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Vorrichtung zur Steuerung des Betriebes von Gaserzeugern mittels Thermostate.
Die Erfindung bezieht sich auf Mittel zur selbsttätigen Steuerung des Betriebes
von Gaserzeugern mit Hilfe von Thermostaten.
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"Gemäß der Erfindung werden gewisse Wirkungen des Gaserzeugers selbsttätig
elektrisch geregelt werden, und zwar werden die Einrichtungen durch die Hitze des
Gaserzeugers oder gewisser Teile desselben in Betrieb -gesetzt, beispielsweise vermittels
eines Thermostates oder thermoelektrischer Elemente.
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Der Bläser, durch welchen das Feuer in dem Gaserzeuger beim Anlassen
desselben angeblasen wird, wird elektrisch angetrieben, wobei noch ein Handantrieb
vorgesehen ist.
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Das Gasausströmventil des Gaserzeugers wird durch einen Motor oder
einen Elektromagneten betätigt, welcher mit dem Bläser in einem Stromkreis eingeschaltet
ist, derart, daß das Gasaustrittsventil offen ist, wenn der Bläser sich in Tätigkeit
befindet, während beim Anhalten des Bläsers das Ventil sich schließt.
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Ein Thermostat oder thermoelektrische Elemente werden vorgesehen:
i. in dem Gasausströmrohr, 2. in dem Wasser des Dampfkessels und 3. in der Wand
des Gaserzeugers und in der Glühschicht.
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Diese Thermostate oder thermoelektrischen Elemente werden so angeordnet,
daß, sobald die gewünschte Temperatur erreicht ist, diese auf einer Skala angezeigt
wird. Oder die Anzeige -kann durch Hervorrufung eines Geräusches bewirkt. werden,
worauf der Strom nach dem Bläser und dem Gasventil abgeschnitten wird, so daß der
Bläser stehenbleibt und das Ventil geschlossen wird. Die Thermostate können in Parallel-
oder in Reihenschaltung angeordnet werden, derart; daß sie bei den gegebenen Temperaturen,
welche je nach Wunsch veränderlich sind, in Tätigkeit treten. Der Bedienungsmann
erhält somit eine Anzeige, wenn der Gaserzeuger in der Lage ist, Gas abzugeben;
oder der Gaserzeuger kann auch selbsttätig in Betrieb gesetzt werden, sobald die
gewünschte Temperatur erreicht ist.
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Um eine Maschine eines Motorfahrzeuges mit Gas zu versorgen, kann
der Führer, nach
dem das Feuer in dem Gaserzeuger in der gewöhnlichen
Weise entzündet worden ist, den Strom von der Zünd- oder Selbstanlaßvorrichtung
nach dem Erzeugerstromkreis einschalten. Nachdem der Bläser in dieser Weise angelassen
ist, kann das Gasausströmventil geöffnet werden, und der Bläser würde zu laufen
fortfahren, bis die gewünschten Temperaturen erreicht sind. Während dieser Zeit
würde der Selbstanlasserstromkreis unterbrochen werden.
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Nachdem der Gaserzeuger soweit in Tätigkeit ist, daß er das Gas abgeben
kann, würde der Selbstanlasserstromkreis durch den Thermostaten geschlossen werden,
und der Führer könnte dies ausführen und die Maschine anlassen. Ein Handausschalter
kann vorgesehen werden, so daß der Selbstanlasser nach Wunsch bedient werden kann.
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Wenn der Gaserzeuger benutzt wird, um Gas für stationäre elektrische
Lichtanlagen zu liefern, so kann die elektrische Regelung des Gaserzeugers durch
einen Spannungsabfall in der Puffer- oder Akkumulatorenbatterie bewirkt werden,
oder auch durch eine plötzliche Erhöhung des Stromverbrauches in den elektrischen
Hauptleitungen, indem ein selbsttätiger Schalter betätigt wird. Dieses würde zunächst
den Gaserzeuger in den Betriebszustand versetzen, wie im vorgehenden auseinandergesetzt,
und alsdann würde die Maschine angelassen werden, entweder durch einen elektrischen
Motor oder, mit Benutzung der selbsttätigen Zündvorrichtung, dadurch, daß der Dynamo
in gewöhnlicher Weise als Motor läuft. Sollte die Maschine beim Anlassen versagen,
oder sollten die Betriebszustände in dem Generator sich ändern, so kann der Thermostat
so eingestellt werden, daß er den Selbstanlasserstromkreis unterbricht und das Anblasen
des Gaserzeugers mittels des Bläsers wiederholt wird.
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Um das Feuer auf gleicher Temperatur zu halten, wird gemäß der Erfindung
durch. den in die Wand des Gaserzeugers eingebauten oder im Wasser des Verdampfers
liegenden Thermostaten ein Luftventil betätigt, welches weitere Luft nach dem Feuer,
ohne erst den Verdampfer zu passieren, zuläßt, wodurch die durch das Feuer hindurchgehende
Dampfmenge verringert wird. Wenn die Feuertemperatur zu hoch wird, so wird das Luftventil
sich schließen, und die ganze, dem Feuer zugeführte Luft müßte alsdann durch den
Wasserverdampfer hindurchgehen, indem sie so die größte Dampfmenge aufnimmt und
dadurch die Temperatur des Feuers herabsetzt. Wenn die Temperatur des Feuers fällt,
so wird das Luftventil geöffnet, und mehr Luft kann nach dem Feuer strömen.
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In einem Druckgaserzeuger, in welchem Dampf durch einen Strahl eingelassen
wird, kann gemäß der Erfindung der Thermostat zur Regelung des Strahles vorgesehen
werden, derart, daß weniger Dampf und mehr Luft, oder umgekehrt, als erforderlich
ist, zugelassen wird. In Gaserzeugern, wo die Zuführung des Wassers nach dem Verdampfer
zwangläufig durch eine Pumpe erfolgt, kann der Thermostat an dem Verdampfer angeordnet
werden, um den Hub oder die Leistung der Pumpe zu regeln und das Wasser in dem Verdampfer
oder Kessel auf der gewünschten Temperatur zu halten.
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Bei großen Gasanlagen mit schwankender Belastung können mehrere miteinander
verbundene Gaserzeuger aufgestellt werden, und der Betrieb derselben würde mit angezündeten
Feuern, von denen .jedoch nicht alle in Benutzung wären, aufrechterhalten werden.
Sobald die Belastung steigt, könnten die nicht arbeitenden Gaserzeuger selbsttätig
angelassen und an die Versorgung angeschlossen werden und, falls die Belastung wieder
sinkt, selbsttätig abgeschaltet werden.
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Auf den Zeichnungen ist die vorliegende Erfindung veranschaulicht.
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Abb. = ist eine Zusammenstellung und zeigt den Gaserzeuger, die Maschine
' und die elektrischen Vorrichtungen und Verbindungen derselben mit der Elektrizitätsquelle.
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Abb. 2 zeigt die Einrichtungen zum selbsttätigen Antrieb des Hauptschalters
durch Spannungsabfall in den Batterien oder elektrischen Leitungen.
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Abb. 3 ist eine im größeren Maßstab gezeichnete Ansicht des pyrometrischen
Thermoelements, eingebaut in die Wände des Gaserzeugers, sowie der dadurch betätigten
Einrichtung zur selbsttätigen Regelung des Gaserzeugers.
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Abb. q. zeigt das thermostatische Element in Verbindung mit dem Verdampfer
oder Kessel, zwecks elektrischer Regelung der Wasserversorgung für den Kessel.
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A ist der Gaserzeuger und B die von dem Erzeuger mit Gas versorgte
Maschine. C ist die Elektrizitätsquelle, und D ist ein von letzterer angetriebener
Elektromotor. Wenn der G-ser7euger und die Maschine für Kraftzwecke benutzt werden,
so kann die Elektrizitätsquelle-beispielsweise eine elektrische Lichtstation sein.
Wenn die veranschaulichte Einrichtung auf einem Motorfahrzeug verwendet werden soll,
so kann die übliche, von dem Motorfahrzeug für Lichtzwecke o. dgl. mitgeführte Akkumulatorenbatterie
benutzt werden.
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Gemäß Abb. z geht der elektrische Strom durch die Leitungen nach einem
Hauptschalter E, welcher entweder von Hand oder in nachbeschriebener Weise selbsttätig
bedient werden kann. Der Strom wird alsdann durch
die dargestellten
Drähte einem Motor D zugeführt, dessen Welle unmittelbar mit einer Schnecke F gekuppelt
ist. Letztere treibt ein Schneckenrad F' an, das auf der Welle der Blasevorrichtung
aufgesetzt ist, die durch das Gehäuse F2 angedeutet ist. Der Bläser F2 ist ferner
mit einer Handanlaßvorrichtung F3 ausgerüstet, mit welcher er in der gewöhnlichen
Weise durch eine Kupplung verbunden ist, die nur in einer Richtung wirkt, damit
er entweder durch Hand oder elektrisch angetrieben werden kann. Der Bläser F2 ist
ferner unmittelbar mit dem dem Gaserzeuger Luft zuführenden Aschenkasten desselben
verbunden.
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Der Gaserzeuger A ist mit Thermostaten oder Thermoelementen ausgerüstet,
und zwar sind gemäß Abb. i drei solcher Thermoelemente zur selbsttätigen Steuerung
der Wirkungen des Gaserzeugers vorgesehen.
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Der Thermostat T' ist in dem Gasauslaßrohr G angebracht, das von dem
Erzeuger nach der Maschine oder nach einem Gasometer für Leucht- oder Heizzwecke
führt, wenn der Erzeuger unter Druck arbeitet. Der Thermostat T2 ist an dem Dampfkessel
am Kopfende des Erzeugers angeordnet; die Wirkungsweise des Thermostaten T2 ist
weiter unten unter Bezugnahme auf Abb. q. beschrieben. Der Thermostat T3 ist durch
die Wand das Gaserzeugers geführt und in der feuerfesten inneren Auskleidung desselben
eingebettet.
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Wenn die vorher bestimmte Temperatur entweder des Wassers indem Verdampfer,
oder des Feuers in dem Gaserzeuger, oder des Gases in dem Gasaus'strömrobr erreicht
ist, wird durch das bezügliche elektrische Thermoelement Kontakt mit einem Solenoid
H hervorgerufen, welches selbsttätig den Hauptschalter E steuert. Dies vollzieht
sich mittels des Schalters beim Anlassen des Gaserzeugers, um die Stromzufuhr nach
dem den Bläser antreibenden Motor abzuschneiden, so daß der Bläser stehenbleibt
und die Anlaß- und anfachende Wirkung auf den Gaserzeuger aufhört. Das Gasablaßventil
I wird alsdann durch die Bewegung des Kernes in dem Solenoid J geschlossen, welcher
Kern mit dem Arm oder. Griff des Gasauslaßventils I verbunden ist. Der Kern des
Solenoids J arbeitet entgegen dem Widerstand einer Feder K, so daß das Ventil in
entgegengesetzter Richtung bewegt wird, sobald das Solenoid aufhört, auf seinen
Kern zu wirken. Gleichzeitig führt das Hauptschaltersolenoid H vermittels seines
Kernes Hl einen Kontakt mit dem Kontaktstück H2 herbei, und der von der Batterie
kommende elektrische Strom fließt alsdann nach dem elektrischen Anlasser L und setzt
letzteren in Gang. Der Motor ist durch ein Getriebe "mit dem Schwungrad der Verbrennungskraftmaschine
B verbunden. Unmittelbar nachdem die Maschine angelassen ist, wird der Elektromotor
selbsttätig durch irgendeine der bekannten Vorrichtungen abgeschaltet. Ein Handschalter
M wird vorgesehen, durch welchen der Selbstanlaßstromkreis für die Maschine unabhängig
von dem bereits erwähnten Hauptschalter ein- und ausgeschaltet werden kann, so daß
-der Führer je nach Wunsch den Selbstanlasser durch Hand betätigen kann, wenn der
Kein Hl das Kontaktstück H2 berührt.
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Es ist zu bemerken, daß diese Wirkungen, nämlich die Anfangs- und
Betriebszustände des Gaserzeugers und der Selbstanlaßvorrichtung der Maschine, durch
jedes der genannten beiden Thermoelemente T' und T3 erhalten werden können.
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N ist eine elektrische Klingel, welche mit dem Stromkreis in Verbindung
steht, um ein hörbares Zeichen , mittels - des Thermoelementes T3 hervorzurufen,
wenn die geforderte Temperatur in der Wand des Gaserzeugers erreicht worden ist.
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Abb. z zeigt eine abgeänderte Anordnung zum Antrieb des Hauptschalters,
und zwar vermittels eines Spannungsfalles in den von der Batterie kommenden Drähten.
Das Solenoid 0 besitzt einen Kern 01, welcher vermittels der Feder 02 in normaler
Stellung bei der gewöhnlichen oder normal vorher bestimmten Arbeitsspannung in dem
Stromkreis gehalten wird. Wenn die Spannung in dem Stromkreis fällt, so bewegt die
Feder 02 den Kern, indem sie den auf denselben wirkenden elektrischen Zug überwindet,
und schließt den Schalter 03 durch Bewegung des Kernes, mit welchem der Schalter
verbunden ist. Nachdem der Stromkreis geschlossen ist, wird der Elektromotor D in
Abb. i erregt, und der Bläser wird angelassen, um die Zufuhr von Luft nach dem Gaserzeuger
zu beginnen, wobei das Auslaßventil I in gleicher Weise und zur gleichen Zeit betätigt
wird.
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Wenn das Feudr mit genügender Stärke in dem Gaserzeuger brennt und
die Temperatur steigt, so werden der Bläser und das Gasventil in der vorher beschriebenen
Weise durch das Thermoelement T3 abgeschaltet. Der Maschinenselbstanlasser kommt
alsdann in Tätigkeit, wie dies vorher beschrieben ist. Nachdem die Maschine genügend
gelaufen hat und die Spannung in den Batterien und den elektrischen Hauptleitungen
bis zu dem vorher bestimmten Grad steigt, überwindet das Solenoid den Widerstand
der Feder 02, und durch die Bewegung des Kernes 01 wird der Stromkreis mittels des
Schalters 03 unterbrochen.
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Gemäß Abb. 3 ist das Luftzuführungsrohr P,
welches
unmittelbar mit dem Aschenkasten des Gaserzeugers A verbunden ist, mit einem DrosselventilP1
ausgerüstet. DerThermostat 7's. welcher auch in Abb. i ersichtlich ist, und welcher,
wie angegeben, in der feuerfesten Auskleidung der Gaserzeugerfeuerung eingebettet
ist, ist mit dem Solenoid P2 verbunden, so daß, wenn die Temperatur der Feuerung
bis zu dem vorher bestimmten Grad steigt, Kontakt eintritt, und. das Solenoid P2
alsdann durch den von der Elektrizitätsquelle C kommenden Strom erregt wird und
durch Bewegung seines Kernes das Drosselventil P1 öffnet, um zusätzliche Luft nach
dem Aschenkasten des Gaserzeugers durch das Rohr P einzuführen. Das Drosselventil
P1 kann schrittweise durch das Steigen der Temperatur in dem Gaserzeuger in dieser
Weise geöffnet werden, wodurch somit die Temperatur des Feuerbettes- des Gaserzeugers
geregelt wird. Wenn die Temperatur des Feuers unter einen vorher bestimmten Grad
fällt, so wird das zum Einlassen der zusätzlichen Luft vorgesehene Ventil P1 geschlossen.
Es sei bemerkt, daß bei normalem Betrieb eine gewisse Menge Luft zum Durchtritt
durch das Rohr P zulässig ist, jedoch wird die zusätzliche Luftversorgung durch
das Thermoelement T3 in der vorher beschriebenen Weise geregelt.
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Wie aus Abb. 4 ersichtlich, ist das, auch in Abb. i angegebene Thermoelement
T2 innerhalb des Verdampfers des Gaserzeugers eingebaut und mit einem Solenoid Q
verbunden, welches auf einem Ansatz an der Wand des Gaserzeugers oder daneben angeordnet
ist. Der Kern des Solenoids Q kann sich entgegen der Wirkung einer Feder Q1 bewegen.
Die Welle R ist in dieser Abbildung in Endansicht gezeichnet. Diese Welle läuft
quer über dem Aschenkasten des Gaserzeugers und dient zum Antrieb der Roststäbe
vermittels auf der Welle sitzender Schubscheiben. Die Welle R treibt ferner die
Pumpe R1 für den Kessel vermittels eines Kurbelzapfens R2 und einer Verbindungsstange
R3 an. Der Kern des Solenoids Q ist gelenkig mit einer Schlitzführung R1 verbunden,
an welcher die Verbindungsstange R3 angelenkt ist. Die Kolbenstange RS ist mit ihrem
Zapfen gleitend in der Schlitzführung R4 geführt, so daß, wenn der Kern des Solenoids
elektrisch, entgegen der Wirkung der Feder Q1, auf- oder abwärts bewegt wird, der
Hub der Pumpenstange RS fortschreitend, je nach der Stellung des Kernes in dem Solenoid
Q, verändert wird. In dieser Weise kann somit die Wassermenge verändert werden,
welche durch das Zuführungsrohr R6 von der Pumpe nach dem Kessel A 1 geführt wird,
in welch letzterer das Thermoelement T2 angebracht ist. Die Wasserzufuhr wird daher
selbsttätig durch die Temperatur des Wassers in dem Kessel geregelt.