DE716946C - Flexible skin pump for borehole or deep well pump systems, pressurized by a pressure medium - Google Patents

Description

Durch ein Druckmittel beaufschlagte Biegehautpumpe für Bohrloch bzw. Tiefbrunnenpumpenanlagen Die Erfindung bezieht sich auf durch ein Druckmittel, wie Druckluft, beaufschlagte Biegehautpumpen für Bohrloch- bzw. Tiefbrunnenpumpenanlagen mit einer zylinderförmig den Pumpenraum umgebenden, von außen gesteuerten Biegehaut.Flexible skin pump for borehole resp. Pressurized by a pressure medium Deep well pump systems The invention relates to by a pressure medium such as Compressed air, pressurized flexible skin pumps for borehole and deep well pump systems with an externally controlled flexible skin that surrounds the pump chamber in the shape of a cylinder.

Es sind schon Anordnungen bekannt, die grundsätzlich -der der bekannten hydraulischen Widder entsprechen, d. h. eine Wasserhebevorrichtung, bei der die Strömungsenergie einer größeren Wassermenge benutzt wird, um durch von Zeit zu Zeit eintretende plötzliche Verzögerung einen kleinen Teil dieser Wassermenge auf eine größere Förderhöhe, als- dem Gefälle der ursprünglichen Wassermenge entspricht, zu heben. In einem bekannten Fälle wird hierbei eine Trennung zwischen der ursprünglichen größeren Aufschlagwassermenge und der kleineren Fördermenge angestrebt, um in der Wahl für diese uriabhängig zu .sein, z. B. um für die Förderung ein reines Quellwasser benutzen zu können. Zu diesem Zweck ist nun um ein siebartig durchlöchertes Stoßrohr der Aufsclilab waäsermenge eine zylindrische Gummimembran vorgesehen, die sich jeweils bei Schließen des Stoßventils ausbeult und nun die sie umgebende Förderflüssigkeit fortdrückt, damit sie durch ein Steigeventil in die Förderleitung gelangen kann. Dabei findet die Ausbeulung der im Ruhezustand zylinderförmigen Membran nach außen, d. h. also, unter Oberflächenvergrößerung und damit entsprechender Dehnungsbeanspruchung statt.Arrangements are already known which basically - the known hydraulic rams, d. H. a water lifting device in which the Flow energy of a larger amount of water is used to get through from time to time sudden delay a small portion of this amount of water to one greater head than - corresponds to the gradient of the original water volume, to lift. In a known case, this is a separation between the original the larger amount of impact water and the smaller delivery rate aimed at in the Choice for this uri-dependent to .be, z. B. to promote a pure spring water to be able to use. For this purpose there is now a sieve-like perforated shock tube the Aufsclilab waäser towards a cylindrical rubber membrane provided, each bulges when the shock valve closes, and now the pumping liquid surrounding it pushes away so that it can get into the delivery line through a riser valve. The bulging of the membrane, which is cylindrical in its resting state, is directed towards the outside, d. H. So, with an increase in the surface area and the corresponding strain instead of.

Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung führt die in der Förderleitung enthaltene Flüssigkeitssäule zunächst von einem oberen Behälter aus eine plötzliche Bewegung von oben nach unten aus, die in einem unteren Behälter eine Luftverdichtung erzeugt, worauf die im unteren Behälter verdichtete Luft durch Ausdehnung ein Steigen der Flüssigkeit herbeiführen soll, so daß durch deren Beharrungsvermögen das Saugventil geöffnet und neue Flüssigkeit angesaugt wird. Hierbei sind nun zwei gegenüberliegende Einbeulungen des Steigerohres vorgesehen, die durch je eine plattenförmige Membran abgekleidet wird.In another known device, the leads in the delivery line contained liquid column initially from an upper container from a sudden Movement from top to bottom, creating an air compression in a lower container generated, whereupon the air compressed in the lower container rises by expansion to bring about the liquid, so that the suction valve opened and new liquid is sucked in. There are now two opposite each other Indentations of the riser pipe provided, each by a plate-shaped membrane being stripped.

Demgegenüber besteht die Erfindung darin, daß bei -einer Biegehautpumpe der eingangs erwähnten Art der Pumpenraum an seinen inneren Begrenzungsflächen durch zwei mit den Spitzen gegeneinanderstoßende Kegel gebildet ist und an der Stoßstelle der beiden Kegel Druckventile besitzt, die unmittelbar in ein zentrales Druckrohr führen, während die Saugventile an den inneren kegelförmigen Begrenzungsflächen des Pumpenraumes angelyracht sind. Damit entsteht eine Pumpe mit der besonderen Eigenart, daß durch Anlegen der Biegehaut beim Druckhub praktisch der sonst immer vorhandene schädliche Raum entfällt, wie außerdem die Biegehaut selbst ir günstiger Weise beansprucht wird, indem sit aus ihrer zylinderförmigen Grundform in eine sanduhrähnliche Form kleinerer Oberfläche überführt wird. Dabei ist die Anordnung außerdem so, daß die Flüssigkeitsströmung sowohl in der Ansaugeleitung, vor allem aber in der Druckleitung sich in glattester Weise vollzieht. Der sanduhrähnliche Grundkörper der Pumpe ist gleichachsig über das zentrale Förderrohr geschoben, womit nicht nur ein einfacher baulicher Aufbau erzielt ist, sondern auch strömungstechnisch die besten Verhältnisse gewährleistet sind. Damit ergibt sich -wiederum in einfacher Weise eine gute Anpassung an die beschränkten Raumverhältnisse einer Bohrlochpumpe.In contrast, the invention consists in the fact that with a flexural skin pump of the type mentioned at the beginning of the pump chamber on its inner boundary surfaces two with the tips abutting cones is formed and at the joint of the two cones has pressure valves, which are placed directly in a central pressure pipe lead while the suction valves on the inner cone-shaped Boundary surfaces of the pump room are attached. This creates a pump with a special one It is a peculiarity that when the flexural skin is applied during the pressure stroke, it is practically always the case Existing harmful space is omitted, as is the flexural skin itself ir cheaper Way is claimed by sitting from its cylindrical basic shape into an hourglass-like one Form smaller surface is transferred. The arrangement is also such that the liquid flow both in the suction line, but above all in the pressure line takes place in the smoothest possible way. The hourglass-like body of the pump is pushed coaxially over the central conveying pipe, which is not just a simple one structural design is achieved, but also the best fluidic conditions are guaranteed. This in turn results in a good adaptation in a simple manner the limited space available in a borehole pump.

Insgesamt zeigt also der Erfindungsgegenstand folgende grundsätzlichen, für den bestimmten Anwendungszweck besonders wichtigen Vorteile: i. die -zylindrische Biegehaut selbst wird in besonders zweckentsprechender Weise angeordnet und beansprucht; 2. durch Anordnung der Saug- und Druckventile in dem die Hubbegrenzung für die Biegehaut darstellenden Grundkörper wird der schädliche Raum vermieden; 3. durch die gleichachsige Zugordnung zur Förderleitung wird eine bauliche Vereinfachung und eine glatte Strömung vermilttelt; durch die Gesamtanordnung wird eine gute Anpassung an Bohrloch- bzw. Tiefbrunnenpumpen erreicht. -Dank der einfachen Anordnung der gesamten Pumpe auf dem zugehörigen Druckrohr können auch eine ganze Reihe solcher Pumpen im Abstand übereinander angeordnet werden, womit die Leistung gesteigert bz«-. auch bei Ausfallen der einen oder anderen Pumpe, z. B.. durch teilweise Entleerung des Bohrloches, weitergefördert werden kann.Overall, the subject matter of the invention shows the following basic, Advantages that are particularly important for the specific application: i. the -cylindrical Bending skin itself is arranged and stressed in a particularly appropriate manner; 2. By arranging the suction and pressure valves in which the stroke limitation for the bending skin performing base body, the harmful space is avoided; 3. by the equiaxed Train allocation to the delivery line is a structural simplification and a smooth flow middled; Due to the overall arrangement, a good adaptation to borehole resp. Reached deep well pumps. -Thanks to the simple arrangement of the entire pump on the associated pressure pipe can also have a number of such pumps at a distance be arranged one above the other, which increases the performance or "-. even in the event of a failure one or the other pump, e.g. B. by partially emptying the borehole, can be further funded.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes im Schnitt dargestellt.The drawing shows an exemplary embodiment of the subject matter of the invention shown in section.

Über dem Druckrohr 1o ist der aus zwei mit den Spitzen gegeneinanderstoßenden Kegeln i i, i i gebildete Pumpenkörper angeordnet, der nach oben und unten offen ist, um der zu hebenden Flüssigkeit freien Zutritt zu gestatten. Durch die Saugventile 12, 12 tritt die Flüssigkeit dabei in den eigentlichen Pumpenraum 13 ein, der durch die zylinderförin.igc- Biegehaut 14 nach außen abgeschl.nsSün ist. Die Biegehaut kann dabei durch geteilte Ringe 15, 15 gegen den Pumpenkörper i i verspannt und abgedichtet werden. U m dic- Biegehaut selbst ist noch ein geteiltes Siebblech 16 gelegt. Der dabei durch den Zwischenraum gegenüber dem äußeren Mantel 17 gebildete Druckraum 18 ist an das Druckmittel, z. B. die Druckluft, angeschlossen, die in bekannter Weise durch eine über Tage angeordnete Steuerung mittels Leitung 20 und Bohrungen 21 zugeführt und abgelassen werden kann. Der Pumpenraum ist weiter durch die sich nach dem Innern des Druckrohres 1o öffnenden Druckventile ig, icg abgeschlossen.Above the pressure pipe 1o is the one from two with the tips butting against each other Cones i i, i i formed pump body arranged, which is open at the top and bottom is to allow free access to the liquid to be lifted. Through the suction valves 12, 12 the liquid enters the actual pump chamber 13, which passes through the zylinderförin.igc- bent skin 14 is closed to the outside. The bendable skin can be braced against the pump body i i by means of split rings 15, 15 and be sealed. A divided sieve plate 16 is also formed around the bent skin itself placed. The one formed by the space opposite the outer jacket 17 Pressure chamber 18 is to the pressure medium, for. B. the compressed air, connected in in a known manner by means of a control system arranged above ground by means of line 20 and Bores 21 can be fed and drained. The pump room is further through the pressure valves ig, icg that open towards the inside of the pressure pipe 1o are closed.

Beim Unterdrucksetzen des Raumes 18 wird die Biegehaut 14. von dem Blechzylinder 16 abgehoben und so ausgebaucht, daß sie sich gegen die Kegelflächen i i, i 1 anlegt. Dabei drückt sie die in den Pumpenraum 'durch die Ventile 12, 12 eingetretene Flüssigkeit durch die Ventile ig in die Steigeleitung 1o, wobei sie auch gegen übermäßige Beanspruchungen geschützt wird. Mit dem Auslassen des Druckmittels aus dem Druckraum 18 kehrt die Biegehaut unter ihrer eigenen Spannung bzw. unter dem Druck der zufließenden Flüssigkeit in ihre Anfangslage zurück, wobei sie ihre Anlage an dem Siebmantel i 6 findet. Man kann nun auch einen ganzen Satz solcher Pumpeneinheiten übereinander anordnen, wobei lediglich durch Abstandringe dafür Sorge zu tragen ist, daß der freie Flüssigkeitszutritt zu den einzelnen Pumpen gewährleistet ist.When the space 18 is pressurized, the bending skin is 14 Sheet metal cylinder 16 lifted off and bulged so that they are against the conical surfaces i i, i 1 applies. In doing so, it presses the into the pump chamber through the valves 12, 12 liquid that has entered through the valves ig into the riser line 1o, whereby they is also protected against excessive stress. With the release of the pressure medium The flexural skin returns from the pressure chamber 18 under its own tension or under the pressure of the inflowing liquid back to its initial position, where it is its Attachment to the sieve jacket i 6 takes place. You can now also have a whole set of such Arrange pump units on top of each other, using only spacer rings for this Care must be taken to ensure that the individual pumps have free access to the liquid is.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE: i. Durch ein Druckmittel, wie Druckluft, beaufschlagte Biegehautpumpe für Bohrloch- bzw. Tiefbrunnenpumpenanlagen mit einer zylinderförmig den Pumpenraum umgebenden, von außen gesteuerten Biegehaut, dadurch gekennzeichnet. daß der Pumpenraum (13) an seinen inneren Begrenzungsflächen durch zwei mit den Spitzen gegeneinanderstoßende Kegel (i i) gebildet ist und an der Stoßstelle der beiden Kegel Druckventile (1g) besitzt, die unmittelbar in ein zentrales Druckrohr (1 o) führen, während die Saugventile (12) an den inneren kegelförmigen Begrenzungsflächen des Pumpenraumes angebracht sind. PATENT CLAIMS: i. Pressed by a pressure medium such as compressed air Flexible skin pump for borehole or deep well pump systems with a cylindrical shape the externally controlled flexible skin surrounding the pump chamber, characterized in that. that the pump chamber (13) at its inner boundary surfaces by two with the Pointed cones abutting one another (i i) is formed and at the joint of the has two cone pressure valves (1g), which are placed directly in a central pressure pipe (1 o) lead, while the suction valves (12) on the inner conical boundary surfaces of the pump room are attached. 2. Anordnung mehrerer Biegehautpumpen gemäß Anspruch 1 im Abstand übereinander auf dem Druckrohr (io).2. Arrangement of several flexible skin pumps according to claim 1 spaced one above the other on the pressure pipe (io).