DE1528929C - Vorrichtung zum Schutz der Luftpumpe bei durch Saugwirkung mit Flüssigkeit füllbaren Kesseln - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schutz der Luftpumpe bei durch Saugwirkung mit Flüssigkeit füllbaren Kesseln, mit einer an die am höchsten liegende Stelle des Kessels anschließenden, mit der Luftpumpe verbindbaren Leitung, mit einem im Strömungsweg dieser Leitung angeordneten, von überlaufender Flüssigkeit verstellbaren Fühler und mit einem durch den Fühler über Gestänge betätigten, den Kesselinnenraum beim höchsten Flüssigkeitsstand mit der Außenluft verbindenden Absperrorgan, das zugleich als Überdruckventil bei Druckbeaufschlagung des Kessels dient.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art ist in einem in die den Kessel mit der als Drehschieberkolbenpumpe ausgeführten Pumpe verbindende Leitung eingeschalteten Topf ein als Fühler dienender Schwimmer angeordnet, der über eine mit ihm verbundene Stange und einem einarmigen Schwenkhebel ein oben am Topf angebrachtes Kegelventil im Öffnungssinne betätigt, sobald sich der Topf über den zum Kessel führenden Leitungsteil bis zu einer vorbestimmten Höhe mit Flüssigkeit gefüllt hat, also der Kessel überläuft. Dadurch wird beim Saugbetrieb der Außenluft der Zutritt in den vom Topf zur Pumpe führenden Leitungsteil freigegeben, wodurch der bis dahin herrschende Unterdruck aufgehoben, ein weiteres Ansaugen der Flüssigkeit im Rohr verhindert und die Luftpumpe saugseitig mit Luft beaufschlagt wird, so daß sie durch die in ausreichender Menge zugeführte Luft gekühlt wird. Damit das Ventil beim Druckbetrieb die zusätzliche Funktion eines überdruckventil erfüllen kann, wird es durch das Eigengewicht des Schwimmers, durch ein zusätzliches Belastungsgewicht oder durch Federn zusätzlich im Schließsinne vorbelastet. Diese Vorbelastung wird in Abhängigkeit von der beaufschlagten topfseitigen Fläche des Kegelventiles und dem vorbestimmten Überdruck, bei dem das Ventil öffnen soll, gewählt. Anderseits muß der Öffnungsquerschnitt des Ventiles groß gewählt werden, um beim Saugbetrieb und bei Verwendung von Pumpen mit größerer Saugleistung, wie sie bei größeren Transportkesseln zur Erzielung einer ausreichenden Füllgeschwindigkeit und einer genügend großen Ansaughubhöhe für die Flüssigkeit erforderlich sind, die angestrebte Wirkung sicher zu erzielen. Berücksichtigt man, daß beim Saugbetrieb der Außenluftdruck das Ventil in der Schließstellung zu halten sucht und daß überdies das .Ventil wegen seiner Verwendung als Überdruckventil beim Druckbetrieb im Schließsinne vorbelastet sein muß, dann ist klar, daß für die Betätigung des Ventiles beim Saugbetrieb sehr große vom Fühler aufzubringende Kräfte erforderlich werden, weshalb sich große Abmessungen für den Schwimmer ergeben. Das ist besonders dann nachteilig, wenn es sich um auf Fahrgestellen montierte Transportkessel zum Wasser-, Schlamm-, Fäkalien- oder Öltransport handelt. Ferner kann die Vorbelastung des Ventiles für den Druckbetrieb nicht willkürlich in Abhängigkeit von den jeweils herrschenden bzw. einzuhaltenden Betriebsverhältnissen gewählt werden, sondern ist immer von den für den Saugbetrieb einzuhaltenden Bedingungen abhängig.

Es ist zwar schon bekannt, bei einem mit einem Injektor versehenen Druckflüssigkeitsheber, der einen nacheinander mit einer Saug- und einer Druckleitung verbindbaren Behälter aufweist, den Injektor über einen im Behälter untergebrachten Schwimmer und einen von diesem betätigten Hilfsschieber bei gefülltem Behälter vom Saug- auf den Druckbetrieb und bei entleertem Behälter wieder vom Druck- auf den Saugbetrieb umzusteuern, wobei der Hilfsschieber in einer von der Speiseleitung des Injektors abgezweigten Druckluftleitung liegt und über einen von ihm gesteuerten Arbeitsschieber und ein von diesem betätigtes Ventil die

ίο Umsteuerung des Injektors vom Saug- auf Druckbetrieb und umgekehrt bewirkt, doch ist eine derartige Vorrichtung eben nur bei einem Druckheber mit Injektor, nicht aber bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art brauchbar. Ferner besteht

as bei einem Injektor keine Verschmutzungsgefahr, und es erfolgt bei der zweitgenannten Vorrichtung weder eine zu überwachende Vollfüllung eines Kessels beim Saugbetrieb noch, eine Begrenzung des Betriebsdruckes beim Druckbetrieb mit Hilfe der vorgesehe- nen Umsteuerorgane.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß der Fühler nur geringe Verstellkräfte für das Absperrorgan aufzubringen braucht, die von der gewählten Vorbelastung des Absperrorganes bei .seiher Verwendung als Überdruckventil weitgehend unbeeinflußt bleiben, so daß ein leichter, kleiner Fühler ausreicht und die Vorbelastung des Absperrorganes für den Druckbetrieb unabhängig vom Fühler gewählt werden kann.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das als Schieber ausgebildete Absperrorgan beim Druckbetrieb zusätzlich über einen einseitig vom Kessel- bzw. Leitungsdruck beaufschlagbaren KoI-ben, der durch die Rückstellkraft von Stellgliedern in seiner Ruhestellung gehalten ist, im Öffnungssinn verstellbar ist.

Das als Schieber ausgebildete Absperrorgan kann beim Saugbetrieb unabhängig von den herrschenden Druckunterschieden und dem freizugebenden Öffnungsquerschnitt vom Fühler aus mit nur durch die Reibungskräfte und die zu bewegenden Massen bestimmten Steuerkräften betätigt werden, die auch von der Rückstellkraft der Stellglieder unabhängig sind, weil letztere nur auf den Kolben, nicht aber auf den Schieber wirken.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Schieber als Rohrschieber ausgebildet, der in einem Gehäuse verschiebbar lagert, mit dem einen Ende mit dem Kesselinnenraum verbunden_.-ist und in Schließstellung mit seinem anderen Ende abdichtend an einer Dichtungsstirnwand des Gehäuses anliegt, von der der Rohrschieber über den Fühler oder Kolben abhebbar ist, so daß er nach außen führende Gehäuseöffnungen freigibt.. Diese Konstruktion ermöglicht eine relativ einfache Bauweise. Man kann je nach den Erfordernissen verschiedene Übersetzungen zur Übertragung der Fühler- bzw. Kolbenbewegung auf den Schieber bzw. verschieden große Gehäuseöffnungen wählen, so daß bei gleichem Grundaufbau mit einfachsten Mitteln ein Angleich an die jeweiligen Gegebenheiten erzielt wird. Insbesondere kann man den beim Ansprechen des Fühlers freigegebenen Öffnungsquerschnitt unterschiedlieh von jenem Querschnitt wählen, den der Schieber beim Ansprechen des Überdruckkolbens für den Luftausritt freigibt. Der Überdruck, bei dem der Kolben im Sinne eines offnem des Schiebers an-

spricht, kann durch Wahl der Kolbenfläche, durch Auswahl der Größe der Vorbelastung und überdies durch Drosseleinrichtungen in der Beaufschlagungsleitung für den Kolben bestimmt werden.

Ein bei geringer Baugröße besonders günstiger Gesamtaufbau wird erreicht, wenn an die Dichtungsstirnwand an der vom Rohrschieber abweisenden Seite ein Zylinder anschließt, in dem der Kolben gegen eine Feder als Stellglied verschiebbar gelagert ist und über eine durch die Dichtungsstirnwand geführte Kolbenstange und Gegenanschläge am Rohrschieber mit letzterem koppelbar ist, wobei die Kolbenstange hohl ausgebildet ist und als den Innenraum des Schiebers mit der beaufschlagten Kolbenseite verbindende Leitung dient.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise veranschaulicht. Es zeigt

F i g. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung im Teillängsschnitt und die

F i g. 2 bis 4 verschiedene Arbeitsstellungen von Schieber und Kolben im Schnitt.

Nach F i g. 1 ist ein stehend anzubringender Topf 1 vorgesehen, der in eine von der am höchsten'liegenden Stelle eines Kessels zu einer Luftpumpe 2 führende Leitung in der Form einzuschalten ist, daß ein im Boden des Topfes vorgesehener Leitungsanschluß 3 mit dem zum Kessel führenden Leitungsteil, ein im Bereich des oberen Endes seitlich vorgesehener Anschluß 4 aber mit der zur Pumpe 2 führenden Leitung 5, die nur schematisch angedeutet wurde, verbunden wird. Der Topf 1 besitzt unten eine durch ein Schauglas 6 verschlossene Mantelöffnung 7. Im Topf ist eine Stange 8 vertikal verschiebbar angeordnet, mit der ein Fühler 9 fest verbunden ist, welcher als Schwimmer mit konkav gewölbtem, eine Prallfläche bildenden Boden 10 ausgebildet ist. An der Stange 8 sitzt ferner eine die Form eines Kegelmantels aufweisende Manschette 11, die beim Anheben des Fühlers 9 eine Öffnung 12 einer Gummiplatte 13 abschließt und in dieser Stellung ein Ansaugen von Flüssigkeit bzw. Flüssigkeitsdampf in die Leitung 5 weitgehend verhindert. Die Leitung 5 führt zu einem Vierwegehahn 14, der in seiner einen Stellung die Leitung 5 mit der Saugseite der Pumpe 2 und die Pumpendruckseite mit einem nach außen offenen Stutzen 15, in der anderen Stellung aber die Saugseite der Pumpe 2 mit dem Stutzen 15 und die Druckseite der Pumpe 2 mit der Leitung 5 verbindet. Statt dem Vierwegehahn 14 können auch Schieber oder andere Steuer- bzw. Absperrorgane vorgesehen werden.

Die Stange 8 ist mit einem in einem oben auf den Topf 1 aufgesetzten Gehäuse 16 schwenkbar gelagerten Winkelhebel 17 gelenkig verbunden, der über einen Lenker 18 auf einen Bügel 19 wirkt, welch letzterer an einem in einem zylindrischen Gehäuse 20 angebrachten, rohrförmigen Schieber 21 sitzt. Das Gehäuse 20 weist in seinem Mantel neben einer mit einer Dichtung 22 für die Kolbenstirnseite versehenen Stirnwand 23 Öffnungen 24 auf, die bei der Stellung des Schiebers 21 gemäß F i g. 2, die der allgemeinen Ruhestellung entspricht, durch den an der Dichtung 22 anliegenden Schieber gegenüber dem Schieber-Topfinnenraum verschlossen sind.

Durch die Stirnwand 23 ist zentral eine rohrförmige Kolbenstange 25 hindurchgeführt, auf der in einem Zylinder 26 ein Kolben 27 sitzt, der vom Innenraum des Schiebers her über eine Eintrittsöffnung 28 und die Höhlung 29 der Kolbenstange 25 sowie über entsprechende Austrittsschlitze 30 einseitig beaufschlagbar ist. Die zweite Kolbenseite ist durch eine Feder 31 gegensinnig zur Beaufschlagung belastet und überdies zufolge der Anbringung von nach außen führenden Öffnungen 32 nur vom Außenluftdruck beaufschlagt. Die Kolbenstange 25 wirkt mit einer als Anschlag für sie dienenden Querstrebe 33 des Schiebers 21 zusammen.

ίο In F i g. 2 wurde die Vorrichtung im Ruhezustand veranschaulicht. Ist beim Saugbetrieb der Kessel gefüllt, dann tritt Flüssigkeit über den Anschluß 3 in den Kopf 1 ein und beaufschlagt den Fühler 9, so daß dieser nach oben verstellt wird und dabei, wie dies F i g. 3 veranschaulicht, über Winkelhebel 17 und Lenker 18 den Schieber 21 verstellt, so daß der Schieber die Öffnungen 24 freigibt und nunmehr Außenluft in den Topf bzw. die Leitung 5 gelangen kann, wodurch der Füllvorgang des Kessels unterbrachen wird. Bei diesem Betriebszustand bleibt der Kolben 27 dauernd in seiner Ruhestellung.

Beim Druckbetrieb, also bei der Druckluftförderung über die Leitung 5 und den Topf 1 in den Behälter, wird der Kolben 27 an seiner in den F i gr2

as bis 4 der Zeichnung linke dargestellten Seite mit Druckluft beaufschlagt. Übersteigt diese Druckbeaufschlagung den durch die Vorspannung der Feder 31 bestimmten Wert, dann wird der Kolben 27, wie in F i g. 4 dargestellt, nach rechts verstellt und öffnet über seine Kolbenstange 25 und den Anschlag 33 ebenfalls den Schieber. Eine durch eine Schraube 34 verschlossene Öffnung 35 des Zylinders 26 ermöglicht eine Reinigung des Zylinderinnenraumes.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Schutz der Luftpumpe bei durch Saugwirkung mit Flüssigkeit füllbaren Kesseln, mit einer an die am höchsten liegende Stelle des Kessels anschließenden, mit der Luftpumpe verbindbaren Leitung, mit einem im Strömungsweg dieser Leitung angeordneten, von überlaufender Flüssigkeit verstellbaren Fühler und mit einem durch den Fühler über Gestänge betätigten, den Kesselinnenraum beim höchsten Flüssigkeitsstand mit der Außenluft verbindenden Absperrorgan, das zugleich als Überdruckventil bei Druckbeaufschlagung des Kessels dient, dadurch gekennzeichnet, daß das als Schie- ber ausgebildete Absperrorgan beiirj.... Druckbetrieb zusätzlich über einen einseitig vom Kessel- bzw. Leitungsdruck beaufschlagbaren Kolben (27), der durch die Rückstellkraft von Stellgliedern in seiner Ruhestellung gehalten ist, im Öffnungssinn verstellbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber als Rohrschieber (21) ausgebildet ist, der in einem Gehäuse (20) verschiebbar lagert, mit dem einen Ende mit dem Kesselinnenraum verbunden ist und in Schließstellung mit seinem anderen Ende abdichtend an einer Dichturigsstirnwand (22, 23) anliegt, von der der Rohrschieber (21) über den Fühler (9) oder den Kolben (27) abhebbar ist, so daß er

nach außen führende Gehäuseöffnungen (24) freigibt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an die Dichtungsstirnwand

(22, 23) an der vom Rohrschieber (21) abweisenden Seite ein Zylinder (26) anschließt, in dem der Kolben (27) gegen eine Feder (31) als Stellglied verschiebbar gelagert ist und über eine durch die Dichtungsstirnwand hindurchgeführte Kolbenstange (25) und Gegenanschläge (33) am Rohrschieber (21) mit letzterem koppelbar ist, wobei die Kolbenstange (25) hohl ausgebildet ist und als den Innenraum des Schiebers mit der beaufschlagten Kolbenseite verbindende Leitung dient.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen