DE23403C - Dampfpumpe - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PAT E N TAMT

KLASSE B9: Pumpen.

Dampfpumpe.

Von den auf den beiliegenden Zeichnungen veranschaulichten Neuerungen bezieht sich die erste auf eine Kolbenstangenpackung, welche zweckmäfsige Benutzung vornehmlich zwischen dem Hoch- und Niederdruckcylmder von Compound-Pumpmaschinen, wie solche in meiner englischen Specification No. 4672 aus dem Jahre 1881 beschrieben sind, findet. Diese Packung ist dargestellt in Fig. 1 und 2 mit Hülfe zweier rechtwinklig zu einander gelegter Schnittzeichnungen. In der Zwischenwand des Hoch- und Niederdruckcylinders sitzt eine mit einer die ganze Kolbenstange umgebenden Nuth i versehene Büchse; erwähnte Nuth steht in Communication mit nach der Peripherie führenden Kanälen i^x P. Letztere sind mit Schraubenstöpseln P verschliefsbar. Unter Ausübung eines entsprechend grofsen Druckes geschieht durch diese Kanäle ζ'¹ Ρ die Einführung der Packungsmasse.

Diese Abdichtungsart ähnelt in mancher Hinsicht der sogenannten S tan η ah-Packung, unterscheidet sich jedoch von dieser wesentlich durch eine Einrichtung, welche die Erneuerung der Packungsmasse zu einer sehr einfachen Verrichtung macht. Während nämlich bei der Stannah-Packung sämmtliche Kanäle oder Nuthen in einer Ebene liegen, führe ich die Nuth i in einer Schraubenlinie um die Kolbenstange herum, Fig. 2, und verbinde das eine Ende dieses Schraubenganges mit dem Zweigkanal i\ das andere Ende mit z². Das Packungsmaterial wird im Erneuerungsfalle nach Abschraubung der Stöpsel P einfach zu einem der Kanäle z'¹ oder P eingeprefst und füllt das ganze Kanalsystem i i' ζ² aus, während gleichzeitig durch den anderen der Kanäle z² oder z¹ das alte Packungsmaterial wieder austritt. Ein Anhalten der Maschine bei Erneuerung der Packungsmasse ist daher keineswegs nöthig, ebenso wenig der mit der Stannah-Packung verbundene umständliche Füllprocefs.

Lediglich mit Rücksicht auf möglichst einfache Herstellung des Schraubenkanales i bilde ich denselben in einer Büchse J, welche in der Trennungswand zwischen beiden Cylindern gelagert und durch Eingiefsen von Weifsmetall in eine Nuth z⁴ fest an ihrem Orte erhalten wird.

In Fig. 3 und 4 ist eine Kolbenstangenpackung dargestellt, welche in der Wand zwischen Dampf- und Pumpencylinder zur Anwendung gelangt. Die einander zugewendeten Endend¹ und A² der beiden Cylinder tragen stopfbüchsenähnliche Gefäfse a³, in denen verhältnifsmäfsig lange Büchsen j j zu gleiten vermögen; die letzteren besitzen Flantschen/² und zur Aufnähme des Packungsmaterials bestimmte Aussparungen. Durch Anziehen oder Nachlassen der Schrauben/⁵ kann das Packungsmaterial mehr oder weniger fest zusammengedrückt und so die erforderliche Dichtheit geschaffen werden. a^l sind Liderungen in den Gefäfsen a³ zur Verhinderung von Undichtheiten an diesen Stellen.

Fig. 4 zeigt im Vergleich mit Fig. 3 als Abänderung, dafs die Büchsen j j erheblich längere und dabei cylindrische Aussparungen haben,

zur Aufnahme einer Röhre/⁶ dienend, welche während des Anziehens der Schrauben/⁵ die Packungsmasse fest in die Büchsen // hineinprefst. Andererseits kann die Packung erforderlichenfalls leicht wieder blofsgelegt werden durch Herausschrauben der Muttern von /⁵ und Zurückschieben der beiden Büchsen.

Eine neue Art, die Deckel an den beiden einander zugekehrten Seiten des betreffenden Dampf- und Pumpencylinders einer direct wirkenden Dampfpumpe auf einfache Weise sicher in ihre Läge zu drücken, wird durch Fig. 5, wo ein Längsschnitt durch eine solche Dampfpumpe dargestellt ist, veranschaulicht. A¹A² sind diese beiden Deckel, k k bedeuten zwei combinirte Schraubenbolzen, P lange, mit entsprechendem Muttergewinde versehene, darüber geschraubte Büchsen. Durch Drehung dieser letzteren können die Schraubenbolzen k nach Erfordernifs verkürzt oder verlängert werden.

Auch die Stopfbüchsendeckel lassen sich auf ähnliche Weise sicher einstellen bezw. befestigen, Fig. s; hier sind k³ die combinirten Schraubenbolzen, k* die Stopfbüchsendeckel, gegen welche letztere andrücken.

Fig. 6 und η stellen Längs- und Querschnitt durch einen Pumpencylinder dar, an welchem Verbesserungen dahin abzielend vorgenommen worden sind, das Ventilgehäuse hinsichtlich Festigkeit, sowie genauerer und gleichwohl billigerer Herstellung vollkommener zu construiren, als seither üblich war. Die Ventile finden sich auf einer centralen Stange angeordnet und bestehen aus mit Lederscheiben ausgerüsteten Körpern, nach Art der in meiner englischen Specification No. 1650 vom Jahre 1881 beschriebenen Ventile. Diese Ventile überwinden bei ihrer Eröffnung die Pressung von Federn / und legen sich im geschlossenen Zustande gegen feste Bunde oder Muttern /² an, welche auf der centralen Stange L sitzen bezw. gegen die Deckel P des Gehäuses, die zwischen beiden diesbezüglichen Theilen eingeschalteten elastischen Kissen /⁴ (etwa Kautschuk) sollen den Stofs beim Aneinandertreffen der Theile mildern. Im gegenwärtigen Falle sind nun die Ventilkörper nach rückwärts verlängert und nach Art von Garnspulen gestaltet, womit der Vortheil einer langen Führungsfläche auf der Stange L verknüpft ist. Besondere Führungsrippen im Innern des Ventilhauses erscheinen hierbei entbehrlich; da ferner die Lederscheiben ni¹ der Ventile sehr dicht gegen die Ränder der Durchgangsöffnungen 11 sich anlegen, so ist auch das Abdrehen der Ventilkörper m sowohl als auch der Aufschlagflächen der Lederscheiben an den Rändern der Oeffnungen n vollkommen überflüssig. Selbstredend müssen die gröfsten Durchmesser der Ventilkörper m kleiner gehalten werden als die Bohrungen n, mit Rücksicht auf den Ventilanhub und den freien Durchflufs der gepumpten Flüssigkeit bei geöffnetem Ventil.

In Fig. ι und 2, desgleichen 8 (centraler Horizontalschnitt), Fig. 9 (Einzeldarstellung), Fig. 10 und 11 (Querschnitte durch den Nieder- und Hochdruckcylinder) ist eine neue Antriebsweise der in meiner bereits erwähnten englischen Specification No. 4672 vom Jahre 1881 erläuterten Steuerungsschieber veranschaulicht. Der Antrieb dieser Schieber geschieht, statt durch mechanische Mittel, direct durch Dampf. Wie ersichtlich, Fig. 8, ist der Schieber P beiderseits der doppelseitigen Gleitfläche angeordnet, in Uebereinstimmung mit der Darstellung in meiner erwähnten englischen Specification; praktische Gründe aber lassen es als zweckmäfsig erscheinen, den Ein- und Auslafskanälen, welche von den Schiebern überdeckt werden, annähernd die Gestalt der Buchstaben H zu geben, so zwar, dafs die Schieber selbst eine entsprechende Form aufweisen, im übrigen aber genügender Raum verbleibt zur Anbringung des Auslafskanals, wie bei P, Fig. 1, und zur Einfügung von Verbindungsbolzen P¹ P¹, Fig. 1 und 2, für die Schieberkastendeckel. Die Schieber selbst sind mittelst Kreuzkopfbolzens p^% an eine Stange/³ angeschlossen, welche an jeder Seite (im Falle von Compound-Maschinen steuern- . den Zwillingsschiebern) durch Röhren oder Kanäle q hindurchgehen, deren Bestimmung ist, für den Dampf eine Communication zu schaffen von der Einlafskammer, über die verschiedenen kreuzenden Kanäle hinweg nach kleinen Dampfräumen r hin. Diese beiderseits vorhandenen Dampfkammern r enthalten Kolbenschieber fi^l, welche an die bezw. Enden der vorerwähnten Stange p³ angeschlossen sind. Ich veranlasse die Bewegung der Hauptschieber durch Störung des Gleichgewichts des auf die Kolbenschieber/⁴ wirkenden Dampfdrucks und schlage hierbei . folgenden Weg ein. In Verbindung mit jeder Kammer r ist eine zweite Dampfkammer ί angeordnet, in welcher ein Kolbenschieber t gleitbar gelagert ist. Letzterer sitzt auf einer und derselben Stange mit einem Ventil ^², welches in seiner Normalstellung mittelst einer Feder t^% auf seinen Sitz geprefst wird. Jede Kammer r communicirt mittelst eines Seitenkanales τ"² mit dem Raum zwischen dem Kolbenschieber t und dem Ventil if². Auf der äufseren Seite dieses Ventils mündet ein Kanal s¹ ein, welcher nach dem Auslasse führt. Die innere Seite des Kolbenschiebers t kehrt sich einem Theil der Kammer ί zu, in welchen ein Rohr oder ein sonstwie gebildeter Kanal u einmündet. Dieser Kanal geht (indem er mit Kanälen von den bezw. Enden eines der Cylinder, und zwar vortheilhaft des Niederdruckcylinders, wie bei tt², Fig. 9, communicirt) von einer Seite des Kolbens eines der Cylinder aus, falls die Kammer ί an der einen Seite der Schieberspiegelfläche gelegen

ist, und er geht aus von der' anderen Seite des Kolbens, falls die Kammer s an der anderen Seite der Schieberspiegelfläche gelegen ist. Hierbei ist. jedoch zu beachten, dafs die so beschriebenen Einrichtungen doppelt vorhanden sind, nämlich einmal an der einen Seite des Schieberspiegels behufs Bewegung der Schieber P in einer Richtung, und zum Anderen an der anderen Seite des Schieberspiegels zur Bewegung von P in der entgegengesetzten Richtung.

Im Falle von Tandem-Compound-Maschinen (Maschinen mit hinter einander liegenden Cylindern) mögen die Kanäle u von den an einander liegenden Enden des Hoch- und Niederdruckcylinders, d. i. von der Trennungswand beider ausgehend, angeordnet werden.

Bei der eben beschriebenen Anordnung strömt der Eingangsdampf in entgegengesetzter Richtung durch die erwähnten Röhren q nach den beiderseits gelegenen Dampfkammern r, worin sich die Kolbenschieber/⁴ bewegen, und strömt durch kleine Bohrungen in diesem Kolbenschieber oder durch kleine Nuthen auf der Unterfläche desselben über nach der anderen Seite, so dafs sich der vor und hinter dem Kolbenschieber befindliche Dampf im Gleichgewichte befindet. Wird hingegen nur auf einer Kolbenseite Dampf gegeben, so wird, sobald der Dampfkolben seinen Hub ganz oder nahezu ganz vollendet hat, ein Theil des Dampfes durch die Kanäle»² u (s. auch Fig. io und ii) nach der zweiten Dampfkammer s überströmen, den Kolbenschieber / zurückschieben, so das Ventil t² öffnen und damit bewirken, dafs der Dampf hinter dem Kolbenschieber /⁴ der ersten Dampfkammer r (z. B. die rechts in Fig. ι) durch das Kanälchen r² abtiiefst nach s und durch (² und das Kanälchen s² hindurch nach dem Austrittskanale gelangt. Da dieser erwähnte Dampfabfiufs hinter p* schneller stattfindet als der Dampfübertritt von der Vorderseite des Kolbenschiebers/⁴ nach dessen Rückseite, so wird das Gleichgewicht gestört, der Kolbenschieber /⁴ sich infolge dessen vorwärts bewegen und damit den Dampfschieber P so weit vorschieben, dafs derselbe sich nunmehr für Dampfzulafs nach den diesbezüglichen anderen Cylinderseiten einstellt.

Finden dieselben Vorgänge, wie eben angedeutet, auf der entgegengesetzten Seite der Steuerungseinrichtung statt, so erfolgt die entsprechende Schiebereinstellung für den alsdann nach der anderen Seite neu beginnenden Hub des Dampfkolbens u. s. f.

In vorliegendem Falle wird die Bewegung der Kolbenschieber p^l eingeleitet durch die Druckverminderung auf der Rückseife von/⁴ infolge Ablassens von Dampf; derselbe Effect kann jedoch auch erzielt werden durch Druckvermehrung auf der richtigen Kolbenschieberseite, bewirkt durch Zulafs frischen Dampfes.

Fig. 12 ist der Grundrifs einer Tandem-Maschine mit Schnitt durch den centralen Steuerungskasten.

Der Dampfablafs oder -Zulafs wird hier bewerkstelligt mittelst Mitnehmerbolzen, gegen welche der Dampf kolben anstöfst und dadurch z. B. den Abgangskanal (wie in Fig. 13: vorausgesetzt) öffnet. Hier ist angenommen, dafs jeder Cylinder seinen eigenen Satz Schieber besitzt. Die Mitnehmer υ werden in dem Falle gewöhnlicher Cylindermaschinen an jedem Cylinderende angeordnet, dagegen an jedem Ende jedes Cylinders oder nur an je einem Cylinderende im Falle von Compound-Maschinen. Bei Tandem-Compound-Maschinen mögen sie an den bezw. Cylinderenden zunächst dem zwischen beiden Cylindern liegenden Ventilgehäuse angebracht werden. Diejenigen Theile, welche den mit Rücksicht auf Fig. ι und 2 erläuterten entsprechen, sind mit den nämlichen Bezugsbuchstaben wie dort bezeichnet worden, weshalb eine nochmalige Beschreibung blofse Wiederholung sein würde. Wenn der von der Kammer r nach dem Dampfcylinder führende Kanal in diesen Dampfcylinder an einer Stelle einmündet, wo der Kolben nahe seinem Hubende jenen Kanal nach der Dampfscheide freilegt, so geschieht die steuernde Bewegung der Kolbenschieber/⁴ vermittelst directen Druckes, statt indirect durch Druckverminderung, was dann eine dem entsprechende Kanäleführung bedingt.

Um den Dampf aus den erwähnten Kammern auch mittelst Hand schnell ablassen zu können, ist ein kleiner, von jeder Kammer r nach aufsen führender Kanal w vorgesehen, Fig. 1. Derselbe wird gewöhnlich durch ein Ventilchen w² geschlossen, welches an der Stange w³ sitzt. Drückt man die letztere nach einwärts, so wird der Dampf aus ί durch ie>² austreten, wodurch ein Mittel gegeben ist, den Schieber nach Wunsch nach der einen oder anderen Richtung bewegen zu können, unabhängig von der sonstigen Kanalführung im Dampfcylinder. - -

Fig. 14 zeigt eine am Condensator und Speisewasservorwärmer getroffene Verbesserung. Der eigentliche Condensator besteht aus einer Anzahl in einander geschachtelter Röhren. Die äufseren χ communiciren mit einer Kammer x¹ an jedem Ende, die inneren y mit einer anderen Kammer jy¹.

Diese beiden, an jedem Ende des Condensators wiederkehrenden Kammern x¹ je¹ werden am besten aus schmiedeisernen Platten x² hergestellt, die durch Rahmen y"¹ und Bolzen x^s an einander bezw. zusammengehalten werden. Durch einen Satz dieser Röhren (mit Vorzug die inneren, wenn der. ganze Apparat lediglich

Claims (5)

als Condensator benutzt werden soll) wird der Abgangsdampf geleitet und durch den anderen das condensirende Wasser. Um die Condensation des Dampfes zu erleichtern, hüllt man die äufseren Röhren ein in starke Leinwand, Wolle oder dergleichen Material, welches zweckmäfsigerweise in feuchtem Zustande zu erhalten ist, was z. B. dadurch geschehen kann, dafs man die unteren Enden dieser Umhüllung (z. B. ein Schlauchgewebe) in Wasser eintaucht. In der Zeichnung ist diese Umhüllung für eine der Röhren bei xA in gestrichelten Linien angedeutet. Bei allen anderen würden sie sich wiederholen. ysys giebt das das erwähnte Wasser haltende Gefäfs an. Die Luft umspült frei alle äufseren Röhren, und die Verdunstung der in der Umhüllung enthaltenen Feuchtigkeit unterstützt das condensirende Wasser in seiner Aufgabe, den Dampf zu verdichten, wesentlich. Um schliefslich erforderlichenfalls unreines Wasser zur Condensation des Dampfes benutzen und gleichzeitig das Kesselspeisewasser vorwärmen zu können, umgebe ich den gesammten Condensator mit einem Gehäuse ζ (durch gestrichelte Linien angedeutet) und führe durch den von diesem Gebäude eingeschlossenen Raum Wasser hindurch. Dieses Wasser gelangt nicht in den Kessel, braucht daher nicht nothwendig rein zu sein. Der Abgangsdampf wird am besten durch die äufseren Röhren χ hindurchgeleitet, das zur Kesselspeisung dagegen bestimmte Wasser durch die inneren Röhren y. Auf diese Weise ist eine Condensationsoberfiäche von ganz beträchtlicher Ausdehnung für den Dampf geschaffen, die um so wirksamer ist, als der zu condensirende Dampf einerseits und das condensirend wirkende Wasser andererseits in einander entgegengesetzten Richtungen strömen. In angenommenem Falle würde man also z. B. den Abgangsdampf durch das obere Rohrstück z2 in die obere Kammer x1 einführen, das condensirend wirkende Wasser dagegen durch das untere Rohr ζ3 ein- und das obere Rohr zs ableiten. Jedoch können die beiderseitigen Ströme auch in bezw. umgekehrter Richtung geführt werden. Paten τ-An SP ruch: Eine Dampfpumpe,' charakterisirt durch:

1. eine Liderung für Kolbenstangen, bestehend aus einem schraubengangförmig um die zu lidernde Stange herumführenden, mit Abzweigungen z'¹ i² nach aufsen versehenen Kanal i, welcher zur Aufnahme des Packungsmaterial dient, wie bezüglich der Fig. ι und 2 erläutert ist;

2. bei. der in i. gekennzeichneten Liderung die Ausbildung des schraubengangförmigen, das wirksame Packungsmaterial aufnehmenden Kanales i in einem besonderen Centralstücke_/, welches mittelst Eingusses «⁴ an seinem Orte festgehalten wird, Fig. ι und 2;

3. eine zwischen den zwei Cylindern angeordnete Kolbenstangenliderung, Fig. 3 und 4, bei welcher Büchsen j J₁ zwischen denen das (übrigens zusammenprefsbare) Packungsmaterial befindlich, in stopfbüchsenähnliche Gefäfse a³ der Cylinderenden A¹ A² eingelegt sind, wobei die zur Aufnahme des

. Packungsmaterial dienende Höhlung/⁴ in jenen Büchsen/ einfach kegelförmig, Fig. 3, oder cylindrisch, Fig. 4, sein kann;

4. das Pressen zweier einander gegenüberstehenden Cylinderdeckel auf ihre Sitze, sowie die Sicherung dieser Deckel in ihrer Lage durch combinirte Schraubenbolzen oder mit Schraubengewinde versehene Stangen k P, Fig. 5;

5. die Verbindung des Kreuzkopfbolzens/⁴ der Schieber F mit den Stangen/³ der Kolbenschieber/⁴ und Herbeiführung der Bewegung besagter Schieber P durch den Dampf selbst, und zwar durch Störung des Gleichgewichts des auf die Kolbenschieber p^l wirkenden Dampfdruckes, wie solche ermöglicht wird durch die Benutzung eines den gemeinsamen Deckel der hinter einander liegenden Cylinder bildenden Centralschiebergehäuses und die durch letzteres geschaffene Combination der Kanäle q, der Dampfräume r, der Kanäle r², der Dampfräume s, der Kolbenschieber t, Ventile t², Federn t^% und Kanäle s² u oder u².

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.