DE164491C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Es sind Gasmischer bekannt, bei denen Gas und Luft in vorher bestimmten Mengen in den Förderraum der Pumpe angesaugt werden, dadurch, daß die Gas- und Lufteinlaßventile nacheinander zwangläufig von der Pumpe geöffnet werden. Die vorliegende Erfindung bezweckt nun, derartige Gasmischer so auszubilden, daß sie einen konstanten oder annähernd konstanten Druck in den Hauptleitungen ergeben. Dies wird dadurch erreicht, daß ein einziges, beständig sich drehendes Ventil synchron mit der Pumpe angetrieben wird und nacheinander den Gaseinlaß, den Lufteinlaß und die Auslaßkanäle öffnet und schließt. Die Pumpe und das Ventil wird dabei entweder doppelt wirkend ausgebildet, so daß eine beständige Gaszufuhr zu der Hauptleitung aufrecht erhalten wird, oder dieselben werden einfach wirkend ausgebildet, dann jedoch durch einen Federmotor angetrieben, welcher einen raschen Saughub und einen langsamen Kompressionshub erhält. In diesem Falle wird der Druck, wenn auch nicht vollkommen, so doch annähernd konstant gehalten. There are gas mixers known in which gas and air in predetermined amounts in sucked into the delivery chamber of the pump, in that the gas and air inlet valves must be opened one after the other by the pump. The present invention now aims to train such gas mixers so that they have a constant or approximately result in constant pressure in the main lines. This is achieved by using a single, constantly rotating Valve is driven synchronously with the pump and successively opens the gas inlet, the air inlet and the outlet channels and closes. The pump and the valve are either designed to be double-acting, so that a steady supply of gas to the main line is maintained, or they are designed to be single-acting, but then driven by a spring motor, which receives a rapid suction stroke and a slow compression stroke. In this case, the pressure will be, if not perfect, but kept almost constant.

Auf den beiliegenden Zeichnungen ist
Fig. ι eine Ausführungsform des neuen Apparates im Längsschnitt nach der Linie A-B der Fig. 2 undOn the accompanying drawings is
Fig. Ι an embodiment of the new apparatus in longitudinal section along the line AB of Fig. 2 and

Fig. 2 ein Grundriß.Fig. 2 is a plan view.

Fig. 3 ist ein Schnitt nach der Linie C-D der Fig. 1, währendFig. 3 is a section along the line CD of Fig. 1, while

• Fig. 4 eine Regelungsvorrichtung für den Antriebsmotor zeigt.• Fig. 4 shows a control device for the drive motor.

Fig. 5 zeigt im Schnitt eine andere Ausführungsform des Apparates.Fig. 5 shows in section another embodiment of the apparatus.

Fig. 6 ist ein Schnitt nach der Linie E-F Fig. 6 is a section along the line EF

■ der Fig. 5. ■ of FIG. 5.

Fig. 7 zeigt in einer Einzeldarstellung ein Exzenter zum Antrieb der Pumpe, während dieFig. 7 shows an individual representation of an eccentric for driving the pump while the

Fig. 8, 9 und 9 a im Längsschnitt und im Querschnitt eine andere Ausführungsform eines Mischventiles darstellen.8, 9 and 9 a in longitudinal section and in cross section another embodiment represent a mixing valve.

Nach der in Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausf ührungsf orm ist eine einfach wirkende Glockenpumpe α vorgesehen, deren offenes Ende in dem Ringraum b eines Flüssigkeitsverschlusses wirkt. Die Kolbenstange d der Glocke a geht durch ein mittleres Rohr c der Kammer b hindurch und wird in demselben durch Führungen e und f geführt.According to the embodiment shown in FIGS. 1 to 4, a single-acting bell pump α is provided, the open end of which acts in the annular space b of a liquid seal. The piston rod d of the bell a passes through a central tube c of the chamber b and is guided in the same by guides e and f .

Die Pumpe erhält ihren Antrieb von der Kraftwelle i, welche durch ein Uhrwerk oder eine Feder g angetrieben wird, die in ihrer Konstruktion den Federgehäusen zum Antrieb von Phonographen-Zylindern gleicht. Die Feder g kann durch einen Elektromotor h aufgewunden werden, welche durch Riemen j und Scheibe k mit der Welle i verbunden ist. Zur \^erhinderung des Rückwärtsganges kann dabei eine Sperrklinke m in bekannter Weise vorgesehen sein.The pump receives its drive from the power shaft i, which is driven by a clockwork or a spring g , the construction of which is similar to the spring housings for driving phonograph cylinders. The spring g can be wound by an electric motor h which is connected to the shaft i by a belt j and a pulley k . To \ ^ erhinderung the reverse gear can win a pawl m be provided in a known manner.

Der Antrieb der Welle i, welche die Kolbenstange d der Pumpe bewegt, erfolgt hier von einer Feder, um zu erreichen, daß die Bewegung der Pumpe eine ungleichmäßige wird, d. h. daß auf einen sehr schnellen Saughub ein langsamer Kompressionshub folgt. Die gespannte Feder übt auf die Welle i stets die gleiche Drehwirkung aus, die natürlich entsprechend der allmählichen Entspannung" der Feder allmählich schwächer wird. Da nun die Kraft der Feder stets die gleiche ist, so wird sich die Welle i verschieden schnell drehen, sobald zeitweilig WiderständeThe drive of the shaft i, which moves the piston rod d of the pump, takes place here by a spring, in order to ensure that the movement of the pump becomes uneven, ie that a very fast suction stroke is followed by a slow compression stroke. The tensioned spring always exerts the same turning effect on the shaft i , which of course becomes gradually weaker according to the gradual relaxation "of the spring. Since the force of the spring is always the same, the shaft i will turn at different speeds as soon as temporarily Resistances

eingeschaltet werden. Einen solchen Widerstand findet die Welle i bezw. die Feder g an der Komprimierung des angesaugten Gasluftgemisches beim Sinken der Pumpenglocke. Deshalb wird sich die Welle i und die Glockenpumpe während des Druckvorganges langsam bewegen; ist die Kompression vorüber und beginnt der Saughub, so ist damit der die Bewegung von Pumpe und Wellebe switched on. The wave i respectively finds such a resistance. the spring g on the compression of the sucked gas-air mixture when the pump bell drops. Therefore the shaft i and the bell pump will move slowly during the printing process; When the compression is over and the suction stroke begins, the movement of the pump and shaft is initiated

ίο verzögernde Widerstand fortgefallen und beide werden, der jetzt ungehindert wirkenden Federkraft folgend, sich schnell bewegen. Man erhält also einen sehr schnellen Saughub und einen langsamen Kompressionshub; infolgedessen ist es möglich, den ■ Druck in den Arbeitsleitungen für praktische Zwecke genügend konstant zu halten.ίο retarding resistance dropped and both moving quickly, following the spring force that is now acting unhindered. You get that is, a very fast suction stroke and a slow compression stroke; Consequently it is possible to keep the pressure in the working lines sufficient for practical purposes keep constant.

Bei Verwendung eines Elektromotors h kann die in Fig. 4 gezeigte Schaltvorrichtung benutzt werden, um die Feder g dem Kraftverbrauch entsprechend von Zeit zu Zeit aufzuwinden. Diese Vorrichtung besteht aus einer Schraubenmutter n, welche auf das mit Gewinde versehene Ende der Welle i aufgesetzt wird. Die Schraubenmutter ist durch ein Glied ρ mit einem Arm s eines Schaltwiderstandes r verbunden. Ist bei dieser Anordnung die Feder g vollkommen aufgewunden, dann ist die Schraubenmutter η so bewegt, daß sie den Arm s in der offenen Lage hält, bei welcher kein Strom eingeschaltet ist. Beim Abwickeln der Federg dreht sich die Schraube 0 und die Mutter η wird dabei auf der Schraube derart verschoben, daß der Arm s in die Ein-Schaltstellung umgelegt wird, so daß der Motor j eingeschaltet und die Feder g aufgewunden wird. Der Kraftverbrauch wird bei dieser Anordnung also selbsttätig dem Verbrauch entsprechend geregelt.When using an electric motor h , the switching device shown in FIG. 4 can be used to wind up the spring g from time to time in accordance with the power consumption. This device consists of a screw nut n which is placed on the threaded end of the shaft i . The screw nut is connected by a link ρ to an arm s of a switching resistor r. If the spring g is completely wound up in this arrangement, the screw nut η is moved so that it holds the arm s in the open position in which no current is switched on. When the spring g is unwound, the screw 0 rotates and the nut η is displaced on the screw in such a way that the arm s is turned into the on-switch position, so that the motor j is switched on and the spring g is wound up. With this arrangement, the power consumption is automatically regulated according to the consumption.

Damit der Druckerzeuger bei Zuführung dieses Gemisches von Gas oder Dampf und Luft immer eine vorher bestimmte Zusammensetzung des Gemisches ergibt, ist auf der Antriebswelle i das Ventil t vorgesehen (Fig. 1 und 3), welches sich demgemäß zwangläufig mit der Pumpenglocke α bewegt, d. i. für jeden Hin- und Hergang der Pumpe eine volle Umdrehung macht. Das Ventil selbst ist in Form eines an dem einen Ende geschlossenen Rohres ausgebildet und mit einem Längsschlitz ν (Fig. 3) versehen, welcher bei der Drehung des Ventiles nacheinander mit dem Luftraum x, dem Gasraum y und Gemischauslaßraum \ in Verbindung tritt. Das offene Ende des Zylinderventiles t steht mit der geschlossenen Kurbelkammer 2 und dem Rohr c in Verbindung, während das geschlossene Ende q als Nabe ausgebildet und mit der Antriebswelle i verbunden ist. Der Raum χ (Fig. 3) steht durch Löcher 3 mit der äußeren Luft in Verbindung, während der Gasraum y und der Gemischauslaßraum \ mit einem Gaseinlaßrohr 4 und einem Auslaßrohr 5 verbunden sind.So that the pressure generator always gives a predetermined composition of the mixture when this mixture of gas or steam and air is supplied, the valve t is provided on the drive shaft i (FIGS. 1 and 3), which accordingly inevitably moves with the pump bell α, ie makes one full revolution for each reciprocation of the pump. The valve itself is designed in the form of a tube closed at one end and provided with a longitudinal slot ν (Fig. 3) which, when the valve is rotated, successively communicates with the air space x, the gas space y and the mixture outlet space \ . The open end of the cylinder valve t is connected to the closed crank chamber 2 and the tube c , while the closed end q is designed as a hub and is connected to the drive shaft i . The space χ (Fig. 3) communicates with the outside air through holes 3, while the gas space y and the mixture outlet space \ are connected to a gas inlet pipe 4 and an outlet pipe 5.

Die Arbeitsweise der beschriebenen Vorrichtung ist die folgende:The operation of the device described is as follows:

Bewegt sich das Ventil t in der Richtung des Pfeiles χ (Fig. 3), dann ist der Schlitz ν am Anfang der Aufwärtsbewegung der Glocke α gerade über den Raum % hinweggetreten und beginnt sich gegen den Lufteinlaßraurn hin zu öffnen. Der Einlaßschlitz bewegt sich über den ganzen Raum χ hinweg und kommt dann mit dem Gas- oder Dampfeinlaßraumj'in Verbindung. Die Länge der Einlaßöffnungen χ undy ist so bemessen, daß das richtige Verhältnis von Luft und Gas oder Dampf durch das Ventil in die Pumpe eintritt.If the valve t moves in the direction of the arrow χ (Fig. 3), then the slot ν at the beginning of the upward movement of the bell α has just passed over the space % and begins to open towards the air inlet space. The inlet slot moves across the entire space χ and then comes into communication with the gas or steam inlet space. The length of the inlet openings χ and y is dimensioned so that the correct ratio of air and gas or steam enters the pump through the valve.

Nach dem Saughube der Pumpe befindet sich das Ventil t in der in Fig. 3 gezeigten Lage gegenüber der Lage beim Anfang des Saughubes. Während des ganzen Kompressions- oder Abwärtshubes der Glocke α steht der Schlitz ν darm in Verbindung mit dem Gemischauslaßraum ^,' welcher sich infolgedessen ungefähr über den halben Umfang des das Ventil t umgebenden Gehäuses erstreckt. After the suction stroke of the pump, the valve t is in the position shown in FIG. 3 opposite the position at the beginning of the suction stroke. During the entire compression or downward stroke of the bell α , the slot ν darm is in communication with the mixture outlet space ^ 'which consequently extends approximately over half the circumference of the housing surrounding the valve t.

Bei der in Fig. 5 bis 7 gezeigten Ausführungsform einer doppelt wirkenden Vorrichtung ist das obere Ende der Pumpenglocke durch eine Gehäuse 9 eingeschlossen und die dadurch gebildete Kammer durch ein Rohr 8 mit einer geschlossenen Kammer 10 verbunden, welche mit der einen Seite des doppelt wirkenden Ventiles verbunden ist. Das gegenüberliegende Ende des Ventiles steht bei dieser Ausführungsform in freier Verbindung mit dem mittleren Rohr c, welches in das obere Ende der Glocke α mündet.In the embodiment of a double-acting device shown in FIGS. 5 to 7, the upper end of the pump bell is enclosed by a housing 9 and the chamber thus formed is connected by a pipe 8 to a closed chamber 10, which is connected to one side of the double-acting valve connected is. In this embodiment, the opposite end of the valve is in free connection with the middle tube c, which opens into the upper end of the bell α.

Das doppelt wirkende Ventil ist in Fig. 5 und 6 näher dargestellt. Dasselbe ist seiner Länge nach durch eine Wand 14 in zwei Teile 15 und 16 zerlegt, von denen der eine an der einen Seite durch eine Wand 17 abgeschlossen und an der anderen Seite gegen die Kammer 10 offen ist, während der andere Raum an der gegenüberliegenden Seite durch eine Wand 18 abgeschlossen und an der anderen Seite gegen die Kammer 2 offen ist. Das Ventil hat in diesem Falle zwei Schlitze 19 und 20, welche einander gegenüberliegen. Es sind dabei zwei Lufteinlaßräume χ und ein Gaseinlaßraum y vorgesehen; dreht sich bei dieser Anordnung das Ventil, dann wird beim Saughub nacheinander zuerst Luft, Gas und wieder Luft durch die Öffnung 19 des Ventiles eingelassen, während beim Abwärtshub das Gemisch durch den Raum ^ ausgelassen wird. Während die eine Abteilung 15 bei dieser Anordnung mit dem Saugende, d. i. dem oberen Ende des Gehäuses 9, in Verbindung steht, ist die andere Abteilung 16 mit dem ■The double-acting valve is shown in more detail in FIGS. The same is divided along its length by a wall 14 into two parts 15 and 16, one of which is closed on one side by a wall 17 and on the other side is open to the chamber 10, while the other space is on the opposite side closed by a wall 18 and open to the chamber 2 on the other side. In this case, the valve has two slots 19 and 20 which are opposite one another. There are two air inlet spaces χ and a gas inlet space y provided; If the valve rotates with this arrangement, then air, gas and air again are admitted through the opening 19 of the valve one after the other during the suction stroke, while the mixture is let out through the space ^ on the downward stroke. While one division 15 is in this arrangement with the suction end, ie the upper end of the housing 9, in connection, the other division 16 is with the ■

Gasauslaß verbunden. Beim Steigen der Pumpenglocke wird also Gas unter die Glocke angesaugt und gleichzeitig Gas aus dem Raum 9 über der Glocke durch das Rohr 8 und das.Ventil in die Verbrauchsleitung gefördert; umgekehrt wird beim Sinken der Pumpenglocke Gas aus dem Glockeninnern in die Verbrauchsleitung gefördert und in das Gehäuse 9 über der Glocke angesaugt.Gas outlet connected. So when the pump bell rises, gas is below the Bell sucked in and at the same time gas from the space 9 above the bell through the pipe 8 and das.Ventil promoted into the consumption line; is reversed when sinking the pump bell gas is pumped from the inside of the bell into the consumption line and into the Housing 9 sucked in over the bell.

Anstatt eine Kurbel zum Antrieb der Kolbenstange d zu benutzen, kann auch, wie in Fig. 5 und 7 gezeigt, ein Exzenter 12 auf der Welle i vorgesehen sein, welches in einer mit der Stängel verbundenen, mit Flanschen 13 versehenen Kappe arbeitet. Bei der Drehung der Welle i wird hierdurch eine Auf- und Abbewegung auf die Kolbenstange und die Glocke α übertragen.Instead of using a crank to drive the piston rod d , as shown in FIGS. 5 and 7, an eccentric 12 can be provided on the shaft i , which works in a cap provided with flanges 13 connected to the stem. When the shaft i rotates, an up and down movement is thereby transmitted to the piston rod and the bell α.

Nach Fig. 5 ist die Pumpe ohne Ringraum für den Flüssigkeitsabschluß ausgebildet, es könnte jedoch, wie leicht ersichtlich, auch eine innere, zylindrische Wand an das Gehäuse b angegossen werden. Die Feder g zum Antrieb der Welle i kann bei der doppelt wirkenden Anordnung durch eine andere Antriebsvorrichtung ersetzt werden. Nach Fig. 5 erfolgt der Antrieb mittels der Scheibe k in irgend einer geeigneten Weise.According to FIG. 5, the pump is designed without an annular space for the closure of the liquid, but, as can easily be seen, an inner, cylindrical wall could also be cast onto the housing b. The spring g for driving the shaft i can be replaced by another drive device in the double-acting arrangement. According to FIG. 5, the drive takes place by means of the disk k in any suitable manner.

Fig. 8 und 9 zeigen ein Ventil, bei welchem das Verhältnis zwischen Gas und Luft in einfacher Weise geändert werden kann. Das zylindrische Rohr t ist in diesem Falle mit einer Hülse 22 umgeben, welche große Einlaßöffnungen 23, 24, 25 für das Gas, den Auslaß des Gemisches und die Luft besitzt. Die Hülse kann durch einen Handgriff 26 gedreht werden, welcher durch das äußere Gehäuse hindurchtritt und in einem Schlitz 27 beweglich ist, der durch eine mit dem Handgriff verbundene Kappe 28 abgeschlossen ist, damit kein Gas entweicht.8 and 9 show a valve in which the ratio between gas and air can be changed in a simple manner. The cylindrical tube t is surrounded in this case with a sleeve 22 which has large inlet openings 23, 24, 25 for the gas, the outlet of the mixture and the air. The sleeve can be rotated by a handle 26 which passes through the outer housing and is movable in a slot 27 which is closed by a cap 28 connected to the handle so that no gas escapes.

Die Wirkungsweise dieses Ventiles ist die folgende: Bei der Stellung der Fig. 9 wird die geringste Gasmenge angesaugt; hier stehtThe mode of operation of this valve is as follows: In the position of FIG sucked in the smallest amount of gas; it says

die Hülse 22 so, daß ihre Öffnung sich genau mit der Gasöffnung des Ventiles deckt. Verschiebt man nun die Hülse 22 in der Richtung des Pfeiles, wie Fig. 9 zeigt, so wird dadurch die angesaugte Gasmenge vergrößert, und zwar aus folgendem Grunde: Bei Bewegung des Ventilkörpers t bleibt der Schlitz ν länger verdeckt als in der Stellung der Fig. 9; infolgedessen wird unter der sich gleichmäßig bewegenden Glockenpumpe ein gewisses Vakuum erzeugt, so daß, wenn nun der Schlitz ν frei wird, das Gas mit vermehrter Schnelligkeit einströmen wird. Hat der Schlitz ν beispielsweise die Mitte der Gaseinlaßöffnung erreicht, so wird bei der Stellung der Fig. 9 a dementsprechend genau ebensoviel Gas angesaugt sein wie bei der Stellung der Fig. 9, denn die Verzögerung des Beginns wird durch, die erhöhte Geschwindigkeit der Gaseinströmung ausgeglichen.the sleeve 22 so that its opening coincides exactly with the gas opening of the valve. If the sleeve 22 is now moved in the direction of the arrow, as shown in FIG. 9, the amount of gas sucked in is thereby increased, for the following reason: When the valve body t is moved , the slot ν remains covered longer than in the position in FIG. 9; As a result, a certain vacuum is created under the bell-shaped pump, which moves evenly, so that when the slot ν is now free, the gas will flow in with increased speed. If the slot ν has reached the center of the gas inlet opening, for example, exactly as much gas will be sucked in in the position of FIG. 9 a as in the position of FIG. 9, because the delay in the beginning is compensated for by the increased speed of the gas inflow .

Da nun durch den Schlitz ν noch Gas.angesogen werden kann, wenn er schon vor dem den Gaseinlaß abschließenden Wege liegt, so ist klar, daß bei der Stellung der Fig. 9 a mehr Gas angesaugt wird als bei der Stellung der Fig. 9. Man hat also die Möglichkeit, durch Verstellen der Hülse 22 die angesaugte Gasmenge zu regeln.Since gas can still be sucked in through the slot ν if it is already in front of the path closing the gas inlet, it is clear that more gas is sucked in in the position of FIG. 9a than in the position of FIG. 9. It is therefore possible to regulate the amount of gas sucked in by adjusting the sleeve 22.

Claims

Patent Claims:

1. Gas mixer, in which gas and air are sucked into the delivery chamber of the pump through valves controlled by the pump in predetermined quantities, characterized in that a hollow cylindrical rotating valve (t) is driven synchronously with the bell pump (α), so that during the suction stroke of the pump bell the passage opening (v) of the valve is connected one after the other to the gas inlet (y) and the air inlet (x) and during the pressure process of the pump bell to the outlet pipe (\) for the gas-air mixture.

2. Gas mixer according to claim 1, in which the pump bell (α) with the valve (t) is driven by a spring motor (gj , so that the pump bell receives a fast suction stroke and a slow compression stroke.

3. Gas mixer according to claim 1, characterized in that the pump bell (a) is arranged in a closed housing (9) which by means of a tube (8) is connected to a partition (14) in two separate chambers (15, 16) split valve is connected, so that gas and air are sucked in as the pump bell goes up and down and gas-air mixture is conveyed at the same time.

4. Gas mixer according to claim 1 and 3, characterized in that an opening sleeve (22) is arranged around the inlet and outlet valve ft) so that the openings of the sleeve can be adjusted against the passage openings of the valve by the amount to enlarge the sucked gas.

1 sheet of drawings.