-
Einrichtung zur Regelung des Betriebes von Dampferzeugungsanlagen,
insbesondere bei Lokomotiven, die in mehreren Dampferzeugern Dampf von verschiedenen
Drücken erzeugen. Die Erfindung betrifft die Weiterausbildung einer Einrichtung-
zur Regelung des Betriebes von Dampferzeugungsanlagen, insbesondere bei Lokomotiven
gemäß dem Hauptpatent, bei welcher die Regler der beiden oder mehreren Dampferzeuger
verschiedenen Druckes mittels einer gemeinsamen Verstellungsvorrichtung bedient
werden. Das Hauptpatent gibt verschiedene Ausführungsformen, eine, bei welcher die
Reglerwelle mechanisch durch einen Hebel verstellt wird und eine solche, bei welcher
neben der mechanischen Verstellung eine selbsttätige Verstellung der die Regler
beeinflussenden Reglerwelle durch den Dampfdruck vorgesehen ist.
-
Die vorliegende Erfindung betrifft die Weiterausbildung der Regelungseinrichtung
nach dem Hauptpatent, einmal hinsichtlich der Verstellung von Hand und zweitens
hinsichtlich der Ergänzung der Handverstellung durch eine selbsttätige Regelung
mittels des Dampf druckes.
-
Die rein mechanische Regelung von Hand geschieht bei der Einrichtung
nach dem Hauptpatent mittels einer Reglerwelle, die zwei Steuernocken trägt, deren
gegenseitige Lage und Form die Bewegung der Reglerventile bestimmt. Um die gleichen
Ergebnisse einer gegenseitig veränderlichen Einstellung des Hochdruckreglers und
des Niederdruckreglers ohne Zuhilfenahme von solchen Steuernocken und dazugehörigen
Gabelhebeln zu erzielen und hierdurch einerseits die Herstellung zu vereinfachen,
anderseits aber auch während der Fahrt eine gegenseitige Änderung der Stellung der
die Stellbewegung der Welle auf die Ventilgestänge der Regler übertragenden Glieder
zu ermöglichen, ist gemäß der vorliegenden Erfindung die den Handhebel im Führerhaus
tragende Reglerwelle mit einer Hohlwelle versehen, deren Hebel mit dem Hebel der
Reglerwelle durch eine verriegelbare und ausklinkbare Stellvorrichtung verbunden
ist, wobei die Übertragung der Stellbewegung nach dem Reglerventil nicht durch gegenseitig
in ihrer Lage während des Betriebes festliegende Nocken, sondern durch einfache
Hebel erfolgt, von denen einer, beispielsweise der des Niederdruckkessels, auf der
erwähnten Hohlwelle sitzt. Diese Einrichtung ist bei einer weiteren Ausführungsform
noch in der Weise weiter ausgebildet, daß die Übertragung von der Reglerwelle bzw.
Hohlwelle statt durch Hebel mittels Zahnsegmenten erfolgt, welche die Stellbewegung
mit verschiedenem Übersetzungsverhältnis auf die Reglerventile übertragen. Die Zeichnung
zeigt in den Abb. T bis 4 diese weitere Ausbildung der Reglereinrichtung von Hand,
und zwar zeigt Abb. i schematisch die eine Ausführungsform mit einfachem Hebel,
Abb.2 ein dazugehöriges Diagramm, Abb. 3 die Stellvorrichtung in größerem 1Vlaßstabe,
während Abb. 4 die abgeänderte Ausführungsform mit Übertragungssegmenten und Abb.
5 ein dazugehöriges Diagramm zeigen. In der Zeichnung bedeutet i den Hochdruckkessel,
2 den Niederdruckkessel, 3 den Niederdruckregler, 4 den Hochdruckregler. 7 ist die
Reglerwelle, welche an dem einen Ende den Hebel 6 trägt, von dem aus mittels geeigneten
Gestänges das Reglerventil des Hochdruckreglers verstellt wird. Am anderen Ende
trägt die Reglerwelle den Handhebel 9 im Führerhaus. Auf dieser Welle drehbar sitzt
eine Hohlwelle 8, die an einem Ende den Hebel 5 für das Übertragungsgestänge nach
dem .Niederdruckregler 3 trägt und am anderen Ende einen zweiten Hebel io. Dieser
ist durch eine Stellvorrichtung nach Art eines Spannschlosses mit dem Handhobel
9 verbunden. Durch Drehung des Stellrades T i läßt sich der Abstand beider Hebel
gegen die Wirkung
einer Feder 2o verändern, und mittels einer Ausklinkvorrichtung
i3 läßt sich eine Verriegelung 14 lösen, sobald eine Klinke der Ausklinkvorrichtung
13 gegen einen festen Anschlag 12 trifft. Die Wirkungsweise ist folgende: Der Hochdruckregler
4 wird mittels des Hebels 9 der Reglerwelle 7 und des Hebels 6 verstellt. Gleichzeitig
damit erfolgt auch die Verstellung des Niederdruckreglers 3 durch den Hebel 9 mittels
des Hebels io der Hohlwelle 8 und des Hebels 5. Wird die gegenseitige Lage der beiden
Hebel 9 und io nicht geändert, so ergibt sich beispielsweise eine Ventilöffnungskurve
x in Abb. 2, wobei beide Regler gleichmäßig öffnen und schließen. Sinkt nun während
der Fahrt die Dampferzeugung imNiederdruckkessel gegenüber der im Hochdruckkessel
und soll entsprechend der Niederdruckregler im schließenden Sinne verstellt werden,
so ändert der Führer durch Drehen des Handrades i i den Abstand der beiden Hebel
9 und io. Dies ist möglich, da die Abb. 3 die Anfangsstellung zeigt, während in
einer Fahrtstellung der Hebel 9 eine vom Anschlag 12 entferntere Lage hat, so daß
die beiden Hebel 9 und io gegenseitig gespreizt werden können, ohne daß die Auslöseklinke
gegen den Anschlag 12 trifft. Wenn die Hebel 9 und io gegen die Wirkung der Zugfeder
20 am weitesten gegeneinander gespreizt sind, ergibt sich beispielsweise dann für
den Niederdruck die Ventxlöffnungskurv e y der Abb. i. Schwingt der Führer zur Ausschaltung
-der Regler den Hebel 9 in die Anfangslage zurück bzw. et«,as über die Anfangsstellung
hinaus, so trifft die Klinke der Ausklinkvorrichtung 13 gegen den Anschlag 12, die
Verriegelung 14 wiru angerückt, und infolgedessen schnellt der Hebel io durch Wirkung
der Zugfeder 2o wieder in die Ursprungslage zurück.
-
Bei der Ausführungsform der Abb. 4 vollzieht sich die Regelung in
derselben Weise. Der Unterschied besteht darin, daß hier auf der Reglerwelle 7 und
auf der Hohlwelle 8 j e ein Zahnsegment 15 bzw. 16 sitzen, von denen das Segment
15 das Hebelgestänge nach dem Ventil des Hochdruckreglers mittels eines Zahnrades
17 mit geringerer Übersetzung antreibt wie das Zahnsegment 16 das Hebelgestänge
des Niederdruckreglers 3. mittels des kleineren Zahnrades 18. Hierdurch wird erreicht,
daß beim Anfahren der Niederdruckregler voreilt und somit Niederdruckzylinder und
Aufnehmer bereits unter Niederdruckdampf stehen, wenn der Hochdruckzylinder Dampf
aus dein Hochdruckkessel bekommt. Ohne gegenseitige Verstellung der Hebel 9 und
io ergeben sich herbei die Ventilöffnungskurven u und v für Hochdruck
bzw. Niederdruck und bei gegenseitig am weitesten auseinandergestellten Hebeln 9
und zo die Ven= tilöffnungskurven u und zer für bzw. Niederdruck (Abb. 5), Bei der
Weiterausbildung der Regelungseinrichtung nach dem Hauptpatent hinsichtlich der
selbsttätigen Beeinflussung durch den Dampfdruck wirkt flicht wie bei den diesbezüglichen
Ausführungsformen des Hauptpatentes der Dampfdruck auf einen Stellkolben der Reglerwelle,
sondern es ist in die Niederdruckdampfleitung ein vom Niederdruckdampf beeinfiußtes
Zusatzreglerventil eingeschaltet, welches bei sinkendem Dampfdruck in diesem Kessel
die Dampfentnahme aus dem Niederdruckkessel verringert, unabhängig davon, wie weit
von der Reglerwelle aus der Niederdruckregler-geöffnet ist. Durch diese Ausbildung
der selbsttätigen Beeinflussung des einen Reglers durch den Dampfdruck wird die
Steuerung wesentlich vereinfacht, indem die Reglerw eile nur durch den Handhebel
im Führerhaus gedreht und nicht durch den Dampfdruck verschoben wird. Die selbsttätige
Regelung erfolgt vielmehr durch den in der Niederdruckdampfleitung vorgesehenen
zusätzlichen Regler. Dieser kann entsprechend sowohl bei der Handregelung mittels
Steuernocken auf der Reglerwelle nach dem Ausführungsbeispiel des Hauptpatentes
Anwendung finden als auch bei den vorgeschriebenen Ausführungsformen mit oder ohne
Hohlwelle und Stellvorrichtung mit Zahnsegmenten oder mit einfachen Hebeln auf der
Reglerwelle.
-
Die Zeichnung zeigt in Abb. 6 schematisch die letztere Ausführungsform.
In dieser Abbildung ist i der als Feuerbüchse ausgebildete Hochdruckkessel und 2
der als Langkessel ausgebildete Niederdruckkessel einer Zweidrucklokomotive. 3 ist
der Hochdruckregler und 4. der Niederdruckregler, 25 ist die Niederdruckdampfleitung.
In diese ist gemäß der Erfindung ein Zusatzregler 26 eingeschaltet. Unter den Stellkolben
24 des Ventils dieses Zusatzreglers kann durch die Leitung 28 über ein Rückschlagventil
27 Dampf. aus dem Niederdruckkessel treten. Die Ventilspindel steht gleichzeitig
unter Wirkung einer Schraubenfeder 23, welche bestrebt ist, das Ventil des Reglers
zu schließen. Die beiden Regler 3 und 4 werden von der Reglerwelle aus, die im Führerhaus
den Handhebel 21 trägt, mittels der Reglergestänge 22 eingestellt. Nach dem Beispiel
sind einfache Hebelgestänge gewählt, es -können aber auch Nocken mit Gabelhebel
wie bei der Ausführungsform des Hauptpatentes oder Segmente mit Übersetzung wie
bei den Abb. i und .4 angewendet werden. Hierbei kann die Hohlwelle mit Stellvorrichtung
der Abb. i und 4 fortfallen oder . auch beibehalten werden. Im letzteren
Falle
kann dann bei Befahren einer Steigung der Führer mittels des in folgendem näher
beschriebenen Absperrventils 2o den Zusatzregler ausschalten und durch die Stellvorrichtung
ii das gegenseitige Verhältnis der Dampfentnahme aus Hochdruckkessel und Niederdruckkessel
verändern. Zur zeitweiligen Ausschaltung des Zusatzreglers 26 ist eine Leitung 29
aus dem Hochdruckkessel i nach dem Rückschlagventil 27 vorgesehen, in welche im
Führerhaus ein Absperrventil 2o eingeschaltet ist.
-
Die Wirkungsweise ist folgende: Wenn das Absperrventil 2o geschlossen
ist, steht durch die Leitung 28 der Raum unter dem Stellkolben 24 im Zusatzregler
26 unter dem Dampfdruck des Niederdruckkossels, welcherder Feder 23 das Gleichgewicht
hält. Je höher der Dampfdruck im Niederdruckkessel,-um so stärker wird die Feder
23 zusammengedrückt und entsprechend das Ventil des Zusatzreglers 26 für den nach
der Maschine strömenden Niederdruckdampf geöffnet. In dem Maße wie der Druck im
Niederdruckkessel sinkt, verringert sich auch der Durchgangsquerschnitt im Zusatzregler
26. Hierdurch wird der durchströmende Niederdruckdampf gedrosselt und entsprechend
die Dampfentnahme aus dem Niederdruckkessel verringert. Infolgedessen steigt der
Druck im Niederdruckkessel. Sobald dieser Druck das vorbestimmte Maß überschreitet,
wird entsprechend durch den steigenden Dampfdruck der Zusatzregler weiter geöffnet.
Dieser ist also bestrebt, bei eintretenden Schwankungen den Druck im Niederdruckkessel
auf einer bestimmten Höhe zu halten. Nun ist es in gewissen Betriebslagen, beispielsweise
beim Anfahren, erwünscht, im Niederdruckzylinder den vollen zur Verfügung stehenden
Dampfdruck zu haben, auch wenn der Druck im Niederdruckkessel, der volle Kesseldruck,
noch nicht erreicht ist. Für diesen Fall oder auch in dem obenerwähnten Fall des
Befahrens einer Steigung öffnet der Führer das Absperrventil2o, so daß durch die
Leitung 29 über das Rückschlagventil 27 Dampf aus dem Hochdruckkessel unter den
Stellkolben 24 des Zusatzreglers 26 tritt. Hierdurch wird das Ventil dieses Zusatzreglers
26 ganz geöffnet und bleibt in dieser Öffnungsstellung so lange, bis der Führer
das Absperrventi12o wieder schließt. Der hochgespannte Dampf sowie das etwa entstehende
Kondensat gelangen dann durch die kleinen Undichtheiten an der Kolbenstangenführung
des Zusatzreglers in die Niederdruckleitung, so daß entsprechend der Dampfdruck
unter dem Kolben wieder sinkt und das Ventil des Zusatzreglers 26 seine dem Dampfdruck
im Niederdruckkessel entsprechende Stellung einnimmt.