DE122012C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

-JVs 122012-KLASSE 59 a,

Patentirt im Deutschen Reiche vom 21. Juni 1899 ab.

Vorliegende Erfindung soll es ermöglichen, Pumpen und Compressorenmit directem Dampfoder Druckluftbetrieb mit Expansion arbeiten zu lassen. Es ist zu dem Zweck nothwendig, den während der Eintrittsperiode in der ersten Hubhälfte vorhandenen Arbeits- bezw. Drucküberschufs aufzuspeichern und bei eintretendem Arbeits- bezw. Druckmangel infolge fortschreitender Expansion in der zweiten Hubhälfte nutzbar zu machen.

In den Fig. 1, 2, 3 und 4 sind von der diesem Zweck dienenden Vorrichtung die verschiedenen Kolbenstellungen während eines Hubes zur Darstellung gebracht. Fig. 5 veranschaulicht das Druckdiagramm für eine Flüssigkeitspumpe, Fig. 6 für einen Compressor.

Die Vorrichtung besteht aus einem Cylinder, in dem sich ein Kolben 1 hin- und herbewegt, der mit dem Antriebskolben und mit dem Arbeitskolben auf einer gemeinsamen Kolbenstange 9 sitzen kann, und der einen Kanal 2 und einen Kanal 3 besitzt. Die linke Cylinderseite kann mit der rechten durch einen Kanal 8 verbunden werden. Die ganze Vorrichtung ist gewöhnlich mit einer Flüssigkeit (für besondere Zwecke auch nur mit Luft) angefüllt. Die Cylinderkanäle 4 und 5 werden mit Flüssigkeit von geringem Druck, etwa 0,2 bis 1,2 Atm. abs,, die Cylinderkanäle 6 und 7 mit Flüssigkeit von regelbarem, beliebig höherem Druck gefüllt erhalten.

Die Wirkungsweise kann man beispielsweise an einer direct wirkenden Dampfpumpe für Wasserförderung verfolgen. Der Ausgleicherkolben ι sitzt mit dem Dampfkolben und Pumpenkolben auf einer gemeinsamen Kolbenstange 9.

Die Cylinderkanäle 4 und 5 stehen mit dem Saugrohr, diejenigen 6 und 7 mit dem Druckrohr der Pumpe in Verbindung.

Die Stellung Fig. 1 zeigt den Kolben 1 in seinem rechten Todtpunkt, und er beginnt seinen Weg nach links unter dem Einflufs der Dampfeintrittsperiode im Dampfcylinder. Es ist die linke Cylinderkammer durch die Kanäle 2 und 6 mit dem Druckrohr, die rechte" durch die Kanäle .3 und 4 mit dem Saugrohr der Pumpe in Verbindung. Mithin mufs der Dampfkolbendruck aufser dem Widerstand des Pumpenkolbens auch den des Ausgleicherkolbens ι überwinden. In Stellung Fig. 2 ist Dampfabschlufs im Dampfcylinder eingetreten. Der Ausgleicherkolben hat die Kanäle 6 und 4 gleichzeitig geschlossen und öffnet im nächsten Augenblick Kanal 8 rechts. Mithin kann das Wasser vor dem Ausgleicherkolben 1 hinter denselben treten, und derselbe bewegt sich ohne Widerstand weiter. In Stellung Fig. 3 verschliefst der Ausgleicherkolben 1 den Kanal 8 links und bringt dann die linke Cylinder- · seite durch die Kanäle 2 und 3 mit dem Saugrohr und die rechte Cylinderseite durch die Kanäle 3 und 7 mit dem Druckrohr in Verbindung. Die in der ersten Hubperiode aus der linken Cylinderseite in das Druckrohr gedrängte Wassermenge kann jetzt wieder zurücktreten, aber auf die rechte Cylinderseite, einen Druck auf den Kolben 1 ausübend. Der Dampfkolbendruck allein wäre von dieser Stellung an nicht mehr im Stande,

den Pumpenkolben bis zur Endstellung im linken Todtpunkt zu bewegen. Dieses macht erst der jetzt auf dem Ausgleicherkolben ι lastende Druck möglich. In Stellung Fig. 4 ist der Kolben im linken Todtpunkt angelangt und er beginnt seinen Weg nach rechts in gleicher Weise wie vorher beschrieben.

In Fig. 5 stellt die Fläche ac d k das Druckdiagramm des Dampfcylinders, ab h k dasjenige der Pumpe während eines Hubes dar. Bei letzterem ist der sich aus Saug- und Druckwiderstand im Wesentlichen zusammensetzende Pumpenkolbendruck während des ganzen Hubes annähernd constant.

Bei ersterem ist der Dampfkolbendruck während der Einströmungsperiode c d gröfser als der Pumpenwiderstand und die Fläche bcde stellt die Arbeit dar, die der Ausgleicher in der ersten Hubperiode aufspeichert. In d beginnt die Expansion und der Dampfkolbendruck sinkt von d bis f auf die Gröfse des Pumpenwiderstandes herab. Nach f wäre der Dampfkolbendruck zur Ueberwindung des letzteren nicht mehr im Stande, doch in diesem Augenblick beginnt der Ausgleicher die vorher aufgespeicherte Arbeit wieder abzugeben, wie die Fläche f g i h darstellt, und der Pumpenkolben erreicht seine Endstellung.

Genau der gleiche Arbeitsvorgang spielt sich bei einem Compressor ab, wie Fig. 6 zeigt. Nur ist in diesem Druckdiagramm der Pumpenwiderstand nicht constant, sondern nimmt bis zu einem gewissen Punkt stetig zu, wie das Compressionsdiagramm a I h k zeigt.

Bei Compressoren kann man die Kanäle 4 und 5 mit einem Akkumulator von geringem, die Kanäle 6 und 7 mit einem solchen von hohem Druck verbinden.

Die Verbindung der Kanäle 4 und 5 bezw. 6 und 7 mit den Cylinderseiten kann durch eine besondere Steuerung erfolgen, die beispielsweise von der gemeinsamen Kolbenstange 9 aus getrieben wird.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch :.
   Druckausgleicher für Dampf- oder Druckluftpumpen, der den Arbeitsüberschufs im Dampfcylinder während der Admissionsperiode aufspeichert und während der Expansionperiode bei eintretendem Arbeitsmangel wieder nutzbar macht, dadurch gekennzeichnet, dafs der Ausgleicherkolben, welcher mit der gemeinsamen Stange des Dampf- und des Pumpenkolbens zweckmäfsig direct, immer aber so verbunden ist, dafs bei gleicher Hubzahl'die zurückgelegten Kolbenwege proportional sind, sich in einem geschlossenen Cylinder dicht bewegt, dessen Kammern durch gesteuerte Kanäle so unter Einwirkung der Flüssigkeitssäulen je eines Akkumulators für hohen und für niederen Druck gebracht werden, dafs von 0,0 bis circa 0,4 des Hubes vor dem Ausgleicherkolben hoher, hinter ihm niederer Druck, von ca. 0,4 bis ca. 0,6 auf beiden Seiten gleicher und von ca. 0,6 bis 1,0 hinter ihm hoher, vor ihm niederer Druck herrscht, also im Hubanfang Flüssigkeit durch den Ausgleicherkolben in den Hochdruckakkumulator gedrängt wird, welche gegen das Hubende wieder in den Cylinder, aber auf die andere Seite zurücktritt und sein Arbeitsvermögen an den Ausgleicherkolben abgiebt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.