DE199C - Entlastetes Schachtpumpenventil mit oberem Lüftungsventil bezw. ohne letzteres - Google Patents

Description

PATENTSCHRIFT

Klasse

R. DAELEN in DÜSSELDORF.

Entlastetes Schachtpumpen-Ventil mit oberem Lüftungs-Ventil, bezw. ofi% letzl

Patentirt im Deutschen Reiche vom I. August 1877 ab.

Bei der zunehmenden Schachtteufe, noch mehr aber bei den in neuerer Zeit in Anwendung gekommenen, unterirdischen Wasserhaltungsmaschinen, wobei die ganze Druckhöhe auf nur einem Druckventil lastet, sind die Uebelstände des sonst sich am besten bewährenden mit Leder oder Kautschuk gedichteten Ventils so grofs geworden, dafs man dieses verlassen mufste, weil der Ueberdruck, welcher von der Pumpe aus auf das Ventil ausgeübt werden mufs, um denjenigen Druck, welcher auf das Ventil lastet, zu überwältigen, zu grofs wurde. Die nun in Anwendung gebrachten Differentialventile und andere Systeme haben wohl zum Theil die grofsen Kraftverluste und Stöfse vermindert, aber es sind hierbei, wieder andere Uebelstände eingetreten, die zum Theil fast ebenso grofs sind, als die beseitigten. Bei den Differentialventilen hat man die Dichtungsfläche, wo Metall auf Metall schlägt, so klein als möglich gemacht; diese Flächen werden nun aber durch das harte Aufschlagen bald zerstört.

Das hier in Fig. 1 dargestellte Ventil wird die oben angeführten Uebel beseitigen, wie man aus Folgendem ersehen wird.

Das dargestellte Ventil ist ein gewöhnliches Tellerventil mit elastischer Dichtung und grofser Aufschlagfläche, welche das Zerstören des Leders oder Kautschuks verhindert. Der grofse Unterschied der Flächen über und unter dem Ventil, welcher hierdurch entsteht, wird durch die Fläche des Kolbens A vollständig aufgehoben, denn wenn unter dem. Ventil ein nur sehr geringer Ueberdruck entsteht, so wirkt dieser gleichzeitig auf die untere Ventilfläche und die des Kolbens A. Diese beiden Flächen zusammen aber sind eben so grofs als diejenige über dem Ventil; beim Heben des Ventils entsteht mithin kein Kraftverlust und daher auch kein Stofs. Der Raum B über dem Kolben ist theils mit Luft, theils mit Wasser gefüllt und steht durch den hohlen Steg mit dem Raum über und unter dem Ventil in Verbindung. Diese Verbindungen sind jedoch beide mit je einem Ventil α und b geschlossen. Das Ventil α öffnet sich nur in dem Fall, wenn beim Heben des Hauptventils der Druck in dem Raum B gröfser wird als in. C. Das Ventil b aber öffnet sich beim Ruhestand des Hauptventils, um beim Saugen der Pumpe in dem Raum B ein gleiches Vacuum herzustellen, wie in der Pumpe selbst. Dieses Vacuum erleichtert dann die nächste Hebung des Hauptventils.

Die einfache, solide, zusammenhängende und dauerhafte Construction dieses Ventils ermöglicht eine etwa nothwendig werdende Auswechslung in der kürzesten Zeit. Beide, sowohl Saug- als Druckventil, können ganz gleich sein.

Das in Fig. 2 dargestellte Druckventil ist ein gewöhnliches Tellerventil mit Lederdichtung, welche eine Auflage hat, die einem grofsen Druck widerstehen kann. Nehme man den Druck zu 40 Atmosphären an; die obere Fläche des Ventils ist 132,7 qcm; so steht auf dem Ventil ein Druck von 5308 kg. Die Fläche unter dem Ventil ist nur 78,5 qcm. Wollte man nun durch einen Ueberdruek die 5308 kg überwältigen, so würde dieser 26 Atmosphären betragen, mithin zusammen 66 Atmosphären. Hieraus folgt, dafs solche Ventile nicht mehr angewendet werden könnten, wenn der schädliche Ueberdruck nicht beseitigt oder compensirt würde; es geschieht dies jedoch einfach durch den Kolben b, welcher sich in dem Cylinder E bewegt. Der Raum C über dem Kolben, welcher theils mit Wasser, theils mit Luft gefüllt ist, steht mittelst der Oeffnung e, welche durch das Ventil χ geschlossen ist, mit dem Raum B unter dem Ventil a in Verbindung. Sobald die Pumpe nun anfängt zu saugen und hier ein Vacuum entsteht, so öffnet sich das Ventil c und so wird ein gleiches Vacuum im Raum C hergestellt. Nehme man dieses zu */₂ Atmosphäre an; da.die Kolbenfläche hier 50 qcm beträgt, macht = 25 kg, die untere Fläche des Kolbens hat 54,1 qcm; sobald der Pumpenkolben nun zurückwirkt und der Druck 40 Atmosphären erreicht, so ist der Gesammtdruck unter dem Kolben b und Ventil a = 5276,7s kg. Es fehlen.. mithin nur 31,25 kg, um dem Druck über dem Ventil gleich zu kommen. Dieser kleine Unterschied liefse sich durch Vergröfserung des Cylinders E leicht ausgleichen, aber es ist besser, wenn dieser kleine Ueberdruck bestehen bleibt, denn es könnte sonst leicht der umgekehrte Fall eintreten und dann eine nachtheilige Gegenströmung entstehen.

Der grofse Ueberdruck im Verhältnifs der Fläche unter und über dem Ventil dauert nur einen Augenblick, denn sobald das Wasser zwischen die Dichtung dringen kann, ist kein Flächen- und Druckunterschied mehr vorhanden,

der Kolben hat mithin seine Wirkung vollendet, sobald er das Ventil nur etwas gelüftet hat; deshalb ist ihm auch nur eine kleine Hubhöhe gegeben. Das Ventil hebt sich dann frei und ist beim Niedergang auch nicht gehindert; zu gleicher Zeit wird der Kolben durch den Druck der im Raum C comprimirten Luft auf die Normalstelle zurückgeführt. Bei dem Saugventil müfste die Gonstruction etwas geändert werden; hier kann dieselbe jedoch, wie in Fig. ι dargestellt, in der Art bestehen bleiben, dafs nur das obere, kleine Ventil bleibt und c wegfällt. Wenn bei dem Saugventil der Druckunterschied auch nur ein kleiner ist, so wirkt der Kolben hier doch auch noch vortheilhaft, denn ohnedem würde die Saughöhe sich um 4 m vermindern.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.