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Einrichtung zur Entwässerung von Dampfmaschinen, insbesondere Lokomotivhilfsdampfmaschinen
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Einrichtung zur Entwässerung von
durch ein Druckmittel -an- und abgestellten Dampfmaschinen, insbesondere von Lokomotivhilfsmaschinen,
welche in bekannter Weise unabhängig von dem im Dampfzylinder herrschenden Druck
durch: das gleiche Druckmittel wie dieDampfmaschine gesteuert wird und welche beim
Abstellen der Dampfmaschine zwangsläufig geöffnet wird, aber bei angestellter Dampfmaschine
willkürlich von Hand geöffnet und geschlossen werden kann. Bei den bisher bekannten
Entwässerungseinrichtungen dieser Art sind die Steuerorgane für die Druckmittelzufuhr
zum Anlassen und Abstellen der Dampfmaschine und zum Schließen und Öffnen der Entwässerungsvorrichtung
auf pneumatischem oder hydraulischem Wege verbunden, was eine Vielzahl von Rohrleitungen,
Ventile, Steuerkolben u. dgl. erforderlich macht. Diese vielen das Druckmittel teils
leitenden, teils steuernden Organe bedingen umständliche, schwierig zu überwachende
Bauart, geringe Betriebssicherheit und erschweren auch die Auffindung von Betriebsstörungen,
wie Verstopfungen u. dgl., deren Gefahr des Auftretens bei den vorangeführten bekannten
Einrichtungen besonders groß ist.
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Vorliegender Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die erwähnten Nachteile
der bisher bekannten Entwässerungseinrichtungen zu beseitigen und auf Dauer große
Betriebssicherheit durch Beseitigung jeder Gefahr einer falschen Einstellung der
Entwässerungseinrichtung mit Bezug -auf das An- und Abschalten der Dampfmaschine
zu gewährleisten. Der Erfindung gemäß wird dies dadurch erreicht," daß ein das Organ
für die Druckmittelzufuhr zum Anlassen und Abschalten der Dampfmaschine steuernder
Mitnehmer in der Stellung für das Abschalten der Dampfmaschine das Organ für die
Druckmittelzufuhr zum Offnen und Schließen der Entwässerungsvorrichtung in die -
Stellung bringt, in der das Druckmittel aus dem Kraftzylinder ausströmt, dessen
die Entwässerungsvorrichtung steuernder Kolben dabei durch eine Feder noch vor vollständigem
Stillstand der Dampfmaschine in die die Entleerungsvorrichtung öffnende Stellung
gedrückt wird. Durch die mechanische Kupplang
der Steuerungsorgane
für die Druckmittelzufuhr, ° zum -Anlässen und Abstellen der Dampfmaschine und zum
Schließen und Öffnen der Ent«ässerürigsvorrichtung wird eine Einrichtung zum Entwässern
von Dampfmaschinen, insbesondere Lokomotivhilfsmaschinen, geschaffen, die bei einfacher
Bauart dauernd große Betriebssicherheit aufweist und dabei ein Verstopfen der Entwässerungseinrichtung
und die damit verbundenen schwerwiegenden Folgen wirksamst ausschließt, indem das
Öl u..dgl., welches sich in den Entwässerungsorganen im Laufe des Ganges der Dampfmäschine
ansammelt, durch den noch im Zylinder vorhandenen gespannten Dampf ausgeblasen wird,
so daß einerseits absolute Dichtheit der Entwässerungsvorrichtung und andererseits
beim Eröffnen derselben stets klare Kanalquerschnitte gegeben sind.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, bei welchem beispielsweise zur Einstellung der Entwässerungseinrichtung
Druckluft verwendet wird. Abb. i zeigt in schematischer Darstellung die für die
Entwässerung dienenden Regelorgane sowie den Anschluß derselben an'den zu entwässernden
Zylinder der Dampfmaschine. Die Abb..2 und 3 stellen die Regelorgane in verschiedenen
Steuerabschnitten dar, während die Abb. q. und ä ein bauliches Ausführungsbeispiel
der für die Einstellung der Regelorgane vorgesehenen Hebelvorrichtungen zeigen.
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i ist das als Dreiweghahn ausgebildete Regelorgan zum Abschalten und
Anlassen der Dampfmaschine oder Hilfsdampfmaschine. 2 ist ein gleichfalls als Dreiweghahn
ausgebildetes Regelorgan, welches für das Öffnen und Schließen der Entwässerungsvorrichtung
vorgesehen ist. Die Dreiweghähne i und 2 stehen über eine Rohrleitung 3 mit einem
Druckluftbehälter in Verbindung. Eine Rohrleitung q. führt vom Dreiweghahn i zur
Anlaßvorrichtung der Dampfmaschine oder Lokomotivhilfsmaschine, so daß, sobald durch
entsprechende Einstellung des Dreiweghahnes in diese Rohrleitung ¢ Druckluft gelangt,
die Anlaßvorrichtung der Dampfmaschine und somit auch diese selbst durch irgendeine
bekannte Vorrichtung in Tätigkeit gesetzt wird. Strömt hingegen die Druckluft aus
dieser Rohrleitung, so wird die Dampfmaschine abgeschaltet. Vom Dreiweghahn 2 führt
eine Rohrleitung 5 zu einem am Dampfzylinder angeordneten Steuerzylinder 16, in
welchem ein durch eine Feder 17 abgefederter Kolben 18 lagert. Der Kolben 18 steht
mit der Steuerstange i9 in Verbindung, welche mittels Steuermittel-,o die Einstellung
der als Ventile 2i ausgeführten eigentlichen Entwässerungsorgane bewerkstelligt.
Die Kanäle 6 und 7 der Dreiweghähne 2 und i stehen mit der Außenluft in Verbindung,
dienen somit als Auspuff in die Atmosphäre.
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DerDreiweghahn i ist mittels eines Hebels 8 gelenkig an einen als
Stange io ausgebildeten Mitnehmer angeschlossen (Abb.4, 5). Diese Stange steht mit
ihrem entgegengesetzten Ende mit einem Halbwinkelhebel 9 in gelenkiger Verbindung.
Der Hebel 9 ist mit einem Handgriff versehen. Der zweite Arm ii des Hebels 9 ist
mit einer Feder i2 verbunden, welche an dem Gehäuse der Einrichtung befestigt ist.
Die Feder 12 ist in bezug auf den Drehzapfen des Hebels 9 derart angeordnet, daß
sie durch ihre Federkraft beide Grenzlagen dieses Hebels sichert. Auch der Dreiweghahn
2 weist einen Hebel 13 auf, der einen Handgriff trägt und mit einem Zapfen 14 versehen
ist, welcher mit einem an der Mitnehmerstange io angeordneten einseitigen Anschlag
15 zusammenarbeitet.
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Die Wirkungsweise- der Einrichtung ist -folgende: Bei abgeschalteter
Dampfmaschine nehmen die beiden Dreiweghähne i und 2 die aus Abb. i ersichtliche
gegenseitige Lage ein, während die entsprechende Stellung der Hebel in Abb. q. dargestellt
ist. In diesem Zustande ist die Rohrleitung q. durch den Kanal 7 mit der Atmosphäre
verbunden, so daß die Dampfmaschine abgeschaltet ist. Die Rohrleitung 5 ist ebenfalls
über den Kanal 6 mit der Außenluft in Verbindung und sonach die Entwässerungseinrichtung
geöffnet, da zufolge der Druckkraft der Feder 17 der Kolben 18 des Zylinders 16
nach rechts (Abb. i) gedrückt wird. Die aus Abb. ¢ ersichtliche, diesem Zustand
entsprechende Lage des Hebels 9 ist, wie bereits erwähnt, durch die Spannkraft der
Feder 12 gesichert, während der einseitig wirkende Anschlag 15 der Mitnehmerstange
io den Zapfen 14 des Hebels 13 in der aus der Abbildung ersichtlichen Lage blockiert
hält.
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Beim Anlassen der Dampfmaschine ist es erforderlich, den Hebel 9 nach
links in die Stellung @ nach Abb. 5 zu drehen, wodurch gleichzeitig auch der Hebel
8 des Hahnes i nach links zwangsläufig mitgenommen wird, während der Hebel 13 des
Dreiweghahnes 2 in seiner ursprünglichen Lage verbleibt und nur die Sicherung durch
den Anschlag 15 zufolge der Fortbewegung desselben aufgehoben wird. Während also
eine zwangsläufige Einstellung des Dreiweghahnes i stattfindet, ist es in die Willkür
des Maschinisten gelegt, den Dreiweghahri 2 nunmehr entsprechend den Betriebsverhältnissen
einzustellen (vgl. dünn eingetragene Stellung des Hebels 13' in Abb. 5), wie noch
später erläutert wird. Bei
der in Abb. 5 mit vollen Linien eingetragenen
Stellung der Hebel 9, 8 und 14 weisen die Dreiweghähne i und 2 die aus Abb. 2 ersichtliche
gegenseitige Lage auf. Die aus der Rohrleitung 3 kommende Druckluft gelangt durch
den Hahn i in die Rohrleitung 4., deren Verbindung mit dem Kanal 7 und der Außen-1'uft
nunmehr unterbrochen ist. Die Dampfmaschine wird also angelassen. Da der Hebel 13
jedoch noch in seiner ursprünglichen Lage verblieben ist, ändert auch der Hahn :2
seine ursprüngliche Stellung nicht, und die Rohrleitung 5 bleibt noch mit dem Auspuff
6 verbunden und somit -die Entwässerungseinrichtung in ihrer geöffneten Stellung.
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Nach einer bestimmten Zeit, welche von den jeweiligen Betriebsbedingungen
und insbesondere von der Jahreszeit und vorn Wetter abhängt, kann sodann das Abschließen
der Entwässerungseinrichtung bewerkstelligt «-erden. Es ist selbstverständlich,
daß der Zeitpunkt, in welchem das gesamte Kondensat aus der Dampfmaschine und den
Rohrleitungen ausgeflossen ist, nicht für alle Verhältnisse derselbe sein kann,
vielmehr eine Anpaßfähigkeit in diesem Belange von wesentlicher Bedeutung ist. Diese
ist eben durch die einseitige Wirksamkeit des Anschlages 15 und des Mitnehmers io
gegeben. Im gegebenen Zeitpunkte dreht somit der Maschinist den Hebel 13 von Hand
aus in die Lage 13" (Abb. 5), wodurch auch der Dreiweghahn 2 in die aus Abb. 3 ersichtliche
Stellung übergeführt wird. Die Druckluft aus der Rohrleitung 3 gelangt somit in
die Rohrleitung 5, deren Verbindung mit der Außenluft durch die Verdrehung des Dreiweghahnes
2 unterbrochen wurde, wirkt auf den Kolben 18 des Zylinders 16 ein und verschiebt
denselben sowie die Steuerstange i9 nach links, wodurch Abschließen der Entwässerungsorgane
stattfindet. Während des Ganges der Maschine besteht zufolge der nunmehrigen freien
Beweglichkeit des Hebels 13 die Möglichkeit, die Entwässerungseinrichtung beliebig
zu öffnen und wieder zu schließen.
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Die Abschaltung der Maschine erfolgt durch Verdrehung des Hebels 9
aus der in Abb.5 ersichtlichen Lage in die Stellung gemäß Abb. 4., bei welcher Bewegung
des Gestänges jedoch der einseitige Anschlag 15 der Stange io in Tätigkeit tritt,
d. h. den Mitnehmerstift 14. des Hebels 13 und somit auch den damit verbundenen
Entwässerungssteuerhebel 13 verdreht. In diesem Falle findet sonach zwangsläufige
Verdrehung des Dreiweghahnes 2 stau. Da gemäß dieser Stellung die Luft aus den Leitungen
.4 und in die Auspuffkanäle 7 und 6 überströmen kann und somit in die Atmosphäre
gelangt, wird die Hilfsmaschine abgestellt, während sich die Entwässerungseinrichtung
zwangsweise öffnet. Es ist also durch die erfindungsgemäße Einrichtung ermöglicht,
mit dem Abstellen der Dampfmaschine eine selbsttätige Eröffnung der Entwässerungseinrichtung
zu bewirken, während bei angelassener Maschine die Entwässerungseinrichtung beliebig
eingestellt werden kann, wodurch einerseits der Fall ausgeschlossen ist, daß der
Maschinist etwa die Entwässerung des Zylinders vergißt, andererseits aber die erforderliche
Anpaßfähigkeit der Entwässerungseinrichtung gewährt ist.
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Es ist vorteilhaft, die Feder 17, welche das Öffnen der Entwässerungseinrichtung
besorgt, so stark zu bemessen, daß sie infolge des Drucknachlasses beim Abstellen
der Dampfmaschine die Entwässerungseinrichtung etwas früher öffnet, als die Maschine
ganz abgestellt ist. Das Öl, welches sich an den Entwässerungsorganen im Laufe des
Ganges der Maschine ansammelte, wird durch eine derartige Anordnung durch den unter
vollem Druck stehenden Dampf ordentlich ausgeblasen, so daß die Entwässerungsorgane
stets entsprechend gereinigt werden, was für die Dichtheit derselben und das Erfordernis
stets klarer Kanalquerschnitte von besonderer Wirksamkeit ist. Ebenso ist es vorteilhaft,
die Abstellvorrichtung für die Dampfmaschine gegen Steuerung vom Entwässerungssteuerhebel
13 aus dadurch zu sichern, daß die Bahn des Anschlages 15 aus der Abstell- in die
Anlaßstellung der Maschine länger ausgebildet ist als die Bahn des Mitnehmerstiftes
14 aus der Offen- in die Schließstellung des zugeordneten Ventils und daß am Ende
der letztgenannten Bahn der Mitnehmer io in die Abstellage durch die Feder 12 zurückgezogen
wird, die ihn hingegen beim Anlassen nach Überschreiten eines Totpunktes in die
Anlaßstellung zieht. Der Hebel 13 und der Dreiweghahn 2 ist sonach in seiner geöffneten
Stellung während der ganzenDauer des Stillstandes derDampfmaschine gesichert.