DE233156C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 233156 -■ KLASSE 27b. GRUPPE

PERRYLEWIS in MILWAUKEE₅V₁St-A.

Hydraulischer Luftverdichter. Patentiert im Deutschen Reiche vom 26. Mai 1909 ab.

Die Erfindung betrifft Verbesserungen an hydraulischen Luftverdichtern, bei denen das Wasser wie ein Kolben wirkt, und die durch Membrane selbsttätig infolge des Unterschiedes des Wasserniveaus in zwei einen gemeinsamen Druckraum bildenden Kammern gesteuert werden. Für diese Luftverdichter ist es von Wichtigkeit, daß die Kammer, in die das Wasser zunächst eindringt, und die als Druckkammer

ίο bezeichnet ist, sich vollständig füllt, bevor das Wasser aus ihr in die.andere Kammer, die Überlauf- oder Ausgleichkammer, überzulaufen beginnt, da sonst ein Ablassen des Druckwassers eintreten kann, bevor die Luft auf das erforderliehe Maß komprimiert und aus der Pumpe entfernt ist. Diese Gefahr ist jedoch bei den Konstruktionen vorhanden, bei denen die genannten Kammern durch Ventile miteinander in Verbindung stehen und das Wasser wegen etwaiger Undichtheiten der Ventile vorzeitig in die Ausgleichkammer gelangen kann. Das Neue der Erfindung besteht nun in einem eigenartigen Doppelsitzventil, das obige Gefahr abwendet, indem es das durch die angedeuteten Undichtheiten austretende Wasser überhaupt nicht oder nicht in einem erheblichen Maße in die Überlaufkammer, sondern unmittelbar in die Abflußleitung gelangen läßt. Zu diesem Zweck ist zwischen den Flanschen des Ventilsitzes ein Kanal vorgesehen, der in die Wasserauslaßleitung führt.

Auf den Zeichnungen ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt.
Fig. ι zeigt einen Vertikalschnitt,

Fig. 2 zum Teil eine Draufsicht des Lufteinlaßventils, zum Teil aber eine Draufsicht der unterhalb des Ventils befindlichen Teile.

Fig. 3 ist ein Vertikalschnitt des oberen Verdichterteiles von rechts der Fig. ι gesehen.

Fig. 4 ist ein Grundriß-des Verdichtergestells, wobei die oberen Teile abgebrochen sind.

Fig. 5 zeigt den Sitz des Auslaßventils.

Fig. 6 veranschaulicht die den Sitz des Rückschlagventils bildende Scheibe.

Der Luftverdichter besteht aus dem Untergestell und dem Aufsatz 2. Die Wassereinlaßleitung 3 führt in das ■ Innere des Verdichters durch den Ventilsitz 28, während die Wasserauslaßleitung 22 sich vom Kanal 21 zwischen den Ringen b und c des Ventilsitzes erstreckt, wobei die Ringe den Doppelsitz des Auslaßventils bilden. Der Rahmen ist überdies mit einer Lufteinlaßleitung 41, die durch den Windkessel 4 zum Ventilsitz 5 sich erstreckt, und mit der das noch zu beschreibende Rückschlagventil aufnehmenden Leitung 6 versehen.

Eine Ventilstange 31 ragt in die im Rahmen gebildete Kammer und steuert die Wasser- und Lufteinlaßöffnungen. In der unteren Lage dieses Ventilteiles ist der Wassereinlaß geschlossen, und in der oberen Lage ist die Lufteinlaßöffnung 5 geschlossen.

Ein Stützrahmen 30 ist an das untere Ende des Ventilteiles 31 befestigt und trägt an seinen Armen eine biegsame Membran 25, deren äußerer Rand mit dem Gehäuse so verbunden ist, daß er zugleich als Dichtung der Verbindung zwischen Untergestell und Aufsatz 1 dient. Dieser Stützrahmen 30 ist mit der Stange 31 durch eine Schraube 7 verbunden, die ein Dichtungsglied 8 am Ende der Stange in einer solchen Lage hält, daß es als Wassereinlaßventil dient. Ein Lufteinlaßmembranventil 43 ist zwischen dem oberen Ende der Ventilstange 31 und dem

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Sitz 5 des Lufteinlaßventils eingeschaltet. Diese Membran hat eine in ihrer Wirkung noch zu beschreibende Entlüftungsöffnung 45 und kann durch die Stange 31 nach oben gegen den Sitz getragen werden. Öffnungen 44 (Fig. 2) im Membranventil 43 gestatten den freien Durchtritt der Luft. Das obere Ende der Ventilstange 31 trägt das lose Gewicht 9. Eine Scheibe 10 ist so angeordnet, daß zwischen ihr und dem Gehäuse Luftdurchlaßöffnungen 11 bleiben (Fig. 2). Die Stange 31 ragt durch eine Öffnung dieser Scheibe, die als Führung für die Stange dient. .

Ein trichterförmiger Teil 15 ist innerhalb des Gehäuses 2 befestigt und besitzt am unteren Ende die Ventilsitzflanschen b, c und den dazwischen liegenden Kanal 21. Das obere Ende des Teiles 15 ist verschieden hoch und besitzt zwei Ränder d und e, von denen der erstere ein Überlaufrand ist. Ein Auslaßventil 20 ist auf der Membran 25 so befestigt, daß es sich gegen die Ventilsitzringe b, c anlegt. Dieses Auslaßventil 20 kann auf den Flügeln 47 des Stützrahmens 30 ruhen, gegenüber dem es sich innerhalb bestimmter Grenzen bewegen kann, da die Arme 33 sich nach einwärts von einer ringförmigen Platte 29 oberhalb der Membran 25 erstrecken. Die ringförmige Platte 29 und der Stützrahmen 30 sind an den entgegengesetzten Seiten der Membran 25 befestigt.. Ein Wassersäulenrohr 26 ist über einer Zentralöffnung des Ventils 20 mit der Membran 25 angeordnet und ragt nach oben in den trichterförmigen Teil 15 hinein. Öffnungen 48 an der Seite des Rohres 26 gestatten den Ausfluß des Wassers. .Es ist ersichtlich, daß die Membran 25 und der Teil 15 das Innere des Gehäuses 2 in drei Hauptkammern teilen, die als untere Kammer A, Druckkammer B und Überlauf- oder Ausgleichkammer C bezeichnet werden können. Wenn die Ventilstange 31 gehoben ist, wird das Druckwasser durch den Ventilsitz 28 in die untere Kammer A hineingelassen. Nachdem diese Kammer gefüllt ist, steigt das Wasser im Rohr 26, bis der Druck der so gebildeten Wassersäule auf die untere Fläche der Membran 25 den Stützrahmen 30 und den Ventilteil 31 so weit hebt, daß letztere den Lufteinlaß durch Andrücken des Membranventils 43 gegen den Einlaßsitz 5 schließt (Fig. 3). Während dieser Aufwärtsbewegung des Stützrahmens 30 und des Ventilteiles 31 wird auch durch den Druck auf die Membran 25 das leichte Auslaßventil 20 beeinflußt, das sich bei der Aufwärtsbewegung gegen die Arme 33 anlegt, bis es zum Aufsitzen auf die Flanschen b und c gelangt. Dies geschieht kurz bevor der Ventil teil 31 seinen oberen Sitz erreicht, so daß das Ventil 20 und die Arme 33 sich zunächst gemeinsam, hierauf aber die Arme 33 allein aufwärts bewegen. Die Arme 33 gelangen in einer geringen Entfernung oberhalb des Auslaßventils zur Ruhe. Das einströmende Wasser wird dann die Druckkammer B füllen, über deren Rand d in die Ausgleichkammer C gelangen und hierbei die vorher angesogene Luft komprimieren und verdrängen, bis der Druck auf die Oberseite der Membran 25 im Verein mit dem. Gewicht der Teile die Abwärtsbewegung des Ventilteiles 31 herbeiführt. Bei diesem Hubwechsel des Ventils ist die in dem Luftverdichter befindliche Luft ebenso hoch oder etwas höher komprimiert als die Luft in dem Druckluftbehälter, in die die Leitung 6 führt. Es muß nun dafür gesorgt werden, daß in diesem Moment durch schnelle Wirkung des in die Leitung eingebauten, noch zu beschreibenden Rückschlagventils 39 ein Rückströmen der Druckluft aus dem Druckluftbehälter in den Verdichter verhindert wird. Dies wird dadurch erreicht, daß.der Ventilteil 31, bevor er infolge seiner Abwärtsbewegung das Wasserauslaßventil 20 von seinem Sitze abhebt, die Öffnung 45 freilegt und so wegen der Verbindung des Verdichterinnern mit der atmosphärischen Luft eine plötzliche Druckentlastung unterhalb des Rückschlagventils verursacht. Der Ventilteil wirkt so bei der Abwärtsbewegung zunächst als Entlüftungsventil, indem er die Öffnung 45 freilegt, so daß die zurückgebliebene, komprimierte Luft durch diese Öffnung 45 in den Teil 4 entweichen kann, und nimmt dann durch die Arme 33 das Auslaßventil 20 mit und belastet es mit seinem Gewicht. Wenn das Ventil 20 von seinen Flanschen b, c abgehoben ist, gelangt das Wasser von beiden Kammern B, C in den Kanal 21 und in die Auslaßleitung 22, wobei Luft eingesogen wird und das Wasser in beiden Kammern dasselbe Niveau einnimmt. Dadurch wird die weitere Abwärtsbewegung des Ventilteiles 31 ermöglicht, bis der Wassereinlaß geschlossen ist, da der Druck auf beiden Seiten der Membran 25 gleich ist.

Während das Wasser in den Kammern B und C oberhalb der Membran 25 abgeleitet wird, bleibt das Wasser im Rohre 26 auf dem den Öffnungen entsprechenden Niveau, welches zurückbleibende Wasser ebenso, wirkt wie das zuerst eingelassene Wasser, wodurch sich das ganze Spiel wiederholt.

Beim Inbetriebsetzen des Verdichters kann das Wasser durch Entfernung der Scheibe 10 und hierauf folgendes Anheben des Ventilteiles 31 eingelassen werden. Dies kann man auch vorzugsweise durch Anordnung kleiner Rillen in den Ventilsitz 28 erreichen, so daß eine kleine Undichtheit des Wassereinlasses erzeugt wird.

Während des Wassereinlasses wird die Luft aus den Kammern B und C durch die Luftöffnungen 11, die Löcher 44 der Membran 43 und die Öffnung 49 in die Höhlung 50 des Gehäusekopfes 51 getrieben. Die Höhlung 50

ist durch eine Scheibe oder einen Sitz 52, der Öffnungen 38 aufweist, geteilt (Fig. 6). Der Sitz 52 nimmt das Gummirückschlagventil 39, das mit einer zentralen Öffnung 53 versehen ist, auf. Die Gummischeibe 39 ist unterhalb der Belastungsscheibe 40 angebracht, welche gleichfalls eine zentrale Öffnung 54 aufweist. Der Sitz 52 ist am Umfange des Kreises, in dem die Öffnungen 38 angeordnet sind, ringförmig nach unten gebogen, so daß das Gewicht 40 nicht unmittelbar auf diesem Teil des Sitzes oder der Gummischeibe lastet. Die Gummischeibe wird deshalb durch leichten Druck von den Öffnungen 38 abgehoben, worauf der auf ihre ganze Unterfläche wirkende Druck das Gewicht 40 hebt und den Durchtritt der Luft durch die Öffnungen 53, 54 in der Gummischeibe bzw. im Gewicht in die Auslaßleitung 6 gestattet.

Aus der Beschreibung ist ersichtlich, daß . 20 jedes in den Kanal 21 gelangende Wasser in die Leitung 22 abfließt und es nicht vorkommen kann, daß des Ventil 20 sich öffnet, bevor die Kammer B ganz gefüllt und die Luft auf den erforderlichen Grad komprimiert ist, oder mit anderen Worten, daß der Verdichter kurzhübig arbeitet. Auch wird dadurch, daß ein und dieselbe Stange 31 nicht nur den Luft- und Wassereinlaß steuert, sondern auch den Verdichter vor dem Ansaugen entlüftet, neben einer konstruktiven Vereinfachung eine präzise Wirkungsweise des Verdichters erzielt.

Claims (2)

Patent-An sprüche:

1. Hydraulischer Luftverdichter, der ein Luft- und Wasserein- und -auslaßöffnungen aufweisendes und in eine Druck- und Ausgleichkammer geteiltes Gehäuse besitzt und mit durch den Druckunterschied in den genannten Kammern bewegten Ventilen ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, daß er mit einem Doppelsitzauslaßventil zum unmittelbaren öffnen beider Kammern gegen den Auslaß versehen ist, wobei zwischen den zwei Ventilsitzringen (b, c) eine Rille für den Abfluß der durch Undichtheiten des Ventils etwa austretenden Wassers angebracht ist.

2. Luftverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das nach dem Verdrängen der komprimierten Luft behufs Öffnens des Wasserauslasses und Schließens des Wasserzuflusses sich abwärts bewegende Ventil vor dem öffnen des Wasserauslasses als Entlüftungsventil wirkt, indem es am Beginn der Abwärtsbewegung eine Öffnung in die atmosphärische Luft freilegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.