DE66292C - Dampfpumpwerk mit selbststeuerndem Kolbenschieber - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

In der vorliegenden Erfindung ist ein Dampfpumpwerk dargestellt, dessen Eigentümlichkeit der Einrichtung darin begründet ist, dafs die Bewegung der Steuer- und Arbeitsmechanismen, die bei den ähnlichen, bisher bekannten Einrichtungen von bewegenden Gestängen und dergleichen hervorgebracht wird, lediglich durch den von Dampfdruck erzeugten Druck und Gegendruck der arbeitenden Theile bestimmt ist, und dafs aufserdem der Arbeitscylinder Druck- und Pumpcylinder zugleich, sowie der Arbeitskolben Arbeits- und Pumpkolben nebst Saugrohr ist. Der eintretende Dampf stellt zunächst die Steuerung in Form zweier in sich verschiebbarer Cylinder ein, deren Umlegung wiederum unter Einflufs des Gegendruckes des Arbeitsdampfes mittelst eines Bufferkolbens durch einen Hebel geschieht, wodurch gleichzeitig auch der Hub des Arbeitskolbens begrenzt wird, weil hiermit die Gegendampfeinströmung bewerkstelligt wird.

Die Einrichtung beruht auf der Anwendung eines Cylinderkörpers AA^J, welcher gleichzeitig als Cylinder für die Pumpe und als Cylinder für den Dampf dient und in Fig. 1 im Schnitt durch die Längsachse dargestellt ist.

Der Fufs P, auf welchem der Cylinderkörper ΑΑ^Ί ruht, dient zur Befestigung desselben auf einem Fundament oder zum Anschlufs an eine Saugleitung.

Innerhalb des Cylinders A befindet sich ein zweiter Cylinder JB, welcher als Kolben für den ersten Cylinder ausgebildet ist und seinerseits im Innern einen Kolben b aufnimmt, welcher jedoch unbeweglich und mit dem Fufs P aus einem Stück gegossen ist. Der bewegliche Kolben B ist an. seinem oberen Theil mit einem Ventil versehen, das aus einer Kautschukoder Metallklappe bestehen und je nach der Natur der herzustellenden Flüssigkeit eine verschiedene Form und geeignete Construction erhalten kann.

Auf dem Cylinder A ist oben ein Druckkasten P¹ angeordnet, welcher im Innern mit einem Druckventil K¹ versehen ist.

Auf der rechten Seite des Cylindergehäuses A befindet sich ein Schieberkasten D, der mit ersterem aus einem Stück gegossen ist und die Steuerorgane für die Dampfvertheilung einschliefst. Es sind zwei Röhrenschieber M. und C angeordnet.

Der Dampf tritt durch das Rohr O in den Schieberkasten ein, passirt die Kanäle JJ¹; Fig. 2 und 5, und geht von da je nach der Stellung des ä'ufseren Schiebers M entweder durch die Oeffhungen 1 und 2 oder 3 und 4 in die ringförmigen Dampfkanäle G und G¹, welche rings um den Schieber M gebildet sind (Fig. ι und 2).

Wenn man sich diesen Schieber M in der in Fig. ι gezeichneten Stellung befindlich vorstellt, d. h. in der Stellung, welche den Niedergang des Kolbens B veranlafst hat, so ergiebt sich aus der Zeichnung, dafs der Dampf auf die untere Schieberfläche in c c' drückt und den Schieber im nächsten Moment in die Höhe treibt. Hierdurch kommt der Ringkanal G gegenüber dem Dampfzuführkanal η zu liegen, der Dampf tritt in den Cylinder ein, wirkt auf die untere Seite des Kolbens B und treibt denselben nach oben. Für den Nieder-

gang des Kolbens B tritt der Ringkanal G¹ über n\ '

Die Bewegung des äufseren Schiebers M wird beeinflufst durch die Bewegung des zweiten concentrischen inneren Schiebers Z, welcher von ersterem durch einen fest angeordneten Cylinder α α' getrennt ist. Dieser Cylinder, welcher an beiden Enden durch Deckel ffⁱ im Schieberkasten befestigt ist, besitzt in seiner Wandung eine Anzahl geeignet angebrachter Oeffnungen zum Durchla.fs des Dampfes von dem äufseren Schieber M nach dem inneren Schieber Z.

Beide Schieber, der äufsere M wie der innere Z, sind so ausgebildet, dafs sie vollständig unter der Einwirkung . des Dampfdruckes im Gleichgewicht sind; zu diesem Zwecke ist bei dem inneren Schieber Z der langgestreckte Ringkanal ν angeordnet in der Weise, dafs er immer mit einem der Ringkanäle G G¹ des Schiebers M in Verbindung steht. Bei der in Fig. ι gezeichneten Stellung der Schieber M und Z tritt der Dampf, welcher sich in dem Ringkanal ν des inneren Schiebers Z befindet, durch die Oeffnungen cc¹ des Cylinders a a¹ in den unteren inneren Ringkanal des äufseren Schiebers M und wirkt damit auf dessen untere Fläche, so dafs derselbe sich nach oben bewegt.

Der Schieber Z erhält seine Bewegung mittelst des Hebels L, Fig. i. Dieser Hebel ist im Innern des Schieberkastens in W drehbar gelagert und greift durch einen Schlitz in der Stange t, welch letztere mit dem Schieber Z fest verbunden ist.

Zwischen dem eigentlichen Pumpenkörper und dem Steuerungsmechanismus ist ein kleiner Cylinder e eingeschaltet, der durch den sich in ihm bewegenden Kolben auf- und niedergeschoben wird. Durch die zwischen den Cylinderböden NNⁱ und dem Kolben h gebildeten Luftkissen sollen Stöfse vermieden werden. Der Kolben h wird von dem Pumpenkolben B mittelst Stange d bewegt.

Das Ansaugen und Fortschaffen der Flüssigkeit findet während des Aufganges des Kolbens B statt und die angesaugte Flüssigkeit tritt beim Niedergang desselben durch die Ventilklappe K in den Raum x, von wo aus sie durch die Klappe K¹ beim zweiten Aufwärtsgang des Kolbens herausgedrückt wird u. s. w.

Die Construction des beweglichen Kolbens B und des unbeweglichen b sind so getroffen, dafs es möglich ist, in ihren Wandstärken EE¹ Körper aus schlechten Wärmeleitern unterzubringen, Fig. ι, um zu verhindern, dafs die mit dem Dampf in Berührung kommenden Cylinderwandungen, welche andererseits von der Flüssigkeit abgekühlt werden, denselben condensiren.

Zur näheren Darstellung der beschriebenen Einrichtung und Wirkungsweise der Neuerung, insbesondere der Stellung der Schieberkolben und der sie bewegenden Theile, für den Auf- und für den Niedergang des Kolbens B ist noch Nachfolgendes unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen (Fig. 4 bis 8) anzufügen :

D bezeichnet den Schieberkasten, in welchem die Steuerungsorgane sich befinden. Der Dampf tritt durch Rohr O ein (s. Fig. 4, 5 und 7) und geht von da durch die Kanäle JJ¹ (s. Fig. 5 und 6) nach den Oeffnungen 1 und 2 bezw. 3 und 4, je nach der Schieberkolbenstellung; die Oeffnungen 3 und 4 entsprechen der unteren Stellung des Kolbens B, während 1 und 2 der oberen Stellung entsprechen. Auf diese Weise kann der Dampf rechtzeitig in die ringförmigen Kanäle des Vertheilungsschieberkolbens MM eintreten.

In der in Fig. 4 und 5 dargestellten Stellung des Schiebers M befindet sich der Ringkanal G im Bereich der Kanalöffnung n, so dafs der Dampf frei auf die untere Fläche des Kolbens B wirken und denselben in die Höhe drücken kann.

Die Stellung, in welcher sich der Vertheilungsschieberkolben M befindet, ist bedingt durch den Druck des gleichzeitig durch die Ringkanäle G G¹ und durch die in denselben angebrachten kleinen Oeffnungen 5, 6, 7 und 8 passirenden Dampfes.

Letztere stehen immer in Verbindung mit den Oeffnungen des kleinen, fest angeordneten Cylinders α¹, Fig. 4, 6 und 7, während der innere Schieberkolben Z die Vertheilung des Dampfes für die Bewegung des Schieberkolbens M¹ bewirkt. In der Stellung Fig. 4 von M und Z wirkt der Dampf in den Kanälen c c auf die untere Fläche des Schieberkolbens M und hält diesen in der gezeichneten oberen Stellung fest.

Der Hülfsschieber Z ist concentrisch mit dem Vertheilungsschieberkolben M und von demselben durch einen festen, ebenfalls concentrischen Cylinder a^l getrennt. Der Cylinder a¹ ist an seinen beiden Enden durch Deckelringe f^l und f mit dem äufseren, ebenfalls concentrischen Cylinder, α fest verbunden.

Die Schieberkolben M und Z sind so ausgebildet,, dafs sie vollständig unter der Einwirkung des Dampfes im Gleichgewicht sind; zu diesem Zwecke ist bei dem inneren Schieber Z der langgestreckte Ringkanal ν angeordnet in der Weise, dafs er immer mit einem der Ringkanäle G G¹ des äufseren Schiebers M in Verbindung steht. In der Stellung von M und Z, wie in Fig. 7 dargestellt, wirkt der Dampf auf die obere Fläche des Schieberkolbens M. Der, innere Schieberkolben Z erhält eine hin- und hergehende Bewegung durch den Hebel L, welcher von dem Kolben auf folgende Weise bewegt wird:

Der Hebel L ist in W drehbar gelagert und wirkt durch die Stange t auf den Schieberkolben Z. Zwischen dem eigentlichen Pumpenkörper und dem Schieberkasten ist ein Nebencytinder e angeordnet, in welchem sich ein hohler Kolben e¹ bewegt, der zur Dämpfung der auftretenden Dampfstöfse dient.

Der Hub dieses Kolbens e^l ist abhängig von dem Hub des Schieberkolbens Z und steht zu diesem in einem bestimmten Verhältnifs. In dem Kolben e' ist eine Kolbenstange verschraubt, deren unteres, hakenförmig umgebogenes Ende g in einem Schlitz des Kolbens B geführt und von den beiden Begrenzungsfiä'chen des Schlitzes auf- bezw. abwärts gedrückt wird, wodurch der Kolben e¹ in seine höchste und tiefste Stellung gebracht wird.

Die Fig. 7 stellt den Schieberkolben Z in seiner höchsten Stellung dar, in welcher der Dampf, auf die obere Fläche des Schieberkolbens M wirkend, denselben in seine tiefste Stellung herabgedrückt hat. In dieser Stellung von M befindet sich der Ringkanal G¹ gegenüber dem Eintrittskanal n¹, so dafs der Dampf auf die obere Fläche des Kolbens B wirkt und solche herabzudrücken bestrebt ist.

Der Kolben B ist in Fig. 7 im Augenblick zwischen höchster Stellung uud Beginn des Niederganges gezeichnet.

In beiden Stellungen des Kolbens B, unten nach Fig. 4 und oben nach Fig. 7, tritt der Abdampf immer durch den Ringkanal T aus, gelangt von da in die Kammer -S und tritt durch U ins Freie.

In Fig. 8 ist die ursprüngliche Einrichtung der Steuerung des Nebenkolbens durch den Hebel L wieder gezeichnet, es kann diese oder die in den Fig. 4 und 7 gezeichnete Construction gewählt werden.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Dampfpumpwerk, dadurch gekennzeichnet, dafs der in dem Cylinder A A¹ arbeitende Ventilkolben B zugleich Pump- und Arbeitskolben ist, sowie mit Hülfe der Stange d, des Kolbens h und Hebels L den Steuerkolben \ bewegt, der in Gemeinschaft mit dem von ihm durch den Cylinder a Ci₁ getrennten Ringkolben M die Steuerung des zum Betrieb des Kolbens B dienenden Dampfes besorgt, wobei der bewegliche Cylinder e mit dem Kolben h Bufferwirkung für vorkommende Stöfse in der Maschine ausübt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.