DE36245C - Wasserhebeapparat, bestehend aus der Verbindung einer einkammerigen Dampfvacuumpumpe mit einer Differentialkolbenpumpe - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE 59: Pumpen.

mit einer Differentialkolbenpumpe.

Die Neuerung besteht in einer eigenthümlichen Verbindung von DampfVacuumpumpen und Kolbenpumpen mit Differentialkolben, der Steuerung des Ventils der Dampfvacuumpumpe und der Art der Einspritzung in die Vacuumkammer.

Fig. ι zeigt den neuen Pumpapparat im Durchschnitt, Fig. 2 die Neuerung in gröfserem Mafsstabe.

A ist eine Vacuumkammer, B eine Differentialpumpe mit Differentialkolben C in den beiden conaxialen Pumpencylindern, welche letzteren an der Verbindungsstelle offen sind. Die Vacuumpumpenkammer steht direct und ebenfalls conaxial auf dem Pumpencylinder und bildet damit einen einzigen ungetrennten Raum, ohne irgend ein verengendes Zwischenglied. Der grofse Kolben des Differentialkolbens, ist mit g, der kleine mit k bezeichnet.

Es ist ferner α das Saugventil, b das Druckventil des Pumpenapparates. Der Differentialkolben ist durchbohrt und trägt das sich nach der Druckseite öffnende Ventil c.

Die Wirkungsweise des Apparates ist folgende: Der Dampf tritt durch das Steuerventil d in die Vacuumpumpenkammer, wenn der Differentialkolben C im höchsten Punkte steht und die Räume über dem Kolben g vom vorhergehenden Spiel des Apparates ganz oder theilweise mit Wasser gefüllt sind. Der Dampfdruck treibt dann den Differentialkolben nach unten. Der kleinere Kolben k desselben preist das unter ihm stehende Wasser durch das Druckventil b, wobei sich das Kolbenventil c schliefst. Wenn der Differentialkolben bis zu einem gewissen Punkte heruntergegangen ist, tritt durch Einspritzung s in die Vacuumkammer die Condensationsperiode ein und nun bewegt sich der Kolben durch den Luftdruck, der infolge der Durchbrechung e e an der Verbindungsstelle der beiden Pumpencylinder auf die untere Seite des grofsen Kolbens wirken kann, wieder nach oben. Dabei tritt ein Theil des über dem grofsen Kolben g befindlichen Wassers durch das Kolbenventil c unter den kleinen Kolben k, während infolge der mehr oder minder grofsen Luftleere in der Vacuumkammer das Wasser durch das Saugventil in diese und den grofsen Pumpencylinder einströmt. Wenn der Differentialkolben seinen höchsten Stand erreicht hat, beginnt das Spiel wieder von neuem.

Der Differentialkolben treibt das Wasser mit einem Druck in die Höhe, welcher dem Verhältnifs der Flächen der beiden Kolben g und k entspricht. Dieses kann so eingerichtet werden, dafs eine geringe Dampfspannung in der' Vacuumpumpe genügt, um eine grofse Druckhöhe zu überwinden.

Die Einspritzung in die Vacuumkammer zur Condensation des Dampfes erfolgt durch das Rohr s, welches das Einspritzwasser unter dem kleinen Kolben entnimmt, und zwar dann, wenn der abwärts gehende Kolben die Ausmündungsöffnung des Rohres s in dem grofsen Pumpencylinder passirt und so frei gemacht hat. Der Druck unter dem kleinen Kolben k ist im Verhältnifs der Kolbenflächen des Diffe-

rentialkolbens gröfser als der Dampfdruck in der Vacuumkammer. Das Condensationswasser spritzt unter diesem gröfseren Druck in die Vacuumkammer und bewirkt dadurch eine energische Condensation. Ist etwa das Verhältnifs der Kolbenflächen ι : 4 und hat der Dampf 3 Atmosphären Spannung, so würde das Condensationswasser mit 12 Atmosphären Druck einspritzen.

Die Steuerung des Ventils zur Vacuumkammer wird durch den Differentialkolben bewirkt. Eine Stange f ist durch den Bügel h mit dem Differentialkolben verbunden. Diese Stange trägt an ihrem oberen Ende, zwischen zwei Platten gespannt, eine Spirale i. Die untere, verschiebbare Platte legt sich gegen den Absatz der im unteren Theil verstärkten Stange. Mit dem Ventil d ist das Rohr / verbunden, welches die Spirale umschliefst. Das Rohr / besteht aus zwei verbundenen Theilen mit einer Scheidewand l\ durch welche die Stange/ mit ihrem dünneren Theil hindurchgeht.

Wenn der Kolben oben steht, so befindet sich die untere Spiralplatte in einer bestimmten Entfernung von der Scheidewand I¹. Geht dann der Kolben herunter, so setzt sich die Spirale auf, und zwar sind die Abstände zwischen Scheidewand und unterer Spiralstange so bemessen, dafs dies erfolgt, wenn der Kolben eben die Spritzöffnung frei macht, also in der Stellung, welche Fig. 1 zeigt. Das Ventil schliefst sich dann, und beim weiteren Abwärtsgang des Kolbens wird die Spiralfeder zusammengedrückt. Wenn der Kolben wieder aufwärts geht, so bleibt das Ventil d durch den Dampfdruck des Arbeitsdampfes so lange geschlossen, bis die von einer Feder getragene Platte m von unten gegen die Scheidewand stöfst und das Ventil öffnet. Damit das Ventil d in der geöffneten Stellung verbleibt, wird es durch Federn n, die sich seitlich anlegen, gehalten.

Zur Ingangsetzung des Apparates ist noch eine directe Dampfzuführung ο angebracht.

Die Pumpencylinder stehen in einem Wasserkasten D und wird so der den Pumpenkolben aufwärts treibende Luftdruck nicht direct, sondern durch das Wasser im Kasten übertragen. Es ist damit vermieden, den Kolben gegen Luft abdichten zu müssen, und die leichter herzustellende Dichtung gegen das Wasser genügend.

Statt der vorbeschriebenen Vacuumpumpenkammer mit durch den Kolben bewegter Steuerung und Einspritzung unter erhöhtem Druck kann auch eine gewöhnliche Vacuumpumpenjtammer mit beliebig gesteuertem Ventil angewendet werden.

Fig. 3 zeigt beispielsweise eine solche Combination, bei welcher die Greeven'sehe Dampfvacuumpumpen-Construction mit selbsttätigem Ventil benutzt ist. Gleiche Buchstaben bezeichnen die gleichen Theile wie in Fig- !·

Hier ist der Gang der Arbeit folgender:

Bei Ingangsetzung des Apparates wird zuerst der Ablafshahn q geöffnet, um die Luft durch den in die Kammer eingelassenen Dampf auszutreiben. Nachdem .alle Luft so entfernt ist, wird der Hahn geschlossen und der weitere Zutritt des Dampfes abgesperrt. Es condensirt dann der Dampf in der Kammer. Der unten stehende Kolben wird infolge dessen durch den Luftdruck gehoben, und wenn von der früheren Arbeit her Wasser über dem Differentialkplben gestanden hat, so tritt ein Theil desselben durch die Durchbohrung und das Kolbenventil c unter den kleinen Kolben k, während durch das Saugventil α neues Wasser über den Kolben g gelangt. Wird nun das DampfabsperrvenuT wieder geöffnet, so dafs Dampf in die Kammer tritt, so drückt der Dampf sowie das Gewicht des über dem Differentialkolben stehenden Wassers und das Eigengewicht des Kolbens C diesen nach unten und damit das unter dem kleinen Kolben k befindliche Wasser durch das Druckventil b. Erreicht das Wasser über dem Kolben die C°ndensationskante pp, so tritt durch Expansion des Dampfes beim' plötzlichen Uebergang aus deni engeren Querschnitt der Purnpenkammer in den weiteren Querschnitt des Pumpencylinders eine Druckabnahme des Dampfes ein und spritzt infolge dessen aus dem Windkessel E das Einspritzwasser in die Vacuumkammer, in der es die vollständige Condensation bewirkt, Der Kolben steigt wie vorher und der Apparat arbeitet nun selbstthätig weiter.

Die Durchbohrung des Kolbens in Fig. 1 mit dem Kolbenventil c kann ersetzt werden durch ein Verbindungsrohr, welches oben vom grofsen Pumpencylinder bezw. am Saugventilstutzen abgeht und unten am kleinen Pumpencylinder einmündet, und in welchem ein abwärts sich öffnendes Ventil angebracht ist.

Die Darlegung der aus der Construction abzuleitenden und ersichtlichen Vortheile werden gleichzeitig die technischen Zwecke erkennbar machen, deren Erreichung durch die Erfindung erstrebt ist. Als Vortheile führt Erfinder an:

a) gegenüber dem Pulsometer:

ι. die Ausnutzung des Vacuums, welche erreicht wird durch das Eigengewicht des zu diesem Zweck im gegebenen Falle auch durch Gewichte beschwerten Kolbens,

2. die Anwendung beliebig gespannter Dämpfe, sobald die Spannung nur mehr wie 1 Atmosphäre beträgt,

3. die Erzielung beliebiger Druckhöhe bei geringem Dampfdruck,

Claims (3)

1. 4· die geringere oder gröfsere Erwärmung des Wassers, je nach Wahl;

   b) gegenüber gewöhnlichen Pumpenkolben: ι. die Einfachheit,
2. 2. die Wasserdichtung am Kolben durch Anwendung des Wasserkastens B gegenüber der schwer herzustellenden Dampfdichtung,
3. 3. das Fortfallen der Schmierung und Wartung, daher die Möglichkeit der Aufstellung an einem zu letzteren Zwecken unbequem zugänglichen Raum, wie bei Bergwerken.

   Paten τ-An Sprüche:
   Die Verbindung einer Dampfvacuumpumpenkammer mit einer Differentialpumpe zu einem einfachwirkenden Pumpenapparat mit innerer Condensation in der Weise, dafs die Vacuumpumpenkammer unmittelbar und ohne verengendes Zwischenglied mit dem Pumpencylinder, nach Fig. 1 oder 3, verbunden ist. An der unter 1. bezeichneten Anordnung das Einspritzrohr s derart, dafs dasselbe selbstthätig durch den Kolben k g geöffnet und geschlossen wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.