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flüssigkeitsheber für große Förderhöhen Es sind Druckluftflüssigkeitsheber
bekannt, bei denen man, um die Flüssigkeit auf große Höhen zu fördern, absatzweise
Druckluft in die Steigeleitung einführt bzw. die Druckluft, die die Flüssigkeit
aus dem Förderbehälter in die Steigeleitung verdrängt, selbst eine Zeitlang hinter
der Flüssigkeit in die Steigeleitung einströmen läßt, so daß die Flüssigkeit auf
entsprechende Höhen gehoben wird.
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Bisher sind derartige Druckluftflüssngkeitsheber noch wenig zur Anwendung
gekommen, teils, weil sie in der Bauart zu kompliziert und zu teuer sind, und teils,
weil sie wegen Störungsanfälligkeit nicht zuverlässig genug arbeiten.
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Gegenstand' der Erfindung ist ein solcher Druckluftflüss,igkeitsheber
für große Förderhöhen, dem die Nachteile und Schwierigkeiten der bisher bekannten
derartigen Heber nicht mehr anhaften. Der Druckluftflüssigkeitsheber gemäß der Erfindung,
der als Zu;laufpumpe (Unterwasserpumpe) arbeitet, besteht aus zwei Förderkammern
mit je einem Einlaufventil, je einem über Rückschlagventile an eine gemeinsame.
Steigeleitung angeschlossemn Austrittsstutzen und je einer Luftleitung, die wechselweise
über von einem hydraulischen Regler gesteuerte Ventile mit Bier Druckluftzufuhr
und der Außenluft in Verbindung gesetzt werden.
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Bei der Steuerung des Hebers sind die Spindeln der im Steuergehäuse
senkrecht geführten Ventile mit ihren oberen Enden an einen sie miteinander kuppelnden
doppelarmigen Schwinghebel angelenkt und mit ihren unteren Enden ragen sie in Zylinder
hinein und stehen unter der Wirkung von in diesen Zylindern spielenden Kolben, die
mit ihrer Unterseite auf eine beiden Zylindern gemeinsame Verdrängerflüssigkeit
(Ölsäule)
wirken und deren Oberseite wechselweise von der den Förderkammern zugeführten Druckluft
beaufschlagt werden.
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Die Zeit, welche die Verdrängerflüssigkeit braucht, um von einem Zylinder
in den anderen überzuströmen, entspricht der Zeit, während welcher die Druckluft
auf einen gefüllten Förderbehälter wirkt und dabei die angesammelte Flüssigkeit
in die Steigeleityng drückt und selbst hinter dieser Flüssigkeit in die Steigeleitung
strömt und die Flüssigkeit hochfördert.
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Um diese Zeit je nach der gewünschten Förderhöhe und den vorhandenen
Druckluftverhältnissen ändern zu können, ist in, die zwischen den Zylindern für
die Verdrängerflüssigkeit vorgesehene Überströmleitung ein Drosselventil eingebaut,
mittels welchem die Durchflußgeschwindigkeit geregelt werden kann.
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Die Förderkammern des Hebers können von getrennten, Kesseln oder von
gesonderten Abteilen eines gemeinsamen Kessels gebildet sein.
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In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform eines Druckluftflüssigkeitshebers@
gemäß der Erfindung in einem senkrechten Schnitt, zum Teil in Ansicht, dargestellt.
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Bei der gezeigten Ausführung sind zwei Kessel a, a' vorgesehen,
die die Sammel- und Förderkammern des Hebers bilden. Jeder Kessel besitzt eine Wassereinlaufklappe
b und einen Austrittsstutzen c. Letztere sind über Rückschlagventile d und ein Gabelstück
f an eine gemeinsame Steigeleitung g angeschlossen. Ferner gehen, von den Kesseln
je eine Luftleitung h und h' ab, durch die Druckluft in die Kessel
eingeführt wird oder die Kessel mit der Außenluft verbunden und dadurch entlüftet
werden.
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Die Steuerung für die beiden Förderkessel besteht aus einem zweckmäßig
von einem Schutzkasten i umschlossenen Steuergehäuse k, welches die einzelnen Steuerventile
enthält. Die Luftleitungen h, h'
sind an, im Gehäuse k vorgesehenen
Kammern m, m'
angeschlossen. In diesen Kammern spielen senkrecht geführte
Ventile n, n', durch die die Leitungen h, h'
je nach deren Stellung entweder
mit ins Freie führenden Entlüftungsöffnungen o, o' oder über Kanäle p, p` durch
den Kanal q und die Leitung r mit der Druckluftzufuhr in Verbindung
gesetzt werden. Die beiden Ventile n und ri sind durch einen doppelarmigem Schwinghebel
s miteinander gekuppelt, dessen Enden an die oberen Enden der Spindeln der Ventile
n, n' angelenkt sind. Die unteren Enden der beiden Ventilspindeln ragen in
Zylinder t, t' hinein, in welchen Kolben u frei auf und ab beweglich sind.
Unterhalb der Kolben sind die Zylinder mit einer Ölsäule v gefüllt, die von einem
zum anderen Zylinder durch eine Leitung w verdrängt werden kann, in die ein einstellbares
Drosselventil x eingebaut .ist. Die Zylinder t, t' stehen durch einen; Kanal
y, y' mit den Druckluftkammern m, m' in Verbindung.
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Für ein einwandfreies Arbeiten der Steuerung ist es notwendig, daß,
sobald eins der Ventile n, n.' von dem zugehörigen Kolben u angehoben wird,
das Ventil die dadurch eingeleitete Bewegung ruckartig durchführt, so daß die eine
Öffnung, z. B. o, völlig geschlossen und die andere Öffnung, z. B. o', über den
Hebel s völlig geöffnet wird. Es wird dies dadurch erreicht, daß auf den Spindeln
der Ventile n, n' noch @sogenannte Beschleunigungsventile z, z'
vorgesehen
sind. Diese Ventile haben ihre Sitze in dem Gehäuse k und sind so bemessen, daß
sie an ihrer Unterseite eine größere Angriffsfläche bieten als an ihrer Oberseite.
Wenn eine Ventilspindel also durch einen Kolben ic angehoben wird und dadurch Druckluft
zu der Unterseite des Ventils z bzw. z' gelangt, wird die- betreffende Spindel durch
die Wirkung der Druckluft auf das Ventil z bzw. z' beschleunigt hochbewegt
und dadurch das Ventil n bzw. n' sogleich in volle Schließstellung gebracht. Hierdurch
wird gewährleistet, daß die Ventile n, n' nie eine Zwischenstellung einnehmen,
bei der ein Teil der Druckluft durch die Öffnung o bzw. o' entweicht und ein anderer
Teil gleichzeitig in die Leitungen h, y bzw. h', y' strömt, wodurch
sich ein toter Punkt im Arbeiten der Vorrichtung ergeben könnte.
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In der Zeichnung sind die Kessel und die Steuerung in der Lage gezeigt,
in der der Kessel a sich mit Flüssigkeit gefüllt hat und die Leitung h an dem in
seiner Höchststellung befindlichen Ventil n vorbei durch die Kammer in und die Kanäle
p, q mit der Druckluftzufuhr r in Verbindung steht. Es strömt jetzt Druckluft
in den Behälter a hinein und drückt das angesammelte Wasser über den Stutzen c,
das zugehörige Ventil d und das, Gabelstück f in die Steigeleitung
g. Hinter dem verdrängten Wasser tritt die Druckluft so lange ebenfalls in die Steigeleitung,
wie das Ventil n sich in seiner Höchstlage befindet. Während des Zustroms von Druckluft
zum Kessel a strömt die Druckluft gleichzeitig durch den Kanal y in den Zylinder
t und bewegt den Kolben u abwärts, der die Ölsäule v über die Leitung y in den Zylinder
t' drückt und dort den Kolben u hochbewegt. Dieser Kolben trifft schließlich
auf die Spindel des Ventils n und hebt dieses an, wobei die Druckluft an der Unterseite
des Beschleunigungsventils z' angreift und damit das Ventil n' ruckartig in Schließstellung
zur Öffnung o' bringt. Gleichzeitig damit wird aber das Ventil n über den Schwinghebel
s in seine Tiefstlage bzw. Offenstellung zur Öffnung o gebracht. Dadurch werden
die Kammer m und damit die Leitung h von der Druckluftzufuhr abgesperrt und über
die Öffnung o mit der Außenluft in Verbindung gesetzt. Infolgedessen kann sich der
Kessel a entlüften, und es kann von neuem Wasser in diesen Kessel einlaufen und
ihn füllen. Während des, Verdrängens des Wassers aus dem Kessel a war der
Kessel ä durch die Leitung h' und die Kammer ni über die Öffnung ö mit der
Außenluft in Verbindung, konnte sich also entlüften und mit Wasser füllen. Während
dieser Zeit befindet sich das Ventil n' in der in der Zeichnung dargestellten unteren
Lage. Inzwischen ist aber dieses Ventil durch den Kolben u des Zylinders
t'
und die Wirkung der Druckluft auf das Beschleunigungsventil z' derart umgesteuert
worden, daß nunmehr die Druckluft durch die Kanäle q und p' an dem Ventil
n vorbei durch die Kammeer m' und die
Leitung h' in den Kessel ä
eingeführt wird, so daß dieser Kessel in die Steigeleitung g entleert und hinter
dem hinausgedrückten Wasser Druckluft in die Steigeleitung eintritt, bis das Ventil
n in seine Tiefstlage zurücktritt. Dieses geschieht dann, wenn die durch den Kanal
y' in den Zylinder t' tretende Druckluft durch die Ölsäule v den Kolben
des Zylinders t @so weit aufwärts bewegt hat, da.ß dieser das Ventil n. wieder anhebt
und das Ventil n.' über den Schwinghebel s in seine Tiefstlage zurückgebracht wird.
Das beschriebene Spiel beginnt somit von neuem. Jeder Kessel a, a' wird also wechselweise
gefüllt und geleert und im Arrschluß an, die Entleerung hinter dem in die Steigeleitung
verdrängten Wasser Druckluft in die Steigeleitung so lange eingeführt, wie es dauert,
um die Ölsäule v von dem Zylinder t
in den Zylinder t' oder umgekehrt
zu verdirängen. Diese Verdrängungszeit läßt sich durch das. Drosselventil x in wünschenswerten
Grenzen ändern.