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Druckluftflüssigkeitsheber Es sind bereits Druckluftflüssigkeitsheber
bekannt, bei denen das Flüssigkeitseinlaßventil, das Drucklufteinlaßventil und das
Entlüftungsventil beim Hubwechsel gleichzeitig betätigt werden. Die Hübe dieser
drei Ventile fallen also zeitlich zusammen. Infolgedessen befinden sich alle drei
Ventile während der Zeitdauer des Öffnens oder Schließens gleichzeitig in einer
mehr oder weniger geöffneten Stellung, was folgende Nachteile hat.
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Zu Beginn der Flüssigkeitsförderung(Ausstoßperiode) wird beim Öffnen
des Preßlufteinlaßventils ein Teil der einströmenden Preßluft so lange durch das
noch nicht geschlossene Entlüftungsventil unbenutzt entweichen, bis das Entlüftungsventil
vollständig geschlossen ist.
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Ebenfalls wird ein Teil der im Hebergefäß befindlichen Flüssigkeit
durch das Flüssigkeitseinlaßventil so lange wieder zurückfließen, bis das letztere
ganz geschlossen ist.
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In beiden Fällen geht Preßluft unbenutzt verloren. Im zweiten Fall
wird außerdem noch die Heberfüllung vermindert.
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Die gleichen Verluste treten zu Beginn der Füllperiode ein, weil gleichzeitig
das Flüssigkeitseinlaßventil sowie das Entlüftungs-N entil geöffnet und das Preßlufteinlaßventil
geschlossen werden, also wieder alle drei Ventile zur selben Zeit während der Dauer
der Ventilhübe geöffnet sind.
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Die Erfindung vermeidet diesen Übelstand dadurch, daß die genannten
drei Ventile nicht gleichzeitig, sondern zeitlich nacheinander in einer bestimmten
Reihenfolge betätigt werden.
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Fig. i zeigt einen Längsschnitt des Hebers im Augenblick der begonnenen
Füllperiode. Fig.2 zeigt denselben Längsschnitt im Augenblick der begonnenen Ausstoßperiode.
Während der Füllperiode tritt die zu hebende Flüssigkeit, in welche das Hebergefäß
17 vollständig eintaucht, durch das geöffnete Flüssigkeitseinlaßventil 2i in das
Gefäß ein. Der, eintretenden Flüssigkeitsmenge entsprechend entweicht gleichzeitig
die im Gefäß befindliche Luft durch das geöffnete Entlüftungsventil io ins Freie.
Dieser Vorgang dauert so lange, bis das Gefäß gefüllt ist. Mit dem Steigen des Flüssigkeitsspiegels
im Gefäß steigt auch der Schwimmer 2o von seiner Tiefst- in seine Höchstlage. Hier
angekommen, bringt er mit Hilfe des Steuerorgans 7 Preßluft auf den Kolben 3 des
Druckluft-Servomotors, indem er das Steuerorgan 7 in die in Fig. 2 gezeichnete Stellung
bewegt. Sobald der auf. den Kolben wirkende Preßluftdruck - die -zur- Überwindung
der ihr entgegenwirkenden Spannkraft der Feder 13 erforderliche Höhe erreicht hat,
bewegt sich der Kolben abwärts und schließt das Flüssigkeitseinlaßventil 21 durch
Aufsetzen des am unteren Ende der Kolbenstange 12 befestigten Ventiltellers, dessen
Öffnungshub geringer ist als der des Entlüftungsventils. Die Bolzenverbindung ig
besitzt in axialer Richtung einen Spielraum, der die Weiterbewegung des Kolbens
gestattet, und zwar um das zum restlichen Schließen
des Entlüftungsventils
io und 3 und zum Öffnen des Preßlufteinlaßventils io erforderliche Maß.
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Der Ventilsitz des Entlüftungsventils und der Ventilteller des Preßlufteinlaßventils
sind in einem einzigen beweglich angeo#flneten Konstruktionsteil io vereinigt, welchSs@
als ein entlasteter Rund- oder Rohrschieber' bezeichnet werden kann. Das wesentlich
Neue besteht darin, daß sein Ventilsitz, zum Entlüftungsventil gehörend, bewegt
wird und daß sein Ventilteller, zum Preßlufteinlaßventil gehörend, mit einer als
Schiebermuschel dienenden Rille versehen ist, so daß der Durchflußquerschnitt des
Preßlufteinlaßv entils ein Ringquerschnitt ist. Diese beschriebene .Ventilkonstruktion
sowie die erwähnte, mit axialem Spiel versehene Bolzenverbindung ig bilden einen
Hauptteil der Erfindung, weil durch sie sowohl die zeitliche Aufeinanderfolge in
der Betätigung der drei Ventile als auch die Einhaltung einer ganz bestimmten Reihenfolge
in der Betätigung dieser Ventile ermöglicht wird.
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Hat der Kolben 3 bei seiner Abwärtsbewegung das Entlüftungsventil
geschlossen, so wird zunächst ein kurzer Stillstand in seiner Bewegung eintreten,
bis der Luftdruck über dem Kolben so weit angewachsen ist, daß auch die Kraft der
Feder i i überwunden wird. Erst dann öffnet das Preßlufteinlaßventil,.
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Die einströmende Preßluft drückt den Hebergefäßinhalt durch das Tauchrohr
15, das Rückschlagventil 8 und die Steigeleitung 6 zur Ausflußstelle, wobei der
Flüssigkeitsspiegel und der Schwimmer 2o von der Höchst- in die Tiefstlage gelangen.
Hier angekommen, bringt der Schwimmer das Steuerorgan 7 in die in Fig. i gezeichnete
Stellung, -wodurch der Zylinderraum oberhalb des Kolbens 3 mit der Außenluft in
Verbindung tritt. Der Preßluftdruck über dem Kolben sinkt. Zunächst wirken die beiden
Federn ii und 13 vereint und bewegen den Rohrschieber io -sowie gleichzeitig den
Kolben 3 um das Maß der Eröffnung des P reßlufteinlaßventils aufwärts. Eine Voreilung
des Kolbens gegenüber dem Rohrschieber wird dadurch vermieden, daß die Spannkraft
der Feder i i größer (etwa doppelt so groß) als die der Feder 13 ist.
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Alsdann bewegt allein die Feder 13 den Kolben 3, dessen untere Fläche
als Ventilteller ausgebildet ist, weiter aufwärts, wodurch das Entlüftungsventil
geöffnet wird und ein.-Druckausgleich:zwischen dem Gefäßinnern> und der Außenluft
stattfindet.. Hierdurch wir d das Flüssigkeitseinlaßventil entlastet und sein Öffnen
erleichtert, welches anschließend erfolgt, sobald der Kolbenweg die Größe des Bolzenspiels
ig erreicht hat und das Spiel von neuem beginnen kann.
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Zusammenfassend werden folgende Vorteite durch die Erfindung erzielt:
-% Vergrößerung des Wirkungsgrades, indem 'keine Preßluft mehr unausgenutzt verlorengeht
und kein Rückströmen von Flüssigkeit aus dem Hebergefäß durch das Flüssigkeitseinlaßventil
mehr erfolgen kann.
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Sanftes Aufsetzen der Ventilteller, indem ein allmählicher Ausgleich
zwischen der Kolbenkraft und den Federgegenkräften stattfindet.
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Ruhiger, störungsfreier Gang des Hebers. Entlastung des Flüssigkeitseinlaßventils
vor dem Beginn seines öffnens. Infolgedessen werden die Gestängekräfte verringert,
so daß Kolben und Federn kleiner bemessen werden können.