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Vorrichtung zum selbsttätigen von Dampfkessel.
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u. dgl. sehr erhebliche Verstellkräfte erfordern, während anderseits die Messgeräte, von denen die selbsttätige Regelung gesteuert werden muss, nur sehr schwache Drehmomente haben, wie z. B. Zugmesser, Kohlensäureanzeiger, Thermometer und ähnliche. Es ist bekannt, Verstellkräfte durch Zwischenschaltung
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aus. um die Steuerung von Servomotoren zu betätigen.
Gemäss der Erfindung wird zur Vermittlung des Antriebes der Regelorgane des Kessels eine
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um den Zeiger eines empfindlichen elektrischen Messinstrumentes um den fünfzigsten Teii seines Mess- bereiches zu bewegen, beträgt ungefähr 510 bis 512 Watt. Ein derartiger Ausschlag reicht aus. um durch die Wheatstonesche Brücke einen Motor von 500 Watt in Tätigkeit zu setzen, das bedeutet also eine Leistungsübersetzung in der gewaltigen Grössenanordnung von 1 : 1014.
Es ist zwar bekannt, vermittels der Wheatstoneschen Brücke Bewegungen von einer Stelle an einen entfernten Punkt zu übertragen. Die Möglichkeit jedoch, mit der Brückenschaltung eine bewegende Kraft wesentlich zu vergrössern, ist bisher noch niemals ausgenutzt worden. Zugunsten der Erfindung kommt noch hinzu, dass die genannte Anordnung der Wheatstoneschen Brücke gerade für den Kesselbetrieb besonders geeignet ist ; denn selbst wenn die Vorrichtungen zur Veränderung des Brückenwider- standes so empfindlich gebaut sind. dass äusserst geringe Drehmomente zu ihrer Verstellung ausreichen, so lassen sie sich trotzdem so widerstandsfähig herstellen, dass sie auch in einem Kesselhause betriebssicher arbeiten.
Eine zweite besondere Eigenart der Erfindung besteht darin, dass die Regelbewegungen durch eine in gleichmässigen Zeitabständen wirkende Hilfskraft veranlasst werden. Diese Hilfskraft arbeitet mit einem Messgerät in einem Brückenzweig oder im Diagonalleiter derart zusammen, dass jedesmal, wenn die Hilfskraft wirksam wird, eine bestimmt bemessene Begelbewegung zustande kommt, aber nur dann,
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bewegung lediglich von der Abweichung vom Normalzustand abhängig ist. Es tritt beispielsweise häufig ein, dass die Dampfgeschwindigkeit in der Rohrleitung plötzlich sehr stark ansteigt, aber wenige Sekunden danach schon wieder bis nahe auf das Normalmass gesunken ist. Bei den meisten bekannten Regeleinrichtungen wird dabei eine erhebliche Verschiebung der Regelorgane veranlasst.
Bis diese wieder
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Bei der Erfindung werden Abweichungen des Normalzustandes, die schon wieder beendet sind, ehe die nächste Betätigung der Hilfskraft einsetzt, überhaupt nicht berücksichtigt. Auch wenn eine besonders grosse Abweichung einmal gerade in dem Augenblick auftritt, in dem die Hilfskraft wirksam wird, so erreichen die Regelbewegungen des Motors doch immer nur ein bestimmtes Mass, durch das die Stetigkeit des Betriebes nicht allzusehr gestört werden kann. Erst wenn beim nächsten Wirksamwerden der Hilfskraft sieh zeigt, dass die Regelbewegung nicht ausgereicht hat, veranlasst die Hilfskraft eine weitere Bewegung.
Eine derartige in bestimmten Zeitabständen wirkende Hilfskraft kann gleichzeitig dazu dienen,
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dies lässt sieh beispielsweise derart durchführen, dass im Ausschlagbereich des messenden Zeigers Kontakteinrichtungen angeordnet sind, welche durch die Hilfskraft geschlossen werden, wenn der Zeiger bestimmte Abweichungen vom Normalzustand anzeigt. Regeleinrichtungen mit taktmässig arbeitender Hilfskraft sind auch für andere Betriebe als Dampfkesselbetriebe wertvoll.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. In Fig. 1 ist der Dampfkessel1 mit einer Einrichtung zur Überhitzung des Dampfes versehen. Der überhitzte Dampf tritt durch die Rohrleitung 2 aus. Ein Thermoelement 3 und ein Galvanometer 4 mit dem Zeiger 12 dienen dazu, um die Temperatur des Dampfes zu messen. Durch eine innerhalb des Kessels liegende Rauchklappe kennen die heissen Abgase der Überhitzereinrichtung zugeleitet oder von ihr abgesperrt werden. Diese Rauchklappe wird durch den Hebel 19 verstellt. Dieser ist durch die Verbindungsstange 5 mit einer Wandermutter 6 verbunden, die auf der Spindel 7 läuft. Die Spindel wird von dem Motor 8 angetrieben. Die Wandermutter 6 trägt einen Kontakt 9, der auf dem Widerstand 10 gleitet.
Ein zweiter Widerstand 11 erstreckt sich unter dem Ausschlagbereich des Zeigers 12. Über dem Zeiger 12 ist ein Fallbügel j ange- ordnet, der durch eine nicht dargestellte Einrichtung in gleichmässigen Zeitabständen auf den Zeiger H niedergedrückt wird, so dass dieser mit dem Widerstande 11 Kontakt macht. Die Widerstände 10 und 11 sind durch Leitungen 14 und 15 miteinander zu einer Wheatstoneschen Brücke verbunden, die an die mit + und - angedeutete Stromquelle angeschlossen ist.
In der Diagonalverbindung der Brücke, die vom Drehpunkt des Zeigers 12 zum Schleifkontakt 9 führt, liegt das Relais 16, das sobald es einen Ausschlag macht, den Motor 8 an Spannung legt, u. zw. je nach der Richtung des Aussehlages an die Batterie 17 oder an die Batterie 18, so dass der Motor 8 in dem einen oder dem andern Sinne umläuft.
Der Zeiger 12 wird in regelmässigen Zeitabständen auf den Widerstand 11 niedergedrückt. Hat der überhitzte Dampf die gewünschte Temperatur, so bleibt das Relais 16 spannungslos. Hai aber der Temperaturzeiger 12 eine andere Stellung eingenommen, so ist beim Kontaktsehluss die Brücke nicht mehr im Gleichgewicht. Das Relais 16 spricht an und der Motor 8 verstellt über die Spindel 7, die Wandermutter 6 und die Verbindungsstange 5 den Hebel 19.
Der Motor läuft jedoch niemals länger als der Kon- takt des Zeigers 12 durch den Fallbügel13 aufrecht erhalten wird ; sobald der FallbÜgel1 M sich wieder hebt, bleibt auch der Motor 8 stehen, kann also bei jedem Regelimpuls nur einen bestimmt bemessenen Weg zurücklegen. Ist das Brückengleichgewicht schon eher hergestellt, so kommt der Motor natürlich schon eher zur Ruhe. Die Zeitabstände zwischen den einzelnen Kontaktsehlüssen des Zeigers 12 und die Dauer jedes Kontaktschlusses kann je nach den besonderen Bedingungen, die für die Regelung gestellt werden, von Fall zu Fall besonders eingestellt werden.
In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. In dem Diagonalzweig einer Brücke mit den Zweigwiderständen a-d und der Speisebatterie e ist ein Messgerät f eingeschaltet, z. B. ein Drehspulgerät. Der eine oder beide Widerstände a und b bestehen beispielsweise aus drehbaren Hohlringen aus Isoliermaterial, in denen ein Widerstandsdraht für sich unverschiebbar
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ordnet sind. Für den Kontaktzeiger g des Messgerätes sind zwei vorzugsweise einstellbare Gegenkontakte h und i vorgesehen, oberhalb derer der Zeiger g spielt, ohne sie zu berühren. Der Zeiger wird von einer periodisch arbeitenden Vorrichtung beeinflusst, z. B. einem Fallbügel k, der durch einen periodisch erregten Elektromagneten l bewegt wird.
An die Gegenkontakte h, i und an den Zeigerkontakt g ist der aus einer Batterie n gespeiste Stromkreis für Rechts-und Linkslauf eines Motors m angelegt. Auf der Welle c des Motors m ist der Widerstand b drehbar angeordnet.
Die Wirkungsweise der Anordnung nach Fig. 2 bei Anwendung für Dampfkesselregelung ist wie folgt :
Verstellt sich die Drehachse des Widerstandes a, die z. B. von einem Dampfmesser oder von einem Dampfdruckmesser angetrieben wird, so wird das Gleichgewicht in der Brücke gestört. In dem Diagonalzweig fliesst dann ein Strom, der einen Ausschlag des Zeigers g des Messgerätes f verursacht. Der Fallbügel k wird in gleichmässigen, wahlweise einstellbaren Zeitintervallen von seinem Elektromagneten 1, der in nicht dargestellter Weise durch ein beliebiges Zeitschaltwerk periodisch erregt und aberregt wird,
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