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Flüssigkeitsförderung mit Druckluft Es bestehen bereits Flüssigkeitsförderanlagen
mit Druckluft, bei welchen eine Glocke in einen Brunnen o. dgl. eintaucht. In diese
Glocke wird Druckluft eingeführt, welche die Förderung des Wassers von der Glocke
nach oben bewirkt, nachdem man dieses Wasser vorgängig in die Glocke eingelassen
hat. Auf diese Weise füllt und entleert sich die Glocke wechselweise. Ganz allgemein
haben diese Förderanlagen mit Druckluft den Vorteil, daß sie das Wasser auf eine
große Höhe heben, aber diese Förderanlagen haben nachfolgende Nachteile. Zunächst
erfolgt das Auffüllen und Entleeren der Glocke wechselweise, d. h. mit Unterbrechung.
Die Wasserabgabe erfolgt diskontinuierlich, und dieses ist für die Verteilung im
Leitungsnetz außerordentlich nachteilig, da man einen Windkessel von sehr großer
Leistung zur Ausgleichung der Wechselförderung einschalten muß.
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Man hat auch Förderanlagen für Flüssigkeiten vorgeschlagen, bei welchen
eine Saugglocke in den Brunnen oder unterhalb des abzusaugenden Wassers eingesetzt
ist. Diese Saugglocke wird durch einen Luftkompressor gespeist, welcher das Wasser
in ein Schwimmergefäß drückt. Das Schwimmergefäß steht durch ein U-Rohr mit einem
.Vorratsbehälter in Verbindung, von welchem aus das Wasser dem Verteilungsnetz zugeführt
wird. Dieser Schwimmer betätigt den Luftkompressor. Bei diesen bekannten Flüssigkeitsförderanlagen
hat man jedoch keine Mittel vorgesehen, um die Regelmäßigkeit der Pumpenarbeit zu
sichern, unabhängig davon, wie lange die Wasserentnahme im Verteilungsnetz ist.
Infolgedessen kann sich bei einer Verzögerung der verschiedenen voneinander abhängigen
selbsttätigen Operationen die Wirkungsweise des überlaufrohres verzögern, und es
ergeben sich alsdann Unregelmäßigkeiten in der Wasserabgabe.
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Die vorliegende Erfindung hat nun demgegenüber den Zweck, alle diese
Nachteile zu vermeiden. Sie hat die Aufgabe, eine Wasserförderung mit Tauchglocke
zu schaffen, die durch einen Luftkompressor betätigt wird. Das Wasser wird von der
Tauchglocke einem Schwimmerbehälter zugeführt und durch ein Überlaufrohr einem Vorratsbehälter,
von welchem aus das Wasser dem Verteilungsnetz zufließt. Der Schwimmer kontrolliert
den Luftkompressor. Das Wesentliche und Charakteristische der vorliegenden Erfindung,
wodurch ein Versagen unmöglich gemacht und eine vollständig gleichmäßige Wasserabgabe
bei absolut selbsttätigem Betriebe ermöglicht wird, bestellt darin, daß die Durchmesser
der verschiedenen Leitungen in dem Sinne abnehmen, als das Wasser durch diese Leitungen
fließt, während umgekehrt das Fassungsvermögen der verschiedenen Vorratsbehälter,
der Tauchglocke, des Schwimmergefäßes und des Vorratsbehälters in dem gleichen Sinne
zunimmt.
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Die vorliegende Erfindung erstreckt sich in gleicher Weise auf ähnliche
Anordnungen, die den gleichen Zweck erfüllen.
Eine Förderanlage
für Flüssigkeiten in Gemäßlieit der vorliegenden Erfindung ist auf der beiliegenden
Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.
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In der Figur ist schematisch die Anlage in einem senkrechten Schnitt
dargestellt.
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Auf dem Grund des Brunnens, aus welchem man die Flüssigkeit pumpen
will, ist eine Glocke i angebracht, die mit dem Brunnen durch ein Ventil 2 und ein
Filter 6 in Verbindung.steht. In das Innere dieser Glocke i münden zwei Rohre, ein
Rohr 3, das von dem %-orteilliaft elektrischen Motorkompressor 7 kommt, und ein
Förderrohr 4.. Dieses Förderrohr taucht bis auf den Grund der Glocke i und besitzt
im oberen Teil eine Abzweigung mit einem U-förmigen Siphon. Dieser Siphon 5 besitzt
oben eine Öffnung oberhalb des Flüssigkeitsspiegels 17. Das Förderrohr 4 mündet
in den oberen Teil eines offenen Vorratsbehälters 8, der mit einem Überlauf 9 mit
dem Vorratsbehälter io in Verbindung steht. Dieser Behälter 8 hat einen Schwimmer
i i, der mittels eines Drahtseiles 1 2 o. dgl. den Unterbrecherschalter für den
elektrischen Stromkreis 14 des Kompressors 7 betätigt. Der Vorratsbehälter io hat
eine Verteilungsleitung 15 mit einem Hahn 2o. Der Vorratsbehälter io hat ein Fassungsvermögen
von mindestens dem zweifachen des Behälters 8 und auch ein wesentlich größeres Fassungsvermögen
als die Glocke i. Der Querschnitt des Verteilungsrohres 15 ist geringer als der
Querschnitt des Überlaufes 9 und auch geringer als der Querschnitt des Förderrohres
4. Die Anordnung arbeitet nun wie folgt: Wenn einerseits der Flüssigkeitsspiegel
in der Glocke i sich in der Höhe von 16 befindet und andererseits der Schwimmerbehälter
8 und der Verteilerbehälter io leer sind, dann öffnet das Brunnenwasser infolge
seines hberdruckes das Ventil 2, tritt durch das Filter 6 in die Glocke i ein. Das
Wasser steigt in der Glocke i, indem die Luft durch den Siphon 5 und das Förderrohr
4 ausgetrieben wird. Der Flüssigkeitsspiegel steigt in der Glocke i bis zur Höhe
17. Weiter kann die Luft nicht mehr entweichen, und der Siphon 5 wird durch das
Wasser abgeschlossen. Wenn der Schwimmerbehälter 8 leer ist, befindet sich der Schwimmer
i i im Punkte I 11, und der Stromkreis 14 für den Kompressorantrieb wird geschlossen.
Der Kompressor 7 fördert dann die Druckluft in das Rohr 3. Die Luft drückt dann
auf den Wasserspiegel in der Glocke i und bewirkt die Förderung des Wassers durch
das Rohr 4. und dessen Lberlauf in den Behälter 8, da das Ventil 2 unter der Wirkung
der Druckluft sich schließt. Der Flüssigkeitsspiegel in der Glocke i sinkt von der
Höhenlinie 17 auf die Höhenlinie 16 herab, und die Druckluft entweicht nun durch
das Förderrohr 4. Der Druck in der Glocke i sinkt deshalb. Wenn der Luftdruck in
der Glocke genügend niedrig ist, so wird wieder das Ventil 2 geöffnet und läßt das
Wasser von neuem in die Glocke i, und es wiederholt sich alsdann eine neue Förderperiode.
Sobald der Kompressor 7 arbeitet, füllt sich die Glocke i und entleert sich wechselweise.
Das Wasser wird in den Behälter 8 gefördert. Wenn dieser Behälter 8 voll ist und
der Flüssigkeitsspiegel im Punkte 18 angekommen ist, öffnet sich der Schalter 13
unter der Wirkung des Schwimmers i i; und der Kompressor steht still. Von diesem
Augenblicke an hört die Förderung des Wassers in der Glocke i auf und bleibt so
lange unterbrochen, als der Kompressor von neuem wieder anläuft, wobei das Inbetriebsetzen
und Anlassen des Kompressors durch die Höhenlage 18 im Schwimmerbehälter 8 geregelt
wird. Wenn das Wasser in dem Behälter 8 den Spiegel 18 erreicht hat, tritt der Überlauf
9 in Wirkung, und das in dem Behälter 8 vorhandene Wasser tritt in den Vorratsbehälter
io ein. Während dieser Arbeit läuft der Kompressor 7 wieder an, infolge davon, daß
der Flüssigkeitsspiegel 18 herabsinkt. Der Schwimmerbehälter 8 wird dann, wenn der
Kompressor von neuem anläuft, wieder auf diesen Flüssigkeitsspiegel angefüllt, bis
der Überlauf cgh wieder in Funktion tritt. Auf diese Weise steigt das Wasser in
dem Verteilungsbehälter io bis zur Höhenlinie i9, wobei die Differenz zwischen der
Höhenlinie i9 und 18 genügend gering ist, um den Überlauf 9 nicht mehr in Wirkung
treten zu lassen. Von diesem Augenblicke an sind die Behälter 8 und io gefüllt,
so daß man einen entsprechenden Flüssigkeitsvorrat hat und der Kompressor nicht
mehr- zu arbeiten braucht. Wenn man nun durch Offnung des Hahnes 2o das Wasser durch
das Abflußrohr 15 abzieht, so sinkt der Flüssigkeitsspiegel i9 in dem Behälter io,
bis der Höhenunterschied zwischen der Flüssigkeit in dem Behälter 8 und in dem Behälter
io das Anspringen des Überlaufes sichert, so daß von neuem Wasser gefördert wird.
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Die Anordnung weist folgende charakteristische Kennzeichen auf. Der
OOuerschnitt des Abflußrohres 15 muß geringer sein als der Ouersclinitt des Überlaufes
9. Seine Förderleistung muß geringer sein als die des Überlaufes. Wenn män durch
Öffnung des Hahnes 20 Wasser entnimmt, dann sinkt der Flüssigkeitsspiegel in dem
Behälter io niemals so weit, daß er nicht das Anspringen des Überlaufes 9 bewirkt.
Andererseits ist der Querschnitt des Überlaufes 9 geringer als der des Förderrohres
4. Das Förderrohr 4
ist stärker als der Überlauf 9. Infolgedessen
ist es möglich, in dem Schwimmerbehälter 8 einen erhöhten Flüssigkeitsspiegel aufrechtzuerhalten.
Alle diese gegenseitigen Beziehungen sichern eine vollständig gleichmäßige Speisung
in dem Verteilungsnetz 15, obwohl das Wasser aus der Glocke i diskontinuierlich
zugeführt wird und gleichgültig, wie groß die Wasserabgabe in dem Verteilungsnetz
ist. Die Regelmäßigkeit der Wasserverteilung ist noch dadurch vergrößert, daß das
Fassungsvermögen des Verteilerbehälters io mindestens das Doppelte des Schwimmergefäßes
8 ist. Auf diese Weise wird eine Förderanlage für Flüssigkeiten erzielt, welche
mit einer abgesenkten Taucherglocke arbeitet und bei welcher die Förderung durch
Druckluft bewirkt wird und wobei eine vollständig gleichmäßige, geregelte Wasserabgabe
erfolgt. Die Förderkraft ist außerordentlich gering. Bewegte Teile gibt es nur in
dein Luftkompressor. Hierdurch wird die Unterhaltung der Anlage außerordentlich
verbilligt. Der hauptsächlichste Vorteil besteht aber darin, daß ein eigentlicher
Windkessel zur Ausgleichung der geförderten Wassermenge vermieden wird.