• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:

    公开号:WO1985000413A1
    申请号:PCT/CH1984/000110
    申请日:1984-07-06
    公开日:1985-01-31
    发明作者:Paul Hotz
    申请人:Andreoli, Marcel；
    IPC主号:F03B17-00
    专利说明:
    [0001] WASSER-PUMPANLAGE
    [0002] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wasser-Pumpanlage die mit strömendem Wasser betrieben wird. Anlagen- dieser Art, die ohne Fremdenenergie auskommen und die Energie, des ■ strömenden Wassers ausnutzen um' Wasser, auf ein höheres Niveau zu bringen sind Schöpfräder, Wasserräder oder Wasserturbinen und hydraulische Widder. Schöpfräder heben das Wasser lediglich- über eine geringe Höhe. Wasserräder oder ' Turbinen können zwar, eine Pumpe antreiben und das Wasser über grosse Strecken anheben, sind aber mechanisch recht kompliziert. Der hydraulische Widder ist zwar ' einfach im Aufbau bedingt aber einen . ständig- gleichmässigen Zufluss und ist .lärmig.
    [0003] Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt eine Wasser-Pumpanlage zu schaffen die mit strömendem Wasser betrieben- wird,' einfach. im Aufbau ist, bei unregelmässigen Wasserzufluss arbeitet und nach ausbleiben des Wasserzuflusses selbsttätig wieder ihre Arbeit aufnimmt.
    [0004] OMPΓ Die Erfindung löst diese Aufgabe mit einer Anlage, die die spezifischen Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
    [0005] In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes vereinfacht - und schematisch dargestellt. Es zeigen:
    [0006] Figur 1 eine Pumpanlage mit einer einfach wirkenden
    [0007] Kolbenpumpe Figur 2 eine Variante für ein selbsttätiges Auslaufventil in zwei Betriebslagen Figur 3 eine Anlage mit einer doppelt - wirkenden
    [0008] Kolbenpumpe Figur 4 das Auslaufventil der Anlage, nach Figur 3 in grösserem Mass-Stab
    [0009] Die Wasserpumpanlage nach Figur 1 umfasst einen grossen . Schwimmerbehälter 1 in den fliessendes Wasser mit geringem Gefälle einströmt, wie dies der Pfeil. W andeutet. Im Behälter befindet sich ein HauptSchwimmer 2r der an den Führungen 3 geführt ist. Er ist über die Stangen 4,5 und dem Waagebalken 6 mit dem Kolben 7 verbunden. Der Kolben 7 ist im Pumpzylinder 8 angeordnet.
    [0010] OMPΓ Am Pumpzylinder 8 sind ein Saugventil 81 und ein Druckventil 82 angeschlossen, das zur Druckleitung 83 führt.' '
    [0011] Im Boden des Behälters 1 ist- ein Auslaufventil 9 angebracht, das beim Erreichen eines bestimmten Niveaus im Behälter, selbsttätig . öffnet. Dieses hier als Klappenventil dargestellte Auslaufventil 15 muss während einer gewissen Zeit offen gehalten werden, damit genügend Wasser aus dem Schwimmerbehälter 1 ausfliessen kann, der Hauptschwimmer sich senkt und der- Kolben 7 - der Pumpe einen ausreichenden Hub hat. Im vorliegenden Beispiel ist dies mit Hilfe eines Ueberlaufes 10 gelöst durch den Wasser aus dem Schwimmerbehälter -fliesst, sowie ein gewisses Niveau erreicht ist. Das Wasser fliesst durch das Ueberlaufrohr 10 in das Gefäss 11> dass dadurch schwerer wird, und im Stande ist über die Zugelemente 12,13 und Waagebalken 14 des Auslaufventil 15 zu Oeffnen. Damit das Ventil nicht dauernd geöffnet bleibt sondern nach einer gewissen Zeit wieder schliesst ist das Gefäss 11 mit einer kalibrierten Auslauföffnung 11' versehen, so dass es sich in einer vorbestimmten Zeit entleert.
    [0012] OMPΪ Unter dem Schwimmerbehälter 1 ist ein Auffangbecken 16 mit Ueberlauf angeordnet in dem das aus dem Schwimmerbehälter periodisch auslaufende Wasser aufgefangen wird". Die Kolbenpumpe 7,8 saugt Wasser aus diesem Becher an und pumpt es durch die Rohrleitung 83 auf ein höheres Niveau.
    [0013] Beim Betrieb fliesst dauernd Wasser W in den Schwimmerbehälter 1, wodurch der Hauptschwimmer 2 angehoben wird. Dieser drückt mit Hilfe der Stangen 4,5 und dem Waagebalken 6 den Kolben 7 nach unten, und dieser fördert das unter dem Kolben befindliche Wasser in die- Druckleitung 83. Hat das Wasser im Schwimmerbehälter das Niveau des Ueberlaufrohres 10 erreicht fliesst Wasser in das Gefäss 11 und das Auslaufventil 15 wird geöffnet.
    [0014] Da das Auslaufventil gegen den statischen Druck des
    [0015] Wassers im Schwimmerbehälter 1 geöffnet werden muss, nachher aber infolge seines Gewichtes nur noch eine geringe Kraft in Schliessrichtung ausübt bleibt es auch nachdem ein grosser Teil des Wassers aus dem Gefäss 11 ausgelaufen ist in seiner Oeffnungslage. Erst wenn das
    [0016] Gefäss 11 sich ganz entleert hat schliesst das
    [0017] 5MPI Klappventil 14 wieder. Durch eine geeignete Wahl der Schliesskraft des Ventils 15, der Grosse des Gefässes 11 und eφner geeigneten Kalibierung der Auslauföffnung 11' kann die. Oeffnungsdauer des. Auslaufventils 15 richtig eingestellt werden.
    [0018] Die Saugleitung der Kolbenpumpe 7,8 braucht natürlich nicht an das Auffangbecken angeschlossen zu sein. Statt einem Teil des fliessendeπ Wassers hochzupumpen kann die Kolbenpumpe das hochzupumpende Wasser auch aus einer andern Quelle aussaugen1
    [0019] Das Hauptproblem bei einer derartigen, mit einem durch einen Schwimmer betätigten Kolbenpumpe besteht darin, dass das Auslassventil rechtzeitig geöffnet wird . und' während einer gewissen Zeit geöffnet bleibt bis sich der Schwimmerbehälter soweit entleert hat, dass der Schwimmer am Boden des Behälters aufliegt. Dazu braucht natürlich der Behälter nicht vollständig entleert zu werden.
    [0020] Figur 2 zeigt wie ein Auslassventil mit Hilfe eines Ventil-Hebeschwimmers geöffnet werden kann. Eine solche Vorrichtung könnte in einer Pumpanlage nach Figur 1 eingebaut werden und würde die Elemente 10-15 ersetzen.
    [0021] Die Figur 2 zeigt in der rechten Hälfte einen Ventil-Hebeschwimmer 20 in seiner untersten Lage, in der linken Hälfte in einer Lage bei der das Wasser-Niveau so hoch gestiegen ist, dass der Schwimmer 20- das Ventil öffnet. Der Schwimmerkörper 20 kann sich leicht gleitend entlang der Ventil-Führungsstange- 21 bewegen. Die Stange
    [0022] 21 ist fest mit dem Ventilkörper 22 verbunden und hat zwei feste Ansc lagscheiben 23,24. Die Stange ist oben- und unten in den Führungselementen' 25,26 gleitend geführt- Zwischen" dem Schwimmer- und dem oberen Anschlag 23 ist eine Druckfeder 27 'angebracht.
    [0023] In der . rechten Figurenhälfte ist das Wasser bis zum Niveau Nl gestiegenr der Schwimmer 20 schwimmt und seine Wasserverdrängung genügt um sein Eigengewicht zu heben. Ist das Wasser bis zum Niveau N2. gestiegen (linke- Hälfte der Figur 2) hat er die Feder 27 gespannt. Steigt das Wasser weiter bis zum Niveau N3 hat der Schwimmer seinen maximalen Auftrieb und diese Kraft genügt um das Ventil
    [0024] 22 gegen den statischen Druck des Wassers plus dessen Eigengewicht zu öffnen.
    [0025] OMPI Sinkt nun das Wasser bis zum Niveau N2, drückt die Feder
    [0026] 27 den Schwimmer auf den unteren Anschlag 24. Der
    [0027] Auftrieb genügt dann immer noch um das Ventil offen zu halten, bis das Wasser sich bis zum Niveau Nl gesenkt hat, dann schliesst das Ventil 22 die Auslassöffnung. Der
    [0028] Unterschied beim Ansteigen und Absinken des Wasserniveaus erklärt sich dadurch, . dass zum Oeffnen des Ventils zusätzlich zu dessen Gewicht der statische Druck des
    [0029] Wassers auf das Ventil überwunden werden muss, ist es einmal geöffnet fällt der statische Druck- weg. In geöffnetem Zustand kann sich • daher die Feder 27 entspannen und bringt den Ventilkörper 22 näher an den
    [0030] Schwimmer heran. Somit bleibt, beim ." Entleeren die
    [0031] Auslassöffnung offen bis das Niveau N2 erreicht ist.
    [0032] Die Figuren 3 und 4 zeigen eine Variante zur Pumpanlage nach Figur 1, bei der das Entleerüngsventil vom HauptSchwimmer 30 selber gesteuert wird. Die Figur zeigt ein. leicht abfallendes- Gelände G mit einem Bachbeet aus dem Wasser W_ in den Schwimmerbehälter 31 fliesst und denselben langsam füllt, wobei. der Hauptschwimmer angehoben wird und der Kolben 40 der doppelt wirkenden Kolbenpumpe 41 hebt. Durch ein unteres Saugventil wird unter dem Kolben 40 Wasser angesaugt, durch ein oberes Druckventil in die Leitung 42 gedrückt.
    [0033] Damit die Pumpe auch beim Absinken Druck erzeugen kann muss der Hauptschwimmer, ein gewisses Gewicht besitzen. Günstig wirkt sich hierbei aus, dass die. wirksame untere Fläche des Kolbens 40 um die Querschπittsflache der Kolbenstange 43 verringert ist.
    [0034] Figur 4 zeigt den Einbau des Entleerungsventils .50 im Boden 32. des Hauptschwimmers 30. Das Ventil 50 ist mit einer FührungsStange 51 verbunden, die im Boden -des Schwimmers gleitend geführt ist. Die Führungsstange ist von einer Druckfeder 52 umgeben. Zur doppelten Sicherung¬ sind diese Teile im Innern des Schwimmers durch eine. Hülse abgedeckte Die Feder 52 kann so befestigt sein, dass sie in der untersten Lage des Schwimmers auf ϊug belastet wird.
    [0035] Die Feder 52 wirkt wie vorgehend an Hand der Figur 2 beschrieben so, dass die einmal geöffnete Ausflussöffnung während einer bestimmten Zeit geöffnet bleibt. Die zum Oeffnen des Ventils erforderliche Kraft ist grosser als die zum Offenhalten erforderliche Kraft.
    [0036] In Figur 3 ist für das ausfliessende Wasser ein Abflussrohr 33 vorgesehen.
    [0037] Die in Figur 1 dargestellte Pumpanlage ist in ihrem Aufbau einfach und übersichtlich.. Sämtliche Ventile können einfache Klappventile sein. Es sind nur wenige einfache Metallteile erforderlich viele Teile können auch aus Holz gefertigt sein. Eine solche. Pumpanlage eignet sich zum Einsatz, in Entwicklungsländern oder entlegenen Gebieten. - •
    权利要求:
    ClaimsPATENTANSPRUECHE
    1. Wasser-Pumpanlage die mit strömendem Wasser betrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Schwimmerbehälter (1;31) für das strömende Wasser (W) umfasst in dem - sich ein Hauptschwimmer (1 30) befinde ,, der eine Kolbenpumpe (1;8;41) betätigt und dass Mittel angeordnet sind, die dem Schwimmerbehälter jeweils beim Erreichen eines bestimmten Niveaus mindestens teilweise entleeren.
    2. Fumpanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Entleeren' des Schwimmerbehälters einen Ueberlauf (10) umfassen, durch den Wasser in ein Gefäss (11) fliesst, dessen Gewicht mittels eines. Hebelsystems (12,13,14) ein Auslaufventil (15) des Schwimmerbehä-lters öffnet.
    3. Pumpanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gefäss (11) ' eine kalbrierte Auslauföffnung- (11') hat die dafür sorgt, dass das Auslaufventil (15). während einer bestimmten Zeit geöffnet bleibt.
    O PI
    WIPO
    4. Pumpanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Entleeren des .Schwimmerbehälters ein durch einen Ventil-Hebeschwimmer (20) betätigtes Auslaufventil: ( 22) ist.
    5. Pumpanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der ' Ventil-Hebeschwimmer (20) eine durch eine
    . Feder (27;:52) belastete Freilaufstrecke hat die dafür sorgt, däss das. Ventil beim Absinken des Wasserniveaus während einer bestimmten Zeit geöffnet bleibt.
    6. Pumpanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel "zum Entleeren des Schwimmerbehälters (3.1) ein vom Hauptschwimmer' (30) betätigtes Auslaufventil (50) ist.
    7. Pumpanlage nach Anspruch 2 r "dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenpumpe (7,8) neben dem Schwimmerbehälter (1) angeordnet ist und mittels eines Hebelsystems (4,5,6) vom Hauptschwimmer (2) betätigt wird.
    8. Pumpanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenpumpe direkt mit dem Schwimmer verbunden ist .
    9. Puirfpanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    . dass die Kolbenpumpe (41) eine doppelt wirkende
    Kolbenpumpe ist, und dass der Hauptschwimmer (30) so schwer ist, dass sein Gewicht beim Absenken- des
    'Wasserniveaus im Schwimmerbehälter (31) die Pumpe
    -betätigen kann.
    类似技术:
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    IT1177886B|1987-08-26|
    DE3424922A1|1985-01-24|
    CH666727A5|1988-08-15|
    CA1238242A|1988-06-21|
    ES534191A0|1985-05-16|
    FR2549158B3|1985-11-22|
    FR2549158A1|1985-01-18|
    ES8505036A1|1985-05-16|
    IT8448536D0|1984-07-10|
    BR8406974A|1985-06-11|
    AU3104684A|1985-02-07|
    CA1238242A1||
    ES534191D0||
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1985-01-31| AK| Designated states|Designated state(s): AU BR CH SD US |
    1985-01-31| AL| Designated countries for regional patents|Designated state(s): CF CG CM GA MR SN TD TG |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    CH385883||1983-07-14||
    CH3858/83-5||1983-07-14||BR8406974A| BR8406974A|1983-07-14|1984-07-06|Instalacao de bombeamento d'agua|
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