-
Pumpenanordnung Die Erfindung bezieht sich auf eine Pumpenanordnung
mit einem Flüssigkeitsbehälter, in dem eine nicht selbstansaugende Kreiselpumpe
vorgesehen ist, die über Steuermittel bei Erreichen eines oberen Flüssigkeitspegels
anläuft und bei Erreichen eines unteren Flüssigkeitspegels anhält und deren Steigleitung
bis unterhalb des unteren Flüssigkeitspegels reicht.
-
Üblicherweise werden Kreiselpumpen für die vorerwähnte Anordnung verwendet,
doch haben diese den Nachteil, daß sie irgendein Mittel zum Anlassen benötigen,
bevor sie den Pumpvorgang durchführen können. Um nun diese Schwierigkeit zu überwinden,
war es bisher üblich, eine Kreiselpumpe in der Nähe des Bodens oder eines Sumpfes
unterhalb des unteren Flüssigkeitspegels so anzuordnen, daß die Pumpe stets in der
Flüssigkeit eingetaucht war und daher keine getrennte Anlaßvorrichtung benötigte.
-
Eingetauchte Zentrifugalpumpen dieser Art werden üblicherweise durch
einen Schwimmerschaltmechanismus gesteuert, der über den Flüssigkeitspegel betätigt
wird, wobei der untere Flüssigkeitspegel, bei dem die Pumpe abgeschaltet wird, gerade
oberhalb des Flüssigkeitspegels der Pumpe ist, so daß das Anlassen der Pumpe bei
jeder Art der Betätigung gewährleistet ist. Derartige eingetauchte Pumpen werden
üblicherweise von einem Motor angetrieben, der oberhalb des Sumpfes angeordnet ist
und mit einer langen Welle sich bis nach unten erstreckt.
-
Einer der Nachteile dieser Anordnung besteht darin, daß das notwendige
Pumpenlager ständig untergetaucht und in Berührung mit der warmen oder schmutzigen
Flüssigkeit ist, die während der ganzen Pumpentätigkeit hindurchgepumpt wird. Das
gleiche ist bei Stillstand der Pumpe der Fall, d. h., wenn die Pumpe wieder
das Anheben des Schwimmersteuermechanismus bis auf den oberen Flüssigkeitspegel
erwartet. Es ist offensichtlich, daß Pumpenlager, die unter diesen ungünstigen Bedingungen
arbeiten müssen, keine lange Lebensdauer haben und häufig ersetzt oder repariert
werden müssen. Wenn ferner die Pumpe sich verstopfen sollte, so ist es notwendig,
sie aus dem Sumpf zusammen mit der Antriebswelle herauszuheben, wofür ein ausreichender
Raum oberhalb der Pumpe erforderlich ist.
-
Um diese Nachteile bei einer Pumpenanordnung der eingangs beschriebenen
Art zu vermeiden, ist gemäß der Erfindung die in bekannter Weise entlüftbare Kreiselpumpe
dicht unterhalb des oberen Flüssigkeitspegels angeordnet.
-
Hierdurch ergibt sich eine ganze Anzahl von Vorteilen. Die Pumpenanordnung
ist nicht mehr ständig in die Flüssigkeit eingetaucht, sondern lediglich, wenn die
Flüssigkeit in der Nähe des oberen Flüssigkeitspegels ist. Besonders wichtig ist
jedoch die Tatsache, daß das Pumpenlager sich ständig außerhalb der Flüssigkeit
befindet und damit den ungünstigen Einflüssen der üblicherweise schmutzigen Flüssigkeiten
nicht unterworfen ist. Von Vorteil ist ferner, daß die üblichen Rückschlagventile
nicht erforderlich sind. Ferner wird nun, besonders wenn eine kurze Antriebswelle
zwischen Pumpenantrieb und dem Pumpenrad verwendet wird, nur ein verhältnismäßig
kleiner freier Raum oberhalb der Anordnung zum Herausnehmen aus dem Behälter benötigt
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung hat das Pumpengehäuse in an sich bekannter
Weise an seiner oberen Seite eine Vielzahl von Kanälen, die ein Ansteigen der Flüssigkeit
in der Steigleitung gleichzeitig mit dem äußeren Flüssigkeitspegel gestatten. Hierdurch
wird stets gewährleistet, daß das Innere des Pumpengehäuses beim Anlaufen der Pumpe
mit Flüssigkeit gefüllt ist.
-
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Es zeigt F i g. 1 einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsforin der
Pumpenanordnung gemäß der Erfindung, F i g. 2 einen Querschnitt entsprechend
F i g. 1 durch eine zweite Ausführungsform gemäß der Erfindung unter Verwendung
eines Rückschlagventils im Pumpenauslaß, F i g. 3 einen Teilschnitt durch
eine dritte Ausführungsform gemäß der Erfindung.
In dem Ausführungsbeispiel
gemäß F i g. 1 ist ein Sumpfbehälter mit 10 bezeichnet, der eine durch
eine Vielzahl von Schrauben 13 befestigte Deckelplatte 12 aufweist. Eine
als Ganzes mit 14 bezeichnete Kreiselpumpe ist an der Unterseite des Deckels 12
in bekannter Weise an einem Zwischengehäuse 22 befestigt. Die Kreiselpumpe 14 weist
ein Flügelrad 16,
einen Einlaß 18 und einen Auslaß 20 auf. Das Flügelrad16
ist über eine Welle26 eines Antriebsmotors 24 angetrieben. Zum Abdichten des Antriebsmotors
24 gegenüber der Flüssigkeit des Sumpfes ist eine geeignete, als Ganzes mit
28 bezeichnete Ab-
dichtung vorgesehen.
-
Am Einlaß 18 ist eine sich nach unten erstreckende Steigleitung
23 angeschlossen, die mit ihrem unteren Ende in der Nähe des Behälterbodens
endigt. Am Auslaß 20 der Pumpe ist eine sich nach oben erstreckende Abflußleitung
50 angeschlossen, die mit einem allgemein und als Ganzes mit 52 bezeichneten
oberen Flüssigkeitsbehälter 52 verbunden ist. Innerhalb des Sumpfbehälters
10 ist auf einer senkrechten Zentrierstange 32 ein bekannter Schwimmer
30 angeordnet, dessen Stellung eine Funktion des Flüssigkeitsstandes innerhalb
des Sumpfgehäuses ist. Der Schwimmer 30 ist durch nicht dargestellte Verbindungsmittel
in bekannter Weise mit einem Pumpensteuerschalter 34 verbunden, um den Antriebsmotor
24 jedesmal anzulassen, wenn der Schwimmer 30
in seiner höchsten, gestrichelt
eingezeichneten Lage ist, die durch die obere Grenze des Flüssigkeitspegels 48 definiert
ist. Wenn die Kreiselpumpe Flüssigkeit durch die Abflußleitung 50 aus dem
Sumpf abgibt, so sinkt der Flüssigkeitspegel bis zur unteren Grenze 46 ab, worauf
die Kreiselpumpe 24 in dieser untersten Lage des Schwimmers 30 in bekannter
Weise abgeschaltet wird.
-
Die durch den oberen Flüssigkeitspegel 48 definierte horizontale Linie
ist, wie dargestellt, im wesentlichen auf der gleichen Ebene wie die obere Fläche
des Pumpenkörpers der Kreiselpumpe 14. Diese obere Fläche des Pumpenkörpers ist
mit einer Vielzahl von Lüftungsöffnungen 36 und 38 versehen. Die Lüftungsöffnung
38 bringt in bekannter Weise eine Kammer 41 innerhalb des Zwischengehäuses
22 in Kommunikation mit dem Innern der Kreiselpumpe. Die Kammer 41 wird in bekannter
Weise über eine öffnung 40 an einem Punkt oberhalb des normalen oberen Flüssigkeitspegels
48 entlüftet. Wenn daher die Flüssigkeit in das Sumpfgehäuse über den Einlaßstutzen
42 eintritt, so kann die innerhalb der Steigleitung 23 der Kreiselpumpe 14
eingeschlossene Luft durch die öffnungen 36 und 38 entweichen, wenn
der Flüssigkeitspegel allmählich von seinem untersten Stand 46 bis zum obersten
Stand 48 ansteigt. Der Sumpfbehälter 10 weist ferner noch eine übliche Lüftung
44 auf, um einen Luftausgleich mit der Atmosphäre zu gestatten, wenn der Flüssigkeitspegel
im Sumpfbehälter ansteigt. Es ist also durch die neuartige Anordnung gemäß der Erfindung
ohne weiteres möglich, die Kreiselpumpe in der Nähe des oberen Flüssigkeitspegels
innerhalb des Sumpfes anzuordnen, wobei jedoch die Pumpe nur sicher anlaufen kann,
wenn der Schwimmer 30 bis in seine oberste gestrichelte Lage steigt. Während
des Pumpenlaufes sinkt der obere Flüssigkeitspegel rasch auf einen Stand unterhalb
der Kreiselpumpe 14 ab, wodurch der Behälter 10 geleert wird. Wenn der untere
Flüssigkeitspegel 46 erreicht ist, so wird die Kreiselpumpe durch den Schwimmer
30 abgeschaltet. Damit wird die Kreiselpumpe in die Flüssigkeit nur für eine
kurze Zeitdauer eingetaucht, in der der Flüssigkeitspegel innerhalb des Sumpfbehälters
in der Nähe oder an seiner oberen Grenze ist. Dies steht im Gegensatz zu den Anordnungen
bekannter Art, bei denen die Pumpe ständig unterhalb der untersten Grenze des Flüssigkeitsspiegels
untergetaucht ist.
-
Durch die neuartige Anordnung können die Pumpenlager frei von der
Flüssigkeit arbeiten und außerdem kann die Pumpe sehr leicht entfernt werden, falls
dies erforderlich ist, weil sie in der Nähe des Oberteils des Sumpfbehälters angeordnet
ist.
-
In F i g. 2 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung
dargestellt, wobei die Teile, die die gleiche Funktion wie die in der Ausführungsform
nach F i g. 1 aufweisen, mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Bei dieser
Ausführungsform ist in bekannter Weise ein Rückschlagventil 54 innerhalb der Abflußleitung
50 angeordnet, das dazu dienen kann, den Rückfluß der Flüssigkeit in umgekehrter
Richtung, beispielsweise in Richtung von einem Boiler oder von einem Behälter ähnlich
dem Behälter 52 gemäß F i g. 1, zu verhindern. Das Rückschlagventil
54 ist jedoch nicht deswegen erforderlich, um den sicheren Anlauf der Kreiselpumpe
zu gewährleisten. Wie bereits oben beschrieben, gewährleisten die Lüftungsöffnungen
36 und 38, die mit der Lüftung 40 zusammenarbeiten, ein Anlassen der
Kreiselpumpe dadurch, daß die eingeschlossene Luft entweichen kann.
-
Um zu verhindern, daß größere Teilchen das Flügelrad 16 verstopfen,
ist in bekannter Weise ein Sieb 61 am unteren Ende der Steigleitung
23 angebracht. Diese Teilchen lagern sich dann an der Außenseite des Siebes
61 und können den Durchfluß der Flüssigkeit zur Kreiselpumpe nach einiger
Zeit behindern. Wenn die Kreiselpumpe abgeschaltet wird, so fließt die ganze im
Pumpengehäuse, im Flügelrad und in der Steigleitung vorhandene Flüssigkeit zurück
in den Sumpfbehälter 10 und fließt dabei über das Sieb 61, wodurch
dieses durch den Rückwärtsfluß gereinigt wird.
-
In F i g. 1 und 2 ist die Kreiselpumpe unmittelbar mit dem
Motor verbunden, wobei das Flügelrad auf der Pumpenwelle befestigt ist und die Lager
des Motors ebenfalls das Flügelrad tragen.
-
In F i g. 3 ist eine Variante dargestellt, bei der die Pumpe
ihre eigene Welle 56 und Lager 57 hat und durch eine flexible Kupplung
59 über den Motor 60
angetrieben ist.
-
Gemeinsam für alle Anordnungen ist also das Merkmal, daß die Lager
der Kreiselpumpe und des Motors ständig oberhalb der Flüssigkeit des Sumpfes sind.