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Vorrichtung zur selbsttätigen Wasserhebung.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum selbsttätigen Heben von Wassermengen und findet insbesondere dort Anwendung, wo die Stauhöhe des Oberwassers begrenzt ist und eine weitere Stauung durch die Sperrvorrichtungen nicht erreicht werden kann.
Gemäss der Erfindung erfolgt die Wasserhebung mittels luftdicht geschlossener Becken von gleichem Flächeninhalt und gleicher Höhe, die direkt übereinander unter Einhaltung gleicher Abstände angeordnet sind und durch Wasser-und Luftröhren miteinander verbunden sind, von denen die ersteren in den Beckenboden und die letzteren in die Beckendecke munden. Diese Becken werden abwechselnd gefüllt und entleert, und zwar selbsttätig infolge des Luftdruckes unter Anwendung von in den Wasser-und Luftleitungen eingeschalteten Hähnen, die ebenfalls selbsttätig umgestellt werden können.
Auf der Zeichnung ist der Erfindungagegenstand beispielsweise durch eine Anlage mit übereinander angeordneten Becken veranschaulicht, und zwar stellen Fig. 1 und 2 zwei voneinander verschiedene Betriebszustände dar ; Fig. 3 zeigt schematisch eine abgeänderte Ausführungsform.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich, sind eine Anzahl Becken 1, 2, 3 usw. übereinander angeordnet, und zwar sind zum Zwecke der ununterbrochenen Wasserhebung die untersten Becken 1 und 10 sowie die nächst höheren Becken 2 und 20 nebeneinander angeordnet. Die Anzahl der Becken kann beliebig gewählt werden und wird nur durch die Fallhöhe H (siehe Fig. 2) beschränkt. Es ist ein dauernder Zu-und Abfluss des Oberwasser und Unterwassers vorhanden. d. h. das Oberwasser und Unterwasser bleibt stets auf derselben Höhe. Die beiden untersten Becken 1 und 10 werden dann mit ihrer Sohle zwei Beckenhöhen über Unterwasser angeordnet und die nächst höheren Becken 2 und 20 mit ihrer Sohle eine Beckenhöhe über dem Oberwasser gelagert. Die Becken 3, 4, 5 sind alsdann direkt übereinander angeordnet, so dass ihr Abstand voneinander immer eine Beckenhöhe beträgt.
Von dem Oberwasser geht eine Wasserzuleitung t aus, von welcher Leitungen 40 und i1 nach den Becken 10 und 1 abzweigen. Die Leitung i zerteilt sich weiter in Leitungen 12 und i20, die nach den nächst höheren Becken 2 und 20 führen.
Des ferneren zweigt von i20 wieder eine Leitung tg nach dem Becken 3 ab, und von z. eine Leitung i4 nach dem Becken 4 usw. Aus den Becken 10 und 1 wird das Wasser durch Abfluss- leitungen kl, bzw. kl nach dem Unterwasser abgefuhrt, ebenso führen von dem Boden der Becken 2 und 20 Leitungen k2 und k20 usw. nach der Verwendungsstelle des gehobenen Wassers. Ferner sind die Becken miteinander durch Luftleitungen verbunden, und zwar steigt von der Decke
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Becken 20, 3, 4 und 5 führt. Desgleichen ist das Becken 1 mit dem Becken 2 durch eine Luft- leitung/2 verbunden.
An der Decke der Becken 10 und 1 sind Luftauslässe c10 und c1 vorgesehen, die geöffnet , und geschlossen werden können. In den Luftleitungen f20, f3, f4 usw. sind Mehrweghähne cm, Ca, C4 usw. eingebaut, die die Luft sowohl aus dem oberen Becken nach dem untersten Becken, als auch nach erfolgter Umstellung des Hahnes, die äussere Luft nach dem zu leerenden Becken strömen lassen können. Anstatt je eines Mehrweghahnes können naturgemäss auch zwei einfache
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kl, k2, k20 usw. Hähne w10, w1, w2, w20 usw.
Die Ausführung des Wasserhebungsverfahrens gemäss der Erfindung ist folgendermassen, und zwar soll zunächst die ununterbrochene Wasserhebung nach den Becken 2 und 20 beschrieben werden.
Wenn der Betrieb ruht, sind die Wasserhähne a10, au, il und u sowie die Lufthähne Cl und Cio geöffnet und das Oberwasser fliesst dann ununterbrochen nach dem Unterwasser ab und die Höhe x ist gleich y. Soll der Betrieb eröffnet werden, so ist das Becken 1 aus dem Oberwasser zu füllen. Zu diesem Zwecke wird der Wasserhahn offen gehalten und der Wasserhahn WI
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Die über dem Unterwasser ruhende Atmosphäre hält die Wassersäule in der Höhe y, die über dem Oberwasser eine solche in Höhe von x, und es ist-abgesehen von der zu vernachlässigenden geringen Druckdifferenz und des in der Luftleitung enthaltenen Luftgewichtesder Gleichgewichtszustand eingetreten, d. h. es ist x = y.
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in Stellung nach Fig. 1.
Soll das Wasser gehoben werden, z. B. aus dem Becken 20 nach dem Becken 3, so ist zunächst das Becken 10 zu füllen, wozu der Luftauslass cl geöffnet und nach Füllung des Beckens 10 wieder
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des Lufthahnes Cg sowie eine Viertellinksdrehung des Lufthahnes c2, wie in Fig. 2 angegeben ist, so wird das Becken 10 nach dem Unterwasser entleert und das Becken 3 aus dem Becken 20 gefüllt. Die Atmosphäre tritt durch den Lufthahn CI nach dem Becken 20 und die Luft aus dem Becken 3 fliesst durch den Hahn Cg, die Leitung f3 und f1 nach dem Becken 10. Es ist dann wieder x = y, also der Gleichgewichtszustand eingetreten.
Dasselbe Verfahren ist einzuschlagen für die Füllung des Beckens 4 aus dem Becken J und des Beckens J aus dem Becken 4, indem zunächst immer das Becken 10 gefüllt wird und sodann die Hähne die entsprechende Stellung erhalten. Unabhängig hievon kann das Wasserhebungsverfahren zwischen den Becken 1 und 2 fortgesetzt werden.
Die Beckenhöhen können auch entsprechend dem in der Zeiteinheit zufliessenden Oberwasser niedriger angenommen werden (siehe Ausführung Fig. 3). Bei weiterer Anordnung gleich hoher Becken über dem oberen Becken der Anordnung nach Fig. 3 kann das Wasser nach diesen selbsttätig gefördert werden. Hiefür sind die über dem oberen Becken gelagerten Becken je für sich durch Luftleitung mit dem untersten Becken und das obere mit dem darüber gelagerten, dieses wieder mit dem über jenem gelagerten Becken usw., je durch ein mit einfachem Hahn versehenes Wasserleitungsrohr verbunden. Die sämtlichen Wasserleitungsröhren sind vor Beginn des Betriebes bis zur Sohle des zugehörenden Beckens zu füllen.
Die Handhabung der verschiedenen Wasser- und Lufthähne kann natürlich auch durch eine geeignete Vorrichtung selbsttätig bewirkt werden.
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PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur selbsttatigen Wasserhebung, gekennzeichnet dur, n ein, Anzahl luft, dicht geschlossener, direkt übereinander oder treppenartig nebeneinander unter Einhaltung gleichen Höhenabstandes gelagerter Becken, die durch Luft- und Wasserrohren miteinander verbunden sind und die in bezug auf den Oberwassei- und Unterwasserspiegel derart angeordnet sind, dass durch Umschaltung der in den Wasser- und Luftleitungen vorgesehenen Hähne ein selbsttätiges Heben des Wassers absatzweise nach den einzelnen Becken hin erfolgt.