DE1653723B2 - Selbstansaugende Kreiselpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine selbstansaugcnde Kreiselpumpe mit einem in einen Einlaufbehältcr mündenden Saugrohr, mit einem außerhalb des Druckrohres unterhalb eines in diesem befindlichen Rückschlagventil angeordneten Rückführventil für die in diesem stehende Flüssigkeit, das mit dem Einlaufbehälter in Verbindung steht und einen von dem Flüssigkeitsdruck in dem Druckrohr beaufschlagten Ventilteller aufweist, der an dem Ende einer Kolbenstange eines in einem Zylinder beweglichen und von der Feder belasteten Kolbens befestigt ist, mit einer in den Zylinder mündenden Steuerleitung, die mit einer in dem Druckrohr befindlichen Venturidüse in Verbindung steht, und mit einer den Einlaufbehältcr mit dem Druckrohr verbindenden Entlüftungsleitung.

Eine derartige Kreiselpumpe ist in dom ein älteres Recht darstellenden Patent 15 28 722 beschrieben worden. Bei einem Ausführungsbeispiel dieser Pumpe (Figur 3. der DE-PS 15 28 722) ist eine kleine Venturidüse an dem Ende eines besonderen, in das Druckrohr ragenden Rohres befestigt, die das Rückführventil steuert. Sowohl die Venturidüse als auch das diese hallernde Rohr sind jedoch besonderen mechanischen Beanspruchungen und erheblicher Korrosion ausgesetzt, die deren Zerstörung bewirken und deren Lebensdauer herabsetzen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Pumpe der eingangs angegebenen Art zu schaffen, bei der die das Rückführventil steuernden Einrichtungen dauerhafter ausgestaltei sind.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Druckrohr selbst einen Abschnitt mit einer Verengung in Form eines Venturirohres aufweist.

Aus der FR-PS 4 89816 ist es bekannt, daß das Druckrohr einer Kreiselpumpe einen Abschnitt mit einer Verengung in Form eines Venturirohres aufweist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt

Fig. I eine Seitenansicht der selbslansaugcndcn Kreiselpumpe in schematischer Darstellung und teilweise im Schnitt und

F i g. 2 einen Vertikalschnitt durch das Rückführventil im größeren Maßstab.

In Fig. 1 ist mit 4 ein Saug- oder Zulauf) aui?.i bezeichnet, der einen Vorrat von Füllflüssigkeit 3 enthält. Im normalen Betrieb wird der Zulaufrauin mit Flüssigkeil über eine Sauglcitung 40 beschickt, die am anderen Ende in einen Vorrat 2 der zu fördernden Flüssigkeit taucht. Im Bereich des Bodens des Zulaufraumes 4 ist das untere Ende eines Ansaugrohres 5 angeordnet, das an seinem anderen Ende mit dem Eintrittskanal 6 einer Horizontalpumpe 20 verbunden

ίο ist, die von einem Motor 26 angetrieben wird. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel hat das Ansaugrohr 5 einen gekrümmten oberen Teil, dessen untere innere Fläche annähernd auf dem Niveau der oberen inneren Fläche des horizontalen Einlaufkanals 6 liegt. Ir dem gekrümmten oberen Teil des Ansaugrohres 5 kann eine kleine Öffnung vorhanden sein, durch die Luft zwischen diesem Teil des Ansaugrohrs und dem oberen Teil des Zulaufraumes 4 hindurchtreten kann. Man kann auch den vertikalen Teil des Ansaugrohres 5 mit dem Einlaufkanal der Pumpe verbinden, ohne daß sich der obere Teil des Ansaugrohrs über den Einlaufkanal 6 der Pumpe hinaus nach oben erstreckt, beispielsweise durch einen rechtwinkeligen Rohrkrümmer.

Die Pumpe 20 fördert Flüssigkeit durch eine Austrittsöffnung 7 und eine nachstehend beschriebene Rückführ- oder Füllventilanordnung 30 in ein Druckrohr 8. Am oberen Ende der Drucksäulc 8 ist ein Rückschlagventil 12 angeordnet, das die Drucksäule mit einer Druckleitung 42 verbindet. Von dem Ventil 30 führt ein Rücklaufrohr 9 zum oberen Ende des Zulaufraumes 4, so daß /um Füllen der Pumpe 20 Flüssigkeit in der nachstehend beschriebenen Weise zurückgeführt werden kann. Zum Füllen der Pumpe stehen die Flüssigkeit in dem Druckrohr 8 und die oberhalb des Niveaus des Rücklaufrohres 9 in dem Füllventil 30 vorhandene Flüssigkeit zur Verfügung. Das Druckrohr 8 und der vorstehend genannte Teil des Rückführventils 30 dienen daher als ein Vorratsraum für Rückführ- oder Füllflüssigkeit. Das Fassungsvermögen dieses Vorralsraums ist mindestens so groß, daß die zum Füllen der Pumpe zur Verfügung stehende Flüssigkeit zum Füllen des Einlaufkanals 6 der Pumpe, des Ansaugrohrs 5 und des Zulaufraumcs 4 bis zum Niveau des Einlaufkanals der Pumpe genügt.

Vom oberen Ende des geschlossenen Zulaiifraumes 4 führt eine Entlüftungsleitung 10 zu einer in Fhißrichtung vor dem Rückschlagventil 12 liegenden Stelle am oberen Ende des Druckrohres 8. In der Leitung 10 ist ein Rückschlagventil 31 angeordnet, das nur eine Strömung zu dem Druckrohr 8 hin gestattet, so daß die in dem Rohr8 befindliche Flüssigkeit nicht durch die Leitung 10 in den Zulaufraum zurückkehren kann.

Die Fig. 2 zeigt eine bevorzugte Aiisfiihrungslorni der Füllventilanordnung 30. Diese besitzt ein Innengehause 34, dessen unterer Teil ein Venturirohr bildet. Der obere Teil des Gehäuses befindet sich in dem zum Vorratsraum für die Füllflüssigkeit gehörenden Teil des Ventils und bildet einen Käfig für mehrere in Umfangsrichtung in Abständen voneinander angeordnete Kegelventile 31 und deren Ventilsitze. Am Hals des Venturirohrs sind vier Öffnungen 32 ausgebildet, von denen je ein Rohr 35 zu je einer Kammer führt, die von einem Zylinder 36 und einem mit ihm zusammenwirkenden Kolben 38 gebildet wird. Dieser ist durch eine

M Ventilstange 50 mit einem Ventil 31 verbunden. Zwischen dem Kopf jedes Zylinders 36 und dem zugehörigen Kolben 38 ist eine Feder 37 angeordnet, die das Kegelventil 31 offen zu halten trachtet. Diese offene

Stellung des Kegelventils 31 ist in Fig.2 gestrichelt dargestellt. Die Ventilanordnung ist von einem Außenmantel 39 umgeben, der zusammen mit dem Gehäuse 34 einen Raum 33 umschließt, der mit dem Ablaufrohr 9 in Verbindung steht.

Wenn im normalen Betrieb Hüssigkeit gefördert wird, werden die Kegelventil 31 in ihrer Sehließstellung infolge des Druckunterschiedes gehalten, der zwischen der Flüssigkeit im oberen Teil des Gehäuses 34 und der Flüssigkeit in den Zylindern 36 vorhanden ist und die Kraft der Federn 37 überwindet. Dieser Druckunterschied wird durch das Venturirohr im unteren Teil des Gehäuses 34 erzeugt und durch die Rohre 35 von Gen Öffnungen 32 des Venturirohrs auf die Zylinder 36 übertragen. Da die Rohre 35 mit dem Venturirohr in Verbindung stehen, ist in den Rohren und daher auch in dem Zylinder 36 derselbe statische Druck vorhanden wie in dem Venturirohr. Der dynamische Druck der durch das Venturirohr tretenden Strömung ist dem Quadrat der Geschwindigkeit der Flüssigkeit proportional, so daß der statische Druck in dem Venturirohr und damit auch in den Zylindern 36 niedriger ist als der statische Druck, der in dem erweiterten oberen Teil des Gehäuses 34 vorhanden ist und auf die Kegelventiic 31 wirkt. Die Geschwindigkeit der Flüssigkeit in dem Venturirohr ist natürlich höher als die Umgcbungsgeschwindigkeil im oberen Teil des Gehäuses 34, so daß der Druck in den Leitungen 35 niedriger ist als der Umgebungsdruck im oberen Teil des Gehäuses 34. In den Zylindern 36 wird daher ein Druckabfall erzeugt, der es dem auf die Vemile 31 wirkenden Druck gestaltet, die Ventile gegen die Kraft der Federn 37 gegen ihre Ventilsitze zu drücken. Wenn die Geschwindigkeit der durch das Füllventil fließenden Flüssigkeit eine vorherbestimmte Unlergrenzc erreicht, beispielsweise wenn Luft in das .System eingeleitet wird, und der Druckunterschied genügend sinkt, können die Federn 37 Jic Kegelventil 31 öffnen. Bei offenen Kegelventilen kann Flüssigkeil durch die Venlilöffnungen in den Raum 33 und weiter in das Rücklaufrohr 9 strömen.

Nachstehend wirkt die Wirkungsweise der Aiisführungsform nach F i g. 1 beschrieben. Wenn der Zulaufraum 4 bis über das Niveau des Einlaufkanals 6 mit Flüssigkeit gefüllt ist, erzeugt die von der Pumpe 20 in die Drucksäule 8 geförderte Flüssigkeit einen Unterdruck, der weitere Flüssigkeit aus der Saugleitung 40 in den Zulaufraum saugi. Solange die Flüssigkeitsströmung andauert, bleiben das Rückführventil 30 und das Rückschlagventil 11 geschlossen.

Wenn dagegen Luft oder ein anderes Gas in den Zulaufraum eintritt und der Unterdruck verschwindet, hört die Förderwirkung der Pumpe auf. wenn der Flüssigkeitsvorrat im Zulaufraum erschöpft ist. Wenn die Strömung der Flüssigkeit an der Austrittsöffnung 7

to der Pumpe aufhört, wird der Druckunterschied herabgesetzt, der die Kegelventile 31 geschlossen hält, so daß die Federn 37 die Ventile öffnen. Jetzt strömt Flüssigkeit aus der Drucksäule 8 über die von den Kegelventilen 31 gesteuerten Öffnungen in den Raum 33 und über das

Rücklaufrohr 9 aus der Ventilanordnung 30 heraus zurück in den Zulaufraum 4. Wenn die Füllflüssigkeit in den Zulaufraum eintritt, wird über die Entlüftungsleitung 10 und das Rückschlagventil 11 Luft in den jetzt leeren oberen Endteil der Drucksäule 8 verdrängt.

Wenn die von dem Zulaufraum kommende Füllflüssig keit durch den Saugmantel 5 in die Einlauföffnung 6 der Pumpe tritt, saugt die Pumpe 20 die Füllflüssigkeit aus dem Zulaufraum heraus und fördert diese Flüssigkeit in das Druckrohr 8. Durch die aus der Austrittsöffnung der Pumpe strömende Füllflüssigkeit wird der Druckunterschied wieder hergestellt, der die Kegelventile 31 in die Schließstellung bewegt. Wenn die Flüssigkeit in das Druckrohr 8 tritt, schließt das Rückschlagventil 11. Die in die Drucksäule eingetretene Luft wird jetzt durch das

jo Rückschlagventil 12 in die Auslrittsleitung 42 gedruckt. Infolge der Entnahme von Flüssigkeit aus dem Zulaufraum 4 wird der Druck an der Mündung der Saugleitung 40 herabgesetzt, so daß Flüssigkeit in der Leitung 40 aufwärts gesaugt wird.

Nach dem Verbrauch der Füllflüssigkeit wird der Vorgang wiederholt, bis die Saugwirkung der Pumpe 20 wieder hergestellt ist. Die Anzahl der Füilvorgänge bis zum Wiederherstellen des normalen Pumpbetriebes ist beispielsweise von der Länge und dem Durchmesser der Saugleitung 40 abhängig.

Bei einem in der Praxis ausgeführten Beispiel wurde bei einer Saugleitung mit einer Länge von 671 cm und einem Durchmesser von 36 cm der volle Förderstrom nach drei Füllvorgängen erzielt, die in weniger als einer Minute durchgeführt wurden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   .Selbstansaugende Kreiselpumpe mit einem in einen Einlaufbehälter mündenden Saugrohr, mit einem außerhalb des Druckrohres unterhalb eines in diesem befindlichen Rückschlagventil angeordneten Rückführventil für die in diesem stehende Flüssigkeit, das mit dem Einlaufbehälter in Verbindung steht und einen von dem Flüssigkeitsdruck in dem Druckrohr beaufschlagten Ventilteller aufweist, der an dem Ende einer Kolbenstange eines in einem Zylinder beweglichen und von einer Feder belasteten Kolbens befestigt ist, mit einer in den Zylinder mündenden Steuerleitung, die mit einer in dem Druckrohr befindlichen Venturidüse in Verbindung steht, und mit einer den Einlaufbehäller mit dem Druckrohr verbindenden Entlüftungsleituflg, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckrohr (8) selbst einen Abschnitt (34) mit einer Verengung in Form eines Venturirohres aufweist.