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Durch Druckluft betätigte Wasserzulaufpumpe, vornehmlich für den Untertagebetrieb
1s sind für die \'er\\-eiiduiig vornehmlich im Untertagebetrieb druckluftbetätigte
Wasserzulaufpumpen bekannt, die aus einem Behälter bestehen, dem das Wasser über
einen mit einer Rückschlagklappe versehenen Stutzen zuläuft und aus dem es durch
Druckluft herausgedrückt wird, wobei zum :1n- und Abstellen der Druckluft eine Steuervorrichtung
benutzt wird, die durch einen im Zulaufbehälter angeordneten Schwimmer umgestellt
wird. Selbst wenn bei diesen Pumpen die Steuervorrichtung so angeordnet ist, daß
die einzelnen Steuerungsteile nicht mit dem zu fördernden Wasser in Berührung kommen,
so sind die Steuergehäuse doch mit <lern Zulaufbehälter unmittelbar verbunden,
und da der Zulaufbehälter meistens in Sümpfen untergebracht werden inuß, sind die
Steuervorrichtungen, die den empfindlicheren Teil der Gesamtanlage darstellen, damit
der Beobachtung und Wartung entzogen. Jedenfalls ist festzustellen, daß derartige
Pumpen nur eine verhältnismäßig kurze Lebensdauer haben, und zwar tritt in den meisten
Fällen gerade an der Steuervorrichtung ein vorzeitiger Verschleiß auf, der auf mangelnde
Wartung zurückzuführen ist.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine druckluftbetätigte Wasserzulaufpumpe,
vornehmlich für den Untertagebetrieb, und zwar ebenfalls unter Benutzung einer durch
einen im Zulaufbehälter angeordneten Schwimmer umzustellenden Steuerung; ihr liegt
der Leitgedanke zugrunde, die Steuervorrichtung räumlich getrennt vorn Zulaufbehälter
anzuordnen und die funktionelle Verbindung zwischen der Steuervorrichtung und dein
Zulaufbehälter durch ein von dem Schwimmer zu bewegendes Gestänge bzw. eine Rohrleitung
herzustellen. Damit ist die Möglichkeit gegeben, die Steuerung an einer
solchen
Stelle,. beispielsweise am Anschlag eines Blindschachtes, unterzubringen, an der
sie von den die Förderung durchführenden Arbeitern dauernd beobachtet und gewartet
werden kann, während der Zulaufbehälter im Schachtsumpf untergebracht wird.
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Gemäß der Erfindung wird eine Steuerung benutzt, die durch eine geringe
Bewegung eines Betätigungsgestänges umgestellt werden kann, und zwar wird als Steuerkörper
ein Stufenkolben benutzt, dessen beide Kolbenseiten dauernd mit Druckluft beaufschlagt
werden, so daß der Steuerkörper im Ruhezustand in der nach der kleinen Kolbenseite
liegenden Endstellung steht, in der er den Durchtritt der Druckluft zum Zulaufbehälter
absperrt. Das, Umstellen der Steuerung erfolgt durch Entlastung der großen Kolbenfläche,
indem auf dieser Seite der Steuerung ein Entlüftungsventil angeordnet ist, das durch
das durch den Schwimmer bewegte Verbindungsgestänge betätigt wird. Das Entlüftungsventil
ist als Selbstschlußventil ausgebildet, so daß mit dem Fallen des Wasserspiegels
und der dadurch über den Schwimmer eingeleiteten Rücklaufbewegung des Verbindungsgestänges
sich das Entlüftungsventil augenblicklich wieder schließt und mit dem Wiederanstieg
des Drucks auf der großen Kolbenseite der Steuerkörper in die Ausgangsstellung zurückkehren
kann.
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Die getrennte Anordnung von Zulaufbehälter und Steuervorrichtung ermöglicht
eine Erleichterung der Wartung der Steuervorrichtung, so daß damit die Lebensdauer
der Gesamtanlage verbessert wird, wie vor allem auch die beschriebene Steuervorrichtung
selbst dem Aufbau nach außerordentlich einfach und betriebssicher ist. jedenfalls
sind derartige Steuerungen in anderweitigem Zusammenhang bereits bekannt und haben
sich auch im Grubenbetrieb bestens bewährt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll an Hand der Zeichnung näher
beschrieben werden, die in Abb. i einen Schnitt durch eine Gesamtanlage und in Abb.
2 eine Seitenansicht erkennen läßt.
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Der Grundanordnung nach besteht die Pumpe nach der Erfindung aus dem
Zulaufbehälter io und der Steuervorrichtung i i, die räumlich getrennt voneinander
angeordnet sind, indem gemäß dem gewählten Ausführungsbeispiel zwischen beide eine
Tragkonstruktion in Form eines Aufbaus 1a eingeschaltet ist; es ist aber auch möglich,
die Steuervorrichtung 11 anderweitig festzulegen. Die Steuervorrichtung besteht
aus einem Stufenkolben 13, dessen kleine Kolbenfläche 14 und dessen große Kolbenfläche
15 ständig durch Druckluft beaufschlagt werden. Die Druckluft wird durch eine Rohrleitung
16 zugeführt, die in den Arbeitsraum des kleinen Kolbens 14 mündet, während die
Luft zum Arbeitsraum des großen Kolbens 15 beispielsweise durch die in der Mittelachse
des Kolbens vorgesehene Bohrung 17 fließt. Im Ruhezustand liegt die kleine Kolbenfläche
14 stirnseitig gegen eine Dichtung 18 an, so daß der Durchfluß der Druckluft von
der Zufuhrleitung 16 zu der Verbindungsleitung i9 mit dem Zulaufbehälter io unterbrochen
ist. Über die Leitung i9 und die Austrittsbohrung 20 im Steuergehäuse ist dabei
der Zulaufbehälter to mit der Atmosphäre verbunden.
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Im Zulaufbehälter io, dem das Wasser durch einen oder mehrere Stutzen
21 zufließt, wobei das Zurückfließen des Wassers während des Fördervorganges durch
eine Rückschlagkappe 22 verhütet wird, ist im Punkt 23 an einem Hebel 24 ein Schwimmer
25 gelagert. An dem Hebel 24 ist das Verbindungsgestänge 26 mit der Steuervorrichtung
i i über eine Schwinge 27 angelenkt, wobei die Durchtrittsstelle des Gestänges 26
nach außen durch eine Stopfbüchse 28 abgedichtet wird. Das Gestänge 26 wird aus
zwei Teilstücken 26, 26' gebildet, die durch eine Muffe 27' zusammengehalten werden,
in der jedoch die beiden Teile 26, 26' so viel Spiel gegeneinander haben, daß der
obere Teil 26' des Gestänges beim Anheben des Schwimmers erst kurz vor Erreichen
der oberen Endlage mitgenommen wird. Das Gewicht des Gestänges 26' ist durch ein
Gegengewicht 28' ausgeglichen.
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In der Achse des Gestänges 26' befindet sich am Steuergehäuse i i
ein Entlüftungsventil 29, und zwar ist dieses Ventil an den Arbeitsraum der großen
Kolbenfläche 15 angeschlossen. Das zu fördernde Wasser verläßt den Zulaufbehälter
io durch eine Steigeleitung 30, in die wiederum ein Rückschlagventil bekannter Bauart
31 eingeschaltet ist.
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In der dargestellten Stellung ist, wie oben beschrieben, das Eintreten
der Druckluft durch die Leitung i9 in den Zulaufbehälter io unterbunden. Zufließendes
Wasser kann somit durch die Stutzen 21 in den Behälter io eintreten, während die
Luft über die Leitung i9 und die Auspufföffnungen 2o entweichen kann. Mit dem Steigen
des Wasserspiegels wird der Schwimmer 25 und damit das Gestänge 26 angehoben, bis
kurz vor dem oberen Hubende auch das Gestänge 26' mitgenommen wird, das dann unter
den Stößel 32 des Entlüftungsventils 29 stößt und über diesen die Steuerkugel
33 von ihrem Sitz abhebt. Die Druckluft aus dem Arbeitsraum der großen Kolbenfläche
15 kann dann über das Ventil 29 und die Austrittsbohrungen 34 abblasen, wobei infolge
der Entlastung der großen Kolbenflächen 15 der Steuerkolben 13 durch das Übergewicht
des Drucks auf der kleinen Kolbenseite 14 in die untere Endlage umsteuert. Dabei
legt sich der kleine Kolben 1 4 mit seiner Rückenfläche gegen eine Dichtung 35 an,
so daß ein Abströmen der Luft zu den Auspufflöchern 20 verhütet wird. In dieser
Stellung gibt der kleine Steuerkolben 14 den Weg der Druckluft vom Anschluß 16 über
die Leitung i9 zum Zulaufbehälter io frei, die das Wasser in die Steigeleitung 3o
drückt.
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Mit dem Fallen des Wasserspiegels bewegt sich auch der Schwimmer 25
und damit das Gestänge 26 nach unten, wobei jedoch das Gestänge 26' unter der Wirkung
des Gegengewichts 28' noch in seiner oberen Endstellung stehenbleibt, und zwar so
lange, bis der freie Hub der Gestängeteile 26, 26' innerhalb der Verbindungsmuffe
27' verzehrt ist. Dieser freie Hub ist dabei so groß bemessen, daß die Steuerung
so lange in der Förderstellung stehenbleibt,
his das Wasser restlos
aus dem Zulaufbehälter io entfernt ist. Erst im letzten Augenblick kommt dann das
Gestänge 26 in der Verbindungsmuffe 27' zur Anlage und bewegt auch das Gestänge
26' in die Ausgangsstellung zurück, in der das Entlüftungsventil 29 wieder geschlossen
wird. :fit dem Schließen des Ventils 29 entsteht durch Nachströmen von Druckluft
durch die Bohrung 17 des Stufenkolbens 13 erneut ein Druckanstieg auf der großen
Kolbenseite 1 5 des Stufenkolbens, unter dem der Steuerkolben ebenfalls in die gezeichnete
Ausgangsstellung zurückbewegt wird, so daß das Arbeitsspiel von neuem beginnen kann.
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Wird anstatt durch ein säulenartiges Zwischenstück 12 die Steuervorrichtung
i i anderweitig festgelegt, so kann das Verbindungsgestänge zwischen dem Schwimmer
2i und der Steuervorrichtung ii auch eine andere Ausgestaltung erfahren, beispielsweise
kann es über Winkelhebel und Ecken herumgeführt werden. Schließlich kann auch statt
eines Druckgestänges ein "Zuggestänge, so auch Seile oder Ketten, benutzt werden.