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Österreichische PATENTSCHRIFT N 15517. HANNS HOERBIGER IN BUDAPEST.
Pumpe.
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deckende Ventilringfläche # Ventilhub) beim Ventilschluss durch die bot einem Saug- ventile nur gering zulässige Schlussfederkraft leichter zu den beiden Ringspalton hinausgedrängt wird.
Die trichterförmige Erweiterung des Arbeitskolbens bezw. die Verlegung des Kolbenventils ausserhalb der Zylinderbohrung ermöglicht es auch, den Ventilring über den äusseren Ringsitz hinaus trichterförmig zu verbreitern. Diese Verbreiterung X (in Fig. 4) soll nun in erster Linie bei der raschen Hin- und Herbewegung des Kolbens im Pumpenraume einen auf das Ventil im Sinne der erwünschten Ventilbewegung wirkenden Ruderwiderstand
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im eroenenden lindem der rechtzeitige Saugventilschluss beim Kolbenventile die schwierigere Aufgabe stellt), ist diese Verbreiterung in entsprechendem gezeichneten Sinne trichterförmig gestaltet ;
hiedurch wird auch erreicht, dass während des Saugwasseraustrittes aus dem äusseren Ventilspaltringe bezw. während der grössten Kolbengeschwindigkeit des Saughubes die im Pumpenraume stehende Förderflussigkeit dem Kolben und Ventiltrichter leichter ausweiche und in einer Weise vom Ventilspalt abgelenkt werde, dass dieser abgelenkte Strom auf'das eintretende Saugwasser eine mitnehmende, ziehende Wirkung ausübt ; während bei ebener Form der Ventilverbreiterung dort eine den Saugwassereintritt hemmende Stauung eintreten könnte.
Es soll diese Trichterform der Ventilverbreiterung auch noch den Beginn des Saugventilschlusses vor Ende des Saughubes erleichtern, wie eine Betrachtung der Richtungspfeile in Fig. 3 ergibt. Während der Kolbenbewegung wird im Pumpenraum (J vor und hinter dem Kolbentrichter P, ein Flüssigkeitsaustausch stattfinden (abgesehen vom Saugwassereintritte und Druckwasseraustritte), u. zw. beim Druckhube (Kolbenbewegung laut Pfeil 1 in Fig. 3) im Sinne des Richtungspfeiles 2 und beim Saughube (Kolbenbewegung laut Pfeil 3) im Sinne des Richtungspfeiles 4.
Durch diesen Flüssigkeitsaustausch wird in der ersten llubhä. lfto und Ilubmitte in einem ringwulstartigen Raume eine Flüssigkeitsmassen-Beschleunigung im Sinne der beiden Uichtl1ngspfeile 2 bezw. 4 erzwungen ; in der zweiten Hubhälfte und besonders gegen das Hubende hin wird diese Ringwulstströmung dem zwangläufig verzögerten Kolben voreilen und das Saugventil vor Ende des Druckhubes öffnen und vor Ende des Saughubes schliessen wollen ; indem nun ein Eröffnen vor Beginn des Saughubes ohnehin unmöglich und der Saugventitschluss die wichtigero Aufgabe ist, wird mit der Trichterform ein Überwiegen des schliessenden und hier einzig ausnutzbaren Bestrebens dieser Hingwulstströmung bezweckt.
Wenn schliesslich, wie in Fig. 3 und 4 gezeichnet, noch ein von federnden Lenkern getragenes Ventil angewendet wird, entfällt jedwede das Ventilspiel hemmende Reibung oder jedes Ecken des Ventiles und die eben beschriebenen im Sinne der erwünschten
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erreichen.
Die aus Fig. 1 und 2 ersichtliche Anordnung des im obigen in seinen Einzelheiten beschriebenen und begründeten Arbeitskolben P in der Pumpe bewirkt nun weiters, dass die eigentliche Massenbewegung des grössten Teiles der einmaligen Hubwassermenge in den Pumpenraum U hinein während des Druckhubes (nicht während des Saughubes), also
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durch reichlichen Querschnitt hindurch stattfindet und während des Saughubes eigentlich bloss das Saugventil durch die nunmehr im grossen ganzen ruhende Wassermasse zurückzuheben ist.
Es wird also die Massenbeschleunigung der Hubwassermenge von einem Saugwindkessel her nicht gleichzeitig mit der Überwindung des Ventilwiderstandes zu leisten sein, sondern es findet beides in getrennten Hüben statt, also mit geteilter bezw. halbierter Schwierigkeit.
Ebenso wird durch die getrennte Anordnung eines Differentiallcolhens D neben einem hohlen, mit dem Saugventile ausgerüsteten Arbeitskolben P bewirkt, dass in den Saugraum R beim Saughube und Druckhube ungefähr je eine Hälfte der einmaligen Hubwassermenge nachströl1ltj dies hat weiters zur Folge, dass die Wassergeschwindigkeit nicht nur im Druckrohre N, sondern auch im Saugrohre F auf den Hin-und Rückgang des Kolbens gleichmässig aufgeteilt werden kann ; es wird hiedurch und in Verbindung mit dem
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absetzenden Bewegung des einseitig'wirkenden Kolbens auf die Wasserbewegong im Saugrohre aufzuheben.
Dieser Differentialkolbon muss aber auch nicht gleichzeitig als Drnckdifferentialkolben wirken, sondern kann die Saugdifferentialwirkung auch bei einer einseitig drückenden
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strichpunktiert angedeutet, so kann man dieselbe differenzierte Saugwasserzuströmung zum Differentialsaugraum B1 erzielen, wie durch obbeschriebene Anordnung eines Druckdifferentialkolbens.
Das Druckvontil V ist im Querschnitte dem Saugvontile ähnlich, nur entfällt natürlich die Verbreiterung über den äusseren Ringsitz hinaus ; auch erhält es besonders kräftige Schlussfedern.
Es wird für vorteilhaft gehalten, dass unmittelbar über dem Druckventile nur eine niedrige Wasserschicht lagere und darüber beständig eine Luftblase erhalten bleibe, damit bei der naturgemäss stossartigon Eröffnung das Ventil über sich nur eine niedrige Wasser- säule zu beschleunigen habe bezw. sich dieser Stoss nur einer geringen Wassermasse mitteile und bei einem ein wenig verspäteten Schlusse des Druckventils dann nur eine geringe Wassermasse an dem Schlussstosse unmittelbar teilnehme ;
auch wird unter solchen Umständen leichter ein rechtzeitiger selbsttätiger Schluss erzielbar sein, weil das Ventil bei der Verdrängung des Ventilhubvolumens unter sich am Ende des Druckhubes keiner so grossen Wassermenge diese Bewegung mitzuteilen hat, wie dies der Fall ist, wenn über dem Druckventile der eigentliche Druckwindkessel X angeordnet ist und der Anschluss des Druckrohres oberhalb des Druckventils erfolgt.
Um nun diesen für vorteilhaft erachteten Luftpolster in nächster Nähe übor dem druckventile zu erzielen, wird der eigentliche Druckwindkessel nicht unmittelbar über das
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bindungsrohres R zwischen Ventil und Druckwindkessel unterhalb des Druckventils. Zu diesem Zwecke ragt der Pumpenraum l'in Form eines Überlaufrohres (T, in einen Luftsack 1V hinauf, so dass dort ein mantelartiger Raum AI entsteht, durch welchen das Druckwasser niedersinken muss, um durch R zum Druckwindkessel K, 1 (1 zu gelangen und muss im Raum W stets etwas Luft vorhanden bleiben, um die oberwähnte Wirkung zu erzielen.
Damit aber in diesem Luftsacke der Wasserstand niemals so tief sinke, d. h. dort niemals sich soviel Luft ansammle, dass die Ventilspa1to ausser Wasser geraten und der Pumpenraum bei einiger Vcntilachlussverspätung Rückluft erhalten könnte, ist ein Luftrohr J (Fig. 1 vorgesehen, welches TV mit K, verbindet und in 11"so tief hinabreicht, als ein Sinken des Wasserspiegels für zulässig erachtet wird.
Wenn nun auch bis zum eigentlichen Druckwindkpsset K, Kl hin jetzt eine grössere Wassermasse absetzend zu beschleunigen ist, so ist doch zur Abschwächung jeder hiebei möglicherweise auftretenden Stosswirkung ein Luftsack in unmittelbarer Nähe der Stoss- queUe dazwischen geschaltet.
Die geeignete Stelle für den eigentlichen Druckwindkessel K ist nun die Kreuzungsstelle K dos Verbindungsrohros R mit dem Druckdifferentialrohre A1 und dem Druckleitungsanschluss N, weil dort die absetzende Spaltung und Richtungsänderung des Druckwasserstromes unmittelbar unter dem ausgleichenden Einfluss des grossen Luftsackes K1 gesetzt ist, und so im Druckrohro eine umso gleichmässigere Wassergeschwindigkeit erzielt werdenkann.
Mitbestimmen bei der bisher beschriebenen Pumpenkonstruktion war vornehmlich auch das Bestreben, sowohl Saug- als Druckwentile leicht zugänglich zu machen. Das D 'uckvoutil braucht nicht erst aus dem Unterteil eines vorerst zu entfernenden hohen
Druckwindkessels nach vorheriger Lösung der Ventilbefestigung herausgeholt zu werden, sondern ist der Besichtigung nach einer geringen Hebung des Luftsackdeckels IF zugäng-
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Untersuchung zugänglich und nach weiterer Lösung der nunmehr frei aus dem Pumpenraum ragenden Kolbenstangenmutter Q leicht ausbaubar gemacht, was durch die seinem Wesen und Zweck nach beschriebene Kolben-und Saugvontilanordnung nebenbei miterreicht wird.
Bei grösseren Lieferungsmengen bezw. Kolbendurchmessern kann es notwendig werden, auch zwei oder mehr Saugvcntilringe S aneinander zu bauen, wie in Fig. 4 ersichtlich gemacht ; in diesem Falle können in ähnlicher Weise auch zwei oder mehr Druckvontile etagenartig übereinander gesetzt werden.
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Im Falle sich durch diese Saugvontilanordnung in der Praxis eine grosse Hotriobs- sicherheit erzielen lässt, also eine nur seltene Auswechslung eines Saugvontilringes auch vorne über die Kolbenstange hinweg als nicht sehr störend empfunden werden sollte, so können auch zwei solche Arbeitskolben mit ihrem rohrförmigen Ende gegeneinander go- kehrt angeordnet worden, um so eine doppeltwirkende Pumpe zu erhalten.
Der Arbeitskolben kann auch senkrecht mit. oder ohne obbeschriebenen Differentialkolben angeordnet worden, wie es z. B. bei Abteufpumpen notwendig wird. Bei niedrigem Drucke kann auch in wagrechtor Anordnung der Druckdifferentialkolben weggelassen worden, wie dies Fig. 2 zeigt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Eine Pumpe, gekennzeichnet durch einen rohrförmigen, einfach wirkenden Kolben mit einer vorteilhaft über das Anderthalbfache des Zylinderdurchmessers betragenden, kelch-oder trichterförmigen Erweiterung an dem der Druckseite zugekehrten Kolbenende, welches zu zum Kolbenmittel konzentrischen Ringventilsitzen ausgebildet und mit entsprechenden Saugventilringen versehen ist.