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Vorrichtung zum Schutz der Luftpumpe bei durch Saugwirkung mit Flüssigkeit füllbaren Kesseln
Die Erfindung betrifft eine weitere Ausgestaltung einer Vorrichtung zum Schutz der Luftpumpe bei durch Saugwirkung mit Flüssigkeit füllbaren Kesseln, wobei in die vorzugsweise an der am höchsten lie- genden Stelle des Kessels anschliessende, zur Pumpe führende Saugleitung ein Topf mit einem ein Ab- sperrorganbetätigenden Steuerschwimmer eingeschaltetist, nach Patent Nr. 217372, wonach das als Schie- ber ausgebildete Absperrorgan in dem vom Topf zur Vakuumpumpe führenden Leitungsteil angeordnet und vom Schwimmer bei dessen Ansprechen indirekt pneumatisch betätigbar ist, so dass es die Leitung absperrt.
Bei der Ausführung nach dem Stammpatent öffnet der Schwimmer ein in einer Druckluftleitung liegendes Absperrorgan, sobald der Kessel gefüllt und der schwimmer durch die nunmehr in den Schwimmertopf gesaugte Flüssigkeit angehoben wird. Dadurch wird der Druckluft der Weg zu einem Kolben freigegeben, der unter der Beaufschlagung verstellt wird und den Schieber in die Absperrstellung bringt, in der der zum Kessel führende Teil der Saugleitung abgeschlossen, der zur Pumpe führende Teil der Saugleitung dagegen entweder ebenfalls abgeschlossen oder mit der Aussenluft verbunden ist, so dass die Pumpe durch die angesaugte Frischluft gekühlt wird. Praktisch liegen die Verhältnisse so, dass der Schieber in seiner Ruhestellung die Pumpe saugseitig mit dem Kessel verbindet, in der Arbeitsstellung aber diese Verbindung unterbricht.
Die Erfindung besteht nun im wesentlichen darin, dass wenigstens eine den als Kolbenschieber ausgebildeten Schieber in der Absperrstellung haltende Feder vorgesehen und der über eine Steuerleitung mit Druckluft beaufschlagbare Schieberkolben unter Überwindung der Kraft dieser Feder, in die die Saugseite der Pumpe mit dem Kessel verbindende Stellung verstellbar ist, wobei in der Steuerleitung ein vom Schwimmer betätigtes Absperrorgan vorgesehen ist, das beim Ansprechen des Schwimmers die Druckluftzufuhr unterbricht und über die Steuerleitung den eben noch beaufschlagten Zylinderraum des Schiebers mit dem vom Schieber zum Kessel führenden Teil der Saugleitung verbindet. Gegenüber der im Stammpatent beschriebenen Konstruktion hat die erfindungsgemàsse Ausführung verschiedene wesentliche Vorteile.
Zunächst entspricht die Ruhestellung des Schiebers der Absperrstellung und es kann daher der Kessel nur dann gefüllt werden, wenn die notwendige Steuerdruckluft vorhanden ist. Fällt während des Betriebes die Steuerdruckluft aus, dann kehrt der Schieberkolben unter der Wirkung der Feder selbsttätig in die Absperrstellung zurück, so dass es auch hier schon praktisch unmöglich gemacht wird, dass beim Übersaugen des Kessels infolge eines Fehlers in der Steueranlage Flüssigkeit zur Pumpe gelangt und diese verschmutzt oder beschädigt wird. Darch das vom Schwimmer betätigte Absperrorgan wird überdies beim normalen Betrieb eine rechtzeitige Umstellung des Schiebers durch die Feder erreicht.
Dadurch, dass das Absperrorgan beim Ansprechen des Schwimmers über die Steuerleitung den eben noch beaufschlagten Zylinderraum des Schiebers mit dem vom Schieber zum Kessel führenden Teil der Saugleitung verbindet, wird beim Normalbetrieb (also bei voll funktionsfähigem Steuersystem) erreicht, dass die im Zylinderraum des Schiebers und in der Steuerleitung vorhandene Druckluft in die Saugleitung gelangt und den dort herrschenden Unterdruck herabsetzt bzw. gänzlich aufhebt, so dass ein weiteres Ansaugen von Flüssigkeit praktisch verhindert wird. Wenn die gegen den Kolben wirkende Feder sich verklemmt oder bricht, dann wird zwar der Unterdruck kurzzeitig aufgehoben, doch arbeitet die Luftpumpe weiterhin saugseitig auf die Saugleitung.
Durch das neu entstehende Vakuum entsteht aber auch eine Saugwirkung auf den Schieberkolben, der nunmehr durch die Saugwirkung in seine Ruhestellung zurückgebracht wird, so dass auch hier ein Zu-
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tritt von Flüssigkeit zur Saugpumpe verhindert ist.
Nach einer weiteren Ausführung des Erfindungsgegenstandes ist der Schieberkolben des als Mehrweg- schieber ausgebildeten Schiebers beidseitig beaufschlagbar und aus einer Mittelstellung - in der er die
Saugleitung der Pumpe abschliesst und den Kesselinnenraum mit der Aussenluft verbindet-und in der er zwischen zwei in entgegengesetzter Richtung auf seine beiden beaufschlagbaren Seiten wirkenden Federn gehalten ist, in zwei Arbeitsstellungen verschiebbar, in deren einer er die Saugseite und in deren anderer er die Druckseite der Pumpe mit dem Kessel und zugleich die Saugseite mit der Aussenluft verbindet, wo- bei die beiden Kolbenseitenüber Steuerleitungen - deren eine über das vom Schwimmer betätigbare Ab- sperrorgan führt-und ein Steuerventil wechselweise an eine Druckluftleitung anschliessbar,
in einer drit- ten Stellung des Steuerventiles aber mit der Aussenluft verbindbar ist. Der Schieberkolben nimmt in der
Normalstellung und dann, wenn der Schwimmer angesprochen hat, die Mittelstellung ein. Das Steuerven- til ermöglicht eine Fernbedienung des Schiebers, beispielsweise vom Fahrersitz eines Schleppers aus, auf dem der Kessel gemeinsam mit den Steuereinrichtungen montiert ist. Da der Schieber in seiner Ruhestellung den Kesselinnenraum mit der Aussenluft verbindet, wird beim Beenden des Saugvorganges das allen- falls in der Saugleitung vorhandene Vakuum restlos zerstört. Da der Kessel einerseits mit der Saug- und anderseits mit der Druckseite der Pumpe verbindbar ist, wird es möglich, den Kessel sowohl durch Saug- wirkung zu füllen, als auch unter Druckeinwirkung zu entleeren und zu spülen.
Inder Zeichnungistder Erfindungsgegenstand beispielsweise veranschaulicht. Es zeigt Fig. 1 das Prinzipschema einer erfindungsgemässen Schutzvorrichtung bei in der Arbeitsstellung befindlichem Schwim- mer, aber in der Ruhestellung befindlichem Steuerschieber und die Fig. 2 und 3 ebenfalls schematisch die beiden Arbeitsstellungen des Schiebers.
Der über eine nicht dargestellte unten in ihm mündende Leitung mit Flüssigkeit, wie Schlamm, Fäkalien usw. füllbare, vorzugsweise auf einem Kraftwagen bzw. einem Anhänger montierte Kessel 1 besitzt oben einen Dom 2, an den eine Leitung 3 angeschlossen ist, die unten in einen Topf 5 mündet, in dem ein Schwimmer 6 in Vertikalrichtung verstellbar angeordnet ist. Der Schwimmer 6 trägt oben eine Stange 7, die am längeren Arm eines doppelarmigen in einem oberen Aufsatz 8 des Schwimmertopfes gelagerten Schwenkhebels 9 angreift, dessen kürzerer Hebelarm über eine Stange 10 einen Steuerschieber 11 betätigt, der in der dargestellten (Arbeits-) Stellung eine Steuerleitung 12 mit einer oben im Topf 5 mündenden Leitung 13, in der Ruhestellung (also bei am Boden des Topfes 5 aufsitzendem Schwimmer 6) aber die Leitung 12 mit einer weiteren Leitung 14 verbindet.
Oben ist an den Topf 5 ein weiteres Rohr 4 angeschlossen, das in einer Gehäuseöffnung eines Zylinders. 15 mündet, in dem ein Kolbenschieber 16 verschiebbar geführt ist. An das Gehäuse 15 sind über weitere Rohre 17, 18 und 19 einerseits die Saug- bzw.
Druckseite einer Kolbenschieberpumpe 20 und anderseits ein mit der Aussenluft verbundener Luftfilter 21 angeschlossen. Der Schieberkolben ist in der dargestellten Ruhestellung zwischen zwei gegensinnig wirkenden. an den beiden Stirnflächen des Kolbens angreifenden Druckfedern 22, 23 gehalten und kann von beiden Seiten her einerseits über die Leitung 14, 12 und anderseits über eine Leitung 24 mit Druckluft beaufschlagt werden.
Die Leitungen 14, 24 sind zu einem Dreiwegventil 25 geführt, das an eine Druckluftleitung 26, in der ein Windkessel 27 vorgesehen ist, anschliesst und in der einen Stellung die Leitung 24 öffnet und die Leitung 14 mit der Leitung 26 verbindet, in einer zweiten Stellung die Leitung 26 abschliesst und die Leitungen 14 und 24 mit der Aussenluft verbindet, während in einer dritten Stellung des Ventiles 25 die Leitung 14 mit der Aussenluft, die Leitung 24 aber mit der Leit 26 verbunden ist. Der Schieberkolben 16 besitzt drei verschiedene Durchlässe bzw. Durchlasspaar-\30, von denen jeweils eines in einer Kolbenstellung zur Wirkung kommt.
Die Funktion der Vorrichtung ist nun wie folgt :
Im Ruhezustand befindet sich bei leerem Kessel der Schwimmer b in einer unteren Ruhestellung. Das Ventil 25 schliesst die Leitung 26 ab und der Schieberkolben 16 befindet sich in der in Fig. 1 dargestellten Lage in der er den Kesselinnenraum über die Leitung 3, den Topf 5, die Leitung 4, den Durchlass 28 und die Leitung 19 mit der Aussenluft verbindet.
Wenn nun der Kessel 1 gefüllt werden soll, dann wird zunächst die Pumpe 20 in Tätigkeit gesetzt und über das Ventil 25 der einen Kolbenseite über die Leitung 14, den in der Ruhestellung befindlichen Steuerschieber 11 und die Leitung 12 Druckluft zugeführt, so dass der Kolben 16 unter der Beaufschlagung gegen die Wirkung der Feder 22 in die in Fig. 2 dargestellte Lage verschoben wird, in der er über das Rohr 17 die Saugseite der Pumpe 20 mit dem Rohr 4 und damit mit dem Kesselinnenraum und anderseits über das Rohr 19 die Druckseite der Pumpe mit der Aussenluft verbindet. Der Kessel 1 wird somit über einen Saugschlauch od. dgl. mit Flüssigkeit gefüllt.
Sobald der Kessel voll ist, wird über den Dom 2 und das Rohr 3 Flüssigkeit in den Topf 5 gelangen, so dass der Schwimmer 6 angehoben wird, der nunmehr über den Hebel 9, den Schieber 11 in die in Fig. l dargestellte Lage bringt,
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in der die Leitung 14 (also die Druckluftzufuhr) abgesperrt und anderseits die Leitung 12 mit der Leitung
13 und damit mit dem Topf verbunden wird. Dadurch tritt die an der beaufschlagten Seite im Gehäuse 15 sowie in der Leitung 12 befindliche Druckluft in den Topf 5 ein und setzt den dort herrschenden Unterdruck herab bzw. hebt diesen Unterdruck überhaupt auf, so dass ein weiteres Ansaugen von Flüssigkeit und damit ein weiteres Ansteigen des Flüssigkeitsspiegels 31 verhindert wird.
Da gleichzeitig die Kolbenbeaufschlagung aufgehoben wird, drückt die Feder 22 den Schieber in die in Fig. 1 dargestellte Stellung. so dass nun- mehr wieder die Leitung 4 mit der Aussenluft verbunden und der allenfalls noch vorhandene Unterdruck im
Topf 5 restlos aufgehoben wird. Sollte die Feder 22 nicht funktionsfähig sein (beispielsweise durch Bruch) dann bleibt der Schieber 16 zunächstin der in Fig. 2 gezeigten Stellung, doch entsteht-da die Leitung 24 bei der diesem Arbeitsvorgang entsprechenden Stellung des Steuerventiles 25 mit der Aussenluft verbunden ist, ein relativer Überdruck auf der andern Kolbenseite, so dass der Kolben 16 praktisch in die Ruhestellung zurtickgesaugt wird.
Beim Entleeren des Kessels wird über das Ventil 25 die Leitung 24 mit Druckluft beaufschlagt, wodurch der Kolben 16 in die in Fig. 3 veranschaulichte Stellung verschoben wird, in der er die Saugseite der
Pumpe mit der Aussenluft und die Druckseite über das Rohr 18 und den Durchlass 30 mit der Leitung 4 ver- bindet. Die eintretende DruckluftdrücktdieFlüssigkeitzunächstaus dem Topf und dem Rohr 3 und schliesslich auch Über den geöffneten Ablass aus dem Kessel l. Durch Verstellen des Ventiles 25 in die Ruhestellung kann die Beaufschlagung des Schiebers 16 aufgehoben werden, so dass dann die Feder 23 den Kolben wieder in die Ruhestellung drückt.
Um dann, wenn die Feder 23 funktionsunfähig ist bzw. wenn vergessen wurde, die Ablassöffnung des Kessels zu öffnen, Schäden zu vermeiden, ist im Rohr 8 noch ein ÜberdruckSicherheitsventil 32 vorgesehen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Schutz der Luftpumpe bei durch Saugwirkung mit Flüssigkeit füllbaren Kesseln, wobei indie vorzugsweise an der am höchsten liegenden Stelle des Kessels anschliessende, zur Pumpe früh- rende Saugleitung ein Topf mit einem ein Absperrorgan betätigenden Steuerschwimmer eingeschaltet ist. nach Patent Nr.
217372, wonach das als Schieber ausgebildete Absperrorgan in dem vom Topf zur Vakuumpumpe führenden Leitungsteil angeordnet und vom Schwimmer bei dessen Ansprechen indirekt pneumatisch betätigbar ist, so dass es die Leitung absperrt, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine den als Kolbenschieber (16) ausgebildeten Schieber in der Absperrstellung haltende Feder (22. 23) vorgesehen und der über eine Steuerleitung (12, 14) mit Druckluft beaufschlagbare Schieberkolben (16) unter Überwindung der Kraft dieser Feder (22), in die die Saugseite (17) der Pumpe (20) mit dem Kessel (1) verbindende Stellung verstellbar ist, wobei in der Steuerleitung ein vom Schwimmer betätigtes Absperrorgan (11) vorgesehen ist, das beim Ansprechen des Schwimmers (6) die Druckluftzufuhr unterbricht und über die Steuerleitung (12)
den eben noch beaufschlagten Zylinderraum des Schiebers mit dem vom Schieber zum Kessel (1) führenden Teil (3,4, 5) der Saugleitung verbindet.