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Dampfkraftfahrzeug mit einer Feuerung für festen Brennstoff Die Erfindung
bezieht sich auf ein Dampfkraftfahrzeug mit einer Feuerung für festen Brennstoff,
z. B. Koks, und einem. Gebläse zum Einführen von Luft, einem Dampfkessel, einer
Dampfmaschiine und einem Luftkühler zum Niederschlagen des von der Dampfmaschine
strömenden Dampfes.
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Gemäß einem wesentlichen Merkmal der Erfindung ist der Dampferzeuger
seitlich der mit Kolbs beschickten Feuerung derart anet, daß e r nicht der Ausstrahlung
dieser Feuerung au@säesetzt ist und seine; Beheizung hauptsächlich durch Konvektion
durch die vorbeistreichenden: heißen Gase der Feuerung erfolgt. Durch Bemessung
der in die Feuerung eingeblasenen Luft wird auf dielse, Weise, die Zufuhr von Wärmeeinheiten
zum Dampferzeuger und folglich die, Dampfeirzeugung geregelt. Wenn nun das Fahrzeug
hält, wird keines Luft mehr in die Feuerung geblasen, so daß diese langsam weiterbrennt
und im Dampferzeuger keine Dampfbildung mehr auftritt. Sobald wieder Luft in die
Feuerung geblasen wird, entsteht neuer Dampf für das Anfahren des Lastkraftwagens.
Auf diese Weise wird eine große Anpassungsfähigkeit der Dampfeirzeugung erzielt,
da diese nur von der Luftzufuhr vom Gebläse zur Feuerung abhängig ist.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung wird darin gesehen, daß die in
bekannter Weise selbsttätige, durch dieTemperaturunterschiede
an
mehreren Punkten -eines mit dem Dampferzeuger verbundenen Wasserstandrohres bewirkte
Regelung der Dampferzeugung im Dampferzeuger und der Wasserzufuhr zu diesem Dampferzeuger
durch elektrische Widerstände: erzielt wird, die an drei verschiedene Temperaturen
aufweisende Stellen des Wasserstandro ires aufgewickelt sind, und die Schwankungen
der elektrischen Widerstände über Relais das Anlassen oder das Abstellen der El@elctromotor°n
für das Gebläse der Feuerung sowie der Wasserspeisepumpe hervorrufen.
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Hierdurch wird erzielt, daß der Fahrer des Fahrzeugs ebenso wie bei
einem Benzinmotor beim Niederdrücken des Fußhebels für die Dampfzufuhr zum NIctor
selbsttätig die Entstehung einer geeigneten Dampfmenge im Dampferzeuger, und ihre
Fortleitung zum Motor auslöst.
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Zur Verhinderung eines ungewöllten zufälligen Anfahrens des Fahrzeuges
ist erfindungsgemäß an der Dampfzuleitung zum iNIotor ein elektromagnetischer Sperrschieber
vorgesehen. Dieser wird durch einen Kontaktschlüssel bedient, so daß der Dampf nur
dann zum Motor. strömen kann, wenn sich der Kontaktschlüssel in der Betriebsstellung
befindet.
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Erfindungsgemäß ist ferner ein elektromagnetischer Sperrschieber an
einer Verbindungsleitung zwischen dem Dampfeinlaß und dem Auspuff des Motors vorgesehen,
der ebenfalls mittels Kontaktschlüssels betätigt wird. Auf diese Weise ist
der Sperrschieber beim Halten des Fahrzeuges und bei abgestellter Stellung des Kontaktschlüssels
geöffnet, und der etwa noch entstandene Dampf strömt unmittelbar von der Zuleitung
in den Auspuff, ohne den Motor zu durchqueren, was dem bei einem Verpuffungsmotor
benutzten Ausrücksystem gleichkommt.
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Gemäß einem «,-eiteriii Merkmal der Erfindung wird der Abdampf der
Dampfmaschine, anstatt wie bei den allgemein üblichen Ausbildungen unmittelbar in
den Kühler überzugehen, vorerst in den Speisewasserbehälter geleitet. Die Gründe
für diese Anordnung werden in der nachstehenden Beschreibung dargelegt.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand dargestellt. Es zeigt
Abb. i die schematische Ansicht der hauptsächlichsten Bauteile eines nur beispielsweise
beschriebenen Lastkraftfahrzeuges mit den entsprechenden Schaltungen und Abb.2 einen
Seitenaufriß des Lastkraftfahrzeuges mit den auf dem Fahrzeugrahmen eingebauten
Hauptbauteilen.
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Die selbsttätige Einrichtung zum Erzeugen und N i. dersclilag°ii des
Dampfes besteht im wesentlichen aus einer Feuerung, einem Dampfnessel und einem
Luftkühler zum Niederschlagen des von der Dampfmaschine strömenden Dampfes mit den
zugehörigen Zubehört-eilen, wie Wasserbebälter, Pumpen und Ventile.
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Die an der einen Seite eines Lastkraftfahrzeug,s eingebaute Feuerung
a ist teilweise als Gasgenerator ausgebildet und enthält eine feuerfeste Innenwand,
die in der Nähe des Feuerungslierdes einen Brennstoffvorrat b abgrenzt. Die Feuerung
ist dabei für einen billigen Brennstoff mit geringem Gehalt an flüchtigen Stoffen,
z. B. in Gasanstalten anfallenden Koks, berechnet. Die Luftzufuhr erfolgt mittels
eines Gebläses c, das durch einen Elektromotor d angetrieben wird. Der Motor d wird
von einer Batterie f aus mit Strom ge-
speist, die ständig durch einen
auf der Antriebswelle aufgesetzten Stromerzeuger e aufgeladen wird.
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Die Feuerung liefert Rauchgase von einer Temperatur von äoo bis iooov
C, die noch viel unverbrannte Gase enthalten und unter den Dampfkessel g (Abb. 2)
geleitet werden, wo ihnen das Gebläse c Luft zuführt, die die vollständige- Verbrennung
der Gase in dem Dampfkessel g ermöglicht.
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Der Dampfkessel g besteht aus einem äußeren Zylinder g 1 und einem
inneren gleichachsig angeordneten Zylinderg2. Die Rauchgase strömen von unten nach
oben durch den Zylinder g:, in den von diesem und dein Außenzylinder g1 gebildeten
Durchlaß h, der die Gase von oben nach unten leitet. Die Rauchgase «-erden alsdann
in einem Sammler i. aufgefangen und aus diesem zu einer Esse j oder einem Abzugskanal
geleitet, der zweckmäßig am oberen Ende mit einem Saugventil j1 versehen ist, um
den Durchzug im :Abzugskanal zu begünstigen.
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Im Zylinder g= befinden sich senkrechte Verdampfer k, während im Durchlaß
h ein Speisewasservorwärrner in und ein Überbitzer l
angeordnet sind.
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Das von einer Pumpe r unter dem Antrieb der Fahrzeugdampfmaschine
p geförderte Speisewasser wird aus einem Behälter n durch ein IZiiclcschlagventil
s in den als Heizschlange ausgebildeten Vorwärmer ni gedrückt und gelangt alsdann
in einen Zylinderbehälter q1 und die, Verdampfer 1. Der erzeugte Dampf strömt durch
den Überliitzer L über eine Leitung o zur Dampfmaschine p. Ferner ist der Behälter
q1 durch eine Leitung q= an das untere, Ende der Heizschlange in angeschlossen.
Diese Leitung q2 ist finit einer Vorrichtung c13 zum Drosseln oder Unterbinden des
Wasserumlaufs vom Vorwärmer in, über Leitung d= zum Behälter q1 versehen. Bei abgestellter
Wasserzufuhr läuft sodann das im Behälter q1 befindlich,-- Wasser unter der Wirkkung
Beis
Wärmesaugdrucke,s über die Leitungen q2, q3 in den Vorwärmer m und somit auch in
die Verdampfer h, die auf diese Weise geschützt sind.
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Der durch eine Leitung t abziehende entspannte Abdampf der Dampfmaschine
p strömt durch einen Entöler 7c1 und wird im Gegensatz. zu den bekannten Vorrichtungen
dieser Art nicht unmittelbar zum Kühleir weitergeleitet, sondern zunächst durch
-den Wasserbehältern, in dem das aus, dem im oberen Teil des Fahrzeuges angeordneten
Kühler u absinkende Wasser sich sammelt.
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Diese Ausbildung bietet einen doppelten Vorteil: a) Der zur Maschine
p austretende Dimpf ist im allgemeinen überhitzt und bekanntlich im Kühler nicht
leicht niederzuschlagen. Wird also der von der Maschine p austretende Dampf in den
Wass@eTbeb ,älter geleitet, so sättigt er sich dort auf, und der Kühler hat nur
gesättigten Dampf zu behandeln; b) der von der Maschine austretende Dampf enthält
öl, das die Innenwand des Kühlers überziehen könnte. Durch. den Durchgang
des Dampfes durch den Wasserbehälter wird der Dampf gereinigt, bevor er zum Kühler
weitergeleitet wird.
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Die Dampfkühlervorrichtung u, die, im geschlossenen Kreislauf an den
Behältern angeschlossen ist, saugt den gesättigten Dampf durch. eine Leitung v an.
Das niedergeschlagene, Wasser kehrt über eine Leitung v1 zum Behältern zurück.
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Neben der das Wasser vom Behälter n über einen Entöler w fördernden
Hauptspeisepumpe r- ist noch eine Hilfspumpe x vorgesehen. Diese Hilfspumpe,
x wird von einem durch die Batterie f gespeisten Motor x1 angetrieben, wenn das
Fahrzeug hält. Die gemeinsame Druckleitung x2 dieser Pumpen hat einen Nebenschluß
y, der zum Behälter rt führt und mit einem Magnetschieber y1 versehen! ist, der
sich unter der Wirkung des Speisewas:serreglers öffnet, wenn der normale Wasserstand
im Dampfkessel erreicht ist. Die Förderung der von, der Dampfmaschine weiteihin:
angetriebenen Hauptpumpe: r wird alsdann einfach, über diel Zweigleitung
y zum Behälter n zurückgeloitet.
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Die Kühlervorrichtung besteht aus einem oder mehreren Kühlern, z.
B. zwei Kühlern u1 und u2, die am Behälter rt in Parallelschluß liegen und beispielsweise
auf dem Dach des Fahrerhauses (Abt. 2) angeordnet sind. Das Saugventil j1 liegt
hinter den Kühlern it (Abb.2) und begünstigt den Durchzug der Kühlluft durch den
Kühler, wenn das Fahrzeug im Gange ist.
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Während der Fahrt ist der Kühler auf diese Weise infolge der Geschwindigkeit
des Fahrzeuges durch. die Luft gekühlt. Beim Halten oder bei kleinen. Fahrgeschwindigkeiten:
saugen Gebläse r, 2 (Abb. 1) die erforderliche Kühlluft an. Diese Gebläse «-erden
selbsttätig durch die Temperatur des gesättigten Dampfes innerhalb des Kühlers mittels
einer noch zu beschreibenden Vorrichtung geschaltet.
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Ein unmittelbar ablesbarer WassLr'standsanzeiger 4 oder am Behältern
angebrachte Meßhähne 3 zeigen beim Halten des Fahrzeuges an, ob, der Wasserumlauf
des Dampferzeugers die richtige Wassermenge, enthält.
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Zur Einrichtung gehört ferner eine, selbsttätige Vorrichtung 40 zum
Regeln der Luftzufuhr zur Feuerung und der Wasserzufuhr zum Dampfkessel. Diese.
elektrische Vorrichtung bekannter Bauart dient zum Messen der Temperaturunterschiede
an drei Stellen A, B, C des Wasserstandrohres 4. des Dampfkeissels.
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Der Punkt A liegt in der dauernd vom sättigenden Dampf umspülten Zone
des Dampfkessels; der Punkt B befindet sich: in Höhe des normalen Wasserstandes
im Dampfkessel, und der Punkt C befindet sich. in Höhe des zulässigen Mindestwasserstandes.
An jedem der Punkte A, B, C sind elektrische Widerstände aufgewunden.
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Die Temperatur im Punkt A schwankt bekanntlich zugleich mit dem Druck
des Dampfes in diesem Punkt und folglich im Dampfkessel. Sinkt der Druck, so, sinkt
auch die Temperatur, und folglich ändert sich der Widerstand der elektrischen Wicklung,
die. in einem mit geeigneten Relais versehenen Stromkreis derart angeardnet ist,
daß die Widersta,ndsschwankungen auf den das Gebläse c der Feuerung antreibenden
Elektromotor d einwirken: Auf diese Weise wird die Feuerung angefacht, wenn der
Druck absinkt, und umgekehrt.
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Die Temperaturunterschiede zwischen den Punkten A und
B ändern sich, je nachdem der Wasserstand im Dampfkessel über' oder unter
dem Punkt B liegt. Sinkt der Wasserspiegel unter den Punkt B, so bewirken die Schwankungen
des elektrischen Widerstandes zwischen A und B über geeignete Relais
das Anlassen des Motors x1 der Pumpe x, die den Dampfkessel mit Wasser versorgt.
Sobald also der Wasserstand unter den Punkt B absinkt, wird der Motor x1 selbsttätig
in Betrieb a setzt und umgekehrt wiederum abgestellt, sobald der Wasserstand über
B hinaus ansteigt.
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Eine ähnliche Vorrichtung hat zur Folgei, daß beim Absinken des Wasserstandes.
im Dampfkessel unterhalb des Punktes C die Sch@wankunb n des elektrischen Widerstandes
zwischen A und C die Abschaltung des das Gebläse e antreibenden Motors
d und folglich die Unterbrechung der Dampferzeugung bewirken.
Die
Gangänderungen der Dampfmaschine werden mit Hilfe eines Beschleunig-ungshebels 15
geschaltet, der auf einen an der Dampfzuleitung o vorgesehenen Schieber 16 und den
Einlaßmechanismus der Dampfmascliiiie einwirkt. Neben dem Schieber 16 ist ein elektromagnetischer
Schieber 17 vorgesehen, der durch einen Kontaktschlüssel 18 derart geschaltet wird,
daß jeglicher Dampfeinlaß während des Haltens des Fahrzeuges unmÖglich ist.
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Schließlich kann das zufällige Anfahren d.es Fahrzeuges infolge einer
Leckstelle in den Schiebern 16, 17 durch einen magnetischen Schiet)e-r i9 vollständig
verhindert werden, der heim Halten des Fahrzeuges, die durch die Schieber 16 und
17 noch durchströmenden Dampfmengen unmittelbar zum Kühler leitet und die zur Dampfmaschine
p führend-- Leitung o mit der Al)daml)flcitung t verbindet. Dieser Schieber i9 wird
beim Halten des Fahrzeuges durch den Kontaktscliliissel 18 geöffnet.
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Die Feuerung ist derart ausgebildet, daß sie selbst bei längerem Halten.
des. Fahrzeuges nicht ausgeht, weil ein Teil des Brennstoffvorrates dauernd weiterglimmt.
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Um das Fahrzeug in Gang zu setzen, braucht nur der Kontaktschlüssel
i 8 herumgedreht zu werden. Dieser öffnet den Schieber 17, schließt den Schieber
i9 und schaltet die s,z-°Il)sttätige Reh-elvorrichtung 4.o ein. Durch bedienen des
Beschleunigungsfußhebels r 5 wird der Schieber 16 mehr oder wenig:r L'enfftiet und
läßt den im Dampfkessel erzeugten Dampf zur Dampfmaschine p durch.