DE80941C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Zweck der Erfindung ist die Anwendung von auf. die Ein- und Ausströmungskanäle wirkenden Ventilen, welche, zum Theil zwangläufig und zum Theil selbstthätig bewegt, eine beträchtliche Erhöhung der Ganggeschwindigkeit der Pumpe zulassen.
. Wie ersichtlich, ist A der Ständer der Pumpmaschine, welcher über einem Bette B angeordnet ist, auf welchem die eigentliche Pumpe steht. C ist der Dampfcylinder, D die Kurbelwelle und E der Kurbelzapfen, welcher durch die Pleuelstange F mit der Kolbenstange verbunden ist.

Die Vorrichtung zur Bethä'tigung der Ventile (Fig. ι und 2) besteht aus dem an einem Ende um den an der Pleuelstange F befestigten Zapfen f drehbaren Hebel G, welcher an dem anderen Ende mittelst des Gelenkes G¹. mit dem Maschinenständer verbunden ist. An diesem Hebel G ist eine Verbindungsstange G² drehbar, deren freies Ende an einem Hebelarm G³ befestigt ist, welcher von einer schwingenden Welle G* herabhängt. Letzterer ist am Maschinenständer passend gelagert und mit nach verschiedenen Richtungen abstehenden Armen G⁵ und G⁶ versehen, die mittelst Zapfen g in Schlitze H¹ H'² der Führungsstücke H eingreifen, welche in geeigneten Führungen gleiten. An den Führungsstücken H sind die die Pumpenventile bethätigenden Ventilstangen // befestigt. Die Schlitze H¹H^ werden aus einem kreisbogenförmigen Theil H¹ von gleichem Radius wie der Arm G⁵ oder G⁶ und aus einem Theil H^ gebildet, der vortheilhaft rechtwinklig zur Richtung der Ventilstangen I steht. Aus dieser Anordnung ergiebt sich, dafs durch die schwingende Bewegung der Arme G⁵ und G⁶ die Führungsstücke > nur dann bewegt werden, wenn der Zapfen g auf den Theil H² der Nuth wirkt; der Zapfen bewegt sich durch den Theil H¹ nach rückwärts und vorwärts, ohne das Führungsstück zu bewegen und dadurch das damit verbundene Ventil zu bethätigen. In manchen Fällen erscheint es wünschenswerth, dafs die Verbindung des Hebels G mit der Verbindungsstange F an einem etwas von der letzteren abstehenden Punkte erfolge, wie dies Fig. 4 darstellt, in welcher der Zapfen f am Ende eines von der Verbindungsstange F abstehenden fingerartigen Ansatzes F² angebracht ist.

Die Ventilstangen sind mit dem Einlafsventil L bezw. mit dem Auslafsventil L¹ oder Ventilen der Pumpe verbunden. Diese Ventile sind Schieberventile, die sich über Einlafskanäle oder Oeffnungen J⁴ und Auslafsöffnungen J⁵ der am Pumpengehäuse angebrachten Ventilsitze bewegen und auf jener Seite der Oeffnungen angeordnet sind, dafs sie von ihren Sitzen abgehoben werden können. Um diese Bewegung zu begrenzen und zugleich' das freie Oeffnen der Ventile unter dem Druck des Wassers zu gestatten, welches durch die Ventilöffhungen zu dringen sucht, sind Stützflächen M, Fig. 3, oder Ai¹M², Fig. 5 und 7, angebracht. Infolge dieser Einrichtung sind die Ventile gleichzeitig Schieberventile und bis zu einem gewissen Grade auch Klappenventile, da sie auf ihren Sitzen hin- und hergeschoben und auch von denselben abgehoben werden können. Der Ventilmechanismus steht nun in solcher Verbindung mit der Bewegung

der Maschine und insbesondere mit der Kurbel der Antriebswelle, dafs das Ventil nicht früher bewegt wird, als bis die Kurbel ihren Todtpunkt überschritten und sich etwas darüber hinaus bewegt hat; hat der Kurbelzapfen diesen Weg durchmessen, dann bethätigt er das Auslafs- oder Einlafsventil. Infolge dessen wird der Kolben iV¹ vor dem Oeffnen der Ventile in Bewegung gesetzt. Der in Fig. 3 dargestellte Kolben bewegt sich in den Kammern J und J¹ in der Weise, dafs das Einlafsventil L in der Kammer J beim Niedergang des Kolbens gleichsam von seinem Sitz abgesaugt wird und sich so weit abhebt, bis es an der rückwärtigen Stützfläche M anliegt, worauf das Wasser durch die infolge dessen zwischen dem Ventil und seinem Sitz entstandenen Oeffnungen in die Kammer J eintritt. Da diese Bewegung des Kolbens nur eine ganz allmälige ist, so kann genügend Wasser durch die so gebildeten Oeffnungen eintreten. Hat der Kurbelzapfen den oben erwähnten Weg durchmessen, so tritt der Zapfen g des Armes G⁵ in den Theil H'¹ der Nuth im Führungsstück H ein, bewegt letzteres herab und dieses wiederum bewegt durch die Stange / das Ventil L nach abwärts, wodurch die Einlafsöffnungen des Ventilsitzes weit geöffnet werden. Das Ventil ist während der gröfsten Kolbengeschwindigkeit ganz offen, und unmittelbar danach beginnt das Schliefsen und dauert so lange, bis der Kolben kurz vor dem Ende seines Niederganges angelangt ist. Das als Schieberventil betrachtete Ventil ist dann wieder geschlossen und nur in so weit offen, als es als Klappenventil wirkt. Während des Kolbenhochganges bleibt das Ventil L geschlossen; der Zapfen g des Armes G⁵ bewegt sich in dem Kreisbogen H¹ des Führungsstückes H und der Wasserdruck hält das Ventil fest auf seinem Sitz nieder.

Die Wirkung des Auslafsventils L¹ während der Aufwärtsbewegung des Kolbens in der Kammer / ist genau dieselbe, wie jene des Ventils L während des Kolbenniederganges; das Ventil L¹ wird zuerst von. seinem Sitz durch den Druck des Wassers, welches durch den sich hebenden Kolben ausgetrieben wird, abgehoben; es wird allmälig geöffnet und nach und nach geschlossen, so dafs es, als Schieberventil betrachtet, vollkommen geschlossen ist, bevor der Kolben den höchsten Punkt erreicht; in seiner Eigenschaft als Klappenventil bleibt es während des Kolbenniederganges ebenfalls fest auf seinen Sitz angedrückt.

Bei der beschriebenen Construction wird der Bewegung der Schieberventile wenig oder gar kein Reibungswiderstand entgegengesetzt, weil diese immer von ihren Sitzen abgehoben werden, bevor sie zwecks Oeffnens oder Schliefsens verschoben werden. Der Reibungswiderstand kann, da er nur zwischen dem Ventil und den rückwärtigen Stützflächen M vorhanden ist, so gering als möglich gemacht werden, und eine mit derartigen Ventilen versehene Pumpe kann sich mit jeder beliebigen Geschwindigkeit bewegen, ohne dafs ihr Ventilmechanismus Beschädigungen ausgesetzt ist. Um jedoch zu verhindern, dafs die Ventile stark auf ihre Sitze oder an die Stützflächen, die ihr Abheben von den Sitzen begrenzen, angeschlagen werden, wie dies manchmal bei starkem Druck der Fall ist, und um auch das Abheben und Aufsetzen der Ventile zu regeln, ist es vortheilhaft, die Stützflächen in der aus Fig. 5 bis 8 ersichtlichen Art anzuordnen. Diese Stützflächen begrenzen nicht blos das Abheben der Ventile von ihren Sitzen, sondern dienen direct dazu, dieses Abheben hervorzubringen. Zu dem' Zwecke erhalten sie die Form von Curvennuthen M¹, in denen sich die an Ansätzen m¹ des Ventils sitzenden Rollen r bewegen, wie in Fig. 5 und 6; die Ventilstange / ist derart mit einem wirksamen Theil der Pumpe verbunden , dafs diese Curvennuth das Ventil etwas von seinem Sitz abzuheben beginnt, wenn der Kolben gerade seine. Bewegung in der Pumpenkammer beginnt, und da das Ventil allmälig gehoben und gesenkt wird, so werden dadurch heftige Stöfse oder ein starkes Anschlagen des Ventils an seinen Sitz wirksam verhindert.

Für den gleichen Zweck können auch andere Mittel, wie z. B. in Fig. 7 und 8 die Lenker Ai² angewendet werden, die bei m am Sitz und bei m² am Ventil drehbar sind und zum Heben und Begrenzen der Ventilbewegung dienen.

Bei doppeltwirkenden Pumpen mit Kammern/ und J¹ werden die Ventile in der in Fig. 3 gezeigten Weise angeordnet, nämlich die Einlafsöffnung und das Einlafsventil einer Kammer auf derselben Seite und vortheilhaft in einer Linie mit der Auslafsöffnung und dem Auslafsventil der anderen Kammer. Durch diese Anordnung der Venlile LL¹ der Kammern JJ¹ ist man im Stande, sie durch eine einzige Ventilstange / zu bethätigen, wobei die beiden Ventile unter einander durch eine Fortsetzung P dieser Stange verbunden sind. Dies ist empfehlenswerth, weil, wie leicht zu ersehen, die Bewegung der beiden Ventile mit Rücksicht auf die durch sie beeinflufsten Oeffnungen genau dieselbe ist, denn das Einlafsventil des einen Cylinders öffnet sich genau zu derselben Zeit und in dem gleichen Mafse wie das Auslafsventil der anderen Kammer. Bei dieser Construction sind natürlich die Böden der Aufnahmekammern K^ K⁵ mit einander durch ein gegabeltes Rohrstück (Fig. 3) verbunden; ein gleiches Rohrstück verbindet die Kammern K⁶ und K³, durch welche das Wasser in die Pumpe fliefst. In Fig. 3 sind die Kammern J

Claims (2)

1. und J¹ der Pumpe durch einen Raum J² getrennt, so dafs der Kolben N¹ zwischen den Stopfbüchsen J³ durch die Luft geht. Vortheilhaft werden die Kammern J und J¹ mittelst hohler Gufskörper K verbunden, welche in mit den Ein- und Auslafsöffnungen correspondirenden, durch eine Zwischenwand K¹ in die Kammern K³ K^ auf der einen Seite und if⁵ Κ^β auf der anderen Seite getheilt sind. Diese Gufskörper werden so geformt, dafs die Kammern K* und K⁶ an ihrem oberen Ende je eine Luftkammer K² erhalten, welche den Wasserflufs beim Austreten und Eintreten in die Pumpe erleichtert.

   Patεnt-Ansρ küche:

   i. Eine Schiebersteuerung für Pumpen, gekennzeichnet durch Schieber, die sich von ihren Sitzen abheben können und durch einen Steuermechanismus bewegt werden, der den Einlafsschieber (L) erst zu verschieben beginnt, wenn der Kolben angefangen hat, Flüssigkeit anzusaugen,- und den Auslafsschieber (L¹) dann erst bewegt, wenn der Kolben bereits zu drücken begonnen hat, so dafs die Schieber unter dem Einflufs des Wasserdrucks zunächst abgehoben und dann erst durch den Steuermechanismus behufs völliger Freigabe der Oeffnungen bethä'tigt werden, zum Zweck, der Pumpe eine gröfsere Ganggeschwindigkeit zu geben.
2. 2. Eine Ausführungsform der unter ι. gekennzeichneten Steuerung, bei welcher der Steuermechanismus aus einem Hebel (G) besteht, der zwischen dem Kreuzkopf (F¹) und dem Kurbelzapfen (E) an der Pleuelstange (F) drehbar befestigt ist, und seine Bewegung durch ein Gleitstück (H) mit Curvennuthen (H¹H'²) der aus Fig. 2 erkennbaren Art auf die Ventile in der Pumpenkammer überträgt, zum Zwecke, die Schieberstangen während eines Theiles des Kolbenhubes zu bewegen und während des verbleibenden Theiles in Ruhe zu lassen, wobei Stifte (g), welche von einer durch den Hebel (G) bethätigten schwingenden Welle (G*) bewegt werden, in die Nuthen (H¹H²) eingreifen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.