DE58661C - Mehrkammeriger Pulsometer - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE S9: Pumpen.

Mehrkammeriger Pulsometer.

Diese Erfindung betrifft jene Klasse von Pumpen oder Apparaten zum Heben und Hinaufdrücken von Wasser und anderen Flüssigkeiten, bei welchen zwei oder mehr (vorzugsweise zwei oder vier) Arbeitskammern vorhanden sind, wobei der Dampf in diesen Kammern abwechselnd direct auf das Wasser drückt, um es hinauszupressen, und dann condensirt wird, um in der Kammer ein Vacuum zu bilden, vermöge dessen das Wasser durch das Saugrohr und Saugventil angesaugt wird, so dafs es die Kammer neuerdings füllt. Pumpen dieser Klasse sind unter dem Namen Pulsometer oder pulsirende Dampfpumpen allgemein bekannt.

Die Erfindung bezweckt Vereinfachung der Construction solcher Pumpen und Erhöhung ihrer Wirksamkeit bei gleichzeitiger Verringerung der Herstellungskosten.

Der Erfindung gemäfs erhält der Apparat ein Dampfventil in Form zweier Halbkugeln oder Hälften von sonstigen convexen Körpern, z. B. Ovoiden, wobei diese Ventile an ihren convexen Flächen zusammenhängen und auf einer mittleren Rippe oder Vorsprüngen ruhen, auf welchen sie oscilliren, so dafs die beiden ebenen oder concaven Flächen den abdichtenden Theib der Ventile bilden. Die Saug- und Druckventile besitzen einen Rost oder ein Gitter von gewöhnlicher Form, welches in eine konische oder mit Absätzen versehene Hartgufsöffnung im Untertheile der Kammern ohne Packung eingepafst ist und durch einen mittleren Bolzen oder Stift mit einem gewöhnlichen Scheibenventil aus Kautschuk oder anderem geeigneten Material in seiner Lage gehalten wird, wobei das Ventil auf dem Gufsstück ringsum die konische oder mit Absätzen versehene Oeffnung aufsitzt und die Stofsfuge zwischen Rost und Oeffnung überdeckt. Ferner ist im Pulsometer in jeder Arbeitskammer eine geneigte Scheidewand vorhanden, welche über den Untertheil der Kammer vorspringt und die Condensation des Dampfes beschleunigt. Bei vierkammerigen Apparaten wird eine gemeinsame Druck- und eine gemeinsame Saugkammer hergestellt, welche durch ein konisches Rohr oder eine Düse mit einander communiciren, wobei diese Düse aus der einen Kammer in die andere hinaufreicht und mit jedem Paar von Kammern Kanäle verbunden sind, um den Ausflufs zu reguliren und Gegendrücke zu vermeiden.

Im Nachstehenden ist die Erfindung ausführlich und mit Bezugnahme auf beiliegende Zeichnung beschrieben, in welchen
. Fig. ι einen der' Erfindung gemäfs eingerichteten Pulsometer theilweise im Aufrifs und theilweise im Verticalschnitt nach x-x, Fig. 4, darstellt.

Fig. 2 ist ein Verticalschnitt nachjr-y^ Fig. 4, und Fig. 3 ein Verticalschnitt nach \ - %, Fig. 4.

Fig. 4 zeigt den Pulsometer in Oberansicht und theilweise im Horizontalschnitt.

Fig. 5 zeigt einen vierkammerigen Apparat im Aufrifs und theilweise im Verticalschnitt nach v-v, Fig. 6, welche theilweise eine Ober-

ansieht und theilweise ein Horizontalschnitt des vierkammerigen Pulsometers ist.

Fig. 7 ist ein Verticalschnitt eines für Auspuffdampf eingerichteten Ventilgehäuses und Dampfeinströmungsventils.

Fig. 8 ist ein Aufrifs des Dampfeinströmungsventils H.

Die beiden Arbeitskammern A und B sind von irgend einer ähnlichen Form und vorzugsweise von kreisrundem, gegen das obere Ende hin abnehmenden Querschnitt. Ihre Oberenden sind auf die übliche Weise durch die Ventilkammer C mit einander verbunden und unten sind in denselben die Wasser Druck- und Saugventile D und E angebracht, von welchem das eine die Verbindung nach der Einströmungskammer F und das andere die Verbindung nach der Ausströmungskammer G herstellt.

Das in der Ventilkammer C angebrachte Dampfventil H, welches die Einströmung des Dampfes in die beiden Arbeitskammern A und B steuert, besteht aus zwei halbkugelförmigen oder sonstigen sphäroidischen Körpern, welche so mit einander verbunden sind, dafs sie eine doppeltconvexe Aufsenfläche besitzen, wodurch dem Dampf ein geringerer Widerstand entgegengesetzt und ein rascherer Wechsel aus einer Ventilstellung in die andere ermöglicht wird.

Der Aufsitzfläche des Ventils H entspricht ein Sitz rings um den Einströmungskanal / am Oberende von jeder der beiden Arbeitskammern A und B. An der Unterfläche des Dampfventils H, zwischen den beiden Theilen h desselben, springt eine Rippe oder springen Lappen h¹ vor, auf welcher Rippe das Ventil ruht und zwischen den die Einströmungskanäle / umgebenden Ventilsitzen schwingt. Statt aus zwei Halbkugeln kann das Ventil H auch aus zwei halbeiförmigen Körpern zusammengesetzt werden, welche in der beschriebenen Weise mit einander verbunden sind.

Soll die' Pumpe mit Auspuffdampf oder Dampf von sehr geringer Spannung arbeiten, so erhält das Ventil einen verticalen Kanal h'", welcher von der oberen Fläche des Ventils zwischen den beiden halbkugelförmigen Theilen h herunterreicht, um sich mit einem horizontalen Querkanal h" zu verbinden, welcher vom Hohlraum der einen Halbkugel in jenen der anderen reicht. Der Querkanal h" ist doppelt V-förmig oder doch mit V-förmigen Ausmündungen versehen, um rasche Expansion des einströmenden Dampfes zu ermöglichen. Durch diese Kanäle wird eine kleine Menge Auspuffdampf oder Dampf von geringer Spannung nach Absperrung der Dampfein-, strömung durch Ventil H in die Arbeitskammer strömen gelassen. Auf die Weise wird ein zum vollständigen Füllen der Kammer mit Wasser genügendes Vacuum erzeugt.

Jedes der Wasser-Aus- und Einströmüngsventile D und E besitzt einen Rost oder ein Gitter K, welcher in eine konische oder mit Ansätzen versehene, vorzugsweise aus Hartgufs hergestellte Oeffnung des Kammerbodens eingepafst ist. Der Rost pafst lose in die konische Oeffnung und liegt an drei oder mehr Stellen in derselben auf, so dafs er unveränderliche Lage erhält, doch dichtet er nicht ab, so dafs weder Packung noch dichtes Einpassen erforderlich ist; das Scheibenventil steht nämlich rings um den Rand des. Rostes K vor und ruht auf einem Sitze auf dem Hartgufsstück, so dafs es die Stofsfuge zwischen Rost und Hartgufsstück überdeckt. Zum Befestigen des Scheibenventils D oder E dient ein mittlerer Bolzen oder Stift d oder e, an welchem eine Sicherungsscheibe d¹ oder e' sitzt. Der Bolzen d des Einströmungsventils D greift mit einem Ende in eine Durchlochung in der Mitte des Rostes K ein oder drückt auf die Mitte dieses Rostes, während das andere Ende eine Mutter d" trägt, die sich gegen die Unterseite einer weiter unten beschriebenen Querwand L stützt; durch einen Schlitz Z dieser Querwand reicht das Ende des Bolzens hindurch.

Das Ausströmungsventil E wird in ähnlicher Weise durch einen Bolzen e in seiner Lage gehalten, welcher sich auf den Vorsprung M stützt, wobei Mutter e" in ähnlicher Weise wirkt wie Mutter d", so dafs der Rost in seiner Lage festgehalten und das Scheibenventil entsprechend befestigt wird.

Statt sich der beschriebenen Anordnung zu bedienen, kann man auch den Rost K und das Scheibenventil sammt Sicherungsscheibe durch einen centralen Bolzen festhalten, welcher von der Ventilseite her durch den Rost reicht und auf der anderen Seite desselben durch einen Bügel K' befestigt ist, ähnlich wie das zur Befestigung von Mannlochdeckeln seschieht und in Fig. 5 für Ventil R ersichtlich ist. :

Der Rost K kann statt in ein konisches Loch des Gufsstückes in ein cylindrisches Loch eingesetzt sein, welches innen einen Flantsch oder Absatz k besitzt. In diesem .Falle, so wie im vorigen, reicht die Kautschukscheibe des Ventils E über den Rand des Rostes K hinaus, um welchen herum sie ihren Sitz hat, so dafs die Stofsfuge rings um den Rost verdeckt ist (wie bei Ventil jR, Fig. 5).

Um in jeder Arbeitskammer A' oder B, nachdem das Wasser aus derselben bis auf das gewöhnliche Arbeitsniveau hinausgedruckt worden, eine momentane Condensation des Dampfes zu erzielen, ist eine geneigte, unvollständige Querwand L angebracht, welche'von einer Seite . bis etwa in die Mitte jeder

Kammer reicht, so dafs ihr Unterrand beiläufig ins Niveau der Mitte des Ausströmungsventils zu stehen kommt. In diesem Niveau befindet sich auch ein Kanal oder eine Einströmungsöffnung N, welcher von der Ausströmungskammer in einen die beiden Arbeitskammern verbindenden Kanal N¹ reicht: Nachdem das Wasser in einer der beiden Arbeitskammern bis unter die geneigte unvollständige Querwand L herabgedrückt worden, fällt die Wassermenge, welche der Dampfdruck unterhalb der geneigten Querwand gehoben erhalten hatte, herunter und vermengt sich dabei mit dem Dampfe, wodurch ein theilweises Vacuum entsteht, der Druck vermindert, und das Schliefsen des Ventils H veranlafst wird. Es dringt nun ein Wasserstrahl entweder durch Kanal N¹ aus einer Kammer in die andere- oder aus der Ausströmungskammer durch Kanal N oder aus beiden, und auf diese Weise wird die Condensation des Dampfes in dieser Arbeitskammer nahezu momentan bewirkt.

Die Ventile O zum Eintretenlassen von Luft in die Arbeitskammern sind seitlich am Dampfventilkasten angebracht, wobei durch die Seitenwände Einströmungskanäle ο in das Innere der Arbeitskammern A und B führen. Die Luftkanäle p, welche nach den Ventilen O führen, sind durch einfache Schraubenventile P verschlossen, mittelst deren man den Querschnitt der kleinen Einströmungskanäle ρ vergröfsern oder verkleinern kann. Der Kopf der Schraube P ist vorzugsweise gekerbt und es kann damit eine kleine Klinke oder Sperre in Eingriff gebracht werden, welche zufälliges Verstellen des Ventils verhindert. Durch Anbringung der Lufteinströmungsventile O in der angegebenen . Stellung vermeidet man mit gröfserer Sicherheit das Eindringen von Wasser in dieselben,, was beim Pumpen von schlammigem Wasser von grofsem Vortheile ist.

Da die Regulirung der Lufteinströmung durch eine einzige Stellschraube geschieht, so wird in beide Arbeitskammern gleich viel Luft eingelassen.

Bei vierkammerigen Pulsometern besitzen die einzelnen Theile die bereits beschriebene Einrichtung und die Kammern A B und A¹ B¹ sind am oberen Ende paarweise mit einander verbunden und mit den beschriebenen Dampfventilen //versehen. Die Einströmungsventile D der vier Kammern (s. Fig. 5 und 6) verbinden die vier ArbeitsKammern mit einer gemeinschaftlichen Einströmungskammer F, welche unterhalb der Arbeitskammern angeordnet ist, und die Ausströmungsventile E, mit einer gemeinschaftlichen Ausströmungskammer G. Die Einströmungskammer F ist mit der Ausströmungskammer G durch ein Ventil R verbunden, welches sich in die Ausströmungskammer öffnet. Ueber dem Ventile R ist ein konisches Rohr oder eine Düse S angeordnet, welches vom Boden der Ausströmungskammer G in das Äusströmungsrohr hinaufreicht. Durch das um das konische Rohr oder die Düse S herum mit einer gewissen Geschwindigkeit ausströmende Wasser wird eine saugende Wirkung hervorgebracht, welche den Druck in der Mündung des konischen Rohres und in demselben auf atmosphärischen Druck und selbst noch weiter reducirt, so dafs das im Saugrohre mit einer gewissen Geschwindigkeit nach aufwärts strömende Wasser das Ventil R öffnet und eine gewisse Menge Wasser direct aus dem Saugrohre in das konische Rohr S und von dort in das Ausflufsrohr strömen kann, um mit dem Druckwasser abzufliefsen.

Aufser den bereits beschriebenen Wasserkanälen NN¹ zwischen der Ausströmungskammer G und den Arbeitskammern A und B sind noch Wasserkanäle N" vorhanden, welche die Arbeitskammern Ä mit A ^α und B mit B ^J verbinden und auch . mit der Ausströmungskammer communiciren. Eine Gruppe der mit der Ausströmungskammer communicirenden Kanäle kann weggelassen und die Arbeitskammern können paarweise benutzt werden. Die Verbindung der Arbeitskammern durch die Kanäle N" verhindert den gleichzeitigen Ausflufs aus zwei einander gegenüberstehenden Kammern, wodurch Gegendrücke vermieden sind und veranlafst wird, dafs immer die Kammer A und B ¹ sich füllen, während die Kammern A¹ und B sich entleeren.

Der Untertheil der Arbeitskammern A und B und die Ausströmungskammer G besitzen OefFnungen mit Deckeln T, welche das Einsetzen und Entfernen der Einströmungsventile D und Ausströmungsventile E gestatten. Der Dampfventilkasten ist dreieckig und auf beiden Seiten offen, so dafs das Ventil H leicht eingesetzt und ausgehoben werden kann. Die Oeffnungen sind durch zwei dreieckige, an den beiden Seiten mittelst Bolzen befestigte Platten H¹ verschlossen, wobei in einem dieser Deckel die Kanäle und Ventile für die Lufteinströmung angebracht sind.

Durch die beschriebenen Neuerungen wird ein regelmäfsigeres und stetigeres Durchfliefsen des Wassers durch die Saug- und Druckrohre erzielt, so dafs der ganze Apparat stetiger und effectvoller wirkt. Aufserdem bietet der vierkammerige Apparat auch den Vortheil, dafs man bei ungenügendem Wasserzuflufs zwei Arbeitskammern absperren und die zwei übrigen weiter arbeiten lassen kann.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Mehrkammeriger Pulsometer, bei welchem eine schnelle Umsteuerung des Dampfsteuerventils durch den Dampfstrom da-

   durch angestrebt wird, dafs dasselbe aus zwei mit ihren sphäroidischen Flächen an einander stofsenden Körpern besteht, mit oder ohne einen senkrecht durch die Verbindungsfläche der beiden Körper gehenden Dampf kanal (h^m), der in Querkanäle (h"J ausläuft.

   Eine Ausführungsform des unter ι. gekennzeichneten Pulsometers, bei welcher:

   a) nur eine Stellschraube (P) zur Zuführung einer bestimmten Luftmenge gleichzeitig zu beiden Arbeitskammern vorhanden ist;

   b) die Sitze der Saug- und Druckventile

   (D und E) lose, ohne Packung oder Dichtung in einem konischen oder stufenförmigen Rost eingelegt sind und die aus elastischem Material hergestellten Ventilklappen die Fuge zwischen Rost und Sitz überdecken;

   c) eine Düse (S) in der Druckkammer angeordnet ist, welche Düse ein nach oben sich öffnendes, in der Scheidewand zwischen der Saug- und Druckkammer angebrachtes Ventil umschliefst;

   d) die Arbeitskammern mit der Druckkammer durch Kanäle (N") verbunden sind.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.