DE122012C

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Publication number: DE122012C
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

-JVs 122012-KLASSE 59 a, -JVs 122012-CLASS 59 a,

Patentirt im Deutschen Reiche vom 21. Juni 1899 ab.Patented in the German Empire on June 21, 1899.

Vorliegende Erfindung soll es ermöglichen, Pumpen und Compressorenmit directem Dampfoder Druckluftbetrieb mit Expansion arbeiten zu lassen. Es ist zu dem Zweck nothwendig, den während der Eintrittsperiode in der ersten Hubhälfte vorhandenen Arbeits- bezw. Drucküberschufs aufzuspeichern und bei eintretendem Arbeits- bezw. Druckmangel infolge fortschreitender Expansion in der zweiten Hubhälfte nutzbar zu machen.The present invention is intended to enable pumps and compressors with direct steam or Let compressed air work with expansion. It is necessary for the purpose the work or work existing during the entry period in the first half of the stroke. Excess pressure to be stored and when work or Lack of pressure as a result of progressive To make expansion usable in the second half of the stroke.

In den Fig. 1, 2, 3 und 4 sind von der diesem Zweck dienenden Vorrichtung die verschiedenen Kolbenstellungen während eines Hubes zur Darstellung gebracht. Fig. 5 veranschaulicht das Druckdiagramm für eine Flüssigkeitspumpe, Fig. 6 für einen Compressor.In Figs. 1, 2, 3 and 4 of the device serving this purpose are the different Piston positions shown during a stroke. Fig. 5 illustrates the pressure diagram for a liquid pump, FIG. 6 for a compressor.

Die Vorrichtung besteht aus einem Cylinder, in dem sich ein Kolben 1 hin- und herbewegt, der mit dem Antriebskolben und mit dem Arbeitskolben auf einer gemeinsamen Kolbenstange 9 sitzen kann, und der einen Kanal 2 und einen Kanal 3 besitzt. Die linke Cylinderseite kann mit der rechten durch einen Kanal 8 verbunden werden. Die ganze Vorrichtung ist gewöhnlich mit einer Flüssigkeit (für besondere Zwecke auch nur mit Luft) angefüllt. Die Cylinderkanäle 4 und 5 werden mit Flüssigkeit von geringem Druck, etwa 0,2 bis 1,2 Atm. abs,, die Cylinderkanäle 6 und 7 mit Flüssigkeit von regelbarem, beliebig höherem Druck gefüllt erhalten.The device consists of a cylinder in which a piston 1 moves back and forth, the one with the drive piston and with the working piston on a common piston rod 9 can sit, and which has a channel 2 and a channel 3. The left side of the cylinder can be connected to the right by a channel 8. The whole device is usually filled with a liquid (for special purposes only with air). The cylinder channels 4 and 5 are filled with liquid of low pressure, about 0.2 to 1.2 atm. abs ,, the cylinder channels 6 and 7 with fluid of adjustable, arbitrarily higher pressure get filled.

Die Wirkungsweise kann man beispielsweise an einer direct wirkenden Dampfpumpe für Wasserförderung verfolgen. Der Ausgleicherkolben ι sitzt mit dem Dampfkolben und Pumpenkolben auf einer gemeinsamen Kolbenstange 9.The mode of action can be used, for example, on a direct-acting steam pump for Track water production. The equalizing piston ι sits with the steam piston and Pump piston on a common piston rod 9.

Die Cylinderkanäle 4 und 5 stehen mit dem Saugrohr, diejenigen 6 und 7 mit dem Druckrohr der Pumpe in Verbindung.The cylinder channels 4 and 5 are with the suction pipe, those 6 and 7 with the pressure pipe the pump in connection.

Die Stellung Fig. 1 zeigt den Kolben 1 in seinem rechten Todtpunkt, und er beginnt seinen Weg nach links unter dem Einflufs der Dampfeintrittsperiode im Dampfcylinder. Es ist die linke Cylinderkammer durch die Kanäle 2 und 6 mit dem Druckrohr, die rechte" durch die Kanäle .3 und 4 mit dem Saugrohr der Pumpe in Verbindung. Mithin mufs der Dampfkolbendruck aufser dem Widerstand des Pumpenkolbens auch den des Ausgleicherkolbens ι überwinden. In Stellung Fig. 2 ist Dampfabschlufs im Dampfcylinder eingetreten. Der Ausgleicherkolben hat die Kanäle 6 und 4 gleichzeitig geschlossen und öffnet im nächsten Augenblick Kanal 8 rechts. Mithin kann das Wasser vor dem Ausgleicherkolben 1 hinter denselben treten, und derselbe bewegt sich ohne Widerstand weiter. In Stellung Fig. 3 verschliefst der Ausgleicherkolben 1 den Kanal 8 links und bringt dann die linke Cylinder- · seite durch die Kanäle 2 und 3 mit dem Saugrohr und die rechte Cylinderseite durch die Kanäle 3 und 7 mit dem Druckrohr in Verbindung. Die in der ersten Hubperiode aus der linken Cylinderseite in das Druckrohr gedrängte Wassermenge kann jetzt wieder zurücktreten, aber auf die rechte Cylinderseite, einen Druck auf den Kolben 1 ausübend. Der Dampfkolbendruck allein wäre von dieser Stellung an nicht mehr im Stande,The position of FIG. 1 shows the piston 1 in his right dead center, and he begins his way to the left under the influence of the Steam entry period in the steam cylinder. It is the left cylinder chamber through the channels 2 and 6 with the pressure pipe, the right "through the channels .3 and 4 with the suction pipe the pump in connection. The steam piston pressure must therefore be higher than the resistance of the Pump piston also overcome that of the equalizing piston ι. In position Fig. 2 is Steam shut-off occurred in the steam cylinder. The equalizing piston has channels 6 and 4 closed at the same time and opens channel 8 on the right in the next moment. So it can Water in front of the equalizer piston 1 step behind the same, and the same moves continue without resistance. In the position of FIG. 3, the equalizing piston 1 closes the channel 8 left and then brings the left side of the cylinder through channels 2 and 3 with the Suction pipe and the right cylinder side through channels 3 and 7 with the pressure pipe in connection. The amount of water forced into the pressure pipe from the left side of the cylinder in the first stroke period can now step back again, but on the right side of the cylinder, exerting pressure on piston 1. From this position on, the steam piston pressure alone would no longer be able to

den Pumpenkolben bis zur Endstellung im linken Todtpunkt zu bewegen. Dieses macht erst der jetzt auf dem Ausgleicherkolben ι lastende Druck möglich. In Stellung Fig. 4 ist der Kolben im linken Todtpunkt angelangt und er beginnt seinen Weg nach rechts in gleicher Weise wie vorher beschrieben.to move the pump piston to the end position in the left dead center. This makes only now the pressure on the equalizing piston ι is possible. In position Fig. 4 is the piston has reached the left dead center and it begins its way to the right in same way as previously described.

In Fig. 5 stellt die Fläche ac d k das Druckdiagramm des Dampfcylinders, ab h k dasjenige der Pumpe während eines Hubes dar. Bei letzterem ist der sich aus Saug- und Druckwiderstand im Wesentlichen zusammensetzende Pumpenkolbendruck während des ganzen Hubes annähernd constant.In FIG. 5, the area ac dk represents the pressure diagram of the steam cylinder, from hk that of the pump during a stroke. In the case of the latter, the pump piston pressure, which is essentially composed of suction and pressure resistance, is approximately constant during the entire stroke.

Bei ersterem ist der Dampfkolbendruck während der Einströmungsperiode c d gröfser als der Pumpenwiderstand und die Fläche bcde stellt die Arbeit dar, die der Ausgleicher in der ersten Hubperiode aufspeichert. In d beginnt die Expansion und der Dampfkolbendruck sinkt von d bis f auf die Gröfse des Pumpenwiderstandes herab. Nach f wäre der Dampfkolbendruck zur Ueberwindung des letzteren nicht mehr im Stande, doch in diesem Augenblick beginnt der Ausgleicher die vorher aufgespeicherte Arbeit wieder abzugeben, wie die Fläche f g i h darstellt, und der Pumpenkolben erreicht seine Endstellung.In the former, the steam piston pressure during the inflow period cd is greater than the pump resistance and the area bcde represents the work that the equalizer accumulates in the first stroke period. In d the expansion begins and the steam piston pressure drops from d to f to the size of the pump resistance. After f the steam piston pressure would no longer be able to overcome the latter, but at this moment the equalizer begins to deliver the previously stored work again, as the area fgih shows , and the pump piston reaches its end position.

Genau der gleiche Arbeitsvorgang spielt sich bei einem Compressor ab, wie Fig. 6 zeigt. Nur ist in diesem Druckdiagramm der Pumpenwiderstand nicht constant, sondern nimmt bis zu einem gewissen Punkt stetig zu, wie das Compressionsdiagramm a I h k zeigt.Exactly the same work process takes place in a compressor, as FIG. 6 shows. Only in this pressure diagram the pump resistance is not constant, but increases steadily up to a certain point, as the compression diagram a I hk shows.

Bei Compressoren kann man die Kanäle 4 und 5 mit einem Akkumulator von geringem, die Kanäle 6 und 7 mit einem solchen von hohem Druck verbinden.In the case of compressors, channels 4 and 5 can be used with an accumulator of low, connect the channels 6 and 7 to one of high pressure.

Die Verbindung der Kanäle 4 und 5 bezw. 6 und 7 mit den Cylinderseiten kann durch eine besondere Steuerung erfolgen, die beispielsweise von der gemeinsamen Kolbenstange 9 aus getrieben wird.The connection of channels 4 and 5 respectively. 6 and 7 with the cylinder sides can through a special control takes place, for example from the common piston rod 9 is driven out.

Claims

Patent Claim:.
Pressure equalizer for steam or compressed air pumps, which stores the excess work in the steam cylinder during the admission period and makes it usable again during the expansion period if there is a lack of work, characterized in that the equalizing piston, which is expediently direct with the common rod of the steam and pump piston, but always is connected in such a way that with the same number of strokes the piston paths covered are proportional, moves tightly in a closed cylinder, the chambers of which are brought by controlled channels under the action of the liquid columns of an accumulator each for high and for low pressure, so that from 0.0 Up to approx. 0.4 of the stroke in front of the equalizing piston, higher pressure, behind it, lower pressure, from approx. 0.4 to approx. 0.6 equal on both sides and from approx. 0.6 to 1.0 higher behind it, in front of it lower pressure prevails, so in the beginning of the stroke liquid is forced through the equalizing piston into the high-pressure accumulator, which e back into the cylinder towards the end of the stroke, but withdraws to the other side and transfers its working capacity to the compensating piston.

1 sheet of drawings.