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Flüssigkeitshebewerk mit Saugheber Die Erfindung erstreckt sich auf
Flüssigkeitshebewerke mit Saugheber, in dessen Scheitel durch die niederströmende
Flüssigkeit ein Vakuum aufrechterhalten wird.
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Gegenüber den bekannten Hebewerken dieser Art besteht die Erfindung
im wesentlichen darin, daß unterhalb der Vakuumkammer des Heberscheitels eine geschlossene
Zwischenkammer und unterhalb dieser eine offene Ausflußkammer angeordnet ist, daß
der untere Teil der Vakuumkammer durch Rüchschlagventile mit der Zwischenkammer
und der untere Teil dieser ebenfalls durch Rückschlagventile mit der Ausflußkammer
in Verbindung steht, und daß der obere Teil der Zwischenkammer durch ein Steuerorgan
und geeignete Leitungen abwechselnd mit dem oberen Teil der Vakuumkammer oder mit
der Außenluft verbunden werden kann.
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Andere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung
und den Ansprüchen.
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Die Erfindung ist auf der Zeichnung beispielsweise und schematisch
veranschaulicht. Abb. z ist ein Querschnitt durch ein Flüssigkeitshebewerk, und
Abb. 2 veranschaulicht eine Vorrichtung zur Betätigung des Luftventils. Abb. 3 und
4. sind abgeänderte Ausführungsformen einer solchen Vorrichtung.
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Die Zuführungsleitung A taucht in das Oberwasser z ein, während die
Entleerungsleitung B in das Unterwasser 2 eintaucht. Die letztere Leitung ist als
Rohr dargestellt worden, das innerhalb eines andern Rohres C zentral angerdnet ist,
wobei der Ringraum zwischen den beiden Rohren die Zuführungsleitung A bildet.
Mit der Vakuumkammer D
stehen die oberen Enden der Leitungen A und B in Verbindung.
Der Einführungskopf E wird von einem Schwimmer Ei getragen und ist mit den Luftlöchern
e oder Luftröhren versehen, die mit dem Innern der Kammer D in Verbindung stehen.
Der Kopf E ist mit dem oberen Teil B1 der Entleerungsleitung B des Heberfallrohres
verbunden, welcher in dem Hauptteil von B auf und ab gleiten kann. Infolge dieser
Anordnung nehmen der Kopf E und der Teil B1 in bezug auf den Spiegel der Flüssigkeit
in der Kammer D immer dieselbe Lage ein, unabhängig davon, ob dieser Flüssigkeitsspiegel
steigt oder fällt, was während des Arbeitens eintreten kann. Die Verbindung zwischen
dem Kopf E und dem Teil BI -wird zweckmäßig durch einstellbare Schrauben ei bewirkt,
so- daß der Abstand zwischen dem unteren Teil des Kopfes E und der erweiterten Öffnung
an dem oberen Ende des Teaes B1 geändert werden kann, um die in die Entleerungsleitung
B fließende Flüssigkeitsmenge zu verändern.
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Die Zwischenkammer F ist unter der Vakuumkammer D angeordnet und steht
mit dieser
durch nach unten sich öffnende Rückschlagventile f in
Verbindung. Die offene Ausflußkammer G ist unter der Zwischenkammer F angeordnet
und steht mit dieser durch ein nach unten sich öffnendes Rückschlagventil g in Verbindung.
Die unteren Enden der Rohre, an denen die Rückschlagventile f, g sitzen, sind mit
in geeigneten Abständen vorgesehenen Anschlägen zur Hubbegrenzung der Rückschlagventile
versehen. An den oberen Teil der Kammer G ist eine Röhre g1 angeschlossen, die mit
der Außenluft in Verbindung steht. Die Kammer G ist außerdem in ihrem unteren Teil
mit einer Entleerungsöffnung g2 versehen, durch die die Flüssigkeit in ein nicht
dargestelltes Becken austreten kann. Das Luftventil H hat die Form eines Hahnes
oder Drehschiebers. Sein Gehäuse ist mit drei Röhren h, hl und h2 versehen, von
denen A mit der Außenluft, hl mit dem oberen Teil der Kammer D und h2 mit dem oberen
Teil der Zwischenkammer F in Verbindung steht. Die Wege in dem Hahn H sind derartig,
daß in einer Hahnstellung die Röhre h geschlossen ist und die Röhren hl und h2 miteinander
in Verbindung stehen, wie dies Abb. 3 veranschaulicht, während in der anderen Hahnstellung
die Röhre Al geschlossen ist und die Röhre h2 mit der Röhre h in Verbindung steht.
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J ist ein einstellbarer Ring, der die Entleerungsleitung B umgibt
und durch ein Handrad 11 an der Außenseite des Rohres C, des Hebersteigrohres,
derart verschoben werden kann, daß man Austrittsöffnungen bin derWand der Leitung
B beliebig öffnen oder schließen kann. Bei Beginn des Arbeitens der Vorrichtung
wird der Hahn H in eine Schließstellung gebracht, in der keine Verbindung zwischen
der Röhre Al und einer der Röhren h und h2 besteht, und der Ring J wird so verschoben,
daß die Öffnungen b freigelegt werden, wodurch eine Verbindung zwischen den Leitungen
A und B und daher zwischen dem Oberwasserspiegel = und dem Unterwasserspiegel
2 hergestellt wird. Oberwasser stürzt durch die Öffnungen b in den unteren Teil
der Entleerungsleitung B und reißt hierbei eine gewisse Luftmenge aus dem öberen
Teil der Leitung B und der Kammer D mit, worin mehr und mehr ein gewisses Vakuum
erzeugt wird. Der Wasserspiegel steigt deshalb in den Leitungen A und B hoch und
schließlich bei geeigneter Wahl der Verhältnisse in der Kammer D bis über die erweiterte
Öffnung des oberen Teiles B1 der Leitung B, worauf durch Verschieben des Ringes
J die Öffnungen b geschlossen werden. Auf diese Weise wird die Heberwirkung eingeleitet
und nun die Luft durch die Löcher (oder Röhren) e des Einführungskopfes aus der
Kammer D gesaugt, die dann zusammen mit dem Wasser nach unten in die Entleerungsleitung
B gelangt und an dem Unterwasserspiegel in die Außenluft austritt. Um einen höheren
Vakuumgrad zu erzeugen, können zwei oder mehrere Sätze von Öffnungen b in verschiedenen
Höhen vorgesehen werden, von denen jeder Satz mit einem gleichen Verschlußring wie
der Ring J versehen wird. In einem solchen Falle bringt das Offnen des unteren Satzes
Öffnungen den Wasserspiegel auf den nächsthöchsten Satz Öffnungen; sodann wird dieser
Satz Öffnungen freigelegt und der untere Satz geschlossen, wobei sich die gleiche
Wirkung in bezug auf die folgenden Öffnungssätze (wenn solche vorgesehen sind) so
lange wiederholt, bis der Wasserspiegel in der Kammer D die gewünschte Höhe erreicht.
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Wenn die Verdünnung der Luft in der Vakuumkammer D eine bestimmte
Zeitlang fortgesetzt worden ist, wobei sich das Wasser in der Kammer beträchtlich
gehoben hat, wird der Lufthahn H gezwungen, die Stellung nach Abb. r und 3 einzunehmen,
wodurch, mittels der Leitungen h1, h2 die Luftspannungen in der Kammer D und in
der Zwischenkammer F ausgeglichen werden. Dies hat die Wirkung, daß Wasser aus der
Kammer D durch die Rückschlagventile f in die Kammer F fließt. Bevor dabei die Heberwirkung
aufhört, wird der Hahn H gezwungen, die Stellung einzunehmen, in welcher die Röhren
h und h2 in Verbindung miteinander kommen, die Luftverbindung zwischen der Kammer
F und der Kammer D abgeschnitten und die Kammer F nach der Außenluft geöffnet wird.
Da das Wasser in dieser Kammer einen höheren Stand hat als das Wasser in der offenen
Ausflußkammer G, so fließt Wasser aus der Kammer F in die Kammer G, und zwar durch
das zwischen diesen Kammern befindliche Rückschlagventil g. Das oben beschriebene
Spiel wiede:holt sich, und die Vorgänge dauern so lange, als die Heberwirkung stattfinden
kann.
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Bei der Ausführung der selbsttätigenSteuerung nach Abb. 2 ist der
Lufthahn H mit einem Hebel Hl verbunden, dessen eines Ende unter der Wirkung einer
Feder H2 fl. dgl. steht, während sein anderes Ende mit einem Kolben H3 verbunden
ist, dessen Zylinder H3x unten nach der Außenluft offen ist. Das obere Ende des
Zylinders H3x steht mit einem Ventilgehäuse H4 in Verbindung, welches einen Kolbenschieber
A4 enthält, der mit einem Hebel Hä verbunden ist. Dieser trägt zwei Rollen h5, mit
denen ein Bund h6 einer Stange H6 zusammenwirkt, die mit dem schwimmenden Einführungskopf
E verbunden ist. Das Ventilgehäuse H4 besitzt eine Öffnung h7, die in die Außenluft
führt, sowie eine Öffnung h8, die durch eine Röhre A9 die Verbindung mit dem oberen
Teil der Kammer D herstellt. Beim Steigen des Wassers in der Kammer D bewegt sich
die
Stange H6 mit dem Kopf E aufwärts, und der Bund he dieser Stange
wirkt dabei schließlich auf die obere Rolle h5, wodurch der Schieber h4 in die dargestellte
Lage gebracht wird, in der die obere Fläche des Kolbens Hz dem Vakuum in der Kammer
D ausgesetzt wird. Infolgedessen bewegt der atrhosphärische Druck den Kolben aufwärts
und bringt den Lufthahn Hin die Lage nach Abb. x, so daß die Leitungen hl und h2
verbunden werden und Wasser aus der Kammer D in die Zwischenkammer F fließen kann.
Das darauf eintretende Fallen des Wasserspiegels in der Kammer D bringt den Bund
he der Steuerstange HB mit der unteren Rolle h5 zusammen, wodurch der Schieber h4
nach rechts in die Lage bewegt wird, in der der obere Teil des Zylinders Hu durch
die Öffnung h7 mit der Außenluft in Verbindung gebracht wird, während die Verbindung
h$, he zwischen der Kammer D und dem Zylinder abgeschnitten wird. Die Feder Hz bewegt
dann den Lufthahn H in die andere, vorher beschriebene Lage zurück, wodurch wieder
das Hochsteigen des Wassers in der Kammer D und das Ausfließen von Wasser aus der
Kammer F in die Kammer G veranlaßt wird. Der Lufthahn H wird also entsprechend dem
`'Wasserstande in der Kammer D verstellt.
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Bei der Ausführungsform der Steuerung für den Lufthahn H nach Abb.
3 ist AY eine Schwimmerkammer, die oben und unten mit der Kammer F in Verbindung
steht. Eine senkrecht geführte Spindel Bx trägt einstellbare Schwimmer Cx und Dx,
die in Höhen befestigt sind, welche dem oberen und dem unteren Stande des Wasserspiegels
in der Kammer F entsprechen, und zwar beim Beginn - und am Ende der Entleerung der
Flüssigkeit aus dieser Kammer. An dem oberen Ende trägt die Spindel Bx einen Kolbenschieber
Ex, der die Vorsteuerung zu einer Hauptsteuerung Gx, gx bildet. Diese verstellt
den Lufthahn H. Das Gewicht der Spindel Bx mit den Schwimmern Cx und Dx sowie mit
dem Vorstenerschieber Ex wird genau von dem unteren Schwimmer Dx getragen,
wenn er untergetaucht ist. Daher wird, wenn das Wasser iil der Kammer F und in der
Kammer Ax auf den niedrigsten Stand fällt, der Schwimmer Dx freigelegt, wobei die
Spindel Bx durch ihr Eigengewicht nach unten geht und der Vorsteuerkolben
Ex die Leitung jx freigibt. Der Hauptsteuerzylinder Gx wird mithin durch
das Rohr jx in Verbindung mit der Außenluft gebracht, und das Luftventil H kann
nun durch eine Feder K und einen Hebel KI so gedreht werden, daB die Verbindung
zwischen den Röhren h2 und hl hergestellt wird. Erreicht der Wasserspiegel in der
Kammer F und der Kammer Ax den höchsten Stand, so wird der Schwimmer Cx eingetaucht,
und die Spindel Bx hebt sich, wodurch mittels des Vor-Steuerkolbens Ex die
Rohre Jx und L in Verbindung miteinander sowie mit der Vakuumkammer D gebracht
werden. Durch die darauf in dem Hauptsteuerzylinder Crx einsetzende Vakuumwirkung
wird dessen Kolben gx nach rechts bewegt, wodurch der Lufthahn H umgesteuert und
die Verbindung zwischen den Röhren h und h2 hergestellt wird. In der Röhre hl ist
ein Hahn oder Ventil M angeordnet, das von einem Schwimmer El in der Vakuumkammer
D betätigt werden kann, derart, daß der Durchlaß der Röhre hl verengt wird, wenn
der Wasserspiegel in der Kammer D fällt, und gänzlich geschlossen wird, wenn ein
gewisser Tiefstand der Flüssigkeit in der Kammer erreicht ist.
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Es kann der Lufthahn H auch unabhängig von den Bewegungsvorgängen
in der Flüssigkeitshebevorrichtung durch ein Uhrwerk oder sonst einen geeigneten
Mechanismus verstellt werden, wie ein solcher in Abb. q. dargestellt ist. Hiernach
ist die WippeH$ einer kleinen pendelnden Wasserkraftmaschine bekannter Bau- . art
durch Ketten mit dem Hahn H verbunden. Das aus einem Rohr Ha ständig ausfließende
Wasser gelangt in den einen oder den anderen der beiden mit Auslässen versehenen
Kasten der Wippe in größerer Menge, als es aus dem Kasten ausfließen kann, wodurch
die Wippe gezwungen wird, um ihren Drehzapfen zu kippen, so daB der inzwischen entleerte
Kasten in die Lage zur Aufnahme von Wasser aus dem Rohr H9 gebracht wird.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung kann ohne weiteres auch zum Heben
-jeder anderen Flüssigkeit als Wasser verwendet werden.