DE168590C

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Publication number: DE168590C
Application number: DENDAT168590D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Vorliegende Erfindung' betrifft die Steuerung von Wassersäulenmaschinen, welche ohne Kurbel und Schwungräder die schnelle Hin- und Herbewegung schwerer Massen bewirken, und bei welchen die Zu- und Ableitung des Triebmittels durch die Lageänderung zweier innerhalb eines Verteilungsgehäuses auf einer gemeinsamen Stange befindlicher Steuerkolben erfolgt. Sie ist für solche Maschinen bestimmt, bei denen die Zufuhr des Druckwassers nur für einen Teil des Kolbenweges und die Fortsetzung des letzteren durch die lebendige Kraft der in Bewegung gesetzten Massen erfolgt.

Das Neue gegenüber den bisherigen Ausführungen besteht im wesentlichen darin, daß der Abstand der Steuerkolben voneinander kleiner ist als der Abstand der Wasserzu- und -abflußleitungen voneinander,

ao wodurch auf den nur während eines Teiles seines Hubes unter Druck stehenden, während des übrigen Teiles aber durch die lebendige Kraft der bewegten Massen fortgetriebenen Arbeitskolben vor dessen Eintritt in seine Endstellung ein Gegendruck ausgeübt wird, der den schließlichen Stillstand und den Richtungswechsel dieses Kolbens und der durch ihn zum Hin- und Hergang veranlaßten Massen hervorbringt. Hierdurch wird ein stoßfreier Gang der Maschine gewährleistet. Ferner wird der Verschluß beider Enden des zylinderförmigen Steuergehäuses durch Kolben gebildet, welche sich auf den Enden der Kolbenstange der beiden Steuerkolben befinden und die infolge ihres größeren Durchmessers gegenüber jenen der Steuerkolben einen zur Unterstützung des zwangläufig bewirkten Vorschubes der Kolbenstange dienenden Drucküberschuß nach der jedesmaligen Bewegungsrichtung der Steuerkolben veranlassen.

Auf der Zeichnung ist die Steuerung im Schnitt veranschaulicht.

α ist ein längerer Hohlzylinder mit seitliehen Rohransätzen, von denen ein inmitten der Länge dieses Zylinders befindlicher Stutzen b die zum Druckraum einer Hochdruck-Zentrifugalpumpe oder eines Sammlers führende Rohrleitung aufnimmt, während sich an die beiden nahe den Enden des Zylinders in diesen einmündenden Stutzen c, c¹ die zu einem gemeinsamen Sammelbehälter führenden Ableitungen des verbrauchten Druckwassers und an zwei näher der Mitte liegende Abzweigungen d, d¹ die Rohre m und n, welche die Verbindung mit den vor und hinter dem Arbeitskolben q befindlichen Räumen des Druckzylinders 0 herstellen, anschließen. Die für die Erzielung der Hin- und Herbewegung des Arbeitskolbens q erforderliche Verbindung der letztgenannten Räume abwechselnd mit der Zuführungsleitung des frischen Druckwassers und der Ableitung des verbrauchten erfolgt ebenfalls in bekannter Weise mit Hilfe zweier auf gemeinsamer Kolbenstange e innerhalb des Zylinders α befindlicher Kolben/, f¹. Während indes bisher der Raum zwischen diesen KoI-

Claims

ben derartig bemessen ist, daß bei gemeinsamer Längsverschiebung derselben mit der Zuführung des Druckwassers zu der einen .Seite des Betriebskolbens sofort die Ab-Strömung des auf der anderen Seite befindlichen verbrauchten Wassers eintritt, sind im vorliegenden Fall die Abstände der Kolben und auch die der beiden Stutzen d, d^l voneinander derartig gewählt, daß während jedes

ίο einzelnen Kolbenweges die Verbindung des derzeitigen Druckraumes des Arbeitszylinders mit der Druckwasserzuleitung zu einer bestimmten Zeit unterbrochen und gleichzeitig die Verbindung dieses Raumes mit der Wasserableitung hergestellt, sowie im weiteren Verlauf des Kolbenweges die Abströmung des verbrauchten Wassers unterbrochen und der betreffende Zylinderraum mit der Druckleitung in Verbindung gebracht wird. Ferner sind hier im Gegensatz zu den bisherigen Ausführungsarten solcher Steuerungen an den Enden der Kolbenstange e zwei Kolben g, g¹ angeordnet, welche einen größeren Durchmesser als die auf dem mittleren Teil dieser Stange befindlichen haben.

Die gleichzeitige Verschiebung sämtlicher auf gemeinsamer Stange befindlicher Steuerkolben erfolgt mit Hilfe eines an das gabelförmige Ende h der Stange angreifenden doppelarmigen Hebels /, der an einem Ende an zwei von einem seitlichen Arm i des Zylinders α getragenen schwingbaren Lamellen k angelenkt ist, während das andere Ende zwischen zwei Anschlagknaggen u und ν liegt, die sich im bestimmten, unter Umständen veränderbaren Abstand voneinander an der durch ihre Verbindung mit der Stange ρ des Arbeitskolbensq hin- und herbewegten Masse/ bezw. an dem auf einer Gleitbahn laufenden Tragtisch derselben befinden.

Beim Beginn des Betriebes ist die Verbindung der an die Stutzen b und d der Steuerung anschließenden Leitungen miteinander hergestellt. Der in seiner Endstellung befindliche Kolben q des Arbeitszylinders 0 wird durch das hinter ihn eintretende Druckwasser vorgeschoben, während das in dem Raum vor ihm befindliche verbrauchte Wasser durch sich an die Stutzen d¹ c¹ anschließende Leitungen dem an der letzteren derselben anschließenden höher gelegenen Sammelbehälter zugeführt wird. Die Zuströmung des Druckwassers wird indes unterbrochen, wenn der Knaggen u zum Anschlag gegen den Hebel / kommt und durch Vorschub der Stange e der Kolben f die Mündung des Stutzens d überschreitet. Trotz der dadurch veranlaßten Absperrung des Betriebsmittels wird der Kolben durch die lebendige Kraft der in Bewegung gesetzten schweren Masse weiter getrieben, während sich der hinter ihm größer werdende Raum mit Wasser füllt, das durch die derzeitige Verbindung der an Stutzen c und d anschließenden Leitungen aus dem Sammelbehälter des Abwassers an seinen Platz gelangt. Die bis dahin offen gehaltene Abströmleitung des verbrauchten Wassers wird durch das beim weiteren Vorschub der Stange e erfolgende Eintreten des Kolbens/¹ in den Raum zwischen den Stutzen c¹ d¹ geschlossen. Gleichzeitig wird infolge der durch diesen Kolbenstand hervorgerufenen Verbindung des Abströmraumes mit der Druckwasserleitung b ein Gegendruck auf den vordringenden Kolben q bewirkt, der diesen zur Verminderung seiner Geschwindigkeit, dann zum Stillstand und weiter zur Änderung seiner Laufrichtung veranlaßt, für welch letztere mit dem gleichzeitig eintretenden Rückschub der Steuerkolben sich die bisherigen Vorgänge wiederholen.

In Anlaß der Druckwirkung, welche das aus dem Arbeitszylinder 0 ausströmende Verbrauchswasser infolge seiner durch die große Geschwindigkeit seiner Bewegung hervorgerufenen lebendigen Kraft auf den Verschlußkolben g bezw. g¹ an der jedesmaligen Abströmseite des Steuerzylinders α ausübt, und der gleichzeitig auf den Verschlußkolben der entgegengesetzten Seite durch den vorgehenden Betriebskolben q hervorgerufenen Saugwirkung während des Abschlusses des Druckwassers von letzterem Kolben wird unter der Voraussetzung, daß der Durchmesser der Abschlußkolben g g'¹ größer ist als der der Steuerkolben ff ein Kraftüberschuß in Richtung der jedesmaligen Abströmseite auftreten , welcher die durch den Hebel / nach gleicher Richtung veranlaßte Bewegung der Steuerkolbenstange e zeitweilig zu unterstützen vermag. Doch darf die Größe dieses Überschusses, der indes in dem Augenblick der Verbindung der Abströmseite mit der Druckleitung aufgehoben wird, nicht so erheblich sein, daß er den Schub jener Stange ohne Hilfe des zwangläufig bewegten Hebels zu veranlassen imstande ist. Dementsprechend muß die Differenz im Durchmesser der in Betracht kommenden Kolben gewählt werden.

Pate nt-A ν Sprüche:

i. Steuerung für schwungradlose Wassersäulenmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Steuerkolben (ff ¹J voneinander kleiner ist als der Abstand der Wasserzu- und -abflußleitungen (d d^l) voneinander, wodurch auf den nur während eines Teiles seines Hubes unter Druck stehenden, während des übrigen Teiles aber durch die lebendige Kraft

der bewegten Massen fortgetriebenen Arbeitskolben (q) vor dessen Eintritt in seine Endstellung ein Gegendruck ausgeübt wird, der den schließlichen Stillstand und den Richtungswechsel dieses Kolbens und der durch rhn ' zum Hin- und Hergang veranlaßten Massen hervorbringt.
2. Aus führungs form der Steuerung nach Anspruch I, gekennzeichnet durch den Verschluß ' beider Enden des zylinderförmigen Steuerungsgehäuses (a) durch Kolben (g g¹), welche sich auf den Enden der Kolbenstange (e) der beiden Steuerkolben (ff ¹J befinden und die infolge ihres größeren Durchmessers gegenüber jenem der Steuerkolben einen zur Unterstützung des zwangläufig bewirkten Vorschubes der Kolbenstange dienenden Drucküberschuß nach der jedesmaligen Bewegungsrichtung der Steuerkolben veranlassen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.