DE1045C - Durch Dampf betriebenes Wasserhebewerk - Google Patents

Description

1877.

Klasse

GUSTAV HAMBRUCH in BERLIN. Durch Dampf betriebenes Wasserhebewerk.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 5. Juli 1877 ab. Längste Dauer: 28. Juni 1892.

Das heberförmig gestaltete Rohr α α¹, dessen rechter Schenkel α¹ eine gröfsere Länge als der linke Schenkel α hat, steht aufrecht und ist auf dem Boden befestigt. Es kann aus Gufseisen oder Blech, bei niedrigen Saugehöhen sogar aus Holz hergestellt sein. Die in der Zeichnung dargestellte halbkreisförmige Verbindung a² beider Schenkel ist zwar die vortheilhafteste, weil das durchströmende Wasser. in ihr die geringste Contraction erleidet, doch können die Schenkel ebensogut rechtwinklig zur Axe verschlossen, und durch ein horizontales Rohr verbunden, auch räumlich von einander entfernt aufgestellt werden, was die Herstellung des Apparates vereinfacht.

Der Wasserschenkel α' hat oben ein Ventil b, welches sich nach innen und ein zweites Ventil c, welches sich nach oben öffnet. Es ist ferner ein Gefäfs d auf dem Schenkel a' befestigt, welches zur Aufnahme des gehobenen Wassers dient, das durch das Rohr e abströmt. Dieses Gefäfs enthält den Condensator /, welcher mit dem rohrförmigen Ansatz g in das Ventil c eingeschraubt ist. Der Condensator steht daher mit dem Wasserschenkel αⁱ in Verbindung; doch ist diese Communication nur einseitig, vom Condensator· nach dem Wasserschenkel «', da ein sich nach unten öffnendes Ventil h das Einströmen des Wassers aus dem Rohr α¹ nach dem Condensator verhindert. Ein durch die Wand des Gefäfses d geführtes Rohr i verbindet den Condensator mit dem Drehschieber m. Der Dampfschenkel α ist durch den Deckel k verschlossen. Dieser Deckel trägt den halbkreisförmigen Kasten /, der durch einen Schlitz im Deckel k mit dem Innern des Schenkels a communicirt. Gegen den Mittelpunkt des Kastens / ist horizontal der Drehschieber m befestigt, der nach Art des Wilson'schen Drehschiebers construirt, mithin vollkommen entlastet ist. Die Axe des Drehschiebers m führt durch den Kasten / und trägt das sectorartige Gewicht n, an welches die Stange p greift, die durch den Schlitz des Deckels k in den Dampfschenkel α herunterhängt. Oben hat diese Stange einen Bund p¹, unten die Mutter p². Ein aus Eisenblech construirter Schwimmer q umgiebt die Stange ρ und füllt den Dampfschenkel nahezu bis zur Wandung desselben aus, genau mit soviel Spielraum an Wand und Stange, um sich frei in dem Schenkel auf- und abbewegen zu können. Das Rohr r verbindet den Drehschieber mit dem Dampfkessel, das Rohr i mit dem Condensator /. Der Dampf tritt aus dem Rohr r in den quer durch den Hahn m gelegten Kanal 1 und aus diesem in der Stellung Fig. 6 in den Kasten / und Schenkel a, wogegen die Kanäle 2, die durch 3 miteinander communiciren und stets mit dem Rohr i in Verbindung sind, in der Stellung des Schiebers Fig. 5 den Schenkel α mit dem Rohr i verbinden. Diese letzte Verbindung tritt ein, wenn die Stange p ganz heruntergezogen und der Wirbel m¹ ganz nach rechts gedreht ist, wogegen die erstere Stellung eintritt, wenn der Wirbel nach links gedreht ist und sich die Stange / in ihrer höchsten Stellung befindet.

Man kann selbstverständlich auch jede gebräuchliche entlastete Schieber-, Kolben- oder Ventilsteuerung anwenden.

Der Schenkel α ist auf seiner ganzen Länge mit Holz, s, ausgekleidet, welches mit Nuth und Feder versehen ist, unten in einen Falz greift, oben von dem Deckel k umfafst und fest gegen die Wandungen des Schenkels α geprefst wird.

Bei Apparaten, die mit hohem Dampfdruck arbeiten, fällt die Holzverkleidung fort und schliefst sich dann der Schwimmer möglichst dicht an die Wandungen des Schenkels an.
Das Wirken des Apparates.

Beide Schenkel α und a^l und das Gefäfs d werden mit Wasser gefüllt, so dafs der Schwimmer q emporgehoben wird. Die Auftriebkraft des Schwimmers, der gegen den Bund p¹ stöfst, dreht den Drehschieber nach links, so dafs die Communication zwischen dem Dampfrohre r und dem Schenkel α hergestellt wird, der Dampf in den Schenkel α eintritt und die darin enthaltene Flüssigkeit nebst dem von ihr getragenen Schwimmer q niederdrückt. In demselben Maafse, als sich die Wassersäule in α senkt, mufs sich dieselbe in a¹ heben. Dieselbe tritt durch das Ventil c in das Gefäfs d und entweicht aus dem Rohre e. Im Niedersinken stöfst der Schwimmer schliefslich auf eine, von der Mutter p² getragene Scheibe, zieht die Stange ρ herunter und dreht den Drehschieber nach rechts, so dafs die Communication zwischen a und dem Rohre i und durch dieses mit dem Condensator hergestellt wird. Der Dampf strömt

nunmehr aus dem Schenkel α nach dem Condensator, condensirt sich hier an den kalten Wänden, sodafs eine Luftverdünnimg im Schenkel a erzeugt wird. Das Ventil b ist durch ein Rohr / mit dem Wasserreservoir verbunden, aus welchem das Wasser gehoben werden soll. Der äufsere Luftdruck wird nunmehr das Wasser in dem Rohr t empordrücken, dasselbe wird durch das Ventil b in den Schenkel a¹ treten und die Flüssigkeit im Rohr α ansteigen, bis der Schwimmer q gegen den Bund/¹ stöfst, den Drehschieber nach links dreht und somit die Communication mit dem Dampfrohr r herstellt. Der Dampf drückt die Flüssigkeitssäule in a wiederum herunter und das vorher gehobene Wasser wird durch Ventil c und Rohr e entfernt, bis sich das vorher beschriebene Spiel wiederholt.

Bei dem Niedersinken der Wassersäule in a¹ fliefst das in dem Condensator enthaltene Condensationswasser durch das Ventil k ebenfalls in das Rohr a^l, sodafs die Wassersäule in a^l gleichzeitig die Functionen der Luftpumpe versieht und den Condensator wasserleer hält. Die Saugehöhe des Apparates hängt von der Intensität der Luftverdünnung im Condensator ab; es wird daher nothwendig, diesen, bei grofsen Saugehöhen, welche an die von der Atmosphäre getragene Wassersäule grenzen, mit einer grofsen Condensationsfläche, ähnlich wie in Fig. io dargestellt ist, zu versehen.

In diesen Condensator sind eine Menge verticaler Rohre ■ eingesetzt, durch welche das aufsteigende Wasser strömt, während der Dampf sämmtliche Rohre umstreicht und schliefslich zur Mitte und zum Ventil h gelangt, durch das das Wasser nach a^l abfliefst.

Die Anwendung des Apparates ist überaus mannigfach. 'Man kann das Pumpwerk zur Wasserhaltung in Bergwerken, für Grundbauzwecke bei städtischen Wasseranlagen und Feldentwässerungen verwenden; dasselbe ist aber auch ein vorzüglicher continuirlicher Kesselspeiseapparat.

In Fig. 12 ist es als continuirlicher, selbstthätiger Kesselspeiseapparat dargestellt.

Dasselbe ist ganz wie der vorher beschriebene Apparat, nur gedrungener, construirt. Der Condensator / bestellt aus einem mit vielen Röhren durchzogenen Gefäfs, das mit dem Ventil h in den Raum a¹ einmündet.

Das Dampfzuströmungsrohr r ist in den Kessel und zwar bis auf den mittleren Wasserstand desselben geführt, während das Druckrohr e ebenfalls in den Kessel hineingeführt ist, doch bis nahezu auf den Boden des Kessels reicht.

Das Saugerohr / ist in das Wasserbassin geführt, aus welchem derKessel gespeist werden soll.

Die Wirkung des Apparates ist folgende:

Ist das Wasser im Kessel soweit gefallen, dafs der Dampf in das Rohr r eintreten kann, so drückt derselbe auf die Wassersäule im Schenkel a mit demselben Druck, welcher auf der Wassersäule im Schenkel e lastet. Es würde ein Niedergehen der Wassersäule in α und ein Steigen in a^l und somit der Eintritt des Wassers in den Kessel nicht erfolgen, wenn nicht die Wassersäule in e länger als die Differenz der beiden Schenkel a a' wäre und somit die Wassersäule in e das Gewicht des Wassersäulenüberschusses in «' überwände. Dieser Gewichtsüberschufs entspricht der Entfernung vom Kesselwasserspiegel bis zum niedrigsten Wasserstande im Schenkel α und kann durch höhere Aufstellung des Apparates beliebig vermehrt werden. Durch diesen Gewichtsüberschufs der im Druckrohre e befindlichen Wassersäule gelangt der Apparat in Thätigkeit; die Wassersäule in α sinkt, mit ihr der Schwimmer, welcher den Drehschieber umsteuert, so dafs der Dampf nach dem Condensator strömt, die Luftverdünnung eintritt, infolge welcher das Wasser angesogen wird und durch das Saugerohr t in den Schenkel a¹ steigt. Ist der Schwimmer oben angekommen, so steuert er aufs neue um und verbindet wiederum den Schenkel α mit dem Dampfrohr r, sodafs sich das vorhin beschriebene Spiel wiederholt. Ist der Wasserstand im Kessel gestiegen, und tritt das Wasser in das Dampfrohr r, so füllt sich dieses ebenfalls mit Wasser, der Schwimmer in a senkt sich nicht mehr, hält vielmehr die Communication zwischen Schenkel α und dem Kessel stets geöffnet. Die Wassersäule balancirt den vorhin erwähnten Wassersäulenüberschufs in e und der Apparat gelangt in Stillstand. Der consumirte Dampf wird dem Speisewasser stets vollständig zugeführt. Aufser den mannigfachen Anwendungen des Apparates im Bereiche der Wasserhebung und Beförderung von anderen Flüssigkeiten eignet sich derselbe auch zur Luftcompression, bezw. als Vacuumpumpe.

Fig. ti stellt einen Luftcompressor dar.

Das Pumpwerk selbst unterscheidet sich von dem beschriebenen nur durch die abweichende Form der Ventile c und b, die hier eine für die Luftbewegung entsprechendere Form haben. Die Wassersäule in «', welche gleichzeitig als Kühlwasser wirkt, wird durch steten Wasserzutritt in das Saugeventil b constant gehalten.

Der zum Betriebe verwendete Dampf mufs durch ein Druckreductionsventil die Spannung erhalten, auf welche die Luft comprimirt werden soll.

Das Pumpwerk arbeitet nur, wenn der Druck im Luftreservoir unter die normale Höhe sinkt, und bleibt stehen, sobald diese erreicht ist, ein Vorzug, den dasselbe vor allen bisherigen, von Dampfmaschinen betriebenen Compressoren hat.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Die Anwendung der heberartigen Wassersäule zu Zwecken der Wasserhebung und anderer flüssiger Stoffe, sowie zur Luftbewegung.

   ■>. Die Art der Dampfcondensation, bei welcher die Wassersäule die Function der Luftpumpe versieht.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.