DE243014C

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Publication number: DE243014C
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Description

Elften -- Cjempiac

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 243014 — KLASSE 59 c. GRUPPE

THEODOR STEEN in CHARLOTTENBURG.

Zweikammeriger Druckluftflüssigkeitsheber.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 6. Juli 1910 ab.

Es sind Druckluftflüssigkeitsheber bekannt, bei denen die steuernden Organe ohne Verwendung von Schwimmern dadurch verschoben werden, daß der Hauptsteuerkolben direkt durch die zugeführte Druckluft, von der anderen Seite durch gedrosselte Druckluft gesteuert wird.

Die Einführung der Druckluft in die Förderkammern und der Auslaß derselben aus

ίο diesen hängt somit bei dieser bekannten Einrichtung nicht vom Stande des Wassers in den Förderkammern, sondern von der Größe des Durchlasses im Drosselventil ab.

Gemäß der Erfindung, durch welche die Übelstände der bisherigen Einrichtungen vermieden werden sollen, wird zwar auch eine selbsttätige Differerentialkolbensteuerung verwendet, deren Steuerkolben unter der Einwirkung einer HilfsSteuerung steht, doch wird die Umsteuerung der letzteren von dem Stande des Wasserspiegels in den Förderkammern aus geregelt. Zu diesem Zweck wird der bei der Entleerung der Förderkammern in letzteren wachsende Druck zur Umsteuerung der Forderkammern benutzt. Die Treibzylinder können hierbei an einer beliebig hochgelegenen Stelle die Förderleitung eingeschaltet werden. Ihr Kolben wird von der einen Seite durch den Druck der Arbeitskammern, auf der anderen Seite durch den Druck der Förderleitung beeinflußt. Da aber der Druck in den Arbeitskammern während der Entleerung größer wird als in der Förderleitung, um den Inhalt der letzteren überhaupt bewegen zu können, so werden auch die Kolben der Treibzylinder von der Förderkammerseite aus höher belastet, 40

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also der Wirkung einer bei der Entleerung wachsenden Druckdifferenz- ausgesetzt,, die zu ihrer Bewegung ausreicht.

Die Zeichnung veranschaulicht in Fig. 1 die schematische Anordnung der einzelnen Teile eines derartigen Flüssigkeitshebers.

Es sind hierbei a, b die Arbeitskammern, von denen jede mit einem Einlaßventil 3 und einem Auslaßventil 4 versehen ist, und die an eine gemeinschaftliche Steuervorrichtung 5 angeschlossen sind. In der letzteren sind bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel drei miteinander verbundene Steuerkolben 6, 7; 8 angeordnet, deren Durchmesser von 6 nach 8 zunimmt. 9 sind die von den Arbeitskammern ausgehenden Förderleitungsstränge, die sich zu der gemeinschaftlichen Förderleitung 10 vereinigen. 11 ist die Druckluftzuleitung, 12 die Ableitung für die verbrauchte Druckluft, während 13, 14 die an die Förderleitung 9 angeschlossenen Treibzylinder darstellen. Diese sind mit den beiden Arbeitskammern a, b durch je eine Leitung 15 verbunden. 16 ist ein Hilfssteuerzylinder, dessen Kolben 17 durchbohrt ist und durch eine Kolbenstange 18 mit dem Kolben 19 des Treibzylinders 13 unmittelbar in Verbindung steht. Die beiden Kolben 19 und 20' der Treibzylinder sind durch einen bei 21 gelagerten Schwinghebel 22 gekuppelt, der seinerseits mit einem Gewicht 23 versehen ist. Dadurch erreicht man, daß ein Verstellen der Kolben 19 und 20 und des Hilfssteuerorganes 17 nicht gleich zu Beginn der Druckwirkung in einem der Zylinder 13 und 14, sondern erst nach einer gewissen Drucksteigerung, also bei entsprechend hoher

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Druckdifferenz zwischen Kammer und Treibzylinder erfolgt; dasselbe erreicht man durch Einschaltung eines Drosselventils in die Leitung 15. Der Hilfssteuerzylinder 16 steht durch die Leitungen 24, 25 mit der Auspuffleitung 12 und dem Arbeitsraum 28 der Steuerung und durch die Leitungen 26 und 27 mit dem Arbeitsraum 29 der Steuerung in Verbindung. Endlich führt zu dem Hilfssteuer- zylinder 16 von der Druckluftleitung 11 ein Rohr 30 ab.

Die oberen Flächen der Kolben 19 und 20 stehen unter dem in seiner Höhe gleichbleibenden Druck der in der Rohrleitung 10 befindlichen Wassersäule. Die unteren Flächen dieser Kolben stehen dagegen unter einem in seiner Höhe wechselnden Druck. Sobald nämlich eine der beiden Kammern a, b gefüllt und nachher durch Einlassen von Preßluft entleert wird, wächst der Druck der Preßluft entsprechend dem Fallen des Wasserspiegels in der betreffenden Arbeitskammer. Mit dem Wachsen des Luftdruckes in einer der beiden Arbeitskammern findet aber auch gleichzeitig eine Steigerung des Druckes, der auf die untere Fläche des betreffenden Kolbens 19 bzw. 20 wirkt, statt. Sobald der Druck in der Arbeitskammer eine solche Höhe erreicht hat, daß der auf den Kolben von oben wirkende Druck sowie auch die übrigen Widerstände überwunden werden, findet ein Umsteuern des Hilfsschiebers 17 statt.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgende:

Wird die Leitung 11 unter Druck gesetzt, dann wird bei der gezeichneten Stellung der einzelnen Steuerorgane das in die Arbeitskammer α eingedrungene Wasser mehr und mehr in die Steigleitungen 9 und 10 gedrängt, bis es schließlich den gezeichneten Stand c erreicht hat. Bei diesem in beliebiger Höhe anzunehmenden Flüssigkeitsstand wird dann die Differenz der auf dem Kolben lastenden Drücke im Treibzylinder 13 schließlich so groß, daß der Kolben 19 bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel nach oben verschoben wird. Dadurch findet eine Verschiebung des Hilfssteuerschiebers 17 statt, der die weitere Zuführung von Druckluft durch die Leitung 26 nach dem Steuerungsraum 29 unterbricht und die beiden Leitungen 24 und 27 miteinander verbindet, wodurch der Raum 29 mit der Abluftleitung 12 verbunden wird. Die durch die Leitung 11 in dem Steuerungsraum 31 und durch diesen in der Arbeitskammer α wirkende Druckluft wirkt gleichzeitig auf die beiden Kolben 6 und 7 ein. Da jedoch Kolben 7 größer ist und eine weitere Belastung des Kolbens 8 von dem Raum 29 ab nicht mehr erfolgt, so wird der auf dem Kolben 7 lastende Druck eine Verschiebung des Kolbensystemes nach rechts herbeiführen. Dadurch wird die Arbeitskammer α unter Vermittlung des Steuerungsraumes 32 mit der Auspuffleitung 12 in Verbindung gebracht, so daß in das Innere der Arbeitskammer wieder Frischwasser eintreten kann, während die Arbeitskammer b durch den Steuerungsraum 31 mit der Druckleitung 11 in Verbindung kommt, wodurch in die Arbeitskammer b Druckluft einzutreten vermag. Es wickelt sich hierbei derselbe Arbeitsvorgang ab, indem das Wasser aus der Arbeitskammer b verdrängt wird. Hat dasselbe einen bestimmten Stand angenommen, dann ist die Differenz der auf dem Kolben 20 lastenden Drücke im Druckzylinder 14 groß genug, um den nunmehr tiefstehenden Kolben 20 nach oben zu treiben und dadurch den Kolben 19 und das Steuerorgan 17 wieder in die gezeichnete Stellung zurückzuführen. Es strömt nun wieder Druckluft durch Rohr 30, Kolbenbohrung 17 und Rohr 26 in den Raum 29, wodurch die Kolben 6, 7, 8 nach links in die gezeichnete Lage verschoben werden. Hierdurch wird die Arbeitskammer 5 durch den Steuerungsraum 28 und Leitung 25 wieder mit der Auspuffleitung 12 in Verbindung gebracht, während aus der Leitung 11 unter Vermittlung des Steuerungsraumes 31 Druckluft in die Arbeitskammer α einzutreten vermag.

Um ein sicheres Umsteuern des Steuerorganes 17 herbeizuführen, ist der Schwinghebel 22 mit dem Schwunggewicht 23 versehen, welches eine rasche Bewegung des Hilfssteuerorganes herbeiführt, sobald es über die Mittellinie hinweggekommen ist.

Um den Übertritt des Druckmittels durch die Leitungen 26 und 27 regeln zu können, kann man in die letzteren je ein Drosselorgan χ bzw. y einschalten.

Man kann aber die Auspuffleitung 12 gegebenenfalls auch an eine Saugvorrichtung anschließen. In diesem Falle brauchen die Arbeitskammern a, b nicht unter Wasser zu stehen, sondern die zu fördernde Flüssigkeit wird durch Rohre ζ in die Arbeitskammern gesaugt.

Will man nach erfolgter Wasserverdrängung aus jeder Arbeitskammer die in derselben befindliche Druckluft, die noch eine verhältnis- mäßig hohe Spannung besitzt, nicht unmittelbar ins Freie übertreten lassen, also die Druckluft besser ausnutzen, dann kann man die letztere aus der entleerten Kammer in die gefüllte überleiten. Zu diesem Zweck empfiehlt es sich, die Steuerkolben 6 und 7 gemäß Fig. 2 doppelt, also aus den Teilen 6, 6^a und 7, y^a auszuführen und ihre Zwischenräume 34 durch einen Kanal 33 zu verbinden.

Wird das Kolbensystem 6 bis 8 allmählich nach rechts verschoben und gleiten hierbei die Zwischenräume 34 über die Überführungska-

näle 35 hinweg, dann tritt die Druckluft unter Vermittlung des Kanales 33 aus der einen Arbeitskammer in die andere über. Diese Spannung kann für den Anfang zur Förderung der Flüssigkeit genügen. Werden die Arbeitskammern jedesmal nicht ganz gefüllt, dann kann diese übergeführte Druckluft wenigstens zum Anfüllen des oberhalb der Flüssigkeit befindlichen toten Raumes dienen. Es wird auf diese Weise die ganze Flüssigkeitsfördervorrichtung wirtschaftlicher arbeiten, als wenn man aus jeder Arbeitskammer die Druckluft ins Freie übertreten ließe.

Es ist nun selbstverständlich, daß die Steuerungsorgane beliebig ausgeführt und angeordnet werden können, ohne daß dadurch an dem Wesen der Erfindung selbst etwas geändert wird. Desgleichen kann man auch mehr als zwei Arbeitskammern verwenden und dieselben an die Steuerorgane anschließen. Eine Vermehrung der letzteren ist indessen nicht notwendig.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Zweikammeriger Druckluftflüssigkeitsheber, bei welchem die beiden Arbeitskammern durch eine selbsttätig wirkende Steuerung abwechselnd mit der Druckluft- und mit der Abluftleitung verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß der steuernde Kolben auf der einen Seite von dem unveränderlichen Druck der Förderleitung und auf der anderen Seite von dem mit der Entleerung der Arbeitskammer wechselnden Druck belastet wird, durch welchen schließlich die Verschiebung des steuernden Kolbens erfolgt.

2. Zweikammeriger Druckluftflüssigkeitsheber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der steuernde Kolben des in die Förderleitung eingeschalteten Treibzylinders mit einer Hilfssteuerung verbunden ist, durch welche die Umsteuerung des Hauptsteuerorganes eingeleitet wird.

. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.