DE115392C

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Publication number: DE115392C
Application number: DENDAT115392D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

M 115392 KLASSE 59«.

Anstatt der bekannten Vorrichtungen an mit Expansionswirkung arbeitenden Maschinen , die darauf hinzielen, dafs die zu Anfang des Hubes im Motor überschüssige Kraft ein hydraulisches Federwerk spannt, welches durch irgendwelche Umsetzungseinrichtung diese Spannung auf der zweiten Hälfte des Hubes derart abgiebt, dafs es die Arbeit des Dampfkolbens unterstützt, besteht die vorliegende Erfindung darin, dafs der Pumpenwiderstand durch stufenweise Abschaltung von Neben- oder Zusatzpumpen dem mit fortschreitender Expansion abnehmenden Kolbendruck der Kraftmaschine angepafst wird.

Zu dem Ende wird die Kolbenstange einer Zusatz- oder Nebenpumpe (oder deren mehrere) mit der Maschinenkolbenstange entweder so gekuppelt, dafs alle Theile in einer Achse liegen, oder die Zusatzpumpe mittels Traverse parallel zur Hauptkolbenstange angeordnet ist. Diese Zusatzpumpe ist aufser mit den bekannten Saug- und Druckventilen einer gewöhnlichen Saug- und Druck-Kolbenpumpe noch mit einem die Druckventile D₁ D_n verbindenden Kanal versehen, der einerseits mittels zweier Durchlafsöffnungen α a_x mit Cylinderraum B der Zusatz- oder Nebenpumpe, andererseits unter Zwischenschaltung eines entlasteten Rückschlagventils R mit der Druckoder Saugeleitung der Pumpe in Verbindung steht.

Die Oeffnungen α α_Ύ sind in bestimmten und gleichen Entfernungen von den Cylinderenden angeordnet, und haben den Zweck, dafs von dem Augenblick an, wo — in Richtung der Kolbenbewegung gerechnet — die hintere Kolbenfläche einen solchen Durchlafskanal a zuerst eröffnet, bis zum Hubende eine Verbindung des früheren Druckraumes mit dem Saugeraum hergestellt wird. Das Passiren der Durchlafskanäle α a_Y ist also gleichbedeutend mit einem Aufhören der Druckwirkung, wenngleich der Kolben sich noch weiter gegen das Ende seines Hubes bewegt. Je nach der Breite des Kolbens K und je nach der Entfernung der Durchlafskanäle α a_x von der Mitte oder, was dasselbe ist, von den Cylinderenden, kann man während eines Hubes verschieden lang andauernde Druckwirkungen haben. Die Zusatzpumpen sind zwar irgendwie mit der gemeinschaftlichen Kolbenstange verbunden, sie drücken auch — wenn es so beabsichtigt ist — das Druckwasser in die allgemeine Druckleitung, wohinein auch die Hauptpumpe speist, sie sind aber sonst ganz unabhängig von der letzteren und durch keine Kanäle damit in Verbindung, so dafs sie auch s anderen als Pumpmaschinen-Anordnungen ohne Weiteres für gedachten Zweck angefügt werden können.

Soll die Zusatzpumpe eine Tauchkolbenpumpe sein, so ist es häufig zweckmäfsig, einen entlasteten Rundschieber zu der Zusatzpumpe zuzuschalten, der ähnlich ist wie die letztere selbst. Die beiden Durchlafskanäle α a_x können natürlich auch zu einem mittleren zusammengehen.

Der Einfachheit wegen sind in der Zeichnung die Saug- und Druckventile S und D nur schematisch angedeutet und für die Darstellung zunächst Scheibenkolbenpumpen gewählt.

Es ist in Fig. ι eine Zusatzpumpe B in direkter Verbindung mit der Hauptpumpe A dargestellt. Fig. ι zeigt auch, wie der von links nach rechts sich bewegende Kolben K das bei vorhergehendem Hube angesaugte Wasser durch Ventil R in die Druckleitung L preist, jetzt also Nutzarbeit verrichtet.

Fig. 2 stellt die Mittelstellung des Zusatzpumpenkolbens dar und zeigt, wenn z. B. Kolbenlauf von links nach rechts erfolgt, wie in dieser Mittelstellung die rechtsseitige Wirkung der Zusatzpumpe aufhört und das Wasser des rechtsseitigen Cylinderendes durch Druckventil D₁₁ und Durchlafskanal α auf die linke Kolbenseite — in diesem Falle die Rückseite des Kolbens —, also auf die Saugeseite tritt, so dafs die rechte Kolbenseite von nun an bis Hubende drucklos gemacht ist.

Fig. 3 stellt eine Zusatzpumpe dar, bei der die Durchlafskanäle α α_Ύ näher an die Enden gerückt sind; es wird also die Dauer der Druckwirkung dementsprechend gegen die Anordnung Fig. ι eine erheblich verkürzte sein und schon bei ca. ¹J₄ des Hubes eintreten. Man kann demnach durch Verändern der Kanäle OiJ₁ von den Cylinderenden beliebige Aenderungen in der Dauer der Druckwirkungen eintreten lassen.

Fig. 4 stellt dementsprechend eine Zusatzpumpe dar, in der eine Reihe von Durchlafsöffnungen a Ci₁, α' a\ . . . ., die von aufsen nach Belieben gegen die Cylindergleitfläche abgeschlossen werden können, die Möglichkeit verschieden' langer Druckwirkungen gestatten, und zwar zeigt die Fig. 4 eine Art des Verschlusses durch einen hohlen, drehbaren Rohrkörper vv, der mit spiralartig auf seinem Mantel angeordneten Löchern 1, 2, 3, 4, 5 u.s.w. versehen und in den Verbindungskanal D₁ D₁₁ gelegt worden ist. In der gezeichneten Stellung des Rohrkörpers hört die Druckwirkung der Zusatzpumpe B auf, sobald der Kolben auf seinem Wege nach rechts den Kanal Ci₁ passirt hat.

Die veränderliche Abschliefsung kann selbstredend auch durch andere Mittel, z. B. durch von aufsen verstellbare Schrauben bewirkt werden.

Fig. 5 zeigt den erwähnten Rohrkörper ν noch besonders, und zwar im Schnitt.

Es zeigt ferner Fig. 6 die Anordnung der Zusatzpumpe, wenn diese in Form einer Tauchkolbenpumpe hergestellt wird. Es ist dann gut, neben der eigentlichen Tauchkolben - Zusatzpumpe B noch einen kleinen Hülfsrundschieber C C₁ anzuordnen, der von der gemeinschaftlichen Kolbenstange durch Arm d mit angetrieben wird und der dann seinerseits indirekt nach Zurücklegung eines Theiles des Hubes durch Freilegung der Kanäle a bezw. U₁ die Verbindung zwischen der Druck- und Saugseite der Zusatzpumpe B herstellt.

Fig. 7 und 8 vergegenwärtigen, wie durch Hinzulegen der Arbeitsdiagramme der Zusatzpumpen, nämlich: ABJF bezw. ABGH + G K J F zu den Arbeitsdiagrammen, etwa der Hauptmaschinenpumpe EFCD, ein einem Expansions-Dampfdiagramme ähnliches Druckdiagramm der ganzen mit Zusatzpumpen ausgerüsteten Pumpmaschine gewonnen wird.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Direkt wirkende Expansions-Dampf-, Gasu. s. w. Pumpe, dadurch gekennzeichnet, dafs der Pumpenwiderstand durch stufenweise Abschaltung von Nebenpumpen dem mit fortschreitender Expansion abnehmenden Kolbendruck der Kraftmaschine angepafst wird.

2. Eine Ausführungsform der Expansions-Dampfpumpe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verbindung der Druckventile von Neben- oder Zusatzpumpen mit Scheibenkolben und Ventilsteuerung durch einen Kanal, der einerseits mittels der Durchlafsöffnungen (a Ci₁) mit dem Cylinderraume der Zusatzpumpe, andererseits unter Zwischenschaltung eines belasteten Rückschlagventils (R) mit der allgemeinen Steigeoder Druckleitung der Pumpe in Verbindung steht.

3. Eine Ausführungsform der Expansions-Dampfpumpe nach Anspruch 1 zur Benutzung von Tauchkolbenpumpen an Stelle der Scheibenkolbenpumpen, gekennzeichnet durch die Verbindung der Cylinderendräume solcher Tauchkolbenpumpen mit einem besonderen Gehäuse mit HUlfsrundschieber. oder Kolben (C C₁) in der Art wie die mit Scheibenkolben versehene Neben- oder Zusatzpumpe des Anspruches 2.

4. Eine Aus füh rungs form der Expansions-Dampfpumpe nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch Anordnung von mehreren Paaren Durchlafsöffnungen (α α,, a_u a_nl . . . .) anstatt eines Paares a Ci₁ gemäfs Anspruch 2, deren Eröffnung nach Belieben von aufsen durch Drehung eines Rohrschiebers (v v), der mit spiralförmig darin angeordneten Löchern (1,2, 3,4) u.s.w. versehen ist, geschehen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.