DE155880C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die bisherigen Vorrichtungen zum Heben von Flüssigkeiten, bei welchen sowohl das Druckmitteleinlaß- als auch das Entlüftungsventil durch zwei übereinander befindliche und miteinander starr verbundene Schwimmer gesteuert wird, besitzen den Übelstand, daß, sobald das Druckmitteleinlaßventil geschlossen, das Entlüftungsventil geöffnet wird, so daß die in dem Gefäß vorhandene Druckluft durch

ίο das Entlüftungsventil in die Außenluft entweicht und die Expansionswirkung derselben nicht ausgenutzt werden kann.

Zwar ist man diesem Nachteil in der Weise entgegengetreten, daß man nur das Druckmitteleinlaßventil, nicht jedoch das Entlüftungsventil durch den Doppelschwimmer steuerte, wodurch man erreichte, daß das Druckmittel nach Abschluß des Druckmitteleinlaßventiles so lange mittels seiner Expansionskraft auf die noch zu hebende, im Druckgefäß befindliche Flüssigkeit einwirkte, bis der Spiegel derselben die Mündung des Förderrohres erreichte und dann der Druckausgleich mit der Außenluft durch das Förderrohr hindurch stattfinden konnte. Die soeben erwähnte Anordnung brachte jedoch bei langen, sich weit in wagerechter Richtung erstreckenden Förderrohren insofern Unbequemlichkeiten mit sich, als infolge jenes Druckausgleiches mit der Außenluft die lange Förderleitung Erschütterungen ausgesetzt war, insbesondere Flüssigkeitsschläge in derselben nicht vermieden werden konnten.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft nun eine Vorrichtung zum Heben von Flüssigkeiten, bei welcher der Druckausgleich mit der Außenluft nicht, wie soeben bemerkt, durch das Förderrohr hindurch, sondern durch einen das Druckmitteleinlaßventil steuernden Doppelschwimmer bewirkt .,wird, ohne daß hierdurch das Druckmittel verhindert wird, nach Abschluß des Druckmitteleinlaßventiles mittels Expansion auf die zu hebende Flüssigkeit zu wirken.

Die vorliegende Vorrichtung ist in Fig. 1 der beiliegenden Zeichnung im senkrechten Schnitt zur Darstellung gebracht, während Fig. 2 eine konstruktive Abänderung der durch Fig. 1 veranschaulichten Einrichtung erkennen läßt.

Die Einrichtung ist nun folgende:
ι ist ein Druckgefäß zur Aufnahme der zu hebenden Flüssigkeit. Dasselbe ist durch Steigleitung 2 und Ventil 3 mit der Zuleitung 4 der zu hebenden Flüssigkeit, ferner durch ein Einlaßventil mit Ventilkörper 5 und dem Eintrittsstutzen 6 für die Druckluft und durch ein Auslaßventil mit Ventilkörper 7, sowie Entlüftungsstutzen 8 mit der Außenluft in Verbindung. Die Zuleitung 4 ist durch Ventil 3 mit der Förderleitung 8 verbunden, welche in den Sammelbottich 9 einmündet. Zwei übereinander angeordnete Schwimmer 10,11 sind durch den Teil 14 unter sich starr verbunden. Oben an dem Schwimmer IO ist ferner die Stange 12 befestigt. Letztere besitzt die beiden Anschläge 13, 15, zwischen welchen der Ventilkörper 7

gleitbar angeordnet ist. Die Schwimmer ίο, 11 sind so gewählt, daß der Auftrieb des unteren Ii zwar genügt, um die eigene Last der beiden Schwimmer samt der Schwimmerstange 1.2 und dem Ventilkörper 5 zu tragen, wenn er allein in der Flüssigkeit sich befindet, der Flüssigkeitsspiegel also nicht hoch genug steht, um auch dem oberen Schwimmer 10 Auftrieb zu erteilen; um jedoch die das Ventil zuhaltende, von der über dem Ventilkörper 5 befindlichen Druckluft herrührende Kraft zu überwinden, reicht der Auftrieb des unteren Schwimmers nicht hin, wenn der Raum über dem Ventilkörper 5 an

eine Druckmittelleitung von geeignetem Überdruck angeschlossen ist.

Es muß vielmehr, um das Anheben jenes Ventilkörpers in die Offenlage zu bewirken, der Auftrieb des oberen Schwimmers 10, wenigstens zum Teil, hinzukommen.

Die ringförmige Öffnung des A^entilsitzes 16 ist so gewählt, daß der auf dem Ventilkörper 7 lastende, denselben in seiner Schlußstellung haltende Überdruck der im Druckgefäße sich selbst überlassenen Druckluft erst nach Expansionswirkung der Druckluft vom Gewicht jenes Ventilkörpers zuzüglich desjenigen der beiden Schwimmer und der Stange 12 überwunden werden kann.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist folgende:

Die zu hebende Flüssigkeit gelangt durch Zuleitung 4, Rückschlagventil 3 und Leitung 2 in das Druckgefäß I. Sobald der untere Schwimmer 11 von Flüssigkeit umgeben ist, hebt sich derselbe mit dem oberen Schwimmer 10 und der Stange 12, bis letztere gegen den Ventilkörper 5 des Einlaßventiles anstößt, wodurch die weitere Aufwärtsbewegung der beiden Schwimmer gehemmt wird. Durch die inzwischen weiter durch Zuleitung 4, Rückschlagventil 3 und Leitung 2 in das Druckgefäß gelangende Flüssigkeit wird letzteres nahezu gefüllt, bis auch der obere Schwimmer 10, wenigstens teilweise, von der Flüssigkeit umgeben ist. Die gemeinsame Auftriebskraft der beiden Schwimmer bewirkt ein weiteres Heben derselben, veranlaßt das Anheben des Ventilkörpers 5 in die Offenlage und den Eintritt der Druckluft durch Stutzen 6 in das Druckgefäß. Gleichzeitig wird der Ventilkörper 7 durch den Anschlag 15 der Stange 12 gegen seinen Sitz 16 gedruckt und hierdurch der Zugang zum Entlüftungsstutzen 8 geschlossen. Obwohl nunmehr die unter der Einwirkung des Druckmittels befindliche Flüssigkeit durch Steigrohr 2 und Förderleitung 8 in den Sammelbottich gedrängt wird und der Flüssigkeitsspiegel im Druckgefäß unterhalb des Schwimmers 10 hinabsinkt, so bleiben die beiden Schwimmer 10,11 doch in ihrer obersten Lage und halten das Einlaßventil offen, weil der Auftrieb des unteren Schwimmers 11 imstande ist, das Gewicht beider Schwimmer zuzüglich der Stange 12 und des Ventilkörpers 5 zu tragen. Das Niedersinken der beiden Schwimmer io, 11 findet erst dann statt, wenn der Flüssigkeitsspiegel den unteren Schwimmer II soweit freigegeben hat, daß der Auftrieb desselben nicht mehr imstande ist, das Ge\vicht der beiden Schwimmer 10, 11 zuzüglich desjenigen der Stange 12 und des Ventilkörpers 5 zu tragen. Beim Heruntersinken gleitet die Stange 12 in der Hülse 17 des Ventilkörpers 7, bis sie sich mit ihrem Anschlag 13 auf dieselbe auflegt. Der Ventilkörper 7 verharrt hierbei noch in der Schlußstellung. Denn das Gewicht der beiden Schwimmer zuzüglich desjenigen der Stange 12 und des Ventilkörpers 7 ist nicht imstande, den auf dem Ventilkörper 7 lastenden Luftdruck zu überwinden. Jetzt ist die Druckluft im Druckgefäß 1 sich selbst überlassen und wirkt noch einige Zeit auf die im Gefäß befindliche Flüssigkeit ein, wobei der Flüssigkeitsspiegel weiter heruntersinkt und die Spannung der Druckluft so weit abnimmt, daß der auf dem Ventilkörper 7 lastende Druck durch das Gewicht desselben zuzüglieh desjenigen der beiden Schwimmer und der Stange 12 überwunden wird. Infolgedessen sinken die beiden Schwimmer 10, Ii in ihre unterste Lage, hierbei mit dem Anschlage 13 der Stange 12 den Ventilkörper 7 von seinem Sitze 16 entfernend.

Nun kann die in dem Gefäß 1 vorhandene Druckluft durch Stutzen 8 entweichen und der Zulauf neuer zu fördernder Flüssigkeit durch Zuleitung 4, Rückschlagventil 3 und Leitung 2 von neuem beginnen.

Ein Beispiel diene zur Erläuterung:

Das Eigengewicht der beiden Schwimmer 10,11 einschließlich der Stange 12 betrage 19 kg, ferner das Gewicht der Ventilkörper 5 und 7 je ι kg, der auf dem Ventilkörper 5 lastende Druck 10 kg und der Auftrieb des unteren Schwimmers allein 25 kg. Es übersteigt in diesem Falle die Tragkraft des Schwimmers II das während der Zuflußperiode zu hebende Gewicht noch um 4 kg, ist aber nicht groß genug, um auch noch den auf dem \^entilkörper 5 lastenden Druck von 10 kg zu überwinden. Es muß daher noch eine Auftriebskraft, verursacht durch den oberen Schwimmer 10, von mindestens 6 kg hinzukommen, um das Anheben des Ventilkörpers 5 in die Offenstellung zu veranlassen.

Wird die zu hebende Flüssigkeit durch die Druckluft in die Steigleitung 2 und Förderleitung 8 verdrängt, so bleiben doch die

beiden Schwimmerteile samt der Stange 12 und dem Abschlußorgan 5 in der gehobenen Stellung, auch dann noch, wenn der Wasserspiegel unterhalb des oberen Schwimmers 10 herabgesunken ist, denn die Auftriebskraft des unteren Schwimmers von 25 kg allein genügt hierzu reichlich, da das Gewicht der beiden Schwimmer zuzüglich desjenigen der Stange 12 und des Ventilkörpers 5 nur 20 kg beträgt. Erst dann, wenn der Flüssigkeitsspiegel auch den unteren Schwimmer 11 zum Teil freigegeben hat und die Auftriebskraft desselben nicht mehr 20 kg beträgt, sinken die Schwimmer 10, ii mit der Stange 12 herab, wobei der Ventilkörper 5 den Zugang der Druckluft abschließt und der Anschlag 13 der Stange 12 sich auf die Hülse 17 des Ventilkörpers 7 legt. Herrscht nun im Druckgefäß ein Überdruck von zwei Atmo-

Sphären und besitzt die ringförmige Öffnung im Ventilsitz 16 eine Größe von 7,5 qcm, so wird der Ventilkörper 7 mit einem Druck von 2 · 7,5 = 15 kg gegen den Ventilsitz 16 gedrückt. Dieser Druck wird aber infolge der Expansion der im Gefäß sich selbst überlassenen Druckluft bei gleichzeitigem weiteren Sinken des Flüssigkeitsspiegels geringer, bis er durch das Gewicht des Ventilkörpers 7 zuzüglich desjenigen der beiden Schwimmer und der Stange 12 überwunden wird, wobei die beiden Schwimmer herabsinken und mittels des an der Stange 12 befindlichen Anschlages 13 den Ventilkörper 7 von dem Ventilsitz 16 herabziehen.

Bei der in Fig. 2 dargestellten konstruktiven Abänderung ist der Ventilkörper 7 für den mit Auslaßventil versehenen Entlüftungsstutzen 8 bei 20 mit einem bei 18 drehbar gelagerten Hebel 19 verbunden. Die Gabel 21 dieses Hebels umfaßt die Stange 12 gleitbar zwischen ihren beiden Anschlägen 13 und 15. Auch hier wird bei gehobenen Schwimmern das Einlaßventil in seiner Offenstellung gehalten, das Auslaßventil dagegen seine Schlußstellung einnehmen. Beim Sinken der Stange 12 legt sich dieselbe mit ihrem Anschlage 13 auf die Gabel 21 des Hebels 19, wobei der Ventilkörper 5 auf seinen Sitz zurückfällt und den Zugang der Druckluft abschließt. Beim weiteren Sinken der Schwimmerstange 12 wird der Hebel 19 mittels des Anschlages 13 nach unten bewegt, so daß der Ventilkörper 7 von seinem Sitz entfernt und das Auslaßventil geöffnet wird.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch :

   Dampf- bezw. Druckluftflüssigkeitsheber, bei welchem sowohl das Druckmitteleinlaßventil als auch das Entlüftungsventil durch zwei übereinander befindliche und miteinander starr verbundene Schwimmer gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß mit den beiden Schwimmern eine Stange verbunden ist, welche derart auf das Druckmittelein- und Auslaßventil direkt oder durch Zwischenschaltung eines Steuerhebels einwirkt, daß bei der obersten Stellung der Schwimmer das Einlaßventil in bekannter Weise geöffnet und das Auslaßventil geschlossen ist und letzteres beim Niedersinken der Schwimmer aber erst dann in die Offenstellung gelangt, wenn der auf seinem Ventilkörper lastende Druck des Druckmittels durch das Gewicht jenes Ventilkörpers und dasjenige der beiden Schwimmer und der Stange überwunden wird, zum Zwecke, das Druckmittel nach Abschluß des Einlaßventiles noch einige Zeit im Druckgefäß wirken zu lassen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.