Titel: | Neuerungen an Abstellvorrichtungen für Dampfmaschinen. |
Autor: | Whg. |
Fundstelle: | Band 246, Jahrgang 1882, S. 161 |
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Neuerungen an Abstellvorrichtungen für
Dampfmaschinen.
Patentklasse 14. Mit Abbildungen auf Tafel 10.
Neuerungen an Abstellvorrichtungen für Dampfmaschinen.
Die nachstehend beschriebenen Einrichtungen sollen dazu dienen, einen schnellen
Schluſs eines Dampfabsperrorganes herbeizuführen und dadurch die Dampfmaschine zum
Stillstand zu bringen, um drohenden Gefahren vorzubeugen. Der Schluſs des
Absperrorganes wird dabei durch Auslösen einer Sperrung eingeleitet und durch ein
fallendes Gewicht oder eine Feder oder auch durch Dampfdruck ausgeführt. Das
Auslösen der Sperrung erfolgt entweder von Hand und zwar von beliebigen Punkten aus,
oder auch selbstthätig durch den Regulator. Die Einrichtungen zur Absperrung von
Hand erscheinen als die wichtigsten * sie ermöglichen es, sobald an den
Wellenleitungen, den Getrieben oder den Arbeitsmaschinen ein Unfall eintritt, von
beliebigen leicht zugänglichen Punkten der Arbeitsräume aus die Betriebsmaschine
abzustellen. Die Absperrung durch den Regulator wird namentlich für den Fall benutzt
und ist auch dann sehr wichtig, wenn der Antrieb des Regulators (z.B. durch Reiſsen
des Riemens) unterbrochen wird, mithin der Regulator in seine tiefste Lage fallt. Ist derselbe mit einer
Drosselklappe verbunden, so wird diese bei einer solchen Störung ganz geöffnet
werden; wirkt er auf die Expansion ein, so wird die Maschine die gröſstmögliche
Füllung erhalten, in jedem Falle also durchgehen. Dies kann durch die selbstthätigen
Absperrvorrichtungen vermieden werden. Dieselben führen auch dann ein Abstellen der
Maschine herbei, wenn sie überlastet ist. Aber auch für den Fall, daſs etwa in Folge
eines Bruches in den Wellenleitungen die Maschine plötzlich vollständig entlastet
wird und aus diesem Grunde durchgeht, wobei der Regulator in seine höchste Lage springt, kann die selbstthätige Abstellung
erreicht werden.
Die Fig. 1 bis 3 Taf. 10
zeigen einige zur Abstellung von Hand bestimmte Einrichtungen von E. F.
Schöne in Groſsröhrsdorf, Sachsen (*
D. R. P. Nr. 14603 vom 11. Januar 1881). Als
Absperrorgan ist ein einfaches Kegelventil a benutzt,
welches von einer Herzscheibe b so lange offen gehalten
wird, bis deren Welle c um 180° gedreht wird. Der
durchströmende Dampf bewirkt dann selbst den Schluſs des Ventiles. Die Drehung der
Herzscheibe wird durch ein Gewicht g (Fig. 2)
veranlaſst. Dasselbe hängt an einem Stahlbande, welches an einer auf der Welle c befindlichen Scheibe B
befestigt ist. Letztere ist für gewöhnlich durch einen Hebel C abgestützt, auf dessen oberes gekröpftes Ende sich ein in B befestigter Stahlstift i
auflegt. Eine Feder k drückt den Sperrhebel gegen den
verstellbaren Anschlag l. Soll das Ventil geschlossen
werden, so ist also nur nöthig, den Sperrhebel auszurücken, was mit Hilfe eines
Drahtzuges D geschehen kann. Die Drehung der Scheibe
B wird durch die Knagge o begrenzt, die sich auf den Anschlag n
aufsetzt.
Für gröſsere Entfernungen, für welche ein Drahtzug ungeeignet ist, soll eine der
beiden in Fig. 3
veranschaulichten Einrichtungen Verwendung finden. Bei der einen wird zur Auslösung
der Luftdruck, bei der anderen ein Elektromagnet in bekannter Weise benutzt. Damit
die zur Auslösung nöthige Kraft möglichst gering ausfalle, ist hier der Hebel C durch Zahnräder mit einer zweiten Sperrung EF verbunden und wird nach Auslösung derselben durch eine Spiralfeder p ausgerückt. In die Luftdruck wie auch in die
elektrische Leitung können beliebig viele Knöpfe v
bezieh. w, welche in den Arbeitsräumen passend
vertheilt sind, eingeschaltet sein.
Auch bei der in Fig. 4 bis
6 Taf. 10 dargestellten Vorrichtung von J. Tate in
Bradford, England (* D. R. P. Nr.
11974 vom 11. März 1880) wird zur Auslösung der Sperrung aus beliebiger
Entfernung ein elektrischer Strom und zur Schlieſsung des Ventiles der Dampfdruck
benutzt. Diese Anordnung ist jedoch weniger einfach. Wird in Folge des
Stromschlusses der obere Arm des Sperrhebels R von dem
Elektromagnet T angezogen, so wird die auf dem
hakenförmigen unteren Arm von R hängende Hohlkugel P frei (vgl. Fig. 6),
gleitet auf der Stange S nieder und löst den Haken L aus; letzterer ist durch die Stange K mit einem Dreiweghahn U
verbunden, welcher in ein nach dem kleinen Dampfcylinder B führendes Dampfrohr eingeschaltet ist. Auf einem an K befindlichen Stift ruht ein belasteter Hebel N (vgl. Fig. 4),
welcher, sobald der Haken L ausgerückt ist, die Stange
K abwärts drückt, dadurch den Hahn U öffnet und gleichzeitig noch die Zahnkupplung F einrückt. Der in den Cylinder B einströmende Dampf hebt den Kolben, dessen Kolbenstange zu einer
Zahnstange C ausgebildet ist; diese greift in ein
Zahnrad D, von welchem durch die Kupplung F und die Kegelräder G und
H die Bewegung weiter auf das in A befindliche Absperrventil übertragen wird. Beim
Aufgang des Kolbens wird durch den an der Stange C
befindlichen Ring V auch die Kugel P gehoben und wieder an R
aufgehängt. Die Umstellung des Hahnes U behufs
Auslassens des Dampfes muſs durch Anheben der Stange K
von Hand geschehen. Dabei wird auch gleichzeitig die Kupplung F wieder ausgerückt, so daſs beim Abwärtsgang des
Kolbens das Ventil geschlossen bleibt. Beim darauf folgenden Ingangsetzen der
Maschine muſs dasselbe ebenfalls von Hand geöffnet werden.
Die beiden beschriebenen Vorrichtungen würden sich in einfacher Weise derart
erweitern lassen, daſs der Stromschluſs nicht nur von Hand, sondern auch durch den
Regulator in seiner höchsten und in seiner tiefsten Lage hergestellt werden kann.
Wie bei allen Sicherheitsvorrichtungen, bei welchen elektrische Ströme benutzt
werden, so dürfte es indessen auch bei den eben besprochenen empfehlenswerth sein,
die Auslösung nicht durch den Stromschluſs, sondern durch die Strom Unterbrechung zu
veranlassen, da es im ersten Falle leicht vorkommen könnte, Maſs in Folge einer
nicht bemerkten Störung in der Leitung der Stromschluſs nicht erfolgt. Es sollte
also im normalen Zustande dauernd ein Strom durch die Leitung gehen und durch
Unterbrechung desselben die Sicherheitsvorrichtung in Wirkung treten. Eine derartige
Einrichtung haben Siemens und Halske in Berlin
getroffen (vgl. Wochenschrift des
Vereins deutscher Ingenieure, 1882 S. 94). Ein dünner Leitungsdraht läuft
oberhalb der Fensterbögen durch das ganze Gebäude. Sobald an irgend einem Punkte
Gefahr entsteht, bedarf es nur des Zerreiſsens dieses Drahtes durch den
nächststehenden Arbeiter, um durch die Stromunterbrechung ein im Dampfmaschinenraum
befindliches Läutewerk zum Ertönen zu bringen, so daſs die Abstellung sofort
erfolgen kann.
Die Abstellung der Maschine durch den Regulator will A.
Collmann in Wien (* D. R. P. Nr. 4451 vom 2. Februar 1878, Zusatz zu Nr.
2714) mit Hilfe der in Fig. 7 bis
10 Taf. 10 abgebildeten Vorrichtung bewirken. Der Hebel db, durch welchen der Regulator auf die Steuerung
einwirkt, besteht aus 2 Haupttheilen., dem die Hülse umfassenden Hebel de und dem doppelt ausgeführten Hebel cb. An de ist bei c eine
Schiene f angehängt, welche mit ihrem unteren
umgebogenen Ende vertikal geführt wird und oben mit einem in cb eingreifenden Daumen verbunden ist, wodurch
die Verbindung zwischen beiden Theilen hergestellt wird. In die Zugstange ba ist ein verhältniſsmäſsig schwerer
Bremscylinder eingeschaltet, dessen Kolben n mit dem
Gestell durch zwei Zugstangen mo verbunden ist.
Sobald bei einer der festgesetzten Grenzlagen des Regulators das untere Ende von f aus der Führung oben oder unten heraustritt, bilden
de und cb
nicht mehr einen starren Arm. Der Bremscylinder sinkt langsam nieder und bringt
dadurch die Welle E, durch deren Drehung der
Füllungsgrad geändert wird, in eine Lage, welche der Nullfüllung entspricht. Mit
Hilfe einer passenden Vorrichtung kann beim ordnungsmäſsigen Abstellen der Maschine
eine Platte unter die Regulatorhülse geschoben werden, um in diesem Falle die
Auslösung der Schiene f zu vermeiden.
H. Drouven in Aachen hat zu dein letztgenannten Zweck
die in Fig. 11
Taf. 10 nach dem Praktischen Maschinen-Constructeur,
1882 S. 195 gezeichnete Einrichtung getroffen. Auf der Regulatorspindel ist ein Ring
s festgeklemmt, auf dem unter Einschaltung einer
Schraubenfeder eine Scheibe a ruht. Wird die Maschine
ordnungsmäſsig abgestellt, so daſs die Regulatorhülse langsam sinkt, so setzt sich
dieselbe zuletzt ruhig auf die Scheibe a auf, ohne die
Feder wesentlich zusammenzudrücken. Wenn jedoch, etwa in Folge Zerreiſsens des
Antriebriemens, der Regulator plötzlich fällt, so übt die Hülse auf die Scheibe a einen Stoſs aus, drückt die Feder zusammen, trifft
den Stellstift b einer Sperrklinke und löst dieselbe
aus, worauf durch ein fallendes Gewicht N, welches auf
eine besondere Drosselklappe wirkt, die Abstellung der Maschine erzielt wird. Soll
der Regulator auch nach oben auslösen, so kann der punktirt gezeichnete Hebel h mit Stoſsstange d
benutzt werden.
Wie bei der eben beschriebenen, so soll auch bei der in Fig. 12 bis
14 Taf. 10 dargestellten Einrichtung von M. A.
Starke in Hirschberg, Schlesien (Erl. * D. R. P. Nr. 4581 vom 15. August
1878), ein besonderes unter dein gewöhnlichen Absperrventil einzuschaltendes
Abschluſsorgan verwendet
werden. Wird dasselbe durch eine Klappe oder ein Ventil gebildet, so soll der
Abschluſs durch eine Feder oder ein Gewicht ausgeführt werden; bei Anwendung eines
Flachschiebers aber soll der Dampfdruck selbst den Schluſs bewirken. Mit der in Fig.
12 bis 14
gezeigten Sperrvorrichtung, welche am Regulatorständer anzuschrauben ist, wird das
Abschluſsorgan durch einen Zugdraht verbunden, und zwar wird dieser an dem
Stahlbande q befestigt, welches die Scheibe o auf der unteren Hälfte umgibt. Der obere Theil von
o ist verzahnt und greift in einen runden Bolzen
n, welcher unten zahnstangenartig ausgefräst ist.
Die Verschiebung dieses Bolzens nach rechts, welche durch die Schluſskraft erstrebt
wird, verhindert der Sperrstift k so lange, bis
derselbe durch Anstoſsen einer der beiden Doppelmuttern f an die Querstücke i des Hebels g ausgehoben wird. Die beiden Stangen e, welche die Muttern f
tragen, sind an einem vertikal geführten Träger d
aufgehängt, welcher durch eine Zugstange c mit dem
Regulatorgestänge in Verbindung gebracht ist. Es wird mithin die Auslösung sowohl
bei einer höchsten, wie bei einer tiefsten Lage des Regulators erfolgen, die beide
mit Hilfe der Muttern f bequem festgestellt werden
können. Bei der Schluſsbewegung wird durch die den Schluſs bewirkende Kraft auch die
in o befindliche schwache Spiralfeder p gespannt, welche den Bolzen n wieder in die gezeichnete Lage zurückführt und den Sperrstift k einfallen läſst, sobald das Absperrorgan von Hand
wieder geöffnet wird.
Die Auslösung erfolgt auch jedesmal beim ordnungsmäſsigen Abstellen der Maschine und
es soll deshalb der Maschinist beim Anlassen das Abschluſsorgan von Hand öffnen und
so lange in der geöffneten Lage feststellen, bis der Regulator genügend gestiegen
ist. Erst dann ist dasselbe für die Einwirkung der Sperrvorrichtung freizugeben.
Diese Einrichtung dürfte nicht zu empfehlen sein. Ist es schon unbequem, daſs beim
jedesmaligen Anlassen der Maschine auſser dem gewöhnlichen noch ein besonderes
Abschluſsorgan zu öffnen ist, so wird es noch lästiger, dasselbe zunächst
festzustellen und nach einer Weile wieder zu lösen.
Als Absperrorgan wurde von Stakte zunächst eine
gewöhnliche Drosselklappe, später der in Fig. 15 bis
18 Taf. 10 abgebildete Gitterschieber (Erl. * D. R. P. Nr. 10515 vom 1.
November 1879) benutzt. Derselbe wird mit seitlich angegossenen Keilen zwischen
Leisten, welche an der Wandung des Gehäuses befestigt sind, so geführt, daſs er beim
Oeffnen von der Dichtungsfläche abgehoben wird. Es hat dies den Zweck, die
Reibungswiderstände für die Schluſsbewegung, welche von dem auf den Querschnitt der
Schieberstange wirkenden Dampfdruck hervorgebracht wird, möglichst zu vermindern. Um
diese Aufwärtsbewegung des Schiebers zu gestatten, ist die Schieberstange mit
demselben durch zwei kurze Gelenkstangen d verbunden.
Geöffnet wird der Schieber mit Hilfe eines Handrades g, welches im
Gestell unverschiebbar gelagert ist und bei der Drehung die Hülse i hin- und herschraubt. Letztere ist mit der
Schieberstange durch einen Querkeil k so lange
gekuppelt, als der obere breitere Theil des Keiles (vgl. Fig. 18) in
eine entsprechende Ausklinkung der Schieberstange eingreift. Wird der Schieber ganz
geöffnet, so steigt der Keil unten auf der schrägen Fläche l auf, wird dadurch ausgehoben und der Schieber würde dann frei sein und
dem auf Schluſs wirkenden Dampfdruck folgen können, wenn er nicht in der geöffneten
Stellung durch eine Sperrung fest gehalten würde.
In Fig. 15 ist angedeutet, wie die Verbindung mit der oben beschriebenen
Sperrvorrichtung herzustellen ist. Soll statt der Auslösung durch den Regulator eine
Auslösung von beliebigen Orten aus eingerichtet werden, so kann statt der Scheibe
s, welche mit dem von der Sperrvorrichtung
kommenden Zugorgan verbunden ist, der mit einer gewöhnlichen Klinke in Eingriff
stehende Hebel h (vgl. Fig. 19)
auf der Welle w befestigt werden. Auſserdem kann aber
auch mit dem Sperrstift k (Fig. 13)
ein Drahtzug o. dgl. verbunden werden, um diesen von einem beliebigen Orte aus
auszulösen. Beim Anlassen der Maschine muſs der Schieber mittels des Handrades
zunächst nur so weit geöffnet werden, daſs der Keil k
noch in Eingriff mit der Schieberstange bleibt, und erst wenn eine bestimmte
Geschwindigkeit erreicht ist, kann der Keil k
ausgehoben werden.
A. Köllner in Neumühlen bei Kiel hat die in D. p. J. 1880 236 * 93
beschriebene Absperrvorrichtung weiter ausgebildet (Erlosch. * D. R. P. Nr. 11889
vom 8. Juni 1880, Zusatz zu Nr. 8397). Die neue Anordnung ist durch Fig. 20 bis
22 Taf. 10 veranschaulicht. Zunächst ist die Vorrichtung von der
Steuerung getrennt und mit einem besonderen Absperrventil a verbunden, welches wie die Steuerventile mit einem Belastungsgewicht und
Oelkatarakt versehen ist. Dasselbe kann mit Hilfe des Handrades v, der Schraubenspindel w,
des Winkelhebels x und der Klinke b, welche über den in der Ventilstange befestigten
Querkeil c greift, geöffnet und geschlossen werden. Um
einen plötzlichen Abschluſs herbeizuführen, ist nur nöthig, die Klinke b von dem Keil c mit Hilfe
des Riegels k (Fig. 22)
abzuwerfen. Dies kann entweder mittels eines mit dem Hebel f verbundenen Zugorganes von einem beliebigen Funkte aus oder durch den
Regulator mittels der Stangen i und t (Fig. 20)
geschehen. In seiner höchsten Lage hebt der Regulator die Stange i an, welche durch den in die Zugstange z eingreifenden Winkelhebel m (Fig. 21)
auf den Hebel f einwirkt; in seiner tiefsten Lage wirkt
die Stange t auf eine in dem Handhebel s gelagerte Rolle und mit s ist die Stange z durch eine Sperrklinke
verbunden. Soll bei der tiefsten Stellung des Regulators die Klinke b (Fig. 20)
nicht ausgehoben sein, wie es beim Anlassen der Maschine erforderlich ist, so muſs
der Handhebel s aus der Lage 1 in die Lage 2 gebracht werden, wodurch die
Rolle in s
aus dein Bereich der
Stange t kommt. Die Unbequemlichkeit des Ausrückens der
Absperrvorrichtung beim Anlassen der Maschine findet sich also auch hier; im
Uebrigen dürfte diese Vorrichtung, so lange sie in gutem Zustande ist, allen
billigen Anforderungen entsprechen.
Whg.