DE6709C - Luftschleusen mit hydraulischer und mit Prefsluftförderungzur Ausführung pneumatischer Arbeiten - Google Patents

Description

1878.

Klasse 84.

ERNST ROST in DRESDEN.

Luftschleusen mit hydraulischer und mit Prersluftförderung zur Ausführung pneumatischer

Arbeiten.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 16. Juli 1878 ab.

Bei dieser neuen Luftschleusenconstruction erfolgt die Förderung entweder direct durch comprimirte Luft oder durch das Gewicht fallenden Wassers.

Dadurch werden nicht nur die, eine Dampfkesselanlage an solcher Stelle begleitenden Unannehmlichkeiten beseitigt, sondern man gelangt auch zu wesentlich vereinfachten Formen der Schleuse selbst und beschränkt überdies das Gewicht und die Bedienung der ganzen Anlage auf das äufserste Mafs.

Bei vorliegender Construction wird die zum Betrieb einer Fördermaschine und die zur Ausbalancirung, der die Arbeitskammer umgebenden Wassersäule, nöthige comprimirte Luft von gleichzeitig verschiedener Spannung, von einer Compressionsmaschine, aus einem Luftsammler und durch eine Rohrleitung beschafft. Dies wird erreicht durch ein sogenanntes Reductionsventil, welches in die Luftrohrleitung nach dem Schleusenraum eingeschaltet wird. Dies ist dem Wesen nach ein beliebig zu belastendes Ventil, dessen Gehäuse mit der Rohrleitung, von der Compressionsmaschine nach dem Fördennotor, in Verbindung steht und dessen Teller oder Klappe sich bei einem bestimmten, aber beliebig zu normirenden Luftdruck hebt und die überschiefsende Luft in die Schleuse übertreten läfst.

Das Reductionsventil A, Blatt IX, a, b, c, in Verbindung mit dem Steuerungsapparat B des Fördermotors und einem oder zwei Absperrventilen C und D bilden den sogenannten »Luftführungsapparat«, durch dessen Umstellung der Förderbetrieb im Zusammenhang mit der Luftspeisimg der Arbeitskammer den jeweiligen Verhältnissen entsprechend modincirt werden kann. Dabei können drei Fälle eintreten.

a) Der Motor arbeitet mit comprimirter Luft aus der Schleuse, deren Spannung von der jeweiligen Versenkungstiefe der Arbeitskammer bestimmt wird; auf der Aufsenseite steht dieselbe unter Atmosphärendruck.

b) Der Motor arbeitet mit comprimirter Luft dh'ect vom Compressor und entläfst die verbrauchte Luft von geringerer Spannung in die Schleuse.

c) Motor und Schleuse werden unabhängig von einander mit comprimirter Luft direct vom Compressor gespeist, und die vom Motor verbrauchte Luft entweicht in die Atmosphäre.

Bei der Luftführung a), Blatt IX, entspricht der wirksame Druck im Motor der Höhe einer Wassersäule gleich der Versenkimgstiefe. Im Fall b) wirkt die Differenz der Pressungen zwischen der vom Compressor gelieferten und der in der Arbeitskammer stehenden Luft auf den Motor und es wird daher bei gleichbleibender Spannung in der Compressionsmaschine der Betriebsüberdruck mit zunehmender Versenkungstiefe verringert. Die dritte Art c) der Luftführung ermöglicht eine von der Versenkungstiefe unabhängige Spannung der Förderbetriebsluft. Der Motor arbeitet constant mit dem im Compressor bestehenden Ueberdruck.

Construirt man nun den Luftzuführungsapparat so, dafs alle drei Luftzuführungsarten an einer und derselben Schleuse eingerichtet werden können, so werden alle Forderungen eines rationellen Betriebes erfüllt. Die Compressionsmaschine hat dann von Anfang bis zu Ende nahezu dasselbe Quantum comprimirter Luft zu liefern.

Angenommen, die Arbeitskammer A, Blatt VI₁ Fig. i, auf deren Deckel B der Pfeiler errichtet werden soll, sei an bestimmter Stelle auf die Flufssohle ab niedergelassen, die Luftschleuse C in einer den freien Wasserspiegel überragenden Höhe aufgesetzt und zwischen beide Theile das verbindende Schachtrohr D von entsprechender Länge eingefügt. Es sei ferner an einem in der Nähe befindlichen Ufer oder auf dem Pfeilergeriist oder endlich neben diesem, auf einem Schiffe montirt, eine Luftcompressionsmaschine E mit Luftsammler F₁ beide mit Wasserkühlung versehen, sowie event, eine Wasserdruckpumpe aufgestellt und durch Rohr- und Schlauchleitungen G mit der Luftschleuse verbunden.

Die durch die Luftschleuse C und das Schachtrohr D in die Arbeitskammer A eintretende comprimirte Luft verdrängt das in dieser befindliche Wasser bis auf den Grund der Arbeitskammer und stellt so unterhalb des Fundamentes einen mit comprimirter Luft erfüllten Raum her, in den die Arbeiter durch den

Schleusenverschlufs der Luftschleuse niedersteigen und unter welchem dieselben das Ausschachten der Grundmasse ausführen.

Entsprechend der beim Niederteufen zunehmenden Niveaudifferenz wird in der Arbeitskammer nach und nach höher comprimirte Luft erforderlich, und entsprechend dem tieferen Eindringen der Arbeitskammer in den Grund müssen nach und nach mehr Rohrstücke in das Schachtrohr, sowie event, neue Glieder in das Zugorgan der Fördervorrichtung eingefügt werden. Die von den Arbeitern im Innern der Arbeitskammer ausgegrabene Schachtmasse soll nun unter Anwendung von comprimirter Luft oder Wasserschwere als Betriebskraft, und zwar entweder direct oder mit Hülfe einer Winde, eines Baggerwerkes oder dergl. zu Tage ein- oder ausgefördert werden. Zu dem Zweck wird an der Luftschleuse C irgend ein Motor H angebracht, zu dessen Bewegung die von dem Compressor E kommende comprimirte Luft oder Wasser, welches in die Schleuse gedrückt wird, benutzt wird.

^: Zu Anfang des Niederteufens, wo der geringe Wasserdruck minder hoch gespannte Luft erfordert, verwendet man die unter „b", Blatt IX, erklärte Luftführung und erst, wenn die Teufe so weit vorgeschritten ist, dafs die in der Schleuse stehende Luft bei dieser Luftführung „b" einen zu grofsen Gegendruck am Kraftorgan des Motors veranlafst und in Bezug auf die Luftführung „a" der Ueberdruck der stehenden Luft gegen die Atmosphäre so grofs geworden ist, wie er zum Betrieb des Fördermotors nothwendig ist, verstellt man die Luftführung im Sinne „a". Für alle arideren vorkommenden Fälle stellt man die unter „c" erwähnte Luftführung ein und treibt mit Luft, deren Spannung unabhängig, gleich oder verschieden ist von der stehenden Luft in der Schleuse. Im Falle „b" und event, auch bei der Luftführung „c" wird bedingt, dafs die Luft höher comprimirt werde, als zur . Aufrechterhaltung des Gleichgewichtes mit dem Wasser allein nöthig wäre, da der Motor immer nur durch einen einseitigen Ueberdruck in Bewegung erhalten werden kann. Somit steigert sich dann auch die bei der Compression frei werdende Wärme. Dieselbe kommt aber, so weit sie nicht schon durch das Kühlwasser absorbirt wird, nur im Compressor, in der Rohrleitung und im Fördermotor zur Wirkung, da die Luft, nach Mafsgabe der beim Uebertritt aus dem Motor oder aus dem Reductionsventil in die Luftschleuse stattfindenden Expansion, sich wieder abkühlt, und deshalb werden die in der Luftschleuse und in der Arbeitskammer befindlichen Leute von dem Einfiufs höher, als unbedingt nöthig, gespannter Luft nicht belästigt. Im Falle „a", Blatt IX, wo die Förderbetriebsluft aus der Schleuse entnommen wird, soll dann an das Wechselventil D ein Schlauch angeschlossen werden, welcher bis auf den Grund der Arbeitskammer niederreicht. Auf diese Weise wird nicht die gute, vom Compressor frisch zugeführte, sauerstoffreiche Luft, sondern die durch Ausdünstungen und Verbrennungen mit Kohlensäure etc. durchsetzte Luft in der Arbeitskammer aufgesaugt und zum Austritt gebracht. Man erzielt also mit dieser Betriebsanordnung' eine lebhafte Ventilation und macht dieselbe dadurch in sanitärer Beziehung zu Gunsten der Mannschaften nutzbar.

Eine Luftschleuse mit Förderung durch comprimirte Luft ist auf Blatt X dargestellt. Dabei zeigt:

Fig; 3 den Grundrifs des unteren Theiles der Schleuse; · .

Fig. 4 den Grundrifs des oberen Theiles der Schleuse;

Fig. 5 die Einrichtung der Luftschleuse während der Betoneinfiihrung. .

Die Luftschleuse, als ein Gehäuse betrachtet, besteht aus fünf einzelnen Kammern, nämlich:

A der Förderkammer, bestimmt zur Aufnahme der Bedienungsmannschaften der Fördermaschinen zur Vermittelung des Verkehrs; sie ist versehen mit Sicherheitsapparaten;

B der Windekammer; .

C der Einsteigekammer, durch welche das Ein- und Ausfahren der Mannschaften erfolgt und durch welche Werkzeuge, Materialien und dergleichen ein- und ausgeführt werden;

D und D¹ den Entleerungsschleusen; sie dienen zum Ueberführen der Schachtmasse aus dem Schleusenraum ins Freie;

E und E^ den Luftschleusen zum Einbringen des Betons von aufsen in die Arbeitskammer.

Bei der in Rede stehenden Luftschleuse machen die ersten zwei. Kammern den Obertheil aus und die übrigen gehören zum Untertheil der Schleuse, während die Behälter D und D'¹ bezw. E und i?¹ sowohl als. Entleerungsschleusen, als auch als Betonschleusen zu benutzen sind. Alle diese Theile, sowie auch die elliptisch -cylindrische Schachtrohrstutzen F sind in der Hauptsache aus Eisenblech oder einem anderen passenden Material gefertigt und durch Nietung bezw. Verschraubung etc. hermetisch verbunden.

Die Förderkammer A ist ihrer Grundform nach oberhalb mit einer, eine luftdicht eingesetzte starke Glaslinse a, Fig. 4, enthaltenden Blechwand abgedeckt und mit dieser durch Versteifungswinkel b verbunden. Unten schliefst sich ein etwas eingezogener kurzer Cylinder G an, welcher bei c durch einen Flantsch oder auf andere Weise mit dem Schleusenuntertheil verbunden ist. ■

An der oberen Abdeckung der Förderkammer A schliefst sich die Windenkammer B an, welche ihrerseits einen cylindrischen, oberhalb mit einem Blechwinkel abgedeckten und durch Glaslinsen a' erleuchteten Raum umschliefst.

Die Einsteigekammer C ist in Fig. 3 im Grundrifs als ein unvollständiger Kreis gezeichnet, in Fig. 2 und 5, Blatt X, aber nur angedeutet. Sie schliefst sich an die cylindrische Umfassungswand H des Schleusenunter-

theiles an und ist durch zwei Stirnplätten begrenzt. . ■ ·

In der Zwischenwand zwischen Einsteigekammer und Schleusenuntertheil befindet sich eine Oeffnung, welche an der Innenseite von H durch eine Thür d, welche durch den Luftüberdruck in der Schleuse angedrückt und vermittelst einer Gummieinlage oder eines anderen Stoffes abgedichtet wird. Gegenüber d bei d\ Fig. 3, ist eine eben solche Thür zu denken, welche mit der vorgenannten zusammen den Schleusenverschlufs für Personenverkehr nach und von der Schleuse und der Arbeitskammer bildet.

Diesem Verkehr dienen auch die Bühnen e und die Fahrten f, welche hier angebracht sind und in gleicher Weise durch das ganze Schachtrohr laufen.

Die Entleerungs- bezw. Betoneinführungs-Schleusen D D^x bezw. E E\ sind Behälter, welche seitlich durch die Cylinderflächen α β γ und a' β' γ' der äufseren Umfassung H des Schleusenuntertheiles, andererseits durch die an H angenieteten Cylinderflächen αδγ und α ¹^¹/¹, Fig. 3, Blatt X, begrenzt sind. Oberhalb schliefst sich an dieselben je ein Hals g und g' an, welcher oben eine durch Deckel h und h^x mit Dichtung verschliefsbare Oeffnung bildet. Unterhalb sind die genannten Behälter durch ein Bodenblech J, welches den Uebergang zwischen dem kreiscylindrischen Mantel H und dem elliptisch-cylindrischen Schachtrohrstutzen F bildet, abgeschlossen.

An dem Bodenblech J, so weit es die untere Begrenzung der Entleerungsschleusen bildet, sind aufserhalb die Deckel i und i ' angebracht, welche, wie die oberen Deckel h und hⁱ mittelst einer Scharnierschraube und Flügelmutter, mit ihrer Dichtung gegen einen abgedrehten und. an J befindlichen Kranz angeprefst werden. Ein paar entsprechende Schleusenthüren k und k' befinden sich unten in den verticalen, einander zugekehrten Wänden der genannten Entleerungsschleusen.

Die Thüren h und i bezw. h'. und i' bilden den Schleusenverschlufs für Benutzung der Behälter D und D' als Entleerungsschleusen, die Thüren h und k bezw. h' und k' den, Schleusenverschlufs für die Benutzung der . Behälter als Betoneinführungsschleusen.

Als Betriebsvorrichtung dient im vorliegenden Falle beispielsweise ein sogenannter Kapselradmotor K, also eine rotirende Maschine, welche hier auf der oberen Abdeckung der Förderkammer, seitlich von der Windenkammer B montirt ist, und durch comprimirte Luft getrieben wird.

Beide Luftein - und Austrittsöffnungen des Motors sind durch Rohre Z und Z¹ mit dem Luftführungsapparat verbunden.

Derselbe besteht aus:

1. dem Reductionsventil L, . ,

2. dem Umsteuercylinder M, und

. 3. den zwei Wechselventilen N und iV¹,

Das Reductionsventil L ist hier ein Doppelsitzventil mit Gummi- oder anderer Dichtung, schliefst sich an das mit Schlauchstutzen versehene Luftleitungsrohr an und trägt an seiner Führungsspindel eine Verlängerung zur Aufnahme von Gewichtscheiben.

In dem Umsteuercylinder · M sind zwei ausgebohrte, von seitlichen Oeffnungen durchbrochene Rothgufsfutter eingesetzt und in diesen schiebt sich ein Kolben m, entsprechend der Bewegung der Hebelverbindung 0 f q, auf und nieder, wodurch bewirkt wird, dafs die Kapselräder sich nach der einen. oder der entgegengesetzten Richtung umdrehen, event, dafs der Motor in seiner Drehungsgeschwindigkeit moderirt oder zum Stillstand gebracht wird.

Die Wechselventile N und N¹ sind eine Art Absperrventile mit je zwei Oeffnungen und_: Sitzflächen, welche durch einen Teller η bezw. n^l abwechselnd verschlossen werden können.

Der Steuercylinder, welcher beim Ausbetoniren der Arbeitskammer nicht gebraucht wird, befindet sich mit dem zugehörigen Wechselventil am Obertheil der Schleuse, während das Reductionsventil, das zugleich als Rückflufsventil für die in die. Schleuse tretende Gleichgewichtsluft benutzt wird, mit dem anderen Wechselventil am Untertheil der Luftschleuse angebracht ist. Aufserhalb der Schleuse sind die betreffenden Apparate durch ein Rohr r verbunden.

Die Fördervorrichtung besteht aus der in entsprechenden Wandlagern der Windenkammer drehbar gestützten Förderwelle u, dem Kettenrad P und dem Stirnrad T, ferner aus der Scharnierkette R mit den Kübeln Q und Q¹.

Die Uebertragung zwischen Motor und Förderwelle bewirkt im vorliegenden Beispiel ein doppeltes Stirnradvorgelege mit der Vorgelegewelle, f. S und S¹ sind zwei Schüttblecne, welche sich bei ν und ν' in Scharnieren drehen und durch kleine Hebel w und w' mit ihren unteren Enden über den Rand der Entleerungsschleusen gestellt werden können (s. Fig. 1 S¹).

Kurz unter dem oberen Ende des Schleusenuntertheiles H bemerkt man noch eine horizontale Scheide V, welche in ihrer Mitte, Fig. 3, eine Oeffnung hat. Um den Rand dieser Oeffnung ist von Profileisen eine Kante gebildet, und gegen dieselbe legt sich die Dichtung eines entsprechend gestalteten Deckels U, Fig. 2 und 5, an, mittelst dessen man den Schleusenuntertheil für sich abschliefsen kann.

Nimmt man nach Beendigung des Niederteufens, den die Förder- und Windenkammer, sowie Motor und Fördervorrichtung enthaltenden Obertheil ab, so ist die Luftschleuse zum Ausbetoniren der Arbeitskammer und des Schachtlohres eingerichtet, wie es Fig. 5, Blatt X, veranschaulicht. Die anfangs zur Ausführung der Schachtmasse benutzten Schleusen D und D' dienen in solchem Falle zur Einführung des Betons, und das entlastete Reductionsventil L

Fig. 5, wirkt nur als Rückflufsverhinderungsventil.

Angenommen, die Arbeitskammer sei bis auf den Grund des Gewässers niedergelassen und stehe mit ihrer Unterkante z. B. 2 m vertical unter dem Wasserspiegel. Es sei ferner die Luftcompressionsmaschine in Thätigkeit gesetzt; dieselbe liefere die atmosphärische·Luft auf 1,3 Atmosphären verdichtet, abgekühlt in den Luftzuführungsapparat LMN der Schleuse. Das Wechselventil TV¹ steht wie in Fig. 2 bezw. Fig. 5, Blatt X, und das Reductionsventil L ist unbelastet. Die bei / durch L eintretende Luft verdrängt mit einem Ueberdruck von 1,3 —1,2 = Oi, Atmosphären das in der Arbeiskammer stehende Wasser bis auf den Grund. Nach Erledigung weiterer Vorbereitungsarbeiten soll nun das Ausschachten und Ausfördern der Grundmasse beginnen. Zu dem Zweck läfst man den Compressor verstärkt arbeiten, so dafs er vielleicht Luft von drei Atmosphären Pressung liefert; dann belastet man das Reductionsventil L, Fig. 2, Blatt X, so schwer, dafs es die Prefsluft von 3 — 1,2 = 1,8 Atmosphären Ueberdruck nicht durchläfst. Mit dem Teller des Wechselventiles JV¹ verschliefst man die Oeffhung y' und mit η die Oeffhung y.

Die comprimirte Luft nimmt ihren Weg über x^% und durch das Rohr / und Z nach der oberen Seite der Kapselräder des Motors K, dreht dieselben entgegengesetzt den Richtungen der gezeichneten Pfeile um und tritt an der Unterseite durch das Rohr Z¹ und durch die Kanäle 2¹ über χ in die Schleuse, woselbst sie bis auf 1,2 Atmosphären Spannung expandirt. Durch Umdrehung der Kapselräder wird die Förderwelle u in Rotation versetzt und dadurch die Kübel Q und Q¹ auf- und niedergefördert. Ist dieser Lauf beendigt, so bringt man mittelst der Hebelverbindung q 0 p den Steuerkolben m in seine mittlere Stellung, schliefst also den Luftzutritt nach dem Motor ab. Durch Umkippen entleert man nun Q in die Schleuse D', während Q^l in der Arbeitskammer gefüllt wird und die während der Förderpause gelieferte Prefsluft tritt, nachdem sie das Reductionsventil gehoben hat, direct durch L in die Schleuse ein. . Bei der nächstfolgenden Förderung mufs sich nun die Förderwelle in umgekehrter Richtung umdrehen. Deshalb stellt man den Steuerkolben Ot in seine tiefste Lage; die Luft zur Förderung geht dann von / über χ \ r, ζ' und Z¹ in den Motor und die Kapselräder drehen sich . in Richtung der Pfeile, Fig. 2, Blatt X. ■

Ist die Entleerungsschleuse D' bis oben angefüllt, ; so schliefst man den Deckel A¹ derselben, öffnet dagegen h und füllt die nächsten Kübel in D, während gleichzeitig D¹ durch i¹ entleert wird.

Entsprechend der Ausschachtung im Grunde sinkt die Arbeitskammer tiefer, die stehende Luft in derselben nimmt an Dichtigkeit zu und ebenso vergröfsert sich der Gegendruck im Motor und am Reductionsventil. Man steigert nun die Arbeit des Compressors, so dafs er, wenn die Versenkung 1 m vorgeschritten ist, anstatt 3 Atmosphären stark verdichtete Luft solche von 3,1 Atmosphären Spannung liefert, und so arbeitet man fort, bis man auf 10,3 m Tiefe unter Wasser angelangt ist. Bei weiter fortzusetzender Versenkung stellt man den Luftführungsapparät so, wie in Fig. 2, Blatt X, gezeichnet, läfst also die auf etwa 2 Atmosphären Spannung comprimirte Luft zuerst durch das unbelastete Reductionsventil in die Schleuse eintreten, speist von hier aus den Motor durch den erwähnten, am Wechselventil JV anzubringenden Schlauch mit comprimirter Luft aus der Tiefe und führt diese zum Betrieb desselben benutzte und in der Arbeitskammer verbrauchte Luft über r und y' in die Atmosphäre. , Mit zunehmender Versenkungstiefe, z. B. bis auf 20 m unter dem Wasserspiegel, wird auch die Pressung der Luft wieder bis auf 3 Atmosphären Spannung zu erhöhen sein, so dafs der Motor zuletzt mit 2 Atmosphären Ueberdruck arbeitet.

Ueberdies kann man aber auch durch die Belastung des Reductionsventiles den Betriebsüberdruck so reguliren, dafs derselbe im Motor unverändert wirkt. Man. schliefst alsdann die Oeffnung y^l und läfst je nach Bedarf die aus dem Motor abgehende Luft entweder durch χ in die Schleuse oder durch y in die Atmosphäre übertreten.

Luftschleuse mit hydraulischer Förderung (Blatt VIII).

Fig. 4 zeigt den Grundrifs der Luftschleuse, Es bedeutet:

A die Förderkammer,

B das oberste Schachtrohr,

C die Windenkammer,

D die Entleerungsschleuse,

E -E¹ die Betonschleusen,

F die Einsteigekammer.

Die Grundlage für die Construction der Luftschleusen mit hydraulischer Förderung beruht in einer Ausgleichung der Förderlast durch Wassergewicht, welches mit der Förderlast an einer Rolle wirkt. /

Auf Blatt VIII bemerkt man zwei Rohre a und a', welche bis auf den Grund der Arbeitskammer niederreichen und daselbst in eine Wasserlache eintauchen.

Die oberen Enden dieser Rohre münden in einer Höhe wenig unter dem Wasserspiegel in einen Behälter GG¹, der durch zwei verticale Scheidewände in zwei Theile getrennt wird. Dieselben sind je mit einer Rückflufsverhinderungsklappe versehen. Von dem Boden dieses Behälters aus gehen dann zwei Rohre M und M¹ nach oben und sind dort mit den beiden cylindrischen Gefäfsen ZT und H¹ verbunden; gleichzeitig wird durch die Luftleitung b b¹ c d, in welche bei c ein Vierwegehahn eingeschaltet ist, noch eine Communication zwischen dem unteren Behälter G G¹ und den

Gefäfsen ZfZf¹ 'einerseits, sowie mit dem Schleusenraum und der Atmosphäre andererseits möglich gemacht. Unterhalb der oberen Schleusenabdeckung sind die Behälter ZfZf¹ durch ein Rohr e verbunden und mit Klappen f und/ ', sowie mit Zeigervorrichtungen Kund K \ und einem drehbaren Ablaufrohr g versehen. Im Innern dieser Wasserbehälter befinden sich Schwimmer ZZ¹, welche mit der Zeigervorrichtung verbunden sind. Das Küken des Vierwegehahns c wird von Hand mittelst des Hebels J und die Bandbremse N durch den Fufshebel P in Function gesetzt.

Die Steigrohre α und a¹ bilden mit der äufseren Umgebung communicirende Rohre, und wenn daher, wie gezeichnet, der Behälter G durch h und c mit der Atmosphäre in Verbindung gebracht ist, so steigt das Wasser in a aufwärts und füllt G und event, das Luftrohr b bis zur Höhe des äufseren Wasserspiegels. Während dessen drückt die in der Schleuse und in der Arbeitskammer befindliche comprimirte Luft, Fig. ι, durch d, c und b^l auf den Wasserspiegel im Behälter G¹, verschliefst somit die Klappe am oberen Ende des Steigrohres a¹ und drückt das in G¹ befindliche Wasser in den auf der Förderkammer angebrachten Cylinder Zf¹, vorausgesetzt, dafs die Luft eine dieser Hubhöhe entsprechende Spannung besitzt. Wenn dann If' beinahe voll ist, so hebt sich der Schwimmer Z' und stellt den Zeiger K^x auf ,,Voll", während gleichzeitig die im Deckel von Zf' befindliche Oeffhung des Luftrohres verschlossen wird.

Während der Förderpause entleert sich das Gefäfs Zf in den bei der darauf folgenden Förderung niedergehenden Kübel O, indem die . Prefsluft durch d und c auch über den Schwimmer Z gelangt, den auf der Klappe / ruhenden Ueberdruck aufhebt und veranlafst, dafs das Wasser, infolge seines eigenen Gewichtes, durch f und g abfliefsen kann. Sobald der Kübel O so viel Wasser aufgenommen hat, als zur Ueberwindung der Förderlast (welche während der Pause auf dem Grund der Arbeitskammer in den anderen Kübel eingegeben wurde), sowie der Bewegungswiderstände nothwendig ist, so geht der erstere nieder und zieht den zweiten Kübel nach oben. Sowie der Kübel anfängt, sich zu bewegen, stellt man den Handhebel J auf „/" um und schliefst den Lufthahn d. Damit unterbricht man die Entleerung von Zf, indem die in diesem Gefäfs befindliche Luft sich mit der Atmosphäre ausgleicht und der Ueberdruck der Schleusenluft an der Klappe / zur Wirkung kommt. Mit der Bremse NP hält man einerseits die Kübel O O¹ während der Förderpause in ihren bezüglichen Stellungen fest, andererseits bedient man sich derselben nach Bedürfnifs zum Zweck der Moderirung der Förderbewegung.

Am Ende der Förderbewegung wird der aufbewegte Kübel oben in die Abfallschleuse entleert, und der niedergeförderte Kübel giebt beim Umkippen sein'Wasser wieder ab. Nach erfolgter Entleerung des oben befindlichen Kübels bewirkt man das Wiederfüllen desselben mit Betriebswasser, während der untere mit Grundmasse vollgeschaufelt wird. Das Betriebswasser entnimmt man, nachdem das Ablaufrohr g mit seiner Ausgufsöffnung vertical über den zuletzt aufgeförderten Kübel gedreht worden ist, und nachdem man den Hahn d wieder geöffnet hat, aus dem Füllcylinder Zf¹. In demselben Zeitabschnitt füllen sich die Behälter G¹ und Zf mit Wasser an, und die periodische Förderung geht sonach ununterbrochen fort, bis die Entleerungs- oder Abfallschleuse ganz gefüllt ist und ein Abführen der darin angesammelten Grundmasse nöthig wird.

Die Handhabung der Fördervorrichtung besteht hier in dem Oeffnen und Schliefsen der Hähne c und d, Drehen des, Abflufsrohres und Ausschütten des Kübels, sowie in dem Einsetzen der Bremse.

Eine eigentliche Maschine als Motor ist bei dieser Schleuse nicht in Anwendung; es wird daher auch die zur Ueberwindung der Bewegungswiderstände nöthige Arbeit nicht unwesentlich reducirt. Die Luft wird nur so hoch comprimirt, wie es die Förderteufe erfordert.

Diese Schleuse eignet sich vorwiegend zu Gründungen in gröfseren Wassertiefen.

Die Haupttheile dieser vorliegenden Schleusenconstruction sind:

I. Die Fördervorrichtungen.

a) Zweikübelförderung, Blatt I bis IV und VIII bis X;

b) Baggerförderung, Blatt V bis VII.

II. Die Betriebsvorrichtungen.

a) Mit Motor:

1. Zwillingsmaschine mit festliegendem Cylinder, Blatt I;

2. Zwillingsmaschine mit oscillirendem Cylinder, Blatt II;

3. Dreikolbenmaschine, Blatt III;

4. Rotirende Maschine, Blatt IV und X;

5. Einfach wirkender Hebecylinder, Blatt V bis VII.

b) Ohne Motor:

1. Zwei getrennte Behälter, welche durch die comprimirte Luft mit Wasser gefüllt werden, Blatt VIII;

2. Ein gemeinsamer Behälter, welcher vermittels einer Wasserdruckpumpe gespeist wird, Blatt IX.

III. Die Umsteuerungsvorrichtungen,
a) Handsteuerungen:

1. Vierwegehahn, Blatt I und VIII;

2. Doppelkolbenschieber, Blatt IL IV, VI, VII und X;

3. Oscillirender Sternschieber, Blatt III;

4. Muschelschieber, Blatt V;

5. Ausgufshahn, Blatt IX.

b) Selbstthätig wirkende Steuerungen:

ι, Stofssteuerung, Blatt V und VII;
2. Kataraktsteuerung, Blatt VII.

IV. Die Betriebsübertragung.

a) Mit Vorgelege:

1. Mehrfaches· Stirnradvorgelege mit Ausrückgetriebe, Blatt I;

2. Einfaches Stirnradvorgelege, Blatt II;

3. Schneckenrad vorgelege, Blatt III;

4. Doppeltes Stirnradvorgelege, Blatt IV und X;

5. Zahnstange mit Getriebe, Blatt V und VI;

6. Zahnstange mit Getriebe und Kettenradvorgelege, Blatt VII.

b) Ohne Vorgelege:

Blatt VIII und IX.

V. Die Schleusen mit:

a) der Förderkammer; ·

b) der Windenkammer;

c) der Einsteigekammer;

d) der Entleerungsschleuse;

e) der Betonschleuse.

VI. Das Reductionsventil.

1. Combinirtes Membran - Kolbenventil, Blatt I;

2. Doppelsitzventil/ Blatt II, III, IV, V, VII und X;

3. Klappenventil, Blatt VI.

VII. Die Specialapparate.

1. Betonfüllrohr, Blatt III und IV;

2. Schleuseneinsatz zur Betoneinführung, Blatt V;

3. Schleuseneinsatz zur Einführung langer Gegenstände, Blatt VI.

Die wesentlichen Punkte der in der vorstehenden Beschreibung und auf den beiliegenden Zeichnungen in detaillirter Ausführung dargelegten Erläuterungen sind nun folgende:

Die Grundlage für meine neue Luftschleusenconstruction besteht in der Anwendung von comprimirter Luft und beziehentlich von fallendem Wasser zum Betrieb der Förderung bei pneumatischen Arbeiten. Bei Förderung mittelst geprefster Luft gestalten sich die Verhältnisse am einfachsten und vortheilhaftesten, wenn man den Fördermotor in directer Verbindung mit der Schleuse und der daran befindlichen Fördervorrichtung anordnet und denselben mit Luft von demselben Compressor, welcher die Luft für die Arbeitskammer liefert event, mit Luft aus der Arbeitskammer direct speist. In die gemeinschaftliche Rohrleitung wird ein Apparat eingeschaltet, vermöge dessen die richtige Führung, Vertheilung und Druckregulirung der Prefsluft bewirkt wird, und anfserdem ein Behälter, in welchem sich ein gröfseres Quantum Luft ansammeln und abkühlen kann.

Eine praktische Wasserförderung für Luftschleusen ergiebt sich, wenn man mit der Schleuse ein oder bezw. mehrere Wasserreservoire unmittelbar verbindet und je einen mit Schachtmasse gefüllten Kübel durch ein entsprechendes Gewicht Wasser ausgleicht.

Vortheile der Construction sind: Einfache, gedrängte, stabile Form, sowie relativ geringes Gewicht und leichte Transportfähigkeit der ganzen Schleusen. Dieselben lassen eine gute, die Arbeiter nicht belästigende Beleuchtung und Ventilation zu und sind mit Sicherheitsvorrichtungen versehen. Der Betrieb der Schleusenförderung ist einfach, billig und übersichtlich, erzeugt keine starken Erschütterungen der Schleuse und des Schachtrohrers, erfordert wenig Bedienung und liefert in gegebener Zeit ein möglichst grofses Förderquantum. Durch den Schleusenverkehr überhaupt geht möglichst wenig Luft verloren; die Communication unter den Arbeitern erleidet keine Unterbrechung und findet ohne Schwierigkeiten statt.

Sehr nützlich sind die Specialapparate, welche zum Ein- und Ausbringen von umfangreichen Baumaterialien, Hülfsmaschinen oder Werkzeugen, besonders bei unvorhergesehenen Vorkommnissen, aufserordentlichen Terrainschwierigkeiten, etwaigen Beschädigungen an der Arbeitskammer u. s. w. anzuwenden sind.

Claims (3)

Patent-Ansprüche:

1. Luftschleusen, an welchen ein zum Betrieb der Schleusenförderung bestimmter und mit Prefsluft zu betreibender Motor unmittelbar und in Verbindung mit einem Luftführungs- und Regulirappa^at so angeordnet ist, dafs je nach Bedürfnifs . .

a) mit (verbrauchter) Prefsluft aus der Schleuse, bei Gegendruck durch die Atmosphäre,

b) mit Prefsluft direct vom Compressor (bezw. Luftsammler), bei Gegendruck durch die Schleusenluft oder

c) mit Prefsluft direct vom Compressor (bezw. Luftsammler) und bei Gegendruck durch die Atmosphäre

im Fördermotor gearbeitet werden kann, Blatt I—VH und X.

2. Luftschleusen, versehen mit Behältern, aus denen für den Betrieb der Schleusenförderung in dieselben gehobenes Wasser, zum Zweck dynamischer Ausgleichung der Förderlast, frei fallend in geeignete. Organe einer Fördervorrichtung abgelassen wird, Blatt VIII und IX.

3. Luftschleusen, bestehend aus einem separat abhebbaren, die. Fördervorrichtung enthaltenden Obertheil und einem Untertheil, welcher mit zwei, nach Entfernung des Schleusenobertheiles, ohne weiteres als Betonschleusen zu benutzenden Entleerungschleusen und mit Einsteigekammer ausgestattet ist, Blatt IX und X.

Hierzu 10 Blatt Zeichnungen.