DE829857C

DE829857C - Hydraulic fluid lifter for large conveyor heights

Info

Publication number: DE829857C
Application number: DEG3222A
Authority: DE
Inventors: Peter Thoma
Original assignee: Goellner D GmbH
Current assignee: Goellner D GmbH
Priority date: 1950-08-06
Filing date: 1950-08-06
Publication date: 1952-01-31

Description

flüssigkeitsheber für große Förderhöhen Es sind Druckluftflüssigkeitsheber bekannt, bei denen man, um die Flüssigkeit auf große Höhen zu fördern, absatzweise Druckluft in die Steigeleitung einführt bzw. die Druckluft, die die Flüssigkeit aus dem Förderbehälter in die Steigeleitung verdrängt, selbst eine Zeitlang hinter der Flüssigkeit in die Steigeleitung einströmen läßt, so daß die Flüssigkeit auf entsprechende Höhen gehoben wird.liquid lifters for high delivery heights They are compressed air liquid lifters known, in which one, in order to promote the liquid to great heights, intermittently Introduces compressed air into the riser or the compressed air that carries the liquid displaced from the conveying tank into the riser, even behind for a while the liquid can flow into the riser, so that the liquid on corresponding heights is raised.

Bisher sind derartige Druckluftflüssngkeitsheber noch wenig zur Anwendung gekommen, teils, weil sie in der Bauart zu kompliziert und zu teuer sind, und teils, weil sie wegen Störungsanfälligkeit nicht zuverlässig genug arbeiten.So far, such compressed air fluid lifters have not been used much came, partly because they are too complicated and too expensive to build, and partly because because they do not work reliably enough due to their susceptibility to failure.

Gegenstand' der Erfindung ist ein solcher Druckluftflüss,igkeitsheber für große Förderhöhen, dem die Nachteile und Schwierigkeiten der bisher bekannten derartigen Heber nicht mehr anhaften. Der Druckluftflüssigkeitsheber gemäß der Erfindung, der als Zu;laufpumpe (Unterwasserpumpe) arbeitet, besteht aus zwei Förderkammern mit je einem Einlaufventil, je einem über Rückschlagventile an eine gemeinsame. Steigeleitung angeschlossemn Austrittsstutzen und je einer Luftleitung, die wechselweise über von einem hydraulischen Regler gesteuerte Ventile mit Bier Druckluftzufuhr und der Außenluft in Verbindung gesetzt werden.The subject matter of the invention is such a compressed air fluid lifter for large delivery heights, the disadvantages and difficulties of the previously known no longer cling to such jacks. The compressed air liquid lifter according to the invention, which works as a feed pump (underwater pump) consists of two delivery chambers with one inlet valve each, one each via non-return valves to a common. Riser pipe connected outlet nozzle and one air pipe each, which alternately Via valves controlled by a hydraulic regulator with beer compressed air supply and the outside air.

Bei der Steuerung des Hebers sind die Spindeln der im Steuergehäuse senkrecht geführten Ventile mit ihren oberen Enden an einen sie miteinander kuppelnden doppelarmigen Schwinghebel angelenkt und mit ihren unteren Enden ragen sie in Zylinder hinein und stehen unter der Wirkung von in diesen Zylindern spielenden Kolben, die mit ihrer Unterseite auf eine beiden Zylindern gemeinsame Verdrängerflüssigkeit (Ölsäule) wirken und deren Oberseite wechselweise von der den Förderkammern zugeführten Druckluft beaufschlagt werden.When controlling the jack, the spindles are those in the control housing vertically guided valves with their upper ends to a coupling them together hinged double-armed rocker arms and their lower ends protrude into cylinders and are under the action of pistons playing in these cylinders, which with their underside on both cylinders common displacement fluid (Oil column) act and their top alternately from the compressed air supplied to the delivery chambers be applied.

Die Zeit, welche die Verdrängerflüssigkeit braucht, um von einem Zylinder in den anderen überzuströmen, entspricht der Zeit, während welcher die Druckluft auf einen gefüllten Förderbehälter wirkt und dabei die angesammelte Flüssigkeit in die Steigeleityng drückt und selbst hinter dieser Flüssigkeit in die Steigeleitung strömt und die Flüssigkeit hochfördert.The time it takes for the displacer fluid to move from a cylinder overflow in the other corresponds to the time during which the compressed air acts on a filled conveying container and thereby the accumulated liquid pushes into the riser line and even behind this liquid into the riser line flows and pumping up the liquid.

Um diese Zeit je nach der gewünschten Förderhöhe und den vorhandenen Druckluftverhältnissen ändern zu können, ist in, die zwischen den Zylindern für die Verdrängerflüssigkeit vorgesehene Überströmleitung ein Drosselventil eingebaut, mittels welchem die Durchflußgeschwindigkeit geregelt werden kann.At this time depending on the desired head and the existing To be able to change compressed air ratios is in that between the cylinders for the overflow line provided for the displacement fluid has a throttle valve installed, by means of which the flow rate can be regulated.

Die Förderkammern des Hebers können von getrennten, Kesseln oder von gesonderten Abteilen eines gemeinsamen Kessels gebildet sein.The lifting chambers of the jack can be of separate, boilers or from separate compartments of a common boiler be formed.

In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform eines Druckluftflüssigkeitshebers@ gemäß der Erfindung in einem senkrechten Schnitt, zum Teil in Ansicht, dargestellt.The drawing shows an example of an embodiment of a compressed air liquid siphon @ according to the invention in a vertical section, partly in view.

Bei der gezeigten Ausführung sind zwei Kessel a, a' vorgesehen, die die Sammel- und Förderkammern des Hebers bilden. Jeder Kessel besitzt eine Wassereinlaufklappe b und einen Austrittsstutzen c. Letztere sind über Rückschlagventile d und ein Gabelstück f an eine gemeinsame Steigeleitung g angeschlossen. Ferner gehen, von den Kesseln je eine Luftleitung h und h' ab, durch die Druckluft in die Kessel eingeführt wird oder die Kessel mit der Außenluft verbunden und dadurch entlüftet werden.In the embodiment shown, two vessels a, a 'are provided which form the collecting and conveying chambers of the lifter. Each boiler has a water inlet flap b and an outlet nozzle c. The latter are connected to a common riser line g via check valves d and a fork piece f. Furthermore, an air line h and h ' each goes from the boilers, through which compressed air is introduced into the boilers or the boilers are connected to the outside air and thereby vented.

Die Steuerung für die beiden Förderkessel besteht aus einem zweckmäßig von einem Schutzkasten i umschlossenen Steuergehäuse k, welches die einzelnen Steuerventile enthält. Die Luftleitungen h, h' sind an, im Gehäuse k vorgesehenen Kammern m, m' angeschlossen. In diesen Kammern spielen senkrecht geführte Ventile n, n', durch die die Leitungen h, h' je nach deren Stellung entweder mit ins Freie führenden Entlüftungsöffnungen o, o' oder über Kanäle p, p` durch den Kanal q und die Leitung r mit der Druckluftzufuhr in Verbindung gesetzt werden. Die beiden Ventile n und ri sind durch einen doppelarmigem Schwinghebel s miteinander gekuppelt, dessen Enden an die oberen Enden der Spindeln der Ventile n, n' angelenkt sind. Die unteren Enden der beiden Ventilspindeln ragen in Zylinder t, t' hinein, in welchen Kolben u frei auf und ab beweglich sind. Unterhalb der Kolben sind die Zylinder mit einer Ölsäule v gefüllt, die von einem zum anderen Zylinder durch eine Leitung w verdrängt werden kann, in die ein einstellbares Drosselventil x eingebaut .ist. Die Zylinder t, t' stehen durch einen; Kanal y, y' mit den Druckluftkammern m, m' in Verbindung.The control for the two delivery vessels consists of a control housing k which is suitably enclosed by a protective box i and which contains the individual control valves. The air lines h, h ' are connected to chambers m, m' provided in the housing k . In these chambers, vertically guided valves n, n 'play, through which the lines h, h', depending on their position, either with vent openings o, o 'leading to the outside or via channels p, p' through channel q and line r the compressed air supply can be connected. The two valves n and ri are coupled to one another by a double-armed rocking lever s, the ends of which are hinged to the upper ends of the spindles of the valves n, n '. The lower ends of the two valve spindles protrude into cylinders t, t ' , in which pistons u can move freely up and down. Below the pistons, the cylinders are filled with an oil column v, which can be displaced from one cylinder to the other through a line w in which an adjustable throttle valve x is installed. The cylinders t, t ' stand through one; Channel y, y 'with the compressed air chambers m, m' in connection.

Für ein einwandfreies Arbeiten der Steuerung ist es notwendig, daß, sobald eins der Ventile n, n.' von dem zugehörigen Kolben u angehoben wird, das Ventil die dadurch eingeleitete Bewegung ruckartig durchführt, so daß die eine Öffnung, z. B. o, völlig geschlossen und die andere Öffnung, z. B. o', über den Hebel s völlig geöffnet wird. Es wird dies dadurch erreicht, daß auf den Spindeln der Ventile n, n' noch @sogenannte Beschleunigungsventile z, z' vorgesehen sind. Diese Ventile haben ihre Sitze in dem Gehäuse k und sind so bemessen, daß sie an ihrer Unterseite eine größere Angriffsfläche bieten als an ihrer Oberseite. Wenn eine Ventilspindel also durch einen Kolben ic angehoben wird und dadurch Druckluft zu der Unterseite des Ventils z bzw. z' gelangt, wird die- betreffende Spindel durch die Wirkung der Druckluft auf das Ventil z bzw. z' beschleunigt hochbewegt und dadurch das Ventil n bzw. n' sogleich in volle Schließstellung gebracht. Hierdurch wird gewährleistet, daß die Ventile n, n' nie eine Zwischenstellung einnehmen, bei der ein Teil der Druckluft durch die Öffnung o bzw. o' entweicht und ein anderer Teil gleichzeitig in die Leitungen h, y bzw. h', y' strömt, wodurch sich ein toter Punkt im Arbeiten der Vorrichtung ergeben könnte.For the control to work properly, it is necessary that as soon as one of the valves n, n. ' is raised by the associated piston u, the valve performs the movement initiated thereby jerkily, so that the one opening, for. B. o, completely closed and the other opening, e.g. B. o ', is fully opened via the lever s. This is achieved by providing so-called acceleration valves z, z ' on the spindles of valves n, n' . These valves have their seats in the housing k and are dimensioned so that they offer a larger contact surface on their underside than on their upper side. If a valve spindle is lifted by a piston ic and compressed air thus reaches the underside of the valve z or z ', the relevant spindle is accelerated by the effect of the compressed air on the valve z or z' and thereby the valve n or n 'immediately brought into the fully closed position. This ensures that the valves n, n 'never assume an intermediate position in which part of the compressed air escapes through the opening o or o' and another part simultaneously flows into the lines h, y or h ', y' which could create a dead point in the operation of the device.

In der Zeichnung sind die Kessel und die Steuerung in der Lage gezeigt, in der der Kessel a sich mit Flüssigkeit gefüllt hat und die Leitung h an dem in seiner Höchststellung befindlichen Ventil n vorbei durch die Kammer in und die Kanäle p, q mit der Druckluftzufuhr r in Verbindung steht. Es strömt jetzt Druckluft in den Behälter a hinein und drückt das angesammelte Wasser über den Stutzen c, das zugehörige Ventil d und das, Gabelstück f in die Steigeleitung g. Hinter dem verdrängten Wasser tritt die Druckluft so lange ebenfalls in die Steigeleitung, wie das Ventil n sich in seiner Höchstlage befindet. Während des Zustroms von Druckluft zum Kessel a strömt die Druckluft gleichzeitig durch den Kanal y in den Zylinder t und bewegt den Kolben u abwärts, der die Ölsäule v über die Leitung y in den Zylinder t' drückt und dort den Kolben u hochbewegt. Dieser Kolben trifft schließlich auf die Spindel des Ventils n und hebt dieses an, wobei die Druckluft an der Unterseite des Beschleunigungsventils z' angreift und damit das Ventil n' ruckartig in Schließstellung zur Öffnung o' bringt. Gleichzeitig damit wird aber das Ventil n über den Schwinghebel s in seine Tiefstlage bzw. Offenstellung zur Öffnung o gebracht. Dadurch werden die Kammer m und damit die Leitung h von der Druckluftzufuhr abgesperrt und über die Öffnung o mit der Außenluft in Verbindung gesetzt. Infolgedessen kann sich der Kessel a entlüften, und es kann von neuem Wasser in diesen Kessel einlaufen und ihn füllen. Während des, Verdrängens des Wassers aus dem Kessel a war der Kessel ä durch die Leitung h' und die Kammer ni über die Öffnung ö mit der Außenluft in Verbindung, konnte sich also entlüften und mit Wasser füllen. Während dieser Zeit befindet sich das Ventil n' in der in der Zeichnung dargestellten unteren Lage. Inzwischen ist aber dieses Ventil durch den Kolben u des Zylinders t' und die Wirkung der Druckluft auf das Beschleunigungsventil z' derart umgesteuert worden, daß nunmehr die Druckluft durch die Kanäle q und p' an dem Ventil n vorbei durch die Kammeer m' und die Leitung h' in den Kessel ä eingeführt wird, so daß dieser Kessel in die Steigeleitung g entleert und hinter dem hinausgedrückten Wasser Druckluft in die Steigeleitung eintritt, bis das Ventil n in seine Tiefstlage zurücktritt. Dieses geschieht dann, wenn die durch den Kanal y' in den Zylinder t' tretende Druckluft durch die Ölsäule v den Kolben des Zylinders t @so weit aufwärts bewegt hat, da.ß dieser das Ventil n. wieder anhebt und das Ventil n.' über den Schwinghebel s in seine Tiefstlage zurückgebracht wird. Das beschriebene Spiel beginnt somit von neuem. Jeder Kessel a, a' wird also wechselweise gefüllt und geleert und im Arrschluß an, die Entleerung hinter dem in die Steigeleitung verdrängten Wasser Druckluft in die Steigeleitung so lange eingeführt, wie es dauert, um die Ölsäule v von dem Zylinder t in den Zylinder t' oder umgekehrt zu verdirängen. Diese Verdrängungszeit läßt sich durch das. Drosselventil x in wünschenswerten Grenzen ändern.In the drawing, the boiler and the control are shown in the position in which the boiler a has filled with liquid and the line h past the valve n, which is in its highest position, through the chamber in and the channels p, q with the compressed air supply r communicates. Compressed air now flows into the container a and presses the accumulated water through the nozzle c, the associated valve d and the fork piece f into the riser line g. Behind the displaced water, the compressed air also enters the riser line as long as the valve n is in its highest position. While the flow of compressed air flows to the boiler a compressed air t simultaneously through the channel y in the cylinder and moves the piston and down the y the oil column v via the line into the cylinder t suppressed ', where u moves up the piston. This piston finally hits the spindle of the valve n and lifts it, the compressed air acting on the underside of the acceleration valve z 'and thus bringing the valve n' abruptly into the closed position to the opening o '. At the same time, however, the valve n is brought into its lowest position or open position for opening o via the rocker arm s. As a result, the chamber m and thus the line h are shut off from the supply of compressed air and connected to the outside air via the opening o. As a result, the boiler a can vent, and water can again run into this boiler and fill it. While the water was being displaced from the boiler a , the boiler ä was in contact with the outside air through the line h ' and the chamber ni via the opening ö, so it could vent and fill with water. During this time, the valve n 'is in the lower position shown in the drawing. In the meantime, however, this valve has been reversed by the piston u of the cylinder t ' and the effect of the compressed air on the acceleration valve z' in such a way that the compressed air now flows through the channels q and p 'past the valve n through the chambers m' and the Line h 'is introduced into the boiler ä, so that this boiler is emptied into the riser line g and compressed air enters the riser line behind the expelled water until the valve n moves back to its lowest position. This happens when the compressed air entering the cylinder t ' through the duct y' has moved the piston of the cylinder t @ so far upwards through the oil column v that it lifts the valve n. Again and the valve n. ' is brought back to its lowest position via the rocker arm s. The game described begins anew. Each boiler a, a 'is alternately filled and emptied and after the drainage behind the water displaced into the riser line, compressed air is introduced into the riser line for as long as it takes to move the oil column v from the cylinder t into the cylinder t 'or vice versa to displace. This displacement time can be changed within desirable limits by the throttle valve x.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Compressed air liquid lifter working as a feed pump for large delivery heights, characterized by two delivery chambers (a, ä) each with an inlet valve (b), one outlet nozzle (c) each connected to a common riser line (g) via check valves (d) and one air line each ( h, h '), which are alternately connected to the compressed air supply (r) and the outside air via valves (n, n.') controlled by a hydraulic regulator (t, t ', u, v, zv).

2. Compressed air liquid lifter according to claim i, characterized in that the Spi, ndieln -der in the control housing (k) vertically guided valves (n, n ') with their upper ends to one. they are articulated to double-armed rocking levers (s) coupling them together, and their lower ends protrude into cylinders (t, t ') and under the action of. in these playing pistons (u) stand, the undersides of which act on one of the two cylinders as a single displacement fluid (oil column v). and the tops of which are alternately acted upon by the compressed air supplied to the conveying chambers (a, a ').

3. Compressed air liquid lifter according to claims i and 2, characterized in that a flow rate regulating throttle valve (x) is installed in the overflow line (w) provided between the cylinders (t, t ') for the displacement liquid (v). Compressed air liquid lifter according to claims 1 and 2, characterized in that the delivery chambers (a., Ä) are formed by separate tanks or by separate compartments of a common tank. Compressed air fluid lifter according to claims i and 2, characterized in that the spindles of the control valves (n, n) are provided with additional valves (z, z ') which are seated in the control housing (k) and whose underside passes through after the spindles have been raised the piston (u) is acted upon by the compressed air.