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Ölpumpenantrieb mittels eines durch Dampf stoßweise belasteten Kolbens
für schwungradlose Dampfmaschinen Die Erfindung betrifft einen Ölpumpenantrieb für
schwungradlose Dampfmaschinenaggregate, insbesondere solche, bei welchen die Steuerung
verkapselt angeordnet ist und infolgedessen keine außenliegende bewegliche Teile
vorhanden sind, durch die man eine Schmiervorrichtung, z. B. eine Ölpumpe, antreiben
lassen könnte.
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Die Erfindung bezieht sich auf einen mittelbar stoßweise über eine
nur nach einer Richtung mitnehmende Kupplung, z. B. ein Ratschengetriebe, wirkenden
Ölpumpenantrieb mittels eines hin und her gehenden Kolbens für schwungradlose Dampfmaschinenaggregate,
wie z. B. Speisepumpen, Bremsdruckluftpumpen u. dgl.
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Die Erfindung ist gekennzeichnet durch einen in einem an das Abdampfrohr
der Dampfmaschine angeschlossenen Gehäuse pendelartig aufgehängten Schwingkolben,
der durch den Dampfstoß bis zu der Austrittsöffnung des Auspuffes aus dem Gehäuse
schwingt und nach Beendigung eines jeden Auspuffes lediglich durch sein Eigengewicht
wieder in seine Mittellage zurückfällt.
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Es ist bekannt, Schmiervorrichtungen durch den Auspuff einer Maschine
anzutreiben. Auch ist es bereits bekannt, zum Antrieb für Schmiervorrichtungen Schwing-
oder Flügelkolben zu verwenden, die durch Frischdampf oder Druckluft angetrieben
werden. Hierbei handelt es sich jedoch nicht um pendelartig aufgehängte Schwingkolben,
so daß eine besondere Steuerung durch Ventile, Schieber o. dgl. für das Antriebsmedium
erforderlich ist.
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Andererseits sind an sich für Schmiervorrichtungen selbst auch Schwingkolben
mit pendelnder Aufhängung in einem Gehäuse bekannt, wobei aber der Raum, in dem
der Schwingkolben pendelt, nicht als Druckraum für den Antrieb des Kolbens dient,
sondern als Aufnahme- und Durchleitungskammer für das absatzweise durch den Kolben
zu fördernde Schmiermittel. Der Schwingkolben erhält dabei seinen Antrieb über einen
Kurbelhebel von einer geeigneten Antriebsvorrichtung und besitzt zum absatzweisen
Fördern des Schmiermittels ein Rückschlagventil, ebenso wie auch das Gehäuse zu
diesem Zweck mit Rückschlagv entilen ausgerüstet ist.
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Gemäß der Erfindung dient dagegen der pendelartig aufgehängte Schwingkolben
seinerseits zum Antrieb einer Schmiervorrichtung, indem er stoßweise durch Abdampf
aus seiner Mittellage, in die er durch sein Eigengewicht zurückkehrt, herausbewegt
wird und dabei z. B. auf ein Ratschengetriebe einwirkt, welches seinerseits in bekannter
Weise die Schmiervorrichtung über ein Gestänge beeinflußt. Der Schwingkolben besitzt
keinerlei Ventile o. dgl., steuert vielmehr selbst -durch seine Bewegung den Auslaß
des Auspuffes aus
seinem Gehäuse, indem er bis zu der Austrittsöffnung
des Auspuffes aus dem Gehäuse ausschwingt.
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Neben dem Vorteil einfachster Bauart ohne Ventile o. dgl. bei Ausnutzung
von Abdampf, besitzt der Olpumpenantrieb gemäß der Et; findung noch den weiteren
Vorteil einer ge-' wissen Dämpfung auf Grund des zwischengeschalteten Abdampfpolsters,
so daß im Gegensatz zu einigen der bekannten Konstruktionen keine harten Schläge
auf die Schmierpumpe übertragen werden. Auch ist als vorteilhaft noch hervorzuheben,
daß, während beiden bekannten Schmierpumpenantrieben vermittels hin und her gehender
Kolben die Schmierpumpe synchron mit der zu schmierenden Maschine arbeitet, und
zwar unabhängig von der Belastung der letzteren, äer Ölpumpenantrieb gemäß der Erfindung
die Ölmenge jeweilig im Verhältnis zu der Arbeit der zu schmierenden Maschine liefert,
da der Abdampf den Schwingkolben und damit den Ratschenantrieb- zu einem um so größeren
Ausschlag bringt, je schwerer die Maschine belastet ist, wodurch dann auch eine
entsprechend größere Ölförderung erzielt wird.
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Auf der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise
dargestellt, und zwar zeigen Fig. i den erfindungsgemäß ,ausgeführten Antrieb mit
Ölpumpe, teilweise im Längsschnitt und teilweise in Ansicht, Fig. 2 denselben, teilweise
in Seitenansicht und teilweise im Querschnitt nach Linie A-B der Fig. i, Fig. 3
und 4 Anordnungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes.
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Der Dampfzylinder i mit dem Niederdruckluftzylinder 2 und dem Hoehdruckluftzylinder
3 nebst Kolbenstange 4 und Steuerkammer 5 bilden eine Luftpumpe in der Ausführung,
wie sie bei Eisenbahnluftdruckbremsen als Luftverdichter Verwendung findet. Durch
das Rohr 6 strömt Kesseldampf in die Steuerkammer 5 des Dampfzylinders, und der
Auspuffdampf gelangt durch das Rohr 7 und 8 ins Freie bzw. in einen Vorwärmer.
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Zwischen die Auspuffrohre 7 und 8 ist ein Gehäuse 9 eingeschaltet,
welches zweckmäßig die in Fig. i dargestellte Form besitzt. Das Gehäuse hat an zwei
Seiten Flachwände io, in welchen, die Welle z i gelagert ist. An der Welle ist der
Schwingkolben iä und ferner außen der Arm 13 befestigt. Das Gehäuse ist mit einer
:Eintrittsöffnung-14 und einer Ausströmöffnung 15 versehen, an die die erwähnten
Rohre 7 und 8 anschließen.
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Der Schwingkolben 12 ist im Raum 16 des Gehäuses 9 in der Weise angeordnet,
daß zwischen Kolben und Gehäusewand ein ge= wisser Spalt vorhanden ist, um jegliche
Reibung zu vermeiden. Der Kolben hat ferner ein so großes Eigengewicht, daß er sich
trotz der :'angekuppelten Teile immer in seine unterste 'Oberhalb lotrechte Stellung
einzustellen sucht.
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Oberhalb des Gehäuses 9 ist eine an sich `tiäkannte Ölpumpe bzw. Schmiervorrichtung
b-17 angebracht, die z. B. durch einen Ratschenantrieb 18 angetrieben wird. Letzterer
besitzt einen Antriebsarm i9, der durch eine Verbindungsstange 2o mit dem Arm 13
des Kolbens 12 verbunden ist. Um die Schmiervorrichtung zwecks Kontrolle auch von
Hand antreiben zu können, ist eine Handkurbel 2I vorgesehen.
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Die Ölpumpe 17 drückt das Öl zu den Schmierköpfen 22, von denen mehrere
nebeneinander angeordnet sind. Von diesen Schmierköpfen wird dann das Schmieröl
z. B. durch die Leitung 23 in die Steuerkammer 5, ferner durch die Leitung 24 zu
.der Kolbenstange 4, außerdem durch die Leitungen 25 b.zw. 26 zu dem oberen Luftzylinder
:2 bzw. dem unteren Luftzylinder 3 geführt, so daß die ganze Luftpumpe ausgiebig
geschmiert wird: Fig. 3 zeigt eine solche Anordnung, bei der die ganze Abdampfmenge
durch die Kammer 16 hindurchströmt, während bei der Anordnung nach Fig.4 ein Teil
des Abdampfes durch das Rohr 7 unmittelbar ins Freie bzw. in den Vorwärmer geführt
wird und der Rest .durch das Abzweigrohr 28 und von hier in die Kammer 16 gelangt,
in welcher sich der Schwingkolben 12 befindet.
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Die Vorrichtung arbeitet in folgender Weise: Da entweder der ganze
Auspuffdampf (Fig. 3) oder ein Teil desselben (Fig. 4) durch das Rohr 7 bzw. 28
stoßweise in, den Raum 16 gelangt, wird der Schwingkolben 12 nach jedem Kolbenhub
der Dampfmaschine in Pfeilrichtung 30 gedrückt. Die Bewegung des Schwingkolbens
wird durch den Arm 13, die Stange 2o und den Arm i9 auf den Ratschenantrieb 18 der
Ölpumpe übertragen. Der Schwingkolben 12 wird so weit in Pfeilrichtung 3o bewegt,
bis die Öffnung 15 freigegeben ist, wodurch die in die Kammer 16 geführte Auspuffdampfmenge
durch das Rohr 8 (Fig. 3) bzw. durch das Rohr 29 (Fig.4) ins Freie bzw. in den Vorwärmer
strömt. Nach Beendigung der Ausströmung fällt der Schwingkolben durch sein Eigengewicht
in die eingezeichnete lotrechte Mittelstellung zurück, so daß auch der Ratschenantrieb
18 und das Gestänge 13, 20, i9 in die Anfangslage zurückgebracht werden.
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Auf diese Weise wird also der Ratschenantrieb. der Schmierpumpe nach
jedem Kolbenhub der Dampfmaschine um einen gewissen
Winkel weitergeschaltet,
so daß eine fortlaufende Ölförderung durch die Schmierpumpe gesichert ist. Vorteilhaft
ist, durch diese Konstruktion weiter, daß sie ohne weiteres an jedem schwungradlosen
Dampfmaschinenaggregat angebracht werden kann, da der ganze Olpumpenantrieb einfach
in das Auspuffrohr eingeschaltet werden kann, ohne daß irgendein Umbau der Maschine
selbst erforderlich ist, zumal es gleichgültig ist, wohin der Auspuffdampf geleitet
wird, ob ins Freie, in einen Vorwärmer oder in einen Kondensator. Die Konstruktion
hat ferner noch den großen Vorteil, daß in dem Antrieb Rückstellfedern vermieden
sind, wodurch auch eine zuverlässige Arbeitsweise gesichert ist. Dadurch, daß das
Ölgefäß oberhalb der Kammer des Schwingkolbens angebracht ist, wird erreicht, daß
der Auspuffdampf den Ölbehälter heizt; es kann auch ein Teil des Auspuffdampfes
für Heizungszwecke unmittelbar in den Ölbehälter durch einen Kanal bzw. ein Rohr
geführt werden. , Bei der Ausführung nach Fig.. q. kann die Menge des zu dem Kolben
geführten Auspuffdampfes durch eine Regelvorrichtung eingestellt werden, um stets
eine richtige Bewegung .des Kolbens zu erhalten.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist auch für mehrere schwungradlose
Maschinenaggregate gleichzeitig geeignet, z. B. in der Weise, daß sie in das Auspuffrohr
des einen Aggregates eingebaut wird und die so von diesem angetriebene Ölpumpe auch
das Schmieren der anderen Maschinenaggregate versieht: ist z. B. auf einer Lokomotive
je eine Luft- und Speisepumpe angebracht, welche im großen und ganzen während der
ganzen Dienstzeit der Lokomotive zusammenarbeiten, so kann für beide Pumpen eine
gemeinsame Schmiervorrichtung angebracht werden, welche durch den Auspuffdampf des
einen Maschinenaggregates angetrieben wird. Dadurch werden natürlich auch die Anschaffungskosten
wesentlich verringert.