DE452037C - Gasverdichter mittels Druckfluessigkeit - Google Patents

Gasverdichter mittels Druckfluessigkeit

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DE452037C
DE452037C DEST40856D DEST040856D DE452037C DE 452037 C DE452037 C DE 452037C DE ST40856 D DEST40856 D DE ST40856D DE ST040856 D DEST040856 D DE ST040856D DE 452037 C DE452037 C DE 452037C
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/0005Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00 adaptations of pistons
    • F04B39/0011Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00 adaptations of pistons liquid pistons

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Compressor (AREA)

Description

  • Gasverdichter mittels Druckflüssigkeit. Die Erfindung bezieht sich auf Gasverdichter mittels Flüssigkeitsdruckes und insbesondere auf selbsttätig mit Druckwasser arbeitende Luftverdichter. .
  • Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art geht die Verdichtung bis zu dem Augenblick vor sich, in dem der Druck der verdichteten Luft gleich dem des Druckwassers ist. Sobald sich der Druck der verdichteten Luft im Behälter senkt, steigt das Druckwasser hoch und nimmt einen Schwimmer mit, der infolgedessen die Eintrittsöffnung einer Leitung öffnet. Hierdurch tritt verdichtete Luft unter einen Kolben, der das Auslaßventil des Wassers verschiebt. Hierzu bedarf es eines hohen Energieaufwandes, da das Wasser über dem Ventil unter Druck steht.
  • Des weiteren beginnt während eines Teiles der Entleerung des Gerätes der Wasserzulauf bereits, was ziemlich erhebliche Wasserverluste hervorruft. Die Erfindung sucht alle diese Übelstände dadurch zu vermeiden, daß sie das Wasser unter atmosphärischen Druck setzt, ehe das Auslaßventil geöffnet wird, ohne daß dabei Druckluft verlorengeht. Außerdem tritt der Schluß des Auslaßventils und die Öffnung des Einlaßventils plötzlich im gleichen Augenblick ein. Zu diesem Zweck besteht erfindungsgemäß die Steuerung der verschiedenen Ventile aus einer elastischen Membran, die auf ihrer einen Fläche unter einem dem Wasserdruck entsprechenden Druck steht und auf der anderen Seite unter dem Druck der Behälterluft.
  • Sobald das Wasser das Gerät auffüllt und sich der Luftdruck im Behälter gegenüber dem des Wassers senkt, biegt sich die Membran durch. Diese Durchbiegung überträgt sich über eine Stange auf einen Gegengewichtshebel, dessen Verstellung eine Feder so lange spannt, bis eine Nase einen Daumen an einer Platte freigibt, an der die Feder angeschlossen ist. Die Entspannung dieser Feder schwenkt einen Kniehebel aus, dessen einer Arm die Öffnung des Einlaßventils der zu verdichtenden Luft bewirkt, bevor der andere Arm das Wasserauslaßventil geöffnet hat. Des weiteren erlaubt die Bewegung dieses Kniehebels den Schluß des Wassereinlaßventils durch den Druck dieses Wassers selbst vor der Öffnung des Wasserauslaßventils.
  • Die Erfindung sieht auch ein Mittel vor, den Kniehebel und den Gegengewichtshebel in gewollter Stellung zu erhalten, um die verschiedenen Ventile in der soeben angegebenen Lage bis zur Wasserentleerung des Gerätes zu belassen, und zwar, obwohl die elastische Membran ihre durchgebogene Lage verlassen hat, dadurch nämlich, daß atmosphärische Luft zu ihrer Oberfläche Zutritt hat, die anfangs einem Luftdruck gleich dem des Wassers unterworfen war.
  • Der Schluß der geöffneten Ventile und die Öffnung des geschlossenen Ventils wird von dem Gegengewicht gesteuert, wenn es in dem Augenblick zurückfällt, in dem ein mit dem Wasser niedergehender Schwimmer eine genutete Stange genügend bewegt hat, so daß die Nut in dieser Stange den Gewichtsfall zuläßt. Endlich sieht noch die Erfindung ein Mittel vor, daß das Wasser nicht in den Behälter für verdichtete Luft eintreten kann, wenn der Druck darin noch nicht den des Wassers erreicht hat.
  • Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt. Abb. i zeigt schaubildlich im Längsschnitt die Arbeitsteile der Vorrichtung, Abb.2 ist ein wagerechter Teilschnitt in Höhe der Drehachse des aus Abb. i ersichtlichen Gegengewichtshebels. Dieser Schnitt entspricht der Linie II-II der Abb. 3. Diese ist ein senkrechter Teilschnitt rechts von der Linie III-III der Abb. 2 bei der Lage der Teile nach Abb. i. Abb. 4 ist ein Schnitt wie Abb. 3, jedoch für eine Stellung der Teile, die dem Hinausschaffen des Wassers entspricht.
  • Der äußere Zylindermantel i des Gerätes trägt nahe bei seinem Boden eine Seitenöffnung 2 und einen Deckel 3 dafür. In diesem sitzen die Einlaßöffnung 4 und die Auslaßöffnung 5 für das Druckwasser. Der obere Teil des Außenzylinders i geht in eine Haube 6 über, die zwischen sich und dem Zylinder i eine elastische Membran 7, beispielsweise aus Gummi, trägt. In dieser Membran 7 befindet sich ein Loch für eine Stange 8, die oberhalb der Membran eine Platte 9 trägt. Der obere Teil der Stange 8 hat eine Bohrung io für den Durchlaß der verdichteten Luft aus dem Zylinder i in den Behälter. Die untere Öffnung der Bohrung io kann durch eine Kugel i i abgeschlossen werden, wenn ein frei um die Stange 8 herum angeordneter Schwimmer 12 mit dem Wasserspiegel ansteigt und das Tragstück 13 für die Kugel i i mitnimmt. Die Stange 8 ist an ihrem unteren Teile mit einer Nut 14 versehen, durch die ein fest am Hebel 16 sitzender Bolzen 15 tritt. An einem seiner Enden hat der Hebel 16 ein Gegengewicht 17. Das andere Ende 18 des Hebels 16 kann sich in einer Nut i9 einer Stange 20 verschieben, die in einem Festteile 43 des Gerätes beweglich angebracht ist. Die Verschiebung ist jedoch nur bei einer bestimmten Lage dieser Stange 2o möglich, und zwar abhängig von der Stellung eines Schwimmers 41, mit dem die Stange durch den Arm 42 verbunden ist.
  • Der Hebel 16 kann um eine feste Büchse 21 ausschlagen. Die durch die Büchse tretende Achse 22 hat an einem Ende einen Bund 23 und am anderen eine Scheibe 24. An dieser sitzen ein Daumen 25 und zwei Hebel 26 und 27. Am Hebel 16 ist eine Feder 28 angeschlossen, deren anderes Ende an dem Bunde 23 befestigt ist. Der Hebel 26 wirkt auf das Lufteinlaßventil 29 über eine Stange 30, die bei 31 an ihm angelenkt ist. Der Hebel 27 bedient das Wasserauslaßventil 32, indem er auf die fest an der Spindel 35 dieses Auslaßventils 32 sitzenden Stifte 33 und 34 einwirkt. Bei der dargestellten Lage hält der Hebel 27 durch Gegenlage gegen die Stange 45 das Wassereinlaßventil 46 offen, das sich unter dem Druck des Wassers selbständig zu schließen sucht. Ein auf einem Zapfen angebrachter Hebel 36 trägt eine Nase 38, gegen die der Daumen 25 schlagen kann. Dieser Hebel 36 trägt an seinem freien Ende einen Bolzen 39, auf den ein vom Hebel 16 getragener Anschlag 14 treffen kann. Die Einrichtung wirkt wie folgt. -Bei der aus der Zeichnung ersichtlichen Stellung der verschiedenen Ventile und bei der Annahme, daß das Gerät noch nicht gearbeitet hat, steigt das durch die Öffnung 4 eingelassene Wasser im Zylinder i an und vertreibt die Luft über ihm in den Behälter durch die Bohrung io im oberen Teile der Stange B. Wenn das Wasser in den oberen Teil des Zylinders i gelangt, nimmt es den Schwimmer 12 und durch ihn den Teil 13 und somit die Kugel i i mit. Diese legt sich vor die Bohrung io, und es wird die zwischen der Membran 7 und dem Wasserspiegel eingeschlossene Luft immer mehr verdichtet. Hierdurch ballt sich die elastische Membran? nach oben durch und nimmt die fest an der Stange 8 sitzende Platte 9 mit. Diese zieht durch ihren in der Nut 14 gleitenden Bolzen 15 den Hebel 16 hoch. Da der auf der Achse 22 verkeilte Bund 23 sich nicht drehen kann, weil der Daumen 25 der ebenfalls auf der Achse 22 verkeilten Scheibe 24 von der Nase 38 des Hebels 36 festgehalten wird, so spannt sich die Feder 28 an. Der Hebel 16 steigt weiter, der Anschlag 4o dieses Hebels hebt den Bolzen 39 an bis zu dem Augenblick, wo der Daumen 25 von der Nase 38 freigegeben wird. Durch die dann eintretende Entspannung der Feder 58 drehen sich die Hebel 26 und 27 im Sinne des Pfeiles 44 und öffnen nacheinander das Lufteinlaßventil und das Wasserauslaßv entil.
  • Unter dem Einfluß des Wasserdruckes schließt sich jedoch das Wassereinlaßventil 46, wenn sich der Hebel 27, wie oben angegeben ist, verschiebt. Die Hubhöhe des geöffneten Ventils ist derart, daß sein Schluß vor der Öffnung des Wasserauslaßventils, aber nach der Öffnung des. Lufteinlasses eintritt. Infolge der vorangehenden Öffnung des Lufteinlaßventils ,geht die Öffnung des Wasserauslaßventils ohne große Anstrengung vor sich, und es genügt die Kraft der Feder 28 hierfür. Außerdem vollzieht sich das ohne Verlust an Druckluft, da die Bewegungseinrichtung von der elastischen Membran 7 gebildet wird, die sich nach oben durchbiegt, wenn der Druck auf ihre Oberfläche schwächer als der auf ihre Unterfläche ist. Während des Wasseraustrittes verhindert ein nicht dargestelltes Rückschlagventil die Luft des Behälters am Übertritt in den Zylinder i.
  • Während der oben angegebenen Verschiebung des Hebels 16 bewegt sich das Ende 18 dieses Hebels in der Nut i9 der durch ihren Arm 42 mit dem Schwimmer 41 verbundenen Stange 2o. Sobald die Oberfläche dieses Endes 18 unter die Stange 2o tritt (s. Abb.4), dreht sich die von dem Schwimmer 41 angetriebene Stange 2o um sich und. nimmt die in der gleichen Abbildung dargestellte Lage ein. Sobald die Außenluft in den Zylinder i eingelassen wird und die Membran wieder zurückgeht; kann das Gegengewicht 17 nicht mehr zurückfallen und die Hebel 26 und 27 entgegen dem Pfeile 44 ausschwingen lassen. Die Wasserentleerung setzt sich bis zu dein Augenblick fort, in dem der dem Wasserspiegel folgende Schwimmer 41 die Nut i9 in die dem Gegengewicht 17 den Rückgang erlaubende Stellung zurückführt, wobei durch das Gegengewicht die verschiedenen Ventile wieder in ihre dargestellte Lage kommen. Es wiederholen sich dann die beschriebenen Arbeitsgänge in der gleichen Reihenfolge, bis der Druck im Behälter dem des Wassers gleich wird. In diesem Augenblick hört das Wasser zu steigen auf.
  • Tritt Verbrauch im Behälter ein, so nimmt das Wasser seinen Aufstieg wieder auf, und es setzt sich das Gerät von selbst in Tätigkeit.
  • Die Abdichtungseinrichtung beider elastischen Membran 7, bestehend aus - der vom Schwimmer 12 über das Stück 13 angehobenen Kugel i i, bietet den weiteren Vorteil, daß bei sehr schwach werdendem oder auf Null zurückgehendem Druck im Behälter, beispielsweise durch Undichtheit, das Wasser diesen Behälter nicht überschwemmen kann.
  • Die beschriebene Erfindung beschränkt sich nicht nur auf den Fall der Luftverdichtung durch Wasser. Selbstverständlich kann jedwede Druckflüssigkeit zur Verdichtung irgendeines Gases verwendet werden. Die Wahl des Verdichtungsmittels kann beispielsweise von den Löslichkeitsverhältnissen des zu verdichtenden Mittels abhängen.

Claims (5)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Mit Druckflüssigkeit arbeitender Gasverdichter, bei dem die Flüssigkeit beim Einlaß das Gas zurückdrängt, dann selbsttätig durch eine neue Menge zu verdichtenden Gases ersetzt wird und wobei diese Vorgänge durch den in einem Behälter für das verdichtete Gas herrschenden Druck überwacht werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung des Gaseinlaßventils und die Öffnung des Druckflüssigkeitsauslaßventils durch eine elastische Membran gesteuert werden, die sich durch den Druckunterschied zwischen dem Behälter und dem Verdichter durchbiegt.
  2. 2. Verdichter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß für den Durchtritt der im Behälter verdichteten Luft die elastische Membran eine üffnüng aufweist, die; sobald das Gerät mit Wasser gefüllt ist, durch einen Bauteil verschlossen wird, dessen Stellung vom Wasserspiegel abhängt, und wobei der Abschluß nötig ist, damit die Membran auf ihren beiden Flächen verschiedenen Drücken unterworfen wird und sich infolgedessen durchbiegt und dann das Wasser nicht in den Behälter treten kann.
  3. 3. Verdichter nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schluß des Druckflüssigkeitseinlaßventils durch diese Flüssigkeit selbst hervorgerufen wird, wobei- das Ventil während der Speisung durch einen Teil offengehalten wird, der dagegen anschlägt. q..
  4. Verdichter nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung des Lufteinlaßventils, der spätere Schluß des Wassereinlaßventils und schließlich die Öffnung des Wasserauslaßventils durch einen Kniehebel bewirkt werden, dessen mit ihm verkeilte Achse sich durch Entspannung einer Feder drehen kann, wenn ein von einem Hebel getragener Vorsprung einen an der Achse festen Anschlag verläßt, wobei die Anspannung der Feder und die spätere Verschiebung des den Vorsprung tragenden Hebels durch einen Hebel mit Gegengewicht bewirkt werden, der durch eine Stange angehoben wird, wenn sich die Membran durchbiegt:
  5. 5. Verdichter nach Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß beim Einlaß atmosphärischer Luft in das Gerät der Gegengewichtshebel daran verhindert wird, zu derselben Zeit zurückzufallen, wie seine Anhebestange niedergeht, dadurch nämlich, daß das dem Gegengewicht entgegengesetzte Ende dieses Hebels unter den Vollteil einer genuteten Achse gekommen ist und dieser Vollteil sich nach der Drehung des Gegengewichtshebels über dessen freies Ende gelegt hatte, und zwar durch seine Drehung in einer Ausnehmung des Gestelles, wobei diese Drehung von der Aufstiegbewegung eines mit der genuteten Achse verbundenen Schwimmers abhängt. 6. -Verdichter nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schluß des Wasseräuslaßventils und des Lufteinlaßventils von dem Fall des Gegengewichts in dem Augenblick gesteuert wird, wo dieser Fall durch den Abstieg des Schwimmers mit dem Wasserspiegel ermöglicht wird.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19728199A1 (de) * 1997-07-02 1999-01-07 Burkhard Dipl Ing Suchy Kompressor mit Flüssigkolben

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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