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Feuerbüchse für Lokomotivkessel. Die Erfindung betrifft die Feuerbüchsenausbililung
von Lokomotivkesseln und bezweckt, durch Anordnung besonders gestalteter Wasserumlaufelemente
die Verbrennung innerhalb der Feuerbüchse und den Wasserumlauf innerhalb des Kessels
zu vervollkommnen. Wasserumlaufelernente, welche den Raum oberhalb der Feuerbüchsendecke
mit dein Wasserraum unterhalb der Heizrohre verbinden, sind bereits bekannt. Kennzeichnend
am Erfindungsgegenstand ist die Anordnung eines oder mehrerer senkrecht stehender,
flacher Wasserumlaufeleinente, durch welche (las Wasser von dein oberhalb der Feuerbüchse
gelegenen Kesselraum zu dein unterhafli der Heizrohre gelegenen Wasserraum umläuft.
Diese Wasseruinlaufelemente sind derart ausgebaut, daß der untere hintere Raum der
Feuerbüchse ungeteilt frei bleibt, während der obere vordere Teil der Feuerbüchse
durch ein oder mehrere Umlaufelemente in zwei oller mehrere Züge unterteilt wird.
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Gemäß der Erfindung hat das Wasserumlaufelement die Form eines Dreiecks.
Es besteht aus einet) flachen Hohlkörner mit parallelen Seitenwänden, «-elche an
ihren unteren Kanten in ein Rohr übergehen, welches unterhalb (ler Heizrohre mit
dem Wasserraum in Verbindung gebracht ist. Die obere Längsseite des Wasserumlaufelementes
schließt sich in ihrer gesamten Länge der Feuerbüchsdecke an, indem es mit nach
außen umgebogenen Kanten versehen ist. Die Verankerung der parallel verlaufenden
Seitenwände erfolgt durch Stehbolzen. Das Wasserumlaufelement wird aus einem Stück
hergestellt und als selbständiges Element in die Feuerbüchse eingebaut. Da die parallel
verlaufenden Seitenwände in ihrem unteren Teil in ein Rohr auslaufen, entsteht ein
Wulst, welcher gleichzeitig als Auflage für die Feuerbrücke dient. Die Feuerbrücke
wird sonach in derselben Schräglage wie erwähntes Rohr der Wasserumlaufelemente
verlaufen und dabei die Heizgase zwingen, nach hinten über die Rostfläche hinwegzustreichen,
wobei selbige in innige Berührung mit der durch den Rost eintretenden Luft kommen.
Durch Unterteilung der Feuerbrücke läßt sich gegebenenfalls noch der Zug durch die
verschiedenen Kanäle im oberen vorderen Teil der Feuerbüchse regeln, welche durch
Anordnung mehrerer Wasserurnlaufelemente entstehen. Die einzelnen Abschnitte der
Feuerbrücke können hierbei ganz verschiedene Abmessungen erhalten.
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Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise dargestellt, und
zwar zeigt Abb. i einen senkrechten Längsschnitt eines L okoniotivkessels. Abb.
2 ist eine Aufsicht des Kessels in teilweisem Schnitt. Abb. 3 ist ein senkrechter
Schnitt in Linie 3-3 der Abb. i. Abb.4 ist ein senkrechter Längsschnitt durch die
'Mündung des Wasserumlaufeleinentes in Verbindung mit dem Kesselkörper. Abb.5 ist
ein Ouerschnitt in vergrößertet) 'Maßstab durch die Verankerungsvorrichtung des
Umlaufelementes mit dem oberen Blech der Feuerbüchse. Abb.6 ist ein wagerechter
Schnitt in Linie 6-6 der Abb. i, bei welchem (las Halsblech fortgelassen ist. Abb.7
ist eine schaubildliche Darstellung des Wasserumlaufelementes. Abb. 8 ist ein Schnitt
durch die Feuerbüchse mit einer besonderen Verbrennungskammer. Abb. 9 zeigt eine
andere Ausführungsform eines Wasserumlaufeleinentes
für eine besonders
lange und weniger hohe Feuerbüchse. Abb. io, ii und 12 sind schematische Darstellungen,
welche die Anbringung der Umlaufelemente und der Feuerbrücken darstellen.
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Die Erfindung bezieht sich im besonderen auf Lokomotivfeuerbüchsen,
bei denen der unterhalb der Rohrwand gelegene Teil 5 etwas zurückgebogen ist.
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Eine Ausführungsform der Erfindung ist in den Abb. i bis 6 dargestellt.
Innerhalb der Feuerbüchse liegen zwei dreieckig geformte hohle Elemente, welche
das Wasser aus dem unteren Teil des Rundkessels zu dem Raum 21 oberhalb der Feuerbüchsendecke
6 führen. Diese beiden Elemente laufen parallel zueinander und liegen senkrecht
der Feuerbüchse.
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Die Wasserumlaufelemente sind räumlich voneinander so weit getrennt,
daß ein genügend freier Raum bleibt, daß ein Arbeiter zwischen den Elementen hindurchkriechen
kann.
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Jedes Wasserumlaufelement ist gekennzeichnet durch ein schräg nach
oben liegendes, auf der Oberseite offenes Rohrstück 22, an das ein dreieckiger hohler
Körper 23 angeschlossen ist. Der untere Teil des Rohres ist geschlossen und mündet
in einen Hals 24. Das untere Ende des Halses oder Einlaßstückes steht in offener
Verbindung mit dem Wasserkanal 16 des Kessels. Auf diese Weise wird ein nach oben
hin offener Längsschlitz 25 gebildet, wie aus der Abb. 2 ersichtlich ist, so daß
das Element in freier Verbindung mit dem Raum 21 oberhalb der Feuerbüchse steht.
Um die Verbindung herzustellen, sind in dem Halsblech 5 und in dem oberen Feuerbüchsenblech
6 entsprechende Öffnungen gelassen, so daß das Wasser frei von dem Halsstück 16
in jedes Element einfließen kann.
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Die einzelnen Elemente bestehen aus denselben Blechen wie die Feuerbüchse.
Jedes Element (Abb. 6, 5 und 7) besteht aus einem einzelnen, entsprechend gebogenen
oder gefalteten Blech, das vorher so ausgeschnitten worden ist, daß der Hals oder
Einlaß 24 entsteht. Die Mittellinie des gebogenen Bleches entspricht der äußersten
unteren Begrenzung des Rohrteiles 22, während die Kanten des Bleches den oberen
Teil und ebenfalls den vorderen Teil 26 des Elementes bilden. Wenn die Teile 24
und 26 in die in den Abb. 6 und 7 veranschaulichten Formen gepreßt worden sind,
dann werden die Stoßkanten der Bleche durch eine Schweißnaht 27 miteinander verbunden,
welche von dem unteren Ende des Einlasses nach der oberen Kante des Bleches verläuft.
Das untere Ende des Halses wird umgebördelt, so daß der Flansch 28 entsteht, wie
es in den Abb. 4, 6 und 7 veranschaulicht ist. Ebenfalls werden die oberen Kanten
des Wasserumlaufelementes so umgebördelt, daß der Flansch 29 entsteht, wie es in
den Abb. 5 und 7 veranschaulicht ist. Nachdem das Element diese Form erhalten hat,
werden die den Hohlkörper 23 begrenzenden Seitenwände durch Stehbolzen 3o miteinander
versteift. Die vordere senkrechte Reihe der Stehbolzen 3o dient zur Unterstützung
und zum Schutz der senkrechten Schweißnaht 27 in dem abgerundeten vorderen Teil
des Elementes. Wenn der Einlaß oder Hals 24 verhältnismäßig lang ist, dann werden
besondere Stehbolzen 31 verwendet, um eine Versteifung der Schweißnaht 27 zu erzielen.
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Der beste Wärmeausgleich und ein einwandfreier Umlauf werden dann
gewährleistet, wenn die Breite oder Stärke des Wasserumlaufelementes, welche gleich
dem Raum zwischen den Längsreihen der Stehbolzen im oberen Teil der Feuerbüchse
ist, ungefähr 5 Zoll beträgt.
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Der Einlaß mündet -an dem Halsblech etwas unterhalb der Feuerrohre
B. Auswaschöffnungen und entsprechende Verschlußstücke 36 sind in dem Kessel vorgesehen,
um das Auswaschen der Umlaufelemente nach der Entleerung des Kessels zu gewährleisten.
Durch den Unterschied zwischen dem Durchflußquerschnitt des Einlasses und dem Auslaßquerschnitt
des Elementes wird erzielt, daß das Wasser mit verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit
in das Element einströmt, um dann eine Verzögerung zu erleiden und in einem ruhigen
Strom sich in den Raum oberhalb der Feuerbüchsendecke zu ergießen, wodurch ein dauerndes
Reinhalten der Feuerbüchsendecke vom Kesselstein gewährleistet wird. Eine Feuerbrücke
kann zwischen dem Rost und dem Feuerrohrblech der Feuerbüchse angebracht werden.
Durch die oben beschriebene Ausbildung des Wasserumlaufelementes entstehen auf beiden
Seiten eines jeden Elementes besondere Schultern oder Absätze 37, wie es in den
Abb. 5, 6 und 7 veranschaulicht ist. Die Schultern 37 sind lang genug, um die Feuerbrücke
zu tragen. Wie in den Abb.2, 3 und 5 veranschaulicht ist, liegen die Enden 4o der
Brückensteine 39 auf den abgesetzten Teilen der Umlaufelemente, während die anderen
Enden der Brückensteine sich gegen die Seitenbleche der Feuerbüchse stützen, wie
es in den Abb. 2, 3 und io dargestellt ist. Wenn die Feuerbüchse ein einzelnes Umlaufelement
enthält, wie es in den Abb. io und ii dargestellt ist, dann besteht die Feuerbrücke
aus zwei Hälften, die sich aus den Steinreihen 39 zusammensetzen. Wenn zwei Elemente
in die Feuerbüchse eingebaut werden, dann ist die Feuerbrücke dreiteilig
ausgebildet,
wie es in den Abb.2, 3 und 12 dargestellt ist.
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Die Steine 39 einer jeden Längsreibe werden, wie es in den Abb.2 und
3 dargestellt ist, dicht zusammengesetzt; sie können auf einem gewissen Abstand
voneinander liegen, uni so eine mit Öffnungen versehene Feuerbrücke aufzubauen.
Wenn es notwendig ist, an das Feuerrohrblech oder die seitlichen Teile heranzukommen,
dann können die entsprechenden Steine der Feuerbüchsenbrücke angehoben werden, ohne
claß es notwendig ist, die ganze Brücke herauszunehmen.
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Wo die Feuerbrücke aus drei oder mehreren Abschnitten besteht, wie
es in den Abb. 2 und 3 dargestellt ist, können diese Abschnitte zur Regelung des
Zuges in der Feuerbüchse benutzt werden.
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Bei weiteren Ausfülirtnigsfornien können die Abschnitte oder Wände
senkrecht angeordnet werden, wie es bei 41 in der Abb.8 dargestellt ist. Die Wasserumlaufelemente
können mit einer senkrechten Verbreiterung versehen sein, um die Wände festzuhalten.
Es können auch schrägliegende Wände oder Bögen 42 mit senkrechten Stoßplatten 43
angewendet werden, wie es in der Abb. 9 dargestellt ist. Zwischen den Stoßplatten
oder der Feuerbrücke und dem Feuerrohrblech muß genügend Raum sein, um eine vollkommene
Verbrennung zu gewährleisten, bevor die Verbrennungsgase in die Heizrohre hineinströmen.
Wie in den Abb. i bis 6 dargestellt, muß der Einlaßhals 24 des Wasserumlaufelementes
verhältnismäßig lang sein, wenn die Rohrwand sich unmittelbar an der Einlaßstelle
des Umlaufelementes ansetzt. Es ist wesentlich, daß die vordere Seite 26 des Elementes
und die Feuerbrücke weit genug von der Rohrwand entfernt sind, um einen freien Raum
zu bilden, der zur Aufnahme eines Arbeiters dient, welcher die notwendigen Ausbesserungen
vornehmen muß. In den Abb. 8 und 9 sind Feuerbüchsen dargestellt, welche mit besonderen
-Verbrennungskammern 44 ausgerüstet sind. Bei diesen Ausführungsformen können die
Einlaßhälse der Elemente 45 und 46 verhältnismäßig kurz gehalten werden. Bei der
Ausführungsform in der Abb. 9 ist der Einlaßhals 4; senkrecht angeordnet und wird
mit dem Bodenblech 441 der Verbrennungskammer verbunden, anstatt, @@ ie bei den
anderen Ausführungsformen, mit dein Halsblech 5 in Verbindung zu stehen.
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Die Wasserunfaufelemente können auch so ausgebildet sein, daß ihre
untere Kante nicht breiter ist als der Körper des Elementes, wie es in der Abb.
12 bei 48 dargestellt ist, wo das Element 49 eine vollkommen gleichmäßige Stärke
hat. Bei dieser Ausführungsform ist der Hals oder Einlaßteil länglich ausgebildet
und finit einem Flansch 5o versehen. Die Verbindung des Elementes mit den Kesselblechen
ist sonst dieselbe wie bei den oben beschriebenen Beispielen. Bei der in der Abb.
12 dargestellten Ausführungsform «-erden die Brükkensteine 5 1 von Ansätzen oder
Bolzen 52 unterstützt, die aus den Seiten der Feuerbüchse und der Umlaufelemente
herausragen.
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Die dreieckige Form der Elemente hat verschiedene Vorteile. Die Bildung
von Dampftaschen ist nicht möglich. Der geradlinige untere, als Rohr ausgebildete
Teil dient zur Versteifung des ganzen Elementes und zur Verbindung zwischen den
Kesselblechen. Durch die geradlinige Ausbildung dieses Teiles wird ein Ansetzen
von Kesselstein unter der Einwirkung des dauernd nach oben strömenden Wassers verhindert.
Durch das Wasserumlaufelement wird ferner die Feuerbüchsendecke versteift, ebenfalls
eignet sich die dreieckige Form besonders zur leichten Herstellung des Elementes.