DE803148C

DE803148C - Pneumatic fluid lifters

Info

Publication number: DE803148C
Application number: DEG152A
Authority: DE
Inventors: Detlev Goellner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1949-10-25
Filing date: 1949-10-25
Publication date: 1951-03-01

Description

Druckluftflüssigkeitsheber Die Erfindung bezieht sich auf Druekluftfliissigkeitslieber derjenigen Art, wie sie hauptsächlich in Bergwerken, Baugruben usw. zur Entfernung von sich ansammelndem Wasser verwendet «-erden. Diese Heber bestehen im wesentlichen aus einem Kessel, in den <las zii entfernende Wasser einläuft bzw. hineingesaugt wird und aus dem es nach eingetretener Füllung des Kessels mittels Druckluft durch eine Steigrohrleitung hinausbefördert wird. je nachdem, ob es sich um Heber für durch eigene Schwere zutließendes Wasser (Unterwasserpumpen) oder uni solche für anzusaugeu<les M'asser (Überwasserpumpen) handelt. kommen in der Pegel Vorrichtungen zur Anwendung, die Steuerungen von verschiedener Bauart haben. Die meisten Heber besitzen ein scli@@-immergestcuertes AbsperrN-eiitil für die Entlüftungsöffnung. Handelt es sich uin l?1>eri@-asserptunl>en, bei denen iin Kessel während der Füllperiode ein starleer Sog erzeugt werden muß, so wird die Stetierting vielfach finit einem In- jektor versehen, durch den die Druckluft hindurch zur Entlüftungsöffnung geschickt wird, wobei dieser Injektor die erforderliche Saugwirkung auf das Kesseliiliiere ausübt. Vielfach ist die Ent- lüftungsöffnutig selber als Injektor ausgebildet. Bei diesen finit Injektor versehenen Pumpen erfolgt eine dauernde Zuführung von Druckluft, die entweder zum Zwecke des Saugens durch den 1njektor nach außen entweicht oder aber nach erfolgter Füllung und Absperrung der Entlüftungsöffnung in den Kessel tritt und das Nasser hinausdrückt. Die so ausgebildeten Ileber können so,#\-olil als LTl>er- «-asserpumpeu @\-ie auch als Unterwasserpumpen verwendet \\ erden. Sie haben jedoch einen beträcht- lichen Druckluftverbrauch, der ihre Verwendung als L-nterwasserpuuipen unwirtschaftlich macht, weil bei diesen die Verwendung von Druckluft zum Ansaugen des Wassers nicht notwendig ist, da das Wasser durch seine eigene Schwere in den Kessel flieht. Peshalb werden bei Unterwasserpumpen Bauarten bevorzugt, bei denen die Druckluft nicht dauernd, sondern nur während der Entleerungsperiode in den Kessel einströmt.Compressed air fluid lifters The invention relates to compressed air fluid lifters of the type used primarily in mines, excavations, etc. to remove accumulating water. These siphons essentially consist of a boiler into which the water to be removed flows or is sucked in and from which it is conveyed out through a riser pipe by means of compressed air after the boiler has been filled. depending on whether it is a siphon for water flowing in due to its own gravity (underwater pumps) or uni those for sucking in water (surface pumps). devices are used in the level that have controls of various types. Most jacks have a scli @@ - always controlled shut-off valve for the ventilation opening. If it is a question of l? 1> eri @ -asserptunl> s in which a strong suction has to be generated in the boiler during the filling period, then the steadiness is often finite equipped with a jector through which the compressed air passes is sent to the vent, wherein this injector provides the necessary suction the kesseliiliiere exercises. In many cases the development lüftungsöffnutig itself designed as an injector. at This finite injector provided pumps a continuous supply of compressed air that either for the purpose of suction through the injector escapes outside or after filling and blocking the vent in the Kettle kicks in and squeezes out the water. The so trained liver can thus, # \ - olil as LTl> er «-Asserpumpeu @ \ - ie also as underwater pumps uses \\ ground. However, they have a considerable consumption of compressed air, their use as makes L-nterwasserpuuipen uneconomical, because with these the use of compressed air to It is not necessary to suck in the water, as that Water by its own gravity into the kettle flees. This is done with submersible pumps Types of construction preferred in which the compressed air does not flow into the boiler continuously, but only during the evacuation period.

Die vorliegende Erfindung hat nun den Zweck, einen Druckluftflüssigkeitsheber zu schaffen, der wahlweise als Überwasserpumpe oder als Unterwasserpumpe verwendet werden kann, wobei im ersteren Fall die erforderliche dauernde Zuführung von Druckluft, im letzteren Fall jedoch nur eine gesteuerte, zeitweise Zuführung von Druckluft, also auch ein sparsamer Druckluftverbrauch stattfindet.It is now the purpose of the present invention to provide a compressed air fluid lifter to create, which can be used either as an above water pump or as an underwater pump can be, whereby in the former case the required continuous supply of compressed air, in the latter case, however, only a controlled, temporary supply of compressed air, so there is also an economical consumption of compressed air.

Bei den erfindungsgemäßen Druckluftflüssigkeitshebern mit einem schwimmergesteuerten Absperrventil für die Entlüftungsöffnung besteht das Neue im wesentlichen darin, * daß für die dem Steuergehäuse zugeführte Druckluft in dem Gehäuse zwei Wege vorgesehen sind, von denen der eine Weg eine das Absperrventil umgebende Kammer ist, aus der die Druckluft zeitweise durch ein gesteuertes Ventil zum Austritt in den Heberkanal bzw. in dessen Entlüftungsöffnung gelangt, während der andere wahlweise von Hand absperrbare Weg zu der Treibdüse eines Injektors führt, der im Steuergehäuse getrennt vom Absperrventil der Entlüftungsöffnung zwischen dieser und dem Heberkessel vorgesehen ist.In the compressed air fluid siphon according to the invention with a float-controlled one Shut-off valve for the ventilation opening, the new essentially consists in * that two paths are provided in the housing for the compressed air supplied to the control housing are, of which one path is a chamber surrounding the shut-off valve, from which the compressed air temporarily through a controlled valve to the outlet into the siphon channel or in its vent, while the other optionally by hand lockable path leads to the drive nozzle of an injector, which is separated in the control housing provided by the shut-off valve of the vent opening between this and the siphon boiler is.

Zweckmäßig wird die zum Injektor führende Druckluftleitung unter Zwischenschaltung eines Absperrventils von der das Absperrventil der Entlüftungsöffnung umgebenden Druckluftkammer abgezweigt. Soll der Heber als Überwasserpumpe arbeiten, so wird das zwischengeschaltete Absperrventil geöffnet, soll er als Unterwasserpumpe arbeiten, so wird das betreffende Ventil geschlossen. Irgendeine weitere Änderung ist nicht erforderlich.The compressed air line leading to the injector is expediently interposed a shut-off valve of the one surrounding the shut-off valve of the vent opening Compressed air chamber branched off. If the jack is to work as an overwater pump, then the interposed shut-off valve is open if it is to work as an underwater pump, so the valve in question is closed. Any further change is not necessary.

In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform einer Steuerung eines Druckluftflüssigkeitshebers gemäß der Erfindung in den Abb. i und 2 in zwei im rechten Winkel zueinanderliegenden senkrechten Schnitten dargestellt.In the drawing is an exemplary embodiment of a controller a compressed air liquid lifter according to the invention in Figs. i and 2 in two perpendicular sections lying at right angles to one another are shown.

Der Kessel i des Hebers ist von bekannter Ausführung und besitzt eine nicht dargestellte Einlaßklappe für das zuströmende Wasser sowie eine mit einem Rückschlagventil versehene, ebenfalls nicht dargestellte Steigrohrleitung, durch die das Wasser aus dem Heberkessel hinausbefördert wird.The boiler i of the lifter is of known design and has a inlet flap, not shown, for the inflowing water and one with a Check valve provided, also not shown riser pipe through which the water is pumped out of the siphon boiler.

Die ganze Steuerung ist in einem Aufsatz 2 untergebracht, der über einer Öffnung 3 des Heberkessels auf diesem befestigt wird. An einer Stütze 4 des Aufsatzes ist der Hebel 5 des Schwimmers angelenkt, durch den die Steuerung betätigt wird. Durch Glieder 6 und einen Bolzen 7 ist der Hebel 5 über ein Langloch 8 mit der Ventilspindel 9 verbunden, die das Absperrventil io der Entlüftungsöffnung i i des Heberkessels trägt.The whole control is housed in an attachment 2, which over an opening 3 of the siphon boiler is attached to this. On a support 4 of the The lever 5 of the float, through which the control is operated, is articulated on the attachment will. By means of links 6 and a bolt 7, the lever 5 is connected via an elongated hole 8 the valve spindle 9 connected, which the shut-off valve io the vent opening i i of the siphon boiler.

Die Zufuhr der Druckluft erfolgt durch einen Stutzen 12, der in eine die Ventilspindel 9 umgebende Kammer 13 mündet. Der Austritt der Druckluft aus dieser Kammer wird durch ein an der Unterseite des Absperrventils io gebildetes Ventil 14 gesteuert. Am Boden der Kammer 13 trägt die Ventilspindel 9 noch ein sogenanntes Beschleunigungsventil 15. Konzentrisch um das Ventil io ist eine Düse 16 gebildet, durch die die Druckluft bei geöffnetem Ventil 14 aus der Kammer 13 ausströmt und entweder durch die Entlüftungsöffnung i i nach außen entweicht oder, wenn diese durch das Ventil io verschlossen ist, durch geeignete Kanäle des Steuergehäuses in den Heberkessel gelangt.The compressed air is supplied through a nozzle 12, which is inserted into a the chamber 13 surrounding the valve spindle 9 opens. The exit of the compressed air from this The chamber is formed by a valve formed on the underside of the shut-off valve 14 controlled. At the bottom of the chamber 13, the valve spindle 9 also carries a so-called Accelerator valve 15. A nozzle 16 is formed concentrically around valve io, through which the compressed air flows out of the chamber 13 when the valve 14 is open and either through the vent opening i i escapes to the outside or, if this is closed by the valve io, through suitable channels of the control housing gets into the siphon boiler.

Neben dem Ventil 9, io ist in dem Steuergehäuse 2 zwischen dem Heberkessel i und der Entlüftungsöffnung i i ein aus der Treibdüse 1 7 und der Fangdüse 17° bestehender Injektor vorgesehen. Die Treibdüse 17 ist durch eine Leitung 18 an einen Kanal i9 angeschlossen, der aus der Kammer 13 abgezweigt und durch ein Handventil 20 absperrbar ist. Zwischen dem Kessel i und der Entlüftungsöffnung i i ist noch ein zusätzlicher Entlüftungskanal 21 mit Rückschlagkuge122 vorgesehen.In addition to the valve 9, io, an injector consisting of the driving nozzle 17 and the collecting nozzle 17 ° is provided in the control housing 2 between the siphon vessel i and the vent opening ii. The driving nozzle 17 is connected by a line 18 to a channel 19 which branches off from the chamber 13 and can be shut off by a manual valve 20. An additional ventilation duct 21 with a non-return ball 122 is provided between the boiler i and the ventilation opening i i.

Soll der Heber als Unterwasserpumpe arbeiten, dann wird das Ventil 20 geschlossen. Nach Beendigung eines Entleerungsvorgangs und zu Beginn eines neuen Füllvorgangs befinden sich die Steuerteile in der in der Zeichnung dargestellten Lage. Die Entlüftungsöffnung i i ist offen und der Austritt der Druckluft aus der Kammer 13 durch das Ventil 14 unterbrochen. Steigt nun das Wasser im Kessel, dann macht der Schwimmerhebel s zufolge der Langlochverbindung 7, 8 zunächst eine tote Bewegung, ohne die Spindel 9 mit ihren Ventilen zu beeinflussen. Im letzten Teil des Füllvorgangs hebt der Schwimmerhebel 5 mit steigendem Wasser die Spindel 9 mehr und mehr an, wodurch das Absperrventil fo der Entlüftungsöffnung i i seiner Schließstellung allmählich näher kommt. Das Ventil 14 öffnet nun den Druckluftaustritt aus der Kammer 13, und die Druckluft strömt durch die Düse 16 an dem Ventilkegel io vorbei in die Öffnung 1 i, wobei sie eine gewisse Saugwirkung auf das Innere des Heberkessels ausübt und den Zufluß des durch seine eigene Schwere in den Kessel tretenden Wassers unterstützt. Bei der weiteren Aufwärtsbewegung der Spindel 9, bei welcher sich das Absperrventil io seinem Sitz nähert, tritt das Ventil 15 aus seinem Sitz heraus, und die Druckluft in der Kammer 13 greift an der Unterseite des Ventils 15, die größer als dessen Oberseite ist, an und bewirkt dadurch ein schlagartiges Hochziehen der Spindel 9 und ein entsprechend augenblickliches Schließen des Absperrventils io. Die aus der Ringdüse 16 austretende Druckluft strömt nun an dem geschlossenen Ventil io vorbei in den Kessel und bewirkt in bekannter Weise dessen Entleerung. Wenn der Entleerungsvorgang des Kessels sich seinem Ende nähert, zieht der Schwimmerhebel das Absperrventil io wieder in die Offenstellung, wobei das Ventil 15 wieder in seinen Sitz eintritt, in welchem Augenblick nur noch die Oberseite desselben von der Druckluft beaufschlagt und dadurch die Öffnungsbewegung des Absperrventils io schlagartig durchgeführt wird. Gleichzeitig schließt sich das Ventil 14 und sperrt die weitere Druckluftzufuhr zum Kessel i bzw. zur Entlüftungsöffnung i i ah, Es setzt nun die Entlüftung des Kessels und damit ein neuer Füllvorgang ein. Die Entlüftung des in diesem Augenblick mit hochgespannter Druckluft gefüllten Heberkessels wird dadurch beschleunigt, daß die Druckluft nicht nur durch die üblichen Verbindungskanäle zur Entlüftungsöffnung I I, sondern zu dieser auch durch den besonders vorgesehenen Kanal 21 gelangt, dessen Rückschlagventil 22 durch die entweichende Druckluft von ihrem Sitz gehoben wird.If the jack is to work as an underwater pump, then the valve 20 is closed. After completion of a draining process and at the beginning of a new filling process, the control parts are in the position shown in the drawing. The vent opening ii is open and the outlet of the compressed air from the chamber 13 is interrupted by the valve 14. If the water now rises in the boiler, then the float lever s, according to the elongated hole connection 7, 8, initially makes a dead movement without affecting the spindle 9 with its valves. In the last part of the filling process, the float lever 5 raises the spindle 9 more and more as the water rises, so that the shut-off valve fo of the vent opening ii gradually comes closer to its closed position. The valve 14 now opens the compressed air outlet from the chamber 13, and the compressed air flows through the nozzle 16 past the valve cone io into the opening 1 i, where it exerts a certain suction effect on the interior of the siphon vessel and the influx of the by its own weight water entering the boiler. During the further upward movement of the spindle 9, during which the shut-off valve approaches its seat, the valve 15 emerges from its seat and the compressed air in the chamber 13 engages the underside of the valve 15, which is larger than its upper side and thereby causes a sudden pulling up of the spindle 9 and a corresponding instantaneous closing of the shut-off valve io. The compressed air emerging from the annular nozzle 16 now flows past the closed valve io into the boiler and causes it to be emptied in a known manner. When the emptying process of the boiler nears its end, the float lever pulls the shut-off valve io back into the open position, whereby the valve 15 re-enters its seat, at which moment only the top of the same is acted upon by the compressed air and thereby the opening movement of the shut-off valve io is carried out abruptly. At the same time, the valve 14 closes and blocks the further supply of compressed air to the boiler i or to the ventilation opening ii ah. The boiler is now vented and a new filling process is started. The venting of the siphon vessel, which is filled with high-pressure compressed air at this moment, is accelerated by the fact that the compressed air not only passes through the usual connecting ducts to vent opening II, but also through the specially provided duct 21, the non-return valve 22 of which is removed from its seat by the escaping compressed air is lifted.

Soll der Heber als t`berwasserpumpe (Sangpumpe) benutzt werden, dann wird das Ventil 20 geöffnet. Die Druckluft gelangt dann nicht nur in die Kammer 13, sondern weiter von dieser aus durch den Kanal i9 und die Leitung 18 zur Treibdüse 17 des Injektors. Bei geöffnetem Absperrventil io strömt dann die Druckluft über den Injektor 17, 17a zur Entlüftungsöffnung i i, wobei der Injektor einen Unterdruck im Heberkessel erzeugt und das Wasser in diesen hineinsaugt. Im übrigen ist die Arbeitsweise und Steuerung die gleiche wie oben beschrieben, nur mit dem Unterschied, daß, wenn das Ventil io bei beendetem Füllvorgang geschlossen wird, die Druckluft nicht nur aus der Kammer 13 über das Ventil 14 und die Düse 16, sondern auch aus dem Injektor 17 in den Heberkessel strömt und das Wasser aus diesem durch die Steigrohrleitung hinausdrückt.If the jack is to be used as an overwater pump (Sang pump), then the valve 20 is opened. The compressed air then not only reaches the chamber 13, but further from this through the channel 19 and the line 18 to the propellant nozzle 17 of the injector. When the shut-off valve is open, the compressed air then flows over the injector 17, 17a to the vent opening i i, the injector having a negative pressure generated in the siphon boiler and sucks the water into it. By the way, is the Operation and control the same as described above, only with the difference that when the valve io is closed when the filling process is complete, the compressed air not only from the chamber 13 via the valve 14 and the nozzle 16, but also from the injector 17 flows into the siphon boiler and the water from this flows through the riser pipe pushes out.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Compressed air liquid lifter with a float-controlled shut-off valve for the vent opening, characterized in that two paths are provided in the housing for the compressed air supplied to the control housing, one of which is a chamber (13) surrounding the shut-off valve, from which the compressed air is temporarily controlled by a Valve (14) to the outlet in the siphon vessel (i) or in its vent opening (ii), while the other path (i9, 18), which can optionally be blocked by hand, leads to the driving nozzle of an injector (17, i7 °), which in the Control housing is provided separately from the shut-off valve (io) of the ventilation opening (ii) between this and your siphon boiler (i).

2. Pneumatic fluid lifter according to claim i, characterized in that the one leading to the injector (17, 17a) Compressed air line (iy, 18) with the interposition of a shut-off valve (20) from the compressed air chamber surrounding the shut-off valve (io) of the vent opening (i i) (13) is branched off.

3. Compressed air liquid lifter according to claim i and 2, characterized characterized in that the valve controlling the outlet from the compressed air chamber (13) (14) sits on the spindle of the shut-off valve (io) of the vent opening (ti).

4. Compressed air liquid lifter according to claim i to 3, characterized in that in the control housing between the siphon tank (i) and the ventilation opening (ii) additional ventilation channel (21) with check valve (22) is provided.