CH665687A5

CH665687A5 - Automatische entlueftungsvorrichtung an einer nicht selbstansaugenden, fluessigkeitsfoerdernden pumpe.

Info

Publication number: CH665687A5
Application number: CH40784A
Authority: CH
Inventors: Arpad Dipl-Ing Beres; Janos Dipl-Ing Goda; Elemer Dipl-Ing Feher
Original assignee: Diosgyoeri Gepgyar
Priority date: 1980-10-03
Filing date: 1984-01-30
Publication date: 1988-05-31
Also published as: HU185386B; HU31826A; FR2560301B1; DE3402685A1; DE3402685C2; FR2560301A1

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine automatische Entlüftungsvorrichtung an einer nicht selbstansaugenden, flüssigkeitsfördernden Pumpe, welche Einrichtung sich für ein- oder mehrstufige Zentrifugalpumpen eignet.

Eine wichtige Voraussetzung der Inbetriebsetzung von nicht selbstansaugenden, flüssigkeitsfördernden Pumpen ist das Auffüllen der Saugleitung bzw. der Pumpe mit Flüssigkeit. Eine Ausnahme liegt dann vor, wenn beim Aufstellen die Pumpe tiefer als der statische Flüssigkeitsstand angeordnet und ein Zufluss vorhanden ist oder wenn die Pumpe in das zu fördernde Medium eintaucht. Das Auffüllen der Pumpe mit Flüssigkeit wird als Entlüftung bezeichnet.

Das Auffüllen solcher Pumpen mit Flüssigkeit ist wegen der verschiedenartigen Anforderungen der Anwendungsgebiete und der abweichenden Antriebsarten der Pumpen ein ernstes Problem, dessen Lösung früher mit zahlreichen unwirtschaftlichen, von mehreren Gesichtspunkten nicht ausreichenden Methoden versucht wurde. So fand das einfache manuelle Auffüllen der in jedem Fall mit einer Saugleitung versehenen Pumpe mit Flüssigkeit weite Verbreitung. Das war jedoch nicht auf jeder Pumpstelle möglich und ausserdem muss dabei ein Fussventil in die Saugleitung eingebaut werden. Der Erfolg der Entlüftungsoperation hängt von technischen Zustand des Fussventils ab und macht bei diskontinuierlichem Betrieb Aufsicht und Eingreifen erforderlich.

Als andere Möglichkeit wurde eine durch das Verbrennungsprodukt des Motors betriebene Gasstrahlpumpe verwendet, was jedoch nur bei durch einen Verbrennungsmotor betriebenen Pumpenaggregaten möglich ist. Auch mit einer

2

s

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

Gasstrahlpumpe erfordert das Anlassen des Pumpprozesses noch die Tätigkeit eines Operators, und das Entlüften kann nur unter ständiger Aufsicht erfolgen. Der Zeitaufwand beim Entlüften ist wegen dem niedrigen Förderwirkungsgrad der Gasstrahlpumpe bedeutend, was bei einem ungünstigen Betriebsumstand, z.B. einer grossen Saugtiefe oder Undichtigkeit der Saugseite noch weiter zunimmt. Das erreichbare Endvakuum ist niedrig. Das Entlüften muss bei jedem Anlassen durchgeführt werden. Wegen der hohen Temperatur der Verbrennungsprodukte besitzt das Gerät eine kurze Lebensdauer, ausserdem sind seine Herstellungskosten und sein Gewicht bedeutend.

Bei elektrisch betriebenen Pumpen erfolgt das Entlüften häufig mit Hilfe einer handbetriebenen Luftpumpe, die mit einem Fussventil kombiniert wird. Diese Konstruktion ist einfach, ihr Betrieb erfordert jedoch einen bedeutenden Aufwand an physischer Arbeit. Die Entlüftungszeit ist relativ lang, ausserdem ändert das Fussventil beim Pumpen die Strömungsverhältnisse ungünstig.

Die mit Flüssigkeitsauffüllen arbeitenden Pumpen stellen im Vergleich zu Pumpen mit anderen Funktionsprinzipien ein sehr bedeutendes Volumen dar, trotzdem wurden die Lösungen zum Flüssigkeitsauffüllen nicht parallel zur Konstruktionsgestaltung der Pumpen und den verschiedenartigen Anforderungen der Anwendungsgebiete modernisiert. Im Laufe der technischen Entwicklung geriet die Automatisierung der Steuerung der Pumpenaggregate in den Vordergrund, die ohne die Automatisierung der Entlüftung nicht möglich ist. Es gibt auch Anwendungsgebiete, wie z.B. bei Feuerwehrpumpen, wo die Zeitdauer des Entlüftens durch eine Norm festgelegt ist, und so eine Senkung der Entlüftungszeit und die Betriebssicherheit der Entlüftungsvorrichtung von besonderem Vorteil sind.

Die Lösung dieser Aufgabe wurde auch in der DE-OS 1 653 791 zum Ziel gesetzt, die eine solche automatische Entlüftungsvorrichtung beschreibt, die wenigstens eine Entlüftungspumpe aufweist, deren Kolbenstange mit einer auf die Welle der zu entlüftenden Flüssigkeitspumpe montierten Exzenterscheibe in Wirkverbindung steht, wobei der Saugstutzen der Entlüftungspumpe mit dem Druckraum der Flüssigkeitspumpe verbunden ist. Der Kolben der Entlüftungspumpe wird zusammen mit der mit ihm starr verbundenen Kolbenstange durch eine Feder an die Exzenterscheibe gedrückt.

Der Saugstutzen der Entlüftungspumpe ist über Öffnungen, die durch eine als Rückschlagventil ausgebildete Membrane abgeschlossen sind, mit dem unteren Zylinderraum unterhalb des Kolbens, während dieser untere Zylinderraum über am Kolben in axialer Richtung ausgebildete und ebenfalls durch eine Membrane abschliessbare Bohrungen mit dem oberen Zylinderraum bzw. mit der äusseren Atmosphäre verbunden.

Diese Lösung ermöglicht im Grunde genommen die automatische Entlüftung für nicht selbstansaugende Zentrifugalpumpen, aber ihr Betrieb, d.h. das Auffüllen der Flüssigkeitspumpe mit Wasser, insbesondere bei grösseren Tiefen von 6 bis 8 m ist nicht zuverlässig, weil die Geschwindigkeit der sich im Saugrohr anhebenden Flüssigkeitssäule stark abnimmt, wodurch die in die Flüssigkeitspumpe hineinströmende - relativ geringe - Wassermenge, die duch die Schaufelräder an die Wand des Pumpengehäuses geschleudert wird und von dort über die Entlüftungspumpe heraustritt, kein vollständiges Auffüllen der Pumpe gewährleistet. Ein anderes Problem besteht darin, dass wegen der starren Verbindung des Kolbens und der Kolbenstange strenge Vorschriften bezüglich deren Koinzidenz eingehalten werden müssen, was die Herstellung erschwert und verteuert. Weitere Probleme liegen darin, dass die vorgeschlagene Vorrich-

665687

tung für Verdichterbetrieb nicht geeignet ist und dass wegen der unvollkommenen Schmierung die Vorrichtung eine relativ kurze Lebensdauer hat.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Behebung der erwähnten Mängel und in der Schaffung einer betriebssicheren, einfach herstellbaren, vielseitig anwendbaren und lange Lebensdauer aufweisenden Entlüftungsvorrichtung sowohl für einstufige als auch für mehrstufige Flüssigkeitspumpen, insbesondere für Zentrifugalpumpen.

Die gestellte Aufgabe wird ausgehend von der vorher erläuterten automatischen Entlüftungsvorrichtung bei einstufigen Flüssigkeitspumpen erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass zwischen der Entlüftungspumpe und der Flüssigkeitspumpe ein die Entlüftungspumpe während der Entlüftung mit dem Saugraum der Flüssigkeitspumpe und nach Beendigung der Entlüftung mit dem Druckraum der Flüssigkeitspumpe verbindendes Umschaltorgan angeordnet ist, während die auf die Exzenterscheibe gedrückte Kolbenstange der Entlüftungspumpe frei beweglich und selbstführend an den Kolben angeschlossen ist, wobei im unteren Teil des den Kolben aufnehmenden Gehäuses ein Saugventil zur Regelung des durch das Umschaltorgan hindurchströmenden Mediums in den unteren Zylinderraum eingebaut ist, ausserdem in der Mantelfläche des Kolbens wenigstens eine zum Speichern von Schmierstoff geeignete, kreisringförmige Nut ausgebildet ist, in welcher ein locker eingesetzter Schmierring angeordnet ist.

Das Umschaltorgan verbindet die Entlüftungspumpe in der ersten Phase der Entlüftung mit dem höchsten Punkt der Flüssigkeitspumpe, was ein vollständiges Auffüllen der Saugleitung und damit eine vollkommene Entlüftung der Flüssigkeitspumpe ermöglicht. Durch die Behebung der starren Verbindung zwischen dem Kolben und der Kolbenstange wird die Herstellung einfacher und wirtschaftlicher, während die erfindungsgemässe Schmierung die Lebensdauer der Vorrichtung wesentlich verlängert. Ferner wird durch die Anwendung des Saugventils auch eine Betriebsweise als Verdichter möglich.

Bei mehrstufigen Flüssigkeitspumpen wird anstelle des Umschaltorgans eine die Entlüftungspumpe während der Entlüftung mit dem Druckraum der Flüssigkeitspumpe verbindende Leitung eingebaut, da ein Umschaltorgan nur für einstufige Zentrifugalpumpen notwendig ist. Bei einstufigen Zentrifugalpumpen nimmt die Geschwindigkeit der im Saugrohr hochsteigenden Flüssigkeit stark ab, nachdem die in die Flüssigkeitspumpe strömende Flüssigkeit geringer Menge durch das rotierende Laufrad an die Wand des Pumpengehäuses geschleudert und so zerstäubt wird, wonach sie in diesem Zustand in die Entlüftungspumpe gelangt und in dieser Weise die Auffüllung mit Flüssigkeit nicht vor sich gehen kann.

Bei mehrstufigen Flüssigkeitspumpen ist das Auffüllen mit Flüssigkeit infolge der geringeren Zerstäubung gesichert, so dass hier eine automatische Entlüftung mittels Verbindungsleitungen ausreichend ist.

Die die Kolbenstange der Entlüftungspumpe bewegende Exzenterscheibe kann direkt von der Welle der zu entlüftenden Flüssigkeitspumpe, aber auch von der Welle eines mit ihr synchronisierten, selbständigen Getriebes angetrieben werden.

Erfindungsgemäss befindet sich zwischen dem Druckraum der Flüssigkeitspumpe und der Entlüftungspumpe ein Einsatz zum Filtern von Flüssigkeit.

Die Erfindung wird ausführlicher anhand von Zeichnungen erläutert, die Beispiele der erfindungsgemässen automatischen Entlüftungsvorrichtung vorstellen. Es zeigen :

Fig. 1 die erfindungsgemässe Anordnung einer einstu3

s

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

665 687

4

figen, flüssigkeitsfördernden Pumpe, einer direkt angetriebenen Entlüftungspumpe und eines Umschaltorgans, im Schnitt,

Fig. 2 einen Schnitt der Entlüftungspumpe in grösserem Massstab,

Fig. 3 einen Schritt entlang der Linie A-A von Fig. 2,

Fig. 4 eine Seitenansicht der Entlüftungspumpe von Fig. 2, von der Seite des Pfeiles B,

Fig. 5 eine Vorderansicht einer einstufigen, flüssigkeitsfördernden Pumpe, sowie Schnitt durch eine selbständig angetriebene Entlüftungsvorrichtung und eines Umschaltorgans, in erfindungsgemässer Anordnung,

Fig. 6 eine Vorderansicht einer mehrstufigen, flüssigkeitsfördernden Pumpe und einer direkt angetriebenen erfin-dungsgemässen Entlüftungsvorrichtung,

Fig. 7 eine Vorderansicht einer mehrstufigen, flüssigkeitsfördernden Pumpe und einer selbständig angetriebenen erfindungsgemässen Entlüftungsvorrichtung,

Fig. 8 die elektrische Schaltung der Anordnung nach Fig. 5,

Fig. 9 die elektrische Schaltung der Anordnung nach Fig. 7.

Wie es aus Figur 1 ersichtlich ist, schliesst sich an eine einstufige Flüssigkeitspumpe 1 ein die Pumpenwelle 2 bedek-kendes Zwischenstück 3 an. Auf die Pumpenwelle 2 ist eine zweckmässig in einem Rollkranz versehene Exzenterscheibe 4 aufgekeilt. Auf der Mantelfläche des Zwischenstückes 3 ist das Gehäuse 6 einer Entlüftungspumpe 5 befestigt. Im Pumpengehäuse 6, wie es in Figur 2 ausführlicher dargestellt ist, befindet sich eine mit Schmierstellen 7 versehene Buchse 8, in der eine Kolbenstange 9 geführt ist. Ein Ende der Kolbenstange 9 berührt die Mantelfläche des Rollkranzes der Exzenterscheibe 4, das andere Ende ist durch einen mit Gewinde versehenen Einsatz 10 auf nicht starre, selbstleitende Weise mit einem Kolben 11 verbunden. Der Kolben 11 bewegt sich in dem im Pumpengehäuse 6 zweckmässig durch Pressen befestigten, gut gleitenden Arbeitszylinder 12, der z.B. aus Teflon besteht. Der Zylinderraum 13 über dem Kolben 11 ist durch einen an das Pumpengehäuse 6 befestigten Deckel 14 abgeschlossen. An der inneren Seite des Deckels 14 befindet sich eine kreisringförmige plane Fläche.

I n der Mantelfläche des Kolbens 11 sind Kolbenringe 15 angeordnet und diese Mantelfläche ist zweckmässig auf dem Teil zwischen den Kolbenringen 15 mit einer zum Speichern von Schmierstoff geeigneten Kreisnut 16 versehen. In der Kreisnut 16 ist ein Schmierring 17 angeordnet, der die innere Fläche des Arbeitszylinders 12, den Kolben 11 sowie die Kolbenringe 15 bei Betrieb durch sein Bewegen in axialer Richtung schmiert. Im Kolben 11 befinden sich zum Überleiten der aus der Flüssigkeitspumpe 1 auszupumpenden Luft geeignete, axial gerichtete Bohrungen 18. Dem Schliessen und Öffnen der Bohrungen 18 dient ein an der Stirnseite des Kolbens 11 als Druckventil arbeitendes, flexibles Ventilelement 19. das z.B. aus Gummi besteht. Im inneren Teil des Deckels 14 ist ein Federgehäuse 20 ausgebildet, worin eine Rückstellfeder 21 abgestützt ist, die den Kolben 11 aus der oberen Stellung zurückbringt und die Kolbenstange 9 auf der Exzenterbahn hält. Im Deckel 14 befindet sich eine Auspufföffnung 22, die die Luft aus dem Zylinderraum 13 über dem Kolben

II ins Freie lässt. Im unteren Teil des Pumpengehäuses 6 befindet sich ein bekanntes mechanisches Saugventil 24, das die Strömung der auszupumpenden Luft in einen Zylinderraum 23 unter dem Kolben 11 steuert. Der Überströmquerschnitt des Saugventils 24 ist mit dem Gesamtquerschnitt der axial gerichteten Bohrungen 18 des Kolbens 11 entsprechend den Strömungsverhältnissen proportional. Das Saugventil 24 ist über eine im Pumpengehäuse 6 ausgebildete Anschlussstelle 25 durch eine Leitung 26 mit einem Umschaltorgan 27 verbunden.

Im Ventilgehäuse 28 des Umschaltorgans 27 befindet sich für die Leitung 26 eine Anschlussstelle 29. Im Ventilgehäuse 28 ist in einer durch einen mit Gewinde versehenen Deckel 30 abgeschlossenen Zylinderbohrung 31 ein Schieber 32 angeordnet, der durch eine Feder 33 in die untere Grundstellung gezwungen ist. Die Feder 33 ist auf dem auch zum ' Regeln der Federkraft geeigneten, mit Gewinde versehenen Deckel 30 abgestützt. Am Kopfteil des Schiebers 32 befindet sich eine die Strömung regelnde Kreisnut 34. Die Anschlussstelle 29 ist in der oberen Stellung des Schiebers 32 mit einem unteren Zylinderraum 36 und in der unteren Stellung des Schiebers 32 über die Kreisnut 34 durch einen zweckmässigerweise U-förmigen Kanal 35 mit einer Anschlussstelle 37 verbunden. Die Anschlussstelle 37 ist mit dem Saugraum der Flüssigkeitspumpe 1 durch eine zweckmässig mit einem Filtereinsatz 40 versehene, im oberen Teil des Saugstutzens 39 ausgebildete Anschlussstelle 41 verbunden. Im unteren Teil des Ventilgehäuses 28 befindet sich ein den unteren Zylinderraum 36 und eine Anschlussstelle 42 verbindender Kanal 43. Die Anschlussstelle 42 ist durch eine Leitung 44 mit dem Druckraum der Flüssigkeitspumpe 1 über eine zweckmässig mit einem Filtereinsatz 46 versehene, im Druckstutzen 45 ausgebildete Anschlussstelle 47 verbunden.

Figur 5 zeigt eine Anordnung, wo die Entlüftungsvorrichtung selbständig angetrieben ist. Dabei ist auf die Welle 49 eines Elektromotors 48 eine zweckmässig mit einem Rollkranz versehene Exzenterscheibe 4a aufgekeilt, und das Gehäuse 6 der schon ausführlich beschriebenen Entlüftungspumpe 5 ist auf dem Abschlussdeckel 50 des Elektromotors 48 befestigt. Die Entlüftungspumpe 5 wird von der Exzenterscheibe 4a genauso betätigt, wie in Figur 1 von der Exzenterscheibe 4. Die Anordnung und Verbindung der weiteren Konstruktionselemente stimmen ebenfalls mit denen von Figur 1 überein.

Bei der Anordnung nach Figur 6 ist an eine mehrstufige Flüssigkeitspumpe 1 ein die Pumpenwelle 2 bedeckendes Zwischenstück 3 angeschlossen. Auf die Pumpenwelle 2 ist hier ebenfalls eine zweckmässig mit einem Rollkranz versehene Exzenterscheibe 4 aufgekeilt, und das Gehäuse 6 der Entlüftungspumpe 5 ist auf dem Mantel des Zwischenstückes 3a Fläche befestigt. Der Unterschied zu den vorhergehenden Anordnungen liegt darin, dass das Saugventil 24 der Entlüftungspumpe 5 über die im Pumpengehäuse 6 ausgebildete Anschlussstelle 25 durch eine Leitung 51 direkt, ohne Einschaltung eines Umschaltorgans 27 mit der im Druckstutzen 45 der Flüssigkeitspumpe 1 ausgebildeten und zweckmässig mit einem Filtereinsatz 46 versehenen Anschlussstelle 47 verbunden ist. Das Umschaltorgan ist, wie eingangs erläutert, nicht notwendig.

Die Anordnung nach Figur 7 weicht insofern von der Anordnung nach Figur 6 ab, als dass das Gehäuse 6 der Entlüftungspumpe 5 auf dem Abschlussdeckel 50 eines Elektromotors 48 befestigt ist. Die Entlüftungspumpe 5 ist mit der Mantelfläche des Rollkranzes - sich auf der Welle des Elektromotors 48 - befindlichen Exzenterscheibe 4a in Funktionsverbindung, entsprechend der schon früher erläuterten Konstruktionsanordnung.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemässen Entluftungs-vorrichtung wurde in folgenden Fällen untersucht:

- Die Entlüftungspumpe wird von der Bahn der mit der zu entlüftenden einstufigen Flüssigkeitspumpe zusammenwirkenden und mit einem Rollkranz versehenen Exzenterscheibe betrieben.

- Die Entlüftungspumpe ist selbständig betrieben, sie wird gleichzeitig mit der Welle der zu entlüftenden einstufigen Flüssigkeitspumpe drehend betrieben.

s

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

- Die Entlüftungspumpe wird von der Bahn der mit der zu entlüftenden mehrstufigen Flüssigkeitspumpe zusammenwirkenden und mit einem Rollkranz versehenen Exzenterscheibe betrieben.

- Die Entlüftungspumpe ist selbständig betrieben, sie wird sich gleichzeitig mit der Welle der zu entlüftenden mehrstufigen Flüssigkeitspumpe drehend betrieben.

Falli

Die Entlüftungspumpe bekommt den Antrieb von der Bahn der mit der zu entlüftenden einstufigen Flüssigkeitspumpe zusammenwirkenden, mit einem Rollkranz versehenen Exzenterscheibe (Fig. 1).

Beim Entlüften schiebt mit dem Anlassen der Flüssigkeitspumpe 1 die auf die Pumpenwelle 2 aufgekeilte Exzenterscheibe 4 mit Wälzlager-Laufbahn den Kolben 11 durch die Kolbenstange 9 der Entlüftungspumpe 5 in der Richtung des Pfeils A zum oberen Totpunkt und bringt dadurch die Entlüftungspumpe 5 in Gang. Jetzt ist der untere Zylinderraum 23 im Saugtakt der Entlüftungspumpe 5 durch das Saugventil 24, die Leitung 26, den Verbindungskanal 35 des Umschaltorgans 27, die Kreisnut 34 des sich in Grundstellung befindenden Schiebers 32, die Leitung 38 und den Saugstutzen 39 mit dem Saugraum der Flüssigkeitspumpe 1 verbunden.

Dann bewegt die Rückstellfeder 21 den Kolben 11 aus der oberen Totpunktlage in Richtung des Pfeils B, während dieser Bewegung strömt die abgesaugte Luft durch die Bohrungen 18 hindurch, und hebt den Rand des Ventilelementes 19 an und gelangt so in den Zylinderraum 13 über dem Kolben 11, von wo sie durch die Auspufföffnung 22 ins Freie gelangt. Dieser Vorgang dauert bis zur Beendigung des Entlüftens an. Bei Beendigung des Entlüftens erscheint eine Flüssigkeit an der Auspufföffnung 22, die anzeigt, dass die Flüssigkeitspumpe 1 mit Flüssigkeit gefüllt ist. Dabei entsteht jedoch am abgeschlossenen Druckstutzen 45 ein schlies-sender Enddruck, wodurch die Flüssigkeit den Schieber 32 des Umschaltorgans 27 in Richtung des Pfeils A in die entgegengesetzte Endstellung bewegt. Dadurch gelangt die Entlüftungspumpe 5 statt dem Saugraum der Flüssigkeitspumpe 1 über die Leitung 26, den unteren Zylinderraum 36 des Umschaltorgans 27 und seinen Verbindungskanal 43 sowie durch die Druckleitung 44 mit dem Druckraum der Flüssigkeitspumpe 1 in Verbindung. Dann fliesst Flüssigkeit aus der Flüssigkeitspumpe 1 in die Entlüftungspumpe 5. Der Flüssigkeitsdruck stützt den Kolben 11 in Richtung des Pfeils A in seine obere Endstellung schiebend ab, dadurch entfernt sich die Kolbenstange 9 von der Exzenterbahn, und das Entlüften wird automatisch beendet. In dieser ausschaltenden Endstellung des Kolbens 11 stösst das Ventilelement 19 auf die kreisringförmige plane Fläche auf der inneren Seite des Deckels 14, die Überflussbohrungen 18 schliessen sich und das Ausströmen von Flüssigkeit wird eingestellt. Dieser Zustand hält so lange an, bis der Druck auf der Druckseite der Flüssigkeitspumpe 1 unter einen Wert von etwa 2 Bar fällt.

Fall 2

Die Entlüftungspumpe ist selbständig angetrieben, und wird gleichzeitig mit der Welle der zu entlüftenden einstufigen Flüssigkeitspumpe betrieben (Fig. 5 und 8):

Der Elektromotor 48 der Entlüftungspumpe 5 und der Elektromotor 48a der Flüssigkeitspumpe 1 werden vom gleichen Stromnetz gespeist.

Der Entlüftungsprozess erfolgt auch in diesem Fall automatisch, wie es auch die elektrische Schaltung in Figur 8 zeigt. Durch einen Druck auf den Knopf EIN werden die die Flüssigkeitspumpe 1 und die Entlüftungspumpe 5 antreibenden Elektromotoren 48,48a angelassen. Der Entlüftungsvorgang erfolgt wie bei Figur 1 beschrieben. Nach Beendi-

665687

gung des Entlüftens leitet das Umschaltorgan 27 den Druck der Flüssigkeitspumpe 1 in die Entlüftungspumpe 5, die dadurch ausgeschaltet wird, d.h. die Kolbenstange 9 verlässt die Bahn der betreibenden Exzenterscheibe 4. Gleichzeitig schaltet ein Druckschalter 52 den Motor 48 der Entlüftungspumpe 5 vom Netz ab. Dadurch stellt sich der zurückgestellte normale Betriebszustand wieder her.

Wenn die Flüssigkeitspumpe 1 das Wasser fallen liesse, würde sich die Entlüftungspumpe 5 wegen der Grundstellung des Druckschalters 52 automatisch einschalten und der Entlüftungsvorgang erneut beginnen.

Fall 3

Die Entlüftungspumpe wird von der Bahn der mit der zu entlüftenden mehrstufigen Flüssigkeitspumpe zusammenwirkenden, mit einem Rollkranz versehenen Exzenterscheibe betrieben (Fig. 6):

Beim Entlüften schiebt die auf die Pumpenwelle 2 der mehrstufigen Flüssigkeitspumpe 1 gekeilte Exzenterscheibe 4 mit Wälzlager-Laufbahn durch die Kolbenstange 9 der Entlüftungspumpe 5 den Kolben 11 in die Richtung des Pfeils A bis zum oberen Totpunkt. Dadurch wird die Entlüftungs-pumpe 5 in Betrieb gesetzt. Jetzt ist der untere Zylinderraum 23 im Saugtakt der Entlüftungspumpe 5 durch das Saugventil 24, die Leitung 51 und den Druckstutzen 45 mit dem Druckraum der mehrstufigen Flüssigkeitspumpe 1 verbunden. Aus der oberen Totpunktstellung wird der Kolben 11 durch die Rückstellfeder 21 in Richtung des Pfeils B bewegt, die während dieser Bewegung abgesaugte Luft strömt durch die Bohrungen 18, hebt den Rand des Ventilelements 19 an und gelangt so in den Zylinderraum 13 über dem Kolben 11, von wo sie durch die Auspufföffnung 22 ins Freie gelangt. Dieser Vorgang hält bis zur Beendigung des Entlüftens an. Bei Beendigung des Entlüftens erscheint Flüssigkeit an der Auspufföffnung 22, was anzeigt, das die Flüssigkeitspumpe 1 mit Flüssigkeit gefüllt ist. Dabei entsteht nämlich schliessender Enddruck am geschlossenen Druckstutzen 45, wodurch die Flüssigkeit aus der Flüssigkeitspumpe 1 über die Leitung 51 in die Entlüftungspumpe 5 fliesst. Der Flüssigkeitsdruck stützt den Kolben 11 in die Richtung des Pfeils A bis zur oberen Endstellung schiebend ab, dadurch verlässt die Kolbenstange 9 die Exzenterbahn, und das Entlüften wird automatisch beendet. In dieser ausschaltenden Endstellung des Kolbens 11 stösst das Ventilelement 19 auf die kreisringförmige plane Fläche auf der inneren Seite des Deckels 14, die Überflussbohrungen 18 schliessen sich und das Ausströmen von Flüssigkeit hört auf. Dieser Zustand hält so lange an, bis der Druck auf der Druckseite der Flüssigkeitspumpe 1 unter einen Wert von etwa 2 Bar fällt.

Fall 4

Die Entlüftungspumpe ist selbständig angetrieben und wird gleichzeitig mit der Welle der zu entlüftenden mehrstufigen Flüssigkeitspumpe betrieben (Fig. 7 und 9):

Beim Entlüften wird die mehrstufige Flüssigkeitspumpe 1 gleichzeitig mit der Entlüftungspumpe 5 durch einen Druck auf den Knopf «EIN» eingeschaltet, wie es auch der elektrischen Schaltung in Figur 9 zu entnehmen ist.

Der Entlüftungsvorgang ist identisch mit dem, der bei Figur 6 beschrieben wurde. Mit Beendigung des Entlüftens gelangt der Betriebsdruck der Flüssigkeitspumpe 1 in die Entlüftungspumpe 5, der Kolben 9 wird abgestützt, wodurch der Kolben 9 von der Bahn der die Kolbenstange 11 betreibenden Exzenterscheibe 4 getrennt wird, d.h. die Entlüftungspumpe 5 hält an.

Wenn die Flüssigkeitspumpe 1 das Wasser fallen liesse, würde sich die Entlüftungspumpe 5 wegen der Grundstel-

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

665 687

lung des Druckschalters 52 automatisch einschalten und der Entlüftungsvorgang erneut beginnen.

Für einen durchschnittlichen Fachmann ist ersichtlich, dass die gestellte komplexe Aufgabe mit der erfindungsgemässen technischen Massnahme restlos gelöst wird. Der Betrieb der Entlüftungsvorrichtung verlangt kein besonderes

Eingreifen durch eine Operator, d.h. das Gerät funktioniert automatisch. Die Entlüftungszeit kann auf ein Minimum gesenkt werden, da die Entlüftungspumpe auch in Zwillingsanordnung eingesetzt werden kann. Die Herstellungskosten s sind infolge der einfachen Konstruktionsgestaltung, der vor-teilhafen Umfassungsabmessung und des Gewichts optimal.

B

4 Blatt Zeichnungen

Claims

665 687 PATENTANSPRÜCHE

1. Automatische Entlüftungsvorrichtung an einer nicht selbstansaugenden, einstufigen flüssigkeitsfördernden Pumpe, welche Vorrichtung wenigstens eine, sich gleichzeitig mit der zu entlüftenden Flüssigkeitspumpe drehende, von der Bahn einer mit einem Rollenkranz versehenen Exzenterscheibe betriebene Entlüftungspumpe aufweist, die mit einer ihren Kolben aus dessen oberen Lage zurückbringenden und die mit dem Kolben zusammenwirkende Kolbenstange auf der Exzenterscheibe haltende, Rückstellfeder versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Entlüftungspumpe (5) und der Flüssigkeitspumpe (1) ein die Entlüftungspumpe (5) während der Entlüftung mit dem Saugraum der Flüssigkeitspumpe (1) und nach Beendigung der Entlüftung mit dem Druckraum der Flüssigkeitspumpe (1) verbindendes Umschaltorgan (27) angeordnet ist, während die auf die Exzenterscheibe (4,4a) gedrückte Kolbenstange (9) der Entlüftungspumpe (5) frei beweglich und selbstführend an den Kolben (11) angeschlossen ist, wobei im unteren Teil des den Kolben (11) aufnehmenden Gehäuses (6) ein Saugventil (24) zur Regelung des durch das Umschaltorgan (27) hindurchströmenden Mediums in den unteren Zylinderraum (23) eingebaut ist, ausserdem in der Mantelfläche des Kolbens (11) wenigstens eine zum Speichern von Schmierstoff geeignete, kreisringförmige Nut (16) ausgebildet ist, in welcher ein locker eingesetzter Schmierring (17) angeordnet ist.

2. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Umschaltorgan (27), eine in einem Gehäuse (28) ausgebildete und zweckmässigerweise durch einen mit einem Gewinde versehenen Deckel (30) abgeschlossene Zylinderbohrung (31), darin eine mit dem einen Ende am Deckel (30) abgestützte und durch diesen Deckel (30) regelbare Feder (33) sowie einen durch die Feder (33) während der Entlüftung in einer offenen unteren Position gehaltenen, an seinem Kopfteil mit einer für den Luftdurch-lass geeigneten Kreisnut (34) versehenen Schieber (32) aufweist, wobei im Umschaltorgan (27) ein die Entlüftungspumpe (5) mit dem Saugraum der Flüssigkeitspumpe (1) verbindender Kanal (35) sowie ein den Druckraum der Flüssigkeitspumpe (1) mit einem sich unterhalb des Schiebers (32) befindlichen unteren Zylinderraum (36) verbindender Kanal (43) ausgebildet ist.

3. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die die Kolbenstange (9) der Entlüftungspumpe (5) bewegende Exzenterscheibe (4) von der Welle (2) der zu entlüftenden Flüssigkeitspumpe (1) angetrieben ist.

4. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die die Kolbenstange (9) der Entlüftungspumpe (5) bewegende Exzenterscheibe (4a) von der Welle (49) eines gesonderten Motors, zweckmässigerweise eines Elektromotors (48) angetrieben ist.

5. Entlüftungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Saugraum bzw. Druckraum der Flüssigkeitspumpe (1) und dem Umschaltorgan (27) Filtereinsätze (40,46) angeordnet sind.

6. Automatische Entlüftungsvorrichtung an einer nicht selbstansaugenden mehrstufigen flüssigkeitsfördernden Pumpe, welche Vorrichtung wenigstens eine, sich gleichzeitig mit der zu entlüftenden Flüssigkeitspumpe drehende, von der Bahn einer mit einem Rollenkranz versehenen Exzenterscheibe betriebene Entlüftungspumpe aufweist, die mit einer ihren Kolben aus dessen oberen Lage zurückbringenden und die mit dem Kolben zusammenwirkende Kolbenstange auf der Exzenterscheibe haltende Rückstellfeder versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Entlüftungspumpe (5) und der Flüssigkeitspumpe (1) ein die Entlüftungspumpe (5) während der Entlüftung mit dem Druckraum der

Flüssigkeitspumpe (1) verbindende Leitung (51) angeordnet ist, während die auf die Exzenterscheibe (4,4a) gedrückte Kolbenstange (9) der Entlüftungspumpe (5) frei beweglich und selbstführend an den Kolben (11) angeschlossen ist, wobei im unteren Teil des den Kolben (11) aufnehmenden Gehäuses (6) ein Saugventil (24) zur Regelung des durch die Leitung (51 ) hindurchströmenden Mediums in den unteren Zylinderraum (23) eingebaut ist, ausserdem in der Mantelfläche des Kolbens (11) wenigstens eine zum Speichern von Schmierstoff geeignete, kreisringförmige Nut (16) ausgebildet ist, in welcher ein locker eingesetzter Schmierring (17) angeordnet ist.

7. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die die Kolbenstange (9) der Entlüftungspumpe (5) bewegende Exzenterscheibe (4) von der Welle (2) der zu entlüftenden Flüssigkeitspumpe (1) angetrieben ist.

8. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die die Kolbenstange (9) der Entlüftungspumpe (5) bewegende Exzenterscheibe (4a) von der Welle (49) eines gesonderten Motors, zweckmässigerweise eines Elektromotors (48) angetrieben ist.

9. Entlüftungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Druckraum der Flüssigkeitspumpe (1) und der Entlüftungspumpe (5) ein Filtereinsatz (46) angeordnet ist.

10. Entlüftungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Deckel (14) des Gehäuses (6) der Entlüftungspumpe (5) eine die in den sich über dem Kolben (11) befindlichen Zylinderraum (13) gepumpte Luft ins Freie lassende Auspufföffnung (22) ausgebildet ist.