Einrichtung zur Regelung des Betriebes von Dampferzeugungsanlagen. Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Regelung des Betriebes von Dampf erzeugungsanlagen, die in mehreren Dampf erzeugern Dampf von verschiedenen Drük- ken erzeugen.
Der Zweck der Erfindung ist, bei Mehr druckdampferzeugungsanlagen, die star ken, häufig auftretenden, unregelmässigen Schwankungen in der Dampferzeugung und in der Dampfentnahme ausgesetzt sind, eine Einrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, in einfachster Weise die Verteilung der Dampfentnahme auf die Dampferzeuger von verschiedenem Druck und damit die Lei stung der Maschine zu verändern. Dazu dient eine allen Dampfentnahmeorganen der Dampferzeuger gemeinsame Verstellungsvor- richtung. Die Vorrichtung kann so ausgebil: det sein, dass die Verstellung von Hand oder selbsttätig erfolgt.
In letzterem Falle wer den zweckmässig die Druckänderungen in einem der Dampferzeuger oder die Ande- rungen im Verhältnis der Drücke zweier Dampferzeuger zueinander zur Beeinflus- sung einer Steuervorrichtung benutzt, die die Verstellung der Dampfentnahmeorgane herbeiführt. Als dritte Möglichkeit ergibt sich die gleichzeitige Verwendung der Ver stellung von Hand mit selbsttätiger Verstel lung.
Die Erfindung kann bei allen Dampf erzeugungsanlagen Verwendung finden, bei denen die erwähnten Schwankungen auftre ten. Dies ist insbesondere bei Lokomotiven der Fall; solche Schwankungen können auch bei andern Anlagen, beispielsweise bei Schiffsanlagen, vorkam.men, Den zur Er läuterung der Erfindung dienenden Aus führungsbeispielen ist die Verwendung der Einrichtung bei einer Lokomotive zugrunde gelegt., die mit zwei in getrennten,
aber ge meinsam befeuerten Kesseln erzeugten Dampfdrücken arbeitet und bei der der Hochdruckdampf der Hochdruckstufe und der hTiederdruckdampf der Niederdruckstufe der Maschine zugeführt bezw. zugesetzt wird. Bei Lokomotiven ist die Verwendung der Einrichtung nach.der Erfindung deshalb besonders vorteilhaft, weil der Lokomotiv führer durch Bedienung mehrerer Regelein richtungen nicht noch mehr belastet werden soll.
Die Einrichtung kann so beschaffen :ein, dass der Lokomotivführer mit. demsel- ben Hebel die Leistung der Maschine regelt und die Verteilung der Dampfentnahme auf die beiden Kessel verändert.
In den Zeichnungen sind Ausführungs- beispiele von Einrichtungen nach der Erfin dung dargestellt.
Fig. 1 zeigt schaubildlich die wesent lichen Teile einer Einrichtung bei einer Zweidrucklohomotive; Fig. ? ist ein Schnitt durch den Nieder- druckrebler und die zu seiner Betätigung dienenden Teile; Fig. 3 ist ein Schnitt durch den Hoch druchregler und die zu seiner Belä tiguug- dienenden Teile;
Fig. .1 zeigt schematisch im Grundriss die Lage der verschiedenen Teile der Einrich tung und der beiden Regler an einer Loko motive; Fig. 5 ist. eine Abwicklung; von Hub- kurven der bei der Einrichtung zur kommenden Nocken; Fig. 6 ist eine Abwicklung anders ge stalteter Hubkurven der Nocken;
Fig. 7 ist ein Schaubild einer Einrich tung, die eine Verstellung von Hand und eine selbsttätige Verstellung ermöglicht: Fig. 8 ist ein Schnitt in grösserem Mass. Stab nach der Linie A-B von Fig. 7, Fig. 9 eine abgeänderte Ausführungs form einer in Fig. 7 enthaltenen Einzelheit; Fig. 10 und 11 zeigen schematisch eine weitere Ausführungsform einer Einrichtung nach der Erfindung;
Fig. 12 bis 15 erläutern weitere Aus- führungsformen der Erfindung, und zwar sind die Fig. 12 und 13 Kurvenbilder, die zum Verständnis der zu regelnden Verhält- niso dienen, während die Fig. 14 und 15 Teile der Regeleinrichtungen zeigen.
In den Fig. 1 bis 3 ist mit 1 der auf dein Niederdritckkessel sitzende übliche Dampf dom bezeichnet, in dem im vorliegenden
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Fall <SEP> ein <SEP> Ventilregler <SEP> ? <SEP> untergebracht <SEP> ist.
<tb> der <SEP> die <SEP> Entnahme <SEP> des <SEP> niedrig <SEP> gespanntc#ii
<tb> Dampfes <SEP> aus <SEP> dem <SEP> Langkessel <SEP> regelt. <SEP> Nalw
<tb> dem <SEP> 11)ainpfdoin <SEP> 1 <SEP> ist <SEP> ein <SEP> zweiter <SEP> Pegler <SEP> :3
<tb> vor-eselien, <SEP> der <SEP> dir. <SEP> Entnahme <SEP> des <SEP> hocli@@@s
<tb> spannten <SEP> I)anipfes <SEP> audf#in <SEP> diesen <SEP> erzr#ugr@n rlen <SEP> Kessel. <SEP> regelt.
<tb>
Ils <SEP> Niederdruci@rcgler <SEP> ? <SEP> ist <SEP> im <SEP> :lusfüli runbsbeispieI <SEP> ein <SEP> Ventilregler <SEP> üliliclic@2 <SEP> Bim art <SEP> gezeigt. <SEP> der <SEP> in <SEP> einem <SEP> Gehäuse <SEP> 1 <SEP> ein
<tb> Hauptventil <SEP> 5 <SEP> und <SEP> ein <SEP> als <SEP> Nadelventil <SEP> aus #@ebildetes <SEP> Hilfsventil <SEP> h <SEP> aufweist. <SEP> Der
<tb> <B><U>0</U></B>
<tb> Dampf <SEP> strö <SEP> mt <SEP> diesr,in <SEP> Hilfsventil <SEP> durch <SEP> iticlit
<tb> gezeichnete <SEP> Schliizc. <SEP> im <SEP> Gehäuse <SEP> zit <SEP> und
<tb> bleibt <SEP> in <SEP> dem <SEP> oberhalb <SEP> des <SEP> Hauptventils
<tb> befindlichen <SEP> Raum, <SEP> bis <SEP> das <SEP> Hilfsventil <SEP> G <SEP> @r)it
<tb> seinem <SEP> Sitz <SEP> iib<U>#o</U> <SEP> ;
ehoben <SEP> und <SEP> damit <SEP> das
<tb> Hauptventil <SEP> veranlasst <SEP> wird, <SEP> sieh <SEP> ebenfalls
<tb> von <SEP> seinem <SEP> Sitz <SEP> abzuheben. <SEP> Dem <SEP> Haupt ventil <SEP> stfö <SEP> mt <SEP> Dampf <SEP> aus <SEP> der <SEP> Zuflusstasche <SEP> 7
<tb> zu. <SEP> Nacli <SEP> Offnen <SEP> des <SEP> Hauptventils <SEP> strömt
<tb> der <SEP> Dampf <SEP> durch <SEP> das <SEP> Rohr <SEP> 8 <SEP> zu <SEP> den <SEP> Nie.
derdruchz@@lindern, <SEP> bez-,v. <SEP> zunächst <SEP> zum
<tb> tberhitzer. <SEP> Der <SEP> 1-h@;-hclruchrcgler <SEP> 3 <SEP> ist <SEP> vor zugsweise <SEP> älinlicli <SEP> konstruiert <SEP> wie <SEP> der <SEP> Nie derdruckregler <SEP> 2; <SEP> auch <SEP> er <SEP> weist <SEP> ein <SEP> Haupt ventil <SEP> 9 <SEP> und <SEP> ein <SEP> als <SEP> N <SEP> adelveiatil <SEP> ausgebil detes <SEP> Hilfsventil <SEP> 1 <SEP> 0 <SEP> auf, <SEP> durch <SEP> das <SEP> das
<tb> Hauptventil <SEP> gesteuert <SEP> wird. <SEP> Der <SEP> hoch,--P spannte <SEP> Dampf <SEP> strömt <SEP> dem <SEP> Gehäuse <SEP> des
<tb> Hauptventils <SEP> durch <SEP> das <SEP> Rohr <SEP> 11.
<SEP> zu <SEP> und
<tb> verlässt <SEP> den <SEP> Regler <SEP> durch <SEP> das <SEP> Rohr <SEP> 12.
<tb> Durch <SEP> nicht <SEP> gezeigte <SEP> Bohrungen <SEP> kann <SEP> dem
<tb> Hilfsventil <SEP> 10 <SEP> dor <SEP> zur <SEP> Einleitung <SEP> der <SEP> Bewe gung <SEP> des <SEP> Hauptventils <SEP> erforderliche <SEP> Dampf
<tb> zugeführt <SEP> werden.
<tb>
Zur <SEP> Beinflussung <SEP> beider <SEP> Regler <SEP> von
<tb> Hand <SEP> dient <SEP> folgende <SEP> Einrichtung:
<tb> Eine <SEP> R.eglerivelle <SEP> 13, <SEP> die <SEP> im <SEP> Führerstand
<tb> mit <SEP> einem <SEP> Handhebel <SEP> 14 <SEP> versehen <SEP> ist, <SEP> weist,
<tb> zwei <SEP> Nocliensclic.iben <SEP> 1a <SEP> und <SEP> l:6 <SEP> auf. <SEP> Dir
<tb> Nockenscheibe <SEP> 15 <SEP> dient. <SEP> zur <SEP> Bewegung <SEP> des
<tb> Hilfsventils <SEP> 6 <SEP> des <SEP> Nieclerdruchreglers
<tb> während <SEP> die <SEP> @ockenscheibe <SEP> 16 <SEP> zur <SEP> Bewe gung <SEP> des <SEP> Hilfsventil: <SEP> 1() <SEP> des <SEP> Hoclidrticlc reg-lers <SEP> 3 <SEP> Verwendung <SEP> findet. <SEP> An <SEP> dein <SEP> Nol;
len <SEP> 15 <SEP> liegt <SEP> ein <SEP> als <SEP> Gabelhebel <SEP> ausgebildetei Hebel <SEP> 17 <SEP> mit <SEP> Rollen <SEP> 18 <SEP> unrl <SEP> 19 <SEP> an, <SEP> der <SEP> unt eine uili Kessel gelagerte Achse 20 drehbar it. Statt des Gabelhebels kann natürlich auch ein einfacher Hebel mit Feder verwen det werden.
Der Hebel 17 ist durch Gelenk stangen 21 und 22 mit einer im obern \feil des Domes 1. gelagerten Achse 23 verbun den, auf der eine Gelenkstange 24 sitzt, die <U>am</U> freien Ende an der Stange des Hilfs ventils 6 bei 2:5 angelenkt ist.
Wird die Reglerwelle 13 durch den Handhebel 14 der art gedreht, dass die Rolle 18 über die Eub- kurve des Nockens <B>15</B> läuft, wird also durch das Gestänge ein Anheben des Hilfsventils 6 herbeigeführt, was ein Anheben des Hauptventils 5 und damit das vermehrte Durchströmen des Dampfes durch das Rohr 8 zu den Niederdruckzylindern zur Folge hat.
Je höher die Hubkurve des Nockens 15 ist, desto grösser ist der Hub des Hilfsven tils und tlainii, des Hauptventils und desto grösser wird die zu den Niederdruckzylin- dern strömende Niederdruckdampfmenge.
Die Drehung des Nockens 16 bei Dre hung der Reglerwelle 13 wird in ähnlicher Weise auf das Hilfsventil 10 des Hoch druckreglers 3 übertragen. Ein Gabelhebel 26 mit Rollen 27 und 28 ist ebenfalls auf der Achse 20 gelagert und überträgt die Veränderungen in der Hubkurve des Nok- kens 16 durch Stangen 29 und 30 mid die; festgelagerte Achse 31, auf der die Stange 32 sitzt, auf das Hilfsventil 10, an dessen Stange die Stange 32 bei 33 angelenkt ist.
In Fig. 4 ist in einem schematischen Grundriss veranschaulicht, wie der Hoch druckregler neben dem Dom für den Nie derdruckregler angeordnet ist. Der Dom 1, der den Niederdruckregler enthält, und der übliche Sandkasten 3.1 sind von einer Wand 35 umgeben. Zwischen Dom 1 und Sand- kasten 34 ist der Hochdruckregler 3 ange ordnet.
Das Zuführungsrohr 11 und das A1- führungsrohr 1.2 sind bis zu der Wand 35 geführt, an die von aussen her ein vom Hoch- drückkessel kommendes Rohr 36 und ein zu dem Iloclidrnckzylinder bezw. zum- Über hitzer führendes Rohr 37 angeschlossen sind. Die Verbindung zwischen den Rohren 11 und 36, sowie 12 und 37 ist aus dem Schnitt von Fig. 3 näher ersichtlich, wo auch die Wand 35 gezeigt und ein Teil des Rohres 36, sowie des Rohres 37 zu sehen ist.
Auch in dem Schnitt von Fig. 2 ist die Wand 35, die den Dom 1 und den Sandkasten 34, so wie den Regler 3 einschliesst, dargestellt.
Bei der bisher beschriebenen Einrichtung erfolgt die Regelung vollständig von Hand. Man kann mit dieser Einrichtung, geeignete Gestaltung der Nocken vorausgesetzt, durch Verstellung des einen Handhebels 14 die Grösse der Maschinenleistung regeln und ferner die Entnahme der zur-Erzeugung der jeweils gewünschten Leistung erforderlichen Dampfmenge auf die beiden, Kessel nach Belieben verteilen. Tritt beispielsweise im Niederdruckkessel eine Erhöhung auf einen Druck ein, der dicht unter der für das Ab.
blasen durch das Sicherheitsventil vorge sehenen Grenze liegt, so wird der Lokomo. tivführer, um die mit dem Abblasen verbun denen Verluste zu vermeiden, durch Dre hung des Handhebels 14 die Reglerwelle so verdrehen und damit die Regler so verstel len, dass mehr Dampf aus dem Niederdrnck- kessel entnommen wird. Soll dabei die Lei stung der Maschine unverändert bleiben, so kann man die Einrichtung so treffen, dass die Entnahme von Dampf aus dem Hoch druckkessel gleichzeitig vermindert wird. Dies kann durch passende Gestaltung der Nocken und durch geeignete Drehung des Handhebels 14 erreicht werden.
Soll gleich zeitig die Leistung in dem erwähnten Fall verändert werden, _so muss eine andere Dre hung des Handhebels vorgenommen werden, so dass andere Teile der Hubkurven der Nocken in Wirkung treten. Die beiden Nok- ken 15 und 16 können auf der Reglerwelle unabhängig voneinander zwecks. Nachrege lung verstellt werden. .
In Fig. 5 ist eine Abwicklung der Hub- kurveli der beiden Nocken 15 und 16 ge zeigt, wie sie beispielsweise -Verwendung finden können: Bei a würden bei einer Die- hrliig der Welle 13 beide Hubkurven in glei- eher )reise ansteigen und somit ein gleich mässiges Öffnen der beiden Regler ? und 3 veranlassen. Dies gleichmässige Öffnen gelt so weit, bis der Punkt b erreicht ist, bei dein die .grösstmögliche Öffnung beider Regler eingetreten ist.
Bei weiterer Drehung der Re glerwelle würden bis zum Punkt c beide Regler gleichmässig weit geöffnet sein. Eine weitere Drehung der Reglerwelle würde in folge der von c an abfallenden Hubkurve des Niederdrucknockens 1.5 ein allmähliches Schliessen des Niederdruckreglers 2 herbei führen, während der Hochdruckregler wei ter voll geöffnet bleibt. Bei d würde der Niederdruckregler völlig geschlossen sein, da hier die Hubkurve des Nockens 15 keine Erhebung mehr aufweist. Der Hochdruck regler 16 ist hier noch völlig offen.
Wei tere Drehung der Reglerwelle in demselben Sinne wie bisher schliesst dann auch den Hochdruckregler allmählich, der bei Punkt e vollkommen geschlossen ist.
Die in Fig. 5 gezeigte Abbildung der Hubkurve der Nocken ist, wie gesagt, mir ein Beispiel. Man kann durch beliebige Ge staltung dieser Nocken oder auch durch Verstellen der Nocken gegeneinander ganz beliebige Verteilungsverhältnisse erzielen. Beispielsweise kann man während der An fahrperiode, die der Strecke a-b der Fig. ;> entsprechen . würde, an Stelle der gleich inässigen Verteilung nach Fig. 5 eine un gleichmässige Verteilung der Dampfent nahme auf die beiden Kessel vornehmen.
In Fig. 6 ist ein anderes Beispiel für die Gestaltung der Hubkurven gezeigt. Die Anfahrperiode würde wieder von a' bis h' dauern. Der Niederdruckregler würde durch die zunächst stärker ansteigende Hubkurve des Nockens 15 mehr geöffnet werden als der Hochdruckregler durch den Nocken 16. Die völlige Öffnung des Niederdruckreglers ist schon 'bei dem Punkt f' erreicht; zu die sem Zeitpunkt wäre der Hochdruckregler nur etwa zur Hälfte geöffnet.
Von b' bis e1 entsprechen die Kurven der Fig. 6 denn Teil t) bis<I>e</I> der Fi(r. 5. Ausser den in Fig. 5 und 6 gezeigten Hubkurven können beliebig an- dein gestaltete Kurven auf den Nocken vor- geselien sein.
hie Fit;. i bis t) zeigen Verwirlclicliun- gen d(-s Erfindungsgedankens, bei denen dit,
Regelung der Leistung und die Verteilung der Dampfentnahme auf die beiden Kessel von Hand und die Verteilung der Dampf- entnahme ausserdem selbsttä tig hewirld wird.
Bei der in Fig. 7 gezeigten Einrichtung ist von dein im Dom 1 befindlichen derdruch:re;ler nur Glas Hilfsventil 6 scIe- inatisch an,edeutel, ebenso ist. von dein Hochdruckregler nur da-" Hilf;sventil 10 schematisch gezeichnet. Die Reglerwelle 1:
1 wird wieder von dein iiri Führerstand be findlichen Handhebel 1.1 gedreht. Die Nol;- ken, die zur Bewegung der Hilfsventile 6 bezw. 10 und damit der Regler 2 bezw. 3 dienen, sitzen bei dieser Einrichtung auf einer Hülse 38, die auf der Re;;lerwelle 13 längsverschiebbar angeordnet ist.
Die Ge stalt der@ochen 15 und 16, von denen wie der der eiste zur Beeinflussung des Nieder <B>e></B> -'i und der zweite zur Beein flussung des Hochdruckreglers 3 dient, ist insofern abweichend von der bei der friilie@r beschriebenen Eini-iclitung gezeigten Gustalt der Nocken, als es sich dort um Nocken- scheiben und hier uni eine Nockenhülse handelt.
Der Nocken 15. ebenso wie der Kok ken 16 erstrecken sich auf eine gewisse Strecke längs der Hülse 38 und steigen auf diesen ganzen Streelue allmählich von einem Ende zum andern an. Der Nocken 15 bei spielsweise, der an dein vom Handhebel abgewandten Ende der Hülse liegt, hat seine höchste Erhebung auf der nach (lein Handhebel zu gelegenen Seite.
Anderseits ist an jeder Stelle dieser Strecke eire Ansteiuen und eine Abnahme der Hubkurve in der Umfangsrichtung der Hülse vorhanden. In Abständen quer zur Längsachse der Hül.e durch die Nocken 15 und 16 gelegte Schnitte würden beispielsweise eine der Schnittzahl entsprechende Zahl einander ähnlicher Hiil:,- kurven ergeben, bei denen die Nockenerhe- hungen nach einer Seite grösser, nach der andern Seite kleiner werden.
Bin Querschnitt durch die Hülse an der Stelle der höchsten Erhebung des Nockens 16 nach der Linie _4-B von Fig. 7 ist in grösserem Massstab in Fig. 8 dargestellt.
Die Übertragung der Bewegung des Nockens 15 auf das Hilfsventil. 6 wird wie der durch einen Gabelliebel 17 Herbeige führt, der auf der Achse 20 gelagert ist und durch Vermittlung der Gelenkstangen 17a, 21 und 22 die Drehung der Achse 23 und damit ein Anheben oder Senken des Hilfs ventils 6 durch den Hebel 24 veranlasst. In ähnlicher Weise wird die Bewegung des Nockens 16 durch den Gabelhebel 26, die Achse -20a und die Gelenkstangen 26a, 29, 30 auf die Achse 31 übertragen, die sie durch den Hebel 32 auf das Hilfsventil 10 weitergibt.
An dem vom Handhebel abgekehrten linde der Hülse 38 greift in -beliebiger Weise das Ende 39 einer Kolbenstange 40 an, die zu einem Kolben 41 gehört, der im Zylinder 42 geführt ist. Das Ende 39 der Kolbenstange kann zum Beispiel als Gabel hebel ausgebildet sein, der um Zapfen grei-. fen kann, die in einer Nut der Hülse 38 geführt sind. Im Zylinder 42 ist weiter eine Feder 43 vorgesehen, die sich zwischen Kolben und eine Zylinderstirnwand abstützt.
Auf der entgegengesetzten Seite des Kol bens kann durch eine Leitung 44 Dampf in den Zylinder eintreten, und zwar in dem gezeichneten Falle Dampf aus dem Nieder druckkessel oder einer von diesem Kessel abführenden Leitung.
Die Einrichtung nach. Fig. 7 kann zu nächst durch den Handhebel 14 von Hand bedient werden. Man kann dabei beispiels weise so verfahren, dass man beim Anfah ren die Rollen der ,Gabelhebel 1'7 und 26 auf den zylindrischen Teil der Hülse 38 nahe etwa der Mitte der Längsbahn jedes Nockens 15 und 16 aufliegen lässt. Dreht man ,dann mit Hilfe des Handhebels' 14- die Reglerwelle 13, so wird je nach der Gestal tung der Nocken- an dieser - Stelle - eine be stimmte Öffnung der --beiden Regler statt- finden; und es werden bestimmte Dampf mengen aus den Kesseln entnommen wer den.
Tritt im Laufe der Fahrt eine unzu lässige Erhöhung des Druckes in einem Kes sel auf, beispielsweise im Niederdruckkes- sel (wo sie besonders unerwünscht ist), dann tritt die selbsttätige Veränderung der Ver teilung der -Dämpfe auf die beiden Kessel in- Wirksamkeit. "- Der steigende Druck des Niederdruckkessels bewirkt eine Verschie bung des Kolbens 41 gegen die Wirkung der Feder 43, was eine Verschiebung der Hülse 38 in ',derselben Richtung. zur Folge hat.
Durch die dadurch veranlasste -Drehung der Gabelhebel 17 und 26 wird beini-Nieder- druckregler 2 eine Vergrösserung der Of f- nung des Hilfsventils 6 und damit des Haupt ventils beim Hochdruckregler 3 eine Verklei nerung der Öffnung des Hilfsventils 10 und damit eine Verkleinerung der Öffnung des Hauptventils herbeigeführt. Die Dampfent nahme -aus dem Niederdruckkessel wird also vergrössert, die aus dem Hochdruckkessel ver kleinert.
Die zur Herbeiführung der Verschiebung der Hülse 38 dienende Steuervorrichtung kann beliebig gestaltet sein. Sie kann bei spielsweise, statt nur unter der Einwirkung einer Dampfart zu stehen, unter den Eiri- fluss des Druckunterschiedes- zwischen Hoch druck- und Niederdruckdampf gesetzt wer den.. In Fig. 9 ist eine solche Vorrichtung angedeutet, bei der auf die eine Seite eines Stufenkolbens 45 Hochdruckdampf und auf die andere .Seite Niederdruckdampf wirkt.
Veränderungen im Verhältnis der beiden Drücke zueinander führen dann selbsttätig eine andere Verteilung der Dampfentnahme auf die beiden Kessel durch Verstellung der Regler herbei.
,Steigt zum Beispiel der Druck im Hoch druckkessel unzulässig, so tritt im Gegen satz zu düm vorhin erwähnten Fall des un zulässigen Steigens des Druckes im 'Nieder druckkessel eine Verschiebung der Hülse 38 nach der andern Richtung und damit umge kehrt eine Vergrösserung -der DampfeDt- nahme aus dein Hochdruckkessel und eine Verkleinerung der Dampfentnahme aus dein Niederdruckkessel ein.
Die Änderung der Verteilung kann fer ner auch von Hand erfolgen. In diesem Falle würde man sowohl die Dreh-, wie auch Längsbewegung der Hülse zweckmässig durch einen Handhebel bewirken.
Eine andere Ausführungsform einer Ein richtung zur selbsttätigen Herbeiführung von Änderungen in der Verteilung der ge nannten Dampfmenge auf die beiden Dampferzeuger in Verbindung mit einer von Hand zu bedienenden Einrichtung zur Regelung der Leistung der Kraftmaseliine und zur Verteilung der Dampfentnahme auf die beiden Dampferzeuger ist in den Fig. <B>10</B> und 11 schematisch dargestellt.
Die durch Handhebel 14 drehbare Regler welle 13 trägt die beiden (hintereinanderlie- genden) Nocken 15 und 16. Durch Rollen 18 bezw. 19 und Hebel 46 bezw. 47, die bei 48 bezw. 49 gelagert sind, sowie je ein daran anschliessendes Gestänge werden die ockenhübe auf die Hilfsventile 6 bezw. N<B>N</B> 10 übertragen.
Das von Hebel 46 zum Hilfs ventil 6 des Niederdruckreglers führende Gestänge besteht aus einer bei 50 geführ ten Stange 51, an deren einem Ende ein Lenker 52 angreift, der durch einen zweiten Lenker 53 mit einer bei 54 geführten Stange 55 verbunden ist, an deren anderem Ende der das Hilfsventil bewegende, bei 56 ge lagerte Hebel 5 7 angreift. Das zum Hilfs ventil 10 führende Gestänge besteht aus einer bei 58 geführten Stange 59, die an einem Ende mit Hebel 47 und am andern Ende, mit einem Lenker 60 verbunden ist, der durch einen zweiten Lenker 61 mit, einer bei 62 geführten Stange 63 in Verbindung steht, an die der bei 64 gelagerte, das Hilfs ventil 10 bewegende Hebel 65 angreift.
Die Lenker 52 und 53 bezw. 60 und 61 bilden zwei Knickliebelsysteme, die zur Ver änderung der Öffnung der Hilfsventile 6 und 10 im umgekehrten Sinne dienen kön- nen. Die -Steuervorrichtung 40 bis 43 dient unter der Einwirkung von Änderungen im Druck des durch Leitung 44 zuströmenden Niederdruckdampfes zur Herbeiführung die ser Veränderungen durch folgende I:inric@r- tung:
Die Kolbenstange 40 ist verlängert und zweckmässig an mehreren Stellen geführt, zum Beispiel bei 66 und 6 7 und 68. Hinter der Führung 68 endet die Kolbenstange in einem Gelenkpunks: 69, der mit dem zwi schen den beiden Lenkern 60 und 61 liegen den Gelenkpunkt 70 durch eine Stange 71 verbunden ist. Zwischen den Führungen 66 und 6 7 trägt: die Kolbenstange 40 einen Lisatz 72 (Fig. 11), der in einem Gelenk punkt 73 endigt, von dem eine Verbindungs stange 74 an den die Lenker 5:3 und 53 ver bindenden Gelenkpunkt 75 führt.
Wie aus Fig. 11 ersichtlich ist, liegt die Stange 74, der Gelerihpunkt 75 und somit das ganze Gestänge 51 bis 55 ausserhalb der die Kol benstange 40 enthaltenden Ebene, die. (in Fig. 10) et-,va mit der Papierebene der Zeich nung zusammenfällt.
Bei einer infolge des Anwachsens des Druckes im NiederdrucUessel eintretenden Verschiebung des Kolbens 41 gegen die Kraft der Feder 43 wird, wie aus Fig. 10 ersichtlich ist, eine Verschiebung der beitlr@ir Gelenkpunkte 75 und 70 im Sinne der Pfeil richtung stattfinden.
Dies hat bei dem zum Hilfsventil 6 führenden Gestänge eine In näherung der beiden innern Endpunkte der Stangen 51 und 55, bei dem zum Hilfsven- i:il 10 führenden Gestänge eine Vergrösse- rung der Entfernung zwischen den innern Endpunkten der Stangen 60 und 61 zur Folge.
Daher wird das Hilfsventil 6 und damit der Regler 2 mehr geöffnet, während gleichzeitig das Hilfsventil<B>10</B> und damit der Regler 3 mehr geschlossen wird. Bei Abnahme des Driiehes im Niederdruchkessel tritt das Umgekehrte ein, d. 1i. eine Vermin- derung der Öffnung des Niederdruckregler:s \? und gleichzeitig eine Vergrösserung der Öffnung des Hochdruckreglers 3.
Neuerdings ordnet man bei Lokomotiven das Dampfregelventil hinter dein -Überhitzer an. Bei Zweidrucklokomotiveir kann man ebenfalls die beiden Regelventile hinter den Cberhitzern anordnen. Die beschriebene- Ein richtung kann auch bei einer solchen An ordnung Verwendung finden.
Wenn in die sem Falle der Hochdruckregler neben der Rauchkammer auf der einen Seite des Kes sels und der Niederdruckregler neben der Rauchkammer auf der andern Seite des Kessels angeordnet sind, kann man die Einrichtung so treffen, dass von der wieder vom Führerstand durch einen -Hand hebel bewegten Reglerwelle aus eine be sondere Steuerwelle beispielsweise recht winklig zur Reglerwelle angeordnet wird auf der die Nocken sitzen. Auch bei dieser Anordnung kann natürlich eine selbst tätige Verstellung der beiden Regler vor gesehen sein.
Die bisher beschriebenen verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Ein richtung beherrschen zwar den gesamten Betrieb einer zu regelnden Dampferzeu- gungsanlage; es erscheint jedoch wün schenswert, insbesondere bei der Regelung einer beispielsweise mit einem Zweidruck dampferzeuger ausgerüsteten Lokomotive eine zusätzliche Einrichtung vorzusehen, wel che die Aufgabe hat, die beschriebene Ein richtung für besondere Betriebsfälle und -verhältnisse zu beeinflussen Diese Aufgabe kann folgendermassen gelöst werden:
Zur Erläuterung sei zunächst auf Fig. 12 der Zeichnung verwiesen, in der in einem Schaubild der Verlauf der Dampferzeugung; (D) in den beiden Dampferzeugern einer Zweidruckdampferzeugungsanlage einer Lo komotive in Abhängigkeit von der Rostan strengung (R) gezeigt ist, wenn der Iloch- druckdampferzeuger als Feuerbüchse aus gebildet ist. Kurve a stellt den Verlauf der gesamten, in beiden Dampferzeugern er zeugten Dampfmenge in Abhängigkeit von der Rostanstrengung dar und zeigt, wie mit wachsender Rostanstrengung diese Dampf menge wächst.
Kurve b zeigt das Anwach sen der vom Hochdruckdampferzeuger er zeugten Dampfmenge mit wachsender Rost anstrengung. Aus dem Schaubild ergibt sich, dass der Anteil des als Peuerbüclise ausge bildeten Hochdruckkessels an der gesamten Dampferzeugung uni so grösser ist, je klei ner die Rostanstrengung ist. Bei kleineren Leistungen bezw. beim Leerlauf und Still stand der Maschine erzeugt der Hochdruck kessel beinahe 100 v. H. der gesamten, in beiden Kesseln erzeugten Dampfmenge.
Bei grösseren Leistungen verschiebt sich das Verhältnis zwischen Dampferzeugung im Hochdruckkessel und im Niederdruckkessel so" dass hei einer bestimmten Rostanstren gung je etwa 50 v. H. der gesamten Dampf menge im Hochdruck- und iin Niederdruch- liessel erzeugt werden.
Wenn nun beispielsweise die Lokomotive einen längeren Aufenthalt an einer Halte stelle hat, würde im Hochdruckkessel in forge der auch beim Halten wirkenden strah lenden Wärme der Feuerung weiter Dampf erzeugt werden, während im Niederdruck kessel keine oder nur eine unwesentliche Dampferzeugung stattfindet. Der Druck im Hochdruckkessel würde steigen und gege benenfalls die Sicherheitsventile zum Ab blasen'brinben. Man wird daher zweckmässig den Druck im Hochdruckkessel vor einem Aufenthalt so weit absenken, dass während des Aufenthaltes durch die Steigerung des Druckes im Hochdruckkessel die für das. Abblasen der .Sicherheitsventile vorgesehene Grenze nicht erreicht wird.
Dieses Absenken des -Druckes kann zweckmässig durch Ver änderung der Verteilung der Dampfent nahme auf die beiden Kessel herbeigeführt werden, indem vor dein Anhalten der Loko motive dem Hochdruckkessel mehr Dampf entnommen wird, als in ihm erzeugt wird.
Eine solche Veränderung der Verteilung; der Dampfentliahme in dem Sinke, dass der Anteil des einen Kessels an der gesamten Dampflieferung für die Maschine grösser wird, als der Anteil dieses Kessels an der gesamten Dampferzeugung beträgt, kann auch zum Beispiel beim Anfahren und Be schleunigen der Lokomotive zweckmässig sein.
Zum Verständnis -der Vorgänge bei dieser Regelung dient das Seliaubild der Fig. 13, dessen hier in Betracht kommende Kurven unter der Annahme aufgestellt sind, dass beine Anfahren und Beschleunigen dem Niederdruckkessel eine grössere Dampf inenge entnommen wird, als in ihiu erzeugt wird.
Die Kurven der Fig. 13 sind alle als ab hängig von dem Weg aufgetragen, den die Lokomotive von einer Haltestelle zur an dern zurücklegt. Kurve c zeigt den Verlauf der Geschwindigkeit der Lokomotive, Kurve d die Grösse der Füllungen und Kurve c den Druck im Abdamplstutzen. Entspre chend den grossen Füllungen während der Anfahrzeit ist der Druck im Abda.mpfstut- zen während dieser Zeit grösser und fällt auf einen normalen Wert für normale Fül lungen während der normalen Fahrt.
Kurve /' stellt die gesamte Dampfentnahme dar, die der Einfachheit halber als gleichblei bend für die ganze Fahrt angenommen ist, so dass die Kurve f überall gleichen Abstand von der Abszissenachse hat. Kurve g gibt ein Bild der Verteilung der gesamten Dampfentnahme auf die beiden Kessel, der art, dass die oberhalb der Kurve g liegen den Strecken 1a1, lag usw. ein Mass für die Dampfentnahme aus dem Niederdruckkessel und die unterhalb der Kurve g liegenden Strecken il, i' usw.
ein Mass für die Dampf entnähme aus dem Hochdruckkessel darstel len. Die Dampfentnahme aus dein Nieder druckkessel ist also während der Anfahrt verhältnismässig grösser als die aus dein Hochdruckkessel (Strecke 7c.1 <I>></I> i.\). Das Verhältnis verschiebt sich bei der norniale!i Fahrt im Beispiel derart, da.ss mehr Dampf aus dem Hochdruckkessel entnommen wird als aus dem Niederdruckkessel (Strecke i\ > h2)
. Diese Verteilung der Dampfent nahme würde den Druck im Niederdruck kessel nach Kurve 1c so beeinflussen, dass er während der Anfahrzeit sinkt, um allmäh lich wieder auf den normalen .Wert in zii steigen, während der Druck im Hochdruck kessel nach Kurve 7t während der Anfahr- zeit auf seinen normalen Wert o steigt. Vor der Haltestelle lcanii c.r, wie erwähnt,
@iiil' einen niedrigeren \Vert abgesenkt -erden.
Die I@inrichtung kann nun so ausgebildet werden, dass eiii zur selbsttätigen Verände- rung der Dampfentnahmeverteilung auf die beiden Dampferzeuger dienender Teil wäh- rend besonderer Betriebsfälle (zum Beispiel während des Anfahrens oder vor einer Haltestelle)
ausser durch die seine Verstel lung während der normalen Fahrt bewir. kenden Kräfte noch durch zusätzliche Kräfte beeinflusst wird, die ganz selbsttätig oder, nachdem eine von Hand betätigte Vor richtung (zum Beispiel ein Hebel) einge- stellt ist, während dieser Einstellung selbst tätig wirken.
In letzterem Falle, den man also als halbselbsttätig bezeichnen könnte, hört die Einwirkung dieser zusätzliolien Kraft auf, sobald die von Hand einzustel lende Vorrichtung wieder ausgeschaltet ist.
Ein Ausführungsbeispiel dieser Art ist in Fig. 14 veranseha.ulieht, die einen Teil der Fig. 7 darstellt. 38 ist wieder die Nol:- kenhtilse, 15 der Nocken für den Nieder druckregler, 40 ist die Kolbenstange des Kolbens 41, der im Zylinder 42 gegen die Feder 43 unter dein Einlluss des bei 44 ein tretenden Niederdruekdanipfes verschoben wird,
wodurch eine Verschiebung der 'Tok- kenhülse und eine Veränderung in der Ver teilung der Dampfentnahme erzielt wird. Der- Unterschied gegenüber der Ausfiih- rungsform nach Fig. 7 liegt hier darin, dal3 die Feder 43 sich gegen einen Teller I, oder dergleichen stützt, der von einem Handrad ,ic oder einer andern, vom Führerstand aus zu betätigenden Vorrichtung bewegt wird und die Feder 43 stärker oder schwächer spannen kann.
Die Vorrichtung it kann bei spielsweise durch einen (nicht bezeichneten) besonderen, im Fiibrerhaus befindlichen Hebel so eingestellt werden, dass die Feder 43 schwächer gespannt wird. Dadurch be wirkt der auf den Kolben 41 drückende Niederdruclzdanipf eine grössere Verschie bung des Kolbens 41 in dem Sinne, dass die Dampfentnahme aus dem Niederd ruckhessel vergrössert wird.
Die vom Führer bewirkte Verstellung der Feder 43 ruft also eine (in diesem Falle negative) zusätzliche Kraft hervor, welche die selbsttätige Steuervor richtung so lange beeinflusst, bis durch Um stellung des Handrades ic oder dergleichen die Feder 43 wieder normal gespannt wird. Während der schwächeren Spannung be-. wirkt die Steuervorrichtung somit selbst tätig mit der Vergxösserung der Dampfent nahme ein Absenken des Druckes im Nieder druckkessel. Die schwächere Spannung der Feder kann beispielsweise vor einer Halte stelle eingeleitet werden, um nach Erreichen der Haltestelle wieder aufgehoben zu wer den.
Eine selbsttätige Einrichtung ist in Fig. 15 als Beispiel veranschaulicht: Der Regelkolben 41 ist als Differentialkolben ausgebildet, auf dessen kleinere Fläche der bei 44' eintretende Niederdruckdampf wirbt, und zwar in umgekehrter Richtung wie bei Fig. 14. Infolge dieser Richtungsumkehr ist die Feder 43 auf der andern Kolbenseite angeordnet und die Nocken 15 und 16 ver laufen in ihrer Neigung ebenfalls umge kehrt wie bei Fig. 14.
Bei io ist an den Zy linder 42 eine Leitung angeschlossen, die beispielsweise mit dem Abdampfstutzen der Maschine verbunden sein kann. Da der Ab dampfdruck während der Anfahrzeit höher als während der normalen Fahrt ist (Fig. 13), wirkt dieser Druck während dieser Zeit mehr auf den Kolben 41 ein als wäh rend der normalen Fahrt, wodurch die NolL- ken 15 und 16 in dem Sinne verschoben werden, dass mehr Dampf aus dem Nieder- druckkessel entnommen wird als der Dampf erzeugung entspricht.
Infolgedessen treten die vorher erwähnten Verhältnisse ein, d. lt. der Druck im Niederdruckkessel senkt sich nach Kurve lc bis wuf einen Mindestdruck, dessen Höhe durch die Wahl der Abmessun gen, insbesondere des Regelkolbens, bestimmt werden kann. Von der Höhe des Abdamp.f- druckes und des - Dr wehes im Niederdruch- kessel hängt es dann ab, wie lange dieser Mindestdruck gehalten wird.
Ausserdem kann in der zur Anschlussstelle w führenden Lei tung eine Absperrvorrichtung x vorgesehen sein, die vom Führerstand ein- und ausge schaltet werden kann.
An Stelle des Abdampfdruckes kann bei spielsweise der Druck in der Rauchkammer, der sich etwa ebenso wie der Abdampfdruck während der Anfahrzeit ändert, als zusätz liche Kraft zur Beeinflussung der Steuer vorrichtung verwendet werden. Oder es wird die sich während dieser Zeit ebenfalls än dernde Geschwindigkeit der Lokomotive in irgendeiner Weise zu dieser Beeinflussung benutzt.
Die Einrichtung gemäss Fig. 14 und 15 ermöglicht es, die Speicherfähigkeit cles einen Kessels zu gewissen Zeiten ä.tiszaDut- zen und auf diese Weise die Wirtschaft lichkeit der Anlage zu erhöhen.