DE453C - Gefäfskolonne zur Hebung von Flüssigkeiten auf beliebige Höhe - Google Patents

Description

1877.

Klasse 59. d_f S"

J. J. MARCAIS in PARIS. . Gefärscoloniie zur Hebung von Flüssigkeiten auf beliebige Höhe.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 3. August 1877 ab.

Dieser Apparat besteht aus einem Luft-Compressions-Apparat, sowie aus einer aufsteigenden Cölonne zur Nutzbarmachung der comprimirten Luft.

Die Fig. 1 und 2 der beiliegenden Zeichnung sind Schnitte im Auf- und Grundrifs eines Ventils für einen kleineren Apparat.

A ist ein Ventil von vulcanisirtem Kautschuk, das auf einer Spindel von Metall montirt ist, welche ihm gleichzeitig als Führung dient und ihm das gehörige Gewicht ertheilt; dieses Gewicht mufs in Wirklickkeit nach dem Grad des Luftdruckes variiren, folglich richten sich Länge und Durchmesser der Spindel nach der Höhe des Falls.

T ist das Rohr, gegen welches sich das Ventil A, dasselbe schliefsend, anlegt, und T¹ das Rohr, durch welches die comprimirte Luft eintritt.

CDEF ist eine äufsere Hülle, welche aus einem gläsernen Cylinder bestehen kann, damit sich die Function der Ventile beobachten läfst; diese äufsere Hülle ist von oben und unten geschlossen vermittelst zweier durchlöcherter Stöpsel, welche aus Kautschuk sein können.

LL ist eine Traverse, welche dem Ventil als Stütze dient und in der Mitte für das Durchgehen der Spindel durchlocht ist.

Die Fig. 3 zeigt einen Apparat im Aufrifs. R ist das Wasserreservoir, dessen Wasser auf constantem Niveau erhalten wird; dieses Reservoir speist das Druckgefäfs M und versorgt das Gefäfs V mit Wasser (welches letztere den Fufs der Säule bildet) und zwar durch das Rohr B und das Ventil, welches dieses Rohr schliefst. Besagtes Druckgefäfs M ist mit drei Rohröffnungen versehen; die untere dient zur Entleerung, und von den beiden oberen nimmt die eine das Rohr vom Wasserreservoir R auf, die andere das Luftrohr c, welches vom Druckgefäfs nach dem Deckel des Gefäfses V geht. Diese beiden Röhren sind eine jede mit einem Hahn r r^l versehen.

V ist ein Gefäfs mit vier Rohröffnungen; die untere nimmt das ventiltragende Rohr B auf, welches zum Einlafs des Wassers bestimmt ist, und von den drei oberen Öefmungen nimmt die . eine das Luftventil, die zweite das Wasserrohr, welches die Gefäfse' V und V¹ verbindet und die dritte das vom Druckgefäfs M kommende Luftrohr auf.

V ist ein Gefäfs mit drei Rohröffnungen:

Die unterste ist für das vom Gefäfs V kommende Wasserrohr bestimmt; von den beiden oberen nimmt die eine ein Luftventil auf, die andere das Wasserrohr von dem Gefäfs V zum Gefäfs V² führend.

V² V³ sind dem Gefäfs V¹ in allen Theilen ähnliche Gefäfse. Zur Ingangsetzung des Apparates öffnet man zuerst den Hahn r, sodann den Hahn r^l, doch diesen letzteren nur, wenn die Luft vom Gefäfs M hinreichend comprimirt ist. Diese comprimirte Luft schliefst, indem sie oben in das Gefäfs eintritt, die beiden Ventile dieses Gefäfses und veranlafst den Einflufs des Wassers in das Gefäfs V¹.

Die Luft folgt dem Wasser, wenn das Gefäfs V leer ist und tritt· in das Gefäfs Vⁱ ein, dessen Ventil sie schliefst. Darauf steigt die Luft in das Gefäfs V² und so weiter bis auf, die Höhe der Colonne.

Wenn das gesammte Wasser durch das Rohr des oberen Gefäfses hinaus ist, wird der Hahn r geschlossen und das Entleerungsrohr des Gefäfses M geöffnet. Wenn der Abflufs des Wassers beendet ist, wird dieses Entleerungsröhr des Gefäfses M und ebenso der Hahn r^l geschlossen.

Die Fig. 4 zeigt einen dem soeben beschriebenen ganz ähnlichen Apparat, mit Ausnahme des Umstandes, dafs die Röhren der Luftventile von jedem Gefäfs, anstatt in freier Luft zu münden, in das unmittelbar höhere Gefäfs eindringen, vermöge eines Zweigrohres, welches unterhalb jedes Ventils angebracht ist.

Die Fig. 5 repräsentirt einen Theil einer aufsteigenden Colonne mit einer Einrichtung für die Luft, unabhängig von derjenigen für Wasser, und zwar mit directer Einwirkung von passend angebrachten Schwimmern.

Die Gefäfse V\ V², F³sind mit Ventilen S\S², S³ versehen, deren Spindeln T\ T², T³ bis auf die Boden der Gefäfse fallen; P, P\ P², P³ sind die Wasserröhren.

Jede dieser Spindeln trägt an ihrem Ende eine kleine Traverse, wie bei d^l, d², d³, und sind die Schwimmer in der Mitte durchlocht, so dafs die Stangen frei durch die Durchlöchung auf- und absteigen können.

So lange Wasser in den Gefäfsen ist, wirken die Schwimmer nicht, aber wenn dasselbe abgelaufen ist, stofsen die Schwimmer gegen die kleinen Traversen und öffnen die Ventile. Jedes dieser Ventile, gewährt indem es sich öffnet, der Luft freien Durchgang, welche durch die Röhren D, D\ D", D³ dringt und unter dem Ventil des unmittelbar darüber befindlichen GefäTses ankommt; diese Luft schliefst das Ventil durch Druck und wirkt auf die Oberfläche des Wassers, indem sie es hinaufdrückt.

Auf diese Weise hat der Schwimmer des Gefäfses V¹ das Ventil S¹ des gedachten Gefäfses geöffnet und der Luft freien Austritt gewährt, welche das Ventil S" geschlossen hat, und wirkt auf die Oberfläche des Wassers des Gefäfses V², indem es dasselbe durch das Rohr P² in das Gefäfs V³ hinaufdrückt; unter der Wirkung dieser Luft fällt folglich das Wasser im Gefäfs F², der Schwimmer F² ebenfalls und dieser begegnet der Traverse d² des Ventils S², wenn das Wasser aufhört in das Gefäfs V³ überzugehen.

Indem er das Ventil .S² öffnet, giebt der Schwimmer damit der Luft freien Weg, bevor der Tufs des Wasserrohrs aufgedeckt sein wird.

Zu diesem Ende taucht der Fufs des Wasserrohrs in ein kleines, vertieftes Reservoir, wie das in der Zeichnung angegebene.

Man ersieht aus dem Vorhergehenden, dafs die Wirkungen der Luft von den Wirkungen des Wassers von unten nach oben in der Colonne unabhängig bleiben werden, indem man sich eines Schwimmers zum Oeffnen des Ventils des unteren leeren Gefäfses bedient, sowie des Luftdruckes zum Schliefsen des Ventils vom oberen gefüllten Gefäfs.

Bei Anwendung derselben Einrichtung kann man übrigens das Ventil öffnen, ohne Zuflucht zum Luftdruck zu nehmen.

Hierfür genügt es auf den Ventilspindeln die Traversen b^l, b², b³, ähnlich den bereits beschriebenen d^l, d², d³, anzubringen.

Das Ganze ist derart zusammengesetzt, dafs z. B. die Traverse d² durch den Schwimmer F² vom Gefäfs V² gehoben sein wird, im Moment, wenn die Traverse d¹ durch den Schwimmer F¹ vom Gefäfs V¹ gesenkt ist; dies geht sehr leicht, weil die Gefäfse V¹ und V² gleich gestaltet sind und das zweite sich mit dem Wasser füllt, welches ihm vom ersten zukommt, der Fall des Wassers im ersten somit mit dem Steigen desselben im zweiten Gefäfs correspondirt.

Die Fig. 6 repräsentirt einen Theil der steigenden Colonne, mit einer Luftwirkung, die unabhängig von der Wasserwirkung ist, indem sich die Bewegung der Schwimmer durch die Vermittelung von Hebeln überträgt.

Die Gefäfse V\ V², V³ sind mit Ventilen S¹S² versehen, deren Spindeln gleichzeitig als Führungen und Gegengewichte dienen; ferner sind sie mit Wasserrohren P, P\ P², P³, und Schwimmern F¹, F², F³ versehen, welche letztere an einem Ende kleiner Hebel hängen, welche an ihrem anderen Ende Metallstangen tragen, die in den Luftröhren fast bis zur Berührung mit den Ventilen des unteren Gefäfses gehen.

So lange das Wasser im Gefäfs V steigt, wirkt der Schwimmer F¹ nicht, bis das Wasser die Höhe des Gefäfses erreicht, in dessen Dom der Hebel angebracht ist; der Schwimmer wird gehoben und mit ihm das Ende des Hebels, an dem er befestigt ist, während das andere Ende sich senkt und die Metallstange, welche es trägt, fällt mit ihrem Gewicht auf das Ventil .S¹ des unteren Gefäfses (welches nicht gezeichnet ist) und öffnet dessen Ventil.

Die Luft dringt unter den Dom des Gefäfses V\ schliefst das Ventil S^} und macht das Wasser im Gefäfs V² steigen.

Wenn das Gefäfs V² voll ist, ist sein Schwimmer gehoben; er senkt das entgegengesetzte Ende des Hebels, ebenso die correspondirende Metallstange und öffnet das Ventil S¹ vom Gefäfs V¹.

Ebenso, wenn das Gefäfs V³ voll geworden, wird der Schwimmer F³ das Ventil S² vom Gefäfs V² öffnen und so weiter bis auf die Höhe der Colonne.

Die unteren Enden der Wasserrohren sind, wie in vorhergehendem Falle, in kleine untere Reservoirs getaucht, dergestalt, dafs sie bis zur Oeffhung der Ventile nicht vom Wasser aufgedeckt werden.

Man sieht, dafs in dieser letzten Combination, sowie Fig. 6 dieselbe wiedergiebt, die Unabhängigkeit der Wasserwirkung von der der Luft durch Hebelschwimmer erzielt wird, welche nacheinander die Ventile der unteren leeren Gefäfse öffnen, um der comprimirten Luft Platz zu machen, welche durch Ansaugen die Ventile der oberen gefüllten Gefäfse schliefst.

Die Fig. 7 illustrirt ein System von Hebelventilen, welches das Oeffnen und Schliefsen der besagten Ventile gestattet, ohne Benutzung der comprimirten Luft und zwar vermittelst einer kleinen Hinzufügung, welche darin besteht:

1. Die Enden der Hebel, von welchen ein jeder Ventile trägt, mit einem Vorsprung zu versehen.

2. Die Stange von jedem dieser Ventile ist bis fast zur Berührung mit dem Vorsprung zu verlängern. Durch diese sehr einfache Vorrichtung wird der Schwimmer notwendiger Weise eine doppelte Wirkung ausüben:

Vermittelst des Vorsprunges wird er die Stange des oberen Ventils heben, und mit der Stange des anderen Endes wird er das untere Ventil öffnen.

Diese beiden Operationen werden gleichzeitig stattfinden.

Wenn die steigende Colonne von zwei abwechselnden Sammelgefäfsen betrieben wird, ist es klar, dafs das Rohr, welches die Luft von diesen Ansammlern zum unteren Gefäfs der Colonne führt, stets'unter Druck ist '

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Es wird demnach unmöglich sein, wenn das Wasser einmal auf die Höhe der Colonne gebracht ist, das untere Gefäfs von dieser Colonne zu füllen, wenn man es nicht von dem Lufteintrittsrohr absondert.

Die Fig. 8 der Zeichnung giebt ein Bild des Mechanismus für diese Absonderung des Rohres vom Gefafs.

V ist das untere Gefafs der Colonne, D das Rohr der Luftzuführung von den Ansammlem.

Dieses Rohr ist mit einem Ventil versehen, wie es die Zeichnung wiedergiebt.

Dasselbe ist mit einer Spiralfeder construirt, zur Oeffnung von unten nach oben wirkend, deren Kraft zur Offenhaltung des Ventils genügt, wenn der Druck im.Gefafs V gleich dem Druck im Rohr D ist; doch genügt die Kraft dieser Feder nicht, dem Druck der Luft zu widerstehen, wenn der Druck im Gefäfs V gleich Null wird.

Angenommen, dafs das Wasser aus der Höhe der Colonne abgeflossen ist, so hat sich dann das Ventil durch die Luftwirkung im Ankunftsrohr geschlossen.

Da die Haube des Ventils von einer Stange durchzogen, welche bis auf den Boden des Gefäfses V reicht und eine kleine »Traverse N trägt, so kann der Schwimmer F, der in der Mitte durchlocht ist, an der Stange entlang frei steigen und fallen.

Während das Ventil geschlossen ist, steigt das Wasser im Gefäfs Fund mit ihm der Schwimmer, bis er an die Traverse stöfst und damit das Ventil öffnet; letzteres bleibt, infolge seiner entgegenwirkenden Feder, so lange das Wasser in der Colonne steigt, geschlossen und schliefst sich aufs neue, wenn das Wasser abgelaufen und der Druck im Gefäfs V gefallen sein wird.

Zu bemerken ist, dafs wegen gröfserer Deutlichkeit in der Zeichnung in den Fig. 5, 6 und 7 das Ventil in den Luftröhren angebracht ist, welche von einem Gefäfs zum anderen gehen, doch ist einleuchtend, dafs sie ebensowohl in den Domen der Gefäfse der Colonne placirt werden können.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Die allgemeine Anordnung einer Gefäfscolonne zur Hebung von Flüssigkeiten auf beliebige Höhe wobei die Füllung des unteren Gefäfses durch comprimirte Luft in das nächst höhere verdrängt, und diese Operation bis zum obersten fortgesetzt wird, bevor eine neue Füllung des uuteren eintritt.
2. 2. Die specielle Anordnung dieses Compressions-Apparates und der Hebelcolonne.

   Hierzu I Blatt Zeichnungen.