DE12195C - Neuerungen an Pulsometern - Google Patents

Description

1879.

Klasse

C. ULRICH in BERLIN. Neuerungen an P u I s ο m e t e r n.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 14. September 1879 ab.

Bei den Pulsometern sind die wesentlichen Dampfverluste diejenigen, welche durch die Umsteuerung des Dampfventils, sowie durch schädlichen Raum hervorgerufen werden. Der Dampfverlust, welcher durch den directen Contact des Dampfes mit der ruhigen Oberfläche des Wassers stattfindet, kann gleich Null gesetzt werden, da nur die Oberfläche selbst sich erwärmen kann, das Wasser aber die Wärme nach unten hin schlecht leitet,, und derjenige Dampfverlust, welcher durch Wärmeleitung in den Metallwänden entsteht, ist von geringer Bedeutung.

Der Zweck dieser Neuerungen ist daher, einen Apparat zu construiren, der, auf dem Princip des Pulsometers basirend, dessen sämmtliche Vortheile, hauptsächlich dessen grofse Einfachheit beibehält, dessen Dampfverluste aber auf ein Minimum reducirt und somit dessen Leistungsfähigkeit sowie Nutzeffect .erhöht. :

Da etwas atmosphärische Luft in die Pumpenkammer eintreten mufs, um einen regelmäfsigen Gang zu erzielen, so ist es nothwendig, dafs dieser Luftzutritt so regulirt werden kann, dafs nur am Ende der Füllung der Kammer eine geringe Quantität eintreten kann. Ferner ist, lim das Princip des Pulsometers in der vollkommensten Weise auszunutzen, erforderlich, dafs das Dampfsteuerventil, der geringsten Druckdifferenz folgend, momentan umsteuert, so dafs während des Hubes desselben kein wesentlicher Dampfverlust entstehen kann. Dieses ist dadurch zu erreichen, dafs dem Ventile eine im Verhältnifs ■ zur ,Dampfeinströmung grofse Fläche gegeben wird, auf welche der geringste Ueberdruck seine Wirkung ausüben kann, ferner der Hub des Ventils der Fläche desselben entsprechend klein gewählt und das Ventil selbst so nahe als möglich demjenigen Theile des Pulsometers gelegt wird, . wo die Condensation des Dampfes nach geschehener Wirkung stattfindet. Ferner ist das Ventil so zu construiren, dafs der eintretende Dampf, dessen Geschwindigkeit in dem Moment, wo der Dampf nach gethaner Arbeit condensirt wird, plötzlich sich bedeutend vergröfsert, das Ventil mit auf die andere Seite ziehen· hilft.

Fig. i, Blatt I und II, ist ein Verticalschnitt durch die Axe beider Kammern nach der Linie y-y.

Fig. 2, Blatt I und II, eine Ansicht gegen den Druckkasten.

Fig. 3, Blatt I und II, ein Horizontalschnitt nach der Linie v-v.

Fig. 4, Blatt I und II, ein Verticalschnitt durch den Druckventilkasten und den Windkessel.

Es bedeuten ferner D die Druckkammer, W den Windkessel, ί die Saug- und d die Druckventile.

Die Pumpenkammern sind in ihrer Hauptform cylindrisch und in ihrem oberen Theile kugelförmig abgegrenzt. Zwischen den beiden Pumpencylindern, unmittelbar oberhalb derselben, ist das Dampfvertheilungsventil aufgeschraubt und in die Emströmungsöffhung desselben durch je einen kurzen Hals mit dem entsprechenden Pumpencylinder verbunden, wie solches aus Fig. ι ersichtlich. Das Dampfventil B ist mittelst des Dampfdeckels K auf den Pumpencylindern A A₁ dicht aufgeschraubt, so dafs zwischen den beiden Kammern keine directe Communication stattfinden kann. K dient gleichzeitig zur Aufnahme der Dampfleitung C.

Oben in A und A₁ ist je ein Luftventil F eingeschraubt. Dasselbe besteht aus einem Kniestück /, in dessen unterem Theile ein kleines Rückschlagventil m angebracht ist. In dem Kniestück / befindet sich ein Hebel h, der in i seinen Drehpunkt hat und an dessen anderem Ende die Stange η hängt. Das Gewicht dieser Stange η theilweise und des Hebels h drückt auf das Ventil m und ist so bemessen, dafs bei vollem Vacuum in dem Pumpencylinder das Ventil m sich nicht heben kann. Auf der Stange η verschiebt sich ein Schwimmer e auf und ab, welcher so bemessen ist, dafs er stets unterhalb des Wasserniveaus bleiben mufs, also mit dem Dampf nie in Berührung kommen kann. Der Schwimmer e stöfst bei seinem Aufgange gegen die Mutter n_x und entlastet das Ventil m, so dafs dasselbe nun, dem Druck der äufseren Luft nachgebend, sich öffnen kann, wodurch atmosphärische Luft ins Innere der Kammern A A₁ , einströmen wird. An dem Luft-

ventil m sind Muttern angebracht, um den Hub desselben begrenzen zu können.

Die Saug- und Druckventile ί ί und d d sind gewöhnlicher Construction, deren Sitze auf den für sie bestimmten Flächen aufgeschraubt sind. Die Oeffnung ο (s. Blatt I) dient dazu, die Schrauben für die Saugventile einzusetzen.

Zwischen den beiden Pumpenkammern befindet sich seitlich ein Windkessel W, in welchem das Saugerohr in die Höhe steigt, so dafs stets alles Wasser durch denselben hindurchgehen mufs, Fig. 4. Diese eigentümliche Construction des Windkessels verhindert, dafs das Wasser beim Stillstande des Pulsometers aus demselben ablaufen kann, denn derselbe mufs stets bis an die Linie x-x gefüllt bleiben und kann somit der Pulsometer selbst nach längerem Stillstande ohne Auffüllen sofort wieder in Gang gesetzt werden.

Auf Blatt III, Fig. 6 und 7, ist das Dampfventil dargestellt. Es besteht aus dem Sitz B, der Zunge Z und der Kappe P. Das Stück B hat zwei entsprechende Kanäle b und B₁, welche die Mündungen der Pumpenkammern bilden. Zwischen diesen beiden Kanälen liegt die Zunge Z, welche, um ihre untere Kante drehbar, stets den einen oder den anderen Kanal abdeckt. Die Kanäle b It₁ haben an ihren Enden, wo sie durch die Zunge Z dampfdicht abgedichtet werden, eine plötzliche Erweiterung, so dafs die Zunge dem Ueberdruck, welcher sie zur Umsteuerung zwingt, die Fläche 1234 exponirt, welche daher bedeutend gröfser ist, als die ursprüngliche Ausmündung sein würde.

Die Kappe P umgiebt das Ventil, so dafs der Dampf gezwungen ist, in der Richtung der Pfeile 5 und 6 einzuströmen. Die Kappe P ist an dem Sitz B festgeschraubt. Die Zunge Z hat unten kleine abgerundete Vorsprünge, welche an die Kappen stofsen und somit eine seitliche Verschiebung der Zunge verhindern. Der Dampf hat an drei Seiten derselben freien Zutritt zu dem Kanal b bezw. b_x. Durch den Dampfdeckel K wird B dampfdicht auf den Pulsometerkörper aufgeschraubt.

Fig. 8 und 9 ist eine Abänderung des Dampfventils in der Weise, dafs die Kappe P direct an der Zunge festgeschraubt ist. Die Kappe ist also in diesem Falle gezwungen, die Bewegungen der Zunge Z mitzumachen. Die unteren Schrauben ζ ζ stehen so weit vor, dafs sie, an den Dampfdom K stofsend, eine seitliche Verschiebung der Zunge verhindern.

Die Wirkung des Pulsometers ist nun folgende : Es sei der Pulsometer in betriebsfähigem Zustande aufgestellt, und nehme ich an, dafs in der Kammer A sich ein Vacuum befände, so steigt das Wasser in dieser Kammer in die Höhe. Der Schwimmer e geht mit hinauf, bis er an die Mutter n_x stöfst, und hebt die Stange n. Das Luftventil m wird entlastet und mit dem noch aufsteigenden Wasser strömt gleichzeitig atmospärische Luft mit ein und zwar in solchen Quantitäten, dafs der geringe noch verbleibende Raum der Kammer rasch in Atmosphärenspannung verwandelt wird und das Wasser selbst zur Ruhe kommt. In der Kammer A hingegen drückt der Dampf auf die ruhige Oberfläche des Wassers und entfernt dasselbe daraus, während schon in A₁ wieder Atmospärenspannung eingetreten ist. Ist nun aber aus A das Wasser entfernt, so dafs der Dampf die Condensationslinie erreicht hat, so will derselbe mit entweichen und tritt nun direct in das Wasser hinein. Es entsteht hierdurch eine so heftige und plötzliche Condensation, dafs sämmtlicher Dampf in A auf einmal verzehrt wird, und trotzdem, dafs bei b der frische Dampf mit vollem Druck eintritt, so entsteht doch im Kanal b ein theilweises Vacuum, so dafs in b_x sich ein Ueberdruck befindet, welcher, da die Fläche der Ventilzunge Z, auf. welche er wirkt, bedeutend vergröfsert ist, nur sehr gering zu sein braucht, um die Umsteuerung zu bewirken.

Gleichzeitig aber auch bewirkt der Dampf, welcher durch die Kappe gezwungen ist, im Sinne der Pfeile 5 und 6 einzuströmen, die Umsteuerung mit, indem er in dem Moment, wo die Condensation stattfindet, eine vergröfserte Geschwindigkeit annimmt, und gezwungen, im Sinne des Pfeiles 6 an drei Seiten der Zunge vorbei zu passiren, dasselbe mit sich auf die andere Seite reifst. Diese Umsteuerung geschieht so rasch und kräftig, dafs schon das nächste Atom Dampf, welches in dem Moment der Condensation in die Kammer A eintreten will, gleichzeitig mit der Zunge Z bei der Sitzfläche des Kanals b anlangt, also in die Kammer selbst nicht mehr eindringen kann und somit durch die Umsteuerung kein weiterer Dampfverlust eintritt, als höchstens derjenige, welcher unbedingt durch den Hubverlust entstehen mufs.

Ist die Kappe P an der Zunge Z selbst befestigt, so dafs dieselbe mit umgesteuert wird, so vermehre ich dadurch die Angriffspunkte des Dampfes um die innere Peripherie dieser Kappe.

Die Geschwindigkeit des Dampfes zur Umsteuerung des Dampfventils mit nutzbar zu verwenden, ist vortheilhaft, wenn gleichzeitig auch der Ueberdruck die Umsteuerung veranlafst, und nur die Geschwindigkeit des Dampfes dazu beiträgt, dafs die Zunge ihren Hub in kürzester Zeit zurücklegt.

Soll der Impuls der Umsteuerung aber durch einen entsprechenden Ueberdruck gegeben werden, so ist es nothwendig, dafs das Dampfventil B so nahe wie möglich der Quelle des Vacuums, also der Condensationslinie, gesetzt wird, also möglichst unmittelbar oberhalb der Pumpencylinder, d. h. die Entfernung /, Fig. 1, mufs möglichst klein gehalten werden. Der Dampf, welcher continuirlich in die eine oder

Claims (2)

die andere Kammer einströmt und niemals während des Betriebes des Pulsometers einen festen Abschlufs gleichzeitig von beiden Pumpenkammern findet, mufs daher, soll er nicht nutzlos in dieselben einströmen, auch einen continuirlichen Strom an Flüssigkeit aus dem Druckrohr entfernen. Kommt die Flüssigkeit stofsweise, so sind die Intervalle diejenigen Zeittheile, während welcher Dampf in die Kammern einströmt, ohne eine entsprechende Arbeit zu verrichten, also nutzlos verloren geht. Fig. 5, Blatt I und II, repräsentirt in den punktirten Linien einen Hall'schen Pulsometer, während die ausgezogenen Linien die Construction meines Pulsometers darstellen. Blatt II stellt den Pulsometer in etwas veränderter Construction dar. Die Dampfeinströmung in die Pumpencylinder ist mehr nach den Axen derselben hin verlegt. Der Saugewindkessel ist nicht mit dem Pulsometer in einem Stück gegossen, sondern seitlich an den Stutzen O angeschraubt. Die Saugerohröffnung R ist in diesem Falle mit einer Platte Q dicht abgeschlossen. Es ermöglicht dieses, dafs der Pulsometer, was unter Umständen zweckentsprechend ist, ohne Windkessel arbeiten kann, indem man das Saugerohr bei J? anschraubt und den Stutzen O abschliefst. Oder man kann an ein und denselben Pulsometer je nach Bedürfnifs gröfsere oder kleinere Windkessel anschrauben. Paten t-An s ρ rüche:

1. Die Anordnung der Regulirung des Lufteintritts durch Luftventile und Schwimmer, wie solches durch Zeichnung und Beschreibung erläutert ist.

2. Am Dampfsteuerventil die Decke P zu dem beschriebenen Zweck.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen.