DE18495C - Neuerungen an direkt wirkenden Dampfpumpen mit Kondensator - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 14: Dampfmaschinen.

Patentirt im Deutschen Reiche vom l. November 1881 ab.

Bei der vorliegenden Construction ist das Ziel erstrebt, eine Dampfpumpe zu schaffen, die einfach, sicher wirkend und im Dampfverbrauch ökonomisch ist. Die Anordnung steht zwischen Cameron's Patent (von Tangye Brothers in Birmingham ausgeführt) und Blake's Patent (von Owens & Co. in London ausgeführt); sie soll die Sicherheit' des ersten Systems mit der Einfachheit des zweiten verbinden.

Ein Condensator unterstützt die Sicherheit der Wirkungsweise und bildet einen wesentlichen Theil der Erfindung.

Fig. ι und 2 stellen die Längenansicht bezw. den Grundrifs der direct wirkenden Dampfpumpe mit Condensator dar.

An der Seite des Dampfcylinders, der mit Dampfkanälen in der gewöhnlichen Weise versehen ist, und unterhalb des Schieberkastenflantsches ist ein in einer entsprechenden Höhlung sich bewegender Stahlphmger χ χ, Fig. 3 und 4, angeordnet, dessen Aufgabe es ist, abwechselnd die rechte und die linke Seite des Hauptschieberplungers b b mit dem Abdampfrohr in Verbindung zu bringen und somit die Umsteuerung des Dampfschiebers, wie weiter unten beschrieben ist, zu bewerkstelligen.

Dieser Vorsteuerplunger χ χ erhält eine zur Bewegungsrichtung des Kolbens α entgegengesetzte Bewegung, wenn der letztere sich dem einen oder dem anderen Ende des Cylinders nähert und zwar wie in Fig. 3 und 4 dargestellt, am rechten Ende des Cylinders durch den Drehknaggen ζ ζ, und am linken Cylinderende dadurch, dafs der Kolben a_x, an der Oeffnung i vorbeigehend, Dampf durch den Kanal i I₁, durch die in den Vorsteuerplunger χ χ eingedrehte Nuth z₃ und das Loch z₄ gelangen läfst. Der von links auf die gröfsere Fläche des Differentialplungers χ χ wirkende Dampf schiebt den letzteren dann nach rechts hinüber.

Dieser Vorsteuerplunger χ χ mit dem Drehknaggen ζ ζ stellt den wesentlichen Theil der Construction dar. Er hat eine vom Schieberplunger b b ganz unabhängige Bewegung, und könnte unter Umständen auch wohl selbst die Rolle eines Hauptschieberplungers übernehmen. Aus Fig. 3 und 4 ist ersichtlich, dafs der Plunger χ χ, wenn er in der gezeichneten Stellung oder in der entgegengesetzten sich befindet, vermittelst des mit dem Abdampfrohr communicirenden Kanals h die Oeffnungen e_t bezw. e in Verbindung mit dem Abdampfrohr setzt; und da ferner e_x bezw. e wiederum durch /", bezw. / mit den entsprechenden Räumen hinter dem Hauptplunger b b communiciren, so wird auch, der Stellung des Differentialplungers χ χ entsprechend, bald die rechte Höhlung f_x, bald die linke f mit dem Abdampfrohr in Verbindung gesetzt, aber stets nur eine von beiden.

Durch den Kanal ^₂ ^und die Oeffnungen d und d_x (s. Fig 6) sind die Höhlungen / und J₁ stets dem Dampfe zugänglich, woraus folgt, dafs der Steuerplunger b b, sobald der Vorsteuerplunger χ χ eine Bewegung (sei es durch Anstofs des Kolbens α an den Drehknaggen ζ ζ, oder durch Zuflufs von frischem Dampf hinter die gröfsere Fläche X₂ des Differentialplungers xx) ausführt, der Schieberplunger b b und mit ihm der Dampfschieber nach links bezw. rechts hinüber geworfen wird und somit die Umkehr der Bewegung des Kolbens a_x eintritt.

Die Aufeinanderfolge der Steuerungsbewegungen ist nachstehende (vergl. Fig. 3 und 4): Wenn der Dampfkolben α sich in der Richtung des Pfeils bewegt, also der Schieberplunger sich in der in Fig. 3 gezeichneten Stellung befindet, so stöfst er in einer geringen Entfernung vom Ende des Cylinders an den Drehknaggeri ζ ζ und bewegt dadurch den Vorsteuerplunger χ χ von rechts nach links, wodurch die linke Hauptplungerhöhlungy mit dem Abdampfrohr in Verbindung gebracht wird. Der Hauptplunger b b mit dem Schieber bewegt sich dadurch ebenfalls von rechts nach links; denn auf der rechten Seite des Plungers /, lastet nun allein der Dampfdruck. Bei der Bewegung des Vorsteuerplungers χ χ lastet anfangs auf der gröfseren 'Rückenfläche X₂ der volle Dampfdruck. Ist jedoch der Plunger in seiner Mittelstellung angekommen, so wirkt nun, durch die Bohrung H₁, die Ringnuth z'₃ und Oeffnung z₄, auf die Fläche X₂ nur die Spannung des Dampfes vor dem Kolben, während auf der kleineren Fläche bei dem Knaggen voller Dampfdruck lastet. Hierdurch wird ein etwaiges Rückschnellen von xx, wie es häufig bei den Cameron-Pumpen vorkommen soll, vermieden.

Ebenso sicher ist die Umkehr der Bewegung, wenn der Kolben α sich in der dem Pfeil entgegengesetzten Richtung bewegt. Fast am Ende des Hubes angekommen, legt er die Oeffnung i dem Eintritt des Hinterdampfes frei. Derselbe strömt durch H₁, durch die in den Plunger χ χ eingedrehte Nuth Z₃ und das horizontale Plungerloch z₄, Fig. 3, nach der gröfseren Rückseite X₂ des Differentialsteuerungsplungers χ χ, und dieser wird wegen der gröfseren Druckfläche x₂ nach rechts geschnellt. Der Vorsteuerplunger ist nun wieder in der Stellung Fig. 3. Infolge dessen lastet auf der linken Seite des Hauptplungers b b allein der Dampfdruck, und, diesem folgend, wird derselbe nach rechts hinüber geworfen. Die Umkehr der Kolbenbewegung tritt ein, der Kolben bewegt sich wieder in der Richtung des Pfeils. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, schliefst der kleine Plunger χ χ, wenn er sich in seiner Rechtsstellung befindet, selbst das Dampfeintrittsloch z,, und dadurch soll die ungünstige Wirkung der hinter dem Kolben α eintretenden Abdampfspannung auf den Plunger χ χ, wenn der Kolben sich in seiner äufsersten Stellung links befindet, vermieden werden, wie nach Angabe der Patentinhaber bezügliche Versuche bestätigt haben.

Eine andere Construction, die ungünstige Einwirkung der im Augenblick der Bewegungsumkehr hinter dem Kolben α eintretenden Abdampfspannung auf den Differentialplunger χ χ zu umgehen, ist in Fig. 5, 6, 7 und 8 angegeben. Es ist hier ein Kugelrückschlagventil / an einer beliebig zu wählenden Stelle der kleinen Dampfkanäle H₁ eingeschaltet. Die Rückfläche des Kugelventils ist durch den Kanal p mit dem Hauptdampfkanal c verbunden, und die Fläche X₂ des Differentialkolbens χ χ erhält daher andauernden Dampfdruck während der äufsersten Stellung links des Kolbens a_x. Denn, wenn die Spannung hinter dem Kolben wechselt, ist der Schieber auch so weit vorgeschritten, dafs der durch c und / eintretende Dampf die Kugel zurückgeschleudert hat und dieser frische Dampf nun sofort an dem Plunger χ χ zur Wirkung kommt.

Die Sicherheit der Umsteuerbewegimg, welche wesentlich von der schnellen Entlastung der einen oder der anderen Plungerfläche abhängt, wird in hervorragender Weise unterstützt und garantirt durch den Condensator. Derselbe ist in seiner Zusammengehörigkeit mit der direct wirkenden Pumpe in Fig. 1 und. 2 und in seinen Details in Fig. 9 und 10 dargestellt.

Neu ist es nicht, bei direct wirkenden Dampfpumpen den Abdampf des Cylinders direct vom Saugstrahl der Wasserpumpe aufsaugen zu lassen und so eine Condensation des Abdampfes zu veranlassen, aber neu ist die Construction, wie dies im Zusammenhange mit automatisch wirkenden Anstell- und Rückschlagdoppelventilen bewerkstelligt wird, deren Oeffnen und Schliefsen durch den saugenden Wasserstrahl unter Zuhülfenahme des Ventils f, Fig. 10, ttnd der Hebel- und Federcombination i k I bewerkstelligt wird.

Der Condensator besteht zunächst aus einem dreiwandigen, cylindrischen Gefäfs, Fig. 9 und 10. Bei m ist dasselbe an dem Saugeflantsch der Wasserpumpe befestigt; es bildet gewissermafsen ein Zwischenglied in der Saugeleitung. Dem Körper des Condensators direct angegossen ist das Ventilgehäuse q q. Darin befindet sich das Doppelventil ee_x. Bei c findet der Anschlufs an die Abdampfleitung des Dampfcylinders statt. Durch Ventil C₁ strömt der Abdampf in den Condensator; durch Ventil e und Rohrstutzen d kann event, der Abdampf, auch ohne 'in den Condensator zu treten, in die Atmosphäre gelangen.

In den inneren Gefäfsraum a_x, der oben durch das Ventil / abgeschlossen wird, tritt das von der Pumpe aufgesogene Wasser ein, passirt das genannte Ventil und strömt über den cylindrischen Wulst h in die Condensationskammer Zi₁ Ji₁, vor seinem Eintritt sich mengend mit dem durch gg und JiJi strömenden Abdampf bezw. denselben aufsaugend. Zieht die Pumpe Wasser, d. h. arbeitet sie normal, so ist auch das Ventil / ganz geöffnet; das Ventil e ist dann geschlossen, und durch Ventil e_x tritt der Exhaustordampf in den Condensator. Der Schlufs der Ventile e und e_x wird gesichert durch Einschaltung des in der Zeichnung veranschaulichten Federapparates / in die Ventilstange Zz₁. Durch denselben werden etwaige Hubdifferenzen zwischen dem Doppelventil und

dem Wasserdurclilafsventil f ausgeglichen; auch kommt dadurch das Doppelventil stets federnd auf seine Sitze zurück. Das Ventil f ist durch das Gewicht ν belastet, so dafs es sich dem Druck des angesogenen Wasserstrahles entsprechend heben oder senken wird. Durch das kleine Loch n, Fig. 9, kann die etwa im oberen Theil h des Condensators sich ansammelnde Luft entweichen.

Claims (4)

1. Patent-An Sprüche:

   Die in den Fig. 1 bis 10 dargestellten und in ihrem Princip, sowie ihrer Ausführung nach besprochenen Constructionen, speciell:
   i. Der die Umsteuerung des Hauptvertheilungsschiebers veranlassende Differentialsteuerungsplunger χ χ, dessen Bewegung auf einer Seite des Dampfcylinders durch den vom Kolben zu hebenden Drehknaggen zz, auf der anderen Seite durch die Einwirkung des vom Cylinder durch Loch i direct einströmenden Dampfes auf die gröfsere Fläche des Differentialplungers χ χ geschieht, wodurch die in den letzteren eingedrehte Kanalnuthe X₁ bald die linke, bald die rechte der stets unter Dämpf stehenden cylindrischen Hauptplungerhöhlungen mit dem Abdampfrohr in Verbindung setzt und somit die Umkehr der Kolbenbewegung im Dampfcylinder veranlafst.
2. 2. Zur Verbesserung der Exactität und der Geschwindigkeit der Schieberbewegung: die Verbindung des Cylinders mit einem Condensator mit automatisch wirkendem Anstell- und Rückschlagdoppelventil, welch letzteres, dem Durchgang des Wassers durch die Pumpe entsprechend, den Abdampf selbstthätig beim Anlassen der Pumpe in die Atmosphäre bezw. zur Erzeugung eines Vacuums bei normalem Gang in den Condensator leitet.
3. 3. Die Anwendung des unter 1. erwähnten Steuerungsapparates für Dampfhämmer oder andere Maschinen, die zu ihrer Bewegung eines direct wirkenden Dampfcylinders bedürfen.
4. 4. Die Benutzung des Steuerungsapparates für Motorencylinder, deren Kolben durch irgend ein Gas oder eine Flüssigkeit getrieben werden.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.