DE2436061A1

DE2436061A1 - Mit druckluft betriebene pumpvorrichtung fuer fluessigkeiten

Info

Publication number: DE2436061A1
Application number: DE2436061A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: PNEUMA INTERNATIONAL SA
Current assignee: PNEUMA INTERNATIONAL SA
Priority date: 1973-07-27
Filing date: 1974-07-26
Publication date: 1975-02-06
Also published as: BR7406181D0; IL45348A; SE418892B; CH577115A5; FR2238855A1; FR2238855B1; RO77305A; SE7409730L; BE818141A; AU7168674A; CS184768B2; NL7410086A; JPS5071133A; IT991443B; ES428654A1

Description

PATENTANWÄLTE

DR.-ING. VON KREISLER DR.-ING. SCHÖNWALD

DR.-ING. TH. MEYER DR. FUES DIPL.-CHEM. ALEK VON KREISLER DIPL.-CHEM. CAROLA KELLER DR.-ING. KLOPSCH DIPL.-ING. SELTING

KOLNI₁DEICHMANNHAUs

18. Juli 1974 Sg-Is

pneuraa international S.A.

Rue Notre Dame, 37 - LUXEMBOURG, Luxembourg

Mit Druckluft betriebene Pumpvorrichtung für Flüssigkeiten

Die Erfindung betrifft eine mit Druckluft betriebene Pumpvorrichtung für Flüssigkeiten, insbesondere für Unterwasserbagger, bei welcher mehrere Pumpenkammern vorgesenen sind, von denen jede einen mit einem Steuerventil versehenen unteren Einlaß für flüssiges Material, einen mit einem Ventil versehenen oberen Auslaß zum Abführen des in der Pumpenkammer vorhandenen flüssigen Materials sowie einen oberen Drucklufteinlaß aufweist, und bei der jeder Pumpenkammer ein von einem Druckluftverteiler gesteuertes Einlaßventil zugeordnet ist, das mit dem oberen Drucklufteinlaß verbunden ist.

Der Begriff "Flüssigkeit" soll im Rahmen der vorliegenden Beschreibung und Ansprüche weit verstanden wer-

409886/0519

den und beispielsweise auch Schlamm, Modder und Schlick mit hohem Peststoffgehalt umfassen. Die Erfindung bezieht sich auf Pumpvorrichtungen, wie sie insbesondere zum Ausbaggern unter Wasser liegender Betten verwendet werden.

Gegenstand der Erfindung sind insbesondere solche Pumpvorrichtungen, die einen unter Wasser arbeitenden Pumpenkörper besitzen, der oft bis zu erheblichen Tiefen heruntergelassen werden kann. Der Pumpenkörper besteht aus mindestens zwei Pumpenkammern, die abwechselnd und periodisch mit flüssigem Material (d.h. mit abgebaggertem oder abgesaugtem Material, das mit Wasser vermischt ist) gefüllt werden. Das Füllen geschieht mit dem Druck der auf den unter Wasser befindlichen Pumpenkörper einwirkenden Wassersäule. Die Pumpenkammern sind über einen Druckluftverteiler an eine Druckluftquelle angeschlossen. Die Druckluft entleert die Pumpenkammern abwechselnd periodisch, indem sie die Flüssigkeit herausdrückt.

Bei den bekannten Pumpvorrichtungen dieser Art ist sowohl die Druckluftquelle als auch der Verteiler an Bord des Schiffes montiert, das den als Saugbagger wirkenden Pumpenkörper unter Wasser schleppt. Derartige Pumpvorrichtungen sind in der US-PS 3 791 763 beschrieben.

Andere bekannte Verteilersysteme für Druckluft sind aus der US-PS 3 552 884 und der US-PS 3 319 654 bekannt. Im allgemeinen ist bei diesen Pumpenanlagen der Verteiler über der Wasseroberfläche mehr oder weniger

- 3 409886/0S19

nahe am Kompressor angeordnet, während die Verbindung zwischen dem Pumpenkörper und dem Verteiler aus einem starren oder flexiblen Rohr besteht. Dieses System hat jedoch denIfechteil, daß eine große Druckluftmenge benötigt wird, um das Luftrohr zu füllen, damit dieses als Übertragungsglied für den Betrieb der Anlage arbeiten kann. Insbesondere wenn der Pumpenkörper in großen Tauchtiefen arbeitet, ist das in den Leitungen verschwendete Druckluftvolumen erheblich.

In den Leitungen befindliche Druckluft ist vom Standpunkt des wirksamen Betriebes der An^ge her unproduktiv. Man kann daher das Volumen der Verbindungsleitungen zwischen dem Verteiler und den mit Druckluft zu füllenden Pumpenkammern als "Totraum" betrachten, der mit dem gleichen Betriebsdruck wie die Anlage gefüllt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pumpvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, in der der genannte Totraum verringert ist, so daß einerseits weniger Druckluft pro Fördermenge gebraucht wird und andererseits die Baggerleistung durch wirksame Ausnutzung der Druckluft erhöht werden kann. Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Druckluftverteiler in der Nähe der das Einlassen von Druckluft in die einzelnen Pumpenkammern steuernden Ventile angebracht ist.

Bei der Erfindung ist der Verteiler dichter an dem das Einführen von Druckluft in jede Pumpenkammer steuernden Ventil angeordnet. Daher werden die genannten Toträume praktisch so klein, daß sie vernachlässigbar

- 4 A09886/0E19

Es gibt mehrere Möglichkeiten zur Verwirklichung des erfindungsgemäßen Prinzips. Einmal ist es möglich, den Druckluftverteiler dichter an den Pumpenkörper, und damit sehr wahrscheinlich in ebenfalls eingetauchtem Zustand, unterzubringen, wenn die das Einführen von Druckluft steuernden Ventile sich unmittelbar am Einlaß der jeweiligen Pumpenkammern befinden, und zum anderen kann der Druckluftverteiler auf dem Schiff in der Nähe des Kompressors untergebracht sein, während die Steuerventile, die in der Regel in nur einer Richtung durchlässig sind, an die Oberfläche oder nahe an die Oberfläche gebracht sind, so daß die zu den verschiedenen Pumpenkammern führenden Lufteinlaßleitungen bis zur Höhe der Ventile selbst mit Wasser und/oder Fluid gefüllt werden können.

Bei der ersten der aufgezeigten Möglichkeiten muß der Druckluftverteiler, auf dessen inneren Aufbau und Arbeitsweise es hier nicht ankommt, wasserdicht ausgeführt sein. Er kann von einem eingebauten wasserdicht gekapselten Elektromotor oder einer anderen pneumatischen oder hydraulischen Antriebseinrichtung angetrieben sein.

Durch die Erfindung werden die in einem Saugsystem der genannten Art vorhandenen Toträume auf ein Minimum reduziert, so daß sie den Betrieb und den Wirkungsgrad einer solchen Anlage kaum noch beeinflussen.

Im folgenden werden zwei Ausführungsbeispiele der

409886/0519

Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Saugvorrichtung, bei der der Druckluf tverteiler in unmittelbarer Nähe der Saugkammern angeordnet ist, und

Fig. 2 eine Saugvorrichtung, bei der die Einlaßventile der Pumpenkammern in unmittelbarer Nähe des an einem Schiff montierten Druckluftvertellers und somit im Abstand von den Pumpenkammern angeordnet sind.

Gemäß Fig. 1 ist der Pumpenkörper 10, bei dem es sich beispielsweise um ein Gerät handeln kann, das in der US-PS 5 791 7β3 beschrieben ist, an einem Seil unter Wasser aufgehängt. Die dicht über dem zu baggernden Grund bewegten Pumpenkammern 11 werden über Leitungen 12 mit Druckluft versorgt. Die Leitungen 12 kommen von einem Druckluftverteiler, dessen Bauart ebenfalls in den oben schon genannten US-Patenten beschrieben ist. Der Druckluftverteiler wird über eine Leitung 14 von dem auf dem Schiff 16 montierten Kompressor I5 versorgt, Auf dem Schiff befindet sich ferner eine Vorrichtung 17 zur Steuerung bzw. Betätigung des Verteilers. Die Druckluft-Einlaßventile der Pumpenkammern sind unmittelbar an den Pumpenkammern angeordnet.

Das Rohr l8 dient zum Ablassen von Luft aus dem Druckluftverteiler. Sein freies Ende kann über der Wasseroberfläche liegen oder eingetaucht sein. Im zweiten Falle sollte ein Rückschlagventil vorgesehen sein, das zwar das Entweichen der Luft ermöglicht, aber das Ein-

- 6 409886/0519

dringen von Wasser verhindert.

Das mit Wasser gemischte ausgebaggerte Material, das durch die Leitungen I9 in die einzelnen Pumpenkammern eingezogen wird, fließt über die Leitung 20 aus den Pumpenkammern heraus. Leitung 20 führt an die Wasseroberfläche zu einem Kahn oder dgl..

Bei der Vorrichtung der Fig. 1, bei der die das Einführen von Druckluft in die einzelnen Pumpenkammern steuernden Ventile unmittelbar an den Einlassen der Pumpenkammer selbst angeordnet sind, wirkt die Verbindungsleitung zwischen dem Druckluftverteiler und dem Kompressor als Druckluftpuffer. Bei der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung sind die genannten Ventile, die die Druckluftzufuhr zu den Pumpenkammern steuern, und die mit 21 bezeichnet sind, im Zuge der Leitungen 12 in einer Position dicht an der Wasseroberfläche angebracht. Das Wasser läuft in diesem Falle bis zur Höhe der Ventile 21 in den Leitungen 12 aufwärts. Die Leitungen 12 sind daher in dem genannten Umfang Bestandteile der Pumpenkammern 11, so daß deren Kapazität entsprechend erhöht wird.

- 7 409886/0S19

Claims

' 7 " 2A360G1 Ansprüche

1.) Mit Druckluft betriebene Pumpvorrichtung für Flüssigkeiten, insbesondere für Unterwasserbagger, bei welcher mehrere Pumpenkammern vorgesehen sind, von denen jede einen mit einem Steuerventil versehenen unteren Einlaß für flüssiges Material, einen mit einem Ventil versehenen oberen Auslaß zum Abführen des in der Pumpenkammer vorhandenen flüssigen Materials sowie einen oberen Drucklufteinlaß aufweist, und bei der jeder Pumpenkammer ein von einem Druckluftverteiler gesteuertes Einlaßventil zugeordnet ist, das mit dem oberen Drucklufteinlaß verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckluftverteiler (13) in der Nähe der das Einlassen von Druckluft in die einzelnen Pumpenkammern (11) steuernden Ventile (21) angebracht ist.

2. Pumpvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Druckluftverteiler (13) für den Unterwasserbetrieb in wasserdichter Konstruktion ausgeführt ist, und daß die Ventile jeweils am Einlaß der zugehörigen Pumpenkammer (11) angeordnet sind, wobei das Verbindungsrohr zwischen dem die Druckluft liefernden Kompressor (15) und dem in unmittelbarer Nähe der Ventile befindlichen Druckluftverteiler (13) als Puffer wirkt (Fig. 1).

3. Pumpvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Steuerventile (21) in den den Druckluftverteiler (I3) mit

- 8 -A09888/0S19

den einzelnen Pumpenkammern (11) verbindenden Druckluftleitungen näher an der Wasseroberfläche und dem Druckluftverteiler (13) als an dem Pumpenkörper (10) angeordnet sind.

4. Pumpvorrichtung nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet , daß die Steuerventile (21) unmittelbar unter der Wasseroberfläche so nahe wie möglich an dem Druckluftverteiler (13) angeordnet sind.

409886/051 9

Leerseite