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Druckluft-Flüssigkeitsheber Es sind Saug- und Druckpumpen bekannt,
die mittels Druckluft betrieben werden und insbesondere im Bergbau vor Ort Verwendung
finden. Sie arbeiten in der Weise, daß von der Druckluft in einer Stufe das Wasser
in einen Kessel eingesaugt und in einer zweiten Stufe aus dem Kessel in eine Steigleitung
gedrückt wird. Dabei bedient man sich zum Einsaugen des Wassers in den Kessel eines
Injektorventils, das durch einen Schwimmer gesteuert wird. In der Tieflage des Schwimmers,
also bei leerem Kessel, wird das Wasser durch den Injektor in den Kessel .gesaugt.
Dabei steigt der Schwimmer und verschließt in seiner Endlage das Injektorventil,
so daß nunmehr die Preßluft das angesaugte Wasser aus dem Kessel in eine Steigleitung
drücken kann.
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Für die Leistungsfähigkeit dieser Saugpumpen ist es von ausschlaggebender
Bedeutung, daß das Injektorventil schlagartig .geschlossen wird. Wenn beispielsweise
der Schwimmer kurz vor seiner Endstellung stehenbleibt bzw. nicht genügend Wasser
vorhanden ist, entsteht ein unnötiger Luftverbrauch und damit eine Verringerung
der Leistung. Um dem abzuhelfen, hat man bereits Einrichtungen getroffen, die in
der Endphase einen schlagartigen Schluß herbeiführen sollen. So hat man zu dem Zweck
eine Magneteinrichtung eingebaut, die in der Endphase .eine Schließwirkung auf das
Ventil ausübt. Auch hat man zusätzliche Gewichte vorgesehen, die sich in der kritischen
Stellung auslösen, um die gewünschte Schließwirkung zu erzielen. Durch diese bekannten
zusätzlichen Mittel wird aber der Aufbau der Pumpe zu kompliziert und außerdem die
Wirtschaftlichkeit vermindert, da zum Öffnen des Ventils eine weitere Kraft aufgewendet
werden muß.
Es sind auch bereits Mischdüsen von Injektoren bekannt,
die mit Aussparungen an den Trennungsflächen zwischen der Düse und dem beweglichen
Teil des Ventilkörpers versehen sind. Ein Schließen des dabei als Seitenteil der
Mischdüse ausgebildeten beweglichen Ventilkörpers kann nur durch einen Unterdruck
erfolgen, der durch das Zusammentreffen von Heißdampf und Wasser entsteht. Eine
solche Mischdüse findet daher nur bei den Ventilen Anwendung, die mit Heißdampf
beaufschlagt werden.
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Die Erfindung beseitigt diese Nachteile ohne zusätzliche Mittel lediglich
durch eine besondere Ausbildung des Injektorventils. Gemäß der Erfindung sind bei
einem Druckluft-Flüssigkeitsheber mit einem von einem Schwimmer gesteuerten Injektorventil
in den sich bewegenden Schließkörper des Ventils Druckflächen eingearbeitet, die
sich in der Endphase der Bewegung des Ventilkörpers in den Weg des in die Injektordüse
gerichteten Druckluftstromes legen. Solche Angriffsflächen können in Weiterbildung
der Erfindung dadurch geschaffen werden, daß in .einem zylindrischen Ansatz des
Ventilkegels über den Umfang gleichmäßig verteilt Ausnehmungen eingearbeitet sind,
auf deren Angriffsflächen die in dem Ventilgehäuse entsprechend angeordneten Bohrungen
für die Druckluft gerichtet sind. In der letzten Phase der Bewegung des Ventilkegels
wird dann der auf diese Flächen aufstoßende Preßluftstrom eine starke Beschleunigung
des Ventilkegels bewirken und ein schlagartiges Schließen hervorrufen. Die Öffnung
des Ventils wird dann wieder durch den herabsinkenden Schwimmer bei dem Herausdrücken
des Wassers aus dem Kessel herbeigeführt. Den Ausnehmungen entsprechend werden die
Bohrungen in dem Düsenkörper des Injektorv entils so angeordnet, daß sie zweckmäßig
in einem spitzen Winkel zur Mittelachse nach oben unter die Angriffsflächen zeigen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Abbildungen dargestellt,
und zwar zeigt Abb. i einen Ventilkörper mit drei auf den Umfang gleichmäßig verteilten
Ausnehmungen, Abb. z einen Schnitt nach der Linie A-A der Abb. i, Abb. 3 bis 5 die
Lage des Ventilkörpers in dem Ventilgehäuse in verschiedenen Arbeitsstufen, Abb.
5 a einen Schnitt nach der Linie A-A der Abb. 5.
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In dem zylindrischen Ansatz des Ventilkegels i werden gleichmäßig
über den Umfang verteilt die Ausnehmungen 2 eingefräst. Das Ventilgehäuse 5 (Abb.
3 bis 5 a) wird zweckmäßig aus einem Stück gearbeitet, in das der Düsenring 4 auswechselbar
eingesetzt ist. Abb. 3 zeigt die Lage des Ventilkegels in geöffnetem Zustand. Die
Druckluft wird über eine Ringführung 7, die in bekannter Weise an die Preßluftleitung
'angeschlossen ist, durch die Bohrungen 3, die entsprechend den Ausnehmungen a gleichmäßig
verteilt sind, im spitzen Winkel zur Mittelachse am Ventilkegel i vorbei durch den
Düsenring 4 ins Freie gedrückt. Durch die Injektorwirkung wird dabei Luft aus dem
Kessel durch die Kanäle 9 (Ab'b. 5 a) abgesaugt, so daß im Kessel ein Unterdruck
entsteht und die Flüssigkeit in den Kessel angesaugt wird. Bei der Bewegung des
Schwimmers von dem tiefsten zum höchsten Niveau macht der Ventilkegel i den Weg
infolge der Hebelübersetzung im Kleinen mit. Die Bewegung ist also gleichmäßig bis
kurz vor dem Schließen. Die ,durch die Ausnehmungen a sich ergebende Nase 8 hebt
sich dann teilend in den Luftstrom, so daß jetzt der Ventilkegel i infolge des zusätzlichen
Druckes der Preßluft auf die Angriffsflächen 8 von unten schlagartig geschlossen
wird. Die Druckluft drückt nun durch die Kanäle 9 und den Konus 6 auf den Wasserspiegel
(Abb. 5), der Schwimmer senkt sich und öffnet zwangläufig in seiner untersten Stellung
das Ventil wieder, worauf sich der Vorgang wiederholt.