DE646317C - Druckluftfluessigkeitsheber mit Schwimmersteuerung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf selbsttätig arbeitende Druckluftflüssigkeitsheber mit Schwimmersteuerung, wie sie hauptsächlich in Bergwerken zur Hebung des sich ansammelnden Wassers Verwendung finden. Die Heber arbeiten in der Weise, daß bei Absperrung der Druckluftzufuhr zum Förderbehälter das Wasser durch eigene Schwere dem Behälter zufließt oder in diesen hineingesaugt wird, um nach Füllung des Behälters durch die dann zugeführte Druckluft hinausgedrückt zu werden. Die meisten bekanntgewordenen Heber dieser Art besitzen verwickelte Steuerköpfe, die eine ganze Anzahl von Leitkanälen, mehrere Ventile, Schieber und Hilfsschieber und zum Teil zwei Schwimmer aufweisen. Abgesehen von dem hohen Kostenpreis derartiger Heber haben diese sich in der Praxis nicht bewähren können, weil die zahlreichen und zum Teil empfindlichen Steuerteile zu häufigen Betriebsstörungen Anlaß geben, insbesondere in staubigen Betrieben, wie z. B. in Bergwerken, wo es unmöglich ist, ein Eindringen von Staub in die Teile des Steuerkopfes zu verhindern. Zur Vermeidung dieser Nachteile ist angestrebt worden, die Zahl der Steuerteile möglichst zu verringern, und es sind Heber in Vorschlag gebracht worden, bei denen die Druckluft dauernd in den Förderbehälter einströmt und das einzige vom Schwimmer zu steuernde Teil das Absperrventil der Entlüftungsöffnung ist, in dessert Offenstellung die Druckluft an diesem vorbei nach außen strömt. Aber auch diesen vereinfachten Hebern haften wesentliche Übelstände an. Die bei denselben verwendeten Absperrventile sind meistens gelochte Rohrventile, Hähne oder Schieber, die zur Vermeidung eines Entweichens von Druckluft nicht eingepaßt und geführt sein müssen. Bei der Einstellung dieser Ventile tritt erhebliche Reibung auf, zu deren Überwindung entsprechend starke Schwimmerkräfte, also große Schwimmer, erforderlich sind. Besonders stark bemerkbar macht sich die Reibung bei Hähnen, die von der Druckluft manchmal derart fest in ihre Gehäuse eingepreßt werden, daß es praktisch unmöglich wird, einen solchen Hahn durch einen Schwimmer selbst von großen Abmessungen zu drehen. Die bei diesen bekannten Vorrichtungen unvermeidliche Reibung wird noch mehr erhöht·, wenn, wie' vielfach vorgesehen, die Ventile außerhalb des Förderbehälters in den Entlüftungsleitungen liegen und dicht geführte Gestänge zur Verbindung der Ventile mit dem· Schwimmer durch die Wandung des Förderbehälters erforderlich sind. Auch macht sich bei diesen Ventilen und ihren Verbindungen mit dem Schwimmer die Einwirkung von eindringendem Staub nachteilig bemerkbar. Ein weiterer Nachteil der bekannten Heber besteht vielfach darin, daß die Druckluft während der Füllperiode des Förderbehälters nicht genügend schnell entweichen, geschweige denn eine Saugwirkung

im Behälter erzeugen kann, weil die Auslaßöffnungen zu klein sind oder die ausströmende Druckluft in den sich verengenden Teil einer Injektordüse gelangt, so daß der Zufluß, der Flüssigkeit in den Förderbehälter gehemmt wird. Die Leistung derartiger Heber ist dee* halb gering.

Die Erfindung hat den Zweck, die Übelstände der Druckluftflüssigkeitsheber mit Schwimmersteuerung, bei denen das Absperrventil der Entlüftungsöffnung das einzige gesteuerte Teil ist, zu beseitigen. Erreicht wird dies dadurch, daß das innerhalb des Förderbehälters liegende Absperrventil als Kegel-¹S ventil ausgebildet ist und der Eintritt der Druckluft in den Behälter durch eine oder mehrere Düsen erfolgt, deren Mündungen dicht am Ventilkegel in solcher Richtung und Höhe liegen, daß sie bei geöffnetem Ventil etwa in Richtung der Erzeugenden des Kegels über dessen Kegelfiäche und bei sich schließendem oder geschlossenem "Ventil gegen die Grundfläche desselben blasen. Dabei ist zweckmäßig an dem den Sitz des Kegelventils bildenden Rand der Entlüftungsöffnung eine in das Innere des Förderbehälters hineinragende Haube in Form eines Hohlkegels gebildet, die nach unten über den Ventilkegel vorsteht und in Offenstellung des letzteren mit diesem einen Ringkanal bildet, in welchen die Druckluftdüsen injektorartig hineinragen. Bei der Ausbildung des Absperrventils der Entlüftungsöffnung und der eigenartigen Anordnung der Druckluftdüsen zu dem Ventil gemäß der Erfindung ergeben sich nachstehende Vorteile. Wenn das Ventil sich in Offenstellung· befindet, tritt die gesamte durch die Düsen eintretende Druckluft an dem Ventilkegel vorbei in die Entlüftungsöffnung und entweicht ohne irgendeine Hemmung nach außen, so daß sie den Eintritt von Flüssigkeit in den Förderbehälter nicht behindert. Da der Querschnitt der Entlüftungsöffnung zweckmäßig größer bemessen wird als der Austrittsquerschnitt der Düsen, nimmt die Druckluft eine hohe Strömungsgeschwindigkeit an und ruft eine kräftige Saugwirkung im Innern des Förderbehälters hervor, die noch durch die Anordnung des 5» den Ventilkegel umgebenden Hohlkegels erhöht wird. Bei einem Heber gemäß der Erfindung tritt daher die Füllung des Förderbehälters äußerst schnell — in wenigen Sekunden — ein, gleichviel, ob das Wasser von selbst zufließt oder angesaugt werden muß, wodurch sich eine entsprechend hohe Leistung des Hebers ergibt. Die Lage der Druckluftdüsen zu dem Kegelventil hat außerdem die Wirkung, daß die Schließbewegung des Ventils durch die aus den Düsen tretende Druckluft unterstützt und damit die vom I Schwimmer zu leistende Arbeit verringert wird. Beim öffnen und Schließen des Kegel- :.ventils tritt keine Reibung auf. Auch die «■!■Ventilspindel verursacht keine nennenswerte ,Reibung, da, weil das Ventil vollständig im ■f Innern des Förderbehälters liegt, eine Abdichtung nicht erforderlich ist und die Spindel nur lose geführt zu werden braucht. Die erforderliche Schließkraft des Schwimmers ist deshalb entsprechend niedrig, so daß für denselben verhältnismäßig kleine Abmessungen genügen.

In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform eines Druckluftflüssigkeitshebers gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Abb. 1 einen senkrechten Längsschnitt durch den Heber und Abb. 2 eine Draufsicht des die Druckluftzuführung und den Entlüftungsstutzen enthaltenden Gehäusedeckeis.

Der Förderbehälter 1 des Hebers ist als liegender Behälter ausgebildet. 2 ist die Einlaßöffnung für das abzuführende Wasser, vor der sich einerseits die Rückschlagklappe 3 und anderseits ein Sieb 4 befindet. 5 ist das mit einem Rückschlagventil 6 versehene Ausfluß-■ rohr des Pumpenbehälters.

In einem abnehmbaren Deckel 7 des Behäl-. ters ι befindet sich der Entlüftungsstutzen 8 und der Drucklufteinlaßstutzen 9. Der Stutzen 8 bildet an seinem inneren Ende einen Sitz für das Kegelventil 10, das sich zum Behälterinnern hin öffnet und dessen Spindel 11 durch ein mit dem Stutzen 8 verbundenes Führungsstück 12 senkrecht beweglich gehalten ist. In einem am unteren Ende der Ventilspindel 11 vorgesehenen gabelartigen Ansatz 13 spielt der Hebel 14 des Schwimmers 15. In der Höchstlage des Schwimmers wirkt dieser durch seinen Hebel 14 auf einen Bolzen 16 des Ansatzes 13 und schließt dadurch das Kegelventil 10. In seiner Tiefstlage zieht der Schwimmerhebel 14 durch Auftreffen auf einen Bolzen 17 des Ansatzes 13 das Ventil 10 in Offenlage.

Von dem Drucklufteinlaßstutzen 9 geht die Druckluft durch einen oder mehrere Zweigkanäle 18, 18' zu in den Behälter 1 hineinragende Düsen 19, 19'. Diese Düsen sind auswechselbar in den Deckel 7 von der Innenseite eingeschraubt. Ihre Mündungsstücke befinden sich dicht an dem Kegel 10. Sie liegen in einer solchen Richtung und Höhe mit Bezug auf den Kegel, daß sie bei geöffnetem Kegel über dessen Kegelfläche blasen, so daß die gesamte Druckluft mit hoher Geschwindigkeit an dem Kegel vorbei nach außen strömt und in dem Behälter 1 eine starke Saugwirkung erzeugt, so daß der Behälter iao sich rasch mit Wasser füllt. Wird das Kegelventil 10 durch den Schwimmer geschlossen,

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so unterstützen die Düsen die Schließbewegung, indem sie dann gegen die Grundfläche des Kegels blasen.

Eine möglichst vollkommene und starke Saugwirkung der bei geöffnetem Ventil lo.an diesem vorbei nach außen strömenden Druckluft wird dadurch erzielt, daß der Stutzen 8 mit einem hohlkegelartigen Fortsatz 8' nach unten über den Ventilkegel io vorsteht, so ίο daß letzterer in seiner Offenstellung mit dem Hohlkegel einen Ringkanal bildet, in welchen die Düsenmündungen injektorartig hineinragen.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Druckluftflüssigkeitsheber mit Schwimmersteuerung, bei dem die Druckluft dauernd in den Förderbehälter einströmt und das einzige vom Schwimmer zu steuernde Teil das Absperrventil der Entlüftungsöffnung ist, in dessen Offenstellung die Druckluft an diesem vorbei nach außen strömt, dadurch gekennzeichnet, daß das innerhalb des Förderbehälters (1) liegende Absperrventil (10) als Kegelventil ausgebildet ist und der Eintritt der Druckluft in den Behälter durch eine oder mehrere Düsen (19, 19') erfolgt, deren Mündungen dicht am Ventilkegel in solcher Richtung und Höhe liegen, daß sie bei geöffnetem Ventil etwa in Richtung der Erzeugenden des Kegels über dessen Kegelfläche und bei sich schließendem oder geschlossenem Ventil gegen die Grundfläche desselben blasen.
2. 2. Druckluftflüssigkeitsheber nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß an dem den Sitz des Kegelventils (10) bildenden Rand der Entlüftungsöffnung (8) eine in das Innere des Förderbehälters hineinragende Haube (8') in Form eines Hohlkegels gebildet ist, die nach unten über den Ventilkegel (10) vorsteht und in Offenstellung des letzteren mit diesem einen Ringkanal bildet, in welchen die Druckluftdüsen (19,19') injektorartig hineinragen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen