Selbsttätig arbeitende Einrichtung zur Regelung von Röhrendampferzeugern init zwei von einer Temperatur- und einer Druckaufnahmevorriehtiiiig elektrisch betätigten Schaltern. Die Erfindung betrifft eine selbsttätig arbeitende Einrichtung zur Regelung von Röhrendampferzeugern, mit zwei von einer Temperatur- und einer Druckaufnahmevor- rielitung elektrisch betätigten Schaltern, die unabhängig voneinander die Speisung und Beheizung des Dampferzeugers verändern,
wobei der Stromkreis für die hierfür erfor derlichen elektrisch angetriebenen Hilfsma- sehinen und für die Betätigung der Regel- vorrielitungen von dem Schalter der Druck'- aufnaUmevorrielltung geschlossen wird.
Bei den bekannten Einrichtungen dieser Art schaltet derSchalter derTemperaturaufnalime- vorrichtung (Thermostatschalter) sämtliche Reguilerungsimpulse, die auch der Schalter der Druckaufnahmevorriclitung (Druckschal- ter) auslöst. Dies bedingt wegen der grossen Zahl der Sclialfstellen einen komplizierten, wenig übersichtlichen Thermostatschalter und damit verbunden eine Herabsetzung der Betriebssicherheit.
Auch ist es aus betriebs technischen Gründen unzweckmässig, dass eine vollständige Betriebsunterbrechung nicht nur durch den eigens für diesen Zweck vorge sehenen Druckschalter, sondern auch durch den Thermostatselialter erfolgt.
Diese Mängel werden erfindungsgemäss dadurch beseitigt, dass an den Schalter der Temperaturaufnahmevorrichtung ausschliess lich ein Stillsetzen der Hilfsmaschinen nicht bedingende Regelvorrichtungen angeschlossen sind, wie zum Beispiel das Öffnen eines Hauptspeisewasserventils, das Einspritzen von Speisewasser zur Dampfkühlung und das Absperren der Lufizufuhr zur Feuerung be wirkende Regelvorrichtungen.
Hierdurch wird erreicht, dass der Thermo- statschalter, der jetzt nur einen Teil der Re gelung übernimmt, weniger Regelimpulse zu steuern hat und daher verhältnismässig ein- àch und übersichtlich ausgeführt werden kann tind die Betriebssicherheit erhöht wird.
Da dem Thermostatschalter nur solche Regu lierfunktionen zugewiesen werden, die keine Stillsetzung der Hilfsmaschinen bewirken, sondern zur Regelung während des Betrie bes erforderlich sind, kommen die an sich lästigen Betriebsunterbrechungen infolge Einwirkung des Thermostatschalters in Fort fall, was zu einer verlässlichen, präzisen Wir- Icung der vorliegenden automatischen Ein richtung beiträgt.
Der Erfindungsgegenstand ist auf der Zeichnung beispielsweise dargestellt. Mit<B>1</B> ist die Umgrenzung des Feuer raumes des Kessels bezeichnet, in welchem sich die Wasserrohrschlange -2 befindet. Die Zuleitung des Speisewassers erfolgt durch eine Pumpe<B>3</B> Über ein Rückschlagventil 4, an einem Überdruckventil<B>5</B> vorbei, durch die Leitung<B>-6,</B> die Abzweigleitung<B>7</B> und das von Hand einstellbare Regulierventil<B>8.</B> Die Leitung führt bei<B>9</B> weiter zu einem besonders betätigten Nadelventil<B>10,</B> von wo aus dann Wasser durch die Leitung<B>11</B> bei 12 in den Dampfraum des Wasserrohrkessels gelangen kann.
Mit<B>13</B> ist ein Speisewasser behälter bezeichnet, der durch die Rücklauf- leitung 14 mit der Hauptspeiseleitung<B>6</B> in Verbindung sieht, während die Pumpe<B>3</B> mit dem Behälter<B>13</B> über ein elektrisch betä tigtes Ventil<B>15</B> durch die Rohrleitung 16a in Verbindung steht. Die Pumpe<B>3</B> erhält ihren Antrieb von einem Elektromotor <B>16</B> aus, der gleichzeitig ein Luftgebläse<B>17</B> an treibt, dessen Druckleitungen<B>18</B> in den Ver- brennungsrauin mündet. Ein Vergaser<B>19</B> ist an geeigneter Stelle vorgesehen.
Die Mün dung<B>220</B> des Vergaserrohres befindet sich innerhalb des Druckrohres<B>18,</B> so dass durch den Saugzug der durch das Gebläse<B>17</B> ge förderten Luft Brennstoff und Luft im Ge misch in den Feuerraum gefördert werden. Die Zündung dieses Gemisches erfolgt an der Ausfrittsstelle durch eine Zündkerze 21, die dureh die Zündspule<B>22</B> mit einem unten näher beschriebenen Stromkreis in Verbin dung steht.
im Dampfraum des Kessels<B>29</B> befindet sich ein Thermostat<B>293,</B> der so wirkt, dass bei steigender Temperatur eine Bewegunol in tD t' Richtung des Pfeils P eingeleitet wird, wäb- rend bei fallender Temperatur der Thernio- stat in entgegengesetzter Richtung zur Wir kung kommt. Der Thermostat wirkt auf einen besonderen Schalter '24, der Stufc#ii- schalter oder auch Thermostatschalter (re- iiannt werden kann.
An diesem Schall-,er ist ein doppelarmiger Hebel<B>25</B> bei<B>26</B> schwing bar angeordnet, der zwecks Dämpfung unter Wirkung einer-Feder <B>27</B> stellt. Diese Feder ist bestrebt, den untern Ilebelarm de:, Schal ters mit -einer Einstellschraube<B>28</B> gegen den Thermostaten 23 zu ziehen. Der dop- pelarmige Hebel<B>25</B> besitzt eine zu seiner Längsrichtung senkrechte Zunge<B>29,</B> welche am Ende Kontakte<B>30</B> und<B>31</B> trägt, die mit einer Leitung<B>32</B> verbunden sind.
Die Ge genkontakte an dieser Stelle sind mit<B>33</B> und 34 bezeichnet und werden durch Einstell schrauben gebildet, die durch Hebel<B>35, 36</B> gehen, welche unter Wirkung von Federn<B>3</B> i# <B>38</B> stehen-. Am obern Ende des Hebels<B>2-5</B> befindet sich ferner ein Kontakt<B>39,</B> der mit einem Geg#likontakt 40 zusammenarbeitet, welcher ebenfalls aus einer Einstellseliraube bestellt, die an einem Hebel 41 sitzt, der ähnlich wie die beiden andern Hebel der Ge genkontakte unter Wirkung einer Feder 42 steht.
Die zur Maschine führende Dampfspeise leitung des Kessels ist mit 43 bezeichnet. An dieser Speiseleitung befindel; sich eine<B>Ab-</B> zweigung 44, die zu einem Membrangehäuse 45 führt, in welchem sieh die Membrane 46 befindet, derart, dass entsprechend dem Druch innerhalb des Kessels eine Bewegung der Membrane erfolgen kann. Gegen die Mein- bran legt sieh auf der andern Seite eine ein stellbare Feder 47 und an dem Membran- stössel 48 ist eine Brücke 49 befestigt, die mit den Kontakten<B>50, 51</B> zusammenarbeitet. welche, an die Leitungen<B>52, 53</B> angeschlos sen sind.
In der an das Gebläse<B>17</B> angeschlossenen Luftleitung<B>18</B> befindet sich eine Drossel- klappe 54, die unter Beeinflussung eines Elektromagnetes oder Solenoides <B>55</B> bewegt werden kann, derart, dass entweder die Lei tung gedrosselt bezw. abgeschlossen oder voll geöffnet wird. Mit<B>56</B> ist eine Batterie bezeichnet, die den notwendigen Strom zum Betriebe des Elektromotors<B>16</B> und der ver schiedenen Elektromagnete zwecks Betäti gung der Ventile liefert. Das Nadelventil <B>10</B> steht ebenfalls unter dem Einflusse eines Elektromagnetes 56a, während der Elektro magnet zur Bewegung des in die Haupt speiseleitung eingebauten Ventils<B>1,5</B> mit<B>57</B> bezeichnet wird.
Die Wirkungsweise der Anlage ist fol gende: Im Ruhezustande, das heisst bei nicht an geheiztem Kessel, wirkt der Thermostat<B>23</B> t' so tut den Stufenschalter, dass die Kontakte <B>39,</B> 40 und die Kontakte<B>31</B> und 34 geöffnet, die Kontakte<B>30</B> tind <B>33</B> geschlossen sind.
Da ferner kein Druck im Kessel herrscht, wird die Membrane 46 durch die Feder 47 in Richtung des Pfeils P' nach unten ge drückt und die Brücke 49 legt sich auf die Kontakte<B>50</B> und<B>51.</B> Sobald nun der Hebel schalter<B>5,8</B> eingelegt wird, fliesst der Strom von der Batterie<B>56</B> über die Leitung<B>53,</B> die Kontakte<B>50,</B> 49,<B>51,</B> die Leitung<B>52</B> zum Elektromotor<B>16</B> und zurück zur Erde bezw. zum Körper<B>E.</B> Der Elektromotor wird daher in Umdrehung versetzt, die Speisepumpe<B>3</B> beginnt zu arbeiten und drückt das in ihrem Zylinder befindliche Wasser durch die Rohr leitungen<B>6, 7</B> über das Ventil<B>8</B> in den Kes sel 2.
Gleichzeitig wird, da die Drossel klappe 54 geöffnet ist, Luft durch die Lei tung<B>18</B> gefördert und Brennstoff bei 20 aus der Brennstoffleitung gesaugt und dieses Ge- t' kn misch nun durch die Zündkerze 21 entzün det, da die Spule 22 ebenfalls Strom erhält, weil die Brücke 49 die beiden Kontakte<B>51,</B> <B>50</B> miteinander verbindet, und von der Hauptleitung 52 eine zur Spule 22 führende Leitung<B>60</B> abzweigt.
Da, wie bereits oben gesagt, die Kontakte<B>39</B> und 40 unterbrochen sind, erhält die Elektromagnetspule <B>55</B> der Drosselklappe keinen Strom, so dass sich die Drosselklappe in ihrer vollen Offenstelluno- befindet. Die in den Feuerrauin einströmende Flamme erhitzt nun den Wasserrohrkessel <B>29</B> Lind es wird Dampf erzeugt. Inzwischen ist die Wasserförderung unterbrochen worden, da die Spule<B>57</B> über die Leitung<B>61</B> und die Kontakte<B>33, 30,</B> ferner über die Leitunc, <B>3-)</B> und die Kontakte<B>51,</B> 49,<B>50</B> durch die Lei tung<B>53</B> von der Batterie<B>56</B> Strom erhält.
Das Ven#til <B>15</B> ist daher --eschlossen. Der im Wasserrohrkessel erzeugte Dampf strömt nun durch die Rohrleitung 43 zur Antrieb-;- maschine.
Die Anordnung ist so getroffen, dass eine grössere Wärmemenge durch die Beheizuilf), dem Wasserrohrkessel zugeführt wird, als von der Maschine verbraucht wird.
Bei gleichbleibender Belastung der Maschine, das heisst bei gleichbleibendem Dampfverbrauch steigt daher sowohl der Druck innerhalb des Wasserrohrkessels, als auch die Temperatur im Dampfraum bezw. im Überhitzungsraam. Durch das Steigen der Temperatur im Dampfraum erfolgt eine solche Beeinflus sung des Thermostates<B>23,</B> dass dieser in Rieli- tung des Pfeils P eine Bewegung ausfiihrt, welche auf den doppelarmigen Hebel<B>25</B> un ter Vermittlung der Einstellschraube 28 übertragen wird.
Die Anordnung der Kon takte<B>31,</B> 34 einerseits und der Kontakte<B>39.</B> 40 anderseits ist so getroffen, dass bei einer Bewegung des Hebels<B>25</B> bezw. der dazu gehörigen Hebelzunge<B>229</B> zuerst die Kontakte 3,4,<B>31</B> miteinander in Berührung gebracht werden, während die Kontakte<B>39</B> und 40 sich nur nähern, ohne dass ein Stromschluss durch diese Kontakte erfolgt.
Sobald nun bei stei gender Temperatur die Kontakte<B>31</B> und 34 geschlossen sind, dann fliesst der Strom, unter der Voraussetzung, dass der Druck im Kes sel noch nicht soweit gestiegen ist, dass ein(" Beeinflussung der Membrane 46 erfolgt, von der Batterie<B>56</B> über den Schalter<B>58,</B> die Leitung<B>53,</B> die Kontakte<B>50,</B> 49,<B>51</B> und die Leitung<B>32</B> bezw. <B>32</B> und<B>63</B> über die Kon takte<B>31,</B> 34 zur Elektromagnetspule 56a.
Der Elektromagnet wird erregt und hebt die Nadel 64 des Nadelventils<B>10</B> an, so dass durch die Pumpe Frischwasser vom Tank.<B>13</B> über das geöffnete Ventil<B>15</B> und die Leitun gen<B>6, 9</B> und<B>11</B> bei 12 in den Dampfraum eingespritzt wird. Es sei bemerkt, dass bei dieser Stellung des Stufänsellalters die Elek- tromagnetspule <B>57</B> stromlos ist und daher sich das Ventil<B>15</B> im geöffneten Zustande befindet.
Wenn das Einspritzen von Frisch wasser nicht eine sofortige Herabsetzung der Temperatur im Überhitzerraum hervorruft oder im Falle aus irgendwelchen Gründen die Einspritzvorrichtung nicht einwandfrei arbeitet oder wenn nicht genügend Wasser durcli zu geringes Abheben des Nadelventils in den Überhitzerraum. geführt wird, dann arbeitet der Thermostat noch in Richtung des Pfeils P weiter und schliesst nun die Kontakte<B>39,</B> 40, wodurch der Stromkreis von der Batterie<B>56</B> zur Elektromagnetspule <B>55</B> geschlossen wird, um die Drosselklappe 54 in ihre Schliessstellung zu bringen, derart,
dass nur sehr wenig Luft oder gar keine Luft mehr von dem noch laufenden Gebläse <B>17</B> gefördert wird, so dass die Verbrennung im Feuerraum<B>1</B> entweder sehr gering ist oder ganz aufhört. Durch das Einspritzen des Frischwassers in den Dampfraum bezw. durch das Schliessen der Drosselklappe 54 fällt die Temperatur und der Thermostat be wegt sich entgegengesetzt der Richtung des Pfeils P. Die Kontakte<B>31</B> und 34 werden voneinander abgehoben, der Strom zur Elek- tromagnetspule 56a wird unterbrochen und das Einspritzen von Frischwasser in den Dampfraum hört auf.
Die Speisung des Kes sels vom Tank<B>13</B> über das Ventil<B>15</B> wird fortgesetzt, und es sei angenommen, dass nun durch dauerndes Zuführen von Frischwasser eine weitere Abkühlung herbeigeführt wird, so dass eine weitere Bewegung des Thermo staten entgegengesetzt der Richtung des Pfeils P erfolgt, wodurch die Zunge<B>2,9</B> wei ter nach unten ausschlägt und die Kontakte <B>30</B> und<B>33</B> miteinander in Berührung gebracht werden, so dass die Elektromagnetspule <B>57</B> zum Schliessen des Speisewasserventils von einem Strom durchflossen wird, dessen Ver lauf folgender ist:
Von der Batterie<B>56</B> über die Leitung<B>53,</B> die Kontakte<B>50,</B> 49,<B>51,</B> die Leitung<B>32,</B> die Kontakte<B>30, 33,</B> die Leitung<B>61</B> und die Spule<B>57</B> zur Erde bezw. zum Körper.
Oben ist die Wirkung des Thermostates <B>23</B> bei der Erhöhung der Temperatur be schrieben worden, wenn die Kontakte<B>31,</B> 34 miteinander in Berührung kommen" wodurch das Nadelventil<B>10</B> in Tätigkeit tritt. So wohl der Thermostat, als auch die Speise- und Einspritzvorriehtung haben eine gewisse eigene Trägheit, das heisst es vergeht eine gewisse Zeit, bis diese Elemente in Tätig keit treten.
Bei der Erhöhung der Tempera tur erfolgt nun gleichzeitig eine Erhöhung des Druckes, und es ist bekannt, dass im Dampfkessel der Druck bedeutend schneller steigt als die Temperatur, so dass gegebenen falls Beschädigungen des Kessels infolge der oben erwähnten Trägheit der Regelungs organe eintreten können. 'Um dieses zu ver meiden, ist die Membrane 46 in die Dampf leitung eingebaut worden. Wenn nämlich der Druck ein gewisses Höchstmass über schreitet, dann wird die Membrane 46 ent gegengesetzt dem Richtungssinn des Pfeils P' bewegt und die Brücke 49 wird von den Kontakten<B>51</B> und<B>50</B> abgehoben. Durch das Abheben der Brücke werden alle in der An lage vorhandenen elektrisch betätigten Or gane ausser Wirksamkeit gesetzt.
Nicht nur der Zündstromkreis der Zündkerze 21, son dern auch der Speisestromkreis des Elektro motors<B>16</B> wird unterbrochen, so dass das Ge bläse stillgesetzt wird und auch kein gedros selter Luftstrom mehr ausder Leitung<B>18</B> in den Verbrennungsraum strömen kann und auf diese Weise die Zufuhr von Brennstoff und Luft vollkommen aufhört-, das heisst die Flamme erlischt und der Druck sinkt wieder bezw. steigt nicht weiter an, im Falle die Dampfmaschine stillgesetzt wird, so dass schliesslich die Brücke 49 wieder die beiden Kontakte<B>50</B> und<B>51</B> verbindet.
Der Ther mostat<B>9-3</B> arbeitet bei allmählichem Erkalten wieder entgegengesetzt dem Richtungssinn des Pfeils P, so dass die Kontakte 34,<B>31</B> bezw. <B>39,</B> 40 geöffnet werden, bis schliesslich die Zunge<B>29</B> soweit nach unten ausschlägt, dass die Kontakte 30, <B>33</B> wieder geschlossen werden, wodurch die Speisewasserzufübxung über das Ventil<B>15</B> aufhört, und die Drossel klappe 54 wieder voll geöffnet wird.
Durch das Schliessen der Kontakte<B>50,</B> 49,<B>51</B> ist auell der Motor<B>16</B> wieder in Tätigkeit ge treten, so dass der Zündstromkreis für die Kerze 21 wieder eingeschaltet ist.
Sowohl die Anordnung der elektrischen Leitung und Schalter der einzelnen Elemente als auch das mechanische Zusammenarbeiten der Schalter ist derart, dass im Falle einer Störung oder des Versagens eines oder meh rerer Einzelelemente eine Überhitzung des Kessels 2 nicht erfolgen kann oder in irgend einer andern Weise der Betrieb der Anlage, das heisst die fortlaufende Förderung von Frischdampf zur Maschine, gestört wird.