DE97616C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Heben von Flüssigkeiten auf beliebige Höhen durch den Druck einer Wassersäule, um Städte, Gemeinden, Güter, Bahnhöfe, Fabriken u. dergl. mit Wasser zu versorgen oder andere Flüssigkeiten zu fördern. Die Vorrichtung gehört zu den hydraulischen Widdern der in Patentschrift Nr. 66035 gezeigten Art, deren Treibwasser unabhängig von dem zu fördernden Wasser ist.

Die Neuerung der vorliegenden hydraulischen Hebevorrichtung besteht in einem dreifachen Differentialpumpenkolben, welcher vom Rückschlag der Wassersäule eines Gefälles bei Bethätigung eines Sperrventiles gehoben und durch die auf dem oberen kleinsten Kolben lastende Wassersäule des Steigrohres wieder abwärts bewegt wird. Bei diesem selbstthätig sich wiederholenden Spiel des .Differentialkolbens, bewirkt das Gewicht der geförderten, auf dem kleinsten Kolben lastenden Flüssigkeitssäule das Ansaugen des zu fördernden Wassers oder einer anderen Flüssigkeit durch den mittleren Kolben, welcher dieselbe beim folgenden Hochgang weiterdrückt.

Die Anordnung des dreifachen Differentialkolbens vermeidet die Anwendung von Gewichtshebeln, Federn oder dergl. zur Belastung des Pumpenkolbens, welche Mittel keinen genügenden Widerstand leisten, sondern häufiger Reparatur unterworfen werden müssen, aufserdem infolge ihrer Trägheit keine hohe Arbeitsgeschwindigkeit gestatten. Während der in Patentschrift Nr. 66035 gezeigte Heber nur mit 20, bis 30 Stöfsen in der Minute arbeiten kann, arbeitet der den Gegenstand vorliegender Erfindung bildende Flüssigkeitsheber mit 160 Stöfsen in der Minute tadellos.

Diejenigen als hydraulische Widder bekannten Wasserheher, welche einen Theil ihres eigenen Betriebswassers fördern, haben erfahrungsgemäis eine Leistungsfähigkeit von 1:7, d. h. bei einem vorhandenen Gefälle von 4 m heben sie auf eine Steighöhe von viermal 7 = 28 m. Diese Leistung kann als normal bezeichnet werden., während darüber hinaus wenig Erfolg ist. Der vorliegende Heber ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, dafs er erst dort anfängt, selbstthätig zu arbeiten, wo jene aufhören, leistungsfähig zu sein. Durch Wahl geeigneter Kolbenquerschnitte und eines geeigneten Uebersetzungsverhältnisses ist es möglich, Wasser oder andere Flüssigkeiten auf eine Höhe bis über 100 m zu heben.

Auf der beiliegenden Zeichnung ist eine derartige Flüssigkeitsliebevorrichtung im Schnitt dargestellt.

Dieselbe besitzt ein Gefällrohr a, welches in das Gehäuse b des Sperrventils c mündet. Von diesem Gehäuse zweigt sich ein Rohr d ab, welches in einen Cylinder f führt, dessen Querschnitt sich stufenartig verengt. In demselben bewegt sich der Differentialpumpenkolben. Derselbe besteht aus drei auf einer gemeinschaftlichen Kolbenstange g sitzenden, den Verengungen ff¹'/* des Cylinders angepafsten, verschieden grofsen Kolben Hh¹Ii². Der Kolben h bildet den Triebkolben, welcher den Druck des von dem Betriebswasser ausgeübten Rückschlages empfängt. Der Kolben h¹ wirkt als Arbeitskolben zum Ansaugen und Weiterdrücken der zu fördernden Flüssigkeit,

während der als Gegendruckkolben wirkende Kolben h'² unter dem Druck der Wassersäule im Steigrohr steht und von dieser mit den beiden anderen Kolben abwärts bewegt wird.

An seinem oberen Ende wird der Cylinder- thei]f'² durch einen Windkessel i abgeschlossen, von welchem sich ein in das Druckrohr k mündendes Rohr / abzweigt. Vom Cylindertheil f^l führt ein Rohrstück m zum Ventilgehäuse η, in welchem sich ein Saugventil ο und ein Druckventil ρ befindet, so dafs bei der Niederbewegung des Kolbens h^l durch das Rohr q aus einem Flüssigkeitsbehälter w, z. B. Quellenfang, Brunnen oder dergl., Flüssigkeit angesaugt und beim Kolbenhochgang in die Leitung k gedrückt wird. Von hier aus gelangt dieselbe durch das Rohr r in einen grofsen Windkessel S, von welchem die Flüssigkeit durch ein mittelst Hahnes t absperrbares Steigrohr u bis zur gewünschten Höhe geführt wird.

Das im Gehäuse b befindliche Sperrventil c trägt eine in dem Gesäusebügel geführte Ventilstange mit Scheibe v, welche zur Regulirung der Ventilbewegung verstellbar sein kann.

Man ist in der Lage, bei einem bestimmten vorhandenen Gefalle die Hebevorrichtung einer veränderlichen Druckhöhe anzupassen, dadurch, dafs man dem Differentialkolben einen dieser Druckhöhe entsprechenden Querschnitt giebt, d. h. eine passende Uebersetzung wählt.

Ist die Steighöhe eine gröfsere, dann wird ein kleinerer Gegendruckkolben /z² angewendet und ein diesem Kolben entsprechend kleinerer Cylinder/³ eingesetzt, welcher in geeigneter Weise leicht lösbar festgehalten wird; bei geringerer Steighöhe kann auch der Einsatzcylinder f³ ganz entbehrt werden. Für das Zurückgehen des Kolbens und die Einleitung des selbstthätigen Spieles des Pumpwerkes ist Bedingung, dafs der Gegendruckkolben h² von einer Wassersäule belastet ist, welche unter Berücksichtigung der Kolbenreibung einen Ueberdruck bis zu 40 m Wassersäule auf den Gegendruckkolben ausübt, wenn letzterer einen Querschnitt von 20 qcm, der Arbeitskolben einen solchen von 50 qcm, der Triebkolben einen solchen von 78 qcm und das Sperrventil einen Durchmesser von 140 mm hat.

Unter diesen Verhältnissen ist also eine einmalige Anfüllung des Steigrohres in Höhe von annähernd 40 m nothwendig, um überhaupt das Arbeiten des Apparates zu ermöglichen. Alsdann kann die Flüssigkeit je nach der gewählten Uebersetzung auf weitere Höhen bis über 100 m gehoben werden.

Das Eigengewicht der Flüssigkeitssäule im Steigrohr, welche den Niedergang und das selbsttätige Spiel des Kolbens einleitet, bewirkt das selbstthätige Ansaugen der zu hebenden Flüssigkeit aus Brunnen oder längeren Saugleitungen bis zu 8 m Saughöhe.

Durch Regelung des Hubes des Sperrventiles c bezw. der Menge des zur Verfügung stehenden Aufschlagwassers kann man die auf den Triebkolben rückwirkende Kraft des Messers; vermehren oder vermindern, während man durch Wahl eines gröfseren oder kleineren Arbeitskolbens das' zu fördernde Wasserquantum vermehren oder vermindern kann.

Ist die Hubhöhe des Sperrventiles eine gröfsere, dann ist die Zahl der, Kolbenhübe eine geringere, hingegen die Leistung des Kolbens eine gröfsere. Die Anzahl der Kolbenhübe schwankt zwischen 100 und 160 pro Minute.

Zwischen dem Arbeitskolben h¹ und dem Gegendruckkolben /r kann gewünschtenfalls eine Stopfbüchse eingeschaltet werden, um die todten Räume zu vermeiden.

Der beschriebene Flüssigkeitsheber macht jede Wartung entbehrlich, verursacht keine Unterhaltungskosten und bietet die Vortheile einer Uebersetzung auf jede Höhe, sowie ,der Förderung beliebiger Flüssigkeiten und Mengen dadurch, dafs das Ansaugen derselben durch die Drucksäule bewirkt wird. ..

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Hydraulischer Widder, . dessen Treibwasser unabhängig von dem zu fördernden Wasser oder anderer Flüssigkeit ist, gekennzeichnet durch die Anordnung eines dreifachen, an einer gemeinsamen Kolbenstange befestigten Differentialkolbens, welcher durch den auf seinem oberen kleinsten Kolben (h²) lastenden Druck der Steigwassersäule behufs Ansaugens der zu ' fördernden Flüssigkeit mittelst Kolbens (h¹) gesenkt und durch den gegen den unteren Kolben (h) wirkenden Rückschlag des Treibwassers behufs Fortdrückens der angesaugten Flüssigkeit gehoben wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.