DE11876C - Pumpenbetrieb durch Wassergestänge - Google Patents

Description

1880.

Klasse 69.

C HENRY HALL in BERLIN. Pumpen bet rieb durch Wassergestänge.

Patentirt im Deutschen Reiche vom ii. April 1880 ab.

In Fig. ι und 2 stellt B B¹ den combinirten Treib- und Pumpencylinder dar, auf deren Kolben die Kraft vermittelst Bewegung der beiden Wassersäulen .S S¹ übertragen wird. B¹ der Pumpencylinder, welcher dieselbe Axe wie der Treibcylinder B hat, und mit ihm zusammengegossen oder durch Flantschen verbunden ist, unterscheidet sich von jenem nur durch seinen geringeren Durchmesser. Der combinirte Cylinder BB¹ hat eine starke Zwischenwand E, durch welche die Kolbenstange der beiden" mit einander verbundenen Kolben C C¹ hindurchgeht. Die Aufsenenden der beiden Cylinder sind durch feste Deckel geschlossen, b b¹ sind die beiden Saugventile; dd¹ die beiden Druckventile, beide in der bei gewöhnlichen doppeltwirkenden Pumpen gebräuchlichen Anordnung. J bezeichnet das Saugrohr, H das Druckrohr.

In Fig. 4 bezeichnet A A ^I ein am oberen Ende der beiden Rohre SS¹ angebrachtes Gefäfs mit zwei Kammern, ff¹ sind zwei kleine Rohre, welche von den Rohren 5,S¹ in die Kammern des Gefäfses AA¹ führen, so zwar, dafs Rohr f vom Rohr S^l in die Kammer A und Rohr Z¹ vom Rohr .S in Kammer A¹ eintritt, g g ¹ bezeichnen zwei Rückschlagventile, zur Verhütung eines Rücklaufs der Flüssigkeit. h ist ein Rohr, welches von der Kammer A^x ■' nach einem Dampfkessel führt und in den letzteren unterhalb der Wasserlinie eintritt, k ist ein kleines Rückschlagventil, welches im Rohr h zu dem Zweck angebracht ist, Wasser aus der Kammer A¹ in den Dampfkessel frei ablaufen zu lassen, den Rückflufs desselben aber zu verhindern.

m zeigt einen kleinen, gleicharmigen Balancier, welcher an jedem Ende mit einer kleinen Scheibe O O ^l zum abwechselnden Oeffnen und Verschliefsen der kleinen Oeffnungen im Obertheil der Kammern AA¹ versehen ist. pp¹ stellen Gewichte dar, welche im Innern der Kammern AA¹ an den Aufsenenden des kleinen Balanciers m aufgehängt sind, M zeigt einen Deckel, welcher auf dem Doppelkammergefäfs AA¹ angebracht ist, den kleinen Balancier m umschliefst und das Dampfrohr η aufnimmt, welches vom Kessel nach dem Gefäfs AA¹ führt.

Zunächst mufs vor Inbetriebsetzung in den Apparat so lange Wasser eingeführt werden, bis der Cylinder B B¹ und die Rohre SS¹ ganz, und aufserdem die Kammern A A¹ mehr als zur Hälfte gefüllt sind.

Der aus dem Kessel tretende Dampf gelangt zuerst in die Kammer A¹, übt auf das darin befindliche Wasser einen Druck aus und drückt die in dem Rohr S¹ befindliche Wassersäule abwärts in den Treibcylinder B nach der rechten Seite des Treibkolbens C. Der von der Wassersäule ausgeübte Druck schiebt den Treibkolben nach links, drängt das Wasser vom linken Ende des Cylinders aufwärts in das entgegengesetzte Wasserrohr S und füllt dadurch schliefslich die Kammer A. Durch die Füllung der Kammer A wird ein weiteres Niederdrücken des Wasserspiegels in der entgegengesetzten Kammer A¹ verhindert; der Dampf sammelt sich nun in dem Raum über dem Wasser in der Kammer A¹ so lange noch an, bis der Druck in dieser Kammer dem Druck im Dampfkessel gleich ist.

Wenn nun der Dampfkessel so aufgestellt ist, dafs sein Wasserspiegel tiefer als der Boden der Kammern AA¹ liegt, so wird in dem Moment, wo der Dampfdruck in der gedachten Kammer A¹ dem Dampfdruck im Kessel gleich wird, das in diesen Kammern verbliebene Wasser durch das Rohr h und das Rückschlagventil k in den Kessel überfliefsen. Dadurch aber wird ein noch weiteres Sinken des Wasserspiegels und dann bald eine plötzliche Umsteuerung des Dampfes herbeigeführt, und zwar in folgender Weise:

Sobald der Wasserspiegel in der Kammer, wie beschrieben, so weit herabgedrückt ist, dafs das an dem rechtsseitigen Ende des Balanciers aufgehängte Gewicht nicht mehr vom Wasser bedeckt ist, dann ist der Balancier nicht mehr in dem Gleichgewichtszustande, in welchem er sich befand, als noch seine beiden Belastungsgewichte unter Wasser waren. Demgemäfs wird, sobald das Gewicht in der Kammer A¹ durch das Sinken des Wasserspiegels unter dasselbe um so viel schwerer wird, als das andere noch

eingetauchte Gewicht in der entgegengesetzten Kammer, dafs es den auf der Ventilscheibe O, welche die Kammer A schliefst, lastenden Dampfdruck überwiegt, der Balancier m plötzlich seine Stellung umkehren. Dadurch wird dann der Dampf sofort von der Kammer A * abgeschnitten und nach der Kammer A, welche .voll Wasser ist, übergeführt, wie vorhin beschrieben.

Die Verhältnisse sind nun umgekehrt, das Wasser in der Kammer A wird jetzt abwärts durch das Rohr S gegen die andere linke Seite des Treibkolbens C gedrückt, und treibt diesen nach dem rechten Ende des Cylinders B. Dadurch wird das Wasser durch das Rohr S¹ wieder aufwärts getrieben und die Kammer A¹ füllt sich von neuem, wie sie es nach der oben gegebenen Beschreibung vorhin gewesen ist. Sowie nun in dieser Kammer die Wasserlinie wieder abwärts gedrückt ist, wie es oben beschrieben, so wird das infolge dessen wieder schwerer gewordene Gewicht in dieser Kammer den Balancier m wieder in seine erste Stellung zurückziehen, und es beginnt nun das oben beschriebene Spiel von neuem.

Da die beiden Wassersäulen SS¹, infolge ihres gleichen Gewichts, abwechselnd genau gleichmäfsig sich hin- und herbewegen, so gehen die Bewegungen des Treibkolbens C unabhängig von der horizontalen oder verticalen Entfernung in entsprechend gleicher Weise vor sich, und da die Kammern AA¹ von gleichem Volumen sind, so findet das in der einen Kammer verdrängte Wasser durch den Eintritt des Dampfes seinen genau entsprechenden Raum in der entleerten anderen Kammer, und umgekehrt.

Dieser Vorgang der abwechselnden Füllung und Entleerung der Kammern A und A¹ und die entsprechende Bewegung des Treibkolbens C von rechts nach links, und umgekehrt, setzt sich so lange ohne Aufhören fort, als die beschriebenen Bedingungen zu deren Erzeugung vorhanden sind.

Anfänglich wird, bei der Inbetriebsetzung des Apparates, der Dampf, welcher die Kammern A A¹ füllt, durch den Contact mit den Wänden dieser Kammern und durch die Einwirkung des eintretenden Wassers condensiren; die Oberfläche des Wassers wird aber bald zu heifs werden, als dafs es bei längerem Fortarbeiten des Apparats noch ferner eine Condensation des Dampfes bewirken könnte, deshalb sind die beiden kleinen Einspritzrohre ff¹ an einem Punkt in den Rohren SS¹ angebracht, welcher so tief liegt, dafs von da aus kälteres Wasser aufsteigen und in die Kammern A A¹ zur Condensirung des Dampfes einspritzen kann. Von diesen kleinen Rohren führt das vom Rohr S kommende in die Kammer^¹, während das vom Rohr S¹ kommende in die Kammer A mündet. Der Zweck dieser Anordnung ist, dafs das Wasser zur Conden_T. sirung des Dampfes gerade im richtigen Moment einspritzt.

Wenn die Dampfventile O O^x ihre Stellung wechseln, wie oben beschrieben, so tritt ein plötzlicher Druck auf das Wasser in der gefüllten Kammer ein, welcher den in der entgegengesetzten, mit Dampf gefüllten Kammer vorhandenen Druck überwiegt. Infolge dessen wird stets ein Wasserstrahl von der vollen zu der sich füllenden Kammer herüberkommen und dadurch stets einen gleichmäfsigen und zuverlässigen Gang sichern.

Der Zweck der kleinen Rückschlagventile g g¹ ist, den Rücktritt von Wasser oder Dampf durch die kleinen Rohre ff¹ zu verhindern, da die Druckverhältnisse in jeder Kammer abwechselnd verschieden sind.

Die Zunahme des Wasserquantums in den beiden Kammern AA¹, welche durch die beständige Condensation des Dampfes verursacht wird, findet ihren Ablauf durch das Rohr h in den Dampfkessel. Dieser Abflufs wird bewirkt, weil am Ende jeder Druckperiode in jeder Kammer, wenn auch der Wasserspiegel nicht tief genug sinken sollte, weil die entgegengesetzte Seite bereits voll ist, der Dampfdruck in der betreffenden Kammer auf die Höhe des im Kessel vorhandenen Dampfdrucks sich steigern wird und das Uebermafs des Wassers nach dem Kessel fallen mufs, bis der Wasserspiegel in der betreffenden Kammer auf den Punkt herabgedrückt ist, wo die Schwere des Gewichts mit dem beabsichtigten Effect zur Wirkung gelangen kann. Dadurch wird in selbstthätiger Weise ein schädliches Anwachsen des Wassers verhütet.

Wie aus Fig. ι ersichtlich, ist der Treibkolben C mit einem Pumpenkolben C¹ vermittelst einer Stange D fest verbunden. Da nun der Pumpenkolben C¹ mit dem ihn umschliefsenden Cylinder eine gewöhnliche Pumpe mit gewöhnlichen Saugeventilen b b¹ und Druckventilen d d¹ bildet, so wird durch die Bewegung des Kolbens C¹ Wasser in gewöhnlicher Weise durch das Saugerohr J angesaugt und durch das Druckrohr H gehoben werden.

Claims (3)

1. P ATENT-Ansprüche:

   ι . Die zwei Treibkammern AA¹ in Combination mit den beiden oscillirenden Wassersäulen SS¹.
2. 2. Der Balancier m mit den Gewichten pp¹.-
3. 3. Das Rohr h und Rückdruckventil k.

   Hierzu I Blatt Zeichnungen.