DE292477C

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•KAISERLICHES• IMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- JVt292477 KLASSE 47ä. GRUPPE- JVt292477 CLASS 47ä. GROUP

Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtung zum Betriebe hydraulischer Getriebe, insbesondere solcher, welche zum Antrieb von Schiffen be^ nutzt werden. Das wesentliche Merkmal -der Erfindung besteht darin, daß eine Pumpe das vom Flüssigkeitsgetriebe kommende warme Wasser nach einem Sammelbehälter, zweckmäßig dem Wärmwasserkasten, fördert, während eine andere Pumpe das kälte, von der Luftpumpe bzw. Luftpumpentank kommende Kondensat in das Flüssigkeitsgetriebe drückt, wobei der Saugraum der letztgenannten Pumpe unter Druck, gesetzt wird. Hierdurch wird der Vorteil erzielt, daß nicht nur die Betriebssicherheit und Manövrierfähigkeit der . Anlage verbessert wird, sondern auch der für die Gesamtanlage erforderliche Raum, insbesondere der Saugraum der Pumpe, welcher das Kondensat in das Flüssigkeitsgetriebe fördert, bedeutend verringert wird. Weg'en der erzielten Verkleinerung· der Sammelräume werden· außerdem die Wärmestrahlungsverluste verringert, so daß das Wasser im Warmwasserkasten eine höhere Temperatur als bei den -bekannten Anlagen besitzt und sich daher gut zum Speisen der Dampfkessel eignet.The present invention relates to a method and apparatus for operation hydraulic transmission, especially those which be ^ for propulsion of ships be used. The essential feature of the invention is that a pump that Warm water coming from the fluid transmission to a collecting tank is useful the hot water tank, while another pump supplies the cold from the Air pump or air pump tank pushes condensate coming into the fluid gear, the suction chamber of the latter pump being pressurized. Through this the advantage is achieved that not only the operational safety and maneuverability of the . System is improved, but also the space required for the overall system, in particular the suction chamber of the pump, which promotes the condensate in the fluid transmission, is significantly reduced. Because the achieved reduction in the size of the collecting spaces also reduces heat radiation losses decreased so that the water in the hot water tank has a higher temperature than with the known systems and is therefore good for feeding the steam boiler suitable.

Auf den Zeichnungen ist der Gegenstand der Erfindung ' beispielsweise in verschiedenen . Ausführungsformen für eine Schiffsmaschi-In the drawings, the subject matter of the invention is for example in different ways . Embodiments for a ship engine

nenanlage dargestellt. ' - .plant shown. '-.

Die Ausführungsform nach Fig. 1 besteht aus dem hydraulischen Getriebe 1 — kurz Transformator genannt —-mit dem Steuerschieber 2, welcher das durch den Stutzens . eintretende Wasser in den Transformator steuert und dasselbe durch den Stutzen 4 austreten läßt. Letzterer steht mit dem Sammelraum 5, dem unteren Warmwassertank, in Verbindung, in welchem eine durch die Antriebsturbine 6 angetriebene Pumpe 7 angeordnet ist und das Wasser in die Leitung 8 drückt.. Die Leitung" 8 steht unter Zwischenschaltung der Ventile 9 bzw.. 10 mit der nach See führenden Leitung 11 bzw. dem als oberer Warmwässerkasten oder Speisewassertank dienenden Sammelraum 1.2 in Verbindung, der durch eine Leitung 13. nach den Kesselspeisepumpen führt. Die Leitung 14, welche das von den Luftpumpen kommende Kondensat führt, steht einerseits mit dem Sammel_r raum 15, dem oberen Kaltwasserkasten oder Lttftpumpentank, andererseits durch die Leitung 16 mit dem Sammelraum 17, dem tinte-'reri 'Kältwasserkasten,' in Verbindung, wobei durch das, Ventil 18 der untere Kaltwasser-·-, kasten abgesperrt werden kann. In die Leitung 16 mündet ferner die von See kommende Leitung 19, welche durch das Ventil 20 ebenfalls abgeschlossen werden kann. Zwischen dem oberen Kaltwasserkasten 15 und dem Warmwasserkasten 12 ist eine Schwimmerwage 21 angeordnet, welche den Wasserspiegel im Tank 15 in gewissen Grenzen dadurch konstant hält, daß sie entweder Wasser aus dem Tank 15 in den Tank 12 strömen läßt oder aber dem Tank 15 Wasser zuführt. In dem Tank 17 ist eine mit der Pumpe 7 auf derselben Welle sitzende Pumpe 22 angeordnet, deren Saugstutzen in den Tank 17 mündet, und deren Druckstutzen mit der, Leitung 3 ■verbunden ist.The embodiment according to Fig. 1 consists of the hydraulic transmission 1 - called transformer for short - with the control slide 2, which the through the nozzle. water entering the transformer controls and allows the same to escape through the nozzle 4. The latter is connected to the collecting space 5, the lower hot water tank, in which a pump 7 driven by the drive turbine 6 is arranged and presses the water into the line 8. The line 8 is interposed with the valves 9 and 10, respectively with the line 11 leading to the lake or the collecting space 1.2 serving as the upper hot water tank or feed water tank, which leads to the boiler feed pumps through a line 13. The line 14, which carries the condensate coming from the air pumps, is on the one hand with the collecting _r room 15, the upper cold water tank or Lttftpumpentank, on the other hand through the line 16 with the collecting space 17, the ink-'reri 'cold water tank,' in connection, whereby the lower cold water tank can be shut off through the valve 18. The line 19 coming from sea also opens into the line 16 and can also be closed by the valve 20. Between the upper cold water tank 15 and d A float tank 21 is arranged in the hot water tank 12, which keeps the water level in the tank 15 constant within certain limits by either allowing water to flow from the tank 15 into the tank 12 or supplying water to the tank 15. In the tank 17 there is a pump 22 seated on the same shaft as the pump 7, the suction nozzle of which opens into the tank 17 and the pressure nozzle of which is connected to the line 3.

Das soeben in seinen allgemeinen "LJmrissen gekennzeichnete Ausführungsbeispiel besitzt folgende Wirkungsweise: . ■Has the embodiment just identified in its general outlines following mode of action:. ■

(2. Auflage, ausgegeben am 23. Januar igiS.) (2nd edition, issued on January 23rd igiS.)

Bei Betrieb des Transformators mit Süßwasser sind die Ventile 20 und 9, welche mit See in Verbindung stehen, geschlossen.' - D;:s aus dem Transformator fließende Leckwässer sowie, das beim Umsteuern aus dem Transformator ausströmende Betriebswasser und das während des Betriebes zu erneuernde Wasser strömt durch den Stutzen 4 in den Tank 5 und wird durch die Pumpe 7 in den oberen Warmwasserkasten 12 gefördert. Von dem Tank 12 wird es durch die Leitung 13 durch die Speisepumpe nach den Kesseln, ge-When operating the transformer with fresh water, the valves 20 and 9, which with See connected, closed. ' - D;: s Leakage water flowing from the transformer as well as that from the transformer when reversing outflowing process water and that to be renewed during operation Water flows through the nozzle 4 into the tank 5 and is by the pump 7 in the upper hot water tank 12 promoted. from the tank 12 it is through the line 13 through the feed pump to the boilers,

. ^: pumpt. Das von den Luftpumpen kommende Kondensat fließt durch die Leitungen 14 -und. ^: pumps. The condensate coming from the air pumps flows through lines 14 and

*5 16 in den unteren Tank 17 und wird von dort durch die Pumpe■ 22, Leitung 3 in den Transformator gedrückt. Kommt von den Luftpumpen mehr Kondensat als zum Antrieb des Transformators erforderlich ist, so fließt das überschüssige Kondensat in den Luftpumpentank 15. Die Schwimmerwage 21 ■ bekannter Art regelt den Wasserspiegel des Tanks in bestimmten Grenzen. Bei zu hohem Wasserstande läßt sie das überschüssige Wasser in den Tank 12 fließen, bei zu niedrigem Wasserstande dagegen fließt das aus der Lei-* 5 16 into the lower tank 17 and gets from there pushed by the pump 22, line 3 into the transformer. Comes from the air pumps more condensate than is required to drive the transformer, this is how it flows excess condensate in the air pump tank 15. The float scale 21 ■ well-known Art regulates the water level of the tank within certain limits. When the water level is too high it lets the excess water flow into the tank 12 when the water level is too low on the other hand that flows from the line

v tung 8 kommende warme Transformatorwasser in den Kaltwassertank 15, so daß im Tank ¹ stets eine bestimmte Wasserhöhe eingehalten wird und daher im Tank 17, dem Saugraum der Pumpe 22, stets ein bestimmter Druckv device 8 warm transformer water coming into the cold water tank 15, so that ^{a certain water level is always maintained in the tank 1} and therefore always a certain pressure in the tank 17, the suction chamber of the pump 22

: herrscht. Ein Abreißen der Wassersäule im Saugraum der Pumpe 22 ist daher völlig aus-: prevails. A tearing off of the water column in the The suction chamber of the pump 22 is therefore completely

. geschlossen, außerdem kann das Verbindungsrohr 16 zwischen den Tanks 15 und 17 sehr klein gewählt werden, da der vorhandene Druck in der Leitung eine große Geschwindigkeit des Wassers zuläßt. Außerdem werden die Inhalte der erforderlichen Tanks auf ein Minimum beschränkt, da in dem Saugraum der · Pumpe 22 stets Wasser vorhanden ist und man daher von der Höhe des Wasserspiegels in den Tanks so gut wie unabhängig '.geworden ist. Da ferner das warme, aus dem Transformator kommende Wasser nicht mit dem kalten Wasser, welches in den Transformator gedrückt wird, in. Berührung kommt, so gelangt nur kaltes AVasser in den Transformator. Durch die Anordnung der beiden. closed, in addition, the connecting pipe 16 between the tanks 15 and 17 can be very small, because the existing pressure in the line has a high speed of the water. It also shows the contents of the required tanks restricted to a minimum, since water is always present in the suction chamber of the pump 22 and you are therefore practically independent of the height of the water level in the tanks '.has become. Since furthermore the warm, from the Transformer water coming in does not match the cold water which is in the transformer is pressed, comes into contact, only cold A water gets into the transformer. By the arrangement of the two

.50 Pumpen 7 und 22 auf einer Welle wird der Vorteil erzielt, daß beide Pumpen gleichzeitig" verzögert und beschleunigt werden und so beim Umsteuern Hand in Hand miteinander arbeiten. Soll der Transformator vom Betrieb mit Speisewasser auf Betrieb mit Seewasser umgeschaltet werden, so wird das Absperrorgan 18 geschlossen und das Organ 20 geöffnet, so daß durch die Leitung 19 Seewasser in den . Tank 1 7 strömt und von der Pumpe 22 in den.50 pumps 7 and 22 on one shaft the advantage is achieved that both pumps are "decelerated" at the same time and are accelerated and thus work hand in hand with each other when reversing. If the transformer is to be switched from operation with feed water to operation with sea water are, the shut-off device 18 is closed and the organ 20 is opened, so that through the line 19 sea water in the. Tank 1 7 flows and from the pump 22 into the

.60 Transformator gefördert wird. Das Absperrorgan 10 '-wird- geschlossen, das Organ 9 dagegen geöffnet, so daß die Pumpe 7 das aus dem Transformator austretende Wasser nach See drückt. Durch das Absperren bzw. Öffnen der Ventile 18,20, 10 und 9 im richtigen Augenblick kann ein Verlust an Süßwasser so gut wie völlig' .vermieden werden. Bei dem Betrieb mit Seewasser wird das von den Luftpumpen kömmende, Kondensat in den Luftpumpentank 15 geleitet, von wo es durch die entsprechend ausgebildete Schwimmerwage 21 in den Tank 12 und von dort nach den Speisewasserpumpen gefördert wird..60 transformer is funded. The shut-off element 10 'is closed, the element 9 on the other hand opened, so that the pump 7 after the water emerging from the transformer Lake presses. By shutting off or opening valves 18, 20, 10 and 9 in the correct position At the moment, a loss of fresh water can be almost completely avoided. In which Operation with sea water is the condensate coming from the air pumps in the air pump tank 15, from where it is passed through the appropriately designed float scale 21 is conveyed into the tank 12 and from there to the feed water pumps.

Eine andere vereinfachte Ausführungsform zeigt Fig. 2, welche sich von der Ausführungsform nach Fig.. 1 dadurch unterscheidet, daß der Tank 17 der Ausführungsform nach Fig. ι in Fortfall gekommen und die Leitung 16, die vom Kaltwassertank 15 abgezweigt ist, direkt an den Saugstutzen 23 der Pumpe 22 angeschlossen ist. Hierdurch wird erreicht, , daß der erforderliche Raum noch mehr verringert wird, unji daß die Kaltwasserpumpe 22 nicht mehr in den W'asserraum des Tanks, sondern frei und zugänglich zu liegen kommt. Der noch verbleibende Warmwassertank 5 braucht räumlich nicht größer zu sein als der ein- bis zweifache Transformatorinhalt, um beim Umsteuern von Vorwärts oder Rückwärts oder Stoppen der Antriebsmaschine das aus dem außer Betrieb gesetzten Kreislauf des Transformators plötzlich abfließende Wasser aufnehmen zu können, welches dann von der Warmwasserpumpe 7 nach dem Warmwasser- ^;. kasten 12 gefördert wird. Die Wirkungsweise ist die gleiche wie bei der Ausführungsform nach Fig. ι. ,Another simplified embodiment is shown in FIG. 2, which differs from the embodiment according to FIG. 1 in that the tank 17 of the embodiment according to FIG Suction port 23 of the pump 22 is connected. What is achieved hereby is that the space required is reduced even more, and that the cold water pump 22 is no longer located in the water space of the tank, but rather is freely and accessible. The remaining hot water tank 5 does not need to be spatially larger than the one or two times the transformer content in order to be able to absorb the water suddenly flowing out of the shutdown circuit of the transformer when reversing from forwards or backwards or stopping the drive machine Hot water pump 7 after the hot water ^; . box 12 is funded. The mode of operation is the same as in the embodiment according to FIG. ,

Man kann auch selbst den kleinen Transformatortank 5 vermeiden, wie die, Ausführungsform . nach Fig: 3 zeigt. Hier ist der Stutzen 4 direkt mit dem Saugstutzen der Pumpe.7 in Verbindung gebracht, unter gänzlicher Vermeidung eines besonderen Tankraumes 5. Die Ausführungsform nach Fig. 3 unterscheidet sich von den vorhergehenden außerdem.noch dadurch, daß die beiden oberen Tanks zu einem einzigen Tank 24 vereinigt sind, in welchen sowohl die Luftpumpe durch die Leitungen 14 und 27 ; als . auch die .■·.· Warmwasserpumpe 7 durch die Leitüngen 8 und 27 fördert, wobei die Druckleitung 8 der Warmwasserpumpe in die Leitung 27 zwischen dem Tank 24 und der Luftpumpenleitung· 14 einmündet. Da-;.· durch wird erreicht, daß der Kaltwasserpumpe 22 so lange kaltes Kondensat zufließt, als die von der Luftpumpe kommende Kondensatmenge größer ist als die vom Transformator abfließende und durch die Pumpe 7 weiter-.¹ geförderte Wassermenge. Das überschüssige Kondensat fließt mit der durch die Pumpe 7 geförderten Wassermenge durch die Leitung 27 in den Tank 24. Ist jedoch die Kondensatmenge kleiner als das für den; Transformator erforderliche Wasser, dann wird die fehlende Wassermenge von der Warmwasserpumpe 7 nach der Kaltwasserpumpe 22 gedrückt. Durch diese Anordnung,One can also avoid even the small transformer tank 5, like the embodiment. according to Fig: 3 shows. Here the nozzle 4 is directly connected to the suction nozzle of the pump.7, completely avoiding a special tank space 5. The embodiment according to FIG. 3 differs from the previous ones also in that the two upper tanks form a single tank 24 are combined, in which both the air pump through the lines 14 and 27; as . the hot water pump 7 also conveys through the lines 8 and 27, the pressure line 8 of the hot water pump opening into the line 27 between the tank 24 and the air pump line 14. Because it is achieved that cold condensate flows into the cold water pump 22 as long as the amount of condensate coming from the air pump is greater than that flowing out from the transformer and continues through the pump 7. ¹ amount of water delivered. The excess condensate flows with the amount of water delivered by the pump 7 through the line 27 into the tank 24. However, if the amount of condensate is less than that for the; Transformer required water, then the missing amount of water is pressed from the hot water pump 7 to the cold water pump 22. Through this arrangement,

bei welcher die Schwimmerwage 21 in Fortfall kommt, ist außerdem eine besondere Leitung· von der Warmwasserpumpe nach dem Speisetank 12 gespart, da die Leitung 8 sich . 5 mit der Leitung 14 zu einer Leitung 27 vereinigt. Trotzdem kein eigentlicher Transformatortank mehr vorhanden ist, ist erreicht worden, daß das dem Transformator züge- j führte Wasser stets die den jeweiligen Betriebsverhältnissen entsprechende niedrigste Temperatur besitzt. Da infolge, des Fortfalls des unteren Warimvasserkastens 5 das aus dem Transformator kommende Wasser direkt in den Tank 24 und von dort zu den Kessel-Speisepumpen gefördert wird, werden Wärmestrahlungsverluste, im Wasser vermieden und somit die im Transformator auftretende Wärme zur Speisewasservorwärmung in rationellster Weise ausgenutzt. Durch das Zusammenärbeiten der beiden Pumpen 7 und 22 wird beim Umsteuern das Wasser, welches von dem außer Betrieb gesetzten Kreislauf des Transformators abfließt, direkt in den in Betrieb genommenen Kreislauf des Transforinators gefördert.In which the float scale 21 is omitted, a special line from the hot water pump to the feed tank 12 is also saved, since the line 8 is. 5 combined with the line 14 to form a line 27. In spite of the fact that there is no longer any actual transformer tank, it has been achieved that the water supplied to the transformer always has the lowest temperature corresponding to the respective operating conditions. Since, as a result of the elimination of the lower Warimvasserkastens 5, the water coming from the transformer is pumped directly into the tank 24 and from there to the boiler feed pumps, heat radiation losses in the water are avoided and the heat that occurs in the transformer is used to preheat the feed water in the most efficient way . Due to the cooperation of the two pumps 7 and 22, when reversing, the water that flows from the circuit of the transformer that is out of operation is conveyed directly into the circuit of the transformer that is in operation.

Fig. 4 zeigt eine besondere Ausbildung und Anordnung der beiden Pumpen in Verbindung mit der als Dampfturbine ausgebildeten Antriebsmaschine, wie sie für die Ausführungsform nach Fig. 3 benutzt werden kann. Die Turbine 6, welche bei den oben beschriebenen Ausführungsformen vertikal angeordnet ist, besitzt hier eine horizontale Welle,, wobei zu beiden Seiten der Turbine die Pumpe 7 bzw. 22 angeordnet sind. Die.Wirkungsweise der beiden Pumpen ist genau die gleiche wie für die Ausführungsform nach Fig. 3.Fig. 4 shows a special design and arrangement of the two pumps in connection with the drive machine designed as a steam turbine, as it is for the embodiment according to Fig. 3 can be used. The turbine 6, which in the above-described Embodiments is arranged vertically, here has a horizontal shaft, where to the pump 7 and 22 are arranged on both sides of the turbine. How the both pumps is exactly the same as for the embodiment according to FIG. 3.

Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform, bei. der beide Pumpen auf derselben Seite der mit horizontaler Welle ausgeführten Antriebsturbine 6 angeordnet sind, wobei der Druckraum der Warmwasserpumpe 7 mit dem Saugraum der Kaltwasserpumpe 22 zu einem Raum 25 vereinigt ist. Die Wirkungsweise ist die gleiche wie' die der Ausführungsform nach Fig. 3. Solange das durch die Leitung 16 von der Luftpumpe kommende Kondensat größer ist als die aus dem Transformator 1 durch die Leitung 4 abfließende Wassermenge, fördert die Pumpe 22 lediglich Kondensat in den Transformator, während die Pumpe 7 das gesamte warme Wasser aus der Leitung 4 in den Tank 24 fördert. Das überschüssige Kondensat fließt durch die Leitung 8 gemeinsam mit dem Wasser der Pumpe 7 in den. Tank 24. Ist dagegen die Kondensatmenge kleiner als die aus dem Transformator abfließende Wassermengfi, so -wird ein entsprechender Teil des warmen Transformatorwassers von der Pumpe 7,111 die Pumpe 22 gefördert. J Durch die Ausführungsform nach Fig. 4 und j insbesondere nach Fig. 5 wird der Vorteil erzielt, daß die erforderlichen Rohrleitungen auf ein Minimum beschränkt werden, die Raumausnutzung verbessert und die Speisewasservorwärmung infolge Vermeidung von Strahlungsverlusten noch mehr vergrößert wird.Fig. 5 shows an embodiment at. of the two pumps on the same side of the with horizontal shaft executed drive turbine 6 are arranged, wherein the pressure chamber the hot water pump 7 is combined with the suction chamber of the cold water pump 22 to form a space 25. The way it works is same as' that of the embodiment of FIG. 3. As long as the line 16 of the condensate coming from the air pump is larger than that from the transformer 1 the line 4 outflowing amount of water, the pump 22 only conveys condensate in the transformer, while the pump 7 all the warm water from the line 4 in the tank 24 promotes. The excess condensate flows through line 8 together with the water of the pump 7 in the. Tank 24. If, on the other hand, the amount of condensate is smaller than the amount of water flowing out of the transformer, it becomes a corresponding amount Part of the warm transformer water from the pump 7,111 pumped 22. J The embodiment according to FIGS. 4 and j, in particular according to FIG. 5, has the advantage that that the necessary pipelines are reduced to a minimum, the use of space and the feed water preheating as a result of avoiding radiation losses is enlarged even more.

Ein weiterer Vorteil, eier mit dem Gegenstande der vorliegenden Erfindung verbunden ist, besteht darin, daß infolge der Anordnung zweier Pumpen stets ein genügend hoher Druck für die Betätigung des Servomotors des Umsteuerschiebers 2 vorhanden ist. Durch den Einbau geeigneter Vorrichtungen, wie Rückschlagventile oder dergleichen selbsttätige Organe, kann man erreichen, daß der Servomotor stets mit dem Räum des größten Druckes in den Pumpen oder deren Rohrleitungen in Verbindung gesetzt wird, so daß unter allen Umständen der Servomotor zu jeder.Zeit in Betrieb genommen werden kann.Another advantage of having the items of the present invention is that as a result of the arrangement two pumps always a sufficiently high pressure for the actuation of the servomotor of the reversing spool 2 is present. By installing suitable devices such as check valves or the like automatic organs, one can achieve that the servomotor always with the space of the greatest pressure in the pumps or their pipelines is connected so that under all Circumstances the servo motor at any time in Can be put into operation.

Claims

Patent Claims:

1. Method and apparatus for operation hydraulic transmission, characterized in that a pump (7) the from Fluid gear pumps incoming warm water to a collecting tank and another pump (22) delivers the cold, condensate coming from the air pump presses into the fluid gear, whereby the suction chamber of the pump (22) is below Pressure is applied.

2. Embodiment according to claim 1, characterized in that the pressure line the hot water pump (7) in the line between the air pump tank (24) and air pump line (14) opens.

3. Device according to claim 1, there-

', marked by,. that the two 100th pumps with the servomotor of the transformer control slide . (2) with the interposition of one or more automatic control organs of a known type, such as Check valves o. The like. Are connected in such a way that the control elements control the servomotor automatically with the space of the highest pressure in the pumps or their Connect lines.

4. Embodiment according to claim 1 to 3, characterized in that the Pumps in a housing in such a way. are arranged that the pressure chamber of the one Pump (7) both through the. Delivery line (27) with the air pump tank (24) as well as with the 'suction chamber of the others Pump (22) is in communication, so that when the pressure falls below a certain value in the suction chamber of the second pump (22)

the first pump (7) all or part of its water volume to the second pump (22) feeds.

For this purpose 2 sheets of drawings.