DE222846C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT,

PATENTSCHRIFT

- M 222846 KLASSE 27b. GRUPPE

Luftpumpe mit ventillosem Kolben. Patentiert im Deutschen Reiche vom 15. Mai 1907 ab.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Luftpumpen mit einem ventillosen, auf und nieder gehenden Kolben, der bei der Abwärtsbewegung die Flüssigkeit (Luft und Wasser, 5 oder nur Luft), die beim vorhergehenden Aufwärtsgang in den Zylinder unter den Kolben gelangte, unter Druck setzt und gegen Ende der Abwärtsbewegung durch eine oder mehrere ventillose Kanäle von der unteren Seite des

ίο Kolbens nach der oberen schafft. Die bisher gebauten Pumpen dieser Art sind einfach wirkende Pumpen und können daher nur eine geringe Menge Fluidum aus einem Dampfkondensator fördern, außerdem erfordern sie eine beträchtliche Antriebskraft, weil während des größeren Teiles jedes Weges des Kolbens nach abwärts gegen ein Vakuum gearbeitet wird, das sich im oberen Teil des Zylinders zwischen Kolben und Zylinderdeckel bildet.

Zweck vorliegender Erfindung ist, diese Nachteile zu vermeiden und eine Pumpe der angegebenen Art zu schaffen, die eine größere Menge Flüssigkeit fördern kann und weniger Antriebskraft erfordert als die bekannten Pumpen derselben Größe.

Zu diesem Zweck ist der Pumpenzylinder nahe seinem oberen Ende mit einer oder mehreren Einlaßöffnungen versehen, die so angeordnet sind, daß sie mit der Saugleitung oder einem Kanal Verbindung haben, der zu einem Dampfmaschinenkondensator führt und die durch ein oder mehrere Rückschlagventile geöffnet oder geschlossen werden, so daß während der Abwärtsbewegung des ventillosen Kolbens und noch ehe das Fluidum, das bei der vonhergehenden Aufwärtsbewegung in den unteren Teil des Zylinders gelangte, in bekannter Weise durch einen oder mehrere ventillose Kanäle in den über dem Kolben befindlichen Teil des Zylinders geschafft wird, die Luft mit mehr oder weniger Dampf (weiter unten ist schlechthin von Luft gesprochen) in den oberen Teil des Zylinders durch die Öffnung oder die Öffnungen einströmt und bei der nächsten Aufwärtsbewegung des Kolbens mit der herübergeschafften Flüssigkeit zusammen vollständig aus dem Zylinder ausgestoßen wird.

Fig. ι stellt eine Luftpumpe für Kondensationszwecke in senkrechtem Schnitt durch die Mitte dar. Unter dem Zylinder a, in dem sich der von oben angetriebene veritillose Kolben b bewegt, ist eine Saugkammer c angeordnet. Der untere Teil des Pumpenzylinders a wird von einem ringförmigen Kanal e umfaßt, welcher bei e' mit dem unteren Ende des Zylinders und durch die Öffnungen / mit dem Innern des Zylinders weiter oben in Verbindung steht. Die Pumpe ist am oberen Ende mit Auslaßventilen g versehen und am unteren Ende mit Ventilen h, von denen eins dargestellt ist. Diese unteren Ventile können am Boden der Pumpe ringsum verteilt sein und gestatten der Luft oder dem Wasser, aus der Saugkamnier c in das Innere des Zylinders α zu gelangen, wenn sich der Kolben nach oben bewegt. .

In der Wand sind Öffnungen k in geeigneter Weise angebracht, durch welche beim Abwärtsgang des Kolbens Luft in den Raum über dem Kolben dringen kann. Die Luft tritt durch den Stutzen m zugleich mit Wasser in das Pumpengehäuse ein, welches in die Saug-

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kammer c fließt. Auf ihrem Wege nach den Öffnungen k gelangt sie durch einen Kanal ο und ein Luftventil η; dieses hebt sich selbsttätig, wenn der Druck im Zylinder α kleiner wird als im Kanal ο und schließt sich selbsttätig beim Ansteigen des Druckes in dem über dem Kolben gelegenen Teil des Zylinders. In der Zeichnung ist nur ein Luftventil dargestellt, es kann aber auch eine beliebige Anzahl

ίο angebracht sein. Die Wirkungsweise der Pumpe ist folgende:

Beim Abwärtsgang des Kolbens b tritt im Zylinder α eine Druckverminderung über dem Kolben ein, bis dieser die Lufteinlaßöffnungen k freigibt, durch welche alsdann Luft so lange in den Zylinder steigt, bis die Öffnungen f freigegeben werden.

Inzwischen sind die Luft und das Wasser, das während des vorhergehenden Au'fwärtsganges des Kolbens durch die unteren Ventile h in den unteren Teil des Zylinders α gesaugt war, unter Druck gesetzt, wobei die Luft zusammengepreßt wird, und sowie der Kolben die Öffnungen / freigibt, werden die Luft und das Wasser durch den ringförmigen Kanal e und die Öffnungen f in den Zylinder α über den Kolben b gepreßt, wobei das oder die Luftventile η sich sofort selbsttätig schließen. Während des Aufwärtsganges des Kolbens bleiben (das oder) die Luftventile η geschlossen, und die über dem Kolben befindliche Luft wird bei Beendigung des Hubes durch die oberen Ventile g gedrückt, zugleich mit dem Wasser mit Ausnahme eines Betrages, der dem Spielraum entspricht, der bei Beendigung des Aufwärtsganges des Kolbens zwischen dem Deckel und der oberen Begrenzungsfläche ■ des Kolbens bleibt und in der Regel mit Wasser angefüllt ist.

Während des Aufwärtsganges des Kolbens wird mehr Wasser und Luft in den unteren Teil des Zylinders durch die unteren Ventile h gesaugt, welche sich bei Beendigung dieses Hubes schließen. Das Spiel wiederholt sich nun.

Das Luftventil η ist in eine Kammer mit . abnehmbarer Verschlußplatte eingebaut, um die Beobachtung und Herausnahme zu erleichtern. Das genannte Ventil kann mit einem Wasserverschluß versehen sein, entweder durch Wasser, das durch die unteren Ventile h oder durch Wasser, das unabhängig von der Pumpe, beispielsweise durch das Rohr y, geliefert wird.

Anstatt das zu fördernde Mittel aus dem unteren Teil des Zylinders nach dem oberen durch einen ringförmigen Kanal e zu drücken, können für den gleichen Zweck auch Vertiefungen oder offene Kanäle von geeigneter Länge und geeignetem Querschnitt gemäß Fig. 2 in der inneren Zylinderfläche gebildet sein.

Bei der Bauart gemäß Fig. 1 sind die Öffnungen k in solcher Höhe im Zylinder angebracht, daß sie in der Höchstlage des Kolbens von diesem bedeckt werden. Doch können die genannten Öffnungen, wenn es erwünscht ist, und in einigen Fällen kann eine solche Anordnung vorteilhaft sein, weiter unten liegen, so daß sie beim Aufwärtsgang des Kolbens von diesem erst bedeckt und dann wieder freigegeben werden, wenn der Kolben seine Höchstlage erreicht. Sie treten alsdann mit dem unteren Teil des Zylinders in freie Verbindung, der dann mit Luft oder mit Luft und Wasser von einem Druck, der gleich dem im Saugrohr und Kanal ο oder Heiner als dieser ist, angefüllt wird; das in den Kanälen enthaltene Fluidum wird daher während des nächsten Abwärtsganges des Kolbens das durch das Ventil η gedrückte Luftvolumen nicht sehr beeinflussen. Die Fig. 3 zeigt eine solche Anordnung. Wie ersichtlich, nimmt der Kolben b seine Höchstlage ein, wobei die Öffnungen k mit dem Zylinder α unter dem Kolben freie Verbindung haben. Das Ventil η kann aus einer federnden Metallplatte, wie in Fig. 1 gezeigt, bestehen, es kann aber auch scheibenförmig, wie in Fig. 3 und 4 dargestellt, gestaltet sein. Anstatt die Ventile h am unteren Ende des Zylinders anzuordnen, können diese auch seitlich sitzen (Fig. 3), wobei die Flüs- go sigkeit entweder in den unteren Teil der Pumpe oder an irgendeiner Stelle des ringförmigen Kanals e eintritt. Man kann auch ein einfaches elastisches Ventil in der Pumpenzylinderachse am Boden des Zylinders anordnen.

Bei der Ausführung nach Fig. 5 sind keine unteren Ventile vorgesehen, und es ist nur eine Einlaßöffnung oder ein Satz solcher Öffnungen angeordnet, welche .von einem oder mehreren Ventilen η geöffnet oder geschlossen werden. Diese dienen dazu, die Flüssigkeit in den Zylinder über den Kolben b während eines beträchtlichen Teiles des Abwärtshubes, und unter den Kolben am Ende des Aufwärtshubes einzulassen.

Die Wirkung dieser Pumpe ist im wesentlichen dieselbe wie die der in Fig. 1 dargestellten. Die Flüssigkeit wird in dem unteren Ende des Zylinders unter Druck gestellt und in den Raum über dem Kolben am Ende des Abwärtshubes gepreßt, nachdem sich der Teil des Zylinders über dem Kolben schon vorher infolge der Ansaugung mit Dampf und Luft gefüllt hat. Diese Art von Pumpen eignet sich besonders für Kondensationsanlagen, bei welohen das Kondenswasser vom Kondensator durch eine unabhängige Pumpe abgesaugt wird, und bei welcher die Pumpe (Fig. 5) nur Dampf und Luft fördert, wobei das Abdichtungs- und Kühlwasser nötigenfalls dem Pumpenzylinder α durch ein über dem Ventil angebrachtes Rohr y oder je nach Bedarf auch auf

andere Weise zugeführt wird. Die Pumpe nach Fig. 5 wird von unten aus angetrieben, sie kann jedoch auch ihren Antrieb wie bei den obigen Beispielen von oben erhalten. Ebenso können die Pumpen nach Fig. 1 bis 4 von unten anstatt von oben angetrieben werden.

Damit der Druck im unteren Teil der Pumpe nicht unzulässig hoch wird, können ein oder mehrere Sicherheitsventile angebracht sein (Fig. 6 und 7). Das Hilfsventil q (Fig. 6) liefert durch einen Kanal w in die Saugkammer c. Nach Fig. 7 findet die Entleerung durch einen Kanal η in den Zylinder oder durch das Rohr χ in die Abflußkammer ν statt. Die Entleerung kann auch in anderer Weise vor sich gehen. So z. B. kann das Sicherheitsventil q auch, wie in Fig. 3 angegeben, im Kolben b sitzen und durch eine Feder derart belastet sein, daß es sich nur bei abnormalem Druck öffnet.

Obwohl die Zeichnungen nur Pumpen mit senkrechtem Zylinder zeigen, können doch auch andere Arten verwendet \verden.

Claims (3)

1. Patent-Ansprüche:

   . i. Luftpumpe mit ventillosem Kolben, der bei der Abwärtsbewegung die Flüssigkeit, die bei der vorhergehenden Aufwärtsbewegung unter den Kolben gelangte, unter Druck setzt und gegen Beendigung der Abwärtsbewegung durch ein oder mehrere ventillose Kanäle und Öffnungen (e, f) von der unteren auf die obere Kolbenseite schafft, dadurch gekennzeichnet, daß nahe dem oberen Ende des Pumpenzylinders eine oder mehrere mit Saugventilen (n) versehene Öffnungen (k) angeordnet sind, durch die während des größeren Teiles der Abwärtsbewegung des Kolbens (b) und bis das erwähnte Hinüberschaffen beginnt, eine zusätzliche Menge der ganz oder teil- ■ weise elastischen Flüssigkeit in den Raum über dem Kolben gelangt, so daß die auf diese Weise in den oberen Teil des Zylinders getretene Flüssigkeit zusammen mit der aus dem Raum unter dem Kolben kommenden durch dasselbe Auslaßventil oder dieselben Auslaßventile (g) bei der nächsten Aufwärtsbewegung des Kolbens ausgestoßen wird.
2. 2. Ausführungsform der Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Einlaßventil oder ein Satz solcher Ventile (n, Fig. 5) vorgesehen ist, durch welche das zu fördernde Mittel sowohl über wie unter den Kolben gelangt.
3. 3. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen Einlaßöffnungen (k) vom Kolben beim Aufwärtshub überschritten werden.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.