DE14760C - Kombinirte Wasserkraftmaschine und Pumpe - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Mit der vorliegenden Construction wird die Nutzbarmachung kleiner Wasserkräfte zum directen Betrieb von Pumpen bezweckt, und zwar durch Vereinigung des Motors mit der Pumpe in einer und derselben Maschine.

Der Inhaber dieses Patentes benutzt hierzu seine durch Württembergisches Landes-Patent vom 16. Juli 1873 geschützte Erfindung einer Wasserkraftmaschine mit oscillirendem Cylinder.

An der Construction dieser Maschine sind zur Erreichung des besagten Zweckes im Wesentlichen folgende Veränderungen vorgenommen worden:

1. Verdickung der Kolbenstange;

2. Abtrennung des einen der beiden Austrittskanäle im hinteren Vertheilungskopf und Verbindung desselben mit einem besonderen Windkessel und Steigrohr, eventuell;

3. Auswechselung der drei' Kanalmündungen im Spiegel des Vertheilungskopfes durch deren vier, von welchen zwei zum Ein- und Austritt des Wassers hinter dem Kolben, die anderen beiden zum Ein- 'und Austritt des Wassers vor demselben dienen.

Auf diese Weise ist aus der Wasserkraftmaschine eine für den beregten Zweck bestimmte neue Maschine entstanden, welche Gegenstand der vorliegenden Patentschrift ist.

Beschreibung der Form I:
Aufschlag- und Saugwasserleitung vereinigt.

Der auf der Grundplatte A befestigte Vertheilungskopf B besitzt eine genau cylindrisch ausgedrehte Schieberfläche α b, auf welcher das ebenso bearbeitete Ende α d des um die Zapfen e e oscillirenden Cylinders C gleitet. e e sind in Lagern // gehalten, deren Stellschrauben g g mit Hülfe von untergelegten Gummiplättchen den wasserdichten, aber die Oscillation noch frei gestattenden Anschlufs an die Fläche α b jederzeit sichern. Der Kolben h ist mittelst der aus der Stopfbüchse i heraustretenden Kolbenstange k und des Stangenkopfes / an die Kurbel m der Welle D angeschlossen, und die Oscillation des Cylinders erfolgt somit in der gewöhnlichen Weise durch die Kolbenbewegung und Umdrehung der Welle D.

Die Steuerung der Maschine, welche die Welle in stetige Umdrehung versetzt, erfolgt durch das Hin- und Herschwingen des Cylinderendes α d auf der Fläche α b. In letztere münden die drei rechteckigen Kanäle η ο ρ. Kanal η communicirt durch das Innere des Vertheilungskopfes B hindurch mit dem Förderwasserwindkessel q und mit der Austrittsöffnung r, durch welch letztere das Förderwasser in die Steigrohrleitung eintritt. Kanal ο communicirt mit dem Triebwasserwindkessel s und durch den Stutzen t mit der Rohrleitung für das Trieb- und Saugwasser, und Kanal/ durch den Stutzen η mit der Leitung zum Abführen des verbrauchten Triebwassers. In das Cylinderende α d münden die beiden rechteckigen Kanäle ν und w. ν communicirt mit dem ringförmigen Raum χ vor dem Kolben, w mit dem vollen Raum y hinter demselben.

Die Wirkung ist folgende:

In der gezeichneten Stellung. communicirt Kanal ο mit ν, Kanal p mit w. Kanal η ist abgeschlossen. Tritt Wasser unter einem ge-

wissen Druck in der Richtung der Pfeile aus der· Trieb- und Saugwasserleitung in den Vertheilungskopf B, so gelangt dasselbe durch ν hindurch, treibt, den Raum χ anfüllend, den Kolben zurück und versetzt die Kurbelwelle in der angedeuteten Richtung in Umdrehung. Gleichzeitig strömt das hinter dem Kolben im Raumy befindliche Wasser durch/ und u hindurch frei ab.

Bei dem todten Punkt ζ angekommen, wechselt das Spiel, da bei weiterer Drehung der Welle nunmehr ν mit η und w mit ο communicirt, während p abgeschlossen bleibt. Der Kolben wird nun durch das in den Raum y unter Druck einströmende Triebwasser vorwärtsgeschoben und hierdurch das in χ befindliche Wasser durch ν und η und durch die Austrittsöffnung r hindurchgeprefst, von wo es durch die Steigrohrleitung weiter befördert wird. Dies vollzieht sich während des ganzen Kurbelweges ζ Z₁ , bis nach Passiren des zweiten todten Punktes Z₁ das zuerst beschriebene Spiel von Neuem beginnt.

Das der Maschine zugeführte Wasser wirkt somit auf beiden Seiten des Kolbens motorisch, während das der rechten Seite zugeströmte Wasser, nachdem dasselbe seine Kraft abgegeben hat, als Förderwasser in die Steigrohrleitung geprefst wird. Mit anderen Worten: Die Maschine arbeitet als doppeltwirkender Wassermotor und einfachwirkende Pumpe.

Die beiden Windkessel, welche zweckmäfsig auch durch einen einzigen, innen mit Scheidewand versehenen ersetzt werden können, dienen zur Abschwächung der beim Hubwechsel entstehenden Wasserstöfse.

Man kann hiernach mit der in Rede stehenden Maschine ein Theilquantum des Wassers einer kleineren Wasserkraft (z. B. einer an einem Bergabhang entspringenden Quelle) durch Benutzung dieser Kraft selbst auf eine das Triebgefälle um ein Vielfaches überragende Höhe fördern; es kommt nur darauf an, dafs das Verhältnifs: Kolbenstangenquerschnitt ^ ^

Cylmderbohrung

derhöhe und dem Triebwassergefälle entsprechend gewählt werde.

Beschreibung der Form II:
Trieb- und Saugwasserleitung getrennt,

Wirkung umkehrbar.

Diese Form der Maschine unterscheidet sich von der Form I nur in der Einrichtung des Vertheilungskopfes B und darin, dafs die Kanalmündungen ν und w etwas weiter auseinandergerückt sind, weshalb hier nur diese Theile zu beschreiben nöthig sind, während im Uebrigen das oben Gesagte auch hier Anwendung findet.

In die Schieberfläche α b münden vier rechteckige Kanäle efg und h, von welchen gleichzeitig nur zwei (entweder, wie in Fig. i,/"und h, oder nach Fig. 2, e und g) mit den im Cylinderende α d mündenden Kanälen ν und w communiciren. Letztere stehen mit dem ringförmigen Raum vor bezw. dem vollen Raum hinter dem Kolben in Verbindung. Die Maschine bezweckt in dieser Form eine Trennung des Triebwassers vom Förderwasser und findet z. B. dann ihre Anwendung, wenn es sich bei einer Wasserversorgung um Hebung von reinem Quellwasser durch ein nicht geniefsbares Triebwasser handelt. Diesem Falle entsprechen die Bezeichnungen der Fig. 1 und 2. Das Triebwasser tritt nur hinter dem Kolben ein und ' aus, das reine Quellwasser nur vor demselben. Fig. 1 zeigt die Stellung des Cylinders bei rückläufiger Kolbenbewegung; der Raum vor dem Kolben füllt sich je nach örtlichen Verhältnissen unter negativem oder positivem Druck mit dem auf die Höhe zu fördernden Wasser, während das hinter dem Kolben verbrauchte Wasser frei austritt. Steigleitung und Eintritt des Triebwassers sind abgeschlossen. Fig. 2 zeigt den Cylinder bei Vorwärtsgang des Kolbens. Hinter den Kolben tritt motorisches Wasser; das vor demselben befindliche Förderwasser wird in die Steigrohrleitimg geprefst. Saugwassereintritt und Triebwasseraustritt bleiben geschlossen.

In dieser Form II ist die Wirkung der Maschine umkehrbar, d. h. es kann auch, entgegengesetzt dem Obigen, die Pumpenwirkung in den Vollraum hinter den Kolben, die motorische Wirkung in den Ringraum vor demselben verlegt werden, wenn man wenig Wasser unter hohem Druck durch den Kanal e zu- und durch f frei ableitet, während Kanal h viel Saugwasser empfängt und durch g dasselbe auf eine geringere Höhe geprefst wird.

Die Richtung der eingezeichneten Pfeile kehrt sich dann um.

Auch bei dieser Form lassen sich beide Windkessel zweckmäfsig in Einen mit Zwischenwand versehenen verschmelzen.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Anwendung der Kröber'schen oscillirenden Wasserkraftmaschine gleichzeitig als Motor und Pumpe durch Einsetzung einer dicken Kolbenstange und entsprechende Formgebung des Vertheilungskopfes, entweder unter Entnahme des Förderwassers aus dem Triebwasser selbst oder getrennt von letzterem aus anderer Quelle; in letzterem Falle Erreichung der umkehrbaren Wirkung durch die oben näher beschriebenen Abänderungen.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.