DE526213C - Kolbenmaschine, insbesondere Pumpe zum Foerdern von Gasen - Google Patents

Description

• Kolbenmasebine, insbesondere Pumpe zum Fördern von Gasen Es ist bekannt, für Kolbenmaschinen, bei denen ungleiche Kräfte von den beiden Seiten auf die Kolben ausgeübt werden, zum Ausgleich der Gestängedrücke das durch den Arbeitsraum strömende Druckmittel unmittelbar auf einen Kolben wirken zu lassen, der weder Arbeit aufnimmt noch eine solche abgibt. Dabei besteht jedoch der Nachteil, daß der den Druckausgleich am Gestänge herbeiführende Druck immer von der Kolbenniaschine selbst und von deren Druck abhängig ist. Ferner entsteht bei Anwendung von höheren Drücken der weitere Nachteil, daß neue Dichtungsstellen für die entsprechenden hoben Drücke notwendig werden, wodurch die Betriebssicherheit der Maschine sinkt.
• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Kolbenmaschinen, insbesondere auf Pumpen zur Förderung von Gasen mit zwischen dem die Förderung des Gases bewirkenden Kolben und der Kurbel der antreibenden Maschine vorgesehener, auf einen Reduktionskolben wirkender Flüssigkeit und bezweckt die erwähnten Nachteile zu vermeiden. Die Erfindung besteht darin, daß die Flüssigkeit unter einem ungefähr gleichbleibenden, von der Kolbenpumpe unabhängigen, mehrfach geringeren Druck als derjenige des zu fördernden Gases steht und die von der Flüssigkeit beeinflußte Kolbenfläche um ein Mehrfaches größer ist als die Fläche des die Förderung des Gases bewirkenden Kolbens. Ferner kann die im Zylinder bewegliche Flüssigkeit von einem Kolben beeinflußt werden, der unter einem ungefähr gleichbleibenden Druck gehalten ist und einen größeren Durchmesser als zn der Reduktionskolben aufweist.
• Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist auf der Zeichnung in Abb. i schematisch dargestellt.
• Abb. 2 ist ein* Indikatordiagramm der Pumpe.
• Abb. 3 zeigt die für das Tangentialdruckdiagramm in Betracht zu ziehenden, auf den Pumpenkolben und -den Reduktionskolben wirkenden Kräfte.
• Abb. 4 ist ein Tagentialdruckdiagramm.
• i ist die Antriebskurbel, :2 die Schubstange, 3 der Krenzkopf und 4 die Kolbenstange, auf welcher in einem Zylinder 5 ein Reduktionskolben 6 angeordnet ist. Mit dem letzteren ist der Pumpenkolben 7 verbunden, der im Zylinder 8 die Förderung des durch die Leitung 9 eingeführten Mittels, z. B. eines Gases, in die Leitung io bewirkt. Der zwischen Pumpenkolben 7 und dem Kurbelgetriebe 1, 2, 3, 4 angeordnete Zylinder 5 ist auf der linken Seite des Reduktionskolbens 6 mit einer Flüssigkeit gefüllt, die durch den Kolben 1:2 in der windkesselartigen Vorrichtung i i sowohl während des Saughubes als während des Förderhubes der Pumpe unter einem gleichbleibenden Druck gehalten wird.
• Im Indikatordiag;ramm der Abb. 2- sind die Verhältnisse dargestellt für einen Ansaugdruck von 4oo at und einen Enddruck (Förderdruck ) von 5oo at. In das Tangentialdruckdiagramm (Abb. 4) Übertragen, ergeben sich die durch die gestrichelt gezeichnete Kurve dargestellten Werte (Kräfte bezogen auf die Flächeneinheit). Aus dieser Kurve ist zu entnehmen, daß der Druch: am Kurbelzapfen während der Förderperiode einen sehr großen negat iven Wert annimmt, der von der aufgespeicherten Energie des Schwungrades überwunden werden muß. Andererseits ist der Druck am Kurbelzapfen während der Saugperiode ebenfalls groß, aber positiv. Die Folgen sind großer Ungleichförmigkeitsgrad der Maschine. Für den Ausgleich ist in diesem Falle ein schweres Schwungrad notwendig, wie auch in Anbetracht der hohen Drücke ein entsprechend bemessenes Gestell sowie ein entsprechendes Gestänge vorhanden sein muß, Eigenschaften, die den Bau der Maschine verteuern.
• Im Diagramm der Abb. 3 stellt die Geradea den Druck des vom Windkessel in den Zylinder 5 gepreßten Mittelfi pro Flächeneinheit dar, die Gerade b den von demselben auf die Kolbenstange ausgeübten Druck pro Flächeneinheit, reduziert auf die Fläche des Arbeitskolbens 7, welcher während des Saughubes größer, während des Druckhubes kleiner als der Druck des zu fördernden Mittels ist. In das Tangentialdruckdiagramm. (Abb. 4) übertragen, ergibt sich die ausgezogen gezeichnete Kurve, aus welcher entnommen werden kann, (laß der auf denKurbelzapfen wirkendeDruck bei Anordnung des Reduktionskolbens auf einen Bruchteil des Kurbelzapfendruckes für die normale Bauart gesunken ist. Dementsprechend kann nicht nur das Schwungrad leichter gehalten werden, sondern auch das Gestell und das Gestänge.
• An Stelle einer Flüssigkeit kann natürlich auch ein Gas als Druckreduktionsmittel Verwendung finden, wie auch der Windkessel weggelassen werden kann.
• Selbstverständlich sind für den Ersatz der durch Undichtheiten entwichenen Flüssigkeit entsprechende Füllvorrichtungen vorgesehen. Durch zweckentsprechende Bemessung des Kolbens 6 kann der Druck des Reduktionsmittels sehr niedrig gehalten werden, wodurch die Abdichtung der betreffenden Räume leichter erfolgen kann. Die beschriebene Ausbildung findet vorteilhafter%veise Anwendung bei Umwälzpumpen, bei denen ein Gas von z. B. 5oo at Druck in gleichbleibendem Umlauf zu halten ist und die dabei. auftretenden Widerstände zu überwinden sind.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Kolbenmaschine, insbesonderePumpe zur Förderung von Gasen mit zwischen dem die Förderung des Gases bewirkenden Kolben (7) und der Kurbel der antreibenden -Maschine vorgesehener, auf einen Reduktionskolben (6) wirkender Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit unter einem un 'gefähr gleichbleibenden, von der Kolbenpumpe unabhängigen, mehrfach geringeren Druck als derjenige des zu fördernden Gases steht und die von der Flüssigkeit beeinflußte Kolbenfläche (6) um ein Mehrfaches größer ist als die Fläche des die Förderung des el Gases bewirkenden Kolbens (7). .
2. 2. Kolbenmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die im Zy- linder (5) bewegliche Flüssigkeit von einem Kolben (12) beeinflußt wird, der unter einem ungefähr gleichbleibenden Druck gehalten ist und einen größeren Durchmesser als der Reduktionskolben (6) aufweist.