DE971085C

DE971085C - Verfahren zum Betrieb pressluftgesteuerter Tauchpumpen

Info

Publication number: DE971085C
Application number: DEC5012A
Authority: DE
Inventors: Hermann Cornelius
Original assignee: HELENE CORNELIUS GEB SCHROEDER
Current assignee: HELENE CORNELIUS GEB SCHROEDER
Priority date: 1951-11-25
Filing date: 1951-11-25
Publication date: 1958-12-04

Description

Verfahren zum Betrieb preßluftgesteuerter Tauchpumpen Bekanntlich ist die Saughöhe von Pumpen zur Förderung von Flüssigkeiten begrenzt. Liegt z. B. der Wasserspiegel eines Brunnens tiefer als ß bis io m oder sind heiße Flüssigkeiten anzusaugen, so kann eine Pumpe normaler Bauart nicht angesetzt werden. In derartigen Fällen werden sogenannte Tauchpumpen verwendet, bei denen das Pumpengehäuse mit dem Antriebsmotor in die Flüssigkeit selbst gebracht wird. Diese Bauart hat den Nachteil, daß empfindliche Teile, wie Motor und Lagerstellen, unzugänglich sind und durch unvermeidliche Berührung mit der Förderflüssigkeit leicht Störungen auftreten.
Um diese Nachteile zu vermeiden, hat man Pumpen gebaut, bei denen zur Förderung der Flüssigkeit Preßluft Anwendung findet. Bei diesen wird ein ein- oder mehrteiliger Pumpenkörper in die Flüssigkeit eingetaucht. Bei einer Pumpe mit einem z. B. zweiteiligen Pumpenkörper findet durch einen Schwimmer eine Umstellung derart statt, daß einmal die eine, daraufhin die zweite Kammer unter der Einwirkung der Preßluft steht. Die Luft drückt die eingedrungene Flüssigkeit aus der Kammer hinaus und bewirkt durch die wechselseitige Entleerung der immer von neuem sich füllenden Kam-, mern die angestrebte Förderung.
Aber auch diese Pumpen entsprechen nicht den Anforderungen eines störungsfreien Betriebes, weil innerhalb des Tauchkörpers empfindliche Teile, wie Schwimmer, Schieber, Kolben, Gestänge usw., eingebaut sind, Nach kurzer Zeit entstehen durch die Einwirkungen der Flüssigkeit Undichtigkeiten, Oxydationen, Verunreinigungen usw., die ein ordnungsgemäßes Arbeiten der Steuerung und damit der Pumpe in Frage stellen.
Es ist bereits ein Verfahren bekannt zum Betrieb einer mit Preßluft betätigten Tauchpumpe, die zwei Pumpkammern aufweist, denen nacheinander mittels eines durch eine Vorrichtung beeinflußten Steuergerätes eine abgemessene Menge Preßluft zugeführt wird. Die Preßluft strömt bei diesem bekannten Verfahren eine Zeitlang hinter der Flüssigkeit in die Steigleitung ein. Ferner wird den Pumpkammern die abgemessene Menge Preßluft von einer als hydraulischer Regler ausgebildeten Vorrichtung, die in Abhängigkeit von dem in der Druckluftquelle herrschenden Druck und von der Stellung eines Drosselventils betätigt wird, zugeführt. Durch dieses bekannte Verfahren wird der Betrieb einer Tauchpumpe störungsfrei gestaltet.
Die Erfindung geht von diesem bekannten Verfahren aus. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, den Wirkungsgrad des bekannten Verfahrens zu verbessern. Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die abgemessene Menge Preßluft, die der Größe des nutzbaren Pumpenraumes entspricht, unabhängig von dem in der Druckluftquelle herrschenden Druck und von der als Volumenmesser ausgebildeten Vorrichtung den Pumpkammern zugeführt wird. Hierdurch werden Preßluftverluste vermieden.
In Weiterausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß in an sich bekannter Weise die Pumpkammern während der Füllperiode mit Flüssigkeit mit dem Ansaugstutzen des Kompressors in Verbindung gebracht werden und daß in an sich bekannter Weise im Augenblick der Umschaltung des Steuergerätes ein Druckausgleich zwischen den beiden Pumpkammern herbeigeführt wird. Hierdurch tritt kein Preßluftverlust ein, und der Kompressor hat lediglich die Druckdifferenz der Pumpkammern zu überwinden.
Zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung wird bei einer Tauchpumpe mit einem Tauchkörper, der zwei Pumpkammern aufweist, denen je eine besondere Preßluftleitung zugeordnet ist, die mit einem außerhalb des Tauchkörpers angeordneten, durch eine Vorrichtung beeinflußten Steuergerät in Verbindung stehen, das wechselweise jeder Pumpkammer eine abgemessene Menge Preßluft zuführt, erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß in der Druckluftleitung zwischen dem Steuergerät und dem als Druckluftquelle dienenden Druckluftkessel der Volumenmesser eingeschaltet ist, der eine Umstellung des Steuergerätes bewirkt, sobald in eine der beiden Pumpkammern des Tauchkörpers die abgemessene Menge Preßluft eingeströmt ist. In Weiterbildung der Tauchpumpe nach der Erfindung wird vorgeschlagen, daß in an sich bekannter Weise die Pumpkammern während der Füllperiode mit Flüssigkeit über das Steuergerät mit dem Ansaugstutzen des Kompressors verbunden sind und daß ferner in an sich bekannter Weise im Augenblick der Umschaltbewegung des Steuergerätes über dieses eine Verbindung zwischen den beiden Pumpkammern hergestellt ist.
In der Zeichnung ist in Abb. i ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Tauchpumpe dargestellt, während die Abb. 2 und 3 je eine Stellung des Steuergerätes der Anlage im Schnitt zeigen.
Zur Zuführung der Preßluft ist für jede Pumpenkammer I und II eine besondere Luftleitung c vorgesehen. Dadurch ist es möglich, die Preßluft durch ein außerhalb des Tauchkörpers a aufgestelltes Gerät derart zu steuern, daß die Kammern I und II abwechselnd unter der Einwirkung der Preßluft stehen bzw. sich mit Wasser füllen. In der Zeichnung ist als Steuerungsgerät ein Verteiler d eingezeichnet, der z. B. aus einem Gehäuse mit Kolbenschieber bestehen kann. Dieser Kolbenschieber kann die in den Abb. i, 2 und 3 gezeichneten Stellungen einnehmen.
In der Stellung nach Abb. i wird Preßluft in die Kammer I gedrückt. Dieser Behälter entleert sich also. Das eingedrungene Wasser steigt über das Rohr b nach oben. Aus der Kammer II wird die Luft entfernt, da sie mit dem Eingangsstutzen des Kompressors f in Verbindung gebracht ist, und dadurch der Flüssigkeit die Möglichkeit gegeben, den Raum zu füllen.
Bei einer Stellung nach Abb. 2 findet ein Druckausgleich statt, und zwar stehen durch die Bohrung des Kolbenschiebers nunmehr die Kammern I und II in direkter Verbindung. Der Kompressor f arbeitet auf den Luftbehälter h.
Geht hierauf der Schieber in die Stellung nach Abb. 3, so wird Luft in die Kammer II gedrückt, während sich die Kammer I mit Wasser füllt.
Damit unnötiger Luftverlust vermieden wird, ist eine Meßvorrichtung e in das Rohrleitungssystem eingeschaltet, welche nach Art einer Gasuhr arbeitet. Unabhängig davon, unter welchem Druck die Preßluft steht, vollführt diese Vorrichtung im Spiel eine gewisse Drehzahl. Nach Erreichung dieser Anzahl Umdrehungen kann von der Meßvorrichtung aus die Verstellung des Schiebers im Verteiler d erfolgen. Die getriebliche Verbindung dieser beiden Teile kann beliebig ausgeführt werden und ist in der Zeichnung nicht dargestellt. Es wird jedoch vorgeschlagen, dieses Getriebe stufenlos verstellbar auszuführen, damit man dem physikalischen Verhalten des Betriebs- und Fördermediums jederzeit Rechnung tragen kann. Es dürfte auch in vielen Fällen zweckmäßig sein, an Stelle des stufenlosen Getriebes oder mit ihm zusammen ein sogenanntes Stillstandsgetriebe einzubauen.
Zur Erzeugung und Speicherung der Preßluft dienen hier, wie schon oben erwähnt, der Kompressor Fund der Luftkessel h. Zur Vervollständigung der Anlage ist hier noch ein Sicherheitsventil i und ein Unterdruckventil g gezeichnet; letzteres soll bei Bedarf selbsttätig Frischluft in das System einführen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Betrieb einer mit Preßluft betätigten Tauchpumpe, die zwei Pumpkamrnern aufweist, denen nacheinander mittels eines durch eine Vorrichtung beeinflußten Steuergerätes eine abgemessene Menge Preßluft zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die abgemessene Menge Preßluft, die der Größe des nutzbaren Pumpenraumes entspricht, unabhängig von dem in der Druckluftquelle herrschenden Druck von der als Volumenmesser ausgebildeten Vorrichtung den Pumpkammern zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpkammern während der Füllperiode mit Flüssigkeit mit dem Ansaugstutzen des Kompressors in Verbindung gebracht werden.
3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Augenblick der Umschaltung des Steuergerätes ein Druckausgleich zwischen den beiden Pumpkammern herbeigeführt wird. q..
Tauchpumpe zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, 2 und 3 mit einem Tauchkörper, der zwei Pumpkammern aufweist, denen je eine besondere Preßluftleitung zugeordnet ist, die mit einem außerhalb des Tauchkörpers angeordneten, durch eine Vorrichtung beeinflußten Steuergerät in Verbindung stehen, das wechselweise jeder Pumpkammer eine abgemessene Menge Preßluft zuführt, dadurch gekennzeichnet, daß in der Druckluftleitung zwischen dem Steuergerät und dem als Druckluftquelle dienenden Druckluftkessel der Volumenmesser eingeschaltet ist, der eine Umstellung des Steuergerätes bewirkt, sobald in eine der beiden Pumpkammern des Tauchkörpers die abgemessene Menge Preßluft eingeströmt ist.
5. Tauchpumpe nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpkammern während der Füllperiode mit Flüssigkeit über das Steuergerät mit dem Ansaugstutzen des Kompressors verbunden sind.
6. Tauchpumpe nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Augenblick der Umschaltbewegung des Steuergerätes über dieses eine Verbindung zwischen den beiden Pumpkammern hergestellt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 5:2o763, 41284,:2; deutsche Patentanmeldung G 3222 I a/ 59 c.