DE199716C

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Publication number: DE199716C
Application number: DENDAT199716D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 199716-KLASSE 27b. GRUPPE

OTTO MARQUARDT in BERLIN.

Naßluftpumpe. Patentiert im Deutschen Reiche vom 6. November 1906 ab.

Vorliegende Erfindung betrifft eine doppeltwirkende. Naßluftpumpe, welche hohe Tourenzahlen und hohes Vakuum ermöglicht.

Zur Erzielung hoher Tourenzahlen ist es nötig, bei der Wasserförderung etwas Luft zu haben; die Erzielung hohen Vakuums macht es dagegen wieder nötig, bei der Luftförderung auch etwas Wasser im Zylinder zu haben, zu dem Zweck, die bei der Kompression auftretende Wärme zu vermindern, den schädlichen Raum auszufüllen, zwecks besserer Dichtung den Kolben naß zu halten und zwecks luftdichten Abschlusses dauernd eine Wasserschicht über den Druckventilen zur Verfügung zu haben.

Die bis jetzt bekannten Pumpen haben hohes Vakuum nur bei zweistufiger Kompression erzielen können, wobei man in der Regel einfachwirkende Pumpen verwendet hat, und, meistens um sehr hohes Vakuum zu erzielen, ' Luft und Wasser getrennt abgeführt hat.

Die Pumpe vorliegender Erfindung vermag sehr hohes Vakuum und hohe Tourenzahlen bei ruhigem Gang in einstufiger Kompression und in doppeltwirkender Ausführung zu erzielen. Dadurch wird die Pumpe in ihren Abmessungen wesentlich kleiner und billiger gegenüber den bis jetzt bekannten Ausführungen. Die Pumpe vorliegender Erfindung bedeutet daher einen wesentlichen technischen Fortschritt.

Ungefähr in der Mitte des vertikal angeordneten Pumpenzylinders sind in bekannter AVeise Schlitze am ganzen Umfang angeordnet ; diese Schlitze stehen unmittelbar mit einem Ringraum in Verbindung", dem das abzuführende Kondensat und die abzuführende Luft durch ein gemeinschaftliches Rohr von einem Oberflächenkondensator oder irgendeiner anderen Stelle zugeführt wird.

Das Wesen der Erfindung besteht nun darin, daß der Luftpumpenkolben in seiner oberen Totlage die eben. erwähnten Schlitze freigibt, sie aber in seiner unteren Totlage bedeckt hält, so daß niemals eine Verbindung zwischen der Saugleitung durch die Schlitze hindurch nach dem oberen Zylinderraum stattfindet, sondern die Schlitze ausschließlich eine Verbindung mit dem unteren Zylinderraum herstellen können. Das Kondensat gelangt daher nur bei der oberen Totlage des Kolbens, und zwar ausschließlich durch die Schlitze in die Pumpe, und zwar nur auf die untere Zylinderseite, indem es durch den großen, durch die Schlitze dargebotenen Querschnitt in die untere Zylinderseite der Pumpe hineinläuft. Dabei tritt auch etwas Luft in den unteren Zylinderraum mit ein. Beim Niedergang des Kolbens wird nach Abschluß der Schlitze durch den Kolben die in die untere Zylinderseite eingefüllte Kondensatmenge einschließlich der eingetretenen geringen Luftmenge komprimiert und derart durch die auf der unteren Zylinderseite sitzenden Druckventile hindurchgedrückt, daß zuerst das infolge seiner Schwere unten befindliche Wasser und dann die Luft durch dieselben hindurchtritt.

Während so die untere Zylinderseite der Pumpe die ganze Kondensatmenge aufnimmt, bewirkt die obere Zylinderseite die Fortschaffung der Luft, indem bei dem Abwärtsgang des Kolbens die Luft aus der gemeinschaftlichen Zuführungsleitung von Kondensat

und Luft durch eine Verbindungsleitung und durch auf der oberen Zylinderseite angebrachte Saugventile während des ganzen Niederganges des Kolbens in den oberen Zylinderraum eingesaugt wird. Beim Aufwärtsgang des Kolbens schließen sich in bekannter Weise die Saugventile und öffnen sich nach erfolgter Verdichtung ebenfalls oben angebrachteDruckventile, um die Luft austreten zu lassen.

ίο Die Wirkungsweise der beiden Kolbenseiten unterscheidet sich daher zunächst voneinander dadurch, daß auf der oberen Kolbenseite Luft durch Saugventile während des ganzen Saughubes angesaugt wird, wobei die im Zylinderumfang angebrachten Schlitze stets von dem oberen Zylinderraum abgesperrt bleiben, während auf der unteren Kolbenseite das ganze Kondensat nebst der etwa miteingetretenen Luft nur während der Dauer der Öffnung der Schlitze in die untere Seite eingefüllt wird.

Ein weiterer wesentlicher Punkt der vorliegenden Erfindung besteht nun noch in der Verbesserung des trockenen Luftpumpenganges der oberen Zylinderseite durch Wassereinspritzung, indem ein kleiner Teil des auf die untere Zylinderseite eingefüllten Kondensats in der Nähe des unteren Totpunktes durch einen in der Zylinderwand angebrachten Umführungskanal von bestimmtem Querschnitt von der unteren Kolbenseite in den Luftraum der oberen Kolbenseite eingespritzt wird.

Kurz bevor der Kolben in der unteren Totlage ankommt, gibt er eine, oder wenn notwendig, mehrere öffnungen in der Zylinderwand frei, welche mit einem oder mehreren nach der unteren Kolbenseite führenden Umführungskanälen in Verbindung steht, durch die während eines kleinen Bruchteiles'des Kolbenweges eine gewisse Kondensatmenge von der unteren auf die obere Kolbenseite übergeführt wird.

Auf diese Weise wird der oberen Kolbenseite, und zwar ausschließlich durch die Umführung von der unteren Seite her, so viel Wasser zugeführt, daß der Kolben naß geht, daß die bei der Luftkompression auf der oberen Seite auftretende Wärme durch das Wasser abgeführt wird, ähnlich wie bei sogenannten nassen Kompressoren, daß der schädliehe Raum auf der oberen Kolbenseite durch Wasser angefüllt wird, und daß sich über den Druckventilen der oberen Kolbenseite stets eine zum dichten Abschluß von der Atmosphäre nötige Wasserschicht befindet.

In den Fig. I bis 4 ist die Naßluftpumpe in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.

In Fig. ι ist der Kolben in der unteren, in Fig.¹ 2 in der oberen Totlage gezeichnet. Fig. 3 stellt einen Schnitt durch den Ventilkasten der oberen Kolbenseite dar, während Fig. 4 eine Ansicht auf die Druckventile der unteren Zylinderseite mit dem Überströmkanal darstellt.

ο stellt den vertikal angeordneten Pumpenzylinder, b den Kolben dar. Die Pumpe steht mit einem Oberflächenkondensator durch den Stutzen I in Verbindung, durch den Luft und Kondensat vom Kondensator aus eintreten. Der Stutzen / ist so angebracht, daß ihm das Wasser aus dem Kondensator zufließt. Durch Verbindung h gelangt das Kondensat und ein Teil der Luft in den ringförmigen Verbindungsraum in und von da durch in der Zylinderwand in etwa Hubmitte angebrachte Schlitze g, welche der Kolben nur in seiner oberen Totlage (s. Fig. 2) freigibt, in den unteren Zylinderteil. Beim Niedergang überschneidet der Kolben die Schlitze g, und das eingeführte Wasser und die miteingetretene Luft werden in bekannter Weise komprimiert und durch die Druckventile d, Rohr c und Stutzen p hinausgeschafft.

Dadurch, daß auf der unteren Kolbenseite durch die Schlitze mit dem Kondensat auch etwas Luft miteinströmt, wird ein ruhiger elastischer Gang der unteren Seite selbst bei hohen Tourenzahlen bewirkt.

Die obere Seite des Zylinders befördert nur Luft, und zwar wird die Luft nur durch den Stutzen / und Saugventil c in den Zylinder eingesaugt und durch Druckventile d und Stutzen p aus dem Zylinder hinausgeschafft. Eine Verbindung der oberen Kolbenseite mit dem Ansaugraum m durch Schlitze g bestellt nicht.

Damit der Kolben der besseren Dichtung und Schmierung usw. wegen naß geht, wird, bevor der Kolben an seiner unteren Totlage ankommt, der in der Zylinderwand angebrachte Schlitz h' freigegeben. Der Schlitz h' steht mit einem entsprechend dimensionierten, in der Zylinderwand angebrachten Umführungskanal i und einem Schlitz h mit der unteren Zylinderseite in A^erbindung, so daß eine Wassermenge entsprechend dem Querschnitt des Umführungskanals in der Nähe der unteren Totlage von der im Kompressionszustand befindlichen unteren Kolbenseite durch h, i und h' auf die obere Kolbenseite übertritt. Hierdurch bekommt die obere Kolbenseite Wasser, welches bewirkt, daß der Kolben naß geht, die bei der trockenen Kompression sonst auftretenden hohen Temperaturen vermieden werden, der schädliche Raum mit Wasser ausgefüllt wird und die oberen Druckventile unter Wasser stehen.

Claims

Patent-Anspruch :

Raschlaufende, senkrechte, doppeltwirkende Naßluftpumpe mit einer gemeinschaftlichen Zuführungsleitung für Luft und Kondensat, ■ dadurch gekennzeichnet,

daß das fortzuschaffende Kondensat ausschließlich in die untere Kolbenseite der Pumpe durch im Umfang des Luftpumpenzylinders angebrachte Schlitze, welche infolge ihrer Lage eine Verbindung des Wasseransaugraumes mit der oberen Kolbenseite nicht zulassen, eingefüllt wird, während die Luft aus der gemeinschaftlichen Zuführungsleitung mittels Verbindungsrohr und Saugventile während des g'anzen Saughubes nur in die obere Zylinderseite gefördert wird, wobei bei der unteren Kolbenseite der stoßfreie Gang der Pumpe in bekannter Weise dadurch gesichert ist, daß mit dem Kondensat auch etwas Luft auf die untere Seite gelangt, während dagegen ein kleiner Teil des auf der unteren Seite geförderten Kondensats kurz vor der unteren Totlage mittels eines vom Kolben gesteuerten Umführungskanals auf die obere Zylinderseite gespritzt wird, zu dem Zweck, auf der oberen Seite den schädlichen Raum mit Wasser auszufüllen, die Temperaturerhöhung bei der Verdichtung der Luft zu verhindern und die Druckventile unter Wasser zu halten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.