DE1067309B

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Info

Publication number: DE1067309B
Application number: DENDAT1067309D
Authority: DE
Publication date: 1959-10-15

Description

us 3o η m

DEUTSCHES

kl. 59 c 4/02

INTERNAT. KL. F 05 d

PATENTAMT

F20404Ia/59c

ANMELDETAG: 28.mai1956

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DER

AUS LE GE S CHRI FT: 15. o kto b e r 1959

Die Förderung .-von angreifenden Flüssigkeiten wechselnder Zusammensetzung, die außerdem von Feststoffen wechselnder Größe durchsetzt sind, macht erhebliche Schwierigkeiten. Die hin- und hergehenden oder rotierenden Förderelemente unterliegen einem starken Materialverschleiß, das gleiche gilt für die Stopfbüchsen. Ferner bedürfen die Ventile einer ständigen Wartung und Reparatur, da sie durch Korrosion undicht werden und durch Feststoffe in ihrer Funktion gehemmt werden.

Die Erfindung hat sich zu Aufgabe gemacht, eine Pumpvorrichtung vorzuschlagen, die folgende Forderungen erfüllt:

1. keine sich bewegenden Teile, die mit der Flüssigkeit in Berührung kommen,

2. keine Stopfbüchsen,

3. keine Ventile, die innerhalb der Flüssigkeit arbeiten,

4. einfache und deshalb kostensparende Ausführung der mit der Flüssigkeit in Berührung kommenden Teile,

5. große Förderhöhe.

Prüft man an Hand dieser Forderungen die verschiedenen Vorschläge für eine betriebssichere Ausführung von Pumpen, so stellt man fest, daß die be- kannten Ausführungen nur einige oder eine der Forderungen erfüllten.

Eine bekannte Art, die sogenannte Mammutpumpe (s. Abb. 1), erfüllt die obengenannten Forderungen angenähert. In die zu fördernde Flüssigkeit 1 mit dem spezifischen Gewicht Q₁ taucht ein Steigrohr 2 mit der Eintauchtiefe H₁ ein. In das untere Ende dieses Steigrohres wird Preßluft durch Rohr 3 eingeblasen. Das mittlere spezifische Gewicht ρ₂ der Füllung des Steigrohres 2 wird dadurch geringer, so daß das Steigrohr nach dem Gesetz der kommunizierenden Röhren Ii ₁Q₁ = H₂Q₂ bis zur Höhe h₂ gefüllt wird. Daraus folgt, daß die Eintauchtiefe H₁ möglichst groß gemacht werden muß, um eine große Förderhöhe zu erreichen, ohne eine starke Erniedrigung von ρ₂ durch großen Preßluftverbrauch zu erzwingen. Nun ist die Eintauchtiefe durch die Größe des die Flüssigkeit 1 enthaltenden Gefäßes begrenzt, so daß nur geringe Förderhöhen erreichbar sind. Auch werden die Mammutpumpen leicht durch Feststoffe in der zu fördernden Flüssigkeit verstopft.

Die Erfindung macht von Merkmalen Gebrauch, die an sich teilweise bekannt sind. So ist beispielsweise bekannt, einen Behälter unter dem Flüssigkeitsspiegel anzuordnen und mit Verbindungsöffnungen zur umgebenden Flüssigkeit, einem Preßluftanschluß und einer Entleerungsleitung zu versehen. Dabei sind aber regelmäßig an den Durchtrittsstellen Ventile vorgesehen, so daß auf diese Weise den eingangs ge-

Pumpvorrichtung

Anmelder: Agfa Aktiengesellschaft, Leverkusen-Bayerwerk, Kaiser -Wilhelm-Allee

Dr. Rudolf Müller, Grünwald bei München, ist als Erfinder genannt worden

stellten Bedingungen nicht entsprochen werden kann. Weiterhin hat man in einem Heberkessel schon Ta'stschwimmer vorgesehen, die beim Uberschreiten oder Unterschreiten einer vorgegebenen Höhe des Wasserspiegels ein Ventil und damit die Pumpvorrichtung von Stellung »Auffüllen« in »Fördern« umschalten. Weiterhin ist an anderer Stelle schon für Druckluft-Flüssigkeits-Heber die Verwendung von Injektoren in Verbindung mit einem Absperrventil vorgeschlagen.

Erfindungsgemäß besteht eine Pumpvorrichtung zum Fördern von Flüssigkeiten, die mit festen Stoffen wechselnder Größe durchsetzt sind, aus einem unter dem Flüssigkeitsspiegel liegenden Behälter, der über ein Rohr entweder an die Atmosphäre oder an die Preßluftleitung durch ein Umschaltventil angeschlossen ist, einer etwa bis zum Boden reichenden Entleerungsleitung und einer Einlaßöffnung. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß die ventillos ausgebildete Einlaßöffnung im oberen Bereich des Behälters angeordnet ist und die Entleerung des Behälters über eine gleichfalls ventillose Entleerungsleitung erfolgt.

Beim Pumptakt wird der gesamte Behälter entleert. Wenn der Flüssigkeitsspiegel im Behälter in den Bereich der Entleerungsöffnung gelangt, wird sie zunächst etwas durchwirbelt, so daß der sogenannte Mammuteffekt eintritt, d. h., es wird mit Luftbläschen vermischte Flüssigkeit hochgefördert. Anschließend bildet sich ein Luftkolben, der im Anschluß an die Flüssigkeitssäule durch die Entleerungsleitung gepreßt wird und diese gänzlich entleert.

Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Pumpvorrichtung ist in Abb. 2 dargestellt. In die zu fördernde Flüssigkeit 1 taucht ein Behälter 4 ein, der an der Oberseite eine Einlaßöffnung 5, ein in den Behälter 4 wenig hineinragendes Rohr 6 und eine kurz vor dem Boden endigende Entleerungsleitung 7 aufweist. Das Rohr 6 steht mit einem Umschaltventil 8 in Verbin-

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Claims

dung. Das Umschaltventil 8 hat zwei Schaltstellungen, entweder wird der Behälter 4 über Rohr 6 an die Preßluftleitung 9 angeschlossen, oder der Behälter steht über den Weg 10 mit der Atmosphäre in Verbindung. Das Umschaltventil 8 kann von Hand oder durch einen Automaten bewegt werden. In der Abb. 2 ist beispielsweise ein elektromagnetischer Antrieb dargestellt. Eine langsam rotierende Scheibe 11 schließt mit dem Nocken 12 den Kontakt 13, so daß die Spule 14 von elektrischem Strom durchflossen wird und das Umschaltventil 8 umschaltet. Die Pumpvorrichtung arbeitet in zwei Takten. Im Takt I strömt die Flüssigkeit 1 durch Einlaßöffnung 5 in den Behälter 4, die verdrängte Luft entweicht über Rohr 6 und Weg 10 ins Freie. Im TaktII wird das Umschaltventil 8 umgeschaltet. Es strömt Preßluft über das Rohr 6 in den Behälter 4. Ein Teil der Luft entweicht über die Einlaßöffnung 5. Es bildet sich ein Druck in Behälter 4 aus, dessen Höhe von dem Verhältnis der Strömungswiderstände im Umschaltventil 8, dem Rohr 6 einerseits und der Einlaßöffnung 5 andererseits abhängt. Durch diesen Druck wird die im Takt I in den Behälter 4 eingedrungene Flüssigkeit durch die Entleerungsleitung 7 in den Behälter 15 gefördert. Bei beispielsweise gleichen Strömungswiderständen des Rohres 6 mit Umschaltventil 8 und der Einlaßöffnung 5 beträgt der Druck im Behälter 4 die Hälfte des Preßluftdruckes in der Preßluftleitung 9. Bei dem üblichen Preßluftdruck von 3 atü erzielt man damit 1,5 atü Förderdruck und etwa 15 m Förderhöhe. Ist jedoch die Einlaßöffnung 5 während des Taktes / durch einen Festkörper verstopft, so wird im Gefäß 4 der volle Preßluftdruck erreicht bis die Einlaßöffnung 5 wieder freigeblasen ist. Wählt man die Einlaßöffnung 5 größer, so kann man die Zeit des Fülltaktes I verkleinern, da der Behälter 4 schneller gefüllt wird. Es wird dann in der Zeiteinheit mehr gefördert, jedoch nur bis zu einer geringeren Förderhöhe, da der Druck im Behälter 4 während des Fördertaktes II kleiner ist. Zur Erhöhung der Pumpleistung kann man während des Fülltaktes I den Behälter 4 evakuieren. In Abb. 3 ist ein Beispiel dargestellt. An dem Rohr 6 ist ein Strahlapparat 16 angeschlossen, der mit Preßluft betrieben wird. Im Fülltakt I ist das Ventil 17 offen. Der Behälter 4 wird evakuiert, die zu fördernde Flüssigkeit 1 strömt durch Einlaßöffnung 5 ein. Im Fördertakt II fließt über den Kontakt 13 Strom durch die Spule 18, dadurch wird das Ventil 17 geschlossen, und die Preßluft strömt über Rohr 6 in den Behälter 4 und die in diesem befindliche Flüssigkeit wird über die Entleerungsleitung 7 gefördert. In den bisherigen Beispielen wurden die Takte I und II durch eine mit Nocken versehene rotierende Scheibe gesteuert. Es können auch im Behälter 4 ein ίο oder zwei Standfühler eingesetzt sein, die beim Unterschreiten eines unteren Sollstandes den Fülltakt I auslösen und bei Überschreiten eines oberen Sollstandes den Fördertakt II einschalten. Patentansprüche.

1. Pumpvorrichtung zum Fördern von Flüssigkeiten, die mit Feststoffen wechselnder Größe durchsetzt sind, bestehend aus einem unter dem Flüssigkeitsspiegel liegenden Behälter, der über ein Rohr entweder an die Atmosphäre oder an die Preßluftleitung durch ein Umschaltventil angeschlossen ist, einer etwa bis zum Boden reichenden Entleerungsleitung und einer Einlaßöffnung, dadurch gekennzeichnet, daß die ventillos ausgebildete Einlaßöffnung (5) im oberen Bereich des Behälters (4) angeordnet ist und die Entleerung des Behälters über eine gleichfalls ventillose Entleerungsleitung (7) erfolgt.

2. Pumpvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Preßluftleitung ein preßluftbetriebener Strahlapparat eingeschaltet ist, dessen Austrittsöffnung durch ein Ventil (17) verschließbar ist.

3. Pumpvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch' gekennzeichnet, daß die Takte durch einen an sich bekannten elektrischen Kontaktgeber und ein elektropneumatisches Relais gesteuert werden.

4. Pumpvorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Takte durch Standfühler im Behälter (4) vorgenommen wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 808 912, 870 949,
360.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen