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Wasserkraftmaschine mit Verdrängungskörpern zum Fördern von Wasser
Die Erfindung bezieht sich auf eine Wasserkraftmaschine, die mit einer Pumpe zum
Fördern von Wasser verbunden ist. Man hat bereits den Bau von Wasserkraftmaschinen
vorgeschlagen, die mit Verdrängungskörpern arbeiten. Hierbei war in dem senkrecht
beweglichen Zylinder, der unter der Last der Wasserfüllung sich abwärts bewegte,
ein ortsfester Kolben eingebaut, der den Bodendruck vergrößerte.
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Bei den Einrichtungen dieser Art lag die Pumpe innerhalb eines besonderen
Sammlers, aus dem die eigentliche Kraftmaschine gespeist wurde. Es war also notwendig,
einen solchen zu bauen, was bei den in Betracht kommenden Wassermengen einen erheblichen
Aufwand an Kosten und Raum verursachte.
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Erfindungsgemäß wird nun die Pumpe in den Verdrängungskörper selbst
gelegt. Hierdurch kommt der Sammler überhaupt in Wegfall, der Aufbau wird einfacher,
billiger und raumsparender.
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Eine Ausführungsform besteht darin, daß der Verdrängungskörper mit
Wasser gefüllt ist und über seinen oberen Rand mit dem Innern des Zylinders in Verbindung
steht. Außerdem arbeiten erfindungsgemäß zwei solcher Vorrichtungen abwechselnd
und um eine Hublänge zueinander versetzt unter Benutzung an sich bekannter, gegebenenfalls
selbsttätiger Öffnung und Schließung der Zulauf-und Ablaufventile zusammen.
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Im folgenden wird die Erfindung beispielsweise an Hand der Zeichnung
beschrieben. Diese stellt den Längsschnitt durch zwei abwechselnd arbeitende Vorrichtungen
dar. An einem Traggestell 3 ist ein Verdrängungskörper2 mittels Befestigungseisen
q. befestigt. Um diesen kolbenähnlichen, aber feststehenden Verdrängungskörper 2
ist ein beweglicher Zylinder i angeordnet, der gehoben und gesenkt werden kann.
Er ist an seiner Bodenfläche mit einem Auslaßventil io versehen und kann durch Zulauf
von Wasser aus einem Rohr und Ventil ii gefüllt werden. Der Zylinder i trägt an
seiner Oberseite einen Tragebalken 15 für eine Pumpenkolbenstange 7, die sich mit
einem Pumpenkolben 6 in einem Pumpenzylinder 5 bewegt. Wird also der Zylinder i
gehoben, so geht auch der Kolben 6 in dem Pumpenzylinder 5 aufwärts, senkt sich
der Zylinder i, so geht auch der
Pumpenkolben6abwärts. DerPumpenzylinder5
steht mit einer Rohrleitung i8 in Verbindung, die durch den Verdrängungskörper 2
hindurchgeführt ist, mit seinem Innern jedoch durch ein", Saugventil 16 in Verbindung
steht. Der Verdrängungskörper 2 ist mit Wasser gefüllt, und das Ventiliö gestattet
also nur den Eintritt des Wassers aus dem Verdrängungskörper 2 in das Pumpenrohr
18, aber nicht umgekehrt. In diesem Rohr 18 ist außerdem ein Druckventil 17 angeordnet,
das beim Aufwärtsgehen des Kolbens 6 ein Rückströmen des Wassers zum Zylinder 5
verhindert. Der Pumpenzylinder 5 wird durch einen Tragebalken =q. in Lage gehalten,
der seinerseits durch Winkeleisenringe 13 mitdemVerdrängungskörper2 festverbundenist.
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Die beiden an sich völlig gleichartigen Vorrichtungen sind miteinander
durch ein Drahtseil 9 verbunden, das über zwei Rollen 8 läuft und mit den Tragebalken
15 und damit mit den beiden Zylindern i verbunden ist. Senkt sich der linke
Zylinder, so hebt er den rechten hoch und umgekehrt.
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Im folgenden wird die Wirkungsweise der Kraftmaschine beschrieben.
Als Ausgangspunkt diene der Zustand, wie er im rechten Apparat dargestellt ist,
also mit hochgezogenemZylinder i, jedoch leer. Der rechte Apparat erscheint in der
Zeichnung bereits mit Wasser gefüllt. Durch das Ventil =i läuft Wasser ein. Es füllt
hierbei den schmalen Ringraum zwischen dem Verdrängungskörper 2 und der Zylinderwand
und den Raum zwischen den beiden Böden und läuft schließlich in den Verdrängungskörper
2 hinein, ihn mit Wasser füllend. Schließlich füllt es auch den Raum des Zylinders
i, der zwischen der Oberkante des Verdrängungskörpers 2 und dem Tragebalken 15 liegt.
Der Zylinder i war bisher gegen das Absinken entweder durch eine Feststellvorrichtung
oder den Gegenzug des linken, gefüllten, Zylinders i gegen Absinken gehalten. Nach
der Füllung des Zylinders i wird der Zulauf von Hand oder selbsttätig mit an sich
bekannten Vorrichtungen abgesperrt. Es wird nun die Feststellvorrichtung gelöst
oder der linke- Zylinder i entleert, was ebenso von Hand oder selbsttätig in an
sich bekannter Weise erfolgen kann. Die Entleerung des linken Zylinders i erfolgt
durch das Auslaßventil io. Es erfolgt jetzt der eigentliche Arbeitshub der Vorrichtung.
Der Zylinder i sinkt abwärts, bis er die im linken Teil der Abbildung dargestellte
Stellung erreicht hat. Hierbei zieht er den linken leeren Zylinder hoch. Nach Beendigung
dieses Arbeitshubes wird das Auslauf-Ventil =o geöffnet, so daß Wasser ausströmt;
nach der Entleerung des rechten Zylinders x wird das Einlaufventil =i des linken
Apparates geöffnet und das oben beschriebene Spiel tritt nun beim linken Zylinder
ein.
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Der Pumpvorgang spielt sich in folgender Weise ab. Wenn einer der
Zylinder x hochgeht, so geht auch der Pumpenkolben 6 hoch und zieht auf diese Weise
Wasser durch das Ventili6 aus dem Innern des Verdrängungsgefäßes. Beim Abwärtsgehen
des Zylinders i geht auch der Kolben 6 abwärts, das Ventil 16 ist geschlossen, das
Ventil 17 ist offen, und das Wasser wird in dem Rohr x8 aufwärts gedrückt. Da entsprechend
dem starken Bodendruck ein starker Kolbendruck zur Verfügung steht, läßt sich auch
im Rohr 18 die Schwerkraft einer großenWassersäule übercirinden,.und man kann also
Wasser auf beträchtliche Höhen fördern. Die Entnahme von Wasser aus dem Innern des
Verdrängungskörpers 2 durch die Pumpe wird stets dadurch wieder ergänzt, daß beim
Füllen des Zylinders i Wasser in das Innere des Verdrängungskörpers über seine obere
Kante einfließt.