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Verbrennungsregler mit hydraulischem 1Vlotor zur Einstellung von Regelklappen
Die Erfindung betrifft Verbrennungsregler mit hydraulischem Motor zur Einstellung
von Regelklappen, bei welchen der Ausfluß des dem Arbeitszylinder oberhalb des Arbeitskolbens
ständig zugeführten und den Kolben bewegenden Druckmittels aus dem Arbeitszylinder
durch einen Steuerkolben geregelt wird, der von einem unter der Einwirkung des einzuregelnden
Druckes stehenden Schwimmer bewegt wird.
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-Es ist ein derartiger Verbrennungsregler bekannt, bei welchem übereinanderliegende
und zu einer Ventilkammer führende Kanäle in der Wandung des Arbeitszylinders vorgesehen
sind, die durch das von dem einzuregelnden Druck beeinflußte Ventil gesteuert werden.
Dabei kann der Arbeitskolben nicht jegliche Stellung innerhalb seiner Laufgrenzen
beibehalten, denn wenn das Ventil einen Kanal schließt, bewegt sich der Kolben im
wesentlichen um den Abstand zwischen zwei Kanälen, bis er wieder eine ausgeglichene
Stellung erreicht.
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Gemäß der Erfindung wird dieser Nachteil dadurch vermieden, daß der
Steuerkolben in einer hohlen, mit Ausflußöffnungen für das Druckmittel versehenen
Kolbenstange des Arbeitskolbens angeordnet und an einem an der Kolbenstange drehbar
angebrachten, gewichtsbelasteten Hebel aufgehängt ist. Der Steuerkolben kann sich
dann gleichzeitig mit dem Arbeitskolben und auch gegenüber letzterem bewegen.
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Der Arbeitskolben kann jegliche Stellung innerhalb seiner Laufgrenzen
einnehmen und beibehalten. Alle unregelmäßigen Bewegungen oder Schwingungen des
Arbeitskolbens zwischen zwei Punkten werden vermieden; der Regler zeichnet sich
aus durch seine genaue Arbeitsweise, große Empfindlichkeit und Zuverläßlichkeit
im Betriebe. Er ist einfach herzustellen und kann leicht bei vorhandenen Anlagen
eingebaut und eingestellt werden, um verschiedenen Anforderungen zu genügen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt. Abb. i zeigt die Ansicht einer Dampfkesselfeuerungsanlage mit dem Regler,
der die Rauchgasklappe einstellt.
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Abb. z ist ein Schnitt durch den Regler in größerem Maßstabe und Abb.
3 ein Teilschnitt durch den Steuerkolben in größerem Maßstab.
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Die Feuerungsanlage io (Abb. i) hat eine Unterschubeinrichtung i i
und ein Unterwindgebläse 12. Die Rauchgasklappe 13 im Rauchgaskanal 1q. wird durch
den Regler 15
eingestellt, um gleichen Druck im Verbrennungsraum aufrechtzuerhalten.
Ein Druckübertragungsrohr 16 führt von der Verbrennungskammer
unter
einen Schwimmer z8 im Gehäuse 17, der den Steuerkolben 31 des hydraulischen Motors
z9 steuert. Die Flüssigkeitshöhe des Wassers in dem Schwimmergehäuse wird in üblicher
Weise konstant gehalten. Die Stange 23 des Arbeitskolbens 24 ist durch ein über
Rollen geführtes Seil 2,o mit der Rauchgasklappe 13 verbunden. Ein auf die
Klappe einwirkendes Gewicht 2 1 sucht diese ständig zu öffnen.
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Die Stange 23 des Arbeitskolbens 24 ist hohl und durch den Kolben
24 hindurchgeführt. Der Kolben wird dauernd zum oberen Ende des Zylinders 25 durch
das an die Rauchgasklappe angreifende Gewicht 21 gedrückt. Jedoch fließt Wasser
oder ein sonstiges Druckmittel in geringem stetigen Strome in das obere Ende des
Zylinders durch ein Rohr 26, und .der Flüssigkeitsdruck überwindet die Wirkung des
Gegengewichtes 21 oder gleicht sie aus. Das Rohr 26 ist mit einem Handventil 27
und einem Sieb 28 versehen. Die Flüssigkeit, die auf diese Weise dem Arbeitszylinder
nur oberhalb des Arbeitskolbens zugeführt wird, kann aus dem Zylinder nur durch
Kanäle 3o entweichen, die kurz oberhalb des Kolbens in der hohlen Kolbenstange 23
vorgesehen sind und durch den Steuerkolben 31 geregelt werden, der in der Kolbenstange
gleitet. Dieser Steuerkolben 3i ist mit dem Arbeitskolben 24 zusammen über dessen
vollenBewegungsbereich beweglich und außerdem in begrenztem Maße gegenüber dem Arbeitskolben
24 beweglich, um die Größe der Auslaßöffnungen 30 zu steuern. Diese Relativbewegung
wird vom Schwimmer 18 gesteuert.
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Vorzugsweise wird als Steuerkolben ein Rohr verwendet, das mit seinem
unteren Ende die Kanalschlitze 30 öffnet oder schließt. Ein durch den Kolben ragender
Stift 32 hält einen Verbindungsblock 33, dessen unteres Ende durch eine Kugelkette
34 mit dem Schwimmer 18 verbunden ist. Das obere Ende des Blockes ist durch eine
Kugelkette 35 und Bügel 36 mit einem Hebel 37 verbunden, der bei 40 in einem Lagerkopf
41 angelenkt ist, der seinerseits oben an der Stange 23 des Arbeitskolbens befestigt
ist. Der Hebel ragt mit einem Ende durch einen Schlitz der hohlen Kolbenstange in
diese hinein. Sein Bereich für den Ventilöffnungshub kann durch eine vom Kopf 41
getragene Stellschraube 42 begrenzt werden. Der Hebel 37 trägt ferner ein verstellbares
Gegengewicht 38, das dauernd den Steuerkolben nach oben zu bewegen sucht. Dem wirkt
der Schwimmer 18 entgegen, der den Steuerkolben nach abwärts zu bewegen und die
Kanäle 3o in der Kolbenstange zu schließen sucht. Das wirksame Gewicht des Schwimmers
18. der an seiner unteren Kante einen breiten, einwärts gerichteten waagerechten
Flansch trägt, ändert sich mit dessen Stellung gegenüber dem Spiegel des Wassers
im Schwimmergehäuse und wächst mit seiner Aufwärtsbewegung. Um selbsttätig diese
Änderung des wirksamen Ventilschließungsgewichtes auszugleichen, ist an .dem freien
Ende des Hebels 37 eine frei herabhängende Kette 43 angebracht, deren anderes Ende
am Arbeitszylinder -befestigt ist. Dadurch wird das Maß des Ansprechens des Reglers
auf irgendeine bestimmte Druckänderung über den ganzen Bewegungsbereich des Schwimmers
im wesentlichen gleichförmig gemacht. Das Gewicht 38 und die Kette 43 sind längs
des Hebels 37 verschiebbar. Der Arbeitszylinder 25 sitzt zentral auf der Decke 46
des Schwimmergehäuses i7, und durch eine Mittelöffnung 48 der Decke läuft die Kette
34. Das vom oberen Ende des Motors entweichende Wasser wird durch einen Kanal 49
in der Decke 46 in die Schwimmerkammer 17 geführt.
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Der hydraulische Motor ist durch das beschriebene Zusammenwirken seines
Steuerkolbens mit dem Schwimmer 18 so empfindlich für kleine Axialbewegungen des
Schwimmers, daß für ein genaues Arbeiten die Konstanthaltung des Wasserspiegels
in der Schwimmerkammer 17 wichtig ist.
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Im Betriebe steht der Motor gewöhnlich in Druckausgleichslage - mit
solcher Kolbenstellung, daß die Kanäle 3o durch den Steuerkolben 3 1 so weit
offen gehalten werden, daß so viel Wasser abwärts durch den Kanal 49 in die Schwimmerkammer
17 entweicht, wie durch die Leitung 26 dem Arbeitszylinder zugeführt wird. Solange
der Schwimmer 18 eine bestimmte Lage beibehält, dauert dieser ausgeglichene Zustand
an. Jeder Druckanstieg im Brennraume wird aber nach dem Innenraum des Schwimmers
übermittelt und hebt den Schwimmer. Dann hebt der Hebel 37 den Steuerkolben 3r in
der Stange des Arbeitskolbens 24, so daß die Kanäle 30 weiter geöffnet werden.
Der Wasserdruck im oberen Teil des Zylinders wird geringer, und das an der Rauchgasklappe
angreifende Gewicht, das dauernd die Klappe zu öffnen und den Arbeitskolben nach
dem oberen Ende seines Zylinders zu ziehen sucht, hebt den Arbeitskolben 24 so weit,
bis die Kanäle 30 wieder genügend gedrosselt werden, um den Ausgleichsdruck wieder
herzustellen. Sollte die Druckänderung in der Feuerung ein Druckabfall sein, so
sinkt der Schwimmer entsprechend und zieht den Steuerkolben 31 herunter unter Schwingung
des Hebels 37 gegen den Widerstand der Gewichte 38 und 43. Dies vermindert augenblicklich
die wirksame öffnung der Kanäle 30, worauf der auf
dem Arbeitskolben
lastende Wasserdruck steigt, der dann den Kolben niederdrückt, bis die Kanäle 3o
wieder genügend weit geöffnet sind und der Arbeitskolben zur Ruhe kommt.
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Die unteren Enden der Schlitze 30 sind zwecks guter Ableitung
des durchtretenden Wassers einwärts und abwärts geneigt. Dadurch werden die Wasserstrahlen
nach abwärts gerichtet, wie durch die Linien 33' in der Abb. 3 angedeutet ist, so
daß die Strahlen vom unteren Ende des Steuerkolbens 31 hinweg schräg zum Verbindungsblock
33 geleitet werden.