DE807358C - Steuerung fuer Druckluftfluessigkeitscheber - Google Patents

Description

• Steuerung für Druckluftflüssigkeitsheber Die Erfindung bezieht sich auf mit Druckluft betriebene Flüssigkeitsheber derjenigen _1rt, bei welcher die zu fördernde Flüssigkeit durch ihre eigene Schwere oder durch Saugwirkung in den Heberkessel gelangt und die wechselweise Entliiftung des Kessels und Einführung der Druckluf-c in denselben durch ein von einem Schwimmer des Kessels gesteuertes Absperrventil der Entlüftungsöffnung erfolgt. Schließt sich das Absperrventil, so strömt die Druckluft in den Kessel, schließt das Wassereinlaßventil, öffnet das Rückschlagventil der Steigrohrleitung und drückt das im Kessel angesammelte Wasser durch die Steigleitung nach außen. Am Ende des Entleerungsvorganges öffnet der Schwimmer das Absperrventil der Entlüftungsöffnung, so daß von neuem Wasser in den Kessel einströmen kann 1>zw. bei Ausbildung der Entlüftungsiifinung als Injektor in den Kessel gesaugt wird. Bei diesen Druckluftflüssigkeitshebern ist es notwendig, daß in der Endphase der Schließbewegung des Absperrventils das Schließen schlagartig erfolgt, weil sonst bei noch nicht ganz geschlossener Entlüftungsöffnung ein Teil der Druckluft bereits vorzeitig in den Heberkessel gelangt, die einerseits das weitere Einströmen bzw. Einsaugen von Wasser in den Kessel behindert, andererseits aber nicht den vollen Druck entwickelt, der notwendig ist, um das Wasser aus dem Kessel in die Steigleitung zu drücken. Die Folge davon ist, daß das Absperrventil der Entlüftungsöffnung, das Wassereinlaßventil des Kessels und das Rückschlagventil der Steigrohrleitung in tanzende Bewegung geraten, die ein einwandfreies Arbeiten des Hebers nicht mehr zuläßt. Bisher hat man diesem Übelstand dadurch abgeholfen, daß man der Schwimmersteuerung zusätzliche Ül>ersetzungshel>el, Kippgewichte und Gesperre zuordnete, die kurz vor Beendigung der Schließbewegung ausgelöst werden und dann das endgültige Schließen des Absperrventils schlagartig bewirken. Derartige Mechanismen sind wegen der vielen Teile beim Zusammenblau kritisch. verhältnisinül.lig kompliziert und unterliegen im Dauerbetrieb einem starken @-erschleiß.
• l-:rfin(lutigsgemäß wird hei Druckluftflüssigkeitsllebern der bezeichneten Art die erforderliche schlagartige Bewegung des Absperrventils in den Endpliasen ebenso sicher wie mit den bekannten Mitteln, aber in wesentlich einfacherer Weise erzielt.
• 1)ies wird dadurch erreicht, daß die Spindel des .11lsllerrventils außer diesem Ventil ein weiteres Ventil trägt, das aus einem Sitz des Ventilgehä tises in den Druckluftzuführungskanal eintreten kann und von solcher Form und Abmessung ist, daß es in den Bewegungsendphasen des Absperrventils derart von der Druckluft beaufschlagt wird, claß es eine Beschleunigung des Öffnungs- und Schließvorganges des Absperrventils unabhängig von der Schwimmerbewegung bewirkt. Dieses Beschleuni--ungsventil ist in Körper und Sitz übereinstimmend im olleren Teil zvlindrisch und im unteren umgekehrt kegelig, wobei seine untere Angriffsfläche "riißer als die obere ist.
• Soll der Heller als Unterwasserpumpe verwendet werden. in welchem Falle das Wasser durch seine eigene Schwere in den lleberkessel fließt, so wird die Spindel des Steuerventils vorzugsweise noch mit einem dritten Kegelventil versehen, das in der vollen Ofienstellung tind im ersten Teil der Schließbewegung des Absperrventils den Durchgang der Druck-Ittft zur l?ntlüftungsöftnung bzw. zum Heberkessel unterbricht. hierdurch wird erreicht, daß während des Füllvorganges des Kessels keine oder nur wenig Druckluft verbraucht wird.
• llei einer besonders einfachen Ausführung der Hrfindung ist die Entlüftungsöffnung mit dein Sitz für das Absperrventil im oberen Ende des Ventilgeh@iuses vorgesehen, wobei da: Absperrventil entsil1,eclien(1 am olleren Ende seiner Spindel sitzt und seine Unterseite gleichzeitig das dritte Ventil bildet, (las zur Unterbrechung der Druckluftzufuhr zur l-:ntliiftungsöitnutig bzw. zum Heberkessel während (ler Offenstellung des Absperrventils dient.
• Zweckmäßig wird die Entlüftungsöffnung in an sich bekannter Weise als Fangdüse eines Injektors ausgebildet, in die die zugeführte Druckluft mittels einer oder mehrerer hineingeblasen wird.
• I:in solcher Ileber mit injektorartiger Entlüfttiilgsiifftiung kommt besonders da zur Anwendung, wo (las zu fördernde Wasser dem Heberkessel nicht durch seine eigene Schwere zufließt, sondern in diesen hineingesaugt werden muß. Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Steuerung auf einen derartigen Heber wird der Druckluftzufuhrkanal in an sich bekannter Weise so angeordnet, daß er in einer :axial zur @an;,rclüse des Injektors liegenden Treibdüse mi@ildet. und (lie V entilspindel mit dem Ab-und dem Beschleunigungsventil wird in (einem Winkel zur Achse des Injektors in dein \ eutii@_@el@äuse geführt. (las im I@ewegungsbereich des Beschleunigungsventils eine mit dem Druckluftzufuhrkanal in Verbbindung stehende Kammer besitzt.
• In den Zeichnungen #ind verschiedene Ausführungsbeispiele von erfindungsgemäßen Steuerungen für Druckluftflüssigkeitsheller dargestellt.
• Abb. r ist ein senkrechter Schnitt durch eine Steuerung eines Druckluftflüssigkeitshebers mit zufließender Flüssigkeit (U nterwasserpunipe) ; Abb. 2 ist ein ähnlicher Schnitt durch eine solche Steuerung von vereinfachter Ausführung, und Abb. 3 ist ein entsprechender Schnitt durch eine Steuerung eines Hebers für anzusaugende Flüssigkeit (Überwasserpumpe).
• Der Kessel i des Hebers ist von bekannter Ausführung und besitzt ein Einlaßventil für das zulaufende oder anzusaugende Wasser sowie eine mit einem Rückschlagventil versehene Steigrohrleitung, durch die das im Heberkessel angesammelte Wasser Hinausbefördert wird.
• Die ganze Steuerung ist in einem Aufsatz 2 untergebracht, der über einer Öffnung 3 des Heberkessels auf diesem befestigt wird. An einer Stütze .I des Aufsatzes ist der Hebel 5 des Sch"vimmers angelenkt, durch den die Steuerung betätigt wird. Durch Glieder 6 und einen Bolzen j ist der Hebel über ein Langloch 8 mit der Ventilspindel g verbunden, die das Absperrventil io der Entlüftungsöffnung i i des Heberkessels trägt.
• Gemäß Abb. i bildet die Entlüftungsöffnung i i in bekannter Weise die Fangdüse eines Injektors 12, der von dem Ventilgehäuse 13 gebildet ist. In die Fangdüse i i mündet eine Ringdüse 14, der die Druckluft durch den Kanal 15, die Kammer 16, den Schlitz g° der Spindel g und die Kanäle i 7 und 18 zugeführt wird.
• Die aus dem Heberkessel i entweichende Luft geht an dein Ventil io vorbei durch die Öffnung ii des Injektors i2 und weiter durch das Innere des Aufsatzes 2 hindurch zum Auslaßstutzen ig. Die Spindel g trägt oberhalb des Absperrventils io ein Ventil 2o, das in seinem olleren Teil zvlindrisch und in seinem unteren Teil umgekehrt kegelig ist. Bei geöffnetem Absperrventil io ruht das Ventil 20 passend in einem entsprechenden Sitz des Ventilgehäuses 13 und wird an seiner Oberseite von der Druckluft in Kammer 16 beaufschlagt, wodurch die Spindel g wirksam in ihrer unteren Lage und dadurch das Absperrventil io in Offenstellunggehalten wird. Oberhalb des Ventils 20 befindet sich noch ein drittes Ventil 21, welches dazu dient, die Druckluftzufuhr zum Kessel während des Füllvorganges abzusperren.
• Abb. i zeigt die Steuerteite in der Lage, in der sie sich nach Beendigung des Entleerungsvorganges und zu Beginn eines neuen Füllvorganges befinden. Die Entlüftungsöffnung i i ist offen und der Druckluftdurchgang durch das Ventil ei unterbrochen. Steigt nun das Wasser ini Kessel. dann macht der Schwimmerhebel 5 zufolge der Langlochverbindung 7, 8 zunächst eine tote Bewegung. ohne die Spindel y mit ihren Ventilen zu beeinflussen. Iin letzten Teil des Bellt der Scllwiinnier-

  Nebel 5 mit steigendem Wasser die Spindel 9 mehr

  und mehr an, wodurch das Absperrventil io seiner

  Schließstellung allmählich näher kommt. Das Ventil

  21 öffnet liun den 1)itickltift(Itir-chgang, und die

  Druckluft strömt durch die Düse i4 in den In-

  jektor 12, wobei sie eine Saugwirkung auf (las

  Innere des lleberkessels ausübt und den Zufluß

  des Wassers zum Kessel unterstützt bzw. (las

  Wasser in den Kessel liineinsatigt. Hei der "weiteren

  Aufwärtsbewegung der Spindel9, 1lci welcher sich

  das Absperrventil to seinem Sitz nähert, tritt das

  Ventil 20 mit seiner UTliterseite aus seinem Sitz her-

  aus, und die Druckluft in der Kammer i6 greift an

  der ]Unterseite des Ventils 20. die größer als dessen

  Oberseite ist, an und bewirkt dadurch ein schlag-

  artiges Hochziehen der Spindel 9 und ein ent-

  sprechend augenblickliches Schließen des Absperr-

  ventils lo. Die aus der Ringdüse 14 austretende

  Druckluft strömt turn abwärts an dein Ventil to

  vorbei in den Kessel und bewirkt in bekannter

  Weise die Entleerung desselben. Die beschleunigte

  Bewegung des Absperrventils durch das Ventil 2o

  wird in der letzten 1'liase noch durch die aus-

  strömende Druckluft im Injektor 12 unterstützt.

  Wenn der Entleerungsvorgang des Kessels sich

  seinem Ende nähert, zielst der Schwimmerlieben das

  Absperrventil io wieder in die Ottenstellung. Nvobei

  der zylindrische Teil des VCIItils 20 in den

  entsprechenden zylindrischen Sitzteil eintritt, in

  welchem Augenblick nur noch die Oberseite des

  Ventils 20 von der Druckluft beaufschlagt und da-

  durch die Öffnungsbewegung des Absperrventils io

  schlagartig durchgeführt wird. Gleichzeitig schließt

  sich das Ventil ei und sperrt die weitere Druck-

  luftzufuhr zum Kessel i bzw. zur Entlüftungs-

  öffnung i i bis gegen Ende des neu einsetzenden

  Füllvorganges.

  Bei der vereinfachten Ausführung nach Abh. 2

  ist die Entlüftuligsöttnutig i i in den oberen Teil

  des Ventilgehäuses 13 gelegt, und das Absperrventil

  To ist entsprechend am oberen Ende der Spindel 9

  angebracht, während das feschleunigungsventil2o

  unterhalb des Absperrventils io auf dessen Spindel 9

  sitzt. Wie bei -1b. i ist die vvirksanne Unterseite

  des Ventils 20 größer als seine Oberseite. Das Ab-

  sperrventil io bildet an seiner Unterseite ein Kegel-

  ventil 21, welches entsprechend dem Ventil 21 der

  Abb. i dazu dient, den Durchgang der Druckluft

  zur Entlüftungsöffnung i i bzw. zum Heberkessel i

  bei geöffnetem Absperrventil io zu unterbrechen.

  Die Wirkungsweise der Steuerung nach Abb.2

  ist die gleiche wie bei der Abb. i. Wenni das Wasser

  im Kessel i steigt, hebt der Schwimmerliehel 5 im

  letzten Teil des Füllvorganges die Spindel 9 mehr

  und mehr an, wodurch (las Absperrventil io sich

  seiner Schließstellung allmählich nähert. Das Ventil

  21 öffnet nun den Druckluftdurcligang, und die

  Druckluft strömt aus der Kammer i6 durch den

  Schlitz 9° der Spindel 9 an dem Ventil io vorbei

  durch die Entlüftungsöffnung i i ins Freie. Bei der

  weiteren Aufwärtsbewegung der Spindel 9 tritt (las

  Ventil 20 aus seinem Sitz heraus, und die Druck-

  luft in der Kammer 16 greift an der Unterseite des

  Ventils 20 an und l)ewirkt dadurch ein schlagartiges

  Ilochzieheu der Spindel 9 und damit ein augen-

  blickliches Schließen des Absperrventils io. Die

  Druckluft strömt nun an der Unterseite des Alf-

  slferi-veritils io, (l. h. am Ventil 21 vorbei, durch

  die Kanäle 17, 18 in den Kessel und bewirkt dessen

  l:Itleer'IIIIg.

  I)ie Ausführung nach Alb. 3 ist, «-ie bereits er-

  N\ iilint, hauptsächlich für Heber bestimmt, die über

  dein Wasserspiegel angeordnet \\-erden und bei

  denen (las Wasser durch den gleichzeitig die Ent-

  liiftungsöttnung i i bildenden Injektor 12 angesaugt

  wird. L'nil eine starke und einwandfreie Injektor-

  wirktiiig zu erzeugen, mündet der Druckluftzufuhr-

  I:anal 1 _5 in einer T reil)dfise 22, die axial zur Fang-

  düse i i" des Injektors liegt. Die Spindel 9 mit dein

  Absperrventil io, welches hier Kugelform hat, find

  denn 13escllleuiligullgsvelltil2o ist in dein Ventil-

  gehäuse 13 in einer geneigten Lage zur Achse des

  Injektors geführt. Dabei ist ähnlich wie in Abb. i

  und 2 ins 13ewegtnigsliereicli des Beschleunigungs-

  ventils eine rnit dem Druckluftzufuhrkanal i_3 in

  Verbindung stehende Druckluftkaninier t6 gebildet.

  Die Verbindung zwischen der Spindel 9 und dein

  Schwimmerhelfer 5 besteht aus den Lenkern 6, 6"

  sowie (iem 13olzell ; und dein Langloch b.

  Die Wirkung der Steuerung der Abb. 3 ist ins

  \vesentlicheti die gleiche wie bei den Steuerungen

  nach Abb. i und 2, nur mit dem l'titerschied, dall

  die Druckluft dauernd zuströmt und entweder

  durch den Injektor i 1, 12 oder aber in den Heher-

  kessel strömt. Die Teile der Steuerung der -b1. 3

  befinden sich wie diejenigen der A11. i und 2 in

  der Lage, «-elche sie einnehmen, wenn nach Etlt-

  leerung des Kessels ein neuer Füllvorgang beginnt.

  Die Druckluft strömt aus der Treibdüse 22 durch

  die vorn 111jektor 12 gebildete Entlüftungsöffnung i i

  ins Freie und übt einen heftigen Saugzug auf <las

  Innere des Kessels i aus, wodurch die Luft aus

  diesem hinatrshefördert und Wasser in den Kessel

  gesaugt wird. Bei steigendem Wasser liebt sich der

  Schwinnnerhebel 5, übt aber zufolge des Lang-

  loches 8 zunächst noch keine Wirkung auf die

  Spindel 9 aus. Iin letzten Teil des Füllvorganges

  wird die Spindel 9 über die Teile 6, 6°, 7 allgehoben,

  wobei (las Absperrventil to sich seinem Sitz nähert

  und das I3eschleunigungsveritil2o aus seinem Sitz

  Heraustritt und an der Cnterseite von der Druck-

  luft beatifsclilagt wird, so daß die Spindel 9 ruck-

  artig gehoben und das Ventil io in Schließstellung

  gebracht wird. Die Druckluft strömt ntrri durch

  lieben der Düse 22 vorges. seile Offnungen (nicht

  gezei(,t) nach unten in den Helferkessel utid bewirkt

  dessen Entleerung. Das weitere Arbeiten der Steue-

  rung erfolgt weiterhin ähnlich, wie mit Bezug auf

  A11. i und 2 beschrieben.

Claims (6)

1. PATENTA\SI'RC'CIIE: 1. Steuerurig für Druckltrftflüssigl:eitsliel)er, bei der die tvecliselweise Entlüftung (res Ileber- kessels und die Einführung der Druckluft in (niesen durch ein schwimmergesteuertes Absperr- ventil der Entlüftungsöffnung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (9) des Aba>errventils (io) außer diesem Ventil ein weiteres Ventil (20) trägt, das aus einem Sitz des \-etltilgell<itlses (i3) in den Druckluftzufuhrkanal eintreten kann und in Körper und Sitz von solcher Form und Abmessung ist. daß es in den Bewegungsendphasen des Absperrventils derart von der Druckluft beaufschlagt wird, daß e: eine Beschleunigung des Oftnungs- und Schließvorganges des Absperrventils unabhätgig von der Schwimmerbewegung bewirkt.
2. 2. Steuerung für Druckluftflüssigkeitsheber nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, dal.i das Beschleunigungsventil (20) in Körper und Sitz übereinstimmend im oberen Teil zylindrisch und im unteren umgekehrt kegelig ist, wobei s -ei ne untere Angriffsfläche b gi-"ßer 0 als die 1 obere ist.
3. 3. Steuerung für Druckluftflüssigkeitsheber nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (9) des Steuerventils oberhalll des Beschleunigungsventils (20) ein drittes Kegelventil (2i) trägt, das in der vollen Offenstellung und im ersten Teil der Schließbewegung des Absperrventils (io) den Durchgang der Druckluft zur Entlüftungsöffnung bzw. zum I-leberkessel unterbricht.
4. Steuerung für Druckluftfliissigkeitsheber nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, claß die Futliiftungsöffnung (i i) die Fangdüse eines In jektors (t2) bildet, in die die zugeführte Druckluft mittels einer Ringdüse (1d) oder einer Mehrzahl von auf einem Kreis verteilten Einzeldüsen mündet.
5. 5. Steuerung für Druckluftfliissigkeitsheber nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungsöffnung (ii) init dein Sitz für das Absperrventil (io) sich im oberen Ende des Ventilgehäuses (i3) befindet, wobei das Ab- sperrventil (io) entsprechend am oberen Ende seiner Spindel (9) sitzt und seine Unterseite das dritte Ventil (2t) bildet, das zur Unterbrechung der Druckluftzufuhr zur Entlüftungsöffnung bzw. zum Heberkessel während der Offenstellung des Absperrvetltils (io) dient (Abb. 2).
6. 6. Steuerung für Druckluftflüssigkeitsheber nach Anspruch i und 2, dessen Entlüftungsöffnung einen Injektor bildet, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckluftzufuhrkanal (i5) in einer axial zur Fangdüse (i i°) des Injektors (ii) liegenden Treilldi.ise (22) mündet und die Spindel (9) mit dem Absperrventil (io) und dem Beschleunigungsventil (20) in einem Winkel zur Achse des Injektors (i i) in dem Ventilgehäuse (i3) geführt ist, das im Bewegungsbereich des BescllleulligungsVelltils (2o) eine mit dem Druckluftzufuhrkanal (i5) in Verbindung stehende Kammer (i6) besitzt Obb. 3).