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Bei den bisher bekannten Bauarten ferngesteuerter, automatischer Blasapparate für Dampfkessel- heizflächen od. dgl., werden zur Ausübung der einzelnen Funktionen des Blasapparates komplizierte
Einrichtungen angewendet. Der Antrieb erfolgt meistens durch Elektromotore oder von Hand, wobei zur Erzielung des Axialvorschubes des Blasrohres ein Schraubengetriebe vorgesehen ist. Dieses Getriebe weist infolge der unter Hitzeeinwirkung erhöhten Reibung grosse mechanische Verluste auf, welche einen übermässigen Aufwand an Antriebskraft bedingen. Ein bedeutender Teil dieser Antriebskraft wird zur Überwindung des Druckes des Blasmediums auf die Bewegungsteile des Blasapparates aufgewendet und kann daher zum Antrieb des Blasapparates nicht benutzt werden.
Die dem Antrieb dienenden Elektro- motore sind überdies in der heissen Umgebung einer vorzeitigen Alterung ausgesetzt und ihre Leistung wird dadurch unverlässlich. Anderseits arbeiten auch die Schütze in der staubigen Umgebung nicht mit der erforderlichen Präzision.
Um diese Nachteile zu beseitigen, hat sich die Erfindung zur Aufgabe gestellt, einen Blasapparat zu schaffen, bei dem sowohl die Axial- als auch die Drehbewegung der am Ende des Blasrohres befind- lichen Düse automatisch erfolgt und von dem Betätigungsmechanismus mittels des eigentlichen Blasmediums bewerkstelligt wird. Den Axialvorschub besorgt der Druck des Blasmittels auf einen Kolben, mit dem das Blasrohr versehen ist. Anderseits wird die Drehbewegung des Blasrohres und somit der Düse entweder durch eine Turbine mit kleiner Leistung oder durch einen kleinen, gleichfalls vom Blasmittel angetriebenen
Hilfsservomotor besorgt. Dadurch wird die Arbeitsfähigkeit des Blasmittels als einzige primäre Quelle der Antriebsenergie ausgenützt und die vorstehend angeführten Verluste werden vermieden.
Der Verlust des für den Antrieb der kleinen Servomotore und Turbine verwendeten Teiles des Blasmittels ist unbedeutend. Die vorliegende Erfindung lässt sich bei allen Typen von Blasapparaten verwenden, sowohl für Ausrückapparate, Stangenapparate, Schubapparate als auch gegebenenfalls für Verteiler, wobei beim Schubapparat die Rotationsbewegung zusammen mit dem entsprechenden Teil der Antriebsvorrichtung wegfällt. Die Fernsteuerung erfolgt mittels eines Solenoides oder eines Elektromagneten.
Es ist somit ersichtlich, dass erfindungsgemäss sämtliche Funktionen des Blasapparates von einem gemeinsamen Medium aus einer einzigen Quelle gesteuert werden.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden an Hand von zwei auf der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigt Fig. 1 einen automatischen Blasapparat, bei welchem die Drehbewegung des Blasrohres eine vom Blasmittel angetriebene kleine Turbine besorgt und Fig. 2 einen ferngesteuerten automatischen Blasapparat, bei welchem die Drehbewegung des Blasrohres ein vom Blasmedium angetriebener Hilfsservomotor besorgt.
Befindet sich der Blasapparat im Ruhezustand, dann wird eine Zuführung 1 des Blasmittels selbsttätig durch den Druck desselben auf die Aussenfläche eines mit dem Hilfsbetätigungskolben eines Ventiles 3 verbundenen Ventilkegels 2, sowie durch den Druck auf den Kegel eines Hilfsbetätigungsventiles 5 gesperrt.
Der Blasapparat wird entweder durch Fernsteuerung oder örtlich mittels eines Elektromagneten 4 in Gang gesetzt, wobei dieser Elektromagnet das Hilfsabsperrventil J öffnet und ein Auspuff- und Entwässerungsventil 6 schliesst. Das Blasmittel, z. B. Dampf, Luft oder Wasser gelangt durch einen Einlasskanal 7 über das offene Hilfsventil 5, sowie einem Verteilkanal 8 in den zylindrischen Raum eines Blasapparates 9. Gleichzeitig tritt dasselbe durch einen Verteilkanal 10 über einen Schieber 11 und einen Kanal 12 in den zylindrischen Raum des Betätigungskolbens eines Ventiles 13 ein. Nach Druckausgleich in beiden zylindrischen Räumen 9 und 13 öffnet sich durch den auf den Kolben 3 ausgeübten Überdruck der Verschluss der Hauptzuleitung des Blasmittels 1-2.
Gleichzeitig nimmt ein doppeltwirkendes Steuerventil 14 die entgegengesetzte linke Stellung ein, sperrt die Zuführung des Betätigungsmittels aus dem Kanal 8, so dass das Betätigungsmittel nunmehr durch offene Kanäle 15, 16 zum Schieber 11, welcher dadurch gleichzeitig in der linken Stellung gehalten wird, und sodann in einen Auspuffkanal17
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strömt. Der Hauptstrom des Blasmittels strömt durch den Mantelringraum eines Blasapparates 18 hinter einen Kolben 19 und drückt denselben nach vorwärts zugleich mit einem Blasrohr 20 und einen den Schalter 22 betätigenden Mitnehmer 21. Durch den Schalter 22 wird der Haltestromkreis des Elektromagneten 4 geschlossen und das Hilfsventil 5 bleibt während der ganzen Betriebsdauer des Blasapparates geöffnet.
Zwecks Beseitigung der Reibung bei der Drehbewegung des Blasrohres 20 ist im Kolben 19 ein zweiseitig wirkendes Achslager 24 vorgesehen, welches eine unabhängige Axialbewegung des Kolbens 19 unabhängig von der Drehbewegung des Blasrohres 20 ermöglicht. Beim Ausrückblasapparat ist der Druck des Blasmittels nur insofern ein Arbeitsdruck, als eine Düse 25 in die Arbeitsblasstellung im Kessel gelangt.
Der Arbeitshub ohne Beblasung wird durch die Länge einer Kolbenstange 30 oder durch den Abstand ihrer Öffnungen 41 bestimmt. Ein voller Strom des Blasmittels strömt in das Blasrohr 20 erst dann, wenn sich eine Kolbenhülse 29 von der Kolbenstange 20 wegschiebt oder über ihre Öffnungen 41 schiebt.
Bei den übrigen Blasapparattypen, beim Rotationsapparat, Stangenapparat, Schubapparat und Verteiler erfolgt die Strömung des Blasmittels in das Blasrohr unmittelbar nach dem Öffnen des Hauptventiles 2.
Nachdem der Kolben 19 seine äusserste rechte Stellung erreicht hat, hört der Überdruck des Betätigungsmittels auf die rechte Seite des Schiebers 11 auf, welcher sich durch den Druck des aus einem Kanal 23 strömenden Mittels in die äusserste rechte Lage verschiebt. Dadurch verschiebt sich der Druck des Betätigungsmittels aus dem zylindrischen Raum des Betätigungskolbens 13 durch den Kanal 12in den Auspuff 17.
Durch den Überdruck des Hauptstromes des Betätigungsmittels auf den Hauptventilkegel 2 wird dasselbe gesperrt. Das Hilfsventil 5 bleibt ständig geöffnet und der Betätigungsdampf strömt nunmehr durch den Kanal 10 und 23 in den Blasapparat als Kühl- und Bremsmedium und gelangt sodann in den Blasraum.
Durch die Sperrung des Ventiles 2 verschiebt sich zugleich das Steuerventil14 in die ursprüngliche rechte Stellung, so dass durch den Kanal 8 neuerlich Betätigungsdampf in den zylindrischen Raum des Blasapparates 9 strömt und den Kolben 19 mit dem Blasrohr 20 in seine linke Ausgangsstellung zurückbringt. Diese Rückbewegung tritt selbsttätig stets dann ein, wenn in der ersten Phase der Rechtsbewegung des Kolbens 19 das Betätigungsmittel aus dem zylindrischen Raum 9 infolge der Behinderung der Weiterbewegung des Blasrohres durch äussere Hemmung zu entweichen beginnt. Auf diese Weise wird beim ausrückbaren Blasapparat die Möglichkeit der Verbrennung des Blasrohrendes 20 mit der Düse 25 verhindert. Je nach der Lage des Blasapparates, z. B.
Vertikallage, lassen sich die Zuführungen des Blasdampfes und des Betätigungsdampfes in den zylindrischen Raum des Blasapparates 9 in gegenseitig entgegengesetzte Lage bringen.
Nachdem der Kolben 19 seine linke Ausgangsstellung erreicht, schaltet sich der Stromkreis des Elektromagneten 4 selbsttätig dadurch aus, dass der Mitnehmer 21 über einen Kontakt den Schalter 22 abschaltet.
Durch die Einwirkung des Überdruckes des Blasmittels auf das Hilfsventil 5 schliesst dasselbe und damit wird auch die Zuführung des Betätigungsmittels in den zylindrischen Raum 9 gesperrt. Zugleich öffnet sich das Auspuff- und Entwässerungsventil 6, durch welches das Betätigungsmittel aus dem zylindrischen Raum 9 in den Auspuff 17 entweicht, wobei durch den Überdruck dieses Mittels der Schieber 11 in die linke Endstellung gedrückt wird. Der Apparat ist damit für die nächste Funktion bereitgestellt.
Die Rotationsbewegung des Blasrohres 20 erfolgt in zweierlei Weise :
Bei der Ausführung nach Fig. 1 umfasst der Blasapparat im Block eine Turbine 31 kleiner Leistung, welche vom Blasmittel angetrieben wird, dessen Zuführung 32 hinter dem Austritt des Blasmittels aus dem Hauptabsperrventil 2 herausgeführt ist. Der Gegendruckkanal eines Auspuffes 27 ist in den Auspuffraum des Leitrohres eines Wandkastens 28 eingeführt, wobei dieser Raum gleichzeitig durch das Auspuffmittel von der aufgewehten Flugasche gereinigt wird. Die Drehbewegung des Turbinenrades 31 wird vermittels einer Übersetzung 33 auf das Blasrohr 20 mit Hilfe eines in seine Nut einfallenden Keiles übertragen, so dass das Blasrohr eine fliessende Rotationsbewegung um seine Achse ausführt. In den Auspuffraum des Wandkastens 28 ist auch der Auspuff 17 des Betätigungsservomotors des Blasapparates eingeführt.
In der Ausführung nach Fig. 2 umfasst der Blasapparat im Block einen Hilfsservomotor 34. Die Bewegung seines Kolbens 35 wird von einer Zugstange 36 über ein Hebelsegment 37 auf einen Zahnkamm 38 übertragen, welcher ein Ritzel 39 dreht. Dieses Ritzel dreht seinerseits einen Zapfen 40 einer Kolbenstange 41, welche mit einer Nut zur Führung des Keiles einer Kolbenhülse 42 des Blasrohres 20 versehen ist. Dadurch wird eine Schwingbewegung des Blasrohres 20 in einem beliebig einstellbaren Blaswinkel erzielt, dessen Bereich sich durch die Länge des Arbeitshubes des Kolbens 35 und durch die Länge des Kammes 38 einstellen lässt. Der Hilfsservomotor 34 wird durch das aus der Ventilkammer des Hilfsabsperrventiles 5 durch den Kanal 8 in die Steuerkammer eines Servomotors 43 eingeführte Blasmittel angetrieben.
Von dort wird das Antriebsblasmittel abwechselnd vor und hinter einen Schieber 44 und sodann weiter vor und hinter den Arbeitskolben 35 gesteuert. Der Auspuffkanal 27 zusammen mit dem Auspuffkanal 17 ist in den Auspuffraum des Leitrohres des Wandkastens 28 eingeführt, welcher durch das Auspuffmedium von der aufgewehten Flugasche gereinigt wird.
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