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Selbsttätiger Regler der Brennstoffzufuhr. Es sind Vorrichtungen bekannt,
die selbsttätig bei Dampfkesseln die Zuführung des Brennstoffes und der Luft mit
Hilfe von Ventilen, die vom Kesseldruck abhängig sind, regeln. Eine einfache und
alle mechanischen Reibungsverluste tunlichst vermeidende Ausführung solcher Anlagen
wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, 'daß der die eigentlichen Steuerventile
der Brennstoff- und Luftzuführungseinrichtungen betätigende Dampfdruck durch ein
gleichfalls vom Kesseldruck abhängiges, in die Dampfzuführungsleitung der Steuerventile
eingebautes V orventil gesteuert wird.
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Gemäß weiterer Erfindung stehen die Steuerventile, die bei gewöhnlichem
Dampfdruck den die Brennstoff- und Luftzuführungseinrichtungen bewegenden Dampfdruck
drosseln oder sperren, durch ein besonderes Verbindungsrohr mit einer verhältnismäßig
langen Drosselungsstelle mit dem Kesseldruck in Verbindung. In dieses Verbindungsrohr,
und zwar zwischen der Drosselstelle und den die Steuerventilspindeln beeinflussenden
Ventilkammern, ist ein besonderes Vorv entil von ähnlicher Bauart wie die Steuerventile
eingebaut. Dieses Vorventil, das gleichfalls vom Kesseldruck beeinflußt wird, sitzt
an einem Stutzen des Verbindungsdampfrohres, der dieses mit einem Auspuff oder einem
anderen hi iederdruckraum verbindet. Bei gewöhnlichem Kesseldruck ist das Vorventil
geschlossen, so daß der Kesseldruck über die Drosselstelle und das Verbindungsrohr
-bis an die Steuerventile herantritt und diese verschließt. Sinkt der Kesseldruck,
so öffnet sich das Vorv entil und stellt dadurch die Verbindung zwischen dem Auspuff
oder Niederdruckraum und dem Verbindungsrohr her. Der Druck im Verbindungsrohr zwischen
der Drosselstelle und den Steuerventilen sinkt augenblicklich, die plötzlich entlasteten
Steuerventile öffnen sich sofort und geben dadurch dem Dampf den Weg zu den Brennstoff-
und Luftzuführungseinrichtungen frei. Erreicht der Kesseldruck wieder den gewöhnlichen
Wert, so schließt sich das Vorventil. Wegen der starken Drosselung kann aber der
Kesseldruck im Verbindungsrohr nur allmählich ansteigen, so daß sich die Steuerventile
auch
nur langsam schließen, um eine Beschädigung der Brennstoff- und Luftzuführungseinrichtungen,
die bei plötzlicher Unterbrechung eintreten könnte, zu verhindern.
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Ein weiterer wichtiger Teil der Erfindung bezieht sich auf die Bauart
der Steuerdiaphragmen, durch die eine sehr empfindliche Biegsamkeit erlangt wird,
trotzdem das Diaphragma schwere Drucke zu ertragen befähigt ist. Es wird dies durch
Anwendung eines metallenen Trägers für das Diaphragma erreicht, der innerhalb bestimmter
Bewegungsgrenzen vollkommene Biegsamkeit besitzt.
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Auf der Zeichnung veranschaulicht Abb. 1 schematisch die Anordnung
der Kontrollvorrichtungen. Abb. 2 ist ein Schnitt durch das erste den Druck kontrollierende
Ventil und durch die Abzweigstelle der weiteren Kon. trollvorrichtungen. Abb.3 ist
ein Schnitt durch eins der sel'lsttätigen Ventile, die die Maschinen zur selbsttätigen
Brennstoffzuführung und Zugregelung steuern. Abb.4 ist in vergrößertem Maßstabe
ein Schnitt des selbsttätigen Kontrollventils in offener Stellung. Abb. 5 ist ein
Schnitt wie Abb. 4 und zeigt das Ventil mit niedergedrücktem Diaphragma und geschlossenem
Ventil. Abb. 6 stellt schließlich in vergrößertem Maßstabe einen Grundriß der die
biegsame Membran tragenden Einrichtung dar.
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Mit dem Dampfkessel ist ein Hauptdampfrohr i unmittelbar verbunden.
Abzweigrohre 2 und 3 führen zu den Luftzuführungs-und Beschickungsvorrichtungen.
In diesen Rohren sind selbsttätige Steuerventile 4 und 5 und Regelungsventile 6
und 7 angeordnet. Die Spindeln jedes der selbsttätigen Ventile sind in mit Gewinde
versehenen Röhren 8 eingeschlossen , die mittels eines Joches 9 von dem Ventilkörper
getragen werden. Diese Röhren sind am oCeren Ende geschlitzt, und ein an der Spindel
hefestigter Ouerzapfen io ragt durch den Schlitz hindurch nach beiden Seiten. Eine
Schraubenfeder ii- umgibt das Rohr 8 und legt sich gegen den Zapfen io und hält
so das Ventil offen. Der Federdruck wird durch eine Mutter 12 geregelt, die auf
das untere Ende des Rohres 8 aufgeschraubt ist.
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Auf dem oberen Ende des Rohres 8 ist ein Gehäuse 13 für ein Diaphragma
angeordnet. Dieses besteht aus zwei Teilen, wobei der obere Deckelteil 14 auf dem
unteren, mit dem Rohr verbundenen Teil geschraubt ist (Abb.4). Zwischen dem Deckel
und dem unteren Teil ist ein Ring 15 (Abb. 4 und 6) eingelegt, dessen innere Kante-
mit in gleichem Abstand angeordneten Löchern 16 versehen ist. In diesen sind die
hakenförmigen Enden von Metallstreifen 17 befestigt. Eine Scheibe 18 von gerirngerem
Durchmesser als der innere Durchmesser des Ringes 15 ist mit einer gleichen Anzahl
von Löchern versehen, in die die inneren hakenförmigen Enden der Metallstreifen
17 eingreifen. Es bilden auf diese Weise die Streifen 17 eine nachgiebige Ver'#:indung
zwischen dem Ring und der Scheibe, und diese kann sich um ein bestimmtes Stück vollkommen
frei Lewegen.
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Ein Ringflansch i9 erstreckt sich über die Hakenverl,indungen des
Ringes 15 und der Streifen 17, und eine mit einem Flansch versehene Scheibe 2o bedeckt
die Verbindungsstellen an der inneren Scheibe 18. Über diesen Teilen liegt eine
Gummiplatte 21, die eine dampfdichte Kammer in dem Deckelteil 14. abschließt. Dieses
Diaphragma wird von dem biegsamen Lager getragen, das der Ring, die Hakenstreifen
und die Scheibe bilden. Es kann demzufolge sehr hohen Drucken widerstehen und ist
dennoch völlig nachgiebig und dementsprechend sehr empfindlich.
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Ein Rohr 22 ist einerseits an die durch die Diaphragmen gebildeten
Kammern, anderseits an einen Rohrstutzen 23 (Abb. i und 2) angeschlossen, der am
Einlaßende mit einem sehr engen Kanal 24 versehen ist. Dieser schließt sich an ein
Abzweigrohr 25 an, das mit dem Hauptdampfrohr i in Verbindung steht, so daß der
Kesseldruck durch den schmalen Kanal 24 tritt und diesen Druck in dein Rohr 22 und
in den Räumen über den Diaphragmen 21 der Ventile 4 und 5 herstellt.
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Die Verbindungsstelle zwischen dem Rohrstutzen und dem Rohr 22 bildet
eine große freie Öffnung, und eine entsprechend gestaltete Öffnung 26 stellt die
Verbindung mit dem selbsttätigen Kontrollventi127 vor, das an der gegenüberliegenden
Seite sich nach der Atmosphäre frei öffnet. Das Ventil27 ist den Ventilen 4 und
5 ähnlich gestaltet; es hat dementsprechend im oberen Teil eine Diaphragmensteuerung,
die durch ein Abzweigrohr 28 mit dem Rohr 25 verbunden ist. Die Kesselspannung wirkt
auf diese Weise auf das Diaphragma des Ventils 27, so daß Schwankungen sich diesem
unmittelbar mitteilen.
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Mit dem Rohrstutzen 23 ist ein Manometer 29 verbunden, und es wird
die Feder des Ventils 27 so eingestellt, daß eine bestimmte Druckerniedrigung erforderlich
ist, bevor es zur Wirkung kommt. Jede Druckänderung, die das Ventil 27 nicht berührt,
wird infolge der Enge des Kanals 24 auch nicht auf die Ventile 4. und 5 übertragen
werden.
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Wenn der Druck das Ventil 27 öffnet, fällt infolge des freien Austritts
des Dampfes aus dem Ventil der Druck in dem Rohr 22 sofort, und die Diaphragnien
21 der Ventile 4 und 5 heben sich, öffnen diese Ventile und lassen
die
volle Kesselspannung auf die Luftregelungs- und die Brennstoffzuführungsvorrichtung
wirken, um mehr Brennstoff zuzuführen und den Zug zu beschleunigen.
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Jedes der Ventile 4 und 5 ist mit einer kleinen öffnung A (Abb. 3)
versehen, die genügend Dampf dauernd durchfließen läßt, um diese Vorrichtungen,
wie erforderlich, mit sehr geringer Geschwindigkeit laufen zu lassen.
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Es ist notwendig, auch die Drosselklappe des Zugkanals so zu regeln,
daß sie gleichzeitig mit dem Zugregler und in derselben Weise wirkt. Um dies zu
erreichen, ist ein Rohr 3o an das Abzweigrohr 2 hinter dem Ventil 4 angeschlossen,
so- daß, wenn das Ventil geöffnet ist, Druck in dieses Rohr gelangt. In das Rohr
30 ist ein wassergefülltes U-förmiges Rohr 31 eingeschaltet, und dahinter
ist der den Dämpfer bewegende Zylinder 32 angeschlossen. Dieser Zylinder ist mit
einem Joch 33 versehen, und seine sich durch dieses Joch erstreckende Kolbenstange
34 ist zur Hubbegrenzung mit einem einstellbaren Einschlag 35 versehen. Das äußere
Ende der Kolbenstange trägt eine Rolle 36, und um diese ist ein Kabel
37 geführt, dessen eines Ende bei 38 befestigt ist, während das andere mit
dem durch ein Gegengewicht belasteten Drosselklappenhebel39 verbunden ist.
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Der Kolben wirkt gegen den Druck der Schraubenfedern 40, so daß, wenn
der durch die Wassersäule auf ihn wirkende Kesseldruck durch Schließen des Ventils
4 nachläßt, die Federn den Kolben zurückführen, so daß das Gegengewicht die Drosselklappe
in die Verschlußstellung bringt. Diese Bewegung geht natürlich allmählich vor sich,
da der Dampf verzögernd auf die Kolbenbewegung wirkt.
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Das Ventil 27 kann sehr genau eingestellt werden, so daß es gemäß
entsprechender Einstellung der Feder i i bei jedem festgesetzten Grad der Abnahme
des Kesseldruckes sich öffnet und bei der Öffnung dieses Ventils die anderen selbsttätigen
Ventile sich augenblicklich ebenfalls öffnen und so gleichzeitig die Zuführung von
Brennstoff die Erhöhung des Zuges und die Öffnung der Drosselklappe bewirken.
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Sofort, wenn der Kesseldruck steigt, wird das Ventil 27 geschlossen,
aber die Wirkung des Zugreglers und der Brennstoffzuführungsvorrichtung wird nur
nach und nach abnehmen, da der Druck in dem Rohr 22 durch die schmale Öffnung 24
in dem Rohrstutzen nur allmählich zunimmt. Das verhindert eine plötzliche Unterbrechung
der Wirkung dieser Einrichtungen, die sehr schädigend auf diese wirken würde, und
gewährleistet eine sehr sanfte Regelung.