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Pumpe mit hydraulischem Gestänge
Die Erfindung bezieht sich auf eine Pumpe mit hydraulischem Gestänge zum Heben von Wasser aus
Brunnen od. dgl., mit einem unter dem ständigen Einfluss einer Druckfeder stehenden, im unteren Pum- penraum vorgesehenen Arbeitskolben und einem oberen, motorisch angetriebenen Antriebskolben, wobei der Zylinderraum für den Arbeitskolben mit dem Zylinderraum für den Antriebskolben durch eine Rohr- leitung starr verbunden ist.
Bei einer bekannten Pumpe dieser Art besteht der ohne Feder arbeitende Arbeitskolben aus einem
Differentialkolben, auf den der Antriebskolben einwirkt.
Bei einer andern Ausführungsform dieser bekannten Pumpen steht der Arbeitskolben unter dem Ein- fluss einer Druckfeder, die unterhalb des Arbeitskolbens so vorgesehen ist, dass dieser in der Ruhelage in die obere, angehobene, durch den Deckel des Arbeitskolbenzylinders begrenzte Stellung gedrückt wird.
Dem Bekannten gegenüber besteht das wesentliche Kennzeichen der Erfindung darin, dass das aus Arbeitskolben und Feder bestehende Schwingungssystem derart gewählt ist, dass es mit dem schwingenden Antriebskolben in Resonanz steht.
Dadurch wird erreicht, dass aus dem Arbeitskolben mit Feder und dem Antriebskolben, sowie der dazwischen befindlichen Wassersäule ein Schwingungssystem gebildet ist, das im Sinne des und mit dem Arbeitskolben schwingt, wodurch sich ergibt, dass relativ hochtourige Antriebe verwendet werden können und dass man Untersetzungsgetriebe vermeiden kann, wodurch die Kosten der Vorrichtung stark herabgesetzt werden können und Verluste zwischen Arbeitskolben und Antriebskolben vermieden werden. Ausserdem ergibt sich der Vorteil, dass mit der Pumpe gemäss der Erfindung bei den gleichen Abmessungen der Kolben usw. eine bedeutend grössere Liefermenge gefördert werden kann als mit den bekannten Pumpen.
Ausserdem müssen bei den bekannten Pumpen die Kolbenhubvolumina derbeiden Kolben gleich sein, wogegen sie bei dem Gegenstand der Erfindung gleich oder verschieden sein können.
Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung, u. zw. stellt diese einen schematischen Längsschnitt dar.
Gemäss der Zeichnung ist mit Pl der Zylinder für den Antriebskolben SP1 bezeichnet. Diese Antriebspumpe weist keine Ansaug- und Ablassventile auf. Der Antriebskolben SP1 arbeitet mit einer hohen Hubzahl ohne Vermittlung eines Untersetzungsgetriebes, dieser Kolben kann daher direkt durch einen nicht dargestellten Motor, insbesondere eine Brennkraftmaschine angetrieben werden, wobei elektromo- torische Anlagen vermieden werden, wie dies bei elektrischen Unterwasserpumpen der Fall ist.
Durch eine Rohrleitung TC ist der Zylinder Pl unter dem Kolben SP1 mit einem Zylinder P2 verbunden, der nach dem Raum für das zu hebende Wasser offen ist. In diesem Zylinder P2 kann ein Kolben SP2 spielen, der unter dem Einfluss einer Druckfeder M steht, welche sich einerseits gegen die Arbeitsfläche des Kolbens SP2 und anderseits gegen den Sitz des Saugventiles VA abstützt und die Tendenz aufweist, den Kolben SP2 ständig nach oben in die Ausgangsstellung zu drücken.
Nach der Erfindung ist das aus Arbeitskolben SP2 und Feder M bestehende Schwingungssystem derart gewählt, dass es mit dem schwingenden Antrieb in Resonanz steht.
Am unteren Ende des Zylinders P2 ist über das Rückschlagventil VM die Druckleitung TM angeschlossen.
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Die Wirkungsweise der erfindungsgemässen Vorrichtung ist die folgende :
Da der Antriebskolben SP1 unter einer hohen Schwingungszahl arbeitet, überträgt die in der Leitung TC vorhandene Flüssigkeitssäule, z. B. Wasser, Öl od. dgl., die als nicht zusammendrückbare Medien angesehen werden können, unmittelbar die Schwingungsenergie auf den Arbeitskolben SP2, wobei beim Ab- wärtsgang die Feder zusammengedrückt wird, indem der Kolben SP2 nach unten gedrückt wird. Dadurch wird das im Zylinder P2 enthaltene Wasserquantum unter Öffnen des Ventiles VM in die Druckleitung TM gedrückt, während beim Rückgang des Kolbens SP2 entsprechend dem Rückgang des Kolbens SP1 das Ven- til VM geschlossen und das Saugventil VA geöffnet, so dass durch den Ansaugteil TA Wasser in den Zylinder P2 gehoben wird.
Dadurch wird auch die Feder nach oben entspannt. Da die Flüssigkeit in der Leitung TC bei der Schwingung des aus dem Antriebskolben SP1 und dem Arbeitskolben SP2 bestehenden Kolbensystems ständig durch die Feder M so unter Druck steht, dass eine Veränderung des Volumens nicht eintritt, besteht auch keine Gefahr, dass in der Säule ein Vakuum entstehen könnte.
Es ergibt sich aus der obigen Darstellung, dass die Antriebspumpe an beliebiger Stelle vorgesehen werden kann, und dass ein hochtouriger Antrieb vorgesehen werden kann, z. B. ausser einer Brennkraftma- schine auch ein elektromotorischer Antrieb oder einem solchen mit Riementriebübersetzung. Kostspielige Getriebe sind nicht notwendig. Die Vorrichtung verlangt auch keine Stossdämpfereinrichtungen für die vom Arbeitskolben Pl erzeugten Druckwellen, d. h., Druckschwingungen. Diese Schwingungen werden voll ausgenützt.