DE907854C

DE907854C - Self-acting hydraulic pump

Info

Publication number: DE907854C
Application number: DESCH8322A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Zemann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-12-21
Filing date: 1951-12-21
Publication date: 1954-03-29

Description

Selbsttätige hydraulische Pumpe Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttätige hydraulische Pumpe. Bekannt sind solche Pumpen als hydraulische Widder. Die hydraulischen Widder benötigen für ein einwandfreies Arbeiten eine möglichst hohe Zulaufgeschwindigkeit im Wasserzulaufrohr. Um diese zu erreichen, muß ein entsprechendes 11,indestgefälle vorhanden sein. Die hydraulischen Widder arbeiten überwiegend mit Stoßventilen, die durch ihr lautes Klopfen erhebliche Geräusche verursachen, was sich für manche Anlagen störend auswirkt.Automatic hydraulic pump The invention relates to a automatic hydraulic pump. Such pumps are known as hydraulic rams. The hydraulic rams need one if possible to work properly high inlet speed in the water inlet pipe. In order to achieve this, a corresponding 11, there must be a minimum gradient. The hydraulic rams mostly cooperate Shock valves, which, by knocking loudly, make a significant amount of noise, what has a disruptive effect on some systems.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Pumpe auch ohne Gefälle nur durch Zulaufen von `'Wasser und außerdem ohne störende Geräusche zu betreiben, wie sie eben die Stoßventile der hydraulischen Widder verursachen. Das wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß der Kolben einer Kolbenpumpe mit einem Schwimmer in Verbindung steht, der. in einem mit einem Flüssigkeitszulauf versehenen Behälter angeordnet, mit der Flüssigkeit in stetigem Spiel steigt und sinkt, während der Flüssigkeitsspiegel von einem überlaufsaugheber gesteuert wird. Zweckmäßig ist der Überlaufsaugheber zum Schwimmer derart angeordnet, daß er beim höchsten Stand des Schwimmers zur Wirkung und beim niedrigsten Stand des Schwimmers außer Wirkung kommt. Dann kann bei den jeweils vorliegenden baulichen Verhältnissen und Abmessungen der größtmögliche Hub und Wirkungsgrad erreicht werden. Wenn die Flüssigkeit dem Behälter kontinuierlich zufließt, dann muß ihre Menge kleiner sein als die durch den Überlaufsaugheber ablaufende Menge. Würde die kontinuierlich zulaufende Flüssigkeitsmenge nämlich gleich der ablaufenden :Menge sein, dann würde der Wasserspiegel immer auf gleicher Höhe bleiben; man hätte dann ein ständiges Zu- und Ablaufen ohne Pump- Wirkung. Bei größerer Flüssigkeitsmenge am Zulauf als am Ablauf würde der Behälter überlaufen; auch in diesem Falle käme keine Pumpwirkung zustande. Erwünscht ist aber ein möglichst starleer Zulauf nach dem Absinken, damit der Schwimmer möglichst schnell wieder gehoben wird. Dieses Ziel läßt sich durch eine derartige Regelung des Flüssigkeitszulaufes erreichen, daß der Zulauf während des Ablaufens der Flüssigkeit gedrosselt oder unterbrochen wird. Bei dieser Anordnung findet ein möglichst schnelles Absinken des Schwimmers statt; außerdem kann die Zulaufmenge möglichst groß gehalten werden, um das Steigen des Schwimmers nach dem Absinken so schnell.wie möglich herbeizuführen. Die Anordnung kann dann so getroffen werden, daß die dem Behälter nur jeweils nach dem Ablaufen zufließende Flüssigkeitsmenge größer ist als die durch den Überlaufsaugheber ablaufende Menge. Vorteilhaft werden die Mittel zum Drosseln oder Unterbrechen des Flüssigkeitszulaufes von der ablaufenden Flüssigkeit gesteuert. Dann kann zuverlässig erreicht werden, daß der Flüssigkeitszulauf nur während des Ablaufens gedrosselt oder unterbrochen wird. Der Überlaufsaugheber läßt sich seitlich am Schwimmergehäuse günstig anordnen. Der Schwimmer ist zweckmäßig konzentrisch um ein als Steig- und Saugrohr der Kolbenpumpe wirkendes Rohr angeordnet. Dieses Rohr kann dann an seinem oberen Ende den Pumpenkolben tragen. Der Pumpenkolben wiederum kann in einer als Pumpenzylinder dienenden Hülse geführt sein. Diese Anordnung ergibt eine möglichst günstige Raumausnutzung und Druckwirkung. Zweckmäßig ist ferner das als Steig- und Saugrohr der Kolbenpumpe wirkende Rohr durch den Kolben hindurchgeführt und an seinem oberen Ende mittels eines als Saugventil dienenden Rückschlagventils verschließbar. Der das druckseitige Rückschlagventil enthaltende Pumpenkörper läßt sich in baulich günstiger Weise auf dem Schwimmerbehälter anbringen.The invention is now based on the object of a hydraulic pump even without a slope just by adding water and also without disturbing noises to operate like the thrust valves of the hydraulic rams cause. This is achieved according to the invention in that the piston of a piston pump with communicates with a swimmer who. in one with a liquid inlet arranged container, with the liquid rises in constant play and decreases while the liquid level is controlled by an overflow siphon. Appropriately, the overflow siphon is arranged to the float so that it is when highest level of the swimmer to the effect and at the lowest level of the swimmer comes out of effect. Then it can be given the structural conditions in each case and dimensions, the greatest possible stroke and efficiency can be achieved. If the If liquid flows continuously into the container, then its amount must be smaller than the amount draining through the overflow siphon. Would the continuously tapering The amount of liquid is the same as that which runs off: the amount would then be the water level always stay at the same level; you would then have a constant flow in and out without Pumping Effect. If there is a larger amount of liquid at the inlet than at the outlet the container would overflow; In this case, too, there would be no pumping effect. What is desirable, however, is an inflow that is as rigid as possible after the sinking so that the swimmer can swim is lifted again as quickly as possible. This goal can be achieved through such a Control of the liquid inflow achieve that the inflow while draining the liquid is throttled or interrupted. With this arrangement a the swimmer descends as quickly as possible; in addition, the feed rate should be kept as large as possible to prevent the swimmer from rising after sinking as soon as possible. The arrangement can then be made that the amount of liquid flowing into the container only after draining is greater than the amount running off through the overflow siphon. Become beneficial the means for throttling or interrupting the flow of liquid from the outflow Fluid controlled. It can then be reliably achieved that the liquid inlet is only throttled or interrupted while it is running. The overflow siphon can be conveniently arranged on the side of the float housing. The float is functional arranged concentrically around a pipe acting as a riser and suction pipe of the piston pump. This tube can then carry the pump piston at its upper end. The pump piston in turn, can be guided in a sleeve serving as a pump cylinder. This arrangement results in the most favorable use of space and pressure effect. It is also useful the pipe acting as the riser and suction pipe of the piston pump is passed through the piston and at its upper end by means of a check valve serving as a suction valve lockable. The pump body containing the pressure-side check valve can attach themselves to the float tank in a structurally favorable manner.

Die Pumpe nach der Erfindung kann ohne jegliches Gefälle arbeiten und an jeden zur Verfügung stehenden Wasserzufluß angeschlossen werden. Ihr Anwendungsbereich ist daher praktisch unbeschränkt. Sie besitzt keine Ventile wie die hydraulischen Widder, arbeitet deshalb ohne diese Verschleißteile geräuschlos und ohne Verstopfungsgefahr. Infolge ihres einfachen Aufbaues und geringen Gewichtes kann sie leicht eingebaut und wieder entfernt sowie wieder an anderer Stelle angebracht werden. Sie ist daher einsetzbar für alle nur denkbaren Zwecke, wo ein kontinuierlicher Wasserzufluß vorhanden ist.The pump according to the invention can work without any gradient and connected to every available water supply. Your scope is therefore practically unlimited. It has no valves like the hydraulic ones Aries, therefore, works silently and without the risk of clogging without these wearing parts. Due to its simple structure and low weight, it can be easily installed and removed again and attached again at a different location. She is therefore Can be used for all conceivable purposes where there is a continuous flow of water is.

In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel erläutert.In the drawing, the invention is explained using an exemplary embodiment.

Abb. i und :2 sind je ein Längsschnitt durch die Pumpe mit zwei verschiedenen Stellungen des Pumpenkolbens, Abb.3 zeigt ein Beispiel für eine vollständige Pumpenanlage.Fig. I and: 2 are each a longitudinal section through the pump with two different ones Positions of the pump piston, Figure 3 shows an example of a complete pump system.

In dem Behälter i befindet sich der Schwimmer2. Am oberen Rande des Behälters i ist ein Zulaufrühr 3 angebracht. Durch dieses Zulaufrohr3, das an einen Bach, einen Fluß oder an eine andere Wasserquelle angeschlossen sein kann, wird dem Behälter i fortwährend Wasser zugeführt. Der Behälter i ist mittels des in seinem unteren Teil angebrachten Rohrstutzens 4 mit einem Überlaufrohr 5 verbunden, in dem ein Ablaufrohr angeordnet ist. Das durch das Ablaufrohr 3 zulaufende Wasser steigt mit gleichem Spiegel im Behälter i und dem Überlaufrohr 5, bis der Spiegel die obere Öffnung des Ablaufrohres 6 erreicht hat. Diese obere Stellung I des Wasserspiegels ist durch eine strichpunktierte Linie gekennzeichnet. Wenn diese Stellung erreicht ist, wirkt das Ablaufrohr 6 wie ein Saugheber, durch den der Behälter i leerläuft bis zum Rohrstutzen 4 und dem durch diesen bestimmten unteren Wasserspiegel II, der ebenfalls durch eine strichpunktierte Linie angedeutet ist. Ein weiteres Absinken des Wasserspiegels ist nicht möglich, da dann durch den Rohrstutzen 4 Luft hinzutritt, die die Saugheberwirkung aufhebt. Das durch das Rohr 3 zufließende Wasser füllt den Behälter i von neuem, bis im Behälter i und im überlaufrohr 5 der Wasserspiegel I erneut erreicht ist. Dann tritt wieder die Saugheberwirkun:g durch das Ablaufrohr 6 ein, und das Spiel wiederholt sich. Auf diese Weise wird der Schwimmer 2 in dauernd wechselndem Spiel gehoben und gesenkt.The float 2 is located in the container i. At the top of the A feed stirrer 3 is attached to the container i. Through this inlet pipe 3, which is connected to a Stream, a river or another water source can be connected the container i is continuously supplied with water. The container i is by means of in his lower part attached pipe socket 4 connected to an overflow pipe 5, in which a drain pipe is arranged. The water flowing in through the drain pipe 3 increases with the same level in container i and overflow pipe 5 until the level is reached has reached the upper opening of the drain pipe 6. This upper position I of the water level is indicated by a dash-dotted line. When this position is reached is, the drain pipe 6 acts like a suction lifter through which the container i runs empty up to the pipe socket 4 and the lower water level II determined by this, which is also indicated by a dash-dotted line. Another drop of the water level is not possible, as air then enters through the pipe socket 4, which cancels the siphon effect. The water flowing in through the pipe 3 fills the container i again until the water level in the container i and in the overflow pipe 5 I is reached again. Then the siphon effect occurs again through the drain pipe 6 and the game repeats. In this way, the float 2 becomes permanent alternating play raised and lowered.

Der Schwimmer :2 ist konzentrisch um ein an seinem unteren Ende offenes Rohr 7 angeordnet und mit seinem unteren Ende mittels der Platte 8 mit dem unteren Ende des Rohres 7 verbunden. Die Platte 8 ist mit Öffnungen 9 versehen. An Stelle einer solchen Platte 8 können auch Verbindungsstege vorgesehen sein. Das mit dem Schwimmer verbundene Rohr 7 ist an seinem oberen Ende mit einem Kolben io verbunden, der in einer zylinderförmigen Hülse ii geführt ist, die gleichzeitig den Pumpenzylinder bildet. Der Kolben io ist mit einer Dichtungsmanschette 12 versehen. Das obere Ende des Rohres 7 ragt durch den Kolben io hindurch und ist durch eine als saugseitiges Rückschlagventil 13 dienende Kugel verschließbar. Auf dem oberen Ende des Pumpenzylinders ii ist ein Ventilkopf 1q. angebracht. Dieser Ventilkopf 14 und mit ihm der Pumpenzylinder ii sind an einer Brücke i5 befestigt, die über dem Behälter i an dessen oberem Rand angebracht ist. Im Ventilkopf 14 ist ein zweites, ebenfalls als Kugel ausgebildetes, druckseitiges Rückschlagventil 16 angeordnet. Zwischen den beiden Rückschlagventilen 13 und 16 befindet sich der Zylinderraum 17. An den Ventilkopf 14 schließt sich das Förderrohr 18 an. Der Kolben io macht nun mit dem als Steig- und Saugrohr wirkenden Rohr 7 innerhalb des Pumpenzylinders i i dieselbe auf- und abwärts gehende Bewegung wie der Schwimmer z. Beim Aufwärtsgehen des Kolbens io ist das Kolbenventil 13 geschlossen und das Kopfventil 16 geöffnet. Der Kolben io drückt das im Zylinderraum 17 befindliche Wasser in das Förderrohr 18. Beim Aufwärtsgehen des Kolbens io entsteht gleichzeitig im Steig- und Saugrohr 7 ein Sog, der das Wasser im Rohr 7 über den Wasserspiegel I hinaus mitnimmt (Abb.2). Beim A#bwärtsgehen des Kolbens io entsteht im Zylinderraum 17 ein Sog. Hierdurch schließt sich das Kopfventil 16, während das Kolbenventil 13 geöffnet wird. Das im Rohr 7 befindliche Wasser wird dann in den Zylinderraum 17 gesaugt, während aus dem Behälter i Wasser in das Rohr 7 nachströmt (Abb. i). Beim erneuten Aufwärtsgehen des Kolbens io wiederholt sich das Spiel.The float: 2 is concentric around an open at its lower end Tube 7 arranged and with its lower end by means of the plate 8 with the lower End of the tube 7 connected. The plate 8 is provided with openings 9. Instead of connecting webs can also be provided for such a plate 8. That with the Float-connected tube 7 is connected at its upper end to a piston io, which is guided in a cylindrical sleeve ii, which is also the pump cylinder forms. The piston io is provided with a sealing collar 12. The top end of the tube 7 protrudes through the piston io and is through a suction side Check valve 13 serving ball closable. On the top of the pump cylinder ii is a valve head 1q. appropriate. This valve head 14 and with it the pump cylinder ii are attached to a bridge i5, which is above the container i at its upper edge is appropriate. In the valve head 14 is a second, also designed as a ball, pressure-side check valve 16 is arranged. Between the two check valves 13 and 16 is the cylinder space 17. The valve head 14 closes the delivery pipe 18 on. The piston now makes the one that acts as a riser and suction pipe Tube 7 inside the pump cylinder i i same upward and downward movement like the swimmer z. When the piston goes up, the piston valve 13 is closed and the head valve 16 opened. The piston io pushes the one located in the cylinder space 17 Water in the delivery pipe 18. When the piston goes up io is created at the same time in the riser and suction pipe 7 a suction, which the water in the pipe 7 over the Water level I takes it out (Fig.2). When the piston goes down, io is created in the cylinder space 17 a suction. This closes the head valve 16, while the piston valve 13 is opened. The water in the pipe 7 is then in the cylinder space 17 sucked, while from the container i water flows into the pipe 7 (Fig. I). When the piston goes up again, the game repeats itself.

Wenn der Wasserzufluß durch das Zuflußrohr 3 kontinuierlich ist, dann muß die Zulaufmenge im Rohr 3 kleiner sein als die Ablaufmenge im Rohr 6, weil der Behälter i sonst überlaufen und der Schwimmer :2 sich nicht mehr senken würde. Die Zuflußmenge kann aber größer sein als die Ablaufmenge, wenn der Zufluß während des Ablaufens unterbrochen wird. Eine solche beispielsweise Einrichtung, die ein schnelles Sinken und Steigen des Schwimmers 2 und damit des Pumpenkolbens to gestattet, zeigt Abb. 3. iDer Behälter i steht hier unterhalb einer Wasserquelle i9. Das Wasser fließt dem Behälter i über die kippbar gelagerte Rinne 20 und das Zuflußrohr 3 zu. Das vordere Ende der Rinne 20 ist auf der Schiene 21 gleitbar abgestützt. Das hintere Ende derRinne2o ist mit der vertikalen Stoßstange 22 gelenkig verbunden, die ihrerseits an dem einen Hebelarm 23 eines zweiseitigen Hebels 23, 24 gelenkig angreift, dessen anderer Hebelarm 24 unter der Mündung des Ablaufrohres 6 endet und der in dem Lagerbock 25 gelagert ist. Der Hebelarm 24 besitzt an seinem Ende eine Prallplatte 26 und der Hebelarm 23 an seinem Ende ein Gewicht 27. Wenn nun das Wasser durch das Ablaufrohr 6 ausfließt, dann trifft es auf der Prallplatte 26 auf und drückt den Hebelarm 24 nach unten. Gleichzeitig hebt sich mit dem Hebelarm 23 die Stoßstange 22 und mit dieser das hintere Ende der Rinne 20, wodurch der Wasserzufluß aus der Wasserquelle ig in die Rinne 20 unterbrochen wird. Diese Stellung ist in Abb.3 strichpunktiert eingezeichnet. Die Unterbrechung bleibt so lange bestehen, wie Wasser aus dem Ablaufrohr 6 ausfließt und auf die Pralrplatte 26 auftrifft. Sobald der Wasserausfluß aufhört, senkt sich der Hebelarm 23 mit der Stoßstange 22 unter der Wirkung des Gewichtes 27, und die Rinne 20 wird wieder in die Zuflußstellung gebracht.If the flow of water through the supply pipe 3 is continuous, then the flow rate in the pipe 3 must be smaller than the flow rate in the pipe 6, because of the Otherwise container i would overflow and float: 2 would no longer sink. the However, the inflow amount can be greater than the outflow amount if the inflow during the Running is interrupted. Such a facility, for example, that has a fast Sinking and rising of the float 2 and thus the pump piston to allow, shows Fig. 3. i The container i is here below a water source i9. The water flows the container i via the tiltably mounted channel 20 and the inflow pipe 3 to. That the front end of the channel 20 is slidably supported on the rail 21. The rear The end of the gutter 2o is articulated to the vertical bumper 22, which in turn at which one lever arm 23 of a two-sided lever 23, 24 articulated, whose other lever arm 24 ends below the mouth of the drain pipe 6 and that in the bearing block 25 is stored. The lever arm 24 has a baffle plate 26 and at its end the lever arm 23 at its end a weight 27. If now the water through the drain pipe 6 flows out, then it hits the baffle plate 26 and presses the lever arm 24 downward. At the same time, the bumper 22 and with the lever arm 23 are raised this the rear end of the channel 20, whereby the water inflow from the water source ig in the channel 20 is interrupted. This position is shown in phantom in Figure 3 drawn. The interruption remains as long as water from the drain pipe 6 flows out and strikes the baffle plate 26. As soon as the outflow of water stops, the lever arm 23 lowers with the push rod 22 under the action of the weight 27, and the channel 20 is brought back into the inflow position.

Die Einrichtung zum Unterbrechen des Wasserzulaufes kann auf mannigfaltige Art ausgebildet sein, sowohl was die Steuerung der Einrichtung durch das abfließende Wasser als auch die eigentliche Unterbrechereinrichtung anbetrifft. So kann z. B. an Stelle der Rinne im Zuflußrohr 3 ein gesteuertes Ventil angeordnet sein.The device for interrupting the water supply can be varied Kind be designed, both what the control of the facility by the outflow Water as well as the actual interrupter device is concerned. So z. B. Instead of the channel in the feed pipe 3, a controlled valve can be arranged.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Automatic hydraulic pump, characterized in that that the piston (io) of a piston pump is connected to a float (2), which, arranged in a container (i) provided with a liquid inlet (3), with the liquid in constant play rises and falls, while the liquid level rises is controlled by an overflow siphon (5, 6).

2. Pump according to claim i, characterized by such an arrangement of the overflow siphon (5, 6) to the float (2), that the overflow siphon (5, 6) takes effect at the highest level of the float (2) and is ineffective at the lowest level of the swimmer (2).

3. Pump up Claim 2, characterized in that the container (i) tapering continuously The amount of liquid is less than the amount draining through the overflow siphon (5, 6) Lot.

4. Pump according to Anspruoh 3, characterized by such a control of the Liquid inlet that the inlet throttled while the liquid drains or is interrupted.

5. Pump according to claim 4, characterized in that the the amount of liquid flowing into the container (i) only increases after it has drained is than the amount running off through the overflow siphon (5, 6).

6. Pump according to claim 4 or 5, characterized in that the means for throttling or interrupting the liquid inflow can be controlled by the outflowing liquid.

7. Pump according to one of claims 2 to 6, characterized in that the overflow siphon (5, 6) is arranged on the side of the float tank (i). B.

Pump after one of the Claims: 2 to 6 or 7, characterized in that the float (2) is concentric is arranged around a pipe (7) acting as a riser or suction pipe of the piston pump. G.

Pump according to Claim 8, characterized in that it is used as a riser and suction pipe the pipe (7) acting on the piston pump carries the pump piston (io) at its upper end. i o.

Pump according to claim 9, characterized in that the pump piston (io) is in a sleeve (ii) serving as a pump cylinder is guided. ii.

Pump according to claim io, characterized in that the tube (7) passes through the piston (io) and at its upper end by means of a check valve serving as a suction valve (13) is lockable.

12. Pump according to claim i i, characterized in that the pump body (14) containing the pressure-side check valve (16) on the Float tank (i) is attached.