DE292477C - - Google Patents

Description

•KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVt292477 KLASSE 47ä. GRUPPE

Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtung zum Betriebe hydraulischer Getriebe, insbesondere solcher, welche zum Antrieb von Schiffen be^ nutzt werden. Das wesentliche Merkmal -der Erfindung besteht darin, daß eine Pumpe das vom Flüssigkeitsgetriebe kommende warme Wasser nach einem Sammelbehälter, zweckmäßig dem Wärmwasserkasten, fördert, während eine andere Pumpe das kälte, von der Luftpumpe bzw. Luftpumpentank kommende Kondensat in das Flüssigkeitsgetriebe drückt, wobei der Saugraum der letztgenannten Pumpe unter Druck, gesetzt wird. Hierdurch wird der Vorteil erzielt, daß nicht nur die Betriebssicherheit und Manövrierfähigkeit der . Anlage verbessert wird, sondern auch der für die Gesamtanlage erforderliche Raum, insbesondere der Saugraum der Pumpe, welcher das Kondensat in das Flüssigkeitsgetriebe fördert, bedeutend verringert wird. Weg'en der erzielten Verkleinerung· der Sammelräume werden· außerdem die Wärmestrahlungsverluste verringert, so daß das Wasser im Warmwasserkasten eine höhere Temperatur als bei den -bekannten Anlagen besitzt und sich daher gut zum Speisen der Dampfkessel eignet.

Auf den Zeichnungen ist der Gegenstand der Erfindung ' beispielsweise in verschiedenen . Ausführungsformen für eine Schiffsmaschi-

nenanlage dargestellt. ' - .

Die Ausführungsform nach Fig. 1 besteht aus dem hydraulischen Getriebe 1 — kurz Transformator genannt —-mit dem Steuerschieber 2, welcher das durch den Stutzens . eintretende Wasser in den Transformator steuert und dasselbe durch den Stutzen 4 austreten läßt. Letzterer steht mit dem Sammelraum 5, dem unteren Warmwassertank, in Verbindung, in welchem eine durch die Antriebsturbine 6 angetriebene Pumpe 7 angeordnet ist und das Wasser in die Leitung 8 drückt.. Die Leitung" 8 steht unter Zwischenschaltung der Ventile 9 bzw.. 10 mit der nach See führenden Leitung 11 bzw. dem als oberer Warmwässerkasten oder Speisewassertank dienenden Sammelraum 1.2 in Verbindung, der durch eine Leitung 13. nach den Kesselspeisepumpen führt. Die Leitung 14, welche das von den Luftpumpen kommende Kondensat führt, steht einerseits mit dem Sammel_r raum 15, dem oberen Kaltwasserkasten oder Lttftpumpentank, andererseits durch die Leitung 16 mit dem Sammelraum 17, dem tinte-'reri 'Kältwasserkasten,' in Verbindung, wobei durch das, Ventil 18 der untere Kaltwasser-·-, kasten abgesperrt werden kann. In die Leitung 16 mündet ferner die von See kommende Leitung 19, welche durch das Ventil 20 ebenfalls abgeschlossen werden kann. Zwischen dem oberen Kaltwasserkasten 15 und dem Warmwasserkasten 12 ist eine Schwimmerwage 21 angeordnet, welche den Wasserspiegel im Tank 15 in gewissen Grenzen dadurch konstant hält, daß sie entweder Wasser aus dem Tank 15 in den Tank 12 strömen läßt oder aber dem Tank 15 Wasser zuführt. In dem Tank 17 ist eine mit der Pumpe 7 auf derselben Welle sitzende Pumpe 22 angeordnet, deren Saugstutzen in den Tank 17 mündet, und deren Druckstutzen mit der, Leitung 3 ■verbunden ist.

Das soeben in seinen allgemeinen "LJmrissen gekennzeichnete Ausführungsbeispiel besitzt folgende Wirkungsweise: . ■

(2. Auflage, ausgegeben am 23. Januar igiS.)

Bei Betrieb des Transformators mit Süßwasser sind die Ventile 20 und 9, welche mit See in Verbindung stehen, geschlossen.' - D;:s aus dem Transformator fließende Leckwässer sowie, das beim Umsteuern aus dem Transformator ausströmende Betriebswasser und das während des Betriebes zu erneuernde Wasser strömt durch den Stutzen 4 in den Tank 5 und wird durch die Pumpe 7 in den oberen Warmwasserkasten 12 gefördert. Von dem Tank 12 wird es durch die Leitung 13 durch die Speisepumpe nach den Kesseln, ge-

. ^: pumpt. Das von den Luftpumpen kommende Kondensat fließt durch die Leitungen 14 -und

*5 16 in den unteren Tank 17 und wird von dort durch die Pumpe■ 22, Leitung 3 in den Transformator gedrückt. Kommt von den Luftpumpen mehr Kondensat als zum Antrieb des Transformators erforderlich ist, so fließt das überschüssige Kondensat in den Luftpumpentank 15. Die Schwimmerwage 21 ■ bekannter Art regelt den Wasserspiegel des Tanks in bestimmten Grenzen. Bei zu hohem Wasserstande läßt sie das überschüssige Wasser in den Tank 12 fließen, bei zu niedrigem Wasserstande dagegen fließt das aus der Lei-

v tung 8 kommende warme Transformatorwasser in den Kaltwassertank 15, so daß im Tank ¹ stets eine bestimmte Wasserhöhe eingehalten wird und daher im Tank 17, dem Saugraum der Pumpe 22, stets ein bestimmter Druck

: herrscht. Ein Abreißen der Wassersäule im Saugraum der Pumpe 22 ist daher völlig aus-

. geschlossen, außerdem kann das Verbindungsrohr 16 zwischen den Tanks 15 und 17 sehr klein gewählt werden, da der vorhandene Druck in der Leitung eine große Geschwindigkeit des Wassers zuläßt. Außerdem werden die Inhalte der erforderlichen Tanks auf ein Minimum beschränkt, da in dem Saugraum der · Pumpe 22 stets Wasser vorhanden ist und man daher von der Höhe des Wasserspiegels in den Tanks so gut wie unabhängig '.geworden ist. Da ferner das warme, aus dem Transformator kommende Wasser nicht mit dem kalten Wasser, welches in den Transformator gedrückt wird, in. Berührung kommt, so gelangt nur kaltes AVasser in den Transformator. Durch die Anordnung der beiden

.50 Pumpen 7 und 22 auf einer Welle wird der Vorteil erzielt, daß beide Pumpen gleichzeitig" verzögert und beschleunigt werden und so beim Umsteuern Hand in Hand miteinander arbeiten. Soll der Transformator vom Betrieb mit Speisewasser auf Betrieb mit Seewasser umgeschaltet werden, so wird das Absperrorgan 18 geschlossen und das Organ 20 geöffnet, so daß durch die Leitung 19 Seewasser in den . Tank 1 7 strömt und von der Pumpe 22 in den

.60 Transformator gefördert wird. Das Absperrorgan 10 '-wird- geschlossen, das Organ 9 dagegen geöffnet, so daß die Pumpe 7 das aus dem Transformator austretende Wasser nach See drückt. Durch das Absperren bzw. Öffnen der Ventile 18,20, 10 und 9 im richtigen Augenblick kann ein Verlust an Süßwasser so gut wie völlig' .vermieden werden. Bei dem Betrieb mit Seewasser wird das von den Luftpumpen kömmende, Kondensat in den Luftpumpentank 15 geleitet, von wo es durch die entsprechend ausgebildete Schwimmerwage 21 in den Tank 12 und von dort nach den Speisewasserpumpen gefördert wird.

Eine andere vereinfachte Ausführungsform zeigt Fig. 2, welche sich von der Ausführungsform nach Fig.. 1 dadurch unterscheidet, daß der Tank 17 der Ausführungsform nach Fig. ι in Fortfall gekommen und die Leitung 16, die vom Kaltwassertank 15 abgezweigt ist, direkt an den Saugstutzen 23 der Pumpe 22 angeschlossen ist. Hierdurch wird erreicht, , daß der erforderliche Raum noch mehr verringert wird, unji daß die Kaltwasserpumpe 22 nicht mehr in den W'asserraum des Tanks, sondern frei und zugänglich zu liegen kommt. Der noch verbleibende Warmwassertank 5 braucht räumlich nicht größer zu sein als der ein- bis zweifache Transformatorinhalt, um beim Umsteuern von Vorwärts oder Rückwärts oder Stoppen der Antriebsmaschine das aus dem außer Betrieb gesetzten Kreislauf des Transformators plötzlich abfließende Wasser aufnehmen zu können, welches dann von der Warmwasserpumpe 7 nach dem Warmwasser- ^;. kasten 12 gefördert wird. Die Wirkungsweise ist die gleiche wie bei der Ausführungsform nach Fig. ι. ,

Man kann auch selbst den kleinen Transformatortank 5 vermeiden, wie die, Ausführungsform . nach Fig: 3 zeigt. Hier ist der Stutzen 4 direkt mit dem Saugstutzen der Pumpe.7 in Verbindung gebracht, unter gänzlicher Vermeidung eines besonderen Tankraumes 5. Die Ausführungsform nach Fig. 3 unterscheidet sich von den vorhergehenden außerdem.noch dadurch, daß die beiden oberen Tanks zu einem einzigen Tank 24 vereinigt sind, in welchen sowohl die Luftpumpe durch die Leitungen 14 und 27 ; als . auch die .■·.· Warmwasserpumpe 7 durch die Leitüngen 8 und 27 fördert, wobei die Druckleitung 8 der Warmwasserpumpe in die Leitung 27 zwischen dem Tank 24 und der Luftpumpenleitung· 14 einmündet. Da-;.· durch wird erreicht, daß der Kaltwasserpumpe 22 so lange kaltes Kondensat zufließt, als die von der Luftpumpe kommende Kondensatmenge größer ist als die vom Transformator abfließende und durch die Pumpe 7 weiter-.¹ geförderte Wassermenge. Das überschüssige Kondensat fließt mit der durch die Pumpe 7 geförderten Wassermenge durch die Leitung 27 in den Tank 24. Ist jedoch die Kondensatmenge kleiner als das für den; Transformator erforderliche Wasser, dann wird die fehlende Wassermenge von der Warmwasserpumpe 7 nach der Kaltwasserpumpe 22 gedrückt. Durch diese Anordnung,

bei welcher die Schwimmerwage 21 in Fortfall kommt, ist außerdem eine besondere Leitung· von der Warmwasserpumpe nach dem Speisetank 12 gespart, da die Leitung 8 sich . 5 mit der Leitung 14 zu einer Leitung 27 vereinigt. Trotzdem kein eigentlicher Transformatortank mehr vorhanden ist, ist erreicht worden, daß das dem Transformator züge- j führte Wasser stets die den jeweiligen Betriebsverhältnissen entsprechende niedrigste Temperatur besitzt. Da infolge, des Fortfalls des unteren Warimvasserkastens 5 das aus dem Transformator kommende Wasser direkt in den Tank 24 und von dort zu den Kessel-Speisepumpen gefördert wird, werden Wärmestrahlungsverluste, im Wasser vermieden und somit die im Transformator auftretende Wärme zur Speisewasservorwärmung in rationellster Weise ausgenutzt. Durch das Zusammenärbeiten der beiden Pumpen 7 und 22 wird beim Umsteuern das Wasser, welches von dem außer Betrieb gesetzten Kreislauf des Transformators abfließt, direkt in den in Betrieb genommenen Kreislauf des Transforinators gefördert.

Fig. 4 zeigt eine besondere Ausbildung und Anordnung der beiden Pumpen in Verbindung mit der als Dampfturbine ausgebildeten Antriebsmaschine, wie sie für die Ausführungsform nach Fig. 3 benutzt werden kann. Die Turbine 6, welche bei den oben beschriebenen Ausführungsformen vertikal angeordnet ist, besitzt hier eine horizontale Welle,, wobei zu beiden Seiten der Turbine die Pumpe 7 bzw. 22 angeordnet sind. Die.Wirkungsweise der beiden Pumpen ist genau die gleiche wie für die Ausführungsform nach Fig. 3.

Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform, bei. der beide Pumpen auf derselben Seite der mit horizontaler Welle ausgeführten Antriebsturbine 6 angeordnet sind, wobei der Druckraum der Warmwasserpumpe 7 mit dem Saugraum der Kaltwasserpumpe 22 zu einem Raum 25 vereinigt ist. Die Wirkungsweise ist die gleiche wie' die der Ausführungsform nach Fig. 3. Solange das durch die Leitung 16 von der Luftpumpe kommende Kondensat größer ist als die aus dem Transformator 1 durch die Leitung 4 abfließende Wassermenge, fördert die Pumpe 22 lediglich Kondensat in den Transformator, während die Pumpe 7 das gesamte warme Wasser aus der Leitung 4 in den Tank 24 fördert. Das überschüssige Kondensat fließt durch die Leitung 8 gemeinsam mit dem Wasser der Pumpe 7 in den. Tank 24. Ist dagegen die Kondensatmenge kleiner als die aus dem Transformator abfließende Wassermengfi, so -wird ein entsprechender Teil des warmen Transformatorwassers von der Pumpe 7,111 die Pumpe 22 gefördert. J Durch die Ausführungsform nach Fig. 4 und j insbesondere nach Fig. 5 wird der Vorteil erzielt, daß die erforderlichen Rohrleitungen auf ein Minimum beschränkt werden, die Raumausnutzung verbessert und die Speisewasservorwärmung infolge Vermeidung von Strahlungsverlusten noch mehr vergrößert wird.

Ein weiterer Vorteil, eier mit dem Gegenstande der vorliegenden Erfindung verbunden ist, besteht darin, daß infolge der Anordnung zweier Pumpen stets ein genügend hoher Druck für die Betätigung des Servomotors des Umsteuerschiebers 2 vorhanden ist. Durch den Einbau geeigneter Vorrichtungen, wie Rückschlagventile oder dergleichen selbsttätige Organe, kann man erreichen, daß der Servomotor stets mit dem Räum des größten Druckes in den Pumpen oder deren Rohrleitungen in Verbindung gesetzt wird, so daß unter allen Umständen der Servomotor zu jeder.Zeit in Betrieb genommen werden kann.

Claims (4)

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb hydraulischer Getriebe, dadurch gekennzeichnet, daß eine Pumpe (7) das vom Flüssigkeitsgetriebe kommende warme Wasser nach einem Sammelbehälter fördert und eine andere Pumpe (22) das kalte, von der Luftpumpe kommende Kondensat in das Flüssigkeitsgetriebe drückt, wobei der Saugraum der Pumpe (22) unter Druck gesetzt wird.

2. Ausführungsform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckleitung der Warmwasserpumpe (7) in die Leitung zwischen Luftpumpentank (24) und Luftpumpenleitung (14) einmündet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, da- -

' , durch gekennzeichnet, . daß die beiden 100. Pumpen mit dem Servomotor des Transformatorsteuerschiebers . (2) unter Zwischenschaltung eines oder mehrerer selbsttätiger Steuerorgane bekannter Art, wie Rückschlagventile o. dgl., derart verbunden sind, daß die Steuerorgane den Servomotor selbsttätig mit dem Raum des größten Druckes in den Pumpen oder deren Leitungen in Verbindung setzen.

4. Ausführungsform nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpen in einem Gehäuse derart ange-. ordnet sind, daß der Druckraum der einen Pumpe (7) sowohl durch die. Förderleitung (27) mit dem Luftpumpentank (24) als auch mit dem 'Saugraum der anderen Pumpe (22) in Verbindung steht, so daß bei Unterschreiten eines bestimmtenDrukkes im Saugraum der zweiten Pumpe (22)

die erste Pumpe (7) ihre Wassermenge ganz oder teilweise der zweiten Pumpe (22) zuführt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.