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Dampfüberhitzer für Lokomotivkessel u. dgl. mit einem die Verbindung
zwischen Überhitzer und Außenluft steuernden Druckentlastungsventil. Die Erfindung
betrifft einen Dampfüberhitzer für Lokomotivkessel u. dgl. - mit einem die Verbindung
zwischen Überhitzer und Außenluft steuernden Druckentlastungsventil, das mit dem
Reglerventil der Lokomotive so verbunden ist, daß es bei geschlossenem Regler geöffnet
und somit eine Verbindung zwischen Überhitzer und der Außenluft hergestellt ist.
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Gemäß der Erfindung ist das Druckentlastungsventil so mit dem Handhebel
des Reglerventils verbunden, daß es nur während des letzten Teils der Schließbewegung
des ausschwingenden Reglerhandhebels geöffnet und nur während des ersten Teils der
Öffnungsbewegung des Reglerhandhebels geschlossen wird, dagegen während des verbleibenden
Teiles der Offnungs- und Schließungsbewegungen des Reglerhandhebels unbeeinfiußt
bleibt.
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Das Druckentlastungsventil besteht hierbei aus einem doppelten Scheibenventil,
dessen Ventilkegel einen Kanal öffnen bzw. schließen, der eine Verbindung zwisdhen
der Heißdampfkammer des Überhitzers und der zum Blasrohr führenden Leitung darstellt.
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- Gegenüber den bekannten Einrichtungen wird hierdurch der Vorzug
erreicht, da.ß infolge der augenblicklichen Öffnung des Druckentlastungsventils
und der Verbindung des Überhitzers mit der Außenluft während des letzter. Teils
der Schließbewegung des ausschwingenden Reglerhandhebels die Maschine schnell unter
die erforderliche Regelungseinrichtung gebracht wird. Durch das augenblickliche
Schließen des Druckentlastungsventils während des ersten Teils der Offnungsbewegung
des Reglerhandhebels wird der weitere Vorzug bedingt, daß ein Entweichen von Frischdampf
aus - dem Überhitzer in die Außenluft und somit - ein Dampfverlust vermieden wird.
Das Druckentlastungsventil ist hierbei von einfacher Bauart und kann leicht an vorhandenen
Lokomotivkesseln angebracht werden, wobei es bequem für eine Besichtigung und für
Ausbesserungszwecke zugänglich ist.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt. Ffg. z zeigt Rauchkammer und Feuerkistenende eines mit dem Erfindungsgegenstande
ausgerüsteten Lokomotivkessels in Seitenansicht. Fig. a zeigt eine Stirnansicht
der Rauchkammer mit abgenommener - Stirnwand.
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Fig. 3 ist eine Ansicht der Feuerbüchsstirnwand.
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Fig. 3a veranschaulicht in einer Sonderdarstellung die Verbindung
des Reglerhebels mit dem Antriebe des Druckentlastungsventils.
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Fig.- q ist en- Schnitt durch das Druckentlastungsventil nach C-D
der Fig. z, in der Pfeilrichtung gesehen.
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Die Kammer x des Überhitzers von bekannter
Bauart
ist in der Rauchkammer der Lokomotive angeordnet und enthält, wie- üblich, eine
oder mehrere Kammern für Naßdampf und eine oder mehrere Kammern für Heißdampf. Von
der Überhitzerkammer führen die Dampfrohre 2 nach den Zylindern. Die nicht dargestellten
Überhitzerrohre finden in den erweitertem Rauchröhren 3 (Fig. 2) Platz. Der Flansch
4 schließt die Heißdampfkammer an die Dampfleitung des Kessels an. Aus dem Blasrohr
5 der Rauchkammer entweicht der Abdampf der Maschine in den Schornstein. Das Druckentlastungsventil6
ist im vorliegenden Beispiel in wesentlich senkrechter Stellung außen auf dem Rauchkammermantel
66 angeordnet und durch einen Flansch 611 des Ventilgehäuses auf ihm befestigt.
Die Spinde17 des Ventils ist mit einem Hebel 8 gelenkig verbunden. Dieser sitzt
auf einer Stange g, die nach Art einer Handleiste am Kessel entlang läuft und in
den Stützen 1o drehbar ist. Das Ende der Stange geht in das Führerhaus und ragt
etwas über die Feuerbüchsrückwand 1t hervor. Am Ende der Stange sitzt ein Hebel
12. Eine Stange 14 (Fig. 3) ist einerseits mit dem Hebel 12, anderseits mit einem
Hebel 15 verbunden. Dieser Hebel sitzt auf einer Nabe 16, an der ein zweiter gegabelter
Hebel 17 befestigt ist. Die Nabe 16 sitzt drehbar auf einer Spindel, welche innen
beispielsweise durch den Flansch 18 an der Feuerbuchsstirnwand 11 befestigt ist.
Der Reglerhebel 1g ist von der üblichen Bauart. Er trägt einen Vorsprung 2o mit
einem Stift 21, der mit einer Rolle zur Verminderung der Reibung versehen sein kann.
In der gezeichneten Stellung des Reglerhebels, in welcher der Regler vollständig
geschlossen ist, liegt der Stift 21 zwischen den beiden Zinken des gegabelten Hebels
17. Ein Rohr 22 (Fig. i und 2) führt von der Heißdampfkammer des Überhitzers zu
dein Einlaß des Ventilgehäuses 6, während der Auslaß des Ventilgehäuses durch ein
Rohr 23 mit dem Abdampfrohr 5 verbunden ist. - Der Bläser 25 ist in der üblichen
Weise als Ring 26 um den Blasrohrkopf gelegt. Er verläuft, wie Fig. 1 zeigt, durch
den Kessel bis zur Feuerbuchsstirnwand und ist hier an einen Kanal des Bläser- und
Dampfdurchströmventilgehäuses (Fig. 3) angeschlossen. Von derselben Stelle geht
das Dampfdurchströmrohr 27 aus, welches Dampf in die Naßdampfkammer des Lberhitzers
lditet,- wenn der Regler geschlossen ist. Das Rohr 27 ist, wie in Fig. i dargestellt,
der Stirnwand der Überhitzerkammer angeschlossen und daselbst mit einem Kanal des
Bläser- und Dampfdurchströmventilgehäuses verbunden.
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Nach Fig. 4 hat das Druckentlastungsventil einen doppelten Ventilkörper
28, der zweckmäßig zweiteilig ausgebildet und auf dem Mittelteil 29 der Ventilspindel
? befestigt wird. Die beiden Ventilkörper haben je eine kegelförmige Ventilfläche
30 und 3o11, welche mit entsprechend ausgebildeten Ventilsitzen zusammenarbeitet.
Die beiden Teile des Ventils werden gegen Längsbewegung mit Bezug auf die Ventilspinde17
einerseits durch einen Bund 31 der Ventilspindel,- auf welchen sich das untere Ventil
stützt, anderseits durch eine Mutter 32, welche die beiden Teile des Ventilköpers
gegen diesen Bund andrängt, gesichert. Eine Feder 33 versucht die beiden-Ventilkörper
mit ihren Kegelflächen 30 und 3o11 auf ihre Sitze zu drücken, wodurch das
Ventil in geschlossener Stellung gehalten wird. Der obere Teil des Gehäuses hat
einen mit Schraubengewinde versehenen Deckel 34, durch welchen die Ventilspindel
7 hindurchgeht. Wenn man d°n Deckel 34 abnimmt, so kann man den oberen Teil des
Ventilkörpers 28 erreichen, um ihn zu entfernen und wieder einzusetzen. Ein ähnlicher
Deckel ist auf der einen Seite des Ventilgehäuses angeordnet und ermöglicht den
Zugang zum unteren Teil des Ventilkörpers, welcher durch die Offnung des Deckels
entfernt und wieder eingesetzt werden kann. Das untere Ende der Spindel ? geht durch
eine Stopfbüchse 36, welche in die Stirnwand des Gehäuses 6 eingeschraubt ist. Das
Gehäuse trägt einen Einlaßstutzen 37, an welchem das Rohr 22 (Fig..2) von der Heißdampfkammer
angeschlossen ist,. und einen Auslaßstutzen 38, der mit dem einen Ende des Ausströmrohres
23 in -Verbindung steht. Das andere Ende dieses Rohres 23 ist in geeigneter Weise
mit dem Blasrohr 5 (Fig. i und 2) verbunden. Im Gehäuse ist ein Durchgang
39 ausgebildet (Fig. 4), welcher die Kammern 40 und 41des Gehäuses in Verbindung
bringt.
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Wie aus Fig. 4 ersichtlich, ist das Ventilgehäuse so gestaltet, daß
der Teil, - welchem die Rohre 22 und 23 angeschlossen sind, durch einen Ausschnitt
42 im Rauchkammermantel in die Rauchkammer hineinragt, während der Flansch 611 mit
dem Rauchkammermantel durch Schrauben 43 verbunden ist.
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Die Vorrichtung arbeitet in folgender Weise. Angenommen, der Reglerhandgriff
ig befinde sich in der ausgezogenen Stellung (Fig. 3 und 311), welche dem geschlossenen
Regler entspricht. Hierdurch ist das Drückentlastungsventil 6 (Fig. i) so beeinflußt,
däß der doppelte Ventiikörper 28 (Fig, 4) sich in offener »Stellung befindet, also
die Ventilflächen 30 und 3o11 von ihren Sitzen abgehoben sind. Diese Stellung
des Druckentlastungsventils wird in folgender Weise erreicht: Wenn der Reglerhandgriff
1g aus der strichpunktierten Stellung »Offene< in die ausgezogene Stellung »Zu«
,übergeht, so greift während des letzten Teile., dieser Bewegung der Stift 21 in
die. links
liebende Zinke des Gabelhebels -i7 und dreht diesen samt
seiner Nabe 16 und- dem Hebel 15 nach. links in die ausgezogene. Stellung. Durch
die Zugstange 1q. wird diese Bewegung auf den Hebel 12 und die Stange 9 übertragen
und letztere in der Uhrzeigerrichtung gedreht (Fig. 3). Die Folge ist, daß der Hebel
8 am vorderen Ende der Stange .9 sich nach aufwärts bewegt und das Ventil 28 öffnet.
Wenn jetzt bei. geschlossenem Regler im Überhitzer oder in einem der mit ihm verbundenen
Teile sich Dampf bildet, wenn be_spielsweise in dem Überhitzer mitgerissenes Wasser
in Dämpf verwandelt wird, so entweicht dieser aus der Überhitzerkammer = durch das
Rohr 22 und den Stutzen 37 am Ventilsitz 30a vorüber in die Kammer 41, aus dieser
in den Stutzen 38 und von da durch das Rohr 23 zum Blasrohr 5. Da das Ventil 3o
ebenfalls abgehoben ist, so kann der Dampf auch an diesem vorüber durch den Kanal
39 und die Kammer 41 in das Rohr 23 strömen.
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Auf diese Weise öffnet die Bewegung des Reglerhandgriffs ig, welche
erforderlich ist um den Regler ganz zu schließen, zwangläufig das Druckentlastungsventil,
und dieses läßt allen Dampf, der sich etwa im Überhitzer, den Dampfrohren, den Schieberkasten
oder Zylindern angesammelt haben mag, ins Freie ausströmen. Der Bewegungswiderstand
und 'das Gewicht des Reglerhebels ig und der mit ihm verbundenen Teile sind ausreichend,
das Druckentlastungsventil offen zu halten, solange der Regler geschlossen ist.
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Angenommen nun, es werde der Reglerhebel aus der Stellung »Zu« in
die Stellung »Offen« gedreht, so stößt im ersten Teil dieser Bewegüng der Stift
21 auf die rechte Zinke des Gabelhebels 17, so daß dieser und mit ihm die Nabe 16
und der Hebel 15 nach rechts gedreht werden. Die Stange i4, die somit nach links
verschoben wird, überträgt diese Bewegung auf den Hebel 12, die Stange 9 und den
Hebel 8, welch letzterer dadurch nach abwärts gedreht wird. Infolgedessen
wird der doppelte Ventilkörper 28 teils durch die Einwirkung der Feder 23, teils
durch sein eigenes Gewicht, in die geschlossene Lage übergeführt, wo die Ventilflächen
30 und 3oa auf ihren Sitzen aufruhen (Fig.4). Hierdurch ist die Verbindung
zwischen dem .Rohr 22 und dem Blasrohr 23 unterbrochen, so daß kein Dampf aus dem
Überhitzer oder der Maschine ins Freie entweichen kann.
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Die Bauart und Anordnung des Druckentlastungsventils 28 ist derart,
daß der Frischdampf, der von der Überhitzerkammer durch das Rohr 22 bei offenem
Regler in das Ventilgehäuse 6 einströmt, am unteren Ventilsitz 3o auf eine Fläche
einwirkt, die etwas größer als die des oberen Ventilsitzes ist, wodurch das Bestreben
der Feder 33, das Ventil zu schließen, unterstützt wird.
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Wenn die Maschine in der Wagerechten oder in leichtem Gefälle fährt,
so muß der Regler nur etwas offen sein, um die Geschwindigkeit zu halten. Um zu
verhindern, daß Dampf durch das Druckentlästungsventil ins Freie gelangt, ist es
notwendig, daß dieses Ventil,. wie beschrieben, sich sofort schließt, sobald der
Lokomotivführer beginnt, den Regler zu öffnen. Wenn die Maschine mit offenem Regler
läuft, so ist es sehr erwünscht, daß der Überhitzer nicht eher ausgeblasen wird,
bis der Regler vollständig geschlossen ist. Wenn nämlich das Druckentlastungsventil
sich während der Schließbewegung des Reglers allmählich öffnete, so würde der Dampf
ins Freie entweichen können, bis der Regler vollständig geechlossen wäre, was einen
beträchtlichen Verlust bedingen würde. Ebenso würde Dampf verschwendet werden, wenn
das Druckentlastungsventil während des Offnens des Reglers allmählich geschlossen
würde, und die Maschine würde nicht anfahren können, ehe das Ventil vollständig
geschlossen wäre. Diese Schwierigkeiten werden durch die Erfindung dadurch beseitigt,
daß das Druckentlastungsventi1 schon im Anfang der Öffnungsbewegung des Reglers
geschlossen und erst am Ende seiner Schließbewegung geöffnet wird. Außerdem ist
die Gewähr geleistet, daß das Druclizentlasttuigsventil zur rechten Zeit geöffnet
wird, was bei älteren Bauarten, die unabhängig vom Regler gesteuert werden, nicht
der Fall ist.
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Sollte etwa das Bläser- und Dampfdurchströmventil in Tätigkeit gesetzt
werden, wenn der Regler geschlossen ist und die Maschine stillsteht, so kann der
Dampf, welcher auf diese Weise in den Überhitzer gelangt, die Maschine nicht antreiben,
weil er aus dein Überhitzer zunächst durch das Rohr 22 in das Gehäuse des Druckentlastungsventils
und, da dieses offen ist, durch das Rohr 23 und das Blasrohr 5 ins Freie strömt.
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Das Druckentlastungsventil ist so ausgebildet, daß es an sich so gut
wie ausgeglichen ist. Infolgedessen bedarf der Lokomotivführer keiner besonderen
Kraftanstrengung, um dieses Ventil gleichzeitig mit dem Regler zu bedienen.
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Da das Ausströmrohr 23 an das Blasrohr angeschlossen ist, so entsteht
bei dieser Anordnung kein lästiges Geräusch, wenn Dampf durch das Druckentlastungsventil
entweicht.