum (d) über dem mit dem Schlabberventij fc) verbundenen Kolben fe) fließen kann, so daß das Schlabberventil im Betriebszustand durch den Druck der Flüssigkeit oder des Dampfes auf den Kolben fe)' so geschlossen gehalten wird.
3. Injektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kolbenventil ff) in der Stellung, in die es beim Überwiegen der Einwirkung des Dampfdruckes bewegt wird, einen Kanal freigibt, durch den alsdann der Raum fd) über dem Kolben fe) des Schlabberventils fc) mit der Atmosphäre verbunden wird.
4. Injektor nach Anspruch 1, dadurch _go gekennzeichnet, daß das Kolbenventil ff³) mittels einer Kolbenstange (x) mit dem Schlabberventil fc) verbunden und die Ein-' Wirkungsfläche für die geförderte Flüssigkeit (oder für den Dampf) durch die Endfläche des auf das Schlabberventil fc) unmittelbar aufgesetzten Kolbens fe) gebildet ist (Fig. 16).
5. Injektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kolbenventil ff) dem als Klappe ausgebildeten Schlabberventil fc) die Bewegung durch Einwirkung auf einen in eine geeignete Eindrehung oder Aushöhlung des Kolbenventils hineinragenden Arm (c.^s) des Schlabberventils mitteilt _1Oj (Fig. 17 und 18).

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen.