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Vorrichtung zur selbsttätigen Speisung von Dampfkesseln mit mechanisch
bewegten Speiseräumen:
| Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur |
| selbsttätigen Speisung: von- Dampfkesseln |
| unter Verwendung eines mit Hohlräumen-ver- |
| sehenen Kolbens, bei (dessen Wanderung der |
| eine Hohlraum mit dem Kesseldampfraum in |
| V 'er- bindung ko- mmt, also sich - mit Dampf
füllt, |
| während der andere Hohlraum.sich-_mit:Was- |
| ser.füllt, welches bei weiterer Verschiebung |
| d s.Kölbens sich in .den. Dämpfkessel entleert, |
| sobald- der Wasserstand im Kessel unter eine |
gewisse- Höhe gesunken ist. Während bekannte derartige Vorrichtungen
einen sehr großen Kraftverbrauch zur Bewegung schwerer Massen bedingen, ist die
Bauart gemäß der Erfindung so gehalten, daß.die Kraftgröße zum Antrieb der Vorrichtung
auf ein Mindestmaß gebracht ist, wobei durch eine eigenartige Umführung des in dem
einen Hohlraum des Kolbens eingetretenen Dampfes in einen Raum hinter den Kolben
der jedesinalige Antrieb des Kolbens durch eine Dampfmenge, welche in den betreffenden
Raum sich ausdehnt, erfolgt. Durch diese Eigenart der Gestaltung soll nicht nur
eine im Betrieb billige, sondern auch einfache und zuverlässige selbsttätig arbeitende
Regelungsvorrichtung geschaffen sein.
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Die Zeichnung veranschaulicht den Gegenstand der Erfindung an einem
Ausführungsbeispiel. Es zeigen: Abb. i einen senkrechten Längsschnitt nach E-F der
Abb. 5, Abb. 2 einen senkrechten Querschnitt nach A-B der Abb. i, Abb. 3 einen senkrechten
Querschnitt nach C-D der Abb. i, Abb. 4 füf sich in größerer Darstellung die Endansicht
eines der Schieber, die den Durchgang des Dampfes regeln, und Abb. 5 die Endansicht
der ganzen am Kessel angebrachten Vorrichtung.
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Zur Darstellung der neuen Vorrichtung ist in Abb. i bis 3 mit io ein
Behälter von im wesentlichen rechteckiger Querschnittsform bezeichnet, welcher mit
einem zylindrischen Teil i i in wagerechter Lage versehen ist, in dem ein Hohlkolben
12, gleitet, dessen Innenraum durch eine mittlere Querwand 13 in zwei Abteilungen
14 und 15 von gleichem Raumgehalt geteilt ist. Jede Abteilung besitzt in
ein und demselben Mantelquerschnitt eine Reihe von öffnungen 16, wobei jede Reihe
von der Querwand 13 gleich weit entfernt liegt. In der Mitte zwischen seinen Enden
erweitert sich der Zylinder i i auf ein kurzes Stück in einen Querraum 17 von im
wesentlichen der aus Abb. 3 ersichtlichen Ge. stalt, die an ihrem unteren Ende in
das Wasserauslaßrohr 18 ausmündet. Der Hub des Kolbens 12 ist so gewählt, daß bei
seinem Hin- und Hergange seine beiden Reihen von Öffnungen 16 abwechselnd die Räume
14 und 15 in Verbindung mit dem Raum 17 und demgemäß mit dem Auslaßrohr 18 bringen.
Der Wandteil des Zylinders i i, der innerhalb des oberen Teiles des Gehäuses io
liegt, ist mit öffnungen ig und 2o versehen, die von der Zylindermitte so weit entfernt
liegen, daß, wenn die Lochreihe 16 der einen Kolbenabteilung sich mit dem Raum 17
deckt,-dieLochreihe, der Kolbenabteilung 14 sich finit den Öffnungen ig deckt. Wird
der Kolben in die andere äußerste Lage verschoben, in der die Öffnungen der Abteilung
14 sich mit dem Raune 17 decken, so decken sich die COffnungen 16 der Abteilung
15 mit den Öffnungen 20.
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Der Zylinder i i besitzt außerdem zwei Querräume 2 i und 22, wie aus
Abb. 2 ersichtlich ist, die den Rauen 2i zeigt. Diese Räume erstrecken sich am unteren
Teil des Zylinders i i bis zu dessen Enden, wie aus Abb. i bei 2ta und 22d zu ersehen,
wo sie Dampfkarninern bilden, deren Zweck folgender ist. Zwischen jeder Dampfkammer
2ra und 22a und dem unteren Teil der Zylinderwand ist in das Haüptgebäuse io ein
Schieber 23 bzw. -24 eingebaut. Zweckmäßig für diese Schieber ist die zylindrische
Form. Sie sind hohl und an ihrem der Zylinderwand benachbarten Teil mit je einem
Schlitz 25 bzw. 26 versehen, der mit einem Schlitz gleicher Weite 26' und 27 in
der Zylinderwand zusammenfällt, derart, daß in den Enden des Kolbens 12 befestigte
Finger 28 und 29 die Schlitze 26' und -27 durchgreifen, um die Schieber bei Umkehr
des Kolbens 12 um ein gewisses Stück in der Längsrichtung mitzunehmen. Die Schieber
23 und 24 sind an ihren äußeren Enden offen und an ihren inneren Enden durch Schraubstöpsel
3o und 31 geschlossen. Diese Schraubstöpsel haben eine T-förrnige Bohrung 32, 33,
so daß durch ein weiteres oder geringeres Einschrauben in die Schiebender Einlaß
von Dämpf in das Innere der Schieber nach Wunsch gedrosselt werden kann. Die Abteilung,
in der jeder Schieber arbeitet, steht mit den Kammern Zia und 22a durch Öffnungen
34 bzw. 35 in Verbindung, welche abwechselnd durch die zugehörigen Schieber geschlossen
und geöffnet werden, wenn der Kolben 12 diese Schieber durch die Finger 28 und 29
in. der beschriebenen Weise antreibt. Die Zylinder für die Schieber stehen an ihren
äußeren Enden mit der Außenluft durch Kanäle 36 und 37 in Verbindung, welche durch
die Schieber beim Hin- und Hergang des Kolbens i2 geöffnet und geschlossen werden.
Die Schieber können aus ihren Zylindern herausgenommen werden, wenn die Stöpsel
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und 39 ausgeschraubt sind. Jedes Ende des Kolbens 12 besitzt in
der Mitte eine Erhöhung 41, die auf eine in den Deckeln 43 des Zylinders i i vorgesehene
Stange 42 trifft, wenn der Kolben an den Enden seines Weges ankommt. Jede Stange
trägt eine Unterlegscheibe 43, welche über die abgesetzten äußeren Enden der Stange
42 aufgeschoben ist, und jeder Zylinderdeckel eine auf eine mittlere, für den Durchgang
der Stange 42 vorgeseheneVerdickung aufgeschraubte Kappe 44, in deren Inneren ein
Polster 45 untergebracht ist, das finit der einen Seite gegen den Boden der, Kappe
und mit der anderen gegen die Unterlegscheibe q.3 trifft. Für gewöhnlich- ist- in
der aus Abb. i rechts ersichtlichen
Weise das Polster in ausgedehntem
Zustande. Sobald der Kolben an einem Ende des Zylinders ankommt (s. links in Abb.
i), stößt die Erhöhung 41 gegen die Stange 42, welche das Polster 45 zusammendrückt
und auf diese Weise die Erschütterung des Stoßes des Kolbens gegen die Zylinderdeckel
abschwächt. Die abgesetzten Enden der Stangen 42 ragen durch die äußeren Deckel
des Zylinders hindurch und sind in Abb. i al:gebrochen dargestellt. Sie können finit
irgendwelchen geeigneten, hier nicht zur Darstellung gelangten Mitteln ausgestattet
sein, durch die die Stangen etwas nach innen gestoßen werden können, um den Kolben
12 auf seinem Wege anzulassen, falls er auf einem Punkt stehengeblieben sein sollte,
von dem aus er selbst nicht in Bewegung kommen würde, um in der nachfolgend beschrierenen
Weise zu arbeiten.
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Der obere Teil des Behälters io ist mit einem Wassereinlaßrohr 46
versehen, welches das Wasser auf die wärmeschützende Schicht 6o ergießt, und die
Kammer 17 ist mit einem vom Kessel 48 (Abb. 5) kommenden Dampfzufuhrrohr 47 versehen,
dessen Eintrittsstelle in Abb. i gestrichelt dargestellt ist.
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Die Dampfkammern 21a und 22a stehen durch Durchgänge 48' in Verbindung,
die um beide Seiten der Kammer 17 herumführen. Die' Kammern können mit frischem
Dampf vom Kessel durch ein Dampfzuleitungsrohr 49 gespeist werden, welches in einen
der Durchgänge 48' einmündet (Abb. 2 und 3). Der Eintritt dieses Zuleitungsrohres
ist in Abb. i durch einen gestrichelten Kreis dargestellt. Das Dampfzuleitungsrohr
49 kommt von einem Dom 5o, der an der Stelle liegt, wo das -Rohr 47 in den Kessel
eintritt. In dem Dom kann ein Ventil 51 untergebracht sein, welches vorübergehend
durch Zug an einer Kette 52 oder sonstwie geöffnet werden kann. Nach Abb. 5 tritt
der Kesseldampf unmittelbar in den Dom ein und kann von da aus in das Rohr 49 gelangen,
wenn das Ventil 51 offen ist, dagegen geht das Rohr 47 durch den Dom 5o hindurch
und endigt im Kessel etwas unter dem normalen Wasserspiegel, während das mit Ventil
53 versehene Speiserohr 18 im Kessel ein erhebliches Stück unter dem nor+ malen
Wasserspiegel ausinündet.-Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Angenommen,
daß das Wasser im Kessel so weit unter den normalen Wasserstand gefallen ist, daß
der Kessel gespeist werden muß, dann ist das untere Ende des Dampfrohres 47 für
den Eintritt des Kesseldampfes frei. Befindet sich nun der Kolben in der aus Abb.
i ersichtlichen Lage, so steht der Kesseldampfraum in unmittelbarer Verbindun@g
mit der Kammer 17. Es -sei ferner die Kammer 54 des Gehäuses io finit frischem Wasser
vom Frischwasserzuleitungsrohr 46 gefüllt. In der Lage, in der sich der Kolben 12
nach Abb. i befindet, besteht durch - die Öffnungen 16 und i9 eine freie. - Verbindung
zwischen der Wasserkammer 54 und der Abteilung 14 des Kolbens 12, so daß die Abteilung
14 mit Wasser sich füllt. Der durch das linke Ende des Kolbens 12 gesteuerte Schieber
23 ist in seine äußerste Linksstellung, wie dargestellt, vorgetrieben und auch der
Schieber 24 durch den Kolben ganz nach links mitgenommen worden. In seiner Lage
hat der Schieber 23 eine Verbindung zwischen der Dampfkammer Zia und dem Raum hinter
dem linken Ende des Kolbens 12 durch die alsdann vom Schieber freigelegte Öffnung
34, durch die T-Bohrung des Stöpsels, das Innere des Schiebers 23 und die Schlitze
25 und 26' hergestellt. Die Austrittsöffnung 36 ist in dieser Stellung durch den
Schieber 23 abgeschlossen. In dieser Lage ist der Räum hinter dem rechten Ende des
Kolbens 12 mit der Außenluft durch die Schlitze 27 und 26, das Innere des Schiebers
24 und die durch den. Schieber 24 . freigelegte Austrittsöffnung 37 in Verbindung.
Die Öffnung 35, die mit der Kammer 22a die Verbindung herstellt, ist alsdann durch
den Schieber 24 abgeschlossen.
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Wird kein Dampf in die Kammern 21a und 22a gelassen, so bleibt der
Kolben in Ruhe, und die Verhältnisse bleiben in jeder Beziehung, wie eben beschrieben.
Wenn aber jetzt auf einen Augenblick das Ventil 51 des Dampfrohres 49 geöffnet wird,
so strömt Frischdampf in die Kammern 21a und 22a, gelangt in den Raum hinter dem
linken Ende des Kolbens 12 und treibt den Kolben allmählich nach rechts. Wenn der
Kolben seine äußerste Rechtsstellung erreicht hat, so sind die öffnungen 16 der
Abteilung 14 in Deckung mit der Kammer 17 gekommen, und das in der Abteilung 14
befindliche Wasser strömt durch das Ablaßrohr 18 in den Kessel. Es ist oben bei
Beschreibung der Lage des Kolbens 12 nach Abb. z erwähnt worden, daß darin Kesseldampf
in der Abteilung 15 sich befindet, der nun in dieser Abteilung bei der eben angegebenen
Kolbenverschiebung nach rechts mitgeführt wird- Hierbei gelangt der Dampf durch
die Öffnungen 16 der Abteilung 15 in ,die Kainmernr 22 und 2211, so daß, wenn der
Kolben i2 am rechten Ende ankommt und. den Schieber 24 -nach rechts bewegt, eine
Verbindung zwischen der Kammer 22a und dein Raum. hinter dem rechten Ende des Kolbens
durch die Öffnung 35, den Stöpsel 31. und die Schlitze 26 und 27 hergestellt ist
und nun der Kolben nach links zurückgedrückt wird. Inzwischen waren bei der Lage
des Kolbens 12 in der Rechtsstellung die Öffnungen 16 der.
Abteilung
15 in Deckung mit den Öffnungen 20, so claß eine Anfüllung mit Wasser erfolgt, während
die Abteilung 14 ihr Wasser . in den Kessel abgibt. Nun treten bei Bewegung des
Kolbens nach links alle bei Bewegung -des Kolbens nach rechts beschriebenen Wirkungen
ein, d. h. der Dampf, der den Kolben nach rechts gedrängt hat, strömt aus, wenn
die Öffnung 36 durch den Schieber 23 freigelegt wird; sie bleibt freigelegt, während
sich der Kolben nach links zurückbewegt; die Abteilung 1:a. füllt sich mit frischem
Dampf aus der Kammer 17 und gibt den Dampf durch die Kammer 21 in die Kammer Zia
ab, wenn er hinter das linke Kolbenende treten kann, weil der Schieber 23 wieder
in die in A_ bb. i dargestellte Lage ,gestoßen wird. »Auf diese Weise geht der Kolben
ständig selbgttätig hin und her, indem abwechselnd die Abteilungen 14 und 15 sich
mit Wasser füllen und das Wasser durch das Auslaßrohr 18 in den Kessel entlassen
wird. Dieser Vorgang dauert so lange, bis das Wasser im Kessel den'Normalspiegel
erreicht, wobei die Mündung des Dampfrohres 47 durch das Wasser abgeschlossen und
die Dampfzufuhr nach der Kammer 17 unterbrochen wird. Alsdann bleibt der Kolben
stehen, und die Wasserzufuhr nach dem Kessel hört auf. Sollte der Kolben auf einem
Punkt stehenbleiben, wo beim öffnen des Ventils 51 auf einen Augenblick der Dampf
keines der Enden des Zylinders erreichen kann, dann wird die eine oder andere Stange
42, an ihren herausragendem Ende mit der Hand eingeschoben und dadurch der Kolben
in eine der beiden Endlagen gebracht, in der der Dampf zuströmen und die Pumpe in
der beschriebenen Weise anlaufen kann.
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Durch die Schrauben 4o in den äußeren Enden der Schieber 23 und 24.
kann deren Hub auf Feinheiten eingestellt und die Pumpenarbeit genau geregelt werden,
ferner kann in der angegebenen Weise durch genaue Einstellung der Lage der S.töpsel3o
und 31 in den Schiebern der Dampf, der durch die Schieber hindurchgeht, bis auf
ein bestimmtes Maß gedrosselt werden, wodurch die Geschwindigkeit der Pumpe eingestellt
werden kann.