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Steuerung für druckluftbetätigte Wasserzulaufpumpen, vornehmlich für
den Untertagebetrieb Vornehmlich für die Benutzung lm Untertagebetrieb sind Wasserzulaufpumpen
bekannt, bei denen im \Vasserzulaufhehälter ein Schwimmer angeordnet ist, der auf
eine mit dein Zulaufbehälter verbundene Steuervorrichtung einwirkt, und zwar in
dein Sinne, daß finit dem Vollaufen des 7ulaufbehälters über die Steuerung Druckluft
zum Herausdrücken des zugelaufenen Wassers in die Steigeleitung freigegeben wird,
während mit dein Fallen des Wasserspiegels die Steuerung in die Ausgangsstellung
umgestellt und damit die Druckluft wieder abgestellt wird. Abgesehen davon, daß
derartige Pumpen in Sümpfen untergebracht werden müssen und damit der Beobachtung
und Wartung entzogen, mindestens für diese aber schlecht zugänglich sind, stellt
der in dein Zulaufbehälter untergebrachte Schwimmer eine Störungsquelle dar; jedenfalls
haben der-,artige j'unipen aus den genannten Gründen nur eine verhältnismäßig kurze
Lebensdauer.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerung für druckluftbetätigte
\\'asserzulaufputnpen, vornehmlich für den Untertagebetrieb, und es liegt ihr der
Leitgedanke zugrunde, das Umstellen des Steuerkörpers ohne einen im Zulaufbehälter
anzuordnenden Schwimmer durchzuführen, so daB nicht nur diese bisherige Störungsquelle
vermieden wird, sondern darüber hinaus nunmehr die völlige Freiheit besteht, die
Steuerung als ein besonderes Gebilde räumlich getrennt vom Zulaufbehälter anordnen
zu können, so daß die Steuervorrichtung jederzeit bequem überwacht und gewartet
werden kann.
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Gemäß der Erfindung wird zu diesem Zweck als Steuerkörper ein Stufenkolben
benutzt, dessen beide Flächen ständig mit Druckluft beaufschlagt
werden,
und zwar in der besonderen Weise, daß die kleine Fläche des Stufenkolbens unter
Frischdruck steht, während die große Fläche des Steuerkolbens unter dein Druck von
in einem Windkessel eingeschlossener Druckluft steht, aus dem sie durch eine einstellbare
Drosselbohrung abblasen kann, ohne daß dem Windl!essel Frischluft zuströmt. Mit
dem Fallen des Druckes im Windkessel und der dadurch herbeigeführten Unisteuerung
des Steuerkörpers wird jedoch auch der Windkessel wieder mit Druckluft aufgefüllt,
so daß der Steuerkörper wieder in seine Ausgangsstellung zurückkehrt. Die Steuervorrichtung
arbeitet also nach erstmaligem Anstellen der Druckluft selbsttätig weiter. Handelt
es sich bei dein zulaufenden Wasser nur um eine geringe Menge, so kann es in Kauf
genommen werden, wenn die Pumpe einige Leerhübe ausführt, denn zu jedem Arbeitsspiel
wird nur eine geringe :Menge Druckluft benötigt. Andererseits aber erkennt man am
Ausblasen von Druckluft aus dein Auslauf der Steigeleitung, ob der Sumpf leergepumpt
ist, so daß die Pumpe abgestellt werden kann, wie überhaupt das Anstellen der Pumpe
auf Grund der Erfahrungen an Ort und Stelle immer nur gegebenenfalls für eine kurze
Zeit vorgenommen zu werden braucht. Durch die Verrneidung eines Schwimmers einerseits
und die .Möglichkeit, die Steuerung bequem beobachten und warten zu können andererseits,
wird die Lebensdauer der Pumpe wesentlich erhöht.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll an Hand der Zeichnung eingehender
beschrieben werden. Diese zeigt in Abb. i die Gesamtanordnung (Wasserzulaufbehälter
und Steuervorrichtung) in Ansicht und teilweise im Schnitt, Abb.2 eine Seitenansicht
der gleichen Teile, während Abb.3 im größeren Maßstab einen Schnitt durch die Steuervorrichtung
darstellt.
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Die Pumpe gemäß der Erfindung besteht ihren Hauptteilen nach aus dem
Wasserzulaufbehälter i o und einer Steuervorrichtung i i, die untereinander durch
eine Druckluftleitung in Verbindung stehen. Das zu fördernde Wasser fließt dem Behälter
io durch einen oder mehrere Stutzen 13 zu, die in bekannter Weise mit einer Rückschlagklappe
14 ausgerüstet sind, während es durch eine Steigeleitung 15 abbefördert wird, in
die ein bekanntes Rückschlagventil 16 eingebaut ist.
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Als Steuerkörper wird ein in das Gehäuse i i eingesetzter Stufenkolben
17 benutzt, dessen kleine Fläche 18 unmittelbar unter dem Druck der durch den Stutzen
i9 zugeführten Druckluft steht, während die große Fläche 2o des Stufenkolbens 17
durch Druckluft beaufschlagt wird, die in einem Windkessel 21 eingespannt ist, und
zwar wird der Windkessel 21 zu einem bestimmten Zeitpunkt des Arbeitsvorganges aus
der Leitung 19 gespeist, so daß nach dem Auffüllen des Windkessels der Stufenkolben
17 in die nach der Seite der kleinen Kolbenfläche 18 liegende Endstellung umsteuert,
wie dies die Zeichnung erkennen läßt. In dieser Stellung wird durch Anliegen der
Kolbenfläche gegen eine in das Gehäuse i i eingesetzte Stirndichtung 22 eine in
der Achse des Stufenkolbens 17 liegende Bohrung 23, deren Durchtritt 24 an der Stirnfläche
18 außermittig im Bereich der Stirndichtung 22 liegt, abgeschlossen, so daß aus
der Leitung i9 keine Druckluft zum Windkessel 21 gelangen kann. Auf die gleiche
Weise wird auch ein Durchfließen von Druckluft aus der Leitung i9 in die Leitung
12 unterbunden, während andererseits eine das Eintreten voll Wasser in den Zulaufbehälter
ermöglichende Entlüftung des Behälters über die Leitung 12 und die Auspufföffnungen
25 iin Steuergehäuse 11 stattfindet.
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Der Windkessel 21 stellt nun ge?häß der Erfindung mit einer Drossclbohrung
26 in Verbindung, durch die die eingespannte Luft abblasen kann, und zwar kann die
Drosselung einstellbar sein.
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ach einer bestimmten Entlastung der großen Kolbenfläche 2o des Stufenkolbens
17 steuert dieser in die entgegengesetzte Endstellung um, in der der kleine Kolben
18 den Eintritt der Druckluft über die Leitung 12 in den Zulaufbehälter io freigibt
und das Wasser in die Steigeleitung 15 gedrückt wird. Dabei legt sich die Rückseite
des kleinen Kolbens 18 gegen eine zweite Stirndichtung 27 an, so daß der Auspuff
25 geschlossen ist. Gleichzeitig wird aber damit das Ende 24 der Bohrung 23 freigegeben,
so daß Frischluft aus der Leitung i9 in den Windkessel 21 eintreten kann, in dein
ein Druckanstieg entsteht, unter dem der Steuerkolben 17 wieder in die Ausgangsstellung
zurückbewegt wird. Der Augenblick der Rücksteuerung des Stufenkolbens kann durch
entsprechende Bemessung sowohl des Volumens des Windkessels 21 als auch des Querschnittes
der Bohrung 23 bzw. 26 bestimmt werden. Es sei noch erwähnt, daß es zum Auffüllen
des Windkessels 21 mit Frischluft auch möglich ist, statt der im Stufenkolben 17
vorgesehenen Bohrung 23, 24 eine Umführungsleitung zu benutzen.
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Da zwischen der Steuervorrichtung 11 und dem Zulaufbehälter io gemäß
der Erfindung lediglich eine Verbindung in Form einer Rohrleitung 12 besteht, ist
damit bezüglich der Aufstellung der Steuerung i i eine völlige Freiheit geschaffen.
So kann bei Anordnung des Zulaufbehälters io in einem schlecht zugänglichen Sumpf
des Untertagebetriebes die Steuervorrichtung ii dagegen an einer solchen Stelle
eingebaut werden, an der ständig Leute arbeiten, so daß diese die Steuerung laufend
beobachten und vor allem auch bequem in Ordnung halten können.