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Pumpeinrichtung Die Erfindung betrifft eine Pumpeinrichtung, bei welcher
das Neue im wesentlichen darin besteht, daß eine oder mehrere Pumpen in einem besonders
einfachen und stabilen Rahmenwerk untergebracht und die Pumpenstangen genau geführt
sind und daß das Gewicht der Pumpenkolben und -gestänge durch Gegengewichte oder
durch entsprechende Kupplung mehrerer Pumpen miteinander ausgeglichen ist.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt,
und zwar zeigt: Anb. i eine Seitenansicht einer Pumpeinrichtung zum Teil im Schnitt,
Abb. 2 eine Draufsicht derselben, Abb. 3 einen wagerechten Schnitt nach Linie 3-3
der Abb. i, Abb. 4. eine der Abb. i entsprechende Ansicht einer anderen Ausführung,
Abb. 5 eine Einzelansicht eines Gegengewichtes und seiner Befestigung, Abb. 6 eine
schaubildliche Ansicht der Mittel zur Verbindung einer Pumpenstange mit einem Betätigungshebel,
Abb. 7 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Einrichtung, Abb. 8
einen Schnitt nach Linie x-x der .I,bb. 7 in größerem Maßstabe und Abb. 9 eine Schnittansicht
eines Lagers für die Drehbolzen der Pumpenhebel.
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Auf einer Unterlage i (Brunnenplatte o. dgl.) sind mittels Winkeleisen
z aufrechte Holzpfosten 3 befestigt, welche mit Metallplatten 4. bekleidet sind,
die dazu dienen, die Pfosten zu verstärken und ein Werfen derselben zu verhüten.
Die Pfosten sind m einem Viereck angeordnet. An den oberen Enden sowie in einem
bestimmten Abstand unterhalb derselben sind die Pfosten durch Querbalken 5 und 7
starr miteinander verbunden. An den Pfosten 3 und den Querbalken 5 sind Füllblöcke
8 befestigt, deren innere Enden so ausgespart sind, daß sie die Pfosten 3 umgreifen.
Die Innenseiten dieser Füllblöcke 8 haben einen solchen- -Abstand voneinander, daß
sie einen Führungsschlitz 9 für die Pumpentriebstange io bilden. Die Blöcke sind
auf den gegenüberliegenden Seiten mit Metallplatten i i bekleidet, welche den Verschleiß
der Blöcke durch Reibung der Pumpenstange verhindern sollen. Zwischen den Enden
der Blöcke sind Spreizstücke i z eingesetzt. Die Pfosten 3, Querbalken 5, Füllblöcke
8, Beschläge i i und. Spreizstücke 12 sind durch gemeinsame Schrauben 13 fest miteinander
verbunden. Zur Führung der Pumpenstange io und weiteren Verminderung der Reibung
sind in dem Führungsschlitz 9 Gleitrollen i q. gelagert.
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Zwischen den Querbalken 7 befinden sich Füllblöcke 15, welche im wesentlichen
den Blöcken 8 entsprechen. Zwisehen den Blöcken 15 ist an den einen Enden ein Spreizstück
16 eingesetzt. An den anderen Enden besitzen diese Blöcke Ausnehmungen 17, welche
beim Betrieb der Pumpe eine freie Bewegung der Pumpenhebel bzw. der dieselben miteinander
verbindenden
Stangen ermöglichen. Die Gesamtbreite der Ausnehmungen 17 entspricht dem
Abstand zwischen den Pfosten 3. Mehr zur Mitte hin sind die Blöcke i 5 so ausge-.
spart, daß sie einen Pumpenzylinder i 8 umfassen können. Neben dem Pumpenzylinder
sind an einer Seite auf den Blecken 15 Metallplatten i9 befestigt, zwischen
welchen Rollen 2o gelagert sind, die sich gegen entgegengesetzte Seiten einer zweiten
Pumpenstange 2 i legen.
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Bei der Ausführung gemäß Abb. i bis 3 sind zwei Pumpen vorgesehen,
von denen die eine bei der Abwärtsbewegung der Triebstange io einen Druckhub und
die andere einen Saughub ausführt. Die Triebstange io bildet ein. Stück mit der
Kolbenstange 22 der Pumpe 18. Am unteren Ende der Stange i o sind auf entgegengesetzten
Seiten derselben Schwingen 23 drehbar befestigt. Diese Schwingen 23 besitzen an
ihren anderen Enden nach außen gerichtete Drehzapfen 24, welche in Ö ffnungen 2
5 von Platten 2 6 eingreifen, die auf entgegengesetzten Seiten lellnes Hebels 27
aus Holz befestigt sind. Dieser Hebel ist bei 28 zwischen den benachbarten Pfosten
drehbar gelagert und wird durch Blöcke 29 gegen seitliche Verschiebung gehalten.
Die Platten 26 erstrecken sich auch über das äußere Ende des Hebels 27 hinaus und
passen in Nuten 3o eines Gegengewichtes 3 i, welches gegebenenfalls an den Platt-en
26 mittels eines Schraubenbolzens 32 befestigt wird. Die Pumpenstange 21 ist an
der Kolbenstange 33 einer Pumpe 34 befestigt oder aus einem Stück mit dieser gebildet.
Nahe dem unteren Ende der Stange 21 sind den Schwingen 23 entsprechende Schwingen
35 drehbar befestigt. Die Schwingen 35 sind anderseits mit Beschlagplatten 36 eines
Holzhebells 37 drehbar verbunden. Die Platten 36 erstrecken sich über das andere
Ende des Hebels hinaus und können daselbst einen Handgriff 38 zwischen sich aufnehmen.
Der Hebel 37 isst bei 39 zwischen Blöcken 4o, die auf den Innenseiten benachbarter
Pfosten 3 befestigt sind, drehbar gelabert. Das innere Ende des Hebels 36, 37 ist
durch eine Verbindungsstange 41 mit dem äußeren. Ende des Hebels 26,27 gekuppelt.
Die Verbindungsstange 41 besitzt einen mittleren Holzkörper, dessen Enden 42 zugespitzt
sind,. um den beiden Hebeln zu ermöglichen, ihre verschiedenen Winkellagen einzunehmen,
ohne gegen die Stange 41 anzustoßen. Die Enden der Hebel sitzen drehbar zwischen
den Enden von auf der Stange 41 befestigten Seitenplatten 43. Der Handgriff 38 besteht
eben falls aus einem Holzkörper, der auf seiner Ober- und Unterseite Metallbeschläge
44 aufweist, die über den Griff nach unten vorstehen und über die Ober- und Unterseite
des Hebelkörpers 37 greifen. Durch einen Schraubenbolzen 45 ist der Griff 38 starr,
aber abnehmbar an dem Hebel 37 befestigt.
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Der Handgriff 38 dient dazu, die Pumpe von Hand anzutreiben. Im allgemeinen
sollen die Pumpen jedoch durch einen Motor, z. B. durch eine Windmühle, angetrieben
werden, deren Schubstange mit der Pumpentriebstange i o verbunden wird. Die Pumpen
können auch durch elektrische, Dampf- oder Verbrennungskraft angetrieben werden.
In diesem Falle wird das Triebgestänge der Antriebsmaschine mit dem Hebel 37 mittels
eines durch .eine öffnung 451 zu steckenden Drehbolzens verbunden. Der Griff 38
wird dann zweckmäßig abgenommen. Der -Drehpunkt 39 des Hebels 37 liegt in der Mitte
zwischen der Öffnung 451 und den Zapfen der Schwingen 35, so daß die Pumpenkolben
von den Antriebsmaschinen in derselben Weise bewegt werden, als wenn diese Maschinen
unmittelbar mit einer der Pumpenstangen gekuppelt wären. Bei der Anwendung der Erfindung
auf zwei Pumpen gleichen die Gewichte der Kolben und Pumpenstange einander aus,
so daß von der Antriebsmaschine nur- die jeweils zum Ansaugen der Wassermenge erforderliche
Kraft abgegeben zu werden braucht. Beim Betrieb der Pumpen bewegen sich deren Kolben
.stets in entgegengesetzten Richtungen. Ein Gegengewicht ist bei dieser Ausführung
nicht erforderlich.
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Die Abb.4 zeigt die Erfindung an einer einzelnen Pumpe 46. Das Rahmenwerk
47 entspricht in jeder Weise dem mit Bezug auf die Abb. i bis 3 beschriebenen Rahmenwerk.
Die Haupttriehstange 48 ist unmittelbar mit der Kolbenstange 49 der Pumpe verbunden
und trägt den Schwingen 23, 3 5 entsprechende Schwingen 5o. Bei 52 ist ein dem Hebel
26,27 entsprechender Hebel 51 drehbar gelagert, dessen inneres Ende drehbar
mit den Schwingen 50 verbunden ist, während sein äußeres Ende ein Gegengewicht
3 i trägt. Unterhalb des Hebels 5i ist ein Hebel 54 drehbar gehagert, der etwa dem
Kraftarm des Hebels 36, 37 entspricht, jedoch liegt sein Drehpunkt 55 näher an der
Innenkante der Pfosten 3 als der Drehpunkt 39. Eine Verbindungsstange 56, die in
ihrer Ausführung der Stange 41 entspricht, ist einerseits an dem äußeren Ende des
Hebels 51 und anderseits an dem freien Ende des einarmigen Hebels 54 angelenkt.
Bei dieser Ausführung gleicht das Gegengewicht 31 das Gewicht des Pumpengestänges
aus. Der Hebel 54 dient lediglich zur Anbringung eines dem Griff 38 entsprechenden
Griffes, uni die Pumpe von Hand betreiben zu können. Die Hebel 51 und 54
bewegen sich zusammen in gleichen Richtungen,
anstatt wie beim ersten
Ausführungsbeispiel in entgegengesetzten Richtungen. Die Drehpunkte 52 und 55 liegen
in der gleichen senkrechten Ebene, und der Abstand zwischen denselben ist gleich
dem Abstand zwischen den Drehpunkten 53 und 57. Die Hebel 5i und 54 liegen also
stets parallel und übertragen einen dem Hub der Antriebsmaschine entsprechenden
Hub auf die Pumpenstange 48, 49. Bei Verwendung einer elektrischen, Dampf- oder
'#,"erbrennungskraftmaschine wird diese an den Hebel 54 und die Stange 56 durch
den Drehbolzen 57 angeschlossen. Gegebenenfalls kann die Maschine auch direkt mit
dem Hebel 51 gekuppelt werden. Bei Antrieb mittels Windmühle wird deren Schubstange
unmittelbar mit der Triebstange 48 verbunden, während der Hebel 54 und die Verbindungsstange
56 alsdann in Fortfall kommen können. Bei Benutzung einer Windmühle wird das Gewicht
31 zweckmäßig etwas leichter als das Gewicht des Kolbens mit Pumpenstange
gewählt, so daß die Windmühle keine zusätzliche Kraft zum Heben des Gewichtes aufzuwenden
braucht.
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Bei der zuerst beschriebenen Ausführungsform ergießt sich das Wasser
in einem beständigen Strom aus dem Ausflußrohr der Pumpeinrichtung ohne einen größeren
Kraftaufwand, als er bisher erforderlich war, um einen intermittierenden Strom bei
einer Einzelpumpe zum Ausfluß zu bringen. Das Rahmenwerk der Einrichtung kann nach
Belieben vergrößert und beliebig viele Pumpen können in demselben nebeneinander
aufgestellt werden.
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Eine derartige Ausführung ist in Abb.7 dargestellt, bei welcher das
Rahmenwerk aus den Pfosten ioo und den dieselben miteinander verbindenden Querbalken
ioi besteht. In dem Rahmenwerk sind vier Pumpenzylinder 102, 103, 104 und
105 gezeigt, deren Enden in gleichen Abständen voneinander auf verschiedenen
Höhen liegen. Auf das obere Ende jedes Zylinders -ist eine mit Innengewinde versehene
Büchse io6 aufgeschraubt, in welcher Scheiben 107 eingeschraubt sind. Die
einander gegenüberliegenden Flächen io8 dieser Scheiben sind konkav, und zwischen
ihnen ist eine Packung i o9 vorgesehen. Die Pumpenstange i i o geht durch mittlere
öffnungen der Scheiben hindurch und wird durch die Packung, welche fest um die Stange
gepreßt wird, dicht geführt. Jede Scheibe besitzt auf ihrer glatten Außenseite einen
mehrkantigen Stutzen i i i, an dem ein Werkzeug zum Drehen und Längsverschieben
der Scheiben angesetzt werden kann. Die Auslaßröhre i 12 unterhalb des oberen Endes
der Pumpe ist mit einem Rohr i 13 verbunden, das zu einer geeigneten Entnahmestelle
führt. Wenn das obere Ende des Pumpenzylinders offen wäre und das Rohr i 13
zu einem Punkt führt, der höher als die wagerechte Ebene der Auslaßröhre i 12 liegt,
so würde das Wasser am oberen Ende der Pumpe einfach überlaufen. Dieses wird jedoch
durch die Stopfbüchse i o6, io8, iog verhütet. Etwa unterhalb der Stopfbüchse im
Zylinder eingeschlossene Luft wird beim Saughub komprimiert und unterstützt beim
Druckhub das Hinauspressen des angesaugten Wassers.
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Der Pumpenzylinder i o2 erstreckt sich am höchsten, und seine Kalbenstange
i io geht in die Triebstange 114 über, die beispielsweise mit einer Windmühle gekuppelt
ist. An den Seiten der Triebstange 114 sind Schwingen i 15 drehbar befestigt,
deren untere Enden mit Beschlagplatten eines Holzhebels 117 drehbar verbunden
sind. Bei der Aufundabbewegung der Stange i 14 wird dieser Hebel 117, 116
auf und nieder geschwungen. Der Hebel ist auf einem Drehbolzen i 18 zwischen
benachbarten Pfosten gelagert. Bei feuchtem Wetter absorbiert das Holz des Hebels
117 Feuchtigkeit und schwillt an, so daß unter Umständen eine Klemmwirkung
an dem Drehbolzen auftritt, wodurch einerseits der Antrieb der Pumpe schwieriger
und anderseits der Verschleiß an den Berührungsflächen größer wird. Um dieses zu
verhüten, sind zur Lagerung der Drehbolzen Metallbüchsen i i9 vorgesehen, auf die
ein Anschwellen des Holzes keinen Einfluß hat. Um ein Drehen der Büchse i i9 zu
verhüten, greift dieselbe mit einer Feder i2o in eine entsprechende Nut des Holzes
ein. Eine Schmierbüchse 121 dient dazu, durch entsprechende Bohrungen des Hebels
und der Lagerbüchse i 19 hindurch den Berührungsflächen zwischen Büchse und
Drehbolzen Schmiermittel zuzuführen.
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Die Triebstange 114 wird von Rollen 122 geführt. Jeder weiteren Pumpe
ist eine entsprechende Stange 1--3,124 und 125 zugeordnet. An jeder dieser Stangen
sind den Schwingen i 15 entsprechende Schwingen 12 6 angebracht, die mit
dem Hebel i 16, 117 entsprechenden Hebeln 127, 128, 129 verbunden sind. Diese
Hebel sind in derselben Weise wie der oberste Hebel in dem Rahmenwerk gelagert.
Ihre Drehpunkte 130,131 und 132 liegen derart in verschiedenen senkrechten Ebenen,
da.ß eine durch alle Drehpunkte hindurchgehende Linie parallel zu einer Linie verläuft,
die durch die oberen Enden der verschiedenen Pumpenzylinder hindurchgeht. Dadurch
wird erreicht, daß auf jede Pumpenstange dieselbe Kraft zur Wirkung gebracht wird.
Eine diagonal angeordnete Verbindungsstange 133 ist mit ihrem oberen Ende am äußeren
Ende des obersten Hebels 117 und mit ihrem unteren Ende am inneren Ende des
Hebels 127 angelenkt. Eine ähnliche
schräge Stange 134 befindet
sich zwischen den Hebeln 128 und 129. Der Hebel i,-Y7 ist mit dem Heb eZ i 2 8 durch
eine Stange i 3 5 verbunden, und zwar liegt diese zwischen den äußeren Enden beider
Hebel. Demnach bewegen sich die Hebel 127 und 128 stets in der gleichen Richtung,
während der obere Hebel i 16 und der untere Hebel 129 .sich zu den beiden mittleren
Hebeln 127, 128 in entgegengesetzten Richtungen bewegen. Auf diese Weise
sind die Bewegungen der verschiedenen Pumpengestänge ausgeglichen. Eine gegenseitige
Behinderung zwischen den Pumpenstangen und den Hebeln findet nicht statt, weil die
auf den Seiten der letzteren befestigten Metallplatten über die Enden derselben
hinausgehen und sich die Pumpenstangen demnach frei zwischen diesen vorspringenden
Enden der Metallplatten bewegen können. Der unterste Hebel 129 ist an seinem äußeren
Ende mit einer öffnung 136 versehen, durch welche ein Bolzen zur Verbindung
dieses Hebels mit dem Gestänge einer Antriebsmaschine hindurchgesteckt werden kann.
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In manchen Gegenden ist Maschinenkraft schwer erhältlich oder zu teuer,
während menschliche Arbeitskraft billig zur Verfügung steht. Um diesem Umstand Rechnung
zu tragen, ist auch die Einrichtung nach Abb. 7 mit einem Handantrieb versehen.
Derselbe besteht aus einer Stange 137, die mit ihrem oberen abgebogenen Ende 1 371
an der Triebstange i 14 angelerikt ist. Diese Stange i37 liegt an der den Hebeln
117, i27, i28, r29 entgegengesetzten Seite der Pumpenzylinder. In bequemer Höhe
über dem Boden ist die Stange 137 mit einem Hebel 138 verbunden, der in seiner Ausführung
den Hebeln 117, 127 usw. entspricht und aus dem Rahmenwerk nach außen vorragt. An
dem Griff kann eine Querstange in beliebiger Länge befestigt sein, an welcher eine
große Anzahl von Arbeiteraa anfassen und die Pumpen betätigen können.