<Desc/Clms Page number 1>
Österreichische PATENTSCHRIFT Nu 15572.
EMI1.1
Die Erfindung bezieht sich auf unmittelbar wirkende Dampfpumpen und hat den Zweck, deren Wirkungsgrad insofern zu vergrössern, als der Dampfzylinder mit expansion arbeiten kann.
Bei einigen Ausführungsformen unmittelbar wirkender Dampfpumpen sind bereits, um mit Expansion arbeiten zu können, schwingende, unter Wasser- oder Dampfdruck stehende
EMI1.2
druck gefallen ist, an den Arbeitskolben wieder ab.
Bei der Ausgleichvorrichtung nach der Krnndung sind die schwingenden Zylinder fortgelassen, ebenso die Kolben oder Plunger, die unmittelbar mit der Kolbenstange verhunden sind. Es sind vielmehr ein oder mehrere feststehende Hilfszylinder angeordnet, die im wesentlichen rechtwinklig zu der Achse der Pumpe gerichtet sind.
Auf der Zeichnung ist die neue Vorrichtung dargestellt.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch die Ausgleichvorrichtung, Fig. 2 zeigt die
EMI1.3
Die Fig. 3 bis 9 zeigen verschiedene Ausführungsformeti
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Ausgleichvorrichtung ist jeder Zylindor a mit einem Kolben odel Plunger h ausgestattet, auf dessen hinterer Seite ein gleichbleibender Druck dadurch wirkt, dass diese Hinterseito durch Rohre entweder mit dem Druckrohr der Dampfpumpc oder mit einem Akkumulator oder mit einem teilweise mit Wasser (odor OI) und teilweise mit Luft gefüllten Behälter in Verbindung steht. Dieser
EMI1.4
ist : der Drehzapfen g ist im Gestell verstellbar.
Der Kolben b ist mit der Gelenkstange c nicht unmittelbar verunden, sondern er wirkt nur dadurch auf dieselbe, dass er auf das
EMI1.5
den Kolben b des Zylinders a ausgeübt wird, welchen Winkel die gelenkstangen in Bezug auf die Zylinderachse auch immer bilden mögen.
EMI1.6
tragen, der somit hochgeht und dabei den Kolben b zurückpresst. Die Geschwindigkeit, mit der der Punkt f hochgeht und mit der der Kolben b zurückgetrieben wird, nimmt allmählich
EMI1.7
<Desc/Clms Page number 2>
Arbeitskolbcas bis zum Hubende der Punkt f sich nach unten bewegen, und zwar mit allmählich grösser werdender Geschwindigkeit.
Es wird auf diese Weise ein allmählich zunehmender Druck in der Richtung der Kolbenbahn ausgeübt, bis das Ende des Hubes erreicht ist und der Kreuzkopf sich bei y befindet. In diesem Augenblick wird der Lenker c sich in der Stellung y5 und der Punkt f sich wieder bei y3 befinden. Auf diese Weise wird der bei Beginn des Hubes überschüssige Arbeitsbetrag während dos letzten Teiles des Hubes, wenn der Dampfdruck infolge der Expansion abgenommen hat, zurück) gegeben worden. Dieselbe Wirkung wiederholt sich in der entgegengesetzten Richtung beim Rückgange des Pumpenkolbens.
Es muss dabei noch besonders beachtet werden, dass die auf den Kolben b wirkende Kraft sich in zwei Kräfte zerteilt, von denen die eine in die Achse des Lenkers c und die andere in die Achse des Lenkers e fällt. Die Ausgleichkraft nimmt somit im Verhältnis der durch die Lenker c und e gebildeten Winkel zu und nimmt dann wieder in diesem Verhältnis nach Beendigung des halben Hubes ab. Da nun die Ausgleichkräfte bei dem Vorwärts-und Rückwärtshub einander gleich sein müssen, so werden auch die Winkel < x und al bei gleich entsprechenden Punkten des inneren und äusseren Hubes gleich sein.
Dieser Winkel hängt von der Stellung des Gelenkes 9 ab, das verstellbar ist.
Wenn daher, wie dies bei unmittelbar wirkenden Pumpen der Fall ist, der Kolben nur kurze Hübe an dem einen oder anderen Ende machen sollte, so kann dieser Fehler leicht dadurch richtig gestellt werden, dass man den Drehzapfen 9 hebt oder senkt. Wenn somit die Pumpe beispielsweise bei ihrem Vorwärtsgange nur kurze Hübe macht, so würde, wenn man das Gelenk 9 hebt, der Winkel a. 1, der durch die Lenker c und e gebildet wird, kleiner werden, so dass infolgedessen auch die Wirkung der Ausgleichkraft in dieser Richtung vergrössert und in der entgegengesetzten Richtung verkleinert würde.
Fig. 2 zeigt die Arbeitsdiagramme ; m ist das Diagramm des Dampfzylinders,'1 das der Pumpe und p das der Ausgleichvon'ichtung. Man sieht, dass das letztere die Unter- schiede der beiden ersteren noch nicht vollkommen ausgleicht. Man nähert sich jedoch der idealen, mit o bezeichneten Diagrammlinie weit mehr bezw. erreicht sie genau, sofern man beispielsweise den Druck hinter dem Kolben veränderlich macht, d. h. wenn man ein verdichtbares Mittel, z. B. Druckluft oder Dampf, verwendet. Die Rückseite des
Zylinders wird bei dieser in Fig. 3 und 4 dargestellten Abänderung mit einer Kammer in
Verbindung gebracht, die ein verdichtbares Mittel enthält.
Man kann somit den vom Zylinder hinter dem Kolben ausgehenden Kanal s mit dem Schieberkasten des Dampfzylinders oder aber mit dem Windy, esse der Hochdruck- leitung oder schliesslich auch mit einem besonderen Vorratsbehälter verbinden, in den durch eine besondere kleine Luftpumpe oder auf sonstige beliebige Weise beständig Luft eingepresst wird. Der Kanal s ist von der Rückseite des Kolbens b durch ein Ventil r abgesperrt, wobei das Ventil nach innen oder nach aussen schlagen kann. Das Ventil' hat den Zweck, bei dem Abwä. tsgange des Kolbens Luft eintreten zu lassen, die dann bei dem Wiederaufwärtsgange des Kolbens verdichtet wird.
Beim darauffolgenden Wieder- abwärtsgange wird das Ventil r sich am Schlusse des unteren Hubwecllsels wieder öffnen. um soviel Luft einzulassen, als durch nicht zu vermeidende Undichtigkeit etwa während des vorhergehenden Arbeitsganges verloren gegangen ist. Es ist notwendig, dass in dem
Kanal s beständig eine Spannung von etwa 4 Atmosphären herrscht. Das Ventil f wird durch eine Feder auf seinen Sitz gepresst ; beim Aufwärtsgange des Kolbens muss das hinter dt'1Il
Kolben befindliche Mittel etwa auf 12 bis 15 Atmosphären verdichtet werden.
Mit Bezug auf die in Fig. 4 dargestellte Abänderung, bei der das Ventil r in den
Kanal s schlägt, gilt dasselbe wie vorher. Hier wird der Druck hinter dem Kolben b nut dem in s herrschenden Drucke nur dann ausgeglichen, wenn der Kolben sich in seinen' oberen Hubende befindet. Zu diesem Zwecke besitzt das Ventil r einen kleinen Ansatz'\ gegen den der Kolben im oberen Ilubwechsel stösst und somit das Ventil augenblicklich hebt
Es hat sich ferner durch Versuche herausgestellt, dass bei der in Fig. 1 dargestellten
Verstellbarkeit des Drehpunktes 9 eine Regelung nur in engen Grenzen möglich ist. Die
Regelung wird jedoch bedeutend besser, wenn der Drehpunkt 9 nicht senkrecht zu de
Richtung der Kolbenstange, sondern parallel bezw. schief zu derselben verschoben werden kann.
Man erreicht diesen Zweck dadurch, dass man die Bahn f1 auf der das den Drehpunkt fi tragende Stück verschoben worden kann, wie Fig. 1 in punktierten Linien zeigt, schief richtet. Denselben Zweck erreicht man, wenn man den Lenker e aus zwei Teilen herstellt
EMI2.1
Schliesslich kann man auch den Kreuzkopf d in Bezug auf seine Kolbenstange 7 verstellen etwa indem man, wie gleichfalls in Fig. 1 durch punktierte Linien angegeben ist, auswecfhselbare Unterlagsscheiben t'verschiedener Dicke zwischen den Kreuzkopf und die
EMI2.2
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
wendung geeigneter Ventile zeitweilig abzusperren, so dass nicht der Ausgleichkolben auf die Pumpenkolben zu unpassenden Zeiten einwirken kann.
A. (Fig. 5) sind die Dampfzylinder ; B ist der Pumpenzylinder, a der Ausgleichzylinder mit dem Kolben b ; c und e sind die Gelenkstangen, die bei p miteinander drehbar verbunden sind. Das untere durch den Lenker geführte Ende des Hebels c liegt frei auf dem Kolben b'auf1 ohne mit ihm verbunden zu sein. Die Gelenkstangen c und e sind
EMI3.2
gelagert ist (Fig. 6) ; letztere kann in einem Schlitz m in dem Kreuzkopf d auf-und abwärtsgleiten. Der Kreuzkopf ist mit den Dampf-und Pumpenkolbenstangen n und 111 verbunden. Die Stangen sind in passenden Lagern L und LI geführt, die in dem Maschinengestell angeordnet sind.
Der Raum unter dem Ausgleichkolben b ist durch die Leitung s mit einem Windkessel t verbunden. Letzterer ist bis an die mit to (Fig. 6) angegebene punktierte Linie mit Öl oder anderer Flüssigkeit angefüllt. Im Raume über dieser Linie befindet sich Druckluft, die mittels einer kleinen durch die Gelenkstange q angetriebenen Luftpumpe T beständig auf der nötigen Spannung gehalten wird. Die auf den Kolben b in der ersten Hälfte des Hubes wirkende Kraft wird während der zweiten Hälfte des Hubes, wenn der auf den Dampfkolben wirkende Druck infolge der Expansion des Arbeitsmittels geringer wird, der Maschine zurückgegeben.
Um nun die Länge des Hubes der Dampf-und Wasserkolben zu regeln und es unmöglich zu machen, dass der Ausgleichkolben b die Pumpenkolben gegen die Zylinderdockel treibt, wird in der Leitung s, die den Windkessel t mit dem Innern des Ausgleichzylinders a verbindet, ein Ventil r angeordnet, das zwangläufig geschlossen wird, ehe die Kolben ihren Hub vollendet haben. Der Druck, der unter den) Kolben b wirkt, kann mit dem Schliessen des Ventiles v nicht mehr wirken und die Hauptkolben werden infolgedessen zur Ruhe gebracht.
Das Ventil v kann auf verschiedene Weise gesteuert werden.
Bei der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform des Ventiles wird die Leitung s in
Gestalt eines Rohres x in dem Zylinder a hochgeführt. Das Rohr ist oben geschlossen, jedoch daselbst mit seitlichen Schlitzen xl versehen ; der Kolben b ist hohl und besitzt an seinem inneren Ende einen Ring x2, der auf dem Rohr x gedichtet ist. Die Flüssigkeit geht somit von dem Rohr x durch die Schlitze x1 in den Zylinder a. Wenn aber der
Kolben nahe an sein Hubende kommt, so schliesst der Ring x2 die Schlitze xl, so dass ein weiteres Eintreten des Druckmittels in den Ausgleichzylinder nicht mehr möglich ist.
Die in Fig. 8 bis 10 dargestellte Anordnung ist im wesentlichen der bereits be- schriebenen Antriebsvorrichtung gleich, nur geschieht der Antrieb von dem Kreuzkopf d aus in der Weise, dass, während der Kreuzkopf eine gerade Linie beschreibt, das mit dem
Kreuzkopf angetriebene Ende der Stange c einen Kreisbogen um den Lagerungspunkt cl der Stange c beschreiben kann. Die gegen den Ausgleichkolben b drückende Stange e gleitet auf der Stange c und wird durch den Lenker g geführt.
Wie aus Fig. 5 hervorgeht, ist die Gelenkstange e über ihren Drehpunkt eO hinaus verlängert und an das Ende dieser Verlängerung ist eine Stange D angelenkt, die zur
Betätigung der Steuerungsvorrichtungen der Dampfzylinder A und A1 benutzt wird. Ge- wöhnlich sind aus Konstruktionsrücksichten die Gelenkstangen e doppelt vorhanden. In diesem Falle wird, sofern Verteilungs-und Expansionsschieber verwendet werden, die
Verlängerung der zweiten Gelenkstange e dazu benutzt, um die Steuerungsvorrichtungen der Expansionsschieber anzutreiben.
Es hat sich gezeigt, dass die Bewegungsverhältnisse der Gelenkstange e sehr günstig für den Antrieb der Dampfsteuerungsvorrichtungen sind.
EMI3.3
ist, dadurch gekennzeichnet, dass der auf einen mit dem Kreuzkopf (d) und einem im
Gestell gelagerten Lenker (e) verbundenen Lenker (c) wirkende Kolben (b) unmittelbar und ohne mit dem Gelenk (f) verbunden zu sein auf letzteres durch Kraftschluss so wirkt, dass seitliche Beanspruchungen des Zylinders nicht eintreten können (Fig. 1).