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Zweikammeriger Druckluftflüssigkeitsförderer Die Erfindung bezieht
sich auf Druckluftförderer zum Heben von Flüssigkeiten, beispielsweise Abwässern
unter Verwendung zweier Kammern, in die die Flüssigkeit aufgenommen wird und aus
denen sie mit Hilfe vonDruckluft abwechselnd ausgetrieben wird.
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, die Arbeit zweier Förderkammern
mit Hilfe von Schwimmern zu steuern, die mit einer Ventilvorrichtung in Verbindung
stehen, durch die die Kammern abwechselnd unter Vakuum und unter Druck gesetzt werden,
wobei die zur Leerung der gefüllten Kammer erforderliche Druckluft der vorher entleerten
Kammer entnommen wird. Es ist ferner bereits in Verbindung mit derartigen Anlagen
der Vorschlag gemacht worden, einen Drehkolben= kompressor zu verwenden, dessen
Saug- und Druckseite mittels einer durch in den Kammern vorgesehene Schwimmergetriebe
überwachten Umschaltventilvorrichtung abwechselnd an die verschiedenen Kammern angeschlossen
werden. Derartige Umschaltvorrichtungen sind aber sehr verwickelt und geben leicht
zu Betriebsstörungen VeranIassung. Ferner sind sie erheblicher Abnutzung ausgesetzt..
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Diese Nachteile werden gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß
die Drehrichtung des umlaufenden Kompressors umgekehrt wird, derart, daß die Luftanschlüsse
abwechselnd als Einlaß und als Auslaß dienen. Die Umsteuerung des Kompressors ist
sehr einfach, besonders im Falle der@Verwendung eines Elektromotors zum Antrieb,
und die Umsteuerung wird durch ein Schwimmergetriebe überwacht. Auf diese Weise
lassen sich die Umschaltventile und die mit ihnen
zusammenhängenden
Übelstände . vermeiden und eine außerordentlich einfache und zuverlässige Betriebsweise
verwirklichen.
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Die Erfindung wird am besten an Harf:' der nachstehenden Beschreibung
einer 1e= spielsweisen Ausführung eines Hebewerkcs' zum Heben von Abwässern verstanden
wer=' den., wie es in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht ist. In diesen
ist Fig. i eine mehr oder weniger schematische Darstellung der allgemeinen Anordnung,
die hauptsächlich im Schnitt gehalten ist, während Fig.2 das Schaltungsschema der
elektrischen Verbindungen für die Steuerung des den Kompressor antreibenden Motors
darstellt.
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Bei einer der beispielsweise für das Heben von Abwässern in Frage
kommenden Ausführungsformen der Erfindung enthält die Anlage ein Paar geschlossener
E j ektorgefäße i und 2. Das Abwasser tritt in das Gefäß i unter der Wirkung der
Schwere durch ein Rohr 3 und in das Gefäß :2 in gleicher Weise durch ein Rohr q.
ein. In jeder Einlaßleitung ist ein Schieberventil 6 angeordnet; ferner enthalten
die Anschlüsse je zwei Rückschlagventile 7 und B. Vom unteren Ende jedes der Gefäße
i und 2 führt eine Verbindung zu einem gemeinsamen Auslaßrohr 5 über je zwei Rückschlagventile
9 und io sowie ein Schieberventil ii. Die Schieberventile ermöglichen es, jeden
der Ejektoren nötigenfalls zu isolieren.
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Das obere Ende jedes Ejektorgefäßes ist durch einen Deckel i2 abgeschlossen,
der mit einem aufwärts gerichteten rohrförmigen, ein Ventilgehäuse 1q. tragenden
Fortsatz 13 versehen ist. Mit einer ein Absperrventil i5. tragenden, sich innerhalb
des Gefäßes i erstreckenden Stange 16 ist ein oberer Glockenschwimmer i7 und ein
unterer Schwimmer 18 verbunden. Das Ventil i5 wirkt mit einem Ventilsitz des
-Gehäuses 14 derart zusammen, daß es den Austritt aus dem rohrartigen Fortsatz
13 schließt, wenn sich die Stange 16 in ihrer obersten Lage befindet. Ein Anschlag
begrenzt die Abwärtsbewegung der Stange in einer Stellung, -in der da's Absperrventil
i5 geöffnet ist. Die Stange i6 erstreckt sich nach oben und-bildet einen' Kolben
i9, der in festen Führungen 2o gleiten kann und mit einem weiteren nach oben gerichteten
Fortsatz versehen ist, der durch ein loses Gelenk mit einem Kurbelarm verbunden
-ist, der auf einer sich durch das Ventilgehäuse 1q. erstreckenden Welle 22 sitzt.
Diese Welle ist durch das Gehäuse nach außen geführt und trägt außerhalb des Gehäuses
einen doppelarmigen Hebel ei. Auf dein einen Arm dieses Hebels sitzt ein @.egengewicht
23, .während der andere Arm mit einer senkrecht beweglichen Stange 24 verbunden
ist, die einen Schaltmechanismus 25 betätigt. Jeder der beiden Ejektoren ist -.in,
gleicher Weise ausgerüstet.
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-Die den Schalter betätigende Stange 24 ist tnit zwei mit Abstand
voneinander angeord-':üeten Bunden oder Anschlägen versehen, die den Schalterhebel
betätigen. Die Anordnung ist derart, daß, wenn das Ejektorgefäß voll ist und die
Schwimmer ihre in der Zeichnung für den Ejektor i dargestellte Höchstlage einnehmen,
das Gegengewicht 23 des betreffenden Ejektors den Schalter so betätigt, daß
dessen Kontakte geschlossen werden. Umgekehrt wird, wenn das Ejektorgefäß leer ist,
durch das Gewicht des Schwimmers der Arm 21 gehoben, wodurch die Schalterkontakte
geöffnet werden.
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Die betreffenden Absperrventilgehäuse 1q. werden geschlossen.. Diese
Gehäuse sind durch Rohre mit den gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses 26 eines
umlaufenden Gleitschieberkompressors verbunden, dessen Läufer mit 27 bezeichnet
ist. Der Kompressor ist im allgemeinen von üblicher Bauart, und der Läufer ist so
im Gehäuse gelagert, daß eine mondsichelförmige Kammer entsteht, die symmetrisch
zu den Luftanschlußrohren liegt, die zu dem betreffenden Ejektor führen. Bei dieser
Anordnung liefert der Kompressor mit gleicher Leichtigkeit Druckluft in jeder Richtung
je nach der Drehrichtung des Läufers. So wird bei der in Fig. i dargestellten
Lage der Teile der Kompressor, wenn der Läufer 27 entgegengesetzt der Richtung des
Uhrzeigers angetrieben wird, Luft aus dem Gefäß 2 ansaugen und in das Gefäß i drücken.
In jeder der zu den Ejektoren führenden Verbindungsleitungen ist ein gewicht- oder
ein federbelastetes Lufteinlaßventil28 vorgesehen.
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Der Kompressor wird durch einen umkehrbaren elektrischen Motor irgendeiner
geeigneten Bauart angetrieben, und die Umkehrstromkreise werden von den Ejektoren
gesteuert. Fig. 2 zeigt ein Schaltungsschema der Steuerstromkreise. Der elektrische
Motor enthält den Ständer 30 und den Läufer 3 i, und die betreffenden Stromkreise
werden durch zwei Kontaktvorrichtungen 32 und 33 überwacht, deren Hauptschaltkontakte
34 und 35 auf Klöppelschienen 36 und 37 angeordnet sind, die durch die üblichen
Magnetwicklungen betätigt werden. Wenn die betreffende Magnetwicklung erregt wird,
wird die Klöppelschiene gedreht, wobei die Kontakte, wie bei 36 angedeutet, geschlossen
werden. Dadurch wird,der Motor, angelassen, der dann in einer vorher bestimmten
Richtung umläuft. Die Klöppelschienen 36 und 37 sind durch eine mit 38 bezeichnete
Verriegelungsschiene miteinander verbunden, die in Tätigkeit gesetzt
wird,
wenn die Klöppelschiene betätigt und dadurch in eine Lage gebracht wird, in der
sie verhindert, daß die Klöppelschiene den Schalter der anderen Kontaktvorrichtung
schließt. Auf diese Weise kann immer nur eine der beiden Kontaktvorrichtungen zur
Zeit geschlossen werden.
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Die Betätigungsmagnete der Kontaktvorrichtungen werden durch die mit
39 und 40 bezeichneten Schwimmerschaltkontakte gesteuert, die zu dem Schaltmechanismus
25 der Fig. i gehören. Beim Schließen der Kontakte wird der betreffende Magnet erregt,
wodurch der Schalter der Kontaktvorrichtung geschlossen und der Motor in Gang gesetzt
wird.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung wird nun an Hand der Zeichnungen
ohne weiteres verständlich sein. Es sei angenommen, daß, wie in Fig. i veranschaulicht,
das Ejektorgefäß 2 leer sei, während das Gefäß i gerade gefüllt sei. .
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Die Schwimmerkontakte 40, die durch den Schwimmer des Ejektors 2 gesteuert
werden, sind dann offen, während die Schwimmerkontakte 39 des Ejektors i geschlossen
sind. Durch das Schließen der Kontakte 39 wird die Kontaktvorrichtung 32 betätigt,
wodurch der Motor in Gang gesetzt wird, so daß dessen Läufer 27 sich in dem Uhrzeigersinn
entgegengesetzter Richtung dreht. Infolgedessen wird die Druckluft in das Ventilgehäuse
1q. des Ejektors i getrieben, während gleichzeitig durch den Ejektor 2 Luft abgesaugt
wird. Die Druckluft im Ventilgehäuse wirkt auf die freie Oberfläche des Kolbens
i9 und des Absperrventils 15 und drückt das letztere entgegen dem Auftrieb der Schwimmer
17 und 18
nach unten, so daß die Luft in das Ejektorgefäß eintritt
und das Abwasser über die Rückschlagventile 9 und io und den Auslaßstutzen 5 austreibt.
Wenn inzwischen weitere Abwassermengen verfügbar sind, so treten sie in das Gefäß
:2 ein, aus dem die Luft ja abgesaugt ist.
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Sobald das Ejektorgehäuse i vollständig entleert ist, sinken die Schwimmer
i2 und 18, und ihr Gewicht hebt den Hebel ei, so daß dieser den Schalter betätigt
und dessen Kontakt öffnet. Dadurch wird die Kontaktvorrichtung 32 enterregte und
der Motorstromkreis unterbrochen, so daß der Kompressor zum Stillstand kommt. Gleichzeitig
wird durch die Enterregung der Kontaktvorrichtung 32 die Sperrschiene 38 in eine
Stellung zurückgeführt, die das Schließen der Kontaktvorrichtung 33 ermöglicht.
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Wie oben auseinandergesetzt wurde, wird während des Austreibens des
Abwassers aus dem Gefäß i durch das gleichzeitige Absaugen der Luft aus dem _ Gefäß
:2 ermöglicht, daß das Abwasser in das letztere eintritt. Ist dies Gefäß voll, so
werden die Schwimmer 17 und 18 bis in ihre oberste Lage gehoben, in der das Absperrventil
15 geschlossen ist. Auf diese Weise wird mit Sicherheit verhindert, daß etwa das
Abwasser in die Luftleitung oder den Kompressor getrieben wird. Gleichzeitig wird
durch Anheben der Schwimmer ermöglicht, daß der Hebel 21 unter der Einwirkung seines
Gegengewichtes sich senkt und daß der Schalter betätigt und die Kontakte q0 geschlossen
werden. Diese Kontakte überwachen die Kontaktvorrichtung 33, die geschlossen wird
und dadurch das Anlassen des Motors in der entgegengesetztenDrehrichtung bewirkt.
Der Kompressor saugt dann Luft aus dem leeren Ejektorgefäß i und drückt Luft in
das volle Ejektorgefäß 2, das dadurch in der oben beschriebenen Weise entleert wird.
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Es ist ersichtlich, daß das System in sich geschlossen ist, indem
die zum Austreiben der Flüssigkeit aus dem einen Ejektor benutzte Luft wieder zum
Entleeren des anderen Ejektors benutzt wird. Zum Ausgleich etwaiger Verluste sind
die Einlaßventile28 vorgesehen. Diese sind durch Gewichte oder Federn belastet und
werden so. eingestellt, daß, wenn der Druck in der Luftleitung nach einem vorher
bestimmten Wert unter den Saugdruck des Kompressors fällt, das Ventil sich öffnet
und atmosphärische Luft in der erforderlichen Menge einläßt.
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Solange ein Zufluß von Abwasser oder einer anderen Flüssigkeit vorhanden
ist, dauert das abwechselnde Entleeren der Ejektorgefäße an. Bleibt dagegen der
Zufluß aus, so öffnen sich beide Schwimmerschalter, und der Motor bleibt stehen.
Die Anlage wird aber bei Wiedereintritt des Zuflusses unmittelbar und automatisch
wieder in Gang gesetzt.
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Infolge der gegenseitigen Sperrung der Kontaktvorrichtungen, die die
Umsteuerung des Motors überwachen, kann keine der Kontakte orrichtungen gleichzeitig
geschlossen werden; dadurch wird die abwechselnde und regelmäßig aufeinanderfolgende
Betätigung der Ejektoren gesichert.
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Es ist ersichtlich, daß die Anordnung der Kompressorverbindungen in
der beschriebenen Weise eine Übertragung der Druckluft aus dem entleerten Ejektor
in den sich entleerenden unter nur geringer Druckerhöhung ergibt, d. h. der Kompressor
ist so angeordnet, daß er die von ihm aufgenommene Luft nicht erheblich komprimiert,
wodurch eine möglichst gute Wirtschaftlichkeit im Betriebe erreicht wird.
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An der beschriebenen Einrichtung können verschiedene Änderungen getroffen
werden, ohne daß dadurch das Wesen der Erfindung berührt würde. Beispielsweise läßt
sich die
Steuerung durch mechanischen oder Flüssigkeitsdruck statt
durch Verwendung elektrischer Kontakte und Steuerstromkreise bewirken. Die Drehungsumkehr-
des Kompressors kann mit Hilfe eines Getriebes oder anderer mechanischer Vorrichtungen
statt durch Anwendung eines umkehrbaren Motors erreicht werden. Der Kompressor oder
die Pumpe braucht nicht mit Gleitschiebern zu arbeiten. Er kann vielmehr auch von
anderer Bauart sein; beispielsweise kann ein Kompressor mit umlaufendem Widerlager
Verwendung finden.