DE3461C - Automatische Speisevorrichtung für Dampfkessel und Dampfpumpen - Google Patents

Description

1878.

Klasse 59.

WILHELM VOLLHERING in SUDENBURG-Automatische Speisevorrichtung für Dampfkessel und Dampfpu

Patentirt im Deutschen Reiche vom 9. Mai 1878 ab.

Der Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine selbsttätig wirkende Dampfpumpe ohne Kolben. Dieselbe kann sowohl saugend als auch nichtsaugend verwendet werden und zum Kesselspeisen wie auch zum Pumpen für beliebige andere Zwecke dienen.

Auf der beiliegenden Zeichnung ist der Apparat in fünf von einander abweichenden Gonstructionen dargestellt. - ^:

Fig. ι. Das cylindrische Gefäfs A ist sowohl an seinem oberen, als auch an seinem unteren Ende eingeengt. Ein ebenfalls cylindrischer Schwimmer B wird in demselben in verticaler Richtung geführt und zwar so, dafs die geometrische Axe des Schwimmers mit der des Gefäfses zusammenfällt. Mit dem unteren Theile des Gefäfses A steht das Ventilgehäuse C in Verbindung, welches mit einem Saugventil a und einem Druckventil b versehen ist. An dem oberen Theile des Gefäfses befinden sich das Ventilgehäuse D mit dem Dampfeintrittsrohr JE, sowie das Ausblaserohr F. Die Oeffnungen, durch welche das Ventilgehäuse D sowie das Ausblaserohr F mit dem Gefafs communiciren, sind verschliefsbar durch zwei entgegengesetzt, angeordnete Ventile c und d. Diese beiden Ventile sind durch einen Bügel e unter sich und durch eine Stange g mit dem Schwimmer fest verbunden und so angeordnet, dajs eiru Heben des Schwimmers ein Oeffhen des Ventils c und ein Schliefsen des Ventils d bewirkt, während ein Sinken desselben ein Schliefsen von c und ein Oeffnen von d zur Folge hat. Die Fortsetzung des Stutzens G bildet das Saugrohr, die Fortsetzung des Stutzens H dagegen das Druckrohr der Pumpe.

In Betreff der Wirkungsweise.dieses Apparates sind verschiedene Fälle zu unterscheidend

ι. Fall. Der Apparat dient zur Kesselspeisung und wirkt nichtsaugend.. Er liegt daher höher als das Niveau des Kessels und tiefer'als das Speisereservoir. Die Röhren F und G communiciren in diesem Falle mit dem Speisereservoir, die Röhren E und H dagegen mit dem Dampfkessel. Dabei mag noch hinzugefügt werden, dafs G stets nach dem Wasserraum des Reservoirs und H nach dem Wasserraum des Kessels führt, während F über dem Wasserspiegel in das Reservoir mündet. Die Wirkungsweise des Apparates ist dann folgende:. Das Gewicht des.

Schwimmers ist so gewählt, dafs dieser bei dem in Fig. ι gezeichneten Wasserspiegel gerade im Gleichgewicht stehen würde, wenn er vollständig, sich selbst überlassen wäre. Nun drückt aber der Dampf das Ventil c nach unten, so dafs der Schwimmer in seine unterste Lage gebracht wird. Durch das Rohr G strömt daher das Speisewasser aus dem höher gelegenen Reservoir nach dem Gefafs A. Das Niveau steigt in. Ä allmälig und erzeugt daselbst einen continuirlich wachsenden Auftrieb des Schwimmers B. Sobald der Auftrieb so stark angewachsen ist, dafs er den Dampfdruck gegen das Ventil c überwiegt, mufs ein ruckweises Steigen des Schwimmers und ein damitverbundenes Schliefsen des Ventils d, sowie ein Oeffnen des Ventils c erfolgen. Nach diesem Wechsel der Ventilstellungen ist in dem Gefäfse plötzlich der volle Kesseldruck entstanden. Dieser prefst das Wasser unter Oeffnen des Ventils b durch das Rohr_ZT nach dem tiefer gelegenen Kessel. Dabei übt er einen constanten Druck auf das Ventil d aus und sucht den Schwimmer in seiner höchsten Lage zu erhalten. Bei allmälig sinkendem Niveau in dem Gefäfse A vermindert sich aber der Auftrieb des Schwimmers fortwährend. Ist der Wasserspiegel tiefer gesunken, als er in Fig. 1 steht, so überwiegt das Gewicht des Schwimmers den Auftrieb desselben. Wenn endlich- der Unterschied zwischen Schwere und Auftrieb des Schwimmers gröfser geworden ist, als der Dampfdruck auf das Ventil d, so mufs ein plötzliches Fallen und damit ein Schliefsen von c und ein Oeffnen von d eintreten. Der gespannte Dampf in dem Gefäfse A kann nun durch das Rohr F nach dem Reservoir entweichen und wo dieses wünschenswerth erscheint, zum . Vorwärmen des Speisewassers benutzt werden. Mit. dem Austritt des Dampfes ist aber auch ein rasches und völliges Aufheben des Dampfdruckes verbunden. Es erfolgt daher _ erneutes Eintreten des Speisewassers durch G und darauf ein Schliefsen des Vent.ls b, sowie ein Oeffnen von a. '

Das eben beschriebene »Spiel des Apparates müfste unaufhörlich fortdauern, falls nicht be-Ί sondere Vorkehrungen getroffen wären, um das Functioniren unter Umständen sistiren zu können. Der vorliegende Apparat ist nun aber nicht nur dazu bestimmt, das Pumpen des Wassers in

den Kessel zu bewirken, sondern derselbe soll auch gleichzeitig und zwar ebenfalls automatisch den Wasserspiegel im Kessel reguliren. Er soll folglich zu functioniren aufhören, sobald das Niveau im Kessel seinen normalen Standpunkt erlangt hat. Um dieses zu erreichen, ist das Dampfrohr E von oben her vertical durch den Dampfraum des Kessels geführt und mündet daselbst gerade in der Höhe des Normalspiegels, so dafs dasselbe bei tiefem Wasserstande mit dem Wasserraum communicirt. Bei hohem Wasserstande füllt sich daher allmälig der ganze Apparat mit Wasser und der Schwimmer verharrt in seiner höchsten Stellung, so dafs ein Functioniren des Apparates so lange unterbleibt, bis das Niveau im Kessel wieder unter die Mündung des Dampfrohres E gesunken ist und der Dampf wieder nach dem Gefäfse A strömt (siehe Fig. 6).

2. Fall. Der Apparat dient zur Kesselspeisung und wirkt saugend. Er liegt folglich höher, als das Speisereservoir und als der Kessel.' In diesem Falle.führen die beiden Röhren i^und G nach dem Reservoir und tauchen daselbst unter den Wasserspiegel, während E und H mit dem Kessel communiciren. Hat der Schwimmer gerade wieder seine tiefste Lage eingenommen, so entweicht der Dampf erst durch das Ausblaserohr F, bis in dem Gefäfs A nur noch der Atmosphärendruck vorhanden ist. Von hier ab condensirt sich der Dampf durch Abkühlung und erzeugt ein. theilweises / Vacuum. Das Wasser steigt in beiden Röhren F und G empor, bis es das Ventil α öffnet, um in das Gefäfs A einzutreten. Von hier an bleibt der Procefs unverändert derselbe, wie er unter Fall ι beschrieben wurde (siehe Fig. 7).

3. Fall. Der Apparat dient nicht zur Kesselspeisung, sondern als gewöhnliche Dampfpumpe und liegt daher tiefer, als der untere Wasserspiegel des zu fördernden Wassers. · Bei dieser Verwendung des Apparates ist das Dampfrohr E mit dem Dampfdom oder irgend einer höher gelegenen Stelle des Kessels zu verbinden, während das Ausblaserohr F ins Freie geführt wird. Nach dem Niedergange des Schwimmers entweicht der Dampf durch F so lange ins Freie, bis seine Spannung annähernd auf ι Atmosphäre gesunken ist. Dann beginnt der Wassereintritt durch G unter fortgesetztem Dampfaustritt, bis endlich der Schwimmer ein Umsteuern der Ventile bewirkt.

4. Fall. Der Apparat wird wieder als gewöhnliche Dampfpumpe, nicht als Speisevorrichtung benutzt, liegt aber höher als der untere Wasserspiegel und mufs folglich saugend wirken. Um dies zu erzielen, ist das Rohr F nach dem unteren Wasserspiegel geführt und taucht noch um ein gewisses Stück in das Wasser ein. Beim Herabfallen des Schwimmers entströmt der Dampf erst so lange, bis seine Spannung dem Atmosphärendrucke gleichgekommen ist. Dann condensirt er sich und bildet ein Vacuum, welches ein Steigen des Wassers in den beiden Röhren F und G zur Folge hat. Sobald das Gefäfs A wieder bis zu einer bestimmten Höhe gefüllt ist, beginnt ein Steigen des Schwimmers und wird dadurch ein Umsteuern der Ventile bewirkt. Der weitere Verlauf des Processes ist wie oben.

Fig. 2. Der hier gezeichnete Apparat unterscheidet sich von dem in Fig. 1 dargestellten nur durch eine veränderte Construction der beiden Ventile c und d. Um den Bügel e und die damit verbundene unbequeme Ausführung des Apparates zu vermeiden, ist das Ventil d hier in ein Ringventil oder eine Anzahl von seitlich angebrachten Kegelventilen umgewandelt und durch eine cylindrische Stange mit c, sowie mit dem Schwimmer starr verbunden.

Die Fig. 3 und 4 zeigen neue Abweichungen der Ventile c und d, welche in einer theilweisen Entlastung der Ventile bestehen und die Anwendung eines kleineren Schwimmers oder gröfserer Wasser- und Dampfkanäle gestatten.

Fig. 5 weicht von allen bisherigen Constructionen darin ab, dafs der Schwimmer nicht mehr direct mit den Ventilen c und d verbunden ist, sondern eine Bewegung derselben durch Vermittlung eines um h drehbaren- Hebels / herbeiführt. Das Ventil c liegt nur lose auf dem Hebel und wird beim Steigen des Schwimmers in die Höhe gedrückt, während es bei tiefer Lage desselben von dem Dampfdruck geschlossen wird; das Ventil d dagegen hängt vermittelst eines Bügels und einer Schraube mit dem Hebel in solcher. Weise zusammen, dafs es allen seinen Bewegungen folgen mufs. Da die Länge, des Schwimmerhebelarmes ein vielfaches der Ventilhebellänge ist, so wird der von dem Schwimmer ausgeübte Druck vergröfsert auf die Ventile übertragen, so dafs die Anwendung eines bedeutend kleineren Schwimmers bei gleicher Gröfse der Ventile zulässig ist.

Der Apparat ist gleichzeitig als saugender und nichtsaugender construirt und zu diesem Ende mit den durch Ventile verschliefsbaren Röhren L und M versehen, von denen die eine unter, die andere über dem Wasserspiegel des Reservoirs mündet.

Die im Eingange erwähnten Einengungen des Gefäfses A haben den Zweck, die Wassermenge annähernd zu begrenzen, welche während eines Spiels gefördert wird. Der Apparat ist nämlich so construirt, dafs, wenn der Wasserspiegel bei einer derbeiden Ebenenz und ζ * angelangt ist, der Unterschied zwischen Auftrieb und Gewicht des Schwimmers gerade-ausreicht, um ein Umsteuern zu veranlassen.. Sollte dieses aber durch zufällige Widerstände erschwert werden, dann würde ein kleines Wasserquantum genügen, um in dem schmalen Ringe oberhalb von i und unterhalb von z¹ die erforderliche Störung des Gleichgewichtes hervorzubringen.

Der wesentlichste Theil der ganzen Speisevorrichtung ist der einfache, aus zwei Ventilen, einem Schwimmer und eventuell einem Hebel bestehende Steuermechanismus, welcher das

alternative Oeffnen und Schliefsen des Dampfeinlafs- und des Ausblaseventils vollzieht und welcher so construirt ist, dafs der abwechselnd auf die beiden Ventile wirkende Dampfdruck sich dem Umsteuern widersetzt und dieses erst in einem Momente gestattet, in welchem die von dem Schwimmer erzeugte Kraft schon mehr als hinreichend angewachsen; ist, um ein vollständiges Umsteuern zu bewirken. , Während daher bei früheren ähnlichen Speiseapparaten besondere Sperrvorrichtungen oder dergleichen erforderlich waren, um ein eventuelles Stehenbleiben des Schwimmers in irgend einer Mittellage zu verhüten, wirken hier die Ventile selbst als passende Klinken und ermöglichen dadurch die aufserordentlich einfache Construction der Steuervorrichtung.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Die ihrem Wesen nach durch Zeichnung und Beschreibung erläuterte Steuervorrichtung.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.