DE1528722B2

DE1528722B2 - SELF-PRIMING CENTRIFUGAL PUMP

Info

Publication number: DE1528722B2
Application number: DE19651528722
Authority: DE
Inventors: Pellegrino Edward Brooklyn N.Y. Napolitano (V.St.A.)
Original assignee: Hudson Engineering Co
Current assignee: Hudson Engineering Co
Priority date: 1964-12-16
Filing date: 1965-12-16
Publication date: 1976-02-05
Also published as: BE673801A; ES320812A1; DK137144B; GB1130347A; NO125110B; US3370604A; DE1528722A1; DK137144C; NL6516324A; SE331423B; FR1462590A

Description

ίο Die Erfindung bezieht sich auf eine selbstansaugende Kreiselpumpe mit einem Saugrohr, das in einen Einlaufbehälter mündet, mit in dem Einlaufbehälter angeordneten Pumpelementen, die über eine Welle von einem außerhalb des Einlaufbehälters angeordneten Motor angetrieben werden und Flüssigkeit durch ein Druckrohr abgeben, das aus dem Einlaufbehälter heraus zu einem Rückschlagventil führt, das an eine Druckleitung angeschlossen ist, einem automatisch arbeitenden Füll-Absperrorgan, das ein Gehäuse besitzt, das in dem Einlaufbehälter angeordnet ist und mit dem Druckrohr und dem Einlaufbehälter in Verbindung steht und bei leergepumptem Einlaufbehälter Flüssigkeit aus dem Druckrohr in den Einlaufbehälter zurückführt, sowie mit einer Ausgleichsleitung, die ein Rückschlagventil enthält und das Druckrohr und die in dem Einlaufbehälter angeordnete Pumpe verbindet.ίο The invention relates to a self-priming Centrifugal pump with a suction pipe that opens into an inlet tank, with in the inlet tank arranged pump elements, which are arranged via a shaft from an outside of the inlet container Motor are driven and dispense liquid through a pressure pipe that comes out of the inlet tank leads to a check valve that is connected to a pressure line, one that works automatically Filling shut-off device, which has a housing that is in the Inlet container is arranged and is in communication with the pressure pipe and the inlet container and at emptied inlet tank returns liquid from the pressure pipe to the inlet tank, as well as with a compensation line which contains a check valve and the pressure pipe and which in the inlet tank arranged pump connects.

Bei der aus der US-PS 29 02 940 bekannten Kreiselpumpe dieser Art ist das Ventil als Schieber ausgebildet, dessen Verschlußstück längs der Mittelachse der Pumpe oder relativ zu dieser bewegbar ist. Das Ventil kann infolgedessen erst ansprechen, wenn der Druck ausreicht, um das Verschlußstück von seinem Ventilsitz abzuheben. Da das Ventil bis zu 320 kg wiegen kann, ist ein beträchtlicher Druck erforderlich, um das Verschlußstück anzuheben. Es kann infolgedessen nicht schnell auf eine Änderung des Durchflusses ansprechen. Es gehen etwa 12% der von der Pumpe aufgewandten Kraft verloren, um das Ventil zu betätigen. Darüber hinaus ist das als Schieber ausgebildete Ventil auch anfälliger gegenüber Verschmutzung. In the known from US-PS 29 02 940 centrifugal pump of this type, the valve is a slide formed, the closure piece along the central axis of the pump or relative to this is movable. That As a result, the valve can only respond when the pressure is sufficient to remove the closure piece from its Lift off the valve seat. Since the valve can weigh up to 320 kg, considerable pressure is required to to lift the breechblock. As a result, it cannot respond quickly to a change in the flow rate speak to. About 12% of the force used by the pump is lost to close the valve actuate. In addition, the valve designed as a slide is also more susceptible to contamination.

Aus der US-PS 12 06 385 ist die Anordnung eines Ansaugventils außerhalb eines Druckrohrs und die Verwendung eines Strömungsfühlers bekannt. Ein Rückschlagventil trennt die öffnung am Ende der Leitung jedesmal von dem Fühler, wenn ein Selbstansaugen erforderlich ist. Nur auf diese Weise kann in dem Rohr der Druck erzeugt werden, der erforderlich ist, um eine Membran zu bewegen und eine öffnung aufzusteuern, so daß die Flüssigkeit zum Füllen der Pumpe in ein Rohr zurückströmen kann. Es ist infolgedessen in dem Rohr unbedingt ein Wasserdruck erforderlich. Daher ist diese bekannte Pumpe nicht unbedingt selbstansaugend, wenn das Rohr nicht vertikal, sondern horizontal angeordnet ist, weil dann der Druck in dem Rohr oberhalb des Ventils nicht unbedingt höher ist als der Druck in dem Rohr unterhalb des Ventils.From US-PS 12 06 385 the arrangement of a suction valve outside a pressure pipe and the Use of a flow sensor known. A check valve separates the opening at the end of the Line from the probe whenever self priming is required. Only in this way can Pipe the pressure is generated which is required to move a membrane and to control an opening, so that the liquid can flow back into a pipe for filling the pump. It is in that as a result Pipe absolutely necessary a water pressure. Therefore, this well-known pump is not necessarily self-priming, if the pipe is not arranged vertically but horizontally, because then the pressure in the pipe above the valve is not necessarily higher than the pressure in the pipe below the valve.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Ventil mit einer Steuereinrichtung zu versehen, die schnell aufThe invention is based on the object of providing the valve with a control device that quickly opens

eine Änderung des Durchflusses anspricht, so daß der Ansaugvorgang der zugeordneten Pumpe beschleunigt wird.a change in the flow rate responds, so that the suction process of the associated pump accelerates will.

Die Lösung dieser Aufgabe bei einer Kreiselpumpe der eingangs geschilderten Art durch die Erfindung besteht darin, daß das Gehäuse des Füll-Absperrorgans in an sich bekannter Weise außerhalb des Druckrohrs angeordnet ist und daß dieses Gehäuse einen Ventilteller enthält, der von einem Ventilschaft getragen wirdThe solution to this problem in the case of a centrifugal pump of the type described above by means of the invention consists in that the housing of the filling shut-off element in a manner known per se outside of the pressure pipe is arranged and that this housing contains a valve disc which is carried by a valve stem

und mit einem Ventilsitz des Gehäuses zusammenwirkt, wobei dieser Ventilsitz mit einer öffnung korrespondiert, die in dem Druckrohr vorgesehen und innerhalb des Einlaufbehälters oberhalb des Niveaus der Pumpelemente angeordnet sind, daß das Gehäuse mit einer Ausnehmung versehen ist, durch die von den Pumpelementen geförderte Flüssigkeit aus dem Druckrohr in den Einlaufbehälter zurückfließen kann, wenn der Ventilteller von seinem Sitz abgehoben ist, daß der Ventilschaft einen Kolben trägt, der in dem Gehäuse eine Kammer begrenzt, die über eine Leitung ständig mit einem bekannten Strömungsfühler in Verbindung steht, der in dem Druckrohr angeordnet und zum Boden des Einlaufbehälters gerichtet ist, daß eine Federanordnung vorgesehen ist, welche den Ventilteller von seinem Sitz abzuheben trachtet, und daß der Fühler ständig frei mit der Öffnung in Verbindung steht, so daß die Drücke, die über die öffnung einerseits und den die Kammer begrenzenden Kolben andererseits auf den Ventilteller wirken, beim Aufhören der Strömung in dem Druckrohr im wesentlichen gleich sind, wodurch der Ventilteller dann durch die Federanordnung von seinem Sitz abgehoben wird. Die erfindungsgemäße Ausbildung beruht also nicht auf einem Druckunterschied, sondern darauf, daß zwischen der öffnung und dem Strömungsfühler im wesentlichen ein Druckausgleich erfolgt, so daß die Kraft der Feder schnell und zuverlässig das Füll-Absperrorgan öffnen kann. Unabhängig von dem Druck in dem Rohr fließt die in dem Rohr, welches unterhalb des Rückschlagventils liegt, befindliche Flüssigkeit zum Füllen der Pumpe durch die öffnungen in den Einlaufbehälter zurück. Auch wenn in dem Rohr im wesentlichen kein Flüssigkeitsdruck vorhanden ist, bewirken die Pumpelemente einen Rückfluß von Flüssigkeit zum Füllen der Pumpe durch das offene Füll-Absperrorgan in den Einlaufbehälter. Ein weiterer Vorteil im Vergleich mit der Pumpe, die in der US-PS 29 02 940 erläutert ist, ist eine wesentliche Vereinfachung der Konstruktion. Ferner ist das Ventil besser zugänglich.and interacts with a valve seat of the housing, this valve seat corresponding to an opening, which are provided in the pressure pipe and inside the inlet tank above the level of the pumping elements are arranged that the housing is provided with a recess through which the pumping elements pumped liquid can flow back from the pressure pipe into the inlet tank when the The valve head is lifted from its seat so that the valve stem carries a piston which is in the housing bounded a chamber, which is constantly in communication with a known flow sensor via a line stands, which is arranged in the pressure pipe and directed to the bottom of the inlet container, that a spring arrangement is provided, which seeks to lift the valve plate from its seat, and that the sensor is constantly free is in communication with the opening, so that the pressures that are exerted through the opening on the one hand and the chamber Limiting piston, on the other hand, act on the valve head when the flow in the pressure tube stops are essentially the same, whereby the valve head is then removed from its seat by the spring arrangement is lifted. The training according to the invention is not based on a pressure difference, but that there is essentially a pressure equalization between the opening and the flow sensor, see above that the force of the spring can open the filling shut-off device quickly and reliably. Regardless of that Pressure in the pipe flows that in the pipe which is located below the check valve Liquid to fill the pump back into the inlet tank through the openings. Even if in the pipe In the absence of essentially no fluid pressure, the pumping elements cause backflow of Liquid for filling the pump through the open filling shut-off device into the inlet tank. Another The advantage in comparison with the pump, which is explained in US-PS 29 02 940, is a significant simplification of construction. The valve is also more accessible.

Die Erfindung ist in der nachstehenden Beschreibung an Hand der Zeichnungen beispielhaft erläutert. Es zeigtThe invention is explained by way of example in the following description with reference to the drawings. It shows

F i g. 1 schematisch eine Pumpe mit dem erfindungsgemäßen Absperrorgan,F i g. 1 schematically a pump with the shut-off device according to the invention,

F i g. 2 in größerem Maßstab im Schnitt den Aufbau des erfindungsgemäßen Absperrorgans,F i g. 2 on a larger scale in section the structure of the shut-off device according to the invention,

F i g. 3 eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Absperrorgans,F i g. 3 another embodiment of the shut-off device according to the invention,

F i g. 4 ebenfalls eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Absperrorgans,F i g. 4 also an embodiment of the shut-off device according to the invention,

F i g. 5 noch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Absperrorgans undF i g. 5 another embodiment of the shut-off device according to the invention and

F i g. 6 einen Schnitt nach der Linie 6-6 der F i g. 4.F i g. 6 shows a section along line 6-6 in FIG. 4th

Das erfindungsgemäße Absperrorgan ist zur Verwendung mit einer Kreiselpumpe mit zentraler Welle geeignet, wie dies in F i g. 1 gezeigt ist, kann aber auch mit anderen Arten von Pumpen verwendet werden. Die Pumpe t hebt die Flüssigkeit durch Saugwirkung auf das gewünschte Niveau und ist selbstansaugend. Wenn durch die Saugleitung 2 Luft in die Pumpe eingetreten &, ist, so daß die normale Flüssigkeitsströmung durch die Pumpe aufhört, verbindet das Füll-Absperrorgan das Druckrohr 4 mit dem Einlaufbehälter 5, so daß die Pumpe 1 mit bereits geförderter Flüssigkeit gefüllt wird, die in den oberen Teilen des Druckrohrs 4 gespeichert worden ist. Der normale Fördervorgang kann dann wieder aufgenommen werden. Wenn Flüssigkeit von den oberen Teilen des Druckrohrs 4 unter Schwerkraftwirkung zu dem unteren Teil des Einlaufbehälters 5 zurückgeführt worden ist, aber weiterhin Luft in solchen Mengen aus der Saugleitung 2 in den Einlaufbehälter 5 tritt, daß die Pumpe nicht vollständig gefüllt ist und nicht normal arbeiten kann, wird die Ansaugflüssigkeit immer wieder im Kreislauf geführt, bis das Ende der Saugleitung 2 wieder so tief in Flüssigkeit eingetaucht ist, daß ein kontinuierlicher Fördervorgang stattfinden kann.The shut-off device according to the invention is for use with a centrifugal pump with a central shaft suitable, as shown in FIG. 1 but can be used with other types of pumps. the Pump t lifts the liquid to the required level by suction and is self-priming. if air entered the pump through suction line 2 &, so that the normal flow of liquid through the pump ceases, the fill valve connects that Pressure pipe 4 with the inlet container 5, so that the pump 1 is filled with liquid that has already been delivered, which has been stored in the upper parts of the pressure pipe 4. The normal conveying process can then to be resumed. When liquid from the upper parts of the pressure pipe 4 under the action of gravity has been returned to the lower part of the inlet tank 5, but still air in such Amounts from the suction line 2 in the inlet container 5 occurs that the pump is not completely filled and not can work normally, the suction liquid is circulated again and again until the end of the Suction line 2 is again immersed so deeply in liquid that a continuous delivery process takes place can.

Gemäß F i g. 1 ist erfindungsgemäß ein Füll-Absperrorgan 3 außerhalb des Druckrohrs 4, vorzugsweise auf der Wand eines abnehmbaren Rohrstücks 6 dieses Rohrs 4, angeordnet. Wie vorstehend angegeben worden ist, hat es sich gezeigt, daß diese Anordnung eine Verbesserung gegenüber den bekannten Ausbildungen darstellt, in denen das Absperrorgan innerhalb des Druckkanals angeordnet war und die Pumpenwelle 20 störte. Da das Absperrorgan 3 außerhalb des Druckkanals angeordnet ist, braucht die Flüssigkeit während der Förderung nicht mehr durch eine Drosselstelle an dem Absperrorgan vorbeizuströmen, so daß ein Strömungswiderstand in der Einrichtung beseitigt ist und der Gesamtwirkungsgrad des Fördervorganges erhöht wird. Erfindungsgemäß ist das Absperrorgan so ausgebildet, daß ein besserer Ansaugvorgang erzielt wird, wie nachstehend in der ausführlichen Beschreibung des Absperrorgans 3 erläutert wird.According to FIG. According to the invention, 1 is a filling shut-off device 3 outside the pressure pipe 4, preferably on the wall of a removable pipe section 6 of this pipe 4 is arranged. As stated above it has been found that this arrangement is an improvement over the known designs represents, in which the shut-off device was arranged within the pressure channel and the pump shaft 20 bothered. Since the shut-off device 3 is arranged outside the pressure channel, the liquid needs no longer flow past the shut-off device through a throttle point during pumping, so that flow resistance in the device is eliminated and the overall efficiency of the conveying process is eliminated is increased. According to the invention, the shut-off device is designed so that a better suction process is achieved, as will be explained below in the detailed description of the shut-off device 3.

An der Wand des Einlaufbehälters 5 ist gegenüber dem Füll-Absperrorgan 3 ein Fenster 7 vorgesehen, das einen leichten Zugang zu dem Absperrorgan 3 fifo- die Wartung oder den Austausch gestattet. Während des Fördervorganges ist das Fenster 7 mit einer Platte 8 verschlossen, die geeignete Befestigungsmittel 9 besitzt, so daß in dem Behälter 5 eine Saugwirkung aufrechterhalten werden kann. Die Gründe hierfür sind nachstehend angegeben. Gemäß F i g. 1 sind das Absperrorgan 3 und das Fenster 7 vorzugsweise oberhalb des normalerweise an der Saugleitung 2 befindlichen Flüssigkeitsspiegels angeordnet. In manchen Fällen kann es jedoch zweckmäßig sein, die Saugleitung 2 am oberen Ende des Gehäuses 5 vorzusehen, damit eine größere Flüssigkeitsmenge für die Förderung zur Verfügung steht, ehe die Einrichtung trockenläuft.On the wall of the inlet container 5, a window 7 is provided opposite the filling shut-off device 3, which easy access to the shut-off device 3 fifo- maintenance or replacement is permitted. During the During the conveying process, the window 7 is closed with a plate 8 which has suitable fastening means 9, so that in the container 5 a suction can be maintained. The reasons for this are as follows specified. According to FIG. 1, the valve 3 and the window 7 are preferably above the normally located on the suction line 2 liquid level arranged. In some cases However, it may be useful to provide the suction line 2 at the upper end of the housing 5 so that a larger amount of liquid is available for the promotion before the device runs dry.

Jetzt seien jene Teile der in F i g. 1 gezeigten Pumpe 1 näher beschrieben, die als üblich angesehen wtrden können. Ein Motor tO dient zum Antrieb einer beliebigen Anzahl von Pumpenstufen 11, die mit dem Motor 10 durch eine geeignete Antriebswelle 20 verbunden ist, die in F i g. 1 nicht gezeigt ist und sich mittig durch das Druckrohr 4 erstreckt. Es ist ein Saugstutzen 12 vorgesehen, der die Pumpenstufen 11 mit der Flüssigkeit speist, die am Boden des Einlaufbehälters 5 enthalten ist. Wenn Flüssigkeit aus dem Einlaufbehälter 5 gefördert und durch das Druckrohr 4 abgegeben wird, strömt diese Flüssigkeit durch das Rückschlagventil 13, das bei unterbrochener Förderung ein Rückwärtsströmen der in der Druckleitung 14 befindlichen Flüssigkeit unter Schwerkraftwirkung in die Pumpe verhindert. Eine Ausgleichsleitung 15 verbindet den oberen Teil des Einlaufbehälters 5 mit dem oberen Teil des Druckrohrs 4, so daß in dem Druckrohr 4 kein Vakuum erzeugt und in dem Einlaufbehälter 5 eine Saugwirkung aufrechterhalten wird, wenn während des Füllvorganges Flüssigkeit in dem Rohr 4 und durch das Füll-Absperrorgan 3 zurückströmt. In der Ausgleichsleitung 15 ist ein Rückschlagventil 16 vorgesehen, das ein Zurückströmen von Flüssigkeit in den Einlaufbehälter während derNow let those parts of the in FIG. 1 shown pump 1 which can be regarded as usual. A motor tO is used to drive a any number of pump stages 11 connected to the motor 10 by a suitable drive shaft 20 is connected, which is shown in FIG. 1 is not shown and extends centrally through the pressure pipe 4. It is a Suction nozzle 12 is provided, which feeds the pump stages 11 with the liquid that is at the bottom of the Inlet container 5 is included. When liquid is pumped out of the inlet container 5 and through the Pressure pipe 4 is released, this liquid flows through the check valve 13, which is interrupted when Promote a backward flow of the liquid in the pressure line 14 under the action of gravity into the pump prevented. A compensation line 15 connects the upper part of the inlet container 5 with the upper part of the pressure pipe 4, so that no vacuum is created in the pressure pipe 4 and in the Inlet container 5 a suction is maintained when liquid in during the filling process flows back through the pipe 4 and through the filling shut-off device 3. In the compensation line 15 is a Check valve 16 is provided, which prevents liquid from flowing back into the inlet container during the

Förderung verhindert. Die Pumpe fördert Flüssigkeit in der vorstehend beschriebenen Weise, bis durch einen Eintritt von Luft in die Pumpe die normale Saugwirkung unterbrochen wird. Die Pumpe füllt sich dann selbst wieder, bis der Normalbetrieb wieder aufgenommen wird.Promotion prevented. The pump delivers liquid in the manner described above until through a Entry of air into the pump interrupts normal suction. The pump will then fill itself again until normal operation is resumed.

F i g. 2 zeigt genauer das erfindungsgemäße Absperrorgan 3, das auf der Außenseite des Rohrstücks 6 des Druckrohrs 4 montiert ist. Wie vorstehend angegeben wurde, erstreckt sich die Antriebswelle 20 durch den zentralen Druckkanal 21 des Druckrohrs 4, einschließlich des das Absperrorgan tragenden Rohrstücks 6. Die Welle 20 durchsetzt ferner den Förderkanal 23 und ist mit den nicht gezeigten Laufrädern der Pumpenstufen 11 verbunden.F i g. 2 shows in more detail the shut-off device 3 according to the invention, which is located on the outside of the pipe section 6 of the Pressure pipe 4 is mounted. As indicated above, the drive shaft 20 extends through the central pressure channel 21 of the pressure pipe 4, including the pipe section 6 carrying the shut-off element Shaft 20 also penetrates the delivery channel 23 and is with the impellers, not shown, of the pump stages 11 connected.

Das Absperrorgan 3 besitzt ein Gehäuse 30, das rohrförmig ausgebildet sein oder jede andere zweckmäßige Form haben kann. Das Gehäuse 30 ist am einen Ende 31 offen. Dieses Ende liegt passend an der Außenseite des Rohrstücks 6 an. Gegenüber einer Öffnung 35 in der Seitenwand des Rohrstücks 6 ist das Gehäuse mit Hilfe von geeigneten Flanschen 32 und 33 befestigt, die mit einer beliebigen Anzahl von Befestigungsschrauben 34 versehen sind. Hier ist nur ein Absperrorgan dargestellt. Es können aber Absperrorgane in jeder beliebigen Anzahl vorgesehen sein, damit das Wiederfüllen der Pumpe in einer gewünschten Menge pro Zeiteinheit und/oder unter einem gewünschten Druck erfolgt. Beispielsweise können um den Umfang des Rohrstücks 6 herum öffnungen 35 in jeder gewünschten Anzahl vorgesehen und mit je einem Absperrorgan 3 versehen sein.The shut-off element 3 has a housing 30, which can be tubular or any other expedient Can have shape. The housing 30 is open at one end 31. This ending is fittingly due to the Outside of the pipe section 6. Opposite an opening 35 in the side wall of the pipe section 6 is Housing fastened by means of suitable flanges 32 and 33, which with any number of fastening screws 34 are provided. Only one shut-off device is shown here. But shut-off devices can be used be provided in any number to allow refilling of the pump in a desired amount takes place per unit of time and / or under a desired pressure. For example, around the perimeter of the pipe section 6 around openings 35 are provided in any desired number and each with one Shut-off valve 3 be provided.

Die Innenmantelfläche des Gehäuses 30 ist spanabhebend bearbeitet und begrenzt eine zylindrische Steuerkammer 40, in der ein Kolben 41 hin- und herbewegbar montiert ist. Dieser Kolben ist mit einem üblichen O-Ring 42 abgedichtet. Der Kolben 41 trägt ein Verschlußstück 43 mit einem Ventilteller 44, der mit einem Sitz 44a zusammenwirkt, der auf einem Ring 44£> ausgebildet ist. Das Verschlußstück besitzt ferner einen Schaft 45. Der Sitz 44a kann auch an dem Rand der öffnung 35 ausgebildet sein, doch verwendet man vorzugsweise einen Ring 44b. Ein Ring 46 ist in einer Nut 47 befestigt, die in der Innenmantelfläche des Gehäuses 30 ausgebildet ist. Um den Umfang des Gehäuses 30 sind mehrere Austrittsöffnungen 49 verteilt, die den Druckkanal 22 mit dem Einlaufbehälter 5 verbinden. Wenn daher der Ventilteller 44 geöffnet und das Ende 31 des Gehäuses 30 überschwemmt ist, beispielsweise während des Füllens der Pumpe I₁ kann die Flüssigkeit aus dem Kanal 22 schnell durch die Gehiuseöffnungen 49 in den Einlaufbehälter 5 eintreten.The inner circumferential surface of the housing 30 is machined and delimits a cylindrical control chamber 40 in which a piston 41 is mounted such that it can move back and forth. This piston is sealed with a conventional O-ring 42. The piston 41 carries a closure piece 43 with a valve disk 44 which cooperates with a seat 44a which is formed on a ring 441. The closure piece also has a shaft 45. The seat 44a can also be formed on the edge of the opening 35, but a ring 44b is preferably used. A ring 46 is fastened in a groove 47 which is formed in the inner circumferential surface of the housing 30. A plurality of outlet openings 49, which connect the pressure channel 22 to the inlet container 5, are distributed around the circumference of the housing 30. Therefore, when the valve disk 44 is open and the end 31 of the housing 30 is flooded, for example while the pump I _{1 is being} filled, the liquid can quickly enter the inlet container 5 from the channel 22 through the housing openings 49.

Eine Feder 50 stützt sich gegen den Ring 46 ab, drückt auf die linke Seite des Kolbens 41 und trachtet, das Verschlußstück 43 in seine offene Stellung zu bewegen. Am Ende des Gehäuses 30 sind Anschlagschultern 51 vorgesehen, welche die Bewegung des Kolbens 41 begrenzen, wenn das Verschlußstück 43 durch die kombinierten Kräfte der Feder und des auf die linke Seite des Ventiltellers 44 wirkenden Flüssigkeitsdrucks geöffnet wird. Die auf die rechte Seite des Kolbens 41 wirkende Kraft zum Schließen des Verschlußstücks 43 wird dadurch erzielt, daß in der Kammer 40 ein gesteuerter Druck aufrechterhalten wird. Dies wird nachstehend erläutert.A spring 50 is supported against the ring 46, presses on the left side of the piston 41 and seeks that To move the locking piece 43 into its open position. Stop shoulders 51 are located at the end of the housing 30 provided, which limit the movement of the piston 41 when the closure piece 43 by the combined forces of the spring and the fluid pressure acting on the left side of the valve disk 44 is opened. The force acting on the right side of the piston 41 to close the closure piece 43 is achieved by maintaining a controlled pressure in chamber 40. this will explained below.

Eine druckbeaufschlagte Steuerleitung 55 durchsetzt das Ende des Gehäuses 30 und steht an ihrem einen Ende mit der Steuerkammer 40 in Verbindung (Fig. 2).A pressurized control line 55 passes through the end of the housing 30 and is at one end End with the control chamber 40 in connection (Fig. 2).

Das andere Ende der Steuerleitung 55 durchsetzt die Wand des Rohrstücks 6 und endet in einem FühltrichterThe other end of the control line 55 passes through the wall of the pipe section 6 and ends in a sensing funnel

, 56. Die Leitung 55 ist mit einem Krümmer 57 versehen, damit der Fühltrichter 56 so orientiert ist, daß seine Öffnung 58 dem aus dem Förderkanal 23 kommenden Flüssigkeitsstrom zugekehrt ist, da die Pumpenstufen 11 die Flüssigkeit aufwärts in der Richtung des Pfeils 59 fördern. Da die Öffnung 58 des Fühltrichters 56 so orientiert ist, daß in der Steuerleitung 55 der Gesamtdruck (statischer plus dynamischer Druck) des Druckstroms vorhanden ist, wird die rechte Seite des Kolbens 41 mit einer beträchtlichen Flüssigkeitskraft beaufschlagt, so daß das Verschlußstück 43 schnell in die in F i g. 2 gezeigte Schließstellung bewegt wird. Wenn im normalen Betrieb der Pumpe 1 Flüssigkeit aus dem Förderkanal 23 aufwärts strömt, wirkt daher der aus dem statischen Druck (Ps) und dem dynamischen Druck ('/2 pV², dabei ist p die Dichte und K die Geschwindigkeit) bestehende Gesamtdruck des Stroms über die Leitung 55 auf den Kolben 41, so daß das Verschlußstück 43 in der Schließstellung gehalten wird. Wenn dagegen der Förderkanal an Stelle eines Flüssigkeitsstroms Luft abgibt, wird der auf die öffnung 58 wirkende Druck sofort herabgesetzt. Der Druck genügt jetzt nicht, die Flüssigkeit in der Steuerleitung 55 unter einem solchen Druck zu halten, daß das Verschlußstück 43 in der Schließstellung gehalten wird. Diese Herabsetzung des Gesamtdruckes an dem Fühltrichter 56 ist auf den schnellen Abfall des dynamischen Drucks in dem Förderkanal 23 zurückzuführen. Wenn nämlich die Pumpenstufen 11 keine Saugwirkung aufrechterhalten und die Geschwindigkeit des an dem Fühltrichter 56 vorbeiströmenden Strömungsmittels auf Null geht, sinkt auch der dynamische Druck ('/2 ρ V²) auf Null., 56. The line 55 is provided with a bend 57 so that the sensing funnel 56 is oriented such that its opening 58 faces the flow of liquid coming from the feed channel 23, since the pump stages 11 convey the liquid upwards in the direction of the arrow 59. Since the opening 58 of the sensing funnel 56 is oriented so that the total pressure (static plus dynamic pressure) of the pressure flow is present in the control line 55, the right side of the piston 41 is subjected to a considerable liquid force, so that the closure piece 43 quickly into the in Fig. 2 shown closed position is moved. If, during normal operation of the pump 1, liquid flows upwards from the delivery channel 23, the total pressure of the flow, consisting of the static pressure (Ps) and the dynamic pressure ('/ 2 pV ² , where p is the density and K is the speed), acts via the line 55 to the piston 41, so that the closure piece 43 is held in the closed position. If, on the other hand, the delivery channel emits air instead of a flow of liquid, the pressure acting on the opening 58 is immediately reduced. The pressure is now insufficient to keep the liquid in the control line 55 under such a pressure that the closure piece 43 is held in the closed position. This reduction in the total pressure at the sensing funnel 56 is due to the rapid drop in the dynamic pressure in the conveying channel 23. This is because if the pump stages 11 do not maintain a suction effect and the speed of the fluid flowing past the sensing funnel 56 goes to zero, the dynamic pressure ('/ 2 ρ V ² ) also drops to zero.

Vor dem Inbetriebsetzen der Pumpe 1 wird der Einläufbehälter 5 mit so viel Flüssigkeit gefüllt, daß der Saugstutzen 12 eingetaucht ist. Erfindungsgemäß ist es nicht notwendig, die Saugleitung 2 zu füllen oder einen Teil des Saugsystems zu entlüften. Die zunächst in dem Einlaufbehälter 5 befindliche Flüssigkeit wird an das Druckrohr 4 abgegeben, wenn die Pumpe in Betrieb gesetzt worden ist. Beim Vorbeigehen der Flüssigkeit an dem Fühltrichter 56 für den dynamischen Druck schließt das Verschlußstück 43 die öffnung 35, so daß die Flüssigkeit durch den Druckkanal 22 in dem Rohr 4 und durch das Hauptrückschlagventil 13 austreten kann. Durch die Förderung der Flüssigkeit, die zunächst in den Einlaufbehälter 5 eingebracht wurde, wird in dem oberen Teil dieses Behälters 5 ein Vakuum erzeugt, so daß weitere Flüssigkeit durch die Saugleitung 2 in die Pumpe fließt. Bei fortgesetzter Förderung wird das Verschlußstück 43 durch die geförderte Flüssigkeit geschlossen gehalten und Flüssigkeit von der Pumpe 1 mit voller Förderleistung gefördert, solange in die Saugleitung 2 keine Luft eintritt.Before starting the pump 1, the inlet container 5 is filled with so much liquid that the Suction nozzle 12 is immersed. According to the invention, it is not necessary to fill the suction line 2 or a To vent part of the suction system. The liquid initially located in the inlet container 5 is transferred to the Pressure pipe 4 delivered when the pump has been started. When passing the liquid on the sensing funnel 56 for the dynamic pressure, the closure piece 43 closes the opening 35, so that the Liquid can escape through the pressure channel 22 in the pipe 4 and through the main check valve 13. By promoting the liquid that was initially introduced into the inlet container 5, in the upper part of this container 5 creates a vacuum, so that more liquid through the suction line 2 into the Pump flows. If the pumping continues, the closure piece 43 is caused by the liquid being pumped kept closed and pumped liquid from the pump 1 at full capacity as long as in the Suction line 2 no air enters.

Wenn in die Saugleitung 2 Luft eintritt, beispielsweise weil der Flüssigkeitsstand in dem zu entleerenden Behälter unter einen vorherbestimmten, niedrigen Wert sinkt, wird die von den Pumpenstufen 11 ausgeübte Saugwirkung unterbrochen, wie vorstehend besprochen wurde, und hört der Zufluß von Flüssigkeit zu den Stufen 11 auf. Dadurch wird der automatische Ansaugvorgang der Pumpe 1 eingeleitet. Wenn der Strom der Flüssigkeit von dem Förderkanal 23 zu dem Druckkanal 22 genügend herabgesetzt ist, geht die Wirkung des dynamischen Drucks in der Steuerleitung 55 und der Steuerkammer 40 auf Null und springt das Verschlußstück 43 unter der Wirkung des auf die linkeIf air enters the suction line 2, for example because of the liquid level in the one to be emptied Tank falls below a predetermined, low value, that of the pump stages 11 is exercised The suction is interrupted, as discussed above, and the influx of liquid ceases to exist Levels 11 on. This initiates the automatic priming process of pump 1. If the The flow of liquid from the conveying channel 23 to the pressure channel 22 is sufficiently reduced, the Effect of the dynamic pressure in the control line 55 and the control chamber 40 to zero and that jumps Closure piece 43 under the action of the left

Seite des Ventiltellers 44 wirkenden statischen Druckes und unter der Wirkung der Feder 50 in die offene Stellung. Jetzt ist die öffnung 35 offen, so daß die in dem Druckkanal 22 befindliche Flüssigkeitssäule in das Ende 31 des Gehäuses 30 und durch die Austrittsöffnungen 49 in den Einlaufbehälter 5 eintritt, da die Pumpenstufen 11 ununterbrochen angetrieben werden. Diese aus dem Druckkanal 22 durch das Füllventil 3 zurückfließende Flüssigkeit wird durch eine entsprechende Luftmenge ersetzt, die aus dem Einlaufbehälter 5 durch die Ausgleichsleitung 15 strömt, wie vorstehend erläutert wurde. Der Füllvorgang wird so lange wiederholt, bis die normale Strömung durch die Pumpe wiederhergestellt ist.Side of the valve plate 44 acting static pressure and under the action of the spring 50 in the open Position. The opening 35 is now open, so that the column of liquid located in the pressure channel 22 into the end 31 of the housing 30 and through the outlet openings 49 into the inlet container 5, since the pump stages 11 be continuously driven. This flowing back from the pressure channel 22 through the filling valve 3 Liquid is replaced by a corresponding amount of air, which from the inlet container 5 through the Compensating line 15 flows, as explained above. The filling process is repeated until normal flow through the pump is restored.

Jetzt erkennt man die Ergebnisse und Vorteile der vorstehend erwähnten Anordnung des Füll-Absperrorgans und der ihm zugeordneten Fühl- und Betätigungseinrichtung. Die Anordnung eines fernwirkenden Fühlers gestattet eine Veränderung der Bedingungen, unter denen das Verschlußstück 43 betätigt wird. Beispielsweise braucht der Fühler 56 nicht stromabwärts von der letzten Pumpenstufe 11 in dem Druckkanal 22 angeordnet zu sein, sondern er kann zwischen zwei ausgewählten Pumpenstufen angeordnet werden, worauf bei einem Verlust der Saugwirkung das Verschlußstück 43 früher geöffnet wird, da die Geschwindigkeitswirkung in den stromaufwärts angeordneten Pumpenstufen 11 zuerst auf Null geht. Durch die Wahl der Stelle, an welcher der Druckzustand der geförderten Flüssigkeitssäule gemessen wird, kann man daher die Art der Betätigung des erfindungsgemäßen Tellerventils bestimmen und eine vorteilhafte Steuerung des Füllvorganges erzielen, wie dies erwünscht ist.One can now see the results and advantages of the aforementioned disposition of the fill gate and the sensing and actuating device assigned to it. The arrangement of a remote operator Sensor allows a change in the conditions under which the locking piece 43 is actuated. For example, the sensor 56 does not need to be downstream of the last pump stage 11 in the Pressure channel 22 to be arranged, but it can be arranged between two selected pump stages are, whereupon the closure piece 43 is opened earlier when the suction is lost, since the Speed effect in the upstream pump stages 11 first goes to zero. By choosing the point at which the pressure state of the pumped liquid column is measured, you can one therefore determine the type of actuation of the poppet valve according to the invention and an advantageous one Achieve control of the filling process as desired.

Das erfindungsgemäße Tellerventil ist in seinem Aufbau einfach und erfordert keine spanabhebende Bearbeitung auf kleine Toleranzen, wie dies bei den bisher verwendeten Schiebern notwendig war. Insbesondere gestattet die Verwendung eines Kolbens 41 mit dem dichtenden O-Ring einen größeren Abstand zwischen den sich bewegenden Teilen des Absperrorgans 3. Dieser größere Abstand ist in der vorliegenden Ausbildung von großer Bedeutung, weil sich aus dem Wasser und anderen Flüssigkeiten, die mit den Teilen in Berührung kommen, oft Chemikalien oder andere Fremdstoffe absetzen, welche zu einer Betriebsstörung führen können, wenn der Abstand zwischen den Teilen nicht so groß ist, daß derartige Ablagerungen die Empfindlichkeit und Ansprachegeschwindigkeit des Tellerventils nicht beeinträchtigen.The poppet valve according to the invention is simple in structure and does not require any machining Machining to small tolerances, as was necessary with the slides used up to now. In particular the use of a piston 41 with the sealing O-ring allows a greater clearance between the moving parts of the shut-off element 3. This larger distance is in the present case Training is very important because it results from the water and other liquids that come with the parts in Come into contact, often deposit chemicals or other foreign substances, which can lead to a malfunction can lead if the distance between the parts is not so great that such deposits the Do not impair the sensitivity and speed of response of the poppet valve.

Die F i g. 3,4,5 und 6 zeigen andere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Dabei bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile wie in F i g. 2. In der Ausführungsform nach F i g. 3 wird die dynamische Druckwirkung gemessen, indem die Geschwindigkeit der strömenden Flüssigkeit mit einer Venturidüse erhöht und dadurch der statische Druck an einer Anzapfung für den statischen Druck an dem Hals der Düse herabgesetzt wird. Dadurch wird eine Saugwirkung erzeugt, die das Füllventil 3 betätigt.The F i g. 3, 4, 5 and 6 show other embodiments the device according to the invention. The same reference symbols denote the same parts as in FIG F i g. 2. In the embodiment according to FIG. 3 The dynamic pressure effect is measured by the speed of the flowing liquid is increased with a Venturi nozzle and thereby the static pressure increases a tap for the static pressure on the throat of the nozzle is decreased. This creates a Generates suction which actuates the filling valve 3.

Der Fühltrichter 56 ist mit einer Drosselstelle 60 und einem sich erweiternden Teil 61 versehen. Infolgedessen bildet der Fühltrichter 56 eine Venturidüse 62. Das fühlerseitige Ende der Steuerleitung 55 steht mit dem Hals 60 der Venturidüse 62 in Verbindung, so daß der an diesem Hals 60 herrschende Druck in der Leitung 55 und der Steuerkammer 40 vorhanden ist. Der Fachmann erkennt, daß eine derartige Fühleinrichtung den dynamischen Druck des durch den Pfeil 59 dargestellten Aufwärtsstroms messen kann, weil die Saugwirkung oder die Abnahme des statischen Drucks in der Leitung 55 der Geschwindigkeit und daher dem dynamischen Druck ('/2 pV²) des durch die Venturidüse 62 strömenden Strömungsmittels proportional ist.The sensing funnel 56 is provided with a throttle point 60 and a widening part 61. As a result, the sensing funnel 56 forms a Venturi nozzle 62. The sensor-side end of the control line 55 is connected to the neck 60 of the Venturi nozzle 62 so that the pressure prevailing at this neck 60 in the line 55 and the control chamber 40 is present. Those skilled in the art will recognize that such a sensing device can measure the dynamic pressure of the upward flow represented by arrow 59 because the suction or decrease in static pressure in line 55 increases the speed and therefore the dynamic pressure ('/ 2 pV ² ) of the through the venturi 62 is proportional to the flowing fluid.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise dieser Fühleinrichtung und der ihr zugeordneten Betätigungseinrichtung für das Ventil sei angenommen, daß die Flüssigkeit in normaler Weise von dem Förderkanal 23 in den Druckkanal 22 strömt. In diesem Fall ist die Geschwindigkeit der Flüssigkeit an dem Hals 60 der Düse 62 höher als die Geschwindigkeit der die Düse umgebenden Flüssigkeit, weil die konvergierenden Wände des Fühltrichters 56 die Flüssigkeit beschleunigen und daher der Druck in der Leitung 55 niedriger ist als der Umgebungsdruck. Daher wird eine Saugwirkung erzeugt, welche die Kammer 40 evakuiert und das Verschlußstück 43 in die in der Zeichnung gezeigte Schließstelle zieht. Wenn die Geschwindigkeit der durch die Pumpe 1 fließenden Flüssigkeit einen vorherbestimmten, niedrigen Wert erreicht, beispielsweise wenn Luft in die Pumpe 1 eintritt, wird die Kraft der Feder 50 nicht kompensiert, so daß die Feder 50 den Ventilteller 44 in F i g. 3 nach links bewegt und die in dem Druckkanal 22 befindliche Flüssigkeitssäule durch die öffnungen 35 und 49 in den Einlaufbehälter 5 eintritt.To explain the mode of operation of this sensing device and the actuating device assigned to it for the valve it is assumed that the liquid in the normal manner from the conveying channel 23 into the Pressure channel 22 flows. In this case, the velocity of the liquid at the neck 60 is the nozzle 62 higher than the velocity of the liquid surrounding the nozzle because the converging walls of the Feeler funnel 56 accelerate the liquid and therefore the pressure in line 55 is lower than that Ambient pressure. Therefore, suction is generated which evacuates the chamber 40 and that Closing piece 43 pulls into the locking point shown in the drawing. When the speed of through the liquid flowing through the pump 1 reaches a predetermined low value, for example when Air enters the pump 1, the force of the spring 50 is not compensated, so that the spring 50 the valve disc 44 in FIG. 3 moved to the left and the column of liquid located in the pressure channel 22 through the openings 35 and 49 into the inlet container 5.

Die Befestigungsflansche 32 und 33 der in F i g. 3 gezeigten Ausführungsform besitzen einen Absatz 65, 66, der gewährleistet, daß der Ventilteller 44 stets frei ist von dem Druckkanal und der in ihm strömenden Flüssigkeit. Infolgedessen bewirkt das Ventil 3 wie in der Ausführungsform nach Fig.2 keine beträchtliche Störung der freien Strömung der Druckflüssigkeit.The mounting flanges 32 and 33 of the in F i g. 3 have a shoulder 65, 66, which ensures that the valve plate 44 is always free of the pressure channel and the flow in it Liquid. As a result, the valve 3, as in the embodiment according to Figure 2, has no significant effect Disturbance of the free flow of the hydraulic fluid.

In den Ausführungsformen nach den F i g. 4, 5 und 6 ist in dem Druckkanal der Pumpe eine geflanschte-Venturidüse 80 montiert. Diese Düse besitzt einen Düsenkörper 82, der mit Stegen 84 von einem äußeren Ring oder Flansch 86 getragen wird. Diese Konstruktion führt zu einer geteilten Strömung. Ein Teil der Strömung geht durch den Hals 88 der Düse, der übrige Teil außerhalb des Düsenkörpers 82 durch die Kanäle 90. Durch die Abänderung des Verhältnisses zwischen den Querschnitten dieser beiden Teilströmungen kann man verschiedene Geschwindigkeiten in der Venturidüse und daher vorbestimmte Druckverluste in dem System erzielen.In the embodiments according to FIGS. 4, 5 and 6 is a flanged Venturi nozzle in the pressure channel of the pump 80 assembled. This nozzle has a nozzle body 82 with webs 84 from an outer Ring or flange 86 is worn. This construction leads to a split flow. A part of Flow goes through the neck 88 of the nozzle, the remaining part outside the nozzle body 82 through the channels 90. By changing the ratio between the cross-sections of these two partial flows, one different speeds in the venturi and therefore predetermined pressure losses in the System achieve.

An der Drosselstelle 88 der Venturidüse ist ein Pitotrohr 94 angeordnet, das den Druckabfall mißt und/oder eine Saugwirkung in der Steuerkammer 40 erzeugt, so daß das auf eine Saugwirkung ansprechende, in F i g. 4 und 6 gezeigte Füllventil betätigt wird.A Pitot tube 94 is arranged at the throttle point 88 of the Venturi nozzle and measures the pressure drop and / or a suction is generated in the control chamber 40, so that the responsive to a suction, in Fig. 4 and 6 shown filling valve is actuated.

Wenn man das Pitotrohr 94 abwärts, zu dem ankommenden Strom hin dreht, wie dies in Fig.5 gezeigt ist, mißt das Pitotrohr die Geschwindigkeit in der Venturidüse als Druckanstieg und betätigt dieser das auf Druck ansprechende Füllventil.If the pitot tube 94 is rotated downwards towards the incoming stream, as shown in Fig. 5 is shown, the pitot tube measures the velocity in the venturi as a pressure increase and actuates it the pressure-sensitive filling valve.

Vorstehend wurden druck- und vakuumbetätigte Ausführungsformen eines Füllventils für eine Flüssigkeitspumpe beschrieben. Man erkennt daraus, daß der Erfindungsgegenstand abgeändert werden kann. Beispielsweise kann man für die Betätigung des Verschlußstückes 43 einen Membranantrieb vorsehen, der auf Druck oder Vakuum anspricht.Pressure- and vacuum-actuated embodiments of a filling valve for a liquid pump have been described above described. It can be seen from this that the subject matter of the invention can be modified. For example you can provide a diaphragm drive for the actuation of the locking piece 43, which on Pressure or vacuum responds.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen.For this purpose 4 sheets of drawings.

509586/212509586/212

Claims

Patent claims:

1. Self-priming centrifugal pump with a suction tube that opens into an inlet tank with in the inlet tank arranged pump elements, which via a shaft from an outside of the Inlet tank arranged motor are driven and liquid through a pressure pipe release, which leads from the inlet tank out to a check valve that is connected to a pressure line is connected, an automatically operating filling shut-off device that has a housing that is arranged in the inlet tank and in communication with the pressure pipe and the inlet tank and when the inlet tank is pumped empty, liquid flows from the pressure pipe into the inlet tank returns, as well as with a compensation line that contains a check valve and the pressure pipe and connects the pump arranged in the inlet tank, characterized in that the housing (30) of the filling shut-off element (3) in a manner known per se outside the pressure pipe (4) is arranged and that this housing contains a valve disk (44) from a valve stem (45) is carried and cooperates with a valve seat (44a) of the housing (30), this valve seat corresponds to an opening (35) which is provided in the pressure tube (4) and within the Inlet container (5) are arranged above the level of the pump elements (U) that the Housing (30) is provided with a recess (49) through which the pump elements (11) pumped liquid from the pressure pipe (4) can flow back into the inlet container (5) when the Valve plate (44) is lifted from its seat (44a) so that the valve stem (45) carries a piston (41) which in the housing (30) a chamber (40) bounded, which via a line (55) continuously with a known Flow sensor (56) is in communication, which is arranged in the pressure pipe and to the bottom of the Inlet container (5) is directed that a spring arrangement (50) is provided which the valve disc (44) tends to lift off its seat (44a), and that the sensor (56) is constantly free with the opening (35) is in communication, so that the pressures that are exerted through the opening (35) on the one hand and the chamber (40) limiting piston (41) on the other hand act on the valve disk (44) when the flow stops in the pressure pipe (4) are essentially the same, whereby the valve disc (44) then through the Spring assembly (50) is lifted from its seat (44a).

2. Centrifugal pump according to claim 1, characterized in that the flow sensor (56) as Venturi nozzle (62) is formed and the line (55) is essentially at right angles into the as a throttle point acting neck piece (60) of the Venturi nozzle (62) opens (see. Fig. 3).

3. Centrifugal pump according to claim 1, characterized in that the flow sensor (56) as is formed by an annular flange (86) carried Venturi nozzle (80) and the annular flange (80) has channels (90) outside the nozzle body (82) (cf. FIGS. 4 to 6).

4. Centrifugal pump according to claim 3, characterized in that at the throttle point (88) of the Venturi nozzle (80) a Pitot tube (94) in the direction of flow

direction or is arranged opposite to it.

5. Centrifugal pump according to claim 1, characterized in that for actuating the valve stem (45) a diaphragm drive is arranged in the line (55).