DE101879C

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Publication number: DE101879C
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Um hydraulische Pumpen mit solchen Motoren treiben zu können, bei welchen das auf den Kolben wirkende Arbeitsgas während der Vorwärtsbewegung des Motors expandirt, d. h. bei welchen die Kraft des Motors am Anfange des Hubes am gröfsten ist und gegen das Ende desselben vermindert wird, müssen, da der Gegendruck der Flüssigkeit am Pumpenkolben nahezu constant ist, solche Vorrichtungen getroffen werden, durch welche die Arbeit des Motors am Ende des Hubes erleichtert wird.In order to be able to drive hydraulic pumps with such motors, in which the working gas acting on the piston expands during the forward motion of the engine; d. H. at which the power of the motor is greatest at the beginning of the stroke and against the At the end of the same, it must be reduced because of the back pressure of the liquid on the pump piston is almost constant, such devices are made by which the Work of the motor at the end of the stroke is made easier.

Zu diesem Zwecke wurden Kraftaccumulatoren von verschiedenen Constructionen verwendet, wie z. B. Schwungräder, welche am .Anfange des Hubes (während der Zeit, zu welcher der Motor die gröfste Kraft besitzt) Energie aufsammeln, um nachher dieselbe wieder abzugeben. Ein solches Schwungrad mufs, um seine Aufgabe erfüllen zu können, recht grofs sein und auch rasch umlaufen, was man meistens bei Pumpen zu vermeiden sucht.For this purpose power accumulators of various constructions were used, such as B. flywheels, which at the beginning of the stroke (during the time to which the motor has the greatest power) collect energy, and afterwards the same to return. Such a flywheel must, in order to be able to fulfill its task, be quite large and also circulate quickly, which one tries to avoid mostly with pumps.

Gegenstand vorliegender Erfindung bildet eine Vorrichtung, welche die bisher gebräuchlichen Schwungräder entbehrlich machen soll.The present invention provides a device which the previously customary To make flywheels dispensable.

Um die Vorrichtung zu verdeutlichen, ist dieselbe auf der Zeichnung an einer Pumpe dargestellt, welche von einem im Zweitakt arbeitenden Petroleummotor getrieben wird.To clarify the device, the same is on the drawing on a pump shown, which is driven by a two-stroke petroleum engine.

Fig. ι zeigt einen Schnitt, Fig. 2 und 3 Aufrifs und Grundrifs und Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie u-v in Fig. 3 einer mit der fraglichen Vorrichtung versehenen Motorpumpe. Fig. 5 und 6 zeigen schematisch die Wirkungsart der Vorrichtung. Die Pumpe ist, wie aus dem Schnitt Fig. 1 ersichtlich, einfach wirkend. Das Wasser wird bei der Aufwärtsbewegung des Kolbens gleichzeitig in die Druckleitung gesaugt und hineingeprefst. Bei dem Herabgehen macht der Kolben keine Arbeit.Fig. 1 shows a section, Fig. 2 and 3 Aufrifs and Grundrifs and Fig. 4 shows a section along the line uv in Fig. 3 of a motor pump provided with the device in question. FIGS. 5 and 6 show schematically the mode of operation of the device. As can be seen from the section in FIG. 1, the pump is single-acting. When the piston moves upwards, the water is simultaneously sucked into the pressure line and pressed into it. The piston does no work as it goes down.

Die Verbindung zwischen den Pumpen- und Arbeitskolben besteht aus zwei Hebeln q, welche in ihren Mittelpunkten mittelst eines Bolzens an dem um einen festen Bolzen / beweglichen Arme η befestigt sind. Dieser Arm ist an der Welle m befestigt, welche in s und t gelagert ist und als Führung für die Hebel q dient. Statt des Armes η können als Führung zwei Kreuzköpfe verwendet werden (s. Fig. 6). ■The connection between the pump and working pistons consists of two levers q, which are fastened in their centers by means of a bolt to which around a fixed bolt / movable arm η. This arm is attached to the shaft m , which is supported in s and t and serves as a guide for the lever q . Instead of the arm η , two cross heads can be used as a guide (see Fig. 6). ■

An der Welle η ist ein Gewichtshebel befestigt, welcher beim Herabfallen den Cylinderkolben bethätigt, so dafs dieser zurückgeschoben wird und dabei die für die Explosion erforderliche Compression des Gasgemisches bewirkt. Bei einer Prüfung der nun beschriebenen Gelenkbewegung ist ersichtlich (s. Fig. 5 und 6), dafs der Druck auf den Pumpenkolben gleich k tang α ist, wenn k die Kraft des Arbeitskolbens ist, d. h. dafs am Anfange des Hubes (wenn das Gas seinen höchsten Druck hat) infolge der Gelenkbewegung der Druck des Arbeitskolbens auf den Pumpenkolben vermindert wird (α ist ja dann kleiner als 45⁰, folglich tang a. <L 1), während dagegen am Ende des Hubes, wenn α gröfser als 45⁰ ist, ein entgegengesetztes Verhältnifs stattfindet, d. h. die Gelenkbewegung vergröfsert dann die Kraft des Arbeitskolbens.A weight lever is fastened to the shaft η , which actuates the cylinder piston when it falls, so that it is pushed back and thereby effects the compression of the gas mixture required for the explosion. When examining the joint movement now described, it can be seen (see Figs. 5 and 6) that the pressure on the pump piston is equal to k tang α if k is the force of the working piston, that is, at the beginning of the stroke (when the gas is running has the highest pressure) as a result of the movement of the joint, the pressure of the working piston on the pump piston is reduced (α is then less than 45 ⁰ , consequently tang a. <L 1), while, on the other hand, at the end of the stroke, when α is greater than 45 ⁰ , an opposite relationship takes place, ie the movement of the joint then increases the force of the working piston.

Mittelst dieser Vorrichtung kann man also die auf den Pumpenkolben wirkende Kraft constant halten, obgleich der Druck des Arbeitsgases vermindert wird, je nachdem der Hub sich seinem Endpunkt nähert.Using this device, the force acting on the pump piston can be kept constant hold although the pressure of the working gas is reduced depending on the stroke is approaching its end point.

Der Arbeitslauf bei der Pumpe ist der folgende: Nachdem eine Explosion des Gasgemisches im Arbeitscylinder stattgefunden hat, fängt der Kolben seinen Gang nach links an, der Hebel ο mit dem Gewichte ρ wird in seine höchste Lage A (Fig. i) gehoben, und der Pumpenkolben drückt gleichzeitig Wasser in die Druckleitung ein und saugt Wasser an der Unterseite auf. Bei der Expansion des Arbeitsgases nimmt der Kolbendruck des Motors entsprechend dem abnehmenden Gasdruck ab, aber der als Kniehebel wirkende Hebel q vergi'öfsert den Druck auf den Pumpenkolben in etwa gleichem Mafse (wobei die Geschwindigkeit des Pumpenkolbens stetig abnimmt), so dafs der Pumpenkolben bis an den Boden des Cylinders mit annähernd gleicher Kraft hochgetrieben wird. Dann öffnet sich im Motor der Auspuff c, worauf das Gewicht ρ in seine tiefste Lage B zurückfällt, wobei es den Kolben e des Motors nach rechts verschiebt. Hierbei wird die im Cylinder a befindliche, soeben eingeströmte frische Gasmischung comprimirt, bis dieselbe explodirt und den Kolben wieder vortreibt.The working process with the pump is as follows: After an explosion of the gas mixture in the working cylinder has taken place, the piston begins to move to the left, the lever ο with the weight ρ is raised to its highest position A (Fig. I), and the At the same time, the pump piston pushes water into the pressure line and sucks in water from the underside. When the working gas expands, the piston pressure of the engine decreases in accordance with the decreasing gas pressure, but the lever q, which acts as a toggle lever, increases the pressure on the pump piston by about the same amount (with the speed of the pump piston steadily decreasing), so that the pump piston up to is driven up to the bottom of the cylinder with approximately the same force. Then the exhaust c opens in the engine, whereupon the weight ρ falls back to its lowest position B , shifting the piston e of the engine to the right. The fresh gas mixture which has just flowed in and which is in cylinder a is compressed until it explodes and propels the piston forward again.

Anstatt des auf der Zeichnung als Beispiel veranschaulichten Petroleummotors kann natürlich jeder mit expandirendem Arbeitsgase arbeitende Motor verwendet-werden, z. B. eine Dampfmaschine.Instead of the petroleum engine shown as an example in the drawing, you can of course any engine operating with expanding working gases can be used, e.g. Legs Steam engine.

Anstatt des auf der Zeichnung gezeigten geraden Hebels q könnte auch ein an einem festen Punkt drehbarer Winkelhebel von solcher Form verwendet werden und derart zwischen den Motor und den Pumpenkolben eingepafst sein, dafs sein mit dem Motorkolben verbundener Arm gegen die Bewegungsrichtung des Motorkolbens am Ende des Arbeitshubes eine winkelrechte Lage einnehmen würde.Instead of the straight lever q shown in the drawing, an angle lever of such a shape which can be rotated at a fixed point could be used and fitted between the motor and the pump piston in such a way that its arm connected to the motor piston counteracts the direction of movement of the motor piston at the end of the working stroke would assume an angled position.

Claims

Patent claim:

Drive device for liquid pumps, which are set in motion by means of a working piston driven by an expanding gas or gas mixture, characterized by a lever (q) which is connected to the engine on the one hand and to the pump piston on the other hand in such a way that the ... acute angle between the The direction of movement of the engine piston and the lever (q) increases in size during the working stroke, so that at the end of the stroke the lever (q) is actuated by the engine piston at a right or almost right angle, for the purpose of generating the force acting on the pump piston The end and the beginning of the stroke are the same, while their value in the intermediate layers is somewhat lower. '. ·' ■■ '

For this purpose ι sheet of drawings.