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Untergetauchter Druckluftflüssigkeitsheber Die Erfindung betrifft
eine Pumpenanlage, der ,die Flüssigkeit zuläuft, in der Art der Anlagen, in welchen
die Flüssigkeitsförderung mittels eines unter Druck befindlichen Arbeitsmittels,
'z. B. Druckluft, erfolgt.
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Eine der Erfindung entsprechende Anlage besteht im wesentlichen aus
einer Pumpe, die aus zwei Behältern gebildet ist, die als Zylinder ausgebildet und
mit einem Luftverteiler verbunden sind, welcher nacheinander und abwechselnd das
eine Ende von jedem Zylinder mit der Druckluftzufuhr und dem Luftauslaßstutzen in
Verbindung setzt, während die entgegengesetzten Enden dieser Zylinder ihrerseits
abwechselnd und nacheinander mit dem Förderstutzen der Flüssigkeit und ,deren Ansaugstutzen
in Verbindung gesetzt werden, so daß sich jeweils ein Zylinder in der Förderungsphase
befindet, während der andere sich in der Aufüllungsphase befindet und umgekehrt.
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Die der Erfindung entsprechende Anlage, welche in ihrer Konstruktion
sehr einfach ist, sicher arbeitet und eine große Leistung aufweist, kann
für die verschiedensten Verwendungszwecke benutzt werden.
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Die kennzeichnenden Besonderheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung
werden im übrigen durch die nachfolgende Beschreibung klarer hervorgehoben, welche
sich auf die in der Anlage befindlichen Zeichnungen bezieht, die schematisch und
nur als Beispiel eine Ausführungsform einer der Erfindung entsprechenden Pumpenanlage
darstellen. Auf diesen Zeichnungen bedeutet Fig. i ein Übersichtsschema -einer Pumpenanlage
mit eingetauchter Pumpe,
Fig. 2 ein Schema, das. die Anwendung der
Erfindung zum Wiederflottmaehen eines Schiffes darstellt, Fig. 3 ein Schema, das
seine Anwendung für den Betrieb an Bord eines Schiffes darstellt, Fig. 4. eine Darstellung
der eigentlichen Pumpe im Längsschnitt A-A der Fig. 7, Fig. 5 eine Draufsicht der
Ansaugkammer dieser Pumpe, Fig.6 eine Darstellung der Pumpe im Längsschnitt B-B
der Fig. 7, Fig.7 eine Draufsicht der Förderungskammer der Pumpe, Fig.8 in vergrößertem
Maßstab eine Längsschnittansicht des Luftverteilers und Luftdruckreglers im ,Schnitt
VIII VI@II der Fig. i i, Fig. g einen. Längsschnitt nach Linie IX-IX der Fig. 11,
Fig. i.o einen anderen Längsschnitt nach Linie X-X der Fig. i'I; die Fig. i i, r2,
13, 14 und i5 sind Querschnitte, jeweils entsprechend den Linien XI-XI, XII-XII,
XIII-XIII, XIV-XIV und XV-XV der Fig. 8 und g, Fig. 16 ist eine Darstellung des
Vakuumreglers, Fig. 17 eine Abwandlung der Konstruktion. Wie vor allem in Abb.4
bis 7 dargestellt, besteht die der Erfindung zugrunde liegende Pumpe aus einem Behälter
i, in welchem ein zweiter Behälter 2 untergebracht ist. In dem dargestellten Beispiel
hat man angenommen, .daß diese Behälter zylindrisch ausgebildet sind. Es ist jedoch
offenbar, @daß sie jede andere Form aufweisen könnten, besonders bei .den Pumpen
des horizontalen Typs. Diese beiden Behälter bilden so einen inneren Pumpenzylinder
3 und einen äußeren oder ringförmigen Pumpenzylinder 4. Diese beiden Zylinder, die
dazu bestimmt sind, nacheinander mit einer Verschiebung von i8o° zu arbeiten, haben
weitgehend das gleiche Volumen. Sie werden oben durch eine Förderungskammer 5 und
unten durch eine Ansaugkammer 6, in welcher :das zu pumpende und zu fördernde Wasser
durch einen Stutzen 7 ankommt, begrenzt. In dieser Kammer 6 sind die Ansaugventile
811 (für den Zylinder 3) und 9a (für den Zylinder 4) und die entsprechenden Förderungsventile
8'' und g'' angeordnet. Die Ventile 8a und ga öffnen sieh von unten nach oben und
die Ventile 8'' und g'' von oben nach unten; indem dargestellten Beispiel hat man
für jeden Zylinder vier Ansaugventile und zwei Förderungsventile vorgesehen. Alle
diese Ventile 'könnten in. jeder geeigneten bekannten Weise ausgeführt werden. Die
dargestellte Ausführung ist wegen ihrer Einfachheit besonders günstig; da die Ventile
hier durch einfache Gummikugeln gebildet sind, welche allein unter dem Luft- oder
Wasserdruck arbeiten. Die oben angebrachte Förderungskammer g mündet nach außen
mittels eines Klappenventils to, an welchem ein Rohr toa (Fig. i) angeschlossen
werden kann.
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Die Zylinder 3 und 4 stehen mit einer Druckluftquelle in Verbindung,
z. B. mit einem Kompressor ti (Fig. i), dessen Förderungsrohr in i2 und dessen Ansaugrohr
in i3 ,dargestellt sind; in dieser Ausführung der Fig. i arbeitet dieser Kompressor
in geschlossenem Kreis. Ein Vakuumregler, allgemein mit 14 in Fig. i bezeichnet
und in größerem Maßstab auf Fig. 16 dargestellt, sichert den automatischen Einlaß
einer gewissen Luftmenge, wenn der Unterdruck innerhalb des Ansaugrohres
13
unter einen bestimmten Wert zu liegen kommt. Dieser Vakuumregler umfaßt
vor allem ein Kolbenventil 15, .das sich vor Öffnungen 1,6 bewegt, die im Körper
des Apparates vorgesehen sind. Dieses Kolbenventil wird durch ein. nachgiebiges
Organ (z. B. einen Balg 117) mit Regelgegengewicht 18 betätigt. Solange der Druck
innerhalb des Rohres 13
oberhalb eines bestimmten Wertes bleibt, hält der
Balg 17 den Kolben 15 in .der Stellung, bei welcher er die Öffnungen 16 verschließt.
Sobald der Druck unterhalb .dieses Wertes zu liegen kommt, faltet sich :der !Balg,
und -der Kolben läßt, indem er die Öffnungen frei gibt, die Menge Luft einströmen,
.die erforderlich ist, um den Unterdruck auf den gewünschten Wert zurückzubringen.
Im KompressorIkreis ist auch ein Filter 55 angebracht.
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Die beiden Zylinder 3 und 4 der Pumpe werden abwechselnd und nacheinander
mittels ihres oberen Teiles mit dem Förderungs- und Ansaugsystem des Kompressors
in Verbindung gebracht, und zwar durch einen Luftverteiler, der eingehend in Iden
Fig. 8 bis- 15 dargestellt ist.
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Dieser Verteiler besteht im besonderen aus einem zylindrischen Körper
ig, in welchem sich ein Gleichgewichtsschieber12o bewegen kann. Dieser Körper ig
kann in Verbindung treten a) mit dem Förderungsrohr 12 des Kompressors über die
Leitung 21, welche in diesen Körper durch die Öffnung 22 mündet, wobei eine Druckregeleinrichtung,
die später beschrieben wird, zwischen diese Leitung 211 und das Rohr 12 geschaltet
wird, b) über eine Öffnung 23 bzw. 23a und die Leitung 24 mit dem Ansaugrohr 13,
des Kompressors, c) über eine Öffnung 25 und die Leitung 26 mit der Leitung 2,611,
welche zum oberen Teil ,des Pumpenzylinders 3 führt, d) über eine Öffnung 27 und
eine Leitung 28 mit den Leitungen 28a, die zum oberen Teil des Zylinders 4 führen.
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Der Verteilungsschieber zo kann zwei Stellungen einnehmen. die obere
Stellung (Fig. 8), bei welcher er einerseits den ringförmigen Zylinder 4 mit dem
Lufteintrittsrohr 12 und andererseits den inneren Zylinder 3 mit .dem Ansaugrohr
13 des Kompressors in Verbindung bringt, und die untere Stellung, bei welcher er
einerseits den ringförmigen Zylinder 4 mit dem Ansaugrohr 13 und andererseits
den Zylinder 3 mit der Druckluftzufuhr 13 in Verbindung bringt.
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Dieser,Schieber 2o kann plötzlich von einer Stellung in -die andere
gebracht werden .und umgekehrt, und zwar mit Hilfe jeder geeigneten Eifirichtung.
In dem dargestellten Beispiel (s. Fig. 4 .und 6) ist diese Steuerung mittels eines
kleinen Kolbens 2g gewährleistet, der sich in einem Zylinder 3o bewegt, in welchem
die Verteilung der über Leitung 31 einströmenden Druckluft in der klassischen (nicht
dargestellten)
Weise mittels eines Gleichgewichtsschiebers 32 erreicht wird, der sozusagen
ein Relais bildet. Dieser Schieber ist mit einem Bügel 3,3 verbunden, auf welchen
ein Schwimmer 34 wirkt, der sich frei innerhalb des Zylinders 3 bewegt. Dieser Bügel
ist selber mittels einer Stange 35 von einstellbarer Länge mit unteren Tragpratzen
36 verbunden. Wenn die Flüssigkeit in dem Zylinder 3 steigt, steigt gleichzeitig
der Schwimmer 34. Am Ende .des Hubs bringt er mittels der Stoßdämpfer 37a das gesamte
System 33-35-36 in seine obere Stellung (auf Fig.4 mit ausgezogenen ,Strichen dargestellt),
bei welcher auch der Schieber 32 seine obere Stellung einnimmt und dadurch die Druckluftzufuhr
31 mit der oberen Fläche des Kolbens 29 in Verbindung bringt, der .den Verteilungsschieber
2o plötzlich in seine untere Stellung führt und ihn dort festhält. Wenn dagegen
die Flüssigkeit wieder absinkt, sinkt der Schwimmer mit ihr. Das System 3I-35-36
ist jedoch in seiner oberen Stellung .durch Riegel 37 blockiert, die um 38
drehbar sind und mit Öffnungen 39 der Stange 35 zusammenwirken. Erst wenn der Zylinder
3 leer und der Schwimmer 34 in seiner unteren Stellung angelangt ist, wird dieser
zuerst die Riegel 37 lösen, indem er auf ihre vorspringenden Zapfen 40 drückt, und,
indem er durch sein Gewicht auf die Tragpratzen 36 wirkt, das Absinken des Bügels
33 verursachen. Der Schieber 32 kommt nun in die untere Stellung, bei welcher er
die Luftzufuhr 31 mit der unteren Fläche des Kolbens 29 und die obere Fläche des
besagten Kodbens mit dem Auslaß 42 in Verbindung bringt. Der Kolben 29 steigt dann
plötzlich und nimmt dabei den Schieber 20 mit, der dadurch plötzlich seine andere
äußerste Stellung einnimmt. Durch Stoßdämpfer 43 und 44 wird .der Hub des
Schiebers 2o begrenzt. Am Ende des Hubs ruhen die Tragpratzen 36 auf den Dämpfern.
45.
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Für die Beschreibung der Arbeitsweise dieser Pumpe wird angenommen,
daß sie auf eine bestimmte Wassertiefe H (Fig. i) untergetaucht ist und daß -die
Organe sich in der auf Fig. 4 dargestellten Stellung befinden (wobei der Bügel 3:3
jedoch seine gestrichelt dargestellte untere ,Stellung einnimmt). Der Schieber 20
ist in seiner oberen Stellung, so daß die durch .das Rohr 12 einströmende Druckluft
über die Leitung 21, die Öffnung 22, die Öffnung 27, die Leitung 28 geht und schließlich
über die Leitungen 28a zu dem ringförmigen Zylinder 4 gelangt. Der Zylinder ist
im Begriff, sich zu entleeren; das in .diesem Zylinder befindliche Wasser wird unter
der Einwirkung der Druckluft durch die Ventile 9'' und Leitungen ¢6 nach der Förderungskammer
5 gefördert, von wo aus es jenseits der Ventilklappe io verdrängt wird. Während
dieser Zeit befindet sich der innere Zylinder 3 über die Leitung 26a, die Leitung
26, die Öffnung 25, die Öffnung 23 und die Leitung 24 mit dem Ansaugrohr 13 des
Kompressors in Verbindung. Unter der doppelten Wirkung des so geschaffenen Unterdrucks
und das hydrostatischen Druckes H tritt das durch den Stutzen 7 ankommende Wasser
durch die Ventile 8a und füllt den Zylinder 3, der sich also in der Auffüllungsphase
befindet, während der Zlylinder 4 in der Förderungsphase ist.
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In dem gleichen Ausmaß wie das Wasser in dem Zylinder 3 steigt auch,der
Schwimmer. Am Sch.lusse der Auffüllung wirkt er auf den Bügel 33 (der sich in seiner
gestrichelt dargestellten unteren Stellung befand) und hebt ihn an. Der Relaisschieber
32 nimmt nun seine obere Stellung ein, in welcher die Druckluft auf die obere Fläche
des Kolbens 29 einwirkt, so :daß sich dieser dann plötzlich senkt, wodurch der Verteilerschieber
2o in seine untere Stellung gebracht wird.
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In dieser ,Stellung ist der Zylinder 3 mit dem Druckluftrohr 12 in
Verbindung, während der ringförmige Zylinder 4 mit dem Ansaugrohr 13 verbunden ist.
Der Zylinder 3 befindet sich daher in der Förderungsphase, während der Zylinder
4 in der Auffüllungsphase ist. Der Schwimmer 34 fällt in dem Zylinder 3 gleichzeitig
mit dem Wasserspiegel. Der Bügel 33 wird jedoch durch die Riegel 37 in seiner oberen
Stellung festgehalten. Dagegen bringt .dieser Schwimmer, sobald das gesamte Wasser
verdrängt ist, den Bügel 33 in seine untere Stellung, und der Reiaisschieber 32
bewirkt das Wiederaufsteigen .des Kolbens 29 und des Verteilerschiebers -o, und
der Zyklus beginnt nun von neuem.
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Es ist offensichtlich, daß bei einem bestimmten hydrostatischen Druck
H, der einer bestimmten Eintauchtiefe entspricht, und bei einem bestimmten Unterdruck
im Rohr 13 die Auffüllungszeit Ti konstant sein wird; es genügt nun, .daß man die
Fläche der Förderungsventile und den Wert des vom Kompressor erzeugten Luftdruckes.
richtig bestimmt, damit die Förderungszeit T2 der Zeit T1 gleicht. Man erhält somit
eine Pumpe, in welcher die beiden Zylinder in vollkommener zeitlicher Übereinstimmung
arbeiten.
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VGTenn sich jedoch der hydrostatische Druck H auf Grund von !Schwankungen
in der Eintauchtiefe oder wenn sich die Förderungshöhe ändert, muß .der die Förderung
bewirkende Luftdruck entsprechend geändert werden. Die vorliegende Erfindung sieht
einen automatisch arbeitenden Lu.ftdruckregler vor. Dieser Regler, der zwischen
dem Lufteintrittsrohr n2 und der Leitung 21 (Fig. 8 bis @io) des Luftverteilers
geschaltet ist, umfaßt im wesentlichen ein Verschlußstück 47, das sich in einem
Zylinder 48 bewegt, welcher ein Bestandteil des Verteilers ist und der eine Öffnung
49 aufweist, durch welche die Druckluft bis zu diesem Zylinder gelangt, und eine
öffnung5o, durch welche sie in die Leitung 21 und von da aus in den Verteiler strömt.
Dieses Verschlußstück 47 wird von einem Druckmesser 51 gesteuert, der aus einem
nachgiebigen Organ 52 besteht, das einerseits dem hydrostatischen Druck und der
Wirkung des Gegengewichtes 53 und andererseits dem im Zylinder 48 herrschenden Luftdruck
unterworfen ist. Bei der Ausgangseinstellung regelt man das Gegengewicht in solcher
Weise, daß für einen bestimmten hydrostatischen Druck H das Verschlußstück 47 sich
in einer Stellung befindet, bei welcher es die Öffnungen 49 so weit frei gibt, daß
der Luftdruck den Wert erreicht,
der notwendig ist, um die Entleerung
eines Zylinders in der erwünschten Zeit T2, die der Auffüllungszeit Ti gleicht,
zu gewährleisten. Wenn der Luftdruck unter den Förderungsnutzdruck abfällt, bewegt
sich das Verschlußstück 47 abwärts und öffnet noch mehr die Öffnung 49, was eine
Erhöhung des Druckes bis zum erwünschten Wert zur Folge hat. Umgekehrt wird das
Verschlu'ßstück 47, wenn .der Luftdruck,den Nutzdruck übersteigt, die Öffnung 49
weiter verschließen. Man erreicht in dieser Weise eine automatische Luftdruckregelung.
Die zur Förderung erforderliche Zeit T2 wird also für jeden der Zylinder 3 und 4
praktisch konstant gehalten.
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Man wird jedoch bemerken"daß in dem Maße, in welchem der hydrostatische
Druck H ansteigt, die zur Auffüllung erforderliche Zeit die Neigung hat, sich zu
verringern, obwohl dieZunahme der Füllung diese Zeitverkürzwngsiehr gering wenden
läßit. Jedoch wind die Auffüliliu@ngszeict für hohe liydroisitatn1s@che Drucke etwas
kürzer @ails die Förderungszeit sein.
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Der ringförmige Zylinder 4 spielt dann die Rolle eines Ausgleichszylinders
in dem Sinne, daß er sich während der Auf füllungsphase des Zylinders 3 nicht vollständig
entleert, da der Schwimmer 34 gleich nach Beendigung der Auffüllung des Zylinders
3 die Umkehr der Luftverteilung bewirken wird.
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Um jeglichen Wiedereintritt des Wassers innerhalb der Leitungen des
Verteilers zu vermeiden, wird am Ende jeder der Leitungen aha und z811, die
diesen Versteiler mit ,den Zylindern verbinden, ein schwimmendes Ventil 54 vorgesehen
(s. Fig. 4 und 9), das beim Ankommen des Wassers an den oberen Teil .des entsprechenden
Zylinders gehoben wird und das Ende der angeschlossenen Leitung 26a oder 28a hermetisch
verschließt.
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In der soeben beschriebenen Ausführung ist angenommen,,daß der Kompressor
i i im geschlossenen Kreis arbeitet, wobei die Auslaßleitung des Luftverteilers
mit dem Ansaugrohr 13 dieses Kompressors verbunden ist. Namentlich diese Ausführung
ist in äußerst schematischer Form in Fig. i dargestellt. Man beachte jedoch, daß
der Verteiler die Luft direkt nach außen ablassen könnte. In diesem Falle würde
das Auffüllen der Zylinder allein unter der Wirkung ,des hydrostatischen Druckes
vor .sich gehen. -Die der Erfindung entsprechende Anlage gestattet das Pumpen von
Flüssigkeiten in allen Tiefen, und zwar mit einer regelmäßigen und kontinuierlichen
Leistung. ,Sie weist kein Ansaugrohr und kein Rückschlagventil auf und läuft nicht
Gefahr, saugunfähig zu werden. Außerdem hat sie eine sehr einfache Konstruktion
und umfaßt keine mechanischen Organe, wie Turbine, Kolben mit Pleuel, Getriebe usw.,
und benötigt keine Schmierung, so daß man sie zum Pumpen von salzhaltigem oder nicht
salzhaltigem, schlamm- oder sandhaltigem Wasser so-wie aller Mineralölerzeugniss.e
und allgemein -aller Flüssigkeiten benutzen kann.
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Diese Anlage kann für @die verschiedensten Verwendungszwecke benutzt
werden (See-Arbeiten. öffentliche und private Arbeiten, unterirdische und Bergwerksarbeiten,
Mineralölindwstrie usw.), und es ist .nur beispielsweise in Fig. 2 seine Verwendung
für das Wiederflottmachen von Schiffen dargestellt. Für diese Verwendungsart kann
die Pumpe entweder innerhalb .des wieder flott zu machenden Schiffes N, wie
in A dargestellt, oder außerhalb von ihm, wie in B oder C dargestellt, angebracht
werden. In dieser Figur ist der Luftkreislauf nicht dargestellt.
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In Fig. 3 ist die Anwendung der Erfindung für den Betrieb an Bord
eines Schiffes dargestellt. Bei dieser Anwendung besorgt die Pumpe 1, 2 das Trockenlegen
.des Schiffsraumes, den Feuerbekämpfungsdienst, die Verteilung des W Iassers an
die verschiedenen Schiffsabteilungen usw.
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Bei den Pumpen der soeben beschriebenen Art bringt der Schwimmer,
.der den aufeinanderfolgenden !Gang der beiden Zylinder steuert, einige Nachteile
mit sich; durch ihn ist es nicht möglich, Pumpen mit kleineren Abmessungen und niedriger
Leistung herzustellen.
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Die Pumpe gemäß Darstellung in Fig. 17 gleicht diese Nachteile aus.
,Sie besteht aus denselben Hauptbestandteilen wie die vorher beschriebene Pumpe;
sie unterscheidet sich im wesentlichen dadurch, daß das abwechselnde Arbeiten der
beiden Zylinder 3 und 4 dort nichtdurch einen Schwimmer, sondern einen Servoschieber
geregelt wird, welcher selbst den Druckluftverteiler i9, 2o steuert.
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Dieser Servoschieber besteht aus einem (Gleichgewichtsschieber i24,-der
sich in einem Zylinder 12 5
bewegt, unter der abwechselnden Wirkung
eines Stößels 126, der von einem Kolben 1.27 getragen wird, welcher sich in einem
Zylinder 128 bewegt, und eines Stößels 1219, der von einem Kolben 1130 getragen
wird, welcher sich in einem Zylinder 131 bewegt.
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,Außerdem ist der Schieber 124derWirkung eines Hebels 132 unterworfen,
auf welchen eine Feder 133 mittels jeder geeigneten Vorrichtung wirkt, z. B. einer
Kugel. Diese Feder 133 kann von jeder geeigneten Ausführung sein (Sprung-,
Spiral- oder sonstige Feder), und ihre einstellbare ,Spannung wird in der später
beschriebenen Weise erreicht.
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Das äußere Ende des Zylinders 128 ist durch ein Rohr 134 mit dem Zylinder
3 und das äußere Ende des Zylinders -1-31 durch ein Rohr 135 mit dem Zylinder 4
verbunden.
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Das innereEnde der bei.denZylinder 128 und (131 steht mittels der
Rohre 136 und 137 mit der Förderungskammer 5 in Verbindung. Diese Verbindung kann
in zweierlei Weise erf(>lgen: a) entweder direkt, in diesem Falle sind die Rohre
136 und 137 mit der Förderungsflüssigkeit gefüllt, die vorher einen Filter 138 passiert,
b) oder indirekt, in diesem Falle sind die Rohre 136 und 137 mit Öl oder mit jeder
unkomprimierbaren Flüssigkeit gefüllt, wobei der in der Kammer 5 herrschende Druck
auf diese Flüssigkeit mittels einer geeigneten dichten Membran übertragen wird,
die den Filter ersetzt.
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In beiden Fällen wird die Flüssigkeitszirkulation in den Rohren 136
und 137 beliebig mittels der beiden Einstellschrauben 139 und 140 gebremst.
Der
Zylinder 125 weist mehrere Öffnungen auf; eine mittlere Öffnung 151, die durch eine
Leitung 152 mit der Druckluftquelle 12 oberhalb des Druckreglers angeschlossen ist,
eine Öffnung 153, welche durch ein Rohr i54 mit dem oberen Teil des Zylinders
ig des Verteilers in Verbindung steht, eine Öffnung 155, welche durch ein Rohr 156
an den unteren Teil des gleichen Zylinders angeschlossen ist, und zwei Öffnungen
157 und 158, die eine am oberen Teil, die andere am unteren Teil des Zylinders 125
angebracht und beide mit dem Auslaßstutzen 24 verbunden.
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Der Schieber 124 kann zwei Stellungen einnehmen: a) eine obere Stellung,
bei welcher er einerseits den oberen Teil des Zylinders ig des Verteilers über die
Öffnungen i 51 und 153 und das Rohr 154 mit der Druckluftquelle 1.2
und andererseits den unteren Teil des Zylinders ig über das Rohr 156 und
die Öffnungen 155 und 158 mit dem Auslaßstutzen 24 in Verbindung bringt,
b) eine untere Stellung, bei welcher er einerseits den unteren Teil des Zylinders
ig über die Öffnungen 151 und 155 und das Rohr 156 mit der Druckluftquelle 12 und
andererseits den oberen Teil des Zylinders ig über das Rohr 154 und die Öffnungen
153 und 157 mit dem Auslaßstutzen 24 in Verbindung bringt.
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Bei der in der Figur dargestellten Stellung ist der Verteiler soeben
in die obere Stellung gebracht worden, und die Druckluft wird gerade durch die Öffnung
27 und das Rohr 28 in den Pumpenzylinder 4 eingelassen, der sich in diesem Augenblick
ih der Entleerungsphase befindet. Der in diesem Zylinder herrschen=de Druck entspricht
dann P=Gx+dp, wobei Gx der in der Förderungskammer 5 herrschende hydrostatische
Druck ist und d p die inneren Druckhöhenverluste der Pumpe, insbesondere
in den inneren Rohren und an den Förderungsventilen 8r, gr bedeutet. Dieser Druck
P wirkt über das Rohr 135 auf die untere Fläche des Kolbens. 130 ,des Servoschiebers.
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Im Gegensatz dazu herrscht in dem Zylinder 3, der seine Auf füllu.ngsphase
beginnt, nur der hydrostatische Auf füllungsdruck H, der über das Rohr 134 auf die
obere Fläche des Kolbens #i27 wirkt. Bei der in .der Figur dargestellten Stellung
wird in dieser Weise der Kolben 130 auf seiner unteren Fläche über das Rohr
135 dem Druck P unterworfen, während auf seine obere Fläche der Druck Gx
über das Rohr 137 ausgeübt wird; im gleichen Augenblick wird der Kolben 127 auf
seiner unteren Fläche dem Druck Gx über .das Rohr 136 unterworfen und auf seiner
oberen Fläche dem Druck H durch das Rohr 134.
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Der Kolben 130 wird also von unten nach oben durch :d=en Differentialdruck
d p geschoben.
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Der Kolben 127 wird in derselben Weise von unten nach oben
infolge des Unterschiedes zwischen den beiden Drücken G x - H geschoben.
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Da derKolben 12,7 unabhängig vom,Schieber 124 und vom Kolben i-o ist,
kann seine Bewegung unter :der Wirkung von Gx-H getrennt erfolgen und übt keinerlei
Einfluß auf die Bewegung des Kolbens 130 und des Schiebers 124 aus, welche ausschließlich
unter der Wirkung des Differentialdruckes d p und .der Feder 133 verbleiben.
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Der Differentialdruck d p bewirkt dann die aufsteigende Bewegung
des Schiebers 124. Am Anfang dieser Bewegung verschließt dieser Schiaber die Öffnung
155, aber die in :der Rohrleitung 156 eingeschlossene Druckluft hält weiterhin d=en
Gleichg:rvichtsschieber 2o des Verteilers in :der oberen Stellung. Während der ersten
Hälfte seines Hubs spannt der Schieber 124 die Feder 133, .die nachher zur Durchführung
der zweiten Hälfte dieses Hubes beiträgt, an dessen Ende dieser Schieber .124 die
Öffnung 153 mit der Drucklufteintrittsöffnung i 5 i und die Öffnung 155 mit .dem
Auslaß 158 in Verbindung bringt. Die Druckluft wirkt dann auf die obere Fläche des
Schiebers 2o des Verteilers und bringt ihn plötzlich in die untere Stellung, wodurch
die Arbeitsphasen der beiden Pumpenzylinder sich umkehren. Der Zvklus der Vorgänge
läuft in dieser @.#'eise ununterbrochen ab.
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Der Druck der Zylinder 3 und 4 kann auf :die Kolben i27 und
130 übertragen werden, und zwar entweder .direkt durch die geförderte Flüssigkeit
oder mittels einer Flüssigkeit, die die hermetisch abgeschlossenen Rohre 134 und
135 ausfüllt, welche an ihrem unteren Teil Membranen tragen.
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Durch die Wirkung der Feder 133 wird der Schieber 124 gezwungen,
sich bis zu einer seiner äußersten Stellungen fortzubewegen, wodurch das Ingangbringen
der Pumpe nach dem Halten gewährleistet wird. Die Bewegung des Schiebers 124 kann
nicht plötzlich erfolgen infolge des hydraulischen Bremsens, das durch .die die
Rohre 136 und 137 ausfüllende Flüssigkeit ausgeübt und mittels der Einstellschrauben
139 und 14o reguliert wird. Die mehr oder weniger starke Drosselung des Durchgangs
gestattet eine mehr oder weniger ausgeprägte Verlangsamung der Kolben 127 und 130,
und infolgedessen, bei im übrigen gleichbleibenden Bedingungen, eine Verlangsamung
der Bewegung d=es Schiebers 124 sowie eine Herabsetzung der Häufigkeit der Phasenänderung
der Pumpe und damit der Arbeitsgeschwindigkeit letzterer.
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Es ist offensichtlich erforderlich, daß der Differentialdruck d p
(der die Druckhöhenverlustedarstellt) genügend hoch ist, um die Verschiebung des
Schiebers 124 zu bewirken, und konstant ist, um ein regelmäßiges Arbeiten der Pumpe
zu :gewährleisten.
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Dies wird einerseits erreicht, indem man die Förderungsventile 8r
und gr beschwert, und andererseits mittels des Druckreglers 47, der dem in der auf
Fig. i bis 16 dargestellten Pumpe vorgesehenen Druckregler ähnlich ist. Man hat
nämlich gesehen, daß der Differentialdruck d p = P-Gx im Verhältnis zu der
Förderungshöhe wechselt, oder Gx wechselt entsprechend der Förderungshöhe. Der Druck
P muß also unter den gleichen Bedingungen wechseln. Dies kann durch den Druckregler
47 erreicht werden.
Um einen Wiedereintritt des Wassers innerhalb
der Leitungen des Verteilers zu vermeiden, sieht, man am Ende jeder der Leitungen
26 und 28, idne diesen Verteiler mit den Zylindern 3 und q. verbindet, ein schwimmendes
Ventil 150 vor, das, sobald das Wasser den oberen Teil des entsprechenden Zylinders
erreicht, gehoben wird und das Ende der angeschlossenen Leitung hermetisch abschließt.
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Die Auffüllung des Pumpenzylinders 3 erfolgt zusätzlich mittels eines
Injaktors 142 mit Hilfe des im benachbarten Zylinder q. in der Förderungsphase entwickelten
Druckes. Ein ähnlicher Injektor 143 erfüllt für den Zylinder q. die gleiche Funktion.
Diese Injektoren 142, und 143 arbeiten mit Wasser oder Druckluft. Durch sie ist
die Pumpe imstande, das vollständige Austrocknen -des Teiles, in welchen sie eingetaucht
ist, vorzunehmen, und kann sogar im Notfall ein gewisses Ansaugvermögen aufweisen.
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In dem Drucklufteintrittsrohr 12 ist ein Ausströmungsregulator 16o
geschaltet, der mittels eines Schwimmers 161 in Öffnungsstellung so fange gehalten
wird, wie der Pumpwasserspiegel sich oberhalb .des oberen Teiles der Pumpe befindet.
Wenn dieser Spiegel unterhalb dieser Grenze zu liegen kommt, kommt der Ausströmungsregulato:r
16o in Verschlußstellung, bei welcher die Druckluft nur noch durch die in diesem
Regulator vorgesehenen Löcher z62 passieren kann.
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Selbstverständlich ist .die Erfindung nur als Beispiel beschrieben
und .dargestellt worden und keinesfalls begrenzend, und man wird in Einzelheiten
Änderungen vornehmen können, ohne den Rahmen dieser Erfindung zu verlassen.