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Druckluftflüssigkeitsheber Die Erfindung bezieht sich auf Druekluftfliissigkeitslieber
derjenigen Art, wie sie hauptsächlich in Bergwerken, Baugruben usw. zur Entfernung
von sich ansammelndem Wasser verwendet «-erden. Diese Heber bestehen im wesentlichen
aus einem Kessel, in den <las zii entfernende Wasser einläuft bzw. hineingesaugt
wird und aus dem es nach eingetretener Füllung des Kessels mittels Druckluft durch
eine Steigrohrleitung hinausbefördert wird. je nachdem, ob es sich um Heber für
durch eigene Schwere zutließendes Wasser (Unterwasserpumpen) oder uni solche für
anzusaugeu<les M'asser (Überwasserpumpen) handelt. kommen in der Pegel Vorrichtungen
zur Anwendung, die Steuerungen von verschiedener Bauart haben. Die meisten Heber
besitzen ein scli@@-immergestcuertes AbsperrN-eiitil für die Entlüftungsöffnung.
Handelt es sich uin l?1>eri@-asserptunl>en, bei denen iin Kessel während der Füllperiode
ein starleer Sog erzeugt werden muß, so wird die Stetierting vielfach finit einem
In-
| jektor versehen, durch den die Druckluft hindurch |
| zur Entlüftungsöffnung geschickt wird, wobei |
| dieser Injektor die erforderliche Saugwirkung auf |
| das Kesseliiliiere ausübt. Vielfach ist die Ent- |
| lüftungsöffnutig selber als Injektor ausgebildet. Bei |
| diesen finit Injektor versehenen Pumpen erfolgt eine |
| dauernde Zuführung von Druckluft, die entweder |
| zum Zwecke des Saugens durch den 1njektor nach |
| außen entweicht oder aber nach erfolgter Füllung |
| und Absperrung der Entlüftungsöffnung in den |
| Kessel tritt und das Nasser hinausdrückt. Die so |
| ausgebildeten Ileber können so,#\-olil als LTl>er- |
| «-asserpumpeu @\-ie auch als Unterwasserpumpen |
| verwendet \\ erden. Sie haben jedoch einen beträcht- |
| lichen Druckluftverbrauch, der ihre Verwendung |
| als L-nterwasserpuuipen unwirtschaftlich macht, |
| weil bei diesen die Verwendung von Druckluft zum |
| Ansaugen des Wassers nicht notwendig ist, da das |
| Wasser durch seine eigene Schwere in den Kessel |
| flieht. Peshalb werden bei Unterwasserpumpen |
Bauarten bevorzugt, bei denen die Druckluft nicht dauernd, sondern
nur während der Entleerungsperiode in den Kessel einströmt.
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Die vorliegende Erfindung hat nun den Zweck, einen Druckluftflüssigkeitsheber
zu schaffen, der wahlweise als Überwasserpumpe oder als Unterwasserpumpe verwendet
werden kann, wobei im ersteren Fall die erforderliche dauernde Zuführung von Druckluft,
im letzteren Fall jedoch nur eine gesteuerte, zeitweise Zuführung von Druckluft,
also auch ein sparsamer Druckluftverbrauch stattfindet.
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Bei den erfindungsgemäßen Druckluftflüssigkeitshebern mit einem schwimmergesteuerten
Absperrventil für die Entlüftungsöffnung besteht das Neue im wesentlichen darin,
* daß für die dem Steuergehäuse zugeführte Druckluft in dem Gehäuse zwei Wege vorgesehen
sind, von denen der eine Weg eine das Absperrventil umgebende Kammer ist, aus der
die Druckluft zeitweise durch ein gesteuertes Ventil zum Austritt in den Heberkanal
bzw. in dessen Entlüftungsöffnung gelangt, während der andere wahlweise von Hand
absperrbare Weg zu der Treibdüse eines Injektors führt, der im Steuergehäuse getrennt
vom Absperrventil der Entlüftungsöffnung zwischen dieser und dem Heberkessel vorgesehen
ist.
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Zweckmäßig wird die zum Injektor führende Druckluftleitung unter Zwischenschaltung
eines Absperrventils von der das Absperrventil der Entlüftungsöffnung umgebenden
Druckluftkammer abgezweigt. Soll der Heber als Überwasserpumpe arbeiten, so wird
das zwischengeschaltete Absperrventil geöffnet, soll er als Unterwasserpumpe arbeiten,
so wird das betreffende Ventil geschlossen. Irgendeine weitere Änderung ist nicht
erforderlich.
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In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform einer Steuerung
eines Druckluftflüssigkeitshebers gemäß der Erfindung in den Abb. i und 2 in zwei
im rechten Winkel zueinanderliegenden senkrechten Schnitten dargestellt.
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Der Kessel i des Hebers ist von bekannter Ausführung und besitzt eine
nicht dargestellte Einlaßklappe für das zuströmende Wasser sowie eine mit einem
Rückschlagventil versehene, ebenfalls nicht dargestellte Steigrohrleitung, durch
die das Wasser aus dem Heberkessel hinausbefördert wird.
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Die ganze Steuerung ist in einem Aufsatz 2 untergebracht, der über
einer Öffnung 3 des Heberkessels auf diesem befestigt wird. An einer Stütze 4 des
Aufsatzes ist der Hebel 5 des Schwimmers angelenkt, durch den die Steuerung betätigt
wird. Durch Glieder 6 und einen Bolzen 7 ist der Hebel 5 über ein Langloch 8 mit
der Ventilspindel 9 verbunden, die das Absperrventil io der Entlüftungsöffnung i
i des Heberkessels trägt.
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Die Zufuhr der Druckluft erfolgt durch einen Stutzen 12, der in eine
die Ventilspindel 9 umgebende Kammer 13 mündet. Der Austritt der Druckluft aus dieser
Kammer wird durch ein an der Unterseite des Absperrventils io gebildetes Ventil
14 gesteuert. Am Boden der Kammer 13 trägt die Ventilspindel 9 noch ein sogenanntes
Beschleunigungsventil 15. Konzentrisch um das Ventil io ist eine Düse 16 gebildet,
durch die die Druckluft bei geöffnetem Ventil 14 aus der Kammer 13 ausströmt und
entweder durch die Entlüftungsöffnung i i nach außen entweicht oder, wenn diese
durch das Ventil io verschlossen ist, durch geeignete Kanäle des Steuergehäuses
in den Heberkessel gelangt.
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Neben dem Ventil 9, io ist in dem Steuergehäuse 2 zwischen
dem Heberkessel i und der Entlüftungsöffnung i i ein aus der Treibdüse 1 7 und der
Fangdüse 17° bestehender Injektor vorgesehen. Die Treibdüse 17 ist durch eine Leitung
18 an einen Kanal i9 angeschlossen, der aus der Kammer 13 abgezweigt und durch ein
Handventil 20 absperrbar ist. Zwischen dem Kessel i und der Entlüftungsöffnung i
i ist noch ein zusätzlicher Entlüftungskanal 21 mit Rückschlagkuge122 vorgesehen.
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Soll der Heber als Unterwasserpumpe arbeiten, dann wird das Ventil
20 geschlossen. Nach Beendigung eines Entleerungsvorgangs und zu Beginn eines neuen
Füllvorgangs befinden sich die Steuerteile in der in der Zeichnung dargestellten
Lage. Die Entlüftungsöffnung i i ist offen und der Austritt der Druckluft aus der
Kammer 13 durch das Ventil 14 unterbrochen. Steigt nun das Wasser im Kessel, dann
macht der Schwimmerhebel s zufolge der Langlochverbindung 7, 8 zunächst eine tote
Bewegung, ohne die Spindel 9 mit ihren Ventilen zu beeinflussen. Im letzten Teil
des Füllvorgangs hebt der Schwimmerhebel 5 mit steigendem Wasser die Spindel 9 mehr
und mehr an, wodurch das Absperrventil fo der Entlüftungsöffnung i i seiner Schließstellung
allmählich näher kommt. Das Ventil 14 öffnet nun den Druckluftaustritt aus der Kammer
13, und die Druckluft strömt durch die Düse 16 an dem Ventilkegel io vorbei in die
Öffnung 1 i, wobei sie eine gewisse Saugwirkung auf das Innere des Heberkessels
ausübt und den Zufluß des durch seine eigene Schwere in den Kessel tretenden Wassers
unterstützt. Bei der weiteren Aufwärtsbewegung der Spindel 9, bei welcher sich das
Absperrventil io seinem Sitz nähert, tritt das Ventil 15 aus seinem Sitz heraus,
und die Druckluft in der Kammer 13 greift an der Unterseite des Ventils 15, die
größer als dessen Oberseite ist, an und bewirkt dadurch ein schlagartiges Hochziehen
der Spindel 9 und ein entsprechend augenblickliches Schließen des Absperrventils
io. Die aus der Ringdüse 16 austretende Druckluft strömt nun an dem geschlossenen
Ventil io vorbei in den Kessel und bewirkt in bekannter Weise dessen Entleerung.
Wenn der Entleerungsvorgang des Kessels sich seinem Ende nähert, zieht der Schwimmerhebel
das Absperrventil io wieder in die Offenstellung, wobei das Ventil 15 wieder in
seinen Sitz eintritt, in welchem Augenblick nur noch die Oberseite desselben von
der Druckluft beaufschlagt und dadurch die Öffnungsbewegung des Absperrventils io
schlagartig durchgeführt wird. Gleichzeitig schließt sich das Ventil 14 und sperrt
die weitere Druckluftzufuhr zum Kessel i bzw. zur Entlüftungsöffnung i i ah,
Es
setzt nun die Entlüftung des Kessels und damit ein neuer Füllvorgang ein. Die Entlüftung
des in diesem Augenblick mit hochgespannter Druckluft gefüllten Heberkessels wird
dadurch beschleunigt, daß die Druckluft nicht nur durch die üblichen Verbindungskanäle
zur Entlüftungsöffnung I I, sondern zu dieser auch durch den besonders vorgesehenen
Kanal 21 gelangt, dessen Rückschlagventil 22 durch die entweichende Druckluft von
ihrem Sitz gehoben wird.
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Soll der Heber als t`berwasserpumpe (Sangpumpe) benutzt werden, dann
wird das Ventil 20 geöffnet. Die Druckluft gelangt dann nicht nur in die Kammer
13, sondern weiter von dieser aus durch den Kanal i9 und die Leitung 18 zur Treibdüse
17 des Injektors. Bei geöffnetem Absperrventil io strömt dann die Druckluft über
den Injektor 17, 17a zur Entlüftungsöffnung i i, wobei der Injektor einen Unterdruck
im Heberkessel erzeugt und das Wasser in diesen hineinsaugt. Im übrigen ist die
Arbeitsweise und Steuerung die gleiche wie oben beschrieben, nur mit dem Unterschied,
daß, wenn das Ventil io bei beendetem Füllvorgang geschlossen wird, die Druckluft
nicht nur aus der Kammer 13 über das Ventil 14 und die Düse 16, sondern auch aus
dem Injektor 17 in den Heberkessel strömt und das Wasser aus diesem durch die Steigrohrleitung
hinausdrückt.