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Bohrlochpumpe mit doppelt wirkendem Kolben Es ist bereits eine Bohrlochpumpe
bekannt geworden, die einen an einer hohlen Kolbenstange sitzenden doppelt wirkenden
Kolben besitzt, dessen eine Seite durch ein Ventil am Zylinderboden und dessen andere
Seite durch Öffnungen im oberen Teil der Zylinderwand ansaugt. Diese Pumpe, deren
Ventile unter dein eigentlichen Zylinder liegen, weist jedoch eine Reihe von Nachteilen
auf, die ihren Wert stark beeinträchtigen.
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Ein einwandfreier Betrieb dieser bekannten Bohrlochpumpe ist deswegen
unmöglich, weil die Ventile übereinanderliegend in einem gemeinsamen Saugraum angeordnet
sind. Die Saugsäulen beeinflussen sich gegenseitig in ungünstiger Weise, auch wenn
die Ventile selbst in Ordnung sind. Wird aber eines der Saugventile z. B. durch
einen eingeklemmten Fremdkörper undicht, so stört beim Druckhub der betreffenden
Kolbenseite der durch das Saugventil in den Saugraum zurücktretende Wasserstrom
die Arbeit des oberen Saugventils in der empfindlichsten Weise, so daß auch die
regelmäßige Arbeit der noch mit einem dichten Saugventil arbeitenden Kolbenseite
ausgeschlossen ist.
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Ein weiterer schwerwiegender Übelstand muß darin erblickt werden,
daß der Weg des Wassers vom Saugventil bis zu den oberen Öffnungen, also der »schädliche
Raum«, naturgemäß überaus lang ist, und zwar entspricht diese Wegstrecke ungefähr
dem Kolbenweg zuzüglich der Baulänge des Kolbens. Die auf diese Weise vom Wasserstrom
berührte Fläche ist infolge des ringförmigen Raumes zwischen Pumpenrohr und Zylinder
ebenfalls überaus groß, und es ergibt sich daher ein so großer Reibungsweg für den
Wasserstrom, daß eine ungünstige Einwirkung auf das Arbeiten der betreffenden Pumpenseite
die unausbleibliche Folge ist.
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Zu den bereits genannten Mängeln kommt noch hinzu, daß der Kolben
und die Ventile völlig unzugänglich sind. Will man an einen dieser Teile herangelangen,
so muß erst das ganze meist sehr lange Purnpensteigrohr herausgezogen und dann das
den Pumpenzylinder darstellende Einsatzstück herausgeschraubt werden. Diese Arbeit
ist umständlich und zeitraubend und vor allen Dingen mühsam. Namentlich das Herausnehmen
des Pumpenzylinders macht große Schwierigkeiten. Ein loses Einsetzen der Ventile
ist nicht möglich, weil diese sonst infolge des Wasserdruckes wandern würden.
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Schließlich muß noch erwähnt werden, daß die bekannte Pumpe für das
untere Saugventil eine Dichtung benötigt, deren Anordnung, da sie ja ganz am Grunde
des unzugänglichen Zylinders liegt, Schwierigkeiten
bereitet. Die
Dichtungsstelle ist infolgedessen nur schwer dicht zu bekommen.
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Allen diesen Übelständen ist gemäß der Erfindung dadurch aus dem Wege
gegangen, daß über den Saugöffnungen des Pumpenzylinders das Saugventil und darüberliegend
das Druckventil der oberen Kolbenseite angeordnet sind, wobei die Saugöffnungen
durch das Saugventil und durch in der Zylinderwand befindliche Umlaufkanäle mit
dem Zylinderraum über der oberen Kolbenseite in Verbindung stehen. Die Saugventile
der beiden Pumpenseiten sind also räumlich voneinander getrennt, ebenso die zugehörigen
Saugkanäle. Die Saugwege sind denkbar kurz. Die Reibungsflächen für das strömende
Wasser und der schädliche Raum sind daher klein. Der Strömungswiderstand dieses
Saugweges ist derart gering, daß eine ungünstige Rückwirkung auf die Arbeitsweise
der Pumpe, praktisch genommen, nicht in Frage kommt.
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Es ist zweckmäßig, die Ventile der oberen Kolbenseite in einem Einsatz
mit glattem Sitz unterzubringen, der mitsamt dem Kolben leicht nach oben herausziehbar
ist. Ein Wandern des Einsatzstückes infolge des Wasserdruckes ist nicht möglich.
Wird der Zylinder über dem Kolben evakuiert, so hebt sich das im Einsatzstück unten
liegende Ventil; mehr kann sich aber nicht heben, da jetzt auf dem im Einsatzstück
oben liegende Ventil der Druck der im über dem Einsatzstück angeordneten Pumpensteigrohr
befindlichen Wassersäule ruht. Wird das über dem Kolben befindliche Wasser durch
das obere dieser Ventile hindurchgedrückt, so liegt jetzt der Druck auf dem unteren
Ventil. Das Einsatzstück muß also stets in seiner Lage beharren und kann nicht von
seinem Sitz abgehoben werden.
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Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Bohrlochpumpe im Längsschnitt
dargestellt.
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In das Bohrloch 1 wird in bekannter Weise das Pumpensteigrohr 2 eingehängt,
das mit dem Pumpenzylinder 3 durch das Zylinderstück 4 verbunden ist. Der Pumpenkolben
5 sitzt an der hohlen Kolbenstange 6, die am oberen Ende das Druckventil ? trägt
und die mit dem Gestänge 8 verbunden ist. Der Zulauf zu der unteren Pumpenseite
erfolgt durch das Saugventil 9. Das Zwischenstück 4 erhält eine oder mehrere Eintrittsöffnungen
to für die obere Pumpenseite und nimmt gleichzeitig den Einsatz 11 auf, der das
ringförmig ausgebildete Saugventil 12 und Druckventil 13 trägt.
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An Stelle dieser Ringventile können auch andere Ventile, beisielsweise
federbelastete Kugelventile o. dgl., treten. Das Einsatzstück r 1 setzt sich mit
den konischen Flächen 15 beim Einsenken in den Pumpenzylinder auf die entsprechend
ausgebildeten Stellen des Zwischenstückes -. dicht auf. Manschetten 16 dichten den
Einlauf gegen den Pumpenraum ab. Durch ein oder mehrere Umlaufkanäle 17 ist die
obere Pumpenseite mit dem Ventilraum verbunden. Das obere Ende des Einsatzstückes
nimmt noch eine Manschettendichtung 18 für die Kolbenstange auf, die im übrigen
dicht in dem Einsatzstück läuft. Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende:
Der Arbeitskolben 5 saugt das Wasser in der üblichen Weise durch das Saugventil
9 an und drückt es beim Niedergang des Kolbens durch die hohle Kolbenstange 6 und
das Druckventil 7 nach oben. Beim Niedergang des Kolbens wird gleichzeitig durch
die Öffnung to Wasser angesaugt, das Saugventil 12 angehoben, und das Wasser fließt
dann durch den Umlauf 17 auf die obere Kolbenseite. Beim Hochgang des Arbeitskolbens
5 schließt sich das Saugventil 12, das Druckventil 13 öffnet sich, und das Wasser
wird durch den Umlauf 17 in das Pumpenrohr 2 gedrückt. Der äußere Durchmesser des
Einsatzes ist so gehalten, daß die Bohrung etwas größer ist als die Bohrung des
Pumpenzylinders. Der Einsatz kann also zusammen mit dem Kolben nach oben herausgezogen
und auch wieder in die Pumpe eingesetzt werden.
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Die Pumpe kann selbstverständlich auch für jede andere Art von Flüssigkeit,
für Petroleum o. dgl., Verwendung finden. Außerdem kann die Pumpe in ähnlicher Bauart
für Schacht- und Abteufzwecke Verwendung finden.