DE324434C - Druckwasserakkumulatoranlage, bei der zwei oder mehr Gewichtsakkumulatoren nebeneinander geschaltet sind - Google Patents

Description

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AUSGEGEBEN
AM 30. AUGUST 1920

Vorliegende Erfindung hat den Zweck, das Nebeneinanderschalten beliebig¹ vieler hydraulischer Einheiten, bestehend aus Preßpumpen und zugehörigem Akkumulator, oder ihren Anschluß an ein größeres Leitungsnetz zu ermöglichen, um die Leistungen aller Einheiten auf das ganze Netz zu verteilen.

Bei Nebeneinanderschältung mehrerer getrennter, aus Preßpumpen und Gewichtsakkuinitiatoren bestehender hydraulischer Anlagen trat bisher der Mangel aufj daß auch bei völlig richtig für den gleichen Wasserdruck bemessenen Kolbenbelastungen die Kolben der verschiedenen Akkumulatoren ganz verschiedene Höhenlagen einnehmen können, so daß z. B. das Gewicht des einen Akkumulators unten aufsitzen, während das des benachbarten Akkumulators bereits) die Höchstlage einnehmen kann und das Sicherheits- ventil öffnet. In diesem Falle geht die ganze . von den noch in Betrieb befindlichen Pumpen der angeschlossenen noch tieferstehenden Akkumulatoren gelieferte Wassermenge durch das Sicherheitsventil des höchststehenden Akkumulators' verloren.

Die Kolben dieser nebeneinandergeschalteten Akkumulatoren befinden sich in einem Gleichgewichtszustand, bei dem in jeder Höhenlage der gleiche Wässerdruck in den Zylindern herrscht.

Nach vorliegender Erfindung wird! hingegen während desjenigen Teiles desi Kolbenhubes, in demi das selbsttätige Ein- und Ausschälten der Pumpen und das selbsttätige Öffnen des Sicherheitsventils geschieht, ein Gleichgewichtszustand herbeigeführt, bei dem jeder Höhenlage des Kolbens* ein anderer Wasserdruck im Zylinder entspricht, und zwar in. der Weise, daß beim Höhersteigen des Kolbens der Wasserdruck im Zylinder nach und nach größer wird.
Dadurch wird erreicht:

1, daß die Kolben aller Akkumulatoren das Bestreben haben, sich in die gleiche Höhe einzustellen;

2. daß diejenigen Akkumulatoren, welche •infolge gefingerer Wasserentnahme in ihrer Nähe durch die Wasserlieferung der zugehörigen Pumpe etwas -höher gestiegen sind, Druckwasiser an andere, tieferstehende Akkumulatoren so lange abgeben, bis die gleiche Füllung ereicht ist; es werden also bei vermehrter Druckwasserentnahme an einer beliebigen Stelle des Leitungsnetzes nicht nur der nächststehende Akkumulator, sondern auch alle übrigen Akkumulatoren und Pumpen an der Wasserlieferung teilnehmen;

¹ 3. daß die Pumpen erst dann selbsttätig abgestellt werden·, wenn sowohl der zügehörige als auch alle übrigen Akkumulatoren gefüllt sind.

Bisher wurde das Nebeneinanderschälten mehrerer Akkumulatoren an ein größeres Leitungsnetz in der Weise versucht, daß man die erstere» mit einem im Gerüst aufgehängten Zusatzgewicht versah, gegen das der Kolben bei größter Füllung stieß. Dadurch wurde eine plötzliche Drucksteigerung im Zylinder

hervorgerufen und das von der Pumpe noch gelieferte Wasser gezwungen, nach den übrigen Akkumulatoren zu fließen.

Diese Einrichtung hat den Nachteil, daß nach dem Überschreiten der Druckerhöhungsstufe sich alle Akkumulatoren wieder — wie vorher — in vollständigem Gleichgewicht befinden, also jede Höhenlage möglich ist und Anheben der Sicherheitsventile und unnötiger ίο Druckwasserverlust eintreten kann.

Ist ferner die Pumpe nach dem Anheben des Zusatzgewichtes abgestellt worden, so muß der Kolben beim Abwärtsgang einen gewissen Weg zurücklegen, bis die zugehörigen Pumpen wieder selbsttätig eingeschaltet werden können. Während dieses Weges befinden' sich wieder alle Akkumulatoren im Gleichgewicht, wodurch es vorkommen kann, daß einer dieser Akkumulatoren im gefüllten Zustand mit ruhenden Pumpen gar nicht an der Versorgung des Netzes teilnimmt, während andere Akkumulatoren nahezu entleert sein können. Bei vorliegender Erfindung können diese Nachteile nicht eintreten. Nach einer anderen bekanntgewordenen Einrichtung werden die Gewichte zweier i Akkumulatoren durch Zugorgane (Seile oder ; Ketten) mit einem besonderen Gewicht ver- | bunden, das dann regelnd auf die Bewegung ; der beiden Akkumulatoren einwirken soll. We- j gen der in den Zugorganen auftretenden sehr j starken ruckweisen Beanspruchungen und j der dadurch bedingten schweren Ausführung j derselben ist eine solche Einrichtung nur für I zwei oder drei Akkumulatoren, die nur wenige j Meter voneinander entfernt sind, brauchbar. > Nach vorliegender Erfindung können dagegen eine beliebige Anzahl Akkumulatoren und in Entfernung von mehreren hundert Metern voneinander an ein Leitungsnetz angeschlossen werden.

Die ansteigende Vergrößerung des Wasserdruckes im Zylinder des Akkumulators kann durch verschiedene an sich bekannte Einrichtungen erfolgen, beispielsweise durch Anheben einer Anzahl Gewichte in kurzen Zwischenräumen nacheinander oder durch Spannnen von Federn oder durcli Zusammenpressen eines gasförmigen Druckmittels oder durch hydraulische Kolben in Verbindung mit Hebelübersetzungen.

Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der die Druckvergrößerung durch Zusammendrückung von Federn j erreicht wird. 1

Fig. ι zeigt das Schema einer Anlage mit j zwei Akkumulatoren und Fig. 2 einen einzelnen Akkumulator, Fig. 3 das Diagramm für die Wasserdrücke im Zylinder. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, besitzt jeder Akkumulator die bekannten Hauptteile, KoI-ben a, Zylinder b, Gwicht c und die Platte J, ' an der das Gewicht c aufgehängt ist. Durch die bekannte Einrichtung e kann die zum Akkumulator gehörige Preßpumpe ein- oder ausgeschaltet werden; / ist das Sicherheitsventil, , g die zum nächsten Akkumulator führende Leitung, h die Leitung nach den hydraulischen Pressen, i die Leitung nach der Preß-¹ pumpe k (s. Fig. 1). Über dem Akkumulator i sind die Federn, f angeordnet, die durch das : Querhaupt m und die Zugstangen η fest mit : dem Zylinder b verbunden und durch das ; Gleitstück 0 geführt sind.
ι Die Wirkungsweise ist folgende:

Haben die Teile a, c, d den Weg r zurück- ^: gelegt, so stößt die Platte d in der Stellung 1 ; gegen das Gleitstück 0, worauf bei weiterem I Steigen des Akkumulatorkolbens a die Fe- '^[ dem / zusammengedrückt werden und einen ! steigenden Gegendruck auf den Kolben α aus- ; üben.

Durch das Diagramm Fig. 3 sind die im Zy- ^! linder b entstehenden Wasserdrücke dargestellt. Während des Hubes r herrscht der konstante Druck s, und dieser steigt infolge • des Gegendruckes der Federn von Stellung 1 : bis 2 der Platte d vom Drucke bis zum I Druck t.

Das selbsttätigeAusschalten der Preßpumpe k geschieht in Stellung 3 beim Druck w, während das Einschalten der Preßpumpe erfolgt, wenn die Platte rf wieder bis zur Stellung 4 gesunken ist und im Zylinder der Druck ν herrscht. Das Ausschalten der Preßpumpe erfolgt bei einem höheren Druck als das Einschalten.

Das selbsttätige öffnen des Sicherheitsventils f geschiebt in Stellung S beim Druck x, also bei einem noch höheren Druck als das Ausschalten.

Sind eine beliebige Anzahl solcher Akkumulatoren durch die Leitung g miteinander verbunden und die Preßpumpen im Betrieb, so wird jeder Akkumulator, sobald die Stellung ι erreicht ist, während des Steigens bis zur Stellung 3 infolge des erhöhten Wasser- . druckes an die benachbarten Akkumulatoren Wasser abgeben, solange letztere noch nicht so. hoch gestiegen sind.

Ein Öffnen des Sicherheitsventils und ein damit verbundener Wasserverlust kann nur bei Versagen der Ausschaltvorrichtung e eintreten.

Sinkt der Kolben eines gefüllten Akkumulators, nachdem die Preßpumpe in Stellung 3 ausgeschaltet wurde, infolge stärkerer Wasserentnahme in seiner Nähe wieder bisi Stellung^ so wird die zugehörige Preßpumpe wieder eingeschaltet, und zugleich beginnt ein Zu- iao strömen von Druckwasser von den benachbarten Akkumulatoren, welche noch höher

stehen, und zwar solange, bis alle Akkumulatoren wieder gleich hoch stehen.

Die Fig. 4 und' 5 stellen eine andere Ausführungsform mit zugehörigem Diagramm für die Wasserdrücke dar.

Hier ist über dem Akkumulator ein Zylinder i angeordnet, der mit dem Zylinder b des Akkumulators durch die Leitung s' verbunden ist, so daß in den Zylindern b und i stets derselbe Druck herrscht.

Durch Zugstangen ist der Zylinder i mit dem Zylinder Ί> fest verbunden. Im Zylinder i bewegt sich ein hohler Kolben 2 und in diesem ein voller Kolben 8 mit der Kolbenstange 10. !5 Auf dem Teil d des Akkumulators befindet sich eine Feder 11 mit einem Druckstück 12, das nach Zurücklegen eines bestimmten Hubes r des Kolbens α mit der Kolbenstange 10 in Berührung kommt und die Kolben 8 und s nacheinander hochhebt.

Die Vorrichtung wirkt in folgender Weise: Hat das Druckstück nach Zurücklegen des Weges r, währenddessen im Akkumulator der konstante Druck s herrscht, die Stellung 1 erreicht, so stößt das Druckstück 12 gegen die Kolbenstange 10, worauf die Feder 11 teilweise zusammengedrückt wird, bis bei Stellung 2 der Gegendruck des Kolbens 8 überwunden ist. Hierdurch wird eine Vergrößerung des Wasserdruckes' im Zylinder b bis zum Druck u hervorgerufen, der dann bei weiterem Steigen des Akkumulators bis Stellung 3 konstant bleibt. In Stellung 3 stößt dann der Kolben 8 gegen den mit einer Öffnung y versehenen Boden des größeren Kolbens s, und dieser kann nach weiterer Zusammendrückung· der Feder 11 auf dem Wege ν und nach Überwindung des durch den Kolben ζ hervorgerufenen größeren Gegendruckes χ auf dem Wege w bis zur Stellung· 5 gehoben werden.

Die Stellung 5 wird jedoch niemals erreicht werden, weil das Sicherheitsventil/ schon vorher in der Stellungö geöffnet wird. Außerdem wird das Öffnen des Sicherheitsventils nur bei Versagen der Pumpenahstellvorrichtung e eintreten. Das Abstellen der Pumpe erfolgt in der Stellung 3 beim Druck u, während das Anstellen der Pumpe erfolgt, wenn das Druckstück wieder bis in Stellung 7 gesunken ist. Das Abstellen der Pumpe erfolgt also bei einem höheren Wasserdruck als das Anstellen.

Die An- und Abstellvorrichtung wirkt bei dieser Anordnung auf die zum Akkumulator gehörige, in nächster Nähe befindliche Preßpumpe.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche :

   ι. Driickwasserakkumulatorenanlage, bei der zwei oder mehr Gewichtsakkumulatoren nebeneinander geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Akkumulatoren mit einer an sich bekannten Einrichtung (Federn, hebbaren Zusatzgewichten, Kolben mit flüssigem oder gasförmigem Druckmittel usw.) versehen ist, welche im letzten Teile des Kolbenhubes, vor Erreichen der größten Füllung eine nach und nach wachsende Steigerung des Wasserdruckes im Akkumulator bewirkt, während welchem Teile des¹ Hubes die Regelung der Druckwasserzuführung von der zugehörigen Preßpumpe und bei etwaigem Versagen der Pumpenregulierung auch das öffnen des Sicherheitsventils erfolgt.
2. 2. Dr uckwasserakkumulatorenanlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergrößerung und die Verkleinerung derDruckwasserzufuhr von der Preßpumpe zum Akkumulator, sowie das öffnen des Sicherheitsventils in der Weise vor sich geht, daß der angegebenenReihenfolge nach jede dieser Tätigkeiten bei einem höheren Druck erfolgt als die vorhergehende.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.