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Vorrichtung zum Regeln der Überhitzungstemperatur des Dampfes bei
Lokomotiven mit Großrohrüberhitzern Gegenstand der Erfindung bildet eine weitere
Ausbildung der mit dem Patent 539 459. beschriebenen Vorrichtung zum Regeln
der berhitzungstemperatur bei Lokomotiven mit Großrohrüberhitzern.
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In dem Hauptpatent ist die Anordnung einer Absperrvorrichtung der
nicht mit Überhitzerelementen versehenen Rauchrohre geschützt, die selbsttätig bei
sinkender Heizgastemperatur in Wirkung tritt, indem sie die unteren, nicht mit Überhitzerelementen
besetzten Rauchrohre abschaltet und die Heizgase nur durch die mit Überhitzerelementen
besetzten Rauchrohre strömen läßt. Die Absperrvorrichtung steht dabei in Abhängigkeit
von den Druckänderungen in der Rauchkammer bzw. von dem Druck des Dampfes in oder
vor dem Blasrohr. Durch eine derartige Absperrvorrichtung ist es möglich, den Betrieb
auch an die wechselnde Beschaffenheit der Kohlen, mit welchen die Lokomotiven beheizt
werden, anzupassen. Es kann nämlich vorkommen, daß die Güte der Kohle ein Arbeiten
des Kessels lediglich mit den mit Überhitzerelementen besetzten Rauchrohren nicht
zuläßt, weil dann zum Vergasen der Kohle nicht genügend Verbrennungsluft vorhanden
wäre. Auch die Heizfläche der Rohre wird bei längerem Betriebe durch Kesselsteinbelag
in der Wärmeübertragung geschwächt, so daß eine zusätzliche Vergrößerung der Heizfläche
erwünscht erscheinen wird. Die weitere Ausbildung der Regelungsvorrichtung besteht
gemäß der Erfindung darin, daß unter Verwendung einer Reihe nebeneinanderliegender,
die Rauchrohre drosselnder Klappen eine solche Anordnung getroffen ist, daß die
Absperr- und Freigabebewegung in zwei Abschnitten erfolgt. Zu diesem Zweck ist ein
bestimmtes Abhängigkeitsverhältnis der einzelnen Klappen und ein zur Bewegungswelle
konzentrisch gelagertes besonderes Belastungsgewicht vorgesehen, welches beim Erreichen
einer bestimmten Schräglage aller Klappen in Wirkung tritt, wodurch verhindert werden
soll, daß eine Klappe sich voll öffnet, während andere Klappen noch in mehr oder
weniger weiter Drosselstellung sich befinden. Erst wenn sämtliche Klappen weit genug
angehoben sind, sind sie in der Lage, den Gegengewichtshebel gemeinsam bei weiterer
Freigabe des Weges für die Heizgase durch die unteren Rauchrohre anzuheben.
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In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht,
und zwar zeigt Abb. z eine Stirnansicht, Abb.2, 3 und 4 Seitenansichten in verschiedener
Klappenstellung, Abb. 5 eine Einzelheit.
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Gemäß der Zeichnung besteht die Drosselvorrichtung aus einem Satz
von Klappen, z. B. fünf Klappen r, 2, 3, 4 und 5, welche auf einer
Welle
6 pendelnd aufgehängt sind, die ihrerseits in zwei Lagern io -und m der Rauchkammerwand
ruht.
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Diese Klappen haben an dem Scharnierrande in der Mitte Ausschnitte
zum Festlegen der Klappen auf der Welle. In die Ausschnitte greifen in der Welle
6 sitzende Schrauben 29 ein. Zwei äußere und die mittlere Klappe sind mit Belastungsgewichten
i9 und 20 versehen, die um einen Stützpunkt in Kreisbogen 23 verschiebbar und feststellbar
das Regeln des Belastungsmoments ermöglichen.
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Alle Klappen sind untereinander durch Anschlagleisten 16 verbunden.
Der auf die Klappen einwirkende Zug kann dadurch von der einen Klappe zur anderen
übertragen werden. Die Klappen 2 und 4 stehen mittels der Hebellaschen 14 mit der
Bewegungswelle 7, die in Lagern 12 ruht, in Verbindung.
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Die Welle 7 besitzt nun einen Belastungshebel 9 mit verschiebbarem
Gewicht 21. Dieser ist mit einem Ausschnitt an seiner Nabe versehen, in welchen
ein an der Welle 7 angebrachter Zapfen 30 eingreift, so daß die Bewegung
des Hebels nach oben und nach unten begrenzt ist. Dadurch entsteht bei Auflage des
Hebels 9 auf einen durch Schraube 25, welche im Anschlagwinkel 24 sitzt, einstellbaren
Anschlag ein Freilauf um den 4 a für die unter dem Einfluß einstellbarer Sondergewichte
2o stehenden Klappen, die gemeinsam nach Öffnung um den ,#S a bei genügend starkem
Zug den Belastungshebel 2i anheben.
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An Stelle der Einstellung durch den Anschlag 25 kann auch eine solche
durch ein zum Führerstand führendes Zugseil erfolgen, so daß die Bewegung der Einzelldappen
in beliebiger Weise begrenzbar ist. Das Festlegen der Anfangsstellung des Gewichtshebels
9 hängt ab von der gewünschten Überhitzungstemperatur. Je tiefer das Belastungsgewicht
21 eingestellt wird, je eher es also bei Öffnung der Klappen von diesen zum weiteren
Einschalten der unteren Rauchrohre angehoben werden muß, desto höher wird die Überhitzungstemperatur
gebracht werden können. Im anderen Fall, wenn zunächst nur die auf die Klappen i,
3 und 5 wirkenden kleinen Gegengewichte. angehoben zu werden brauchen, wird die
ffnung der unteren Rauchrohre für den Durchtritt der Heizgase eher erfolgen und
infolgedessen die Temperatur in den mit Überhitzerelementen besetzten oberen Rauchrohren
nicht so hochsteigen.
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Die Arbeitsweise der Einrichtung ist also die folgende: Bei stillstehender
Lokomotive sind alle Klappen durch das Eigengewicht derselben und der an ihnen angebrachten
Gewichte geschlossen. Die Gase können nur durch die Rauchrohre mit den eingebauten
L7berhitzerelementen durchströmen. Bei der Fahrt wirkt der durch das Blasrohr auströmende
Dampf saugend auf die Klappen. Solange diese Wirkung innerhalb gewisser Grenzen
bleibt, die durch die einstellbaren Belastungsmomente bestimmt sind, bleiben die
Klappen geschlossen, die Gase gehen durch die oberen, mitÜberhitzerelementen versehenen
Rauchrohre. Sobald jedoch der Druckunterschied zwischen Feuerbüchse und Rauchkammer
wächst, so daß die Saugwirkung auf die Einzelklappen größer wird- als das Eigengewicht
der Klappen samt Gegengewicht, Gewicht des Gestänges und Widerstand durch Lagerreibung,
dann heben sich die Einzelklappen allmählich an (Z ß). Die Bewegung der Klappen
wird jedoch begrenzt durch die Wirkung des Belastungsgewichts 21, welches erst dann
angehoben werden kann, wenn sämtliche Klappen die gleiche, von der Voreinstellung
abhängige Schräglage eingenommen haben, um dann gemeinsam das Gewicht 21 anzuheben.
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Dadurch, daß die einzelnen Drosselklappen für sich genau eingestellt
werden können, daß ferner der Einzelklappenweg bis zur gemeinsamen Wirkung auf das
Gegengewicht 21 einstellbar ist, und dadurch, daß auch dieses Gegengewicht wieder
verstellt und seine Bewegung eingestellt werden kann, ist es möglich, die Dampferzeugung
und den Grad der Überhitzung allen Anforderungen des Betriebes, der Kohlenbeschaffenheit,
der Belastung usw. bestmöglich anzupassen. Die höchstzulässige Überhitzungstemperätur
kann ständig mit der Rostbeanspruchung in Einklang gebracht werden, da die durch
den Saugzug auf die Drosselklappen wirkenden Kräfte, wenn sie einen bestimmten einstellbaren
Betrag überschreiten, volle Öffnung der unteren Rauchrohre für den Durchtritt der
Gase einschalten, und dadurch trotz veränderlicher Rostbeanspruchung die Überhitzungstemperatur
auf höchstzulässiger Stufe gleichbleibend erhalten.
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Die selbsttätige Regelung vermittels des Differentialkolbens kann
auch hier Anwendung finden, so daß anstatt der Schraube 25 der Differentialkolben
die Regelung der Stellung des Gegengewichts zum Einschränken der Überhitzungstemperatur
und guter Dampferzeugung bewirkt.