DE1528911A1 - Vorrichtung zur Grundwasserabsenkung - Google Patents
Vorrichtung zur GrundwasserabsenkungInfo
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Description
! mein Zeichen: 0680 Pt
ι Firma Hüdig KG.,
j Celle-Altencelle, Braunschwelger Landstr,
Vorrichtung zur Grundwasserabsenkung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Entwässerung von Kanälbaustellen, Baugruben und dgl. mittels
Vakuumbrunnen, mit einem Vakuumkessel, der mittels einer oder mehrerer Vakuumpumpen ständig evakuiert ist. Das anfallende
Wasser wird hierbei in dem Vakuumkessel gesammelt und im intermittierenden Betrieb mittels einer oder mehrerer Druckpumpen
aus dem Kessel herausgepumpt. Sämtliche in und an der Vorrichtung angeordneten Pumpen werden vollautomatisch durch eine
mechanische Schaltung gesteuert.
Es sind Vorrichtungen dieser Art bereits bekannt, bei
welchen über eine Vakuum- oder WasserrLngpumpe das Leitungssystem
entlüftet und das Fördermedium in den Unterdruckkessel
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gezogen wird. Die Luft wird dabei andauernd abgesaugt, während
sich das Wasser im Kessel ansammelt. Ist dieser ganz: gefüllt,
dann wird die Vakuumpumpe von Hand geschaltet und der Kessel ·
durch Öffnen eines Ventil es. entleert. Dieser intermittierende Betrieb wiederholt sich laufend. Die Pumpe muß andauernd überprüft werden; die Schaltungen von Hand sind zeitraubend, was
einen erheblichen Ilachteil darstellt.
Es sind ferner Vorrichtungen der genannten Art bereitsj
bekannt, die wie vorstehend beschrieben arbeiten,, bei denen jedoch die Schaltung automatisch erfolgt. Über eine Elektrodensteuerung,
wird ein Belüftungsventil betätigt und gleichzeitig eine Pumpe in Betrieb gesetzt, die das Wasser aus dem Kessel
saugt und damit diesen entleert. Bei großem Wasseranfall kann
aber die Anlage nicht mehr intermittierend arbeiten. Dadurch
entfällt die Wirkung des elektrodengesteuerten Belüftungsventiles,
und die ganze Anlage kann nicht mehr einwandfrei arbeiten.
Es ist auch nicht mehr neu, eine normalsaugende Pumpe in intermittierendem Betrieb zur Entleerung des Vakuumkessels
einzusetzen. Dabei wird vom Pumpenkörper ausgehend in den oberen
Teil des Vakuumkessels eine Vaküum-Ausgleichsleitung geführt, um
so die Pumpe zu entlüften und den Übertritt des Wassers vom Kessel durch den Saugstutzen hindurch in die Pumpe zu ermöglichen. Jedoch haben diese Pumpen bei hohem Vakuum einen sehr
schlechten Wirkungsgrad, da sie gegen das Vakuum arbeiten und
den Widerstand des verengten Saugstutzens überwinden müssen»1 λ
Diese normal saugenden Kreiselpumpen sind anfällig gegen jede,,'·
auch nur kleinste Luftblase. Die größte Gefahr ist aber, daß
über die Wellenabdichtung Luft eintritt und während des Fördervorgänges
die Wassersäule abreißt. In diesem Falle wird der Kessel
auch nicht entleert. Diese durch eine Vakuumausgleichsleitung betriebsfähig gemachte nörmalsaugende Pumpe· wird auch schon
durch eine teilmechanische. Schaltung zum intermittierenden Be-
U Λ 0338
BAD
Λ52Β9.11
_ 1Z _
trieb gesteuert. Jedoch arbeitet diese teilmechanische Schaltung
noch mit Hilfsschützen. Diese Schützen sind im rauhen Baust el- ·
lenbetrieb anfällig. Diese bekannte teilmechanische Schaltung ist auf ca. .4ο yi des Vakuumkesselvolumens beschränkt.
Es sind ferner Hochvakuumpumpen bekannt, bei denen
grundsätzlich die vakuum- und die wasserfördernden Druckpumpen
parallel arbeiten. Jedochinuß dort die Druckpumpe als selbstansaugende Pumpe ausgebildet sein und eine entsprechend große
Saughöhe besitzen. Der Nachteil der parallel arbeitenden Pumpen liegt in dem verhältnismäßig hohen Kraftverbraucix bei geringem
Wasseranfall.
Schließlich ist eine Entwässerungsvorrichtung bereits bekannt, bei welcher eine Druckwasserpumpe im Kessel eingebaut
ist. Die Pumpe wird von einem Elektromotor angetrieben, der außerhalb des Kessels liegt. Pumpe und Antrieb sind dabei über
eine verlängerte Pumpenwelle miteinander verbunden. Die Pumpe wird von einem Standrohr getragen. Bei dieser Pumpenart und--anordnung
ist die Stopfbuchse mit Wasser überdeckt. Die Schwierigkeit des Betriebes dieser Pumpe liegt darin, daß Sand führendes
Wasser durch die Stopfbuchse hindurchströmt und die Lagerstelle
insofern nicht gleichmäßig geschmiert werden kann, als'das Fett
als Schmiermittel von dem hohen Unterdruck aus den Schmierstellen herausgezogen wird.
Die Erfindung schaltet gerade diese Nachteile in vollem
Umfang aus. Die Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß als Wasserpumpen Tauchmotorpumpen vorgesehen sind, bei welchen die
Pumpe und der Antrieb in einem Gehäuse zu einer baulichen Einheit
zusammengefaßt sind. Nach einem weiteren Merkmal wird die Schwimmbewegung des im Kessel angeordneten Schwimmers auf eine
Scheibe übertragen. Die Schwimmbewegung in der ganzen Höhe des Vakuumkessels wird auf ein Segment der Schaltscheibe übersetzt,
so daß über das ganze Volumen des Kessels vollautomatisch geschaltet
wird.
- '·-."■■■ - 4 '-■■·.
^39850/0338 gAD omG1NAL
15259U
-A-
Nach einem v/eiteren Merkmal ermöglicht die in Segmentej
aufgeteilte Schaltscheibe den Anschluß einer beliebigen Anzahl
ι.von Pumpen zur vollautomatischen Schaltung.
. -■ ■ ■ - -
' Durch eine Abstufung dieser Segmente wird bei vollautomatischer
Schaltung die optimal geringste Anzahl von Schaltungen bei bestem Wirkungsgrad notwendig; während der Schaltbereich
für jede Pumpe abgestuft ist, bleibt der größte Arbeitsbereich erhalten.
Vorteilhaft wird der Schalthebel des Motorschalters durch die Schaltscheibe frei geführt, bis er am Totpunkt bzw.
Schaltpunkt in die vorbestimmte Schaltstellung umspringt. Der Schalthebel springt dabei gleichzeitig aus der Führung der
Schaltscheibe heraus, so daß die Schaltscheibe sich weiterbewegen
kann, um die Aufgabe der abgestuften Schaltung durchzuführen. Bevorzugt erfolgt die Führung des Motorschalthebels
durch Nocken, die auf der Schaltscheibe angeordnet sind.
Nach einem weiteren Merkmal arbeitet der ■Schaltschwimmer an seinem höchsten Schwimmpunkt gegen ein Ventil. Die
ses Ventil öffnet sich durch den Druck des Schwimmers und läßt
luft in den Vakuumkessel einströmen, wodurch das Vakuum herabgesetzt
und die Wasserleistung heraufgesetzt wird. Vorteilhaft wird die durch die Betätigung des Ventils einströmende Luft übei
eine Verbindungsleitung in den Kondenswassertopf geleitet.
Zweckmäßig ist das Luftansaugrohr als Düsenrohr im Vakuumkessel ausgebildet. Die Luftansaugung wird umgesteuert,
so daß das Kondenswasser in einem Kondenswassertopf niederschlägt und von hier aus abgelassen werden kann.
Nach einem weiteren Merkmal kann das Schwimmergestänge gegen Transportschäden über den Entleerungsstutzen durch
Arretierung geschützt werden.
BAD ORIGINAL
Durch die erfindungsgemäße Gestaltung stehen sowohl die Wasserpumpe als auch deren Antrieb im Vakuumkessel, so daß
jede Undichtigkeit in der Pumpe bzw. im Steigrohr unschädlich
w'ird. Die Pumpe hat dabei eine geräumige Bintribtsöffnung, so
daß in dem Einlaufstutzen erhöhte Widerstände vermieden werden,
Die Pumpe kann mit Schaufelrädern, Kanalrädemund dgl. ausgestattet
sein, so daß auch größere Sandkörner und dgl. mitgefördert werden können, ohne dabei den Betrieb der Pumpe zu
beeinträchtigen.
In der Druckleitung der Pumpe ist ein Rückschlagventil gelagert, wodurch die Gefahr der Fremdluftansaugung mit Sicherheit
verhindert wird.
Bin Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist nachstehend anhand der Zeichnung noch etwas ausführlicher erläutert. In dieser zeigen in rein schematischer
Welse:
Pig. 1 eine Ansicht der erfindungsgemäßen
Vorrichtung
Fig. 2 einen senkrechten Schnitt längs der Linie II-II in Pig.' I
Pig. 3 einen Teillängsschnitt in vergrößertem
Maßstab durch die Anordnung nach Pig. 1
Pig. 4 Ansicht der Schaltscheibe mit der
Übersetzung vom Schwimmgestange auf
den Segmentausschnitt der Schaltscheibe
der Vorrichtung gemäß der Erfindung.
Mit 1 ist der Vakuumkessel bezeichnet, welcher auf
einem Fahrgestell 2 gelagert ist. Am Vakuumkessel T ist ein
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BAD ORIGINAL
Entleerungsstutzen 3 vorgesehen, der vorzugsweise der Entleerung
des Vakuumkessels 1 dient, aber auch den Anschluß einer weiteren Wasserpumpe zuläßt, und erfindungsgemäß sinnvoll an
demjenigen Punkt angebracht ist, an dem der Schwimmer in Kühe
lagert, so daß dieser über den Entleerungsstutzen arretiert
wird,-um Transportbeschädigungen zu verhindern.
Im oberen Bereich des Yakuumkessels 1 sind zwei Saugstutzen
4 angebracht, an welche die Sammelleitung des Absenksystems
angeschlossen wird. Der Vakuumkessel T ist mit zwei
Druckanschlußstutzen 5 versehen. An diesen Druckanschlußstutzen 5 sind Rückschlagventile 6 angeordnet, die den Vakuumkessel 1
hermetisch abschließen.
Von den Druckanschlußstutzen 5 führen Leitungen 7
mit Ausgleichsbohrungen 8 zu den Tauchmotorpumpen 9a, 9b·
Im oberen Teil des Vakuumkessels 1 sind die Luftabsaugung 1o, ein automatisches Belüftungsventil 11 und die.
mechanische Schaltung 12 angeordnet. Die Luftabsaugung Io besteht
aus einem in den Vakuumkessel 1 hineinragendes Rohr 13t
das mit einer Vielzahl von Düsenbohrungen 14 versehen ist. In diesem Düsenrohr 13 ist eine Schwimmerkugel 15 gelagert, die .
bei Überfüllung des Vakuumkessels 1 an der Dichtfläche Τ6 abschiebert
und so das Eintreten von Schwallwasser in die Kondenswasserkammer 17 verhindert. Die abgesaugte Luft wird durch die
Düsen.14, die Dichtfläche 16, die Kondenswasserkammer 17 in
das Sammelrohr 18 geführt, das mit den beiden Vakuumpumpen 19a
und 19b in Verbindung steht. An der Kondenswasserkammer 17.ist
zur Entleerung der Hahn 2ο angebracht.
Ist der Vakuumkessel 1 überfüllt, so erreicht die .".
mechanische Schaltung 12 den höchsten Punkt und betätigt die
automatische Belüftung 11. Der Schwimmerlappen 31 drückt gegen
den Stößel 21, der wiederum die verriegelnde Kugel 22 anhebt.
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BAD ORtQINAL
._ 152S91T
■■-■■ · ί
Die einströmende Luft setzt das Vakuum herab. Die Luft wird,
um den Unterdruck in der Kondenswasserkammer 17 aufzuheben, in j
diese über die Leitung 23 eingesteuert. Der Schwimmer 24, der -j
mit dem Schwimmergestänge 2b fest verbunden ist, überträgt Über I
. die Welle 26 die Schwimmbewegung auf die Schaltscheibe 27, auf } die die Gesamthöhö der Schwimmbewegung - begrenzt durch die Va- j
| kuumkesselhöhe - auf ein Segment übersetzt wird. Auf der Schalt-'
scheibe 27 sind Nocken 28 angeordnet, die die Motorschalter betätigen. Dadurch, daß die Nocken 28 in unterschiedlichen Abj
ständen in den Segmenten angeordnet sind, erreicht man eine Abstufung
in den Schaltweg-en und damit eine vollautomatische Schal-
; tung mit optimal geringsten Schaltungen.
Die Stirnseite des Vakuumbehälters T ist als Plansch
3o ausgebildet, um von dieser Stelle aus den Einbau der Bauteile vornehmen zu können.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist folgende*
Wie bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art entlüften
eine oder zwei Vakuumpumpen-das Leitungssystem und saugen
das Fördermedium in den Vakuumkessel 1 ein. Die Luft wird
ständig abgesaugt und.somt ein Vakuum gebildet. Im vorbestimmten,
abgestuften, höchsten Niveau können erfindungsgemäß eine oder mehrere Vakuumpumpen zur Vorhaltung eines Vakuumpoisters
im intermittierenden Betrieb automatisch geschaltet werden. Das Wasser sammelt sich im "Vakuumkessel 1. Der Wasserspiegel steigt
zunehmend auch im Gehäuse der Tauchmotorpumpen 9a, 9b und in dei
Leitung 7 - bewirkt durch die Ausgleichsbohrung 8 - an. Beim Erreichen des vorbestimmten, abgestuften Niveau a schaltet
sich die Tauchmotorpumpe 9a ein. Fällt der Wasserspiegel durch
die Pumpenleistung bis zum linieren Niveau h ab, dann schaltet
sich die Pumpe 9a aus. " * '
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152R911
' Es gibt Vakuum-Brunnenanlagen, bei denen, erhebliche
Wassermengen .anfallen, "so daß die Kapazität der Pumpe 9a überschritten
wird. In diesem Falle steigt das Wasser durch das vorgehaltene Vakuum in dem Kessel 1 weiter an und erreicht ein
zweites abgestuftes Schaltniveau b. Hierdurch wird die zweite
Pumpe 9b eingeschaltet.
Wird durch die Einschaltung der Pumpe 9b ein Absinken
des Wassers erreicht, so sinkt das Wasser bis auf das vorbestimmte abgestufte Niveau- g ab und, schaltet hier die Pumpe 9b
aus. Die anfallende Wassermenge überschreitet also die Kapazität
der Pumpe, 9a, lastet aber die zusätzliche Kapazität der Pumpe 9t
nicht aus, Nach vorstehenden, Ausführungen, wird eine vollautomatische
Schaltung mit bestem Wirkungsgrad erreicht und durch die
Abstufung des vorbestimmten Niveau ist die optimal geringste
Schalthäufigkeit gegeben:.
Steigt das: Wasser auch -während, des. Betriebes der
Pumpen; 9a. und 9b weiter an., so. ist: dieses ein. Zeichen, daß die
.8^aXlehä^:^0.3seTme^ßB:^±er:-Ka^d^it^,.b%±^Lß-iE Pumpen 9a,., 9b übeä'-sehreitet.
In1 dem vorbestimmten, abgestuften: Niveau, c schaltet
jetzt die; Luftpumpe,: 19a ab»;
Wird du*eh' die, Ausschaltung, der; Luftpumpe 19adie
Kapazität λ der Wa s-s erpumpe η 9a und, 9b heraufgesetzt undvitoersteigt
diese die '.-..anfallende- Wassejcmenge:,. so sinkt der Wasserspiegel auf das vorbestimmte abgestufte: Niveau f. zurück und;
schaltet hie^p die. Luftpumpe,- 19a: wieder ein;.,.Ayeh,.hier wird,
eine vollautoöiaiische Schaltung verwirklicht unddurch. Abs tufung
des Niveau die optimal geringste- S;Ghalt;Zalal erreicht. Ββί-wirkt
die,; alleinige: Leistung, der Luftpumpe, 19;b trotzdem: noch;
ein weiteres Ansteigen des lassen so erreicht dieses wieder
ein vorbestimmtes abgestuftes Niveau, an dem die Luftpumpe 19b:
abgeschaltet wird.
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BAD OBiOiNAL
.1.52391.1
Sind die Luftpumpen 19a und 19b abgeschaltet, so ist
durch, das Eintreten von Luftblasen, die im Medium mitgefördert werden, ein Absinken des Vakuums, ein Ansteigen der Kapazität
der Pumpen 9a und 9b und damit ein Ab3Lnken des Wasserspiegels
bis zum vorbestimmten abgestuften Niveau ezu erwarten, Am
Efiveaupunkt e schaltet die Luftpumpe 19b wieder ein, das Va-' kuum wird wieder aufgebaut und das Wasser steigt wieder an.
Auch-hier ist also eine vollautomatische Schaltung bei geringster Schaltzahl gegeben.
Durch die Verteilung der Luft- und Wasserkapazität
auf jeweils zwei oder mehrere Pumpen erreicht nan nicht nur
den besten Wirkungsgrad, sondern eine Sicherung, wenn eine
einzelne Pumpe ausfallen sollte.
Dadurch, daß die Pumpen 9a, 9b als unempfindliche
Tauchuio torpumpen ausgebildet und im untersten Niveau des Kessels
1 angeordnet sind, kommt es oei diesem Maschinensatz in dem
Vakuumkessel 1 insofern nur zu geringfügigen Ablagerungen, als
die Pumpen die Sink- und Schwemmstoffe mitfördern.
- Patentansprüche -
909850/0338
SAD
Claims (4)
1528314
JO
Patentans prüche
1, Vorrichtung zur Grundwasserabsenkung mittels Vakuumbrunnen, |
mit einem Vakuumkessel, der mittels einer oder mehrerer Va- j
kuumpuinpen ständig evakuiert ist, wobei zur Entleerung des · :
Kessels eine oder mehrere Wa3serpumpen angeordnet sind, welche den Kessel entleeren, dadu.rch gekennzeichnet
, daß als Wasserpumpen Tauchmotorpumpe!!
(9a, 9.b) vorgesehen sind, bei welchen die Pumpe und der Antrieb
in einem Gehäuse zu einar baulichen Einheit zusammengefaßt sind, daß diese Tauchmotorpumpen (9a, 9b) und die zur
Vorrichtung gehörenden Vakuumluftpumpen (19a, 19b) vorzugsweise
vollautomatisch, mechanisch geschaltet werden und die
Tauchmotorpumpen (9a» 9.b) als Baueinheit in dem Vakuumkessel
angeordnet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, mi.t vollautomatischer mechanischer
Schaltung (12), dadurch gekennzeicl·
net , daß die vollautomatische Schaltung (12) einen Schwimmer
(24) aufweist, der das Gesamtniveau des Vakuumkessels (1 erfaßt,
5. Vorrichtung nach Ansprach 2, mit ein^r.das Gesamtniveau erfassenden
Schwimmerschaltung, d a d u r c h -g e k © η η
ζ ei c h- η et , daß das Niveau auf ein Segment übersetzt
wird und abgestuft eine Vielzahl von Schaltern (29) zur
Schaltung von luft- und Wasserpumpen betätigt, so daß eine
vollautomatische Schaltung der Vorrichtung bei bestem Wirkungsgrad und optimal geringster Schalthäufigkeit bewirkt
wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3» d a d u r c h g e kennzeichnet
j daß der Schwimmer (12) bei einer Überfüllung des Vakuumkessels (1) im höchsten Schwimmpunkt
ein Belüftungsventil (H) mechanisch betätigt, wodurch die Wasserleistung der Vorrichtung -heraufgesetzt wird.
■ -.A2 -
■■■■·■■ 9 0 9 8 5~Ö7"Ö1TS™~ ~~ ——~~
BAD ORIGiNAL
-5.. Vorrichtung naeli Anspruch 4V dadurch g e k e η η - j
■ ζ e ich η e t , daß die eintretende Luft vorzugsweise über:
eine Leitung (23) der Kondenswasserkammer (17) zugeführt
wird, um das Vakuum für die Schwimmerkugel (15) aufzuheben,· i wodurch diese bei absinkendem Wasserspiegel auf ihren Sitz ; zurückfällt, nachdem sie vorher bei vorgehaltenem Vakuum der j Abschieberung der Luftabsaugung (1o) gedient und so das Ein- ] treten von Sdiwallwasser verhindert hat. j
wird, um das Vakuum für die Schwimmerkugel (15) aufzuheben,· i wodurch diese bei absinkendem Wasserspiegel auf ihren Sitz ; zurückfällt, nachdem sie vorher bei vorgehaltenem Vakuum der j Abschieberung der Luftabsaugung (1o) gedient und so das Ein- ] treten von Sdiwallwasser verhindert hat. j
BAD ORIGINAL /
Leerseite
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Publication Number | Publication Date |
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ID=7160111
Family Applications (1)
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GB (1) | GB1159072A (de) |
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US2792158A (en) * | 1954-01-19 | 1957-05-14 | Erie Meter Systems Inc | Pressure evacuating means for storage vessels |
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US3130878A (en) * | 1960-06-23 | 1964-04-28 | Ciba Ltd | Apparatus for pumping liquids from containers |
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1967
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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GB1159072A (en) | 1969-07-23 |
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Legal Events
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---|---|---|---|
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E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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