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Druckluftflüssigkeitsheber Die vorliegende Erfindung bezieht sich
auf schwimmergesteuerte Druckluftflüssigkeitsheber, welche dazu dienen, Flüssigkeiten,
welche sich an bestimmten Stellen, wie beispielsweise in den Sümpfen von Bergwerksschächten,
ansammeln, fortzuschaffen. Derartige mit Druckluft betriebene Pumpen bestehen im
wesentlichen aus einem unter dem Wasserniveau im Pumpensumpf liegenden Kessel, in
den das Wasser in der Zulaufperiode durch eine Klappe eintritt, um in der Förderperiode
bei geschlossener Klappe durch in den Kessel einströmende Druckluft herausgedrückt
zu werden. Sie werden von Schwimmern gesteuert, welche sich mit dem Wasserspiegel
heben und senken und dementsprechend das Drucklufteinlaßventil öffnen. bzw. schließen.
Um zur Vermeidung von Druckluftverlusten das Schließen und Öffnen des Ventils in
plötzlichen Übergängen zu erzielen, bedient man sich im allgemeinen eines Gewichtes,
welches bei Erreichung der Kippstellung plötzlich überschlägt. Dieser Mechanismus
arbeitet jedoch, abgesehen davon, daß er zuviel Raum benötigt, nicht einwandfrei
und zuverlässig, da er bei Schrägstellung der Pumpen leicht klemmt und hängenbleibt.
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Diese Nachteile werden gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch beseitigt,
daß an Stelle des Überfallgewichtes ein Permanentmagnet eingebaut wird, welcher
bei vollgelaufenem Behälter einen vom Schwimmer in seinen Wirkungsbereich gebrachten
Hebel ruckartig anzieht und dadurch das
Preßluftventil öffnet, so
daß die Flüssigkeit aus dem Behälter hinausgedrückt wird: Nach Entleerung des Behälters
wird umgekehrt' der Steuerhebel durch das Gewicht des Schwimmers plötzlich aus dem
Bereich des Magneten entfernt, so daß sich das Drucklufteinlaßventil dementsprechend
schnell schließt und die Flüssigkeit in den Behälter einzuströmen vermag. Es hat
sich herausgestellt, daß-topfähnliche Magnetsysteme mit permanentem Magnetinnenkern
und Weicheisentopf mit besonderer Polausbildung, die es gestatten, die Magnetkreise
mehr oder weniger weit in die Tiefe und nach außen hin herausdringen zu lassen,
sich für den gedachten Zweck besonders gut eignen.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgedanke in einem Ausführungsbeispiel
wiedergegeben, und zwar zeigt Fig. i eine schaubildliche Darstellung einer Schwimmerpumpe
mit Permanentmagnetsteüerung und Fig. 2 bis 7 Längsschnitte von Topfmagneten. Der
imPumpenkessel i angeordnete Schwimmer2 ist mit seiner höchsten Lage in gestrichelten
und in seiner tiefsten Lage in vollen Linien dargestellt. An der einen Stirnseite
des Pumpenkessels befindet sich der Zulauf 3 mit der Klappe q., die während der
Druckperiode als Rückschlagplatte wirkt. An der anderen Stirnseite des Kessels ist
die Sfeigeleitung 5 mit dem Rückschlagventil 6 angeordnet. Der den Schwimmer :2
tragende Hebel 7 ist bei 8 gelagert und hat auf der Oberseite zwei aufgesetzte Nasen
9, io. Auf gleicher Achse mit dem Hebel 7 ist ein Hilfshebel i i angeordnet, der
zwischen den beiden Nasen 9. und io spielen kann. Oberhalb des Preßluftventils i2
ist ein Topfmagnet 13 angeordnet, in dessen Wirkungsbereich der Hilfshebel
ii gelangt, wenn sich der Kessel i mit Flüssigkeit füllt. Hebt sich nämlich der
Schwimmer 2 mit dem Flüssigkeitsspiegel, so bringt er mittels der auf dem Hebel
7 angeordneten Nase 9 den Hilfshebel allmählich, in die Senkrechtlage und mit dem
freien Ende in die Nähe des Topfmagneten 13. Sobald die Anziehungkraft des Topfmagneten
13 wirksam wird, schlägt der Hilfshebel i i aus und öffnet das Drucklufteinlaßventil,
wodurch der Ausstoßvorgang eingeleitet wird. Fällt umgekehrt mit dem Flüssigkeitsspiegel
'der Schwimmer, so nimmt er kurz vor seiner'tiefsten Stellung über die auf dem Hebe17
angebrachte Nase io den Hilfshebel ii mit, bringt ihn aus dem Anziehungsbereich
des Topfmagneten 13, wodurch sich das Druckluftventil schließt. Von den bekannten
Topfmagneten, die in der Hauptsache in gänzlich ariderer Wirkungsweise für Lautsprechermagneten
verwendet und deren Kraftfelder lediglich in einem engen Ringspalt gesammelt werden,
stoßen im Gegensatz dazu- die in den Fig. 2 bis 7 dargestellten Ausführungsformen
gemäß der Erfindung die Kraftlinienkreise je nach Wunsch nach außen.
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So besteht z. B. der zur Verwendung gelangende Dauermagnet 'gemäß
Fig.2 aus einem zylindrischen ferromagnetischen Topf i, in welchem ein Magnetstab
NS 3 runder, eckiger, ovaler oder sonstiger Form, beispielsweise mit dem S-Pol auf
dem Boden :2 des Topfes angebracht ist. Der Boden 2 känh gleichzeitig als Befestigungsflansch
ausgebildet sein. Der- andere Magnetstab NS 3 bildet dann den Endpol und ragt frei
in den Topf i nach oben bis zum Rand. Der auf dem Boden befestigte S-Pol strahlt
nun nach den üblichen magnetischen Gesetzen seine Kraftlinien nach dem Boden des
Topfes ab, wobei die Kraftlinien des S-Pols des Magneten NS 3 dann zum oberen Rand
des Topfes i geleitet werden und dort nach den magnetischen Gesetzen einen S-Pol
bilden. Es erscheint am oberen Rand des Topfes ein verhältnismäßig großer magnetischer
Ringluftspalt; gebildet von dem N-Pol des Magnetstabes NS 3 und dem S-Pol des ferromagnetischen
Topfes i. Je größer dieser Luftspalt' ist, um so größer sind die magnetischen Außenstreuungen
an der Wirkfläche des oberen Topfrandes nach außen. Man hat es daher in der Hand,
durch Veränderung des Luftspaltes die Tiefenstreuungen nach außen hin in jeder gewünschten
Weise zu regeln; beispielsweise kann man den aufragenden Endpol des Magnetstabes
NS 3 nach oben verjüngen, so daß ein größerer magnetischer Luftspalt entsteht (Fig.
3). In diesem Fall wird eine größere Tiefenwirkung nach außen erzielt; oder aber
man verengt den Ringspalt, indem man den ferromagnetischen Topf i näher an den Magneten
NS 3 heranbringt (vgl. Fig. q. und 5). In diesem Fall wird die magnetische Tiefenwirkung
nach außen geringer. Um Verschmutzungen des magnetischen Ringluftspaltes
NS' zu vermeiden, wird zweckmäßigerweise der freibleibende innere Raum mit
nichtmagnetischem Material, beispielsweise Blei, Messing, Aluminium, ausgefüllt
(vgl. Fig.7). Durch diese Anordnung findet einmal keine Verschmutzung des Innenraumes
des Systems durch aufgefangene Teilchen statt, andererseits wird vermieden, daß
durch Zusetzen des Ringluftspaltes mit ferromagnetischen aufgefangenen Teilchen
ein vorzeitiger magnetischer Kurzschluß. und damit Verringerung der magnetischen
Wirksamkeit des Systems stattfindet. Zur Besserung der Leistungen und zur besseren
Führung der magnetischen Abstrahlungen des N-Pols kann der Magnetstab auch kürzer
gehalten werden und auf diesem N-Pol des Magneten noch ein ferromagnetischer Weicheisenpolschuh
q. zylindrischer, -konischer oder sonstiger Form aufgelötet, aufgeschraubt oder
sonstwie aufgebracht werden, je nachdem man den magnetischen Ringluftspalt weiter
oder enger halten will (vgl. Fig.6).
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Die im vorstehenden zur Steuerung von Schwimmerpumpen beanspruchten
Maßnahmen lassen sich sinngemäß auch auf anderen Gebieten anwenden, wie z. B. bei
Sicherheits- und Schaltungseinrichtungen. .