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Gestängelose Tiefbrunnenpumpe Die Erfindung bezieht sich auf eine
gestängelose Pumpe mit zwei fest verbundenen Kolben in getrennten Zylindern, von
denen der eine fördert, während der andere mittels Druckflüssigkeit durch abwechselnde
Zusteuer°ang von Druck und Auslaß durch einen Schieber getrieben wird; diesem Schieber
wird wieder durch einen Vorschaltkolben Druck und Auslaß zugesteuert. Bei bekannten
Pumpen dieser Art sind für die l;Jberwindung der Totpunkte an den Hubenden keine
besonderen Vorkehrungen getroffen; für tiefe Brunnen sind aus diesem Grunde mit
Rücksicht auf die Höhe zu bewegende Wassersäule diese Pumpen nicht brauchbar. Außerdem
sind alle Pumpen dieser Art konstruktiv so ausgebildet, daß sie zur Verwendung in
tiefen Brunnenbohrlöchern vollkommen. ungeeignet sind.
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Zur Vermeidung dieser Nachteile ist die Pumpe nach der Erfindung so
ausgebildet, claß :der Rückgang der Pumpe bereits während des. Hinganges eingeleitet
und sein Beginn unabhängig von, der Förderkolbenbewegung gesteuert wird, und daß
die vielen notwendigen Zylinder und Kanäle konstruktiv denkbar günstig angeordnet
sind. Zur Er-. reichung dieses Zieles wird erfindungsgemäß der dem Hauptsteue:rschieber
in an sich bekannter Weise vorgeschaltete Vorschaltkolbenschieber mechanisch durch
einen Kolben bewegt, :dessen Bewegung durch abwechselnde Zusteuerung von Druck und
Auslaß durch einen Steuerschieber bewegt wird. Dabei sind in den Verbindungskanälen
des Zylinders dieses vom Steuerschieber hydraulisch bewegten Kolbens mit dem Steuerschieberzylinder
Drosselorgane vorgesehen, durch .deren Einstellung die Bewegungsgeschwindigkeit
des Kolbens und damit des ganzen Pumpvorganges geregelt werden kann. Der Vorgang
beginnt also mit hydraulischer Verschiebung eines Hilfskolbens mit einstellbarer
Geschwindigkeit, wodurch der Vorschaltkol.ben mechanisch verschoben wird, der seinerseits
den Hauptsteuerschieber wieder hydraulischer verschiebt, wodurch der Treibkolben
und mit diesem der Förderkolben hvdrattlisch bewegt wird.
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In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführung der Pumpe nach
der Erfindung schematisch :dargestellt. Die :1bb. r, a, 3, 7, 8 und 9 sind Längsschnitte;
die Abb..I, 5, C, ro, z r und 1a sind Querschnitte. Die Lage der Querschnitte ist
in den Längsschnitten und ebenso die Lage der Längsschnitte in den Querschnitten
durch :entsprechende Numerierung der Abbildungen bezeichnete Schnittlinien. angedeutet.
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Der Förderkolben a ist mit dem Triebkol-ben b durch :die Kolbenstange
c fest verbunden. Er saugt über die schräg hängenden Saugklappen d aus dem
Saugrohr z abwechselnd oben und unten Flüssigkeit in den Förderzylinder e
und drückt sie durch die Druckklappen f in das Förderrohr g. Der Treibzylinder
l wird vorn Schieber h abwechselnd oben und unten durch die Kanäle la
und
i mit der Druckflüssigkeitszuleitung nz und mit dem Ausmaß n. verbunden.
Die Steuerung des Schiebers k erfolgt durch den im Kanal o angeordneten Vorschaltkolben
p, der dem Schieber abwechselnd oben und unten durch Leitungen q Druckflüssigkeit
und durch Leitungen y den Auslaß zusteuert. Der Vorschaltkolben ist oben und unten
mit Kipphebeln r gelenkig verbunden, deren Nasen s über ler Zylinderbohrung t liegen.
In diesem Zylinder bewegt sich der Zeitkolben a4. Die Kammern -z" an !den Mündungen
des Zylinders t sind durch Kanäle w mit dem Schieber h
verbunden
und erhalten von diesem abwechselnd Druck und Auslaß zugesteuert, wodurch der Zeitkolben
tc auf und ab bewegt wird. In den Kanälen w sind Drosselorgane 2- vorgesehen, durch
deren Einstellung die Geschwindigkeit der Bewegung des Zeitkolbens zs und damit
der ganzen Steuerung und des Pumpvorganges .regelbar ist.
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Der Vorgang ist folgender: Bei einem Hingang steht der zeit der Druckleitung
m verbundene Zylinderraum des Schiebers k durch eine der Leitungen w mit einer Seite
des kleinen Kolbens 7i in Verbindung; die andere Seite dieses Kolbens ac ist durch
die zweite Leitung w mit dem Auslaßraum des Schiebers k verbunden. Der Kolben
u wird dadurch in .dem Zylinder t hydraulisch bewegt, und zwar je nach Einstellung
der Drosselorgane x mehr oder weniger schnell. Am Ende seiner Bewegung stößt der
Kolben tt gegen den Kipphebel. s, an den andererseits der Vorschaltkolbenschieber
p angelenkt ist. :Dadurch wird der Kipphebels gekippt und der Kolben p verschoben.
Dieser Vorschaltkolben verbindet die Schieberzylinderseiten durch die Kanäle q abwechselnd
mit der Druckleitung. Durch die Verschiebung des Kolbens p wird der Schieber umgesteuert,
und zwar unabhängig vom Stand der Hauptkolben, nur abhängig von der einstellbaren
Bewegung,des kleinen Kolbens tz. Der Schieber k steuert in bekannter Weise dem Treibzylinder
abwechselnd doppelt wirkend Druck und Auslaß zu.
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Der Vorschaltkolben p erfordert wegen seines kleinen O_uerschnittes
und seines sehr kurzen Hubes nur eine geringe Bewegungskraft, so daß seine Verschiebung
durch die relativ viel größere Stromkraft der Hauptsteuerkanäle in der erforderlichen
kurzen Zeitspanne zuverlässig gewährleistet ist und eine Totstellung vermieden wird.
Es wird also erreicht, daß die Bewegung des Hauptsteuerschieber-s k erst beginnt,
wenn der Vorschaltkolben p seinen Stellungswechsel ganz oder fast ganz beendet hat,
da zu seiner Bewegung nur eine kurze Zeitspanne erforderlich ist und er also seinen
Hub vollendet hat, ehe sich -der Steuerschieber in Bewegung setzt.
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Alle die zum Betrieb der Pumpe notwendigen Zylinder und Kanäle sind
aus dem im Querschnitt kreisförmigen Pumpenkörper ausgebohrt; dieArbeitskanäle und
.dasFörderrohr sind dabei konzentrisch als Kreisringsegmente um die Hauptzylinder
herum angeordnet. Die einzelnen Teile, in die der verhältnismäßig lange Pumpenkörper
aus Herstellungsgründen zerlegt ist, sind durch Gewindemuffen miteinander verbunden.
Auf diese Weise wird trotz der zahlreichen Einzelteile ein verhältnismäßig einfacher
und billiger Pumpenkörper erzielt, der vor allem trotz .der großen Zahl seiner Kanäle
so schlank ist, daß er ohne Schwierigkeit in tiefe und enge Bohrlöcher eingebracht
werden kann.