DE555358C - Fluid conveyance with compressed air - Google Patents

Fluid conveyance with compressed air

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DE555358C DEM115678D DEM0115678D DE555358C DE 555358 C DE555358 C DE 555358C DE M115678 D DEM115678 D DE M115678D DE M0115678 D DEM0115678 D DE M0115678D DE 555358 C DE555358 C DE 555358C
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04FPUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
    • F04F1/00Pumps using positively or negatively pressurised fluid medium acting directly on the liquid to be pumped
    • F04F1/06Pumps using positively or negatively pressurised fluid medium acting directly on the liquid to be pumped the fluid medium acting on the surface of the liquid to be pumped

Description

Flüssigkeitsförderung mit Druckluft Es bestehen bereits Flüssigkeitsförderanlagen mit Druckluft, bei welchen eine Glocke in einen Brunnen o. dgl. eintaucht. In diese Glocke wird Druckluft eingeführt, welche die Förderung des Wassers von der Glocke nach oben bewirkt, nachdem man dieses Wasser vorgängig in die Glocke eingelassen hat. Auf diese Weise füllt und entleert sich die Glocke wechselweise. Ganz allgemein haben diese Förderanlagen mit Druckluft den Vorteil, daß sie das Wasser auf eine große Höhe heben, aber diese Förderanlagen haben nachfolgende Nachteile. Zunächst erfolgt das Auffüllen und Entleeren der Glocke wechselweise, d. h. mit Unterbrechung. Die Wasserabgabe erfolgt diskontinuierlich, und dieses ist für die Verteilung im Leitungsnetz außerordentlich nachteilig, da man einen Windkessel von sehr großer Leistung zur Ausgleichung der Wechselförderung einschalten muß.Liquid conveying with compressed air Liquid conveying systems already exist with compressed air, in which a bell is immersed in a well or the like. In these Bell is introduced to compressed air, which stimulates the water from the bell causes upwards after this water has previously been let into the bell Has. In this way, the bell fills and empties alternately. In general These conveyors with compressed air have the advantage that they have the water on a lift great heights, but these conveyors have the following disadvantages. First the bell is filled and emptied alternately, d. H. with interruption. The water release is discontinuous, and this is for the distribution in the Line network extremely disadvantageous, since you have a very large air tank Must switch on power to compensate for the alternating conveyance.

Man hat auch Förderanlagen für Flüssigkeiten vorgeschlagen, bei welchen eine Saugglocke in den Brunnen oder unterhalb des abzusaugenden Wassers eingesetzt ist. Diese Saugglocke wird durch einen Luftkompressor gespeist, welcher das Wasser in ein Schwimmergefäß drückt. Das Schwimmergefäß steht durch ein U-Rohr mit einem .Vorratsbehälter in Verbindung, von welchem aus das Wasser dem Verteilungsnetz zugeführt wird. Dieser Schwimmer betätigt den Luftkompressor. Bei diesen bekannten Flüssigkeitsförderanlagen hat man jedoch keine Mittel vorgesehen, um die Regelmäßigkeit der Pumpenarbeit zu sichern, unabhängig davon, wie lange die Wasserentnahme im Verteilungsnetz ist. Infolgedessen kann sich bei einer Verzögerung der verschiedenen voneinander abhängigen selbsttätigen Operationen die Wirkungsweise des überlaufrohres verzögern, und es ergeben sich alsdann Unregelmäßigkeiten in der Wasserabgabe.It has also proposed conveying systems for liquids in which a suction bell is inserted in the well or below the water to be sucked off is. This suction bell is fed by an air compressor, which the water presses into a float vessel. The float vessel stands through a U-tube with a . Reservoir in connection, from which the water is fed to the distribution network will. This float operates the air compressor. In these known liquid delivery systems However, no means have been provided to ensure the regularity of the pump work secure, regardless of how long the water has been withdrawn from the distribution network. As a result, if there is a delay, the various can become interdependent automatic operations delay the operation of the overflow pipe, and it then there are irregularities in the water delivery.

Die vorliegende Erfindung hat nun demgegenüber den Zweck, alle diese Nachteile zu vermeiden. Sie hat die Aufgabe, eine Wasserförderung mit Tauchglocke zu schaffen, die durch einen Luftkompressor betätigt wird. Das Wasser wird von der Tauchglocke einem Schwimmerbehälter zugeführt und durch ein Überlaufrohr einem Vorratsbehälter, von welchem aus das Wasser dem Verteilungsnetz zufließt. Der Schwimmer kontrolliert den Luftkompressor. Das Wesentliche und Charakteristische der vorliegenden Erfindung, wodurch ein Versagen unmöglich gemacht und eine vollständig gleichmäßige Wasserabgabe bei absolut selbsttätigem Betriebe ermöglicht wird, bestellt darin, daß die Durchmesser der verschiedenen Leitungen in dem Sinne abnehmen, als das Wasser durch diese Leitungen fließt, während umgekehrt das Fassungsvermögen der verschiedenen Vorratsbehälter, der Tauchglocke, des Schwimmergefäßes und des Vorratsbehälters in dem gleichen Sinne zunimmt.The present invention, on the other hand, has the purpose of all of these Avoid disadvantages. It has the task of pumping water with a diving bell that is operated by an air compressor. The water is from the Diving bell is fed to a float tank and through an overflow pipe to a storage tank, from which the water flows into the distribution network. The swimmer controls the air compressor. The essence and characteristic of the present invention, thereby making failure impossible and completely uniform water delivery with absolutely automatic operations is made possible in that the diameter is ordered of the various pipes decrease in the sense that the water flows through these pipes flows, while conversely the capacity of the various storage containers, the diving bell, the float vessel and the storage container in the same sense increases.

Die vorliegende Erfindung erstreckt sich in gleicher Weise auf ähnliche Anordnungen, die den gleichen Zweck erfüllen. Eine Förderanlage für Flüssigkeiten in Gemäßlieit der vorliegenden Erfindung ist auf der beiliegenden Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.The present invention likewise extends to the like Arrangements that serve the same purpose. A conveyor system for liquids in accordance with the present invention is to be found on the accompanying file Drawing shown in an embodiment.

In der Figur ist schematisch die Anlage in einem senkrechten Schnitt dargestellt.In the figure, the system is schematically in a vertical section shown.

Auf dem Grund des Brunnens, aus welchem man die Flüssigkeit pumpen will, ist eine Glocke i angebracht, die mit dem Brunnen durch ein Ventil 2 und ein Filter 6 in Verbindung.steht. In das Innere dieser Glocke i münden zwei Rohre, ein Rohr 3, das von dem %-orteilliaft elektrischen Motorkompressor 7 kommt, und ein Förderrohr 4.. Dieses Förderrohr taucht bis auf den Grund der Glocke i und besitzt im oberen Teil eine Abzweigung mit einem U-förmigen Siphon. Dieser Siphon 5 besitzt oben eine Öffnung oberhalb des Flüssigkeitsspiegels 17. Das Förderrohr 4 mündet in den oberen Teil eines offenen Vorratsbehälters 8, der mit einem Überlauf 9 mit dem Vorratsbehälter io in Verbindung steht. Dieser Behälter 8 hat einen Schwimmer i i, der mittels eines Drahtseiles 1 2 o. dgl. den Unterbrecherschalter für den elektrischen Stromkreis 14 des Kompressors 7 betätigt. Der Vorratsbehälter io hat eine Verteilungsleitung 15 mit einem Hahn 2o. Der Vorratsbehälter io hat ein Fassungsvermögen von mindestens dem zweifachen des Behälters 8 und auch ein wesentlich größeres Fassungsvermögen als die Glocke i. Der Querschnitt des Verteilungsrohres 15 ist geringer als der Querschnitt des Überlaufes 9 und auch geringer als der Querschnitt des Förderrohres 4. Die Anordnung arbeitet nun wie folgt: Wenn einerseits der Flüssigkeitsspiegel in der Glocke i sich in der Höhe von 16 befindet und andererseits der Schwimmerbehälter 8 und der Verteilerbehälter io leer sind, dann öffnet das Brunnenwasser infolge seines hberdruckes das Ventil 2, tritt durch das Filter 6 in die Glocke i ein. Das Wasser steigt in der Glocke i, indem die Luft durch den Siphon 5 und das Förderrohr 4 ausgetrieben wird. Der Flüssigkeitsspiegel steigt in der Glocke i bis zur Höhe 17. Weiter kann die Luft nicht mehr entweichen, und der Siphon 5 wird durch das Wasser abgeschlossen. Wenn der Schwimmerbehälter 8 leer ist, befindet sich der Schwimmer i i im Punkte I 11, und der Stromkreis 14 für den Kompressorantrieb wird geschlossen. Der Kompressor 7 fördert dann die Druckluft in das Rohr 3. Die Luft drückt dann auf den Wasserspiegel in der Glocke i und bewirkt die Förderung des Wassers durch das Rohr 4. und dessen Lberlauf in den Behälter 8, da das Ventil 2 unter der Wirkung der Druckluft sich schließt. Der Flüssigkeitsspiegel in der Glocke i sinkt von der Höhenlinie 17 auf die Höhenlinie 16 herab, und die Druckluft entweicht nun durch das Förderrohr 4. Der Druck in der Glocke i sinkt deshalb. Wenn der Luftdruck in der Glocke genügend niedrig ist, so wird wieder das Ventil 2 geöffnet und läßt das Wasser von neuem in die Glocke i, und es wiederholt sich alsdann eine neue Förderperiode. Sobald der Kompressor 7 arbeitet, füllt sich die Glocke i und entleert sich wechselweise. Das Wasser wird in den Behälter 8 gefördert. Wenn dieser Behälter 8 voll ist und der Flüssigkeitsspiegel im Punkte 18 angekommen ist, öffnet sich der Schalter 13 unter der Wirkung des Schwimmers i i; und der Kompressor steht still. Von diesem Augenblicke an hört die Förderung des Wassers in der Glocke i auf und bleibt so lange unterbrochen, als der Kompressor von neuem wieder anläuft, wobei das Inbetriebsetzen und Anlassen des Kompressors durch die Höhenlage 18 im Schwimmerbehälter 8 geregelt wird. Wenn das Wasser in dem Behälter 8 den Spiegel 18 erreicht hat, tritt der Überlauf 9 in Wirkung, und das in dem Behälter 8 vorhandene Wasser tritt in den Vorratsbehälter io ein. Während dieser Arbeit läuft der Kompressor 7 wieder an, infolge davon, daß der Flüssigkeitsspiegel 18 herabsinkt. Der Schwimmerbehälter 8 wird dann, wenn der Kompressor von neuem anläuft, wieder auf diesen Flüssigkeitsspiegel angefüllt, bis der Überlauf cgh wieder in Funktion tritt. Auf diese Weise steigt das Wasser in dem Verteilungsbehälter io bis zur Höhenlinie i9, wobei die Differenz zwischen der Höhenlinie i9 und 18 genügend gering ist, um den Überlauf 9 nicht mehr in Wirkung treten zu lassen. Von diesem Augenblicke an sind die Behälter 8 und io gefüllt, so daß man einen entsprechenden Flüssigkeitsvorrat hat und der Kompressor nicht mehr- zu arbeiten braucht. Wenn man nun durch Offnung des Hahnes 2o das Wasser durch das Abflußrohr 15 abzieht, so sinkt der Flüssigkeitsspiegel i9 in dem Behälter io, bis der Höhenunterschied zwischen der Flüssigkeit in dem Behälter 8 und in dem Behälter io das Anspringen des Überlaufes sichert, so daß von neuem Wasser gefördert wird.At the bottom of the well from which the liquid is pumped want, a bell i is attached to the fountain by a valve 2 and a Filter 6 is connected. Two pipes, open into the interior of this bell Pipe 3 coming from the% -ortilliaft electric motor compressor 7 and a Delivery pipe 4 .. This delivery pipe dips to the bottom of the bell i and has in the upper part a branch with a U-shaped siphon. This siphon has 5 at the top an opening above the liquid level 17. The delivery pipe 4 opens in the upper part of an open storage container 8, which has an overflow 9 with the reservoir io is in communication. This container 8 has a float i i, the by means of a wire rope 1 2 o. The like. The breaker switch for the electrical circuit 14 of the compressor 7 actuated. The reservoir has io a distribution line 15 with a tap 2o. The reservoir io has a capacity of at least twice the container 8 and also a much larger capacity than the bell i. The cross section of the distribution pipe 15 is smaller than that Cross section of the overflow 9 and also less than the cross section of the conveyor pipe 4. The arrangement now works as follows: If on the one hand the liquid level in the bell i is at the height of 16 and on the other hand the float tank 8 and the distributor tank are empty, then the well water opens as a result of its overpressure valve 2, enters bell i through filter 6. That Water rises in the bell i by moving the air through the siphon 5 and the delivery pipe 4 is expelled. The liquid level rises in the bell i up to the height 17. The air can no longer escape and the siphon 5 is blocked by the Water completed. When the float tank 8 is empty, the float is located i i at point I 11, and the circuit 14 for the compressor drive is closed. The compressor 7 then delivers the compressed air into the pipe 3. The air then pushes on the water level in the bell i and causes the water to be conveyed through the pipe 4. and its overflow into the container 8, since the valve 2 is under the action the compressed air closes. The liquid level in the bell i drops from the Contour line 17 down to the contour line 16, and the compressed air now escapes through the delivery pipe 4. The pressure in the bell i therefore drops. When the air pressure is in the bell is sufficiently low, valve 2 is opened again and lets that Water again in the bell i, and a new funding period is then repeated. As soon as the compressor 7 works, the bell i fills and empties alternately. The water is pumped into the container 8. When this container 8 is full and the liquid level has reached point 18, the switch 13 opens under the action of the swimmer i i; and the compressor stops. Of this For a moment, the pumping of the water in the bell i stops and stays that way Long interrupted when the compressor starts up again, starting up and starting the compressor regulated by the altitude 18 in the float tank 8 will. When the water in the container 8 has reached the level 18, the overflow occurs 9 in effect, and the water present in the container 8 enters the reservoir io a. During this work, the compressor 7 starts again as a result of the fact that the liquid level 18 falls. The float tank 8 is when the Compressor starts again, filled to this liquid level again, until the overflow cgh comes into operation again. This way the water rises in the distribution tank io up to the contour line i9, the difference between the Contour line i9 and 18 is sufficiently small that the overflow 9 is no longer in effect to kick. From this moment on the containers 8 and io are full, so that you have an adequate supply of liquid and the compressor does not needs to work more. If you now by opening the tap 2o the water through the drain pipe 15 withdraws, the liquid level i9 in the container io drops, until the difference in height between the liquid in the container 8 and in the container io ensures that the overflow starts, so that new water is pumped.

Die Anordnung weist folgende charakteristische Kennzeichen auf. Der OOuerschnitt des Abflußrohres 15 muß geringer sein als der Ouersclinitt des Überlaufes 9. Seine Förderleistung muß geringer sein als die des Überlaufes. Wenn män durch Öffnung des Hahnes 20 Wasser entnimmt, dann sinkt der Flüssigkeitsspiegel in dem Behälter io niemals so weit, daß er nicht das Anspringen des Überlaufes 9 bewirkt. Andererseits ist der Querschnitt des Überlaufes 9 geringer als der des Förderrohres 4. Das Förderrohr 4 ist stärker als der Überlauf 9. Infolgedessen ist es möglich, in dem Schwimmerbehälter 8 einen erhöhten Flüssigkeitsspiegel aufrechtzuerhalten. Alle diese gegenseitigen Beziehungen sichern eine vollständig gleichmäßige Speisung in dem Verteilungsnetz 15, obwohl das Wasser aus der Glocke i diskontinuierlich zugeführt wird und gleichgültig, wie groß die Wasserabgabe in dem Verteilungsnetz ist. Die Regelmäßigkeit der Wasserverteilung ist noch dadurch vergrößert, daß das Fassungsvermögen des Verteilerbehälters io mindestens das Doppelte des Schwimmergefäßes 8 ist. Auf diese Weise wird eine Förderanlage für Flüssigkeiten erzielt, welche mit einer abgesenkten Taucherglocke arbeitet und bei welcher die Förderung durch Druckluft bewirkt wird und wobei eine vollständig gleichmäßige, geregelte Wasserabgabe erfolgt. Die Förderkraft ist außerordentlich gering. Bewegte Teile gibt es nur in dein Luftkompressor. Hierdurch wird die Unterhaltung der Anlage außerordentlich verbilligt. Der hauptsächlichste Vorteil besteht aber darin, daß ein eigentlicher Windkessel zur Ausgleichung der geförderten Wassermenge vermieden wird.The arrangement has the following characteristic features. Of the The cross-section of the drain pipe 15 must be less than the cross-section of the overflow 9. Its delivery rate must be less than that of the overflow. If you go through Opening the tap 20 removes water, then the liquid level drops in the Container io never so far that it does not cause the overflow 9 to start. On the other hand, the cross section of the overflow 9 is smaller than that of the delivery pipe 4. The delivery pipe 4 is stronger than the overflow 9. As a result it is possible to maintain an elevated liquid level in the float tank 8. All of these interrelationships ensure a perfectly even feeding in the distribution network 15, although the water from the bell i is discontinuous is supplied and no matter how large the water output in the distribution network is. The regularity of the water distribution is increased by the fact that the The capacity of the distributor tank is at least twice that of the float tank 8 is. In this way, a conveyor system for liquids is achieved, which works with a lowered diving bell and in which the promotion goes through Compressed air is effected and with a completely uniform, regulated water release he follows. The pumping force is extremely low. Moving parts are only available in your air compressor. This makes the maintenance of the facility extraordinary cheaper. The main advantage, however, is that a real Air tank to compensate for the amount of water pumped is avoided.

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE: i. Flüssigkeitsförderung mit Tauchglocke und Druckluft unter Verwendung eines Schwimmerbehälters (8), der mittels eines Oberlaufes (9) den Vorratsbehälter (io) speist, wobei der Schwimmer (i i ) den elektrischenLuftkompressor (;) regelt, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmesser der verschiedenen Leitungen in dem Sinne, wie die Flüssigkeit verläuft, abnehmen, während das Fassungsvermögen der verschiedenen Behälter (i, 8 und io) in demselben Sinne zunimmt. z. Ausführungsform nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, d,aß der überlauf (9) gegenüber dem Förderrohr (.1) einen derartigen Querschnitt besitzt, daß die Förderleistung des Überlaufes (9) geringer ist als die Förderleistung des Rohres (q.), wobei das Wasser in dem Schwimmergefäß (8) sich bei jeder Förderung aus der Glocke (i) auf einen erhöhten Wasserspiegel einstellt. 3. Ausführungsform nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Abflußrohr (15) des Vorratsbehälters (io) gegenüber dem Überlauf (9) einen solchen Querschnitt besitzt, daß die Förderung in der Abflußleitung (15) geringer ist als die Förderung des Überlaufes (9), so daß infolgedessen ein gleichmäßiger Wasserablauf gesichert ist trotz der unterbrochenen Wasserförderung von der Glocke (i) zum Vorratsbehälter (i o) . q.. Ausführungsform nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter (io) ein Fassungsvermögen von mindestens dem Doppelten des Schwimmergefäßes (8) besitzt und dieses letztere wiederum ein größeres Fassungsvermögen als die Glocke (i) aufweist.PATENT CLAIMS: i. Liquid pumping with diving bell and compressed air using a float tank (8), which by means of an overflow (9) feeds the reservoir (io), the float (i i) the electric air compressor (;) regulates, characterized in that the diameter of the various lines in the sense of how the liquid flows, decrease while the capacity of the different containers (i, 8 and io) increases in the same sense. z. Embodiment according to claim i, characterized in that the overflow (9) opposite the conveyor pipe (.1) has such a cross-section that the delivery rate of the overflow (9) is less than the capacity of the pipe (q.), The water in the The float vessel (8) increases to a higher level with each delivery from the bell (i) Adjusts the water level. 3. Embodiment according to claim i, characterized in that that the drain pipe (15) of the storage container (io) opposite the overflow (9) one has such a cross-section that the promotion in the drain line (15) is less is than the promotion of the overflow (9), so that as a result, a more uniform Water drainage is secured despite the interrupted water supply from the bell (i) to the storage container (i o). q .. embodiment according to claim i, characterized in that that the storage container (io) has a capacity of at least twice the Float vessel (8) and this latter in turn has a larger capacity than the bell (i).
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