Feuerungsanlage für flüssige oder gasförmige Brennstoffe für mit Dampf betriebene Fahrzeuge, insbesondere Lokomotiven. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Feuerungsanlage für mit Dampf be triebene Fahrzeuge, insbesondere Lokomoti ven, unter Verwendung von flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen. Sie kann so aus gebildet sein, dass sie in ursprünglich für Koh lenfeuerung gebaute Fahrzeuge, z. B.
Lokomo tiven oder Schiffe, ohne nennenswerten me- ehanisehen Eingriff an den bestehenden Feue- rungsanlagen, das heisst. im wesentlichen nur durch Ein- oder Ersetzen gewisser Aggregate, eingebaut. werden kann. Ein solcher Einbau erfordert keine teeliniseh schwierigen und zeit raubenden Arbeiten sowie keine Spezialwerk zeuge. Dadurch lässt sieh der genannte LTm- bzw. Einbau in kürzester Geit, das heisst in ein bis zwei Tagen, durchführen.
Die grössten Schwierigkeiten bei Feue- rungsanlagen der beschriebenen Art betreffen bekanntlich die Steuerung der Brennstoff zufuhr, das heisst die Erreichung des günstig sten Brennstoff-Luft-Gemisehes, und zwar un- ier allen vorkommenden Betriebsverhältnissen. Bei bekannten Feuerungsanlagen, z. B. mit Ölheizung, erfolgt die Regelung des Heizöls entsprechend dem an einer bestimmten Stelle im obern Teil der Feuerbüchse herrschenden Druck.
Dabei gelangen die in der Feuerbüchse erzeugten Brennstoff-Luft-Gemisehteile, je nach den verschiedenen seliwankeiiden, win- kelörtlielien 'Misehungs-, Zug- und Tempera turverhältnissen, in ganz verschiedener Weise zur Verbrennung bzw. Verpuffung.
Deinzu- folge entstehen in einer solchen Feuerbüchse die unterschiedlichsten Druckverhältnisse, und es-können, zum Beispiel Druck- und Un- terdruekzonen dient nebeneinanderliegen, wo bei die entsprechenden Druckwerte schlag- a rtig von einem Minimum zu einem Maximum ändern können, ohne dass die nur winkelört lich beeinflusste Regelung der Brennstoff zufuhr sieh diesen rasch ändernden Verhält nissen anpassen könnte.
Ferner kann bei Feuerun#,sanlagen der ge nannten Art, im Gegensatz zu stationären An lag-en, die normalerweise mit annähernd kon stanter Leistung arbeiten, die Luftzufuhr nicht konstant gehalten werden, da diese bei den sich stets ändernden Betriebsbedingungen (öfteres Anhalten. Anfahren usw.) sieh eben falls durch die Wirkung des Auspuffs stark ändert.
Die für eine optimale Verbrennung erforderliche Luftmenge ist infolge der zum stündlichen Brennstoffverbrauch relativ klei nen Abmessungen der Feuerbüchse und des Rostes ausserordentlich gross; sie beträgt in der Reael das 50- bis 100fache der in statio nären Anlagen mit relativ zum stündlichen Brennstoffverbrauch grosser Rostfläche be nötigten Luftmenge. Dieser Luftdurchsatz ist ausserdem stark veränderlich und kann eben falls schlagartig zwischen einer maximalen und einer minimalen Grenze schwanken (0 bis .100 inin WS Unterdruck in der Feuerbüchse).
Wenn dabei der für ein optimales Brennstoff Luft-Gemiseh erforderliche Brennstoff nicht ebenfalls möglichst verzugslos den gegebenen Luftmengen angepasst wird, so kann eine der artig plötzliche Abkühlung des ganzen Kessel <B>"</B> "v te <B>,</B> s ins erfolgen, dass starke Beschädigungen ain Kessel -und an der Feuerbüchse auftreten können.
Anderseits kann ein Brennstoffüber- schuss eine derartige Rauelientwieklung ent falten, dass das ganze Kesselsystem verrusst wird und die ganze Zugskomposition von einem pechartigen Niederschlag verschmutzt. wird.
Abgesehen von den genannten Naelitei- len ist ein derartig ungeregelter Betrieb natür lich äusserst unwirtschaftlich und macht die durch eine solche Feuei-un@"sanlage mit flüs sigen oder gasförmigen Brennstoffen erreich baren @"orteile wieder zunichte.
Um eine selbst tätige Regelung der Brennstoffzufuhr entspre chend den häufig und plötzlich variierenden Druckverhältnissen in der Feuerbüchse errei- ehen zu können, wurde schon vorgeschlagen, Klappen- oder Meinbransteuervorrichtungen anzuwenden. So wurden beispielsweise dreh bare Klappen in die Feuertüre eingebaut, die sieh entsprechend den DruekverliäItnissen in der Feuerbüchse in Offen- bzw. Schliesslage drehten.
Dabei wurde ausser acht gelassen, dass in der F euerbüelise wie erwähnt Druck- und LTnterdruekzonen dicht nebeneina.nderlie- --en können und dass demzufolge die auf Druck ansprechenden Klappen in der Feuer türe ausgesprochen winkelörtliche Resultate ergeben. Da zudem bei offenen Klappen der Innenraum der Feuerbüchse mit der Atmo sphäre in Verbindung steht, kann das in der Feuerbüchse herrschende Vakuum vollständig oder wenigstens teilweise zerstört werden, ganz abgesehen von der schädlichen Wirkung der kalt einströmenden.
Oberluft;> auf das ganze Siederohr- und Kesselsystem. Somit kann mit diesen Mitteln die verlangte Rege lung der Brennstoffzufuhr entsprechend den ;gegebenen Luftverhältnissen nicht erreicht. werden.
Aus dem Vorangehenden geht hervor, dass zwischen dem Gesamtlufteinlass der Feuer büchse und den Steuerorganen für die Brenn stoffzufuhr eine zwangläufige Verbindung vorgesehen sein muss, damit die Brennstoff- zufuhr in jedem Augenblick genau der Luft zufuhr angepasst werden kann.
Um jedoch in der Feuei-büelise Luftverhältnisse zu schaffen, die denjenigen im Lufteinlass, das heisst. den die Steuerung bewirkenden Luftverhältnissen, entsprechen, inuss zwischen diesem. Lufteinlass und der Feuerbüchse ein Körper mit wenig stens annähernd konstantem Luftwiderstands wert vor@-eselien sein, wobei die Verteilung der in. die Feuerbüelise g@elan,-enden Luft z. B. sowohl zeitlich konstant als auch bezüglich der Rostfläelie --leiehmässig erfolgen kann.
Eine weitere wiehti;-e Bedingung für (las einwandfreie Funktionieren der Anlage sind gewisse Sicherungseinrielitun < ,en. Dazu gehört vor allem die Möglichkeit der ständigen opti schen Überwachung der vom Lufteinlass aus bewirkten Steuerbewegungen. Ferner soll eine llögliclikeit vorhanden sein, diese atttonia- tische Steuerung auszuschalten bzw. durch eine von Hand zu betätigende Steuerung zu überbrücken.
Ferner sind Mittel zur Reini gung der Einrichtung zur Einführung des Brennstoffes in die Feuerbüelise vorzusehen, so dass es bei einer entsprechenden Anlage zum Beispiel möglich ist, jedes einzelne Brenn stoffventil und seine dazugehörige Düse auch bei vollem Betrieb kurzzeitig ausser Dienst zti setzen und durch eine einfache Manipula tion, z. B. mit Heissdampf, vom Kessel oder mit Druckluft. des Breiussvstenis auszublasen und anschliessend wieder in Betrieb zti neh inen. Damit kann einem Verstopfen der ein zelnen Ventile und Düsen rechtzeitig und ohne Unterbrechung des Betriebes zuvorgekommen werden.
Ein weiteres Problem bildet die Änderung der Brennstoffart. oder der Viskosität. des Brennstoffes während des Betriebes. Bei gleichbleibenden, übrigen Verhältnissen der Anlage soll die Möglichkeit geschaffen sein, die Brennstoffmenge proportional der verän derten Viskosität ebenfalls zu ändern, ohne die Steuerung selbst in ihrer Wirkung zu be einflussen. Dies ist besonders dort. wichtig, wo die klimatischen Verhältnisse, z. B. die Aussen temperaturen, während des Betriebes sieh stark ändern können, oder wenn die v erschie- densten Brennstoffe zur Verwendung gelan gen.
Solche Änderungen sind zum Beispiel bei sich ändernder Dampfentwicklung (Dampf- übersehuss oder Dampfmangel) direkt. am Manometer ablesbar, wobei die entsprechende Einstellung, z. B. durch Betätigen eines Hand liebels, mit Hilfe einer entsprechenden Skala vorgenommen werden kann.
Ein weiterer zu beachtender Punkt bei sol chen Anlagen ist die Sicherstellung einer stän dig erfolgenden Zündung des Brennstoff- Luft-Geinisches, wodurch ein Löschen der Flamme und demzufolge das Auftreten von Explosionen vollständig ausgeschaltet ist.
Ferner sollen Mittel vorgesehen sein, uni unabhängig von der Einstellung der Steue rung der Feuerungsanlage die Luftzufuhr, das heisst den Querschnitt des Lufteinlasses, von einem -Maximum bis auf Null herunter zu verändern. Zweckmässig sind alle die einzel nen Steuerglieder betätigenden Bedienungs organe in einem einzigen Steueraggregat, z. B. einer Steuersäule, zusammengefasst, wobei diese Steuersäule als Ganzes in einfacher eise im Führerstand aufgestellt werden kann. Die Verhältnisse sind zweckmässig so, dass alle Aggregate der Feuerungsanlage vor ihrem Einbau in (las entsprechende Fahrzeug fertigmontiert werden können.
Gewisse im Fahrzeug bereits vorhandene Instrumente und Apparaturen können gegebenenfalls weiter verwendet werden, und wenn ein solcher Ein bau einmal vorgenommen wurde, kann das Fahrzeug durch einfaches und rasches Aus wechseln gewisser Teile, zum Beispiel des Rostes, des Aschen- bzw. Luftkastens und des Brennstoffbehälters, beliebig mit der einen oder andern Feuerungsart verwendet werden. Die Verhältnisse können so sein, dass sieh die Betriebsumstellung von Kohlefeue- rung auf Feuerung mit flüssigen oder gasför migen Brennstoffen (oder umgekehrt) in zwei bis drei Stunden vornehmen lässt.
Die erfindungsgemässe Feuerungsanlage für mit Dampf betriebene Fahrzeuge, insbe sondere für Lokomotiven, besitzt nun einen Gesamtlufteinlass mit bis auf den Wert Null veränderlichem Querschnitt, welchem Einlass zur Bildung eines Körpers mit wenigstens an nähernd konstantem Luftwiderstandswert und eines Wärmespeichers ein aus Kugeln aus feuerfestem --Material gebildetes Rostbett in einer Feuerbüehse nachgeselialtet ist, durch -elches die Luft. aus dem Einlass in die Feuer- büelise geleitet wird,
und in welchem Einlass sich eine Vorrichtung befindet, die auf ein durch die Luftgeschwindigkeit im Lufteinlass erzeugtes Drehmoment anspricht, welche Luft geschwindigkeit sieh genau entsprechend der veränderlichen Saugwirkung des Fahrzeug abdampfes ändert, wobei die genannte Vor richtung zur Abgabe einer dem Quadrat der Luftgeschwindigkeit im Einlass proportiona len Steuerbewegung an einen ersten Um- wandler dient,
der zur Umwandlung der qua dratisch proportionalen Steuerbewegung der genannten Vorrichtung in eine dieser Luft geschwindigkeit linear proportionale Steuer bewegung und zur Abgabe der letzteren an ein Element einer Kupplungsvorrichtung be stimmt ist, mittels welcher eine in einem Ge häuse angeordnete Steuerwelle wahlweise mit der auf ein Drehmoment ansprechenden Vor richtung oder mit einem von Hand zu betäti- genden Regulierorgan verbunden werden kann.
Ferner besitzt die Anlage eine mit dem genannten Umwandler wirkungsverbundene Anzeigevorrichtung zur Siehtbarmachung der linear proportionalen Steuerbewegung dieses Umwandlers, einen mit der Steuerwelle ver bundenen Einstellmechanismus, um die Steuer bewegung der Steuerweile proportional einer Viskositäts- bzw. Zustandsänderung des flüs sigen oder gasförmigen Brennstoffes während cies Betriebes verändern zu können.
Ferner ist ein mit dem Einstellmechanismus verbundener zweiter Umwandler vorgesehen, zur Umwand lung der Steuerausgangsbewegung des Ein stellnieehanismus in eine Steuerbewegung, die eine der Luftgesch-,vindigkeit im Lufteinlass proportionale der Brennstoffströmung durch wenigstens ein Brennstoffventil gewährleistet. Im weiteren sind Transmissionsmittel vorge sehen zum Übertragen der letztgenannten Steuerbewegung auf das Ventil, sowie eine Einrichtung zum Einführen des Brennstoffes in die Feuerbüchse, wobei dieser Einrichtung ein gasförmiges Druckmedium, z. B.
Dampf oder Drucklift, so zugeführt werden kann, dass es sowohl zum Reinigen des Brennstoff teils dieser Einrichtung und des Ventils als auch zum Verteilen des Brennstoffes über dem Rostbett dienen kann.
Durch die erfindungsgemässe Ausbildung lässt sieh bei allen Betriebszuständen ein opti males Brennstoff-Luft-Gemisch erzeugen, da die Steuerbewegung, die auf das oder die Ven tile übertragen wird, und damit die Brenn stoffströmung durch diese Ventile in jedem Augenblick des Betriebes der Luftgeschwin digkeit im Einlass und damit der der Verbren nung zur Verfügung stehenden Luft angepasst ist, wobei bei entsprechender Ausbildung des Rostbettes eine über die ganze Rostfläche gleichmässige Luftverteilung erreicht wird.
Dieses aus feuerfesten Kugeln gebildete Rost bett bildet ausserdem einen wirkungsvollen Wärmespeicher, indem zum Beispiel beim An feuern der Anlage ein grosser Teil der Wärme von diesen Kugeln aufgenommen und nur nach und nach an die Wandungen der Feuer büchse abgegeben wird, was unzulässige Wärmespannungen in der letzteren verhin dert. Beim Abstellen der Feuerung dient das Kugelbett ebenfalls als Wärmespeicher, der das Kesselsystem durch weiter andauernde Wärmeabgabe nur langsam zur Abkühlung bringen lässt, wobei der Dampfdruck, wie Ver suche ergeben haben, bei geschlossenem Luft einlass zum Beispiel erst, nach etwa zehn bis zwölf Stunden auf 0 atü sinkt. Ferner kann das Kugelbett, das während des Betriebes weissglühend ist, verhindern, dass die Flamme auch bei stark schlagartigem Luftnachschub abreisst.
Auch nach längerem Betriebsunter bruch, das heisst solange die Kugeln noch not glühend sind, gewährleistet dieses Rostbett ein rasches und sicheres Entzünden des Brenn stoffes; ferner dient es während des Betriebes zur Vorwärmung der einströmenden Kaltluft. Durch entsprechende Anordnung der Kugeln kann ferner eine der Bauart der Feuerbüchse angepasste Flammenführung ermöglicht und ferner zum Beispiel erreicht werden, dass die von der Einrichtung zur Einführung des Brennstoffes in die Feuerbüchse erzeugten Flammengarben clurch die Kugeln aufgefan gen, zerrissen und gleichmässig über die Rost fläche verteilt werden, wobei sie durch den warmen Rost einen gleichmässigen Auftrieb erhalten.
Dadurch kann verhindert werden, class die Flammengarben mit voller Wucht auf die Rückwand der Feuerbüchse prallen, was örtliche C?berhitzungen, Risse oder Aus beulungen verursachen könnte.
Durch den genannten ersten Umwandler wird ferner erreicht, dass die von der auf ein Drehmoment ansprechenden Vorrichtung aus geführte, dem Quadrat der Luftgesehwindig- keit im Einlass proportionale Steuerbewegung in eine linear proportionale und damit ein fach zu kontrollierende Steuerbewegung um gewandelt wird.
An Hand der beiliegenden Zeichnung soll der Erfindungsgegenstand beispielsweise nä her erläutert werden. Es zeigen: Fig.1. schematisch und schaubildlich eine ursprünglich für Kohlenfeuerung bestimmte Dampflokomotive mit einer eingebauten, er findungsgemässen Feuerungsanlage für flüs sigen Brennstoff teilweise im Längsschnitt, Fig. 2 schaubildlich und in grösserem Mass stab den Kopf der Steuersäule der Anlage nach Fig. 1 im Schnitt,
Fig. 3 schaubildlich in grösserem Massstab und in teilweisem Schnitt einen Teil der Steuereinrichtung der Anlage nach Fig.1. Fig. 4 in grösserem Massstab den Ventil kasten gemäss Fig.l und 3 im Alialschnitt, Fig. 5 sehematiseh das Leitungssystem der Anlage nach Fin. 1 in der Schaltstellung für eine erste Anfeuerungsart.
Fig. 6 seherratisch dasselbe Leitungssystem in der Stellung für eine zweite Anfeuerungs- art, Fig. 7 schematisch dasselbe Leitungssystem in der Stellun- für eine dritte 1nfeuerungs- art und Fig. 8 schematisch dasselbe Leitungssystem in der Schaltstellung für Normalbetrieb.
Gemäss Fig. 1 ist bei der ursprünglich für Kohlenfeuerung bestimmten Feuerbüchse 1 der Asehenkasten entfernt und ein Wind kasten 'mittels der vorhandenen Keile 3 ein gebaut worden. An Stelle des üblichen Rostes ist. an den C-mfangsflansehen des Windkastens ein durchlässiger Spezialrost 4 eingebaut, der zum Beispiel aus mehreren, mit durch gehenden Offnungen 5 versehenen Rostplat ten gebildet sein kann. Über diesen Platten ist ein Rostbett. angeordnet, das aus mehreren Schichten von aus feuerfestem Material, z. B. Schamotte, bestehenden Kugeln 6 gebildet ist.
Ferner trägt ein Winkelflanseli 7 des Windkastens 2 einen in der Feuerbüchse un- tergebraehten Winkelträger 8, auf welchem die Brennereinrichtung angeordnet ist. und dessen auf dem Winkelflansch 7 aufliegen der Schenkel mehrere von durchgehenden Mantelrohren 9 umgebene Brennstoffdüsen 10 trägt, deren Mündungen gemäss Fig.1 wenigstens annähernd rechtwinklig zu den llünclungen von Düsen 11 gerichtet. sind (in Fig.l. nur je eine gezeichnet), die am frei stehenden Schenkel des Winkelträgers 8 an geordnet sind.
Die Düsen 11 sind an ein l\berhitzerrohr 12 angeschlossen, das sich über die ganze Breite der Feuerbüehse 1 er streckt.. Der Windkasten 2 besitzt ferner einen Einlassstutzen 13, der als Lufteinlass für den gesamten Luftdurehsatz der Anlage dient und dessen unterer, konisch erweiter ter Rand mit Staurippen 13 versehen ist.
Diese haben den Zweck, die Strömungsver hältnisse der eintretenden Luft, im Luftein- lass selbst bei allen durch die verschiedensten Umstände, wie Fahrgeschwindigkeit., Wind- gescliwindigkeit, )V indriehtung und derglei- ehen, geschaffenen Strömungsbedingungen vor dem Einlass zu egalisieren, indem sie jede unerwünschte und die Verhältnisse im Einlass unabhängig von der Saugwirkung im Kamin ändernde Strömung durch kräftige Durehwir- belunn- der eintretenden Luft zerstören.
Damit können auch bei Stillstand der Lokomotive die gleichen Strömungsverhältnisse im Luft einlass geschaffen -werden wie bei voller Fahrt.
Im genannten Einlassstutzen 13 ist, wie in Fig. 1. dargestellt, ein Windflügel 14 vorgese- lien, dessen Abtriebwelle 15 in Stützarmen<B>16</B> gelagert ist, welche Welle an ihrem freien, in den Windkasten 2 ragenden Ende eine Dreh scheibe 17 trägt, an welcher ein Zugorgan 18 angreift, das einerseits über eine Ausgleichs feder 19 mit. der entsprechenden, in einem Steuergehäuse 20 angeordneten Steuergliedern verbunden ist und auf das anderseits eine ein stellbare Regulierfeder 21 (Fig. 3) wirkt.
Das Zugorgan 18 kann in einem Rohr eingesehlos- sen sein, um es gegen äussere Beschädigungen und Verschmutzung weitgehend zu schützen. Das erwähnte Steuergehäuse 20 ist in seinem mittleren Teil mittels eines entsprechenden Ansatzes am Boden 23 des Führerstandes der Lokomotive L befestigt und trägt an seinem obern Teil die Bedienungshebel a, <I>b, c, d</I> und c, die in leicht. zugänglicher Art angeordnet sind.
Die Brennstoffzufuhr zu den genannten Einspritzdüsen 10 kann gemäss Fig.5 bis 8 über die nachstehenden Organe erfolgen: Im Tender<I>T</I> der Lokomotive<I>L</I> ist an Stelle der Kohlen ein Hauptbrennstofftank 21 angeord net, der über ein Druckreduzierventil 25 und eine Druckleitung 26 mit einem an die We- si.inghouse-Bremse angeschlossenen Luftaus- gleichbehä.lt.er 27 verbunden ist.
Vom Boden des Tanks 24 führt eine Leitung 28 über einen Dreiweghahnen 29, ein Brennstoffilter 30 und ein Manometer 31 in den Mantel 3 2 eines Wärmeaustausehers. Dieser Mantel ist seiner seits mit einem zur Bildung eines konstanten Druckniveaus bestimmten Schwimmerbehälter 33 verbunden, von welchem eine Brennstoff leitung 34 in ein Verteilerrohr 35 führt. An das letztere ist eine der Zahl der Einspritz düsen 10 entsprechende Anzahl von Zweig leitungen 36 angeschlossen, die je einen Drei weghahnen 37 aufweisen und die über je ein Brennstoffventil 38 in die entsprechenden Einspritzdüsen <B>10</B> münden.
Vom Kopf des Dampfkessels 39 ist eine durch den Mantel 32 des Wärmeaustauschers führende Dampfleitung 40 abgezweigt, in der ein Dreiweghalinen 41 angeordnet. ist tmd die einerseits über einen<B>Ab]</B> assliahnen -12 ins Freie mündet und anderseits mit dem am Winkel träger 8 angebrachten Überhitzerrohr 12 ver- banden ist.
Ferner ist. von der Leitung 40 eine Leitung 43 abgezweigt, die durch den Boden 3 des Führerstandes führt und einen Drei- weghahnen 44 besitzt, von welchem eine ge- gabelte Zweigleitung 44a einerseits in den Luftausgleichbehälter 27 und anderseits zu einem Unistellhahnen 43c führt, an den eine Leitung 41cc angeschlossen ist.
Die Dreiweg- ])ahnen 37, die Ventile 38 und ihre entspre- ehenden Zuleitungen sind in einem Vierkant- a-eliäuse ?? (Fig. 3 und 4) untergebracht, wo bei die Hahnen 37 zum Beispiel mittels eines Vierkantschlüssels (Fig. 4) betätigbar sind.
Der Ablasshahnen 42 der Leitung 40 dient dein Ablassen von eventuell in dieser Leitung gebildetem Kondenswasser und ist gemäss Fi-. 1 und 3 über den Hebel 45 und ein Zug organ 46 durch den Handhebel (l betätigbar. -1n die Leitung 40 ist ebenfalls eine Ansehlul3- leitung 40c angeschlossen.
Der Tank 24 ist. ferner über einen Abst.ell- liahnen 20a. mit einem Zusatztank '34a verbun den, von welchem eine Zweigleitung 29a. zum Dreiweghahnen 29 und eine Zweigleitung 28a zu einer Handpumpe 30a führt.
(In Fig. 1 ist nur ein Teil des Leitungsschemas eingezeieli- net. ) Im Lufteinlassstutzen 13 sind ferner gemäss Fig. 1 schliessbare Luftklappen 47 und 48 vor gesehen, die zwischen dem Rad 14 und dem Rost 4 angeordnet und an den Stellen 49 schwenkbar gelagert sind. Die Klappen 47 sind über ein Zugorgan 50 und die Klappen 48 über ein Zugorgan 51 versehwenkbar. Die Zugorgane 50 und 51 sind an je eine Zahn stange 52 bzw. 53 angelenkt, die ihrerseits mit.
einem im Maschinenrahmen gelagerten Zahn rad 54 im Eingriff sind, das über eine Welle :55 mit einer Rolle 57 verbunden ist, an wel ehem ein Zugorgan J6 angreift, das mittels eines am Steuergehäuse 20 gelagerten Hebels e betätigbar ist. Das Schliessen der Klappen 47 und 48 kann zum Beispiel mittels entsprechen der Federn unterstützt. werden.
Die exzentrisch im Gehäuse 20 gelagerte Übertragungswelle 60, an deren unterem Ende eine das Zugorgan 18 aufnehmende Scheibe 58 befestigt ist, trägt gemäss Fig. 2 oberhalb eines Zwischenbodens <B>61.</B> eine Kurvenscheibe 62, die zusammen mit einem Abnehmer 63 einen er sten Umwandler A bildet. Der Abnehmer 63 besitzt. eine mit der Kurvenscheibe 62 im Ein griff befindlielie Rolle 6.1, die zwischen zwei Armen 65 des Abnehmers 6:3 -elagert ist.
Der letztere ist ferner um einen im Zwischenboden 61 befestigten Drehbolzen 66 verseliwenkbar und trägt in der Verlängerung der Arnie 65 einen Ansatz 67, an welchem eine am Zwi- selienboden 61 befestigte Feder 68 an-reift. Ferner besitzt der Abnehmer 63 ein Zahn segment 69, das mit einem Zahnrad 70 eines Elementes 71. der Kupplungsvorrichtung <B>B</B> im Eingriff ist. Das genannte Element. 71 sitzt mittels eines Ku;
Yellagers <B>72</B> frei drehbar auf der L#ndalisetzun- einer vertikalen Steuerwelle 73, auf welcher eine mit einem Umfangs flansch 74 versehene Büchse 75 befestigt ist.
Auf dieser Büchse 7:5 ist eine Kupplungshülse 76 begrenzt axial verseliiebbar, die zwei End- flanselie 77 und 78 besitzt, welche mit je zwei einander diametral @@-e;@eiiülierliegenclen Boh- run \.;-en versehen sind,, in -elchen zwei über die Flanschen 77 und 78 hinaus verlängerte Kupplungsstifte 79 befestigt sind.
Die beider ends zugespitzten Stifte 79\ sind einerseits zum Zusainnienwirken mit entsprechenden Boh rungen 80 des Elementes 71 bestimmt und sind anderseits in Bohrungen des Umfangs flanselies 74 der fest auf der Steuerwelle 73 sitzenden Büchse 75 axial versebiebbar ge führt. Demzufolge ist die axial verschiebbare Tlülse 76 mit der Steuerwelle 73 drehverbun den.
Ani obern Stirnrand der Büchse 75 stützt sieh das eine Ende einer Spannfeder 81 ab, die anderends an der Innenfläche des End- flansches 77 angreift und somit die Kupp- lungshülse 76 nach oben, das heisst in Kupp lungslage zu drücken sticht. Zur Betätigung der Kupplungsvorriehtun- B ist ein gelenkig an einer Stütze 8? des Zwischenbodens 61 ge lagerter, gegabelter Kupplungshebel b vorge sehen.
Seine fzabelarme 83 drücken in der aus gekuppelten Lage gemäss Fig. 2 mit ihren nach unten gebogenen freien Enden auf den End- flanseh 78, und zwar entgegen der Wirkung der Spannfeder 87.. In dieser aasgekuppelten Lage ist. der Hebel b mittels einer Gleitklinke 84 festgehalten, deren Sperrstift. 85 mit einer obern Sperröffnung 86 des Gehäuses 20 im Eingriff ist.
Der Hebel b ist. in einer Ausspa rung 87 des Gehäuses 20 vertikal verseliwenk- bar,@wobei die Gleitklinke 84 mittels des Hand griffes 88 entgegen der Wirkung einer Feder 89 nach innen v erscliiebbar ist, wodurch der Stift 85 aus der Öffnung 86 freigegeben wird.
Nach dem Verschwenken des Hebels b in die untere, das heisst in die Kupplungsstellung, kommt nach Freigabe des Handgriffes 88 der Sperrstift 85 mit einer untern Sperröffnung 90 in Eingriff.
Zufolge der genannten Ver- schwenkung des Hebels b und entsprechendem @liilieben der Gabelarme 83 drückt die Feder SI die Kupplungshülse 76 nach oben, wobei die Stifte 79 mit den Bohrungen 80 des Ele nientes 71. in I',ingriff kommen. Demzufolge ist die Steuerwelle 73 über die Teile 74, 79, 71 und 70 mit dein ersten Umwandler A und dadurch mit dem Flügelrad 14 drehverbun den.
Um den genannten Viskositätsä.nderungen des Brennstoffes gerecht werden zu können, ist im Gehäuse 20 ein Einstellmechanismus C vorgesehen. Dieser besitzt ein im (Tehäuse 20 horizontal drehbares Zahnsegment 91, das finit einem Ritzel 92 der Steuerwelle 73 im Ein griff ist. Diese Steuerwelle 73 ist ferner in ihrem untern Teil durch eine Hülse 93 ge führt, deren oberer Endflansch 94 sich auf einem Zwischenboden 95 abstützt und ein der Lagerung der Steuerwelle 73 dienendes Ku- ;ellager 96 trägt.
Näher beim rechten Seg- mentrand ist. gemäss Fig.2 im Zahnsegment 91 ein Radialsehlitz 97 vorgesehen, in welchem ein llitnelinierstift 98 einer Zahnstange 100 geführt ist.. Die Zahnstange 99 ist auf einer Leitstange 1.00 axial verschiebbar, welch letz tere an einem Schlitten 1.01. quer zur Steuer welle 73 angeordnet ist. Der genannte Schlit ten 101. ist in einer Horizontalebene quer zur Steuerwelle 73 und zur Verschieberichtung der Zahnstange 99 im Gehäuse 20 verschiebbar ge lagert.
Die Zahnstange 99 ist. ferner mit einer im Gehäuse quer zur Zahnstange 99 auf einer Welle 102 befestigten Zahnwalze 103 im Ein- griff, welche Welle 102 im Gehäuse 20 ge lagert ist. Zum genannten Verschieben des Schlittens 101 auf den Führungen 104 ist am Schlitten 101 ein Zahnflansch 105 vorgesehen, der mit einem Zahnsegment 106 des Einstell hebels c im Eingriff ist. Der Hebel c sitzt fer ner lose auf der Hülse 93, wobei seine Dreh bewegung durch einen Stift 107 dieser Hülse 93, der mit einem Schlitz 108 des genannten Hebels c zusammenwirkt, begrenzt ist.
Ein zweiter Umwandler D besitzt eine auf der Welle 102 befestigte Kurvenscheibe 109, die mit einer Rolle 110 eines Abnehmers<B>111</B> zusammenwirkt, der seinerseits fest auf dem einen Ende einer M'elle 112 sitzt. Diese Welle 1.12 ist in einem am Zwischenboden 95 be festigten Auge 113 gelagert und ist an ihrem andern Ende mit einem Hebel 114 drehver bunden. Der letztere ist an eine Stossstange 115 der Transmissionsmittel E (Fig. 3) ange- lenkt.
Gemäss Fig.3 führt die genannte Stoss stange<B>115</B> in den untern Teil des Steuer gehäuses 20 und ist an ihrem untern Ende an einen Hebel 116 angelenkt, der seinerseits mit. einer übertragungswelle 117, die in einem an das Vierkantgehäuse 22 angeschlossenen Ge häuse 20a gelagert ist, drehverbunden ist. Diese Übertragungswelle 117 ist mit einer der Zahl der Düsen 10 bzw. der Ventile 38 ent sprechenden Anzahl von Kipphebeln 119 ver sehen, die gemäss Fig. 4 über einstellbare Schrauben 120 auf Ventilstangen 121 einwir ken. Ein solches Ventil 38 ist beispielsweise in Fig. 4 näher dargestellt.
Das Ventilgehäuse ist mittels einer Ringwand 122, deren Innenrand einem an der abgesetzten Ventilstange 121 an geordneten kegelförmigen Ventilkörper 123 als Kantensitz dient, in eine Einlass- und eine Auslasskammer 124 bzw. 125 unterteilt, wobei ein Einlass- und ein Auslassstutzen 126 bzw. <B>127</B> vorgesehen ist. Eine Feder 128 in der Ein lasskammer 124 hält die Ringwand 122 bzw. den Ventilsitz in seiner Lage, wobei eine am Ventilkörper 123 und an einem Lagerring 129 angreifende Feder 130 versucht, den Ventil körper 123 in der Schliesslage zu halten.
Das Steuergehäuse 20 besitzt ferner genA1JJ'> Fig.2 eine Anzeigevorrichtung F, die auf einem in den Zwischenboden 61 eingesetzten Segment eine äussere und eine innere Skala 1.31 bzw. 132 aufweist. Mit der Skala 132 wirkt ein Zeiger 133 zusammen, der mit dem Kupp lungselement 71 drehverbunden ist, wobei die Skala 132 derart ausgebildet ist., dass allf ihr mittels des Zeigers 133 die vom ersten Um- wandler A transformierte, der Luftgesellwin- digkeit im Einlass 13 linear proportionale eteLierbewegling ablesbar ist.
Die Grösse der Skala ist dabei derart gewählt, dass dem ent gegen der Wirkung der Feder 21 vom Flügel ; rand 14 unter allen vorkommenden Betriebs bedingungen bestreichbaren Drehbereich von zum Beispiel 180 eine Drehung des Zeigers um 90 entspricht.
Ein weiterer mit der äussern und gleich ausgebildeten Skala 131 zusammenwirkender Zeiger 134 ist am Hebel a des Regulierorganes G befestigt, welcher He bel a in einem Schlitz 135 des Gehäuses 20 v er- schwenkbar ist, und zwar um den Flansch 94 der Hülse 93, um welchen ein entsprechend ausgebildeter Arm 136 des Hebels a greift. Der Endflansch 78 der Kupplungshülse 76 besitzt ferner am Umfang eine Ausnehmung 137, mit welcher eine Gleitklinke 138 des He bels a zusammenwirken kann.
Diese Klinke i 138 kann mittels eines Handgriffes 139 in einer Führung des Hebels a, entgegen der Wirkung einer an diesem Hebel angreifenden Feder 140, axial verschoben bzw. ausser Ein griff mit der Ausnehmung 137 gebracht wer den.
Die Wirkungsweise der beschriebenen An lage ist im übrigen folgende Es sind verschiedene Arten des Anfeuerns möglich, so dass den verschiedensten Umstän- i den und Möglichkeiten Rechnung getragen ist.
Bei der Anfeuerungsart gemäss Fig. 5 erfolgt das Anfeuern der Lokomotive mittels einer zum Beispiel in einem Depot zur Verfügung stehenden, unter Dampf befindliellen Loko motive.
Die Anschlussleitung 41a ist an die entsprechende Druckluftleitung (gestrichelte Linie) und die Anschlussleitung 40a an die entsprechende Dampfleitung (striehpunktierte Linie) dieser Hilfslokomotive angeschlossen. Demzufolge steht der Haupttank 24 über den offenen Umstellhalinen 43a., die Zweigleitung -44a, den Luftausgleichsbehälter ''7 und die Leitung 26 unter Druck.
Beigeschlossenem Hahnen 20a --elangt dadurch Brennstoff (punktierte Linie) über den Dreiwegliahnen 'M9, die Leitung 28, den Filter 30 und das Manometer 31. durch den Mantel 32 des Wärmeaustausehers in den Sehwiminerbehäl- ter 33 und von hier über die Leitung 34, das Verteilrohr 35, die Dreiwe-hahnen 37, die Lei tungen 36 und die Ventile 38 in die Brenn stoffdüsen 10.
Durch die all eine Dampflei- 1:ung der Hilfslokomotive angeschlossene Zweigleitung 40a gelangt der Dampf über die Leitung 40 und den Dreiwe-liahnen 41 durch den Wärmeaustauscher 32 \und von hier in das Überhitzerrohr 12 und die an-esehlos- senen Düsen. 11. Diese Anfeuerungsart ist überall dort zweckmässig, wo unter Dampf stehende Lokomotiven zur Verfügung stellen, und kann auch während der Fahrt. angewen det werden.
Eine weitere Möglichkeit des Anfeuerns ist in Fig. 6 dargestellt. Sie ist. dort. anzuwen den, wo zum Beispiel in einem Lokomotiv depot keine unter Dampf stehende Lokomotive @ erfügbar ist, wo dagegen eine Druekluftlei- tung vorhanden ist, an welche die Zweiglei tung 43 angeschlossen werden kann.
Das An feuern geschieht. also ohne Dampf, nur mit Luft und Brennstoff. Über des Dreiweg-hahnen 44 gelangt Druekluft (gestriehelte Linie) einerseits über die Zweigleitung 44a, den Luftausgleichbehälter 27, die Leitung 26 und den Hahnen 25 in den Haupttank 24 lind setzt den Brennstoff unter Druck.
Anderseits gelangt Druekluft über die Leitung 40, durch den Wärmeaustauseher 32 in das Überhitzer- rohr 12 und die Düsen 11. Der unter Druck gesetzte Brennstoff gelangt in analoger Weise (punktierte Linie) wie beim Beispiel gemäss Fig. 5 zli den Düsen 10.
Wie die Anlage nach mehrstündigem f'n- terbrueh wieder in Betrieb gesetzt werden kann, wenn noch ein Dampfdruek von zum Beispiel 1/, atü zur Verfügung steht, jedoch keine Druckluftleitung, ist in Fig.7 näher dargestellt. Die notwendige Druckluft zur Förderung des Brennstoffes wird mittels der an den Zusatzbehälter 21a angeschlossenen Handpumpe 30a erzeugt.
Diese genügt, um die kleinere, im Zusatzbehälter 21a vorhandene Brennstoffmenge derart unter Druck zu set zen (gestrichelte Linie), dass für das Anfeuern der notwendige .Brennstoffdruck in den Düsen 10 erreicht werden kann. Der Brennstoff ge langt vom Zusatzbehälter 21a durch die Lei tung 29a über den Dreiweghahnen 29 in die Druckleitung 28 und anschliessend, wie bei den vorangehend beschriebenen Anfeuerungsarten, zu den Düsen 10.
Aus dem Dampfkessel 39 wird gleichzeitig über den Dreiweghahnen 11 Dampf durch den Wärineaustauseher 32 der Leitung 10 und demzufolge den Düsen 11 zu geführt. Das Anfeuern kann demnach auf diese Weise ohne Zuhilfenahme fremder Be triebsmittel erfolgen. 1'm die Anfeuerungs- arbeit zu erleichtern, sollte der Luftausgleichs behälter bei Ausserbetriebsetzung der Anlage auf vollen Bremsbetriebsdruck (7 bis 8 atü) gefüllt werden.
Ist ein Betriebsdruck von etwa -1 atii erreicht, so kann zur weiteren Förde rung des Brennstoffes die Dainpfkolbenluft- pumpe der Lokomotive verwendet werden, wonach der Normalbetrieb der Anlage einset zen kann.
Beim Anfeuern der Anlage werden die Luftklappen 4-7 und 18 geöffnet und der He bel b in Kupplungsstellung gebracht. Demzu folge befindet sich die Büchse 76 in ihrer obern Endstellung, wobei die Stifte 79 mit dein Element 77. im Eingriff sind und die Klinke 138 und damit das Handregulierorgan (T ausser Eingriff mit der Steuerwelle 73 ist. Die Schieber der Lokomotive seien ebenfalls geschlossen. Da demzufolge im Kamin 111 und somit auch im Lufteinlass 13 keine qaugwir- kung entsteht, wirkt auf das Flügelrad 11 noch kein Drehmoment.
Nun wird auf eine der angegebenen Arten Brennstoff und Dampf bzw. Luft in die Düsen geleitet, wobei eventuell vorhandenes Kondenswasser ausge- lilasen wird. Nach dem Öffnen eines Brenn- stoffhahnen. 37 kann durch die Türe 1,a der Feuerbüchse zum Beispiel ein ölgetränktes, brennendes Tuch oder dergleichen mittels einer Stange auf das Rostbett geworfen wer den, so dass das sich bildende Brennstoff- Luft-Gemiseh entzündet wird. Bis zur Herstel lung eines Dampfdruckes von etwa 12 atü ist eine Anfeuerzeit von zum Beispiel nur unge fähr 1/2 Stunde erforderlich.
Das Anfeuern kann auch durch einfaches Einführen und Entzünden von Anfeuerholz in der Feuer büchse erfolgen. Bei Normalbetrieb der An lage ist das Leitungssystem gemäss Fig. 8 ge schaltet. Die von der ZVestinghouse-Pumpe in den Luftausgleichbehälter 27 geförderte Druckluft (gestrichelte Linie) setzt den Haupttank 21 unter Druck, wodurch Brenn stoff (punktierte Linie) wie vorangehend be schrieben in die Düsen 10 gelangt, wo er durch den dem Dampfkessel 39 entnommenen Dampf (strichpunktierte Linie) zerstäubt wird.
Während der Fahrt sind die Schieber Gier Lokomotive zeitweise geöffnet, so dass im Kamin 111 in Richtung der Pfeile x Dampf entweicht, was ein Mitreissen der Feuergase in Richtung der Pfeile y zur Folge hat. Da durch entsteht sowohl in der Feuerbüchse 1 wie im Lufteinlass 13 ein Unterdruck, der eine gewisse Eintrittsgeschwindigkeit der in die Feuerbüchse nachströmenden Luft bestimmt. .Je nach der Grösse dieser Geschwindigkeit wirkt auf das Flügelrad 11 ein anderes Dreh n ioinent, welches über das Zugorgan 18 nach L\berwindung der Kraft der Feder 21 auf die Welle 60 und demzufolge auf den ersten Um wandler A übertragen wird, wo es eine ent sprechende Verdrehung der Kurvenscheibe 62 zur Folge hat.
Diese ist derart ausgebildet, dass der Abnehmer 63 die quadratisch mit der erwähnten Glesehwindigkeit erfolgende Zu nahme der Steuerbewegung des Rades 11 in eine lineare Zunahme umwandelt, so dass der Zeiger 133 der Anzeigevorrichtung F sich pro portional der Luftgeschwindigkeit im Einlass 13 und damit entsprechend der einströmenden Luftmenge einstellt. Cber die Kupplungsvor richtung B gelangt diese Drehbewegung auf die Steuerwelle 73 und von hier über den Ein stellmechanismus C auf den zweiten Umwand- leg D.
Die Kurvenscheibe 109 dieses Umwand lers ist derart ausgebildet, dass auf den Ab nehmer 111 und damit auf die Ventilstangen 1.21 nicht die genannte linear proportionale Steuerbewegung übertragen wird, welche zu folge des damit erzeugten proportionalen Hubes der Ventilkörper 123 eine der Luft geschwindigkeit im Einlass 13 (und damit der Luftmenge) nicht proportionale Brennstoff durchflussmenge in den Ventilen 38 ergeben würde, sondern dass eine dieser Brennstoff- durehflussmenge proportionale Steuerbewe gung übertragen wird.
Diese wird nun über die Transmissionsinittel E auf die Ventilstan gen 121 übertragen und bewirkt demzufolge ein augenblickliches und exaktes Anpassen der Brennstoffmenge an die vorhandene Luft menge. Die Luft gelangt relativ gleichmässig verteilt durch das aus Kugeln 6 gebildete Rostbett, wobei die während des Betriebes weissglühenden Kugeln 6 der Luft, als Vorwär- iner dienen. Der gewünschte bzw. für ein opti males Verbrennen notwendige Luftüberschuss kann mittels der Klappen 17 und 18 einge stellt werden.
Die aus den Düsen 10 austretenden und durch den Dampf aus den Düsen 11 zerstäub ten Brennstoffstrahlen werden durch den ein tretenden Luftstrom über dem Rostbett, wäh rend ihrer Verbrennung angehoben, wobei sieh entsprechend der in Fig. 1 gezeigten Pfeile z eine gute und gleichmässige Durch- wirbelung der Feuergase bzw. des Brennstoff- Luft-Gemiselies ergibt. Durch entsprechende Anordnung der Kugeln 6 in der Feuerbüchse 1, z.
B. wie in Fig. 1 dargestellt, lässt sich der einzuschlagende Weg der Feuergase in Rich tung der Abzugrohre 16 des Kesselsvstems in gewünschter Weise beeinflussen.
Aus dem Vorangehenden geht hervor, dali die in die Düsen 10 und damit in den Feuer raum gelangende Brennstoffmenge in jedem Augenblick, auch bei schlagartiger Änderung der Strömungsverhältnisse, wie sie meist in solchen Lokomotiv- und Schiffsfeuerungen auftreten, genau der zur Verfügung stehenden Luft in der Feuerbüchse entspricht, so dass das für optimale Verbrennung notwendige Brennstoff-Luft-Geiniseli erreichbar ist.
Soll nun ein anderer Brennstoff benützt werden, mit. einer andern Viskosität, oder än dert. sieh diese beim benützten Brennstoff während des Betriebes, was zum Beispiel auf Grund der veränderten Dainpfentwieklung am Manometer 31 ablesbar ist, so kann auf Grund einer vorhandenen Tabelle der Hebel C zum Beispiel längs einer Skala in einem Schlitz des Gehäuses 20 entsprechend versehwenkt wer den.
Dabei dreht er sieh frei um die Hülse 93, wobei das Zahnsegment<B>1.06</B> über den Zahn- flanseh 105 den Schlitten 101 auf den Füh rungen 101 verschiebt und demzufolge auch die Zahnstange 99. Dies hat ein Verstellen des Stiftes 98 im Schlitz 9 7 des Zahnsegmentes 9l. zur Folge, wodurch innerhalb der Grenzen, die durch die Grösse des Radialschlitzes 97 be stimmt sind, das Übersetzungsverhältnis zwi schen der Steuerwelle 73 und dem zweiten Umwandler D geändert werden kann.
Dieser Mechanismus (' kann in gleicher Weise bei Verwendung eines gasförmigen Brennstoffes benützt werden, um irgendeine Änderung einer Zustandsgrösse. z. B. die Temperatur des Brennstoffes, auszugleichen.
Soll aus irgendeinem (runde die automa tische Steuerung der Brennstoffventile abge stellt werden, so geschieht dies durch einfaches Auskuppeln der Kupplungsvorrichtung B mittels des Hebels b. Die Sperröffnungen 86 und 90, die zum Zusammenwirken mit dem Stift 85 der Sperrklinke 8-1 bestimmt sind, besitzen im übrigen einen solchen Abstand voneinander, dass die nach unten gebogenen Enden der Gabelarme 83 des Hebels b in der gekuppelten Stellung des letzteren nicht.
mehr auf dem Flansch 78 anfliegen, so class kein störender Reibun-,swiderstaiid zwischen die sen Teilen entsteht. Vor dein Auskuppeln der Stifte 79 kann ferner der Hebel aa und dem zufolge der Zeiger 131- entsprechend der nio- inentanen Lage des Zeigers 133 eingestellt werden. Dies hat zur Folge, dass die Klinke 138 genau unter die Ausnehniung 137 zu lie gen kommt, so dass die beiden Teile 138 und <B>1</B> 37 beim Auskuppeln miteinander in Eingriff kommen.
Wird jedoch beim Auskuppeln die Klinke 138 mittels des Griffes l_39 zurückge zogen, so kann das Einstellen des Regulier organes G auch nach erfolgtem Auskuppeln der Kupplung vorgenommen werden. Infolge dieses Auskuppelns können nun bei eingekup pelter Klinke 38 die Steuerwelle 73 und dem zufolge die Ventilstangen 121 unabhängig vom Flügelrad 14 von Hand mittels des He bels ca verdreht bzw. betätigt werden.
Zeigt sich zum Beispiel während des Be triebes der Anlage, dass eine oder mehrere der Brennstoffdüsen 10 verstopft oder verunrei nigt sind, so kann ohne irgendwelche Unter brechung des Betriebes die betreffende Düse 10 mittels des zugehörigen Dreiweghahnens 37 von der Brennstoffleitung 34 auf die Dampf leitung 40 umgeschaltet werden, so dass der unter vollem Kesseldruek stehende Dampf die betreffende Düse 10 und das Ventil 38 ausbla sen kann. Diese Art. der Reinigung, die durch ein einfaches Drehen des Hahnens 37 erfolgt, ist äusserst wirksam und benötigt eine Zeit von nur wenigen Sekunden.
Auch wenn meh rere Düsen gleichzeitig auf diese Weise durch geblasen werden, besteht zufolge der weissglü- henden Kugeln 6 des Rostes 4 keine Gefahr des Löschens der Flamme in der Feuerbüchse.
Aus der Beschreibung geht hervor, dass alle möglichen und notwendigen Sicherungs- niassnahmen getroffen sind, um ein einwand- fxeies und optimales Funktionieren der An lage auch bei unterschiedlichsten und rasch wc;ehselnden Betriebszuständen zu gewährlei sten.
Ferner ist, ersichtlich, dass beim Umbau zuln Beispiel einer ursprünglieh für Kohlen feuerung bestimmten Lokomotive der mit dein Iic,st, der Brennervorriehtung und dem Flü- re-lrad versehene Windkasten an Stelle des A schenkastens unter der Feuerbüehse be festigt zu werden braucht und dass nach Ein bau des Steuergehäuses und der relativ weni- gien und einfach zu montierenden Leitungen und nach Herstellung der noch
notwendigen A nsehlüsse dieser Leitungen und der Zug organe die Anlage vollständig betriebsbereit ist. Die wenig Raum beanspruchenden Leitun gen und die Steuersäule können auch bei einem eventuellen späteren Wiederumbau auf Kohlenfeuerung an Ort und Stelle belassen werden, da sie den Betrieb in keiner Weise beeinträchtigen.
Es ist besonders zu beachten, dass zum Befestigen des Windkastens 2 die bereits an der Feuerbüchse 1 vorhandenen Bolzen, durch welche die Keile 3 gesteckt sind, benützt. wer den und somit an der letzteren keine neuen Bohrungen oder Anschlüsse anzubringen sind, die eine Beeinträchtigung der Festigkeit dieser Feuerbüchse zur Folge haben würden.
Firing systems for liquid or gaseous fuels for steam-powered vehicles, in particular locomotives. The present invention relates to a furnace for steam-powered vehicles, in particular Lokomoti ven, using liquid or gaseous fuels. It can be formed from that it was originally built for coal firing vehicles such. B.
Locomotives or ships without any noteworthy mechanical intervention in the existing firing systems, that is. essentially only built in by inserting or replacing certain units. can be. Such an installation does not require any difficult and time-consuming work and no special tools. As a result, the above-mentioned LTm or installation can be carried out in the shortest possible time, i.e. in one to two days.
The greatest difficulties in firing systems of the type described relate, as is well known, to the control of the fuel supply, that is to say the achievement of the most favorable fuel-air mixture under all operating conditions that occur. In known firing systems, e.g. B. with oil heating, the control of the heating oil takes place according to the pressure prevailing at a certain point in the upper part of the fire box.
The fuel-air mixture produced in the firebox is burned or deflagrated in very different ways, depending on the various selective, angle-of-law, draft and temperature conditions.
As a result, a wide variety of pressure conditions arise in such a fire box and, for example, pressure and depression zones can be adjacent, where the corresponding pressure values can suddenly change from a minimum to a maximum without them Controlling the fuel supply, which is influenced by the right angle, could adapt to these rapidly changing conditions.
Furthermore, in the case of fire systems of the type mentioned, in contrast to stationary systems, which normally work with almost constant output, the air supply cannot be kept constant, as this is the case with the constantly changing operating conditions (frequent stopping, starting up etc.) see also changes greatly due to the effect of the exhaust.
The amount of air required for optimal combustion is extremely large as a result of the hourly fuel consumption relatively small nen dimensions of the fire box and the grate; In the real world, it is 50 to 100 times the amount of air required in stationary systems with a large grate area relative to the hourly fuel consumption. This air throughput is also highly variable and can also fluctuate suddenly between a maximum and a minimum limit (0 to .100 inin WS negative pressure in the fire box).
If the fuel required for an optimal fuel air mixture is not also adapted to the given air quantities as quickly as possible, then one of the sudden cooling of the whole boiler can occur It must be ensured that severe damage can occur in the boiler and on the fire box.
On the other hand, an excess of fuel can develop such a roughness that the entire boiler system becomes sooty and the entire train composition is contaminated by pitch-like precipitation. becomes.
Apart from the above mentioned aspects, such an unregulated operation is of course extremely uneconomical and destroys the advantages that can be achieved by such a fire-fighting system with liquid or gaseous fuels.
In order to be able to achieve automatic regulation of the fuel supply in accordance with the frequently and suddenly varying pressure conditions in the fire box, it has already been proposed to use flap or control devices. For example, rotatable flaps were installed in the fire door, which turned in the open or closed position according to the pressure levels in the fire box.
In doing so, it was ignored that in the fire door, as mentioned, pressure and internal pressure zones can be very close to one another and that consequently the flaps in the fire door that respond to pressure produce very angular results. Since the interior of the fire box is connected to the atmosphere when the flaps are open, the vacuum prevailing in the fire box can be completely or at least partially destroyed, quite apart from the harmful effects of the cold inflowing.
Upper air;> on the entire boiler pipe and boiler system. The required regulation of the fuel supply according to the given air conditions cannot therefore be achieved with these means. will.
From the foregoing it can be seen that a positive connection must be provided between the total air inlet of the fire box and the control elements for the fuel supply, so that the fuel supply can be precisely adapted to the air supply at any moment.
However, in order to create air conditions in the Feuei-büelise that are similar to those in the air inlet, that is. the air conditions causing the control, must correspond between them. Air inlet and the fire box be a body with at least approximately constant air resistance in front of @ -eselien, the distribution of the in. Die Feuerbüelise g @ elan, -enden air z. B. both temporally constant and with regard to the grate area - can be done on a loan basis.
Another important condition for (the proper functioning of the system are certain safety features. This includes, above all, the possibility of constant visual monitoring of the control movements caused by the air inlet. Furthermore, there should be an option, this atttonia- tic Switch off the control or bypass it with a manually operated control.
Furthermore, means for cleaning the device for introducing the fuel into the firebuelise are to be provided, so that with a corresponding system it is possible, for example, to put each individual fuel valve and its associated nozzle temporarily out of service even during full operation and by a simple one Manipulation, e.g. B. with superheated steam, from the boiler or with compressed air. Blow out the pulp vstenis and then put it back into operation. This means that clogging of the individual valves and nozzles can be prevented in good time and without interrupting operation.
Another problem is changing the type of fuel. or viscosity. of the fuel during operation. If the other conditions of the system remain the same, the possibility should be created to also change the amount of fuel proportionally to the changed viscosity without influencing the effect of the control itself. This is special there. important where the climatic conditions, e.g. B. the outside temperatures can change significantly during operation, or when the most diverse fuels can be used.
Such changes are direct, for example, in the event of a changing steam development (steam excess or lack of steam). readable on the manometer, whereby the corresponding setting, e.g. B. by operating a hand lovel, can be made with the help of an appropriate scale.
Another point to be observed in such systems is to ensure that the fuel-air mixture is ignited continuously, which completely eliminates the risk of extinguishing the flame and, consequently, the occurrence of explosions.
Furthermore, means should be provided to change the air supply, that is to say the cross-section of the air inlet, from a maximum down to zero, independently of the setting of the control of the combustion system. Appropriately, all the individual NEN control members actuating operating organs in a single control unit, z. B. a control column, which can be set up as a whole in a simple ice in the driver's cab. The conditions are appropriate so that all units of the combustion system can be fully assembled before they are installed in the corresponding vehicle.
Certain instruments and equipment that are already in the vehicle can continue to be used if necessary, and once such a construction has been carried out, the vehicle can easily and quickly change certain parts, for example the grate, the ash or air box and the fuel container , can be used with one or the other type of combustion. The situation can be such that the operational changeover from coal firing to firing with liquid or gaseous fuels (or vice versa) can be carried out in two to three hours.
The combustion system according to the invention for steam-powered vehicles, in particular for locomotives, now has a total air inlet with a cross-section that can be varied up to the value zero, which inlet is made of balls of refractory material to form a body with at least approximately constant air resistance and a heat store formed grate bed is nachgeselialtet in a fire box, through the air. is directed from the inlet into the fire iron,
and in which inlet there is a device that responds to a torque generated by the air speed in the air inlet, which air speed changes exactly according to the variable suction of the vehicle exhaust vapor, said device before the output of a proportional to the square of the air speed in the inlet len control movement to a first converter is used,
to convert the square proportional control movement of said device into one of this air speed linearly proportional control movement and for the delivery of the latter to an element of a coupling device is true, by means of which a control shaft arranged in a housing optionally with the responsive to a torque Can be connected in front of the device or with a regulating member that can be operated by hand.
Furthermore, the system has a display device that is functionally connected to said converter for making the linearly proportional control movement of this converter visible, an adjustment mechanism connected to the control shaft to control movement of the control shaft proportional to a change in viscosity or state of the liquid or gaseous fuel during this operation to be able to change.
Furthermore, a second converter connected to the adjustment mechanism is provided for converting the control output movement of the adjustment mechanism into a control movement which ensures a fuel flow proportional to the air speed in the air inlet through at least one fuel valve. In addition, transmission means are provided for transmitting the last-mentioned control movement to the valve, and a device for introducing the fuel into the fire box, this device being a gaseous pressure medium, for. B.
Steam or pressure lift, can be supplied so that it can serve both to clean the fuel part of this device and the valve and to distribute the fuel over the grate bed.
The inventive training can see an optimal fuel-air mixture in all operating conditions, since the control movement that is transmitted to the valve or valves, and thus the fuel flow through these valves at every moment of operation of the air speed The inlet and thus the air available for combustion is adapted, with an even distribution of air over the entire grate surface being achieved with a corresponding design of the grate bed.
This grate bed made up of refractory balls also forms an effective heat store, for example when the system is fired a large part of the heat is absorbed by these balls and only gradually released to the walls of the fire box, which creates inadmissible thermal stresses in the latter prevented. When the furnace is switched off, the ball bed also serves as a heat store, which allows the boiler system to cool down only slowly through continued heat emission, with the vapor pressure, as tests have shown, only open after about ten to twelve hours with the air inlet closed, for example 0 atm drops. Furthermore, the ball bed, which is incandescent during operation, can prevent the flame from breaking off even if there is a sudden supply of air.
Even after a long interruption in operation, that is, as long as the balls are not glowing, this grate bed ensures rapid and safe ignition of the fuel; it also serves to preheat the incoming cold air during operation. By arranging the balls appropriately, a flame guide adapted to the design of the fire box can also be enabled and, for example, the coarse of flame generated by the device for introducing the fuel into the fire box can be captured, torn and evenly distributed over the grate surface by the balls the warm grate giving them an even lift.
This can prevent the flames from hitting the back wall of the fire box with full force, which could cause local overheating, cracks or bulges.
The aforementioned first converter also ensures that the control movement, which is guided by the torque-responsive device and is proportional to the square of the air speed in the inlet, is converted into a linearly proportional and thus easily controllable control movement.
The subject matter of the invention will be explained, for example, more closely using the accompanying drawing. They show: Fig.1. schematically and graphically a steam locomotive originally intended for coal firing with a built-in, he inventive firing system for liquid fuel partially in longitudinal section, Fig. 2 diagrammatically and to a larger extent rod the head of the control column of the system according to FIG. 1 in section,
FIG. 3 is a diagrammatic view, on a larger scale and in partial section, of part of the control device of the system according to FIG. Fig. 4 shows on a larger scale the valve box according to Fig.l and 3 in an alial section, Fig. 5 shows the line system of the system according to Fin. 1 in the switching position for a first type of ignition.
6 shows the same line system in the position for a second type of firing, FIG. 7 schematically the same line system in the position for a third type of firing, and FIG. 8 schematically the same line system in the switching position for normal operation.
According to Fig. 1 is in the originally intended for coal firing fire box 1 of the Asehenkasten removed and a wind box 'using the existing wedges 3 has been built. Instead of the usual grate. At the C-mfangsflansehen of the wind box a permeable special grate 4 is installed, which can be formed, for example, from several grate plates provided with through openings 5. There is a grate bed above these plates. arranged, which consists of several layers of refractory material, e.g. B. chamotte, existing balls 6 is formed.
Furthermore, an angled flange 7 of the wind box 2 carries an angled support 8 which is buried in the fire box and on which the burner device is arranged. and the leg of which rests on the angle flange 7 and carries a plurality of fuel nozzles 10 surrounded by continuous jacket tubes 9, the mouths of which are directed at least approximately at right angles to the nozzles 11 according to FIG. are (only one drawn in Fig.l.), which are arranged on the free-standing leg of the angle bracket 8.
The nozzles 11 are connected to an overheater tube 12, which stretches over the entire width of the firebox 1. The wind box 2 also has an inlet nozzle 13 which serves as an air inlet for the entire air flow rate of the system and its lower, conical widening ter edge is provided with storage ribs 13.
These have the purpose of equalizing the flow conditions of the incoming air in the air inlet even under all the flow conditions created by the most varied of circumstances, such as driving speed, wind speed, direction and the like, before the inlet by Destroy any undesired flow that changes the conditions in the inlet regardless of the suction effect in the chimney by means of powerful swirling air.
This means that the same flow conditions can be created in the air inlet when the locomotive is at a standstill as when the locomotive is at full speed.
As shown in FIG. 1, a wind vane 14 is provided in the inlet connection 13 mentioned, the output shaft 15 of which is mounted in support arms 16, which shaft is at its free end protruding into the wind box 2 Rotary disk 17 carries, on which a tension member 18 engages, the one hand over a compensating spring 19 with. the corresponding, arranged in a control housing 20 control members is connected and on the other hand, an adjustable regulating spring 21 (Fig. 3) acts.
The pulling element 18 can be seen in a tube in order to largely protect it against external damage and contamination. The aforementioned control housing 20 is fastened in its middle part by means of a corresponding attachment to the floor 23 of the driver's cab of the locomotive L and carries on its upper part the operating levers a, b, c, d and c, which in light . are arranged in an accessible manner.
The fuel supply to the mentioned injection nozzles 10 can take place according to FIGS. 5 to 8 via the following elements: In the tender <I> T </I> of the locomotive <I> L </I>, a main fuel tank 21 is arranged instead of the coals , which is connected via a pressure reducing valve 25 and a pressure line 26 to an air compensation container 27 connected to the Weinghouse brake.
A line 28 leads from the bottom of the tank 24 via a three-way cock 29, a fuel filter 30 and a pressure gauge 31 into the jacket 3 2 of a heat exchanger. This jacket is in turn connected to a certain to form a constant pressure level float tank 33, from which a fuel line 34 leads into a manifold 35. A number of branch lines 36 corresponding to the number of injection nozzles 10 is connected to the latter, each having a three-way tap 37 and each opening into the corresponding injection nozzles 10 via a fuel valve 38.
From the head of the steam boiler 39 a steam line 40 leading through the jacket 32 of the heat exchanger is branched off, in which a three-way haline 41 is arranged. is tmd which on the one hand opens out into the open via a <B> Ab] </B> assliahnen -12 and on the other hand is connected to the superheater tube 12 attached to the bracket 8.
Furthermore is. A line 43 branches off from the line 40, which leads through the floor 3 of the driver's cab and has a three-way valve 44, from which a forked branch line 44a leads on the one hand to the air compensation tank 27 and on the other to a universal valve 43c to which a line 41cc is connected.
The three-way]) suspects 37, the valves 38 and their corresponding supply lines are in a square a-eliäuse ?? (Fig. 3 and 4), where the taps 37 can be operated, for example by means of a square key (Fig. 4).
The drain cocks 42 of the line 40 is used to drain any condensation water that may have formed in this line and is shown in FIG. 1 and 3 via the lever 45 and a pulling organ 46 can be actuated by the hand lever (l. -1n the line 40 is also connected to a Ansehlul3- line 40c.
The tank 24 is. furthermore via a stand-off liahnen 20a. with an additional tank '34a verbun from which a branch line 29a. to the three-way stopcock 29 and a branch line 28a to a hand pump 30a.
(Only part of the wiring diagram is shown in FIG. 1.) In the air inlet connector 13, closable air flaps 47 and 48 are also seen in accordance with FIG. 1, which are arranged between the wheel 14 and the grate 4 and pivotably mounted at the points 49 are. The flaps 47 can be pivoted via a pulling element 50 and the flaps 48 via a pulling element 51. The tension members 50 and 51 are each articulated to a toothed rod 52 and 53, which in turn with.
a toothed wheel 54 mounted in the machine frame engages, which is connected via a shaft: 55 to a roller 57, on wel formerly a pulling element J6 engages, which can be actuated by means of a lever e mounted on the control housing 20. The closing of the flaps 47 and 48 can be supported, for example, by means of corresponding springs. will.
The transmission shaft 60, which is mounted eccentrically in the housing 20 and at the lower end of which a disk 58 accommodating the pulling element 18 is attached, carries, according to FIG. 2, above an intermediate base 61, a cam disk 62 which, together with a pick-up 63 he first converter A forms. The taker 63 owns. one with the cam 62 in a gripped Situated role 6.1, which is stored between two arms 65 of the buyer 6: 3.
The latter can also be pivoted about a pivot bolt 66 fastened in the intermediate floor 61 and, in the extension of the arm 65, carries a shoulder 67 on which a spring 68 fastened on the intermediate floor 61 matures. Furthermore, the pickup 63 has a tooth segment 69 which meshes with a gear 70 of an element 71 of the coupling device. That element. 71 sits by means of a Ku;
Yellagers 72 freely rotatable on the L # ndalisetzun- a vertical control shaft 73 on which a sleeve 75 provided with a circumferential flange 74 is attached.
On this bushing 7: 5, a coupling sleeve 76 can be axially displaced to a limited extent, which has two end flanges 77 and 78 which are each provided with two diametrically opposed bores -which two coupling pins 79 extended beyond the flanges 77 and 78 are attached.
Both ends of the tapered pins 79 \ are intended on the one hand to cooperate with corresponding bores 80 of the element 71 and on the other hand are axially displaceable ge leads in bores of the circumference flanselies 74 of the bushing 75, which is fixedly seated on the control shaft 73. Accordingly, the axially displaceable sleeve 76 is rotatably connected to the control shaft 73.
One end of a tensioning spring 81 is supported on the upper end edge of the bushing 75, the other end engaging the inner surface of the end flange 77 and thus pushing the coupling sleeve 76 upwards, that is to say to push it into the coupling position. To actuate the coupling device B is an articulated on a support 8? the intermediate floor 61 ge superimposed, forked clutch lever b see easily.
In the coupled position according to FIG. 2, its fzabelarm 83 press with their downwardly bent free ends on the end flange 78, namely against the action of the tension spring 87 .. In this coupled position. the lever b held by a slide pawl 84, the locking pin. 85 with an upper locking opening 86 of the housing 20 is in engagement.
The lever b is. vertically verseliwenk- in a recess 87 of the housing 20, @ the sliding pawl 84 by means of the handle 88 against the action of a spring 89 can be moved inwards, whereby the pin 85 is released from the opening 86.
After the lever b has been pivoted into the lower, that is to say into the coupling position, the locking pin 85 comes into engagement with a locking opening 90 below after the handle 88 has been released.
As a result of the mentioned pivoting of the lever b and the corresponding movement of the fork arms 83, the spring SI pushes the coupling sleeve 76 upwards, the pins 79 coming into engagement with the bores 80 of the element 71 in I '. Accordingly, the control shaft 73 via the parts 74, 79, 71 and 70 with your first converter A and thereby with the impeller 14 is rotatably connected to the.
In order to be able to cope with the mentioned changes in viscosity of the fuel, an adjustment mechanism C is provided in the housing 20. This has a toothed segment 91 which can be rotated horizontally in the housing 20 and which finitely engages a pinion 92 of the control shaft 73. The lower part of this control shaft 73 is also guided through a sleeve 93, the upper end flange 94 of which sits on an intermediate base 95 and a ball bearing 96 serving to support the control shaft 73 carries.
Is closer to the right edge of the segment. According to Figure 2 in the toothed segment 91 a radial malleus 97 is provided in which a llitnelinierstift 98 of a rack 100 is guided .. The rack 99 is axially displaceable on a guide rod 1.00, which latter tere on a slide 1.01. is arranged transversely to the control shaft 73. Said Schlit th 101st is in a horizontal plane transversely to the control shaft 73 and to the direction of displacement of the rack 99 in the housing 20 displaceably superimposed.
The rack 99 is. also engaged with a toothed roller 103 fastened in the housing transversely to the toothed rack 99 on a shaft 102, which shaft 102 is supported in the housing 20. For said displacement of the carriage 101 on the guides 104, a toothed flange 105 is provided on the carriage 101, which is in engagement with a toothed segment 106 of the adjustment lever c. The lever c sits fer ner loosely on the sleeve 93, its rotational movement by a pin 107 of this sleeve 93, which cooperates with a slot 108 of said lever c, is limited.
A second converter D has a cam disk 109 which is fastened on the shaft 102 and which cooperates with a roller 110 of a pickup 111, which in turn sits firmly on one end of a shaft 112. This shaft 1.12 is mounted in a fixed eye 113 on the intermediate bottom 95 and is connected at its other end with a lever 114 Drehver. The latter is linked to a bumper 115 of the transmission means E (FIG. 3).
According to Figure 3, said push rod <B> 115 </B> in the lower part of the control housing 20 and is hinged at its lower end to a lever 116, which in turn with. a transmission shaft 117 which is mounted in a housing 20a connected to the square housing 22 is rotatably connected. This transmission shaft 117 is seen ver with one of the number of nozzles 10 or the valves 38 corresponding number of rocker arms 119, according to FIG. 4 via adjustable screws 120 on valve rods 121 einwir. Such a valve 38 is shown in more detail in FIG. 4, for example.
The valve housing is subdivided into an inlet and outlet chamber 124 and 125 by means of an annular wall 122, the inner edge of which serves as an edge seat for a conical valve body 123 arranged on the remote valve rod 121, with an inlet and an outlet nozzle 126 and <B > 127 </B> is provided. A spring 128 in the inlet chamber 124 holds the annular wall 122 or the valve seat in its position, with a spring 130 acting on the valve body 123 and on a bearing ring 129 trying to keep the valve body 123 in the closed position.
The control housing 20 also has, as shown in FIG. 2, a display device F which has an outer and an inner scale 1.31 and 132, respectively, on a segment inserted in the intermediate base 61. A pointer 133, which is rotatably connected to the coupling element 71, interacts with the scale 132, the scale 132 being designed in such a way that all of it uses the pointer 133 to transform the air velocity in the inlet from the first converter A 13 linear proportional eteLierbewegung can be read.
The size of the scale is chosen so that the ent against the action of the spring 21 of the wing; Edge 14 under all operating conditions that can be covered, for example 180, corresponds to a rotation of the pointer by 90.
Another pointer 134 cooperating with the outer and identically designed scale 131 is attached to the lever a of the regulating member G, which lever a is pivotable in a slot 135 of the housing 20, namely around the flange 94 of the sleeve 93 which a correspondingly trained arm 136 of the lever a engages. The end flange 78 of the coupling sleeve 76 also has a recess 137 on the circumference, with which a sliding pawl 138 of the lever a can interact.
This pawl i 138 can by means of a handle 139 in a guide of the lever a, against the action of a spring 140 acting on this lever, axially displaced or brought out of a handle with the recess 137 who the.
The mode of operation of the system described is also the following: Different types of lighting are possible, so that the most varied of circumstances and possibilities are taken into account.
In the type of firing according to FIG. 5, the locomotive is fired by means of a locomotive which is available, for example, in a depot and is under steam.
The connection line 41a is connected to the corresponding compressed air line (dashed line) and the connection line 40a is connected to the corresponding steam line (dash-dotted line) of this auxiliary locomotive. As a result, the main tank 24 is under pressure via the open changeover halines 43a., The branch line -44a, the air equalization container '' 7 and the line 26.
With the closed cock 20a, fuel (dotted line) gets through the three-way lanes' M9, the line 28, the filter 30 and the manometer 31 through the jacket 32 of the heat exchanger into the Sehwiminerbehäl- ter 33 and from here via the line 34, the distribution pipe 35, the three-way cocks 37, the lines 36 and the valves 38 in the fuel nozzles 10.
Through the branch line 40a connected to all of the steam lines of the auxiliary locomotive, the steam passes through the line 40 and the three-wire line 41 through the heat exchanger 32 and from here into the superheater tube 12 and the connected nozzles. 11. This type of ignition is useful wherever steam locomotives are available, and can also be used while driving. be applied.
Another way of firing is shown in FIG. She is. there. to be used where, for example, no steam locomotive @ is available in a locomotive depot, but where there is a compressed air line to which the branch line 43 can be connected.
The firing happens. so without steam, only with air and fuel. Druekluft (dashed line) passes through the three-way cock 44, on the one hand, via the branch line 44a, the air compensation tank 27, the line 26 and the cocks 25 into the main tank 24 and puts the fuel under pressure.
On the other hand, compressed air reaches the superheater tube 12 and the nozzles 11 via the line 40, through the heat exchanger 32. The pressurized fuel reaches the nozzles 10 in an analogous manner (dotted line) as in the example according to FIG.
7 shows in more detail how the system can be put back into operation after several hours of rest when a steam pressure of, for example, 1 / atm is still available, but no compressed air line. The compressed air required to convey the fuel is generated by means of the hand pump 30a connected to the additional container 21a.
This is sufficient to put the smaller amount of fuel present in the additional container 21a under pressure (dashed line) in such a way that the necessary fuel pressure in the nozzles 10 can be achieved for lighting. The fuel arrives from the additional container 21a through the line 29a via the three-way cocks 29 into the pressure line 28 and then, as in the case of the types of ignition described above, to the nozzles 10.
From the steam boiler 39, steam is simultaneously fed via the three-way taps 11 through the heat exchanger 32 to the line 10 and consequently to the nozzles 11. The firing can therefore take place in this way without the help of external equipment. In order to facilitate the ignition work, the air expansion tank should be filled to full braking pressure (7 to 8 atmospheres) when the system is shut down.
When an operating pressure of about -1 atii is reached, the locomotive's piston air pump can be used to continue pumping the fuel, after which normal operation of the system can begin.
When the system is fired up, the air flaps 4-7 and 18 are opened and the lever b is brought into the coupling position. Accordingly, the bushing 76 is in its upper end position, the pins 79 being in engagement with the element 77 and the pawl 138 and thus the manual regulating element (T being out of engagement with the control shaft 73. The slides of the locomotive are also closed. Since there is consequently no suction effect in the chimney 111 and thus also in the air inlet 13, no torque acts on the impeller 11 yet.
Now fuel and steam or air is fed into the nozzles in one of the specified ways, whereby any condensation water that may be present is blown out. After opening a fuel cock. 37, for example, an oil-soaked, burning cloth or the like can be thrown onto the grate bed by means of a rod through the door 1, a of the fire box, so that the fuel-air mixture that is formed is ignited. A lighting time of, for example, only about 1/2 hour is required until a vapor pressure of about 12 atmospheres is produced.
The fire can also be lit by simply inserting and igniting kindling wood in the fire box. During normal operation of the plant, the line system is switched on according to FIG. 8. The compressed air (dashed line) delivered by the ZVestinghouse pump into the air equalization tank 27 puts the main tank 21 under pressure, whereby fuel (dotted line) reaches the nozzles 10 as described above, where it flows through the steam removed from the steam boiler 39 ( dash-dotted line) is atomized.
During the journey, the yaw locomotive slides are temporarily open, so that steam escapes in the chimney 111 in the direction of the arrows x, which entrains the fire gases in the direction of the arrows y. This creates a negative pressure both in the fire box 1 and in the air inlet 13, which determines a certain entry speed of the air flowing into the fire box. Depending on the size of this speed, a different rotation nioinent acts on the impeller 11, which is transmitted via the pulling element 18 after the force of the spring 21 has been overcome to the shaft 60 and consequently to the first converter A, where there is a ent speaking rotation of the cam 62 has the consequence.
This is designed in such a way that the pickup 63 converts the quadratic increase in the control movement of the wheel 11 taking place with the mentioned sliding speed into a linear increase, so that the pointer 133 of the display device F is proportional to the air speed in the inlet 13 and thus corresponding to the inflowing Adjusts the air volume. This rotary movement reaches the control shaft 73 via the coupling device B and from here via the adjusting mechanism C to the second conversion D.
The cam 109 of this converter is designed in such a way that the aforementioned linearly proportional control movement is not transmitted to the customer 111 and thus to the valve rods 1.21, which, due to the proportional stroke of the valve body 123 generated, one of the air speed in the inlet 13 ( and thus the amount of air) would not result in a proportional fuel flow rate in the valves 38, but that a control movement proportional to this fuel flow rate is transmitted.
This is now transmitted via the transmission means E to the valve rods 121 and consequently causes an instantaneous and exact adjustment of the amount of fuel to the amount of air present. The air passes through the grate bed formed from balls 6 in a relatively evenly distributed manner, with the air-glowing balls 6, which are glowing white during operation, serve as preheaters. The air excess required or required for optimal combustion can be adjusted by means of the flaps 17 and 18.
The fuel jets exiting from the nozzles 10 and atomized by the steam from the nozzles 11 are raised by the incoming air stream above the grate bed, during their combustion, whereby, according to the arrows shown in FIG. 1, a good and even diameter swirl of the fire gases or the fuel-air Gemiselies results. By appropriate arrangement of the balls 6 in the fire box 1, z.
B. as shown in Fig. 1, the path to be taken of the fire gases in Rich direction of the flue pipes 16 of the boiler system can be influenced in the desired manner.
From the foregoing it can be seen that the amount of fuel arriving in the nozzles 10 and thus in the fire chamber at any moment, even in the event of a sudden change in the flow conditions, as they usually occur in such locomotive and ship firing systems, exactly the air available in the Fire box, so that the fuel-air ratio necessary for optimal combustion can be achieved.
If a different fuel is to be used now, with. a different viscosity, or changes. If you see this with the fuel used during operation, which can be read, for example, due to the changed Dainpfentwieklung on the manometer 31, based on an existing table of the lever C, for example, swiveled along a scale in a slot of the housing 20 accordingly.
In doing so, it rotates freely around the sleeve 93, the toothed segment 1.06 moving the slide 101 on the guides 101 via the toothed flange 105 and consequently also the rack 99. This has an adjustment of the pin 98 in the slot 9 7 of the tooth segment 9l. as a result, whereby within the limits which are determined by the size of the radial slot 97, the transmission ratio between the control shaft 73 and the second converter D can be changed.
This mechanism ('can be used in the same way when using a gaseous fuel to compensate for any change in a variable of state, e.g. the temperature of the fuel.
If the automatic control of the fuel valves is to be switched off for any reason, this is done by simply disengaging the coupling device B using the lever b. The locking openings 86 and 90, which are intended to interact with the pin 85 of the locking pawl 8-1, have such a distance from one another that the downwardly bent ends of the fork arms 83 of the lever b are not in the coupled position of the latter.
fly closer to the flange 78 so that there is no disruptive friction or swiderstaiid between these parts. Before the pins 79 are disengaged, the lever aa and consequently the pointer 131 can also be adjusted in accordance with the linear position of the pointer 133. This has the consequence that the pawl 138 comes to lie exactly under the recess 137, so that the two parts 138 and 37 come into engagement with each other when the coupling is disengaged.
However, if the pawl 138 is withdrawn by means of the handle l_39 when disengaging, the adjustment of the regulating organ G can also be made after the clutch has been disengaged. As a result of this disengagement, the control shaft 73 and consequently the valve rods 121 can now be rotated or actuated independently of the impeller 14 by hand by means of the lever ca when the pawl 38 is engaged.
If, for example, it becomes apparent during operation of the system that one or more of the fuel nozzles 10 are clogged or contaminated, the relevant nozzle 10 can be moved from the fuel line 34 to the steam line 40 using the associated three-way valve 37 without any interruption of operation can be switched so that the steam under full pressure can blow out the relevant nozzle 10 and valve 38. This type of cleaning, which takes place by simply turning the tap 37, is extremely effective and only takes a few seconds.
Even if several nozzles are blown through at the same time in this way, there is no risk of the flame in the fire box being extinguished due to the glowing white balls 6 of the grate 4.
The description shows that all possible and necessary safety measures have been taken to ensure the correct and optimal functioning of the system even in the most varied and rapidly changing operating states.
Furthermore, it can be seen that when converting to an example of a locomotive originally intended for coal firing, the wind box equipped with your Iic, st, the burner device and the paddle wheel needs to be fixed under the firebox instead of the ash box and that after installing the control housing and the relatively few and easy to assemble lines and after manufacturing the
necessary connections of these lines and the pulling organs the system is fully operational. The lines, which take up little space, and the control column can also be left in place in the event of a subsequent conversion to coal, as they do not affect operation in any way.
It is particularly important to note that the bolts already present on the fire box 1 through which the wedges 3 are inserted are used to fasten the wind box 2. who and therefore no new holes or connections are to be made on the latter that would impair the strength of this fire box.