DE1653791C - Entlüftungspumpe fur eine Feuer loschkreiselpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine kolbenpumpenartig wirkende Entlüftungspumpe für eine Feuerlöschkreiselpumpe, deren Ansaugöffnung mit dem Förderraum

der Pumpe und deren Auslaßöffnung über ein als Rückschlagventil ausgebildetes Auslaßventil mit der freien Atmosphäre in Verbindung steht und die mindestens einen in einem Zylinder hin und her beweglichen Kolben besitzt, zu dessen Betätigung ein mit der

ao Welle der Kreiselpumpe verbundener Exzenter vorgesehen ist.

Es sind aus der österreichischen Patentschrift 202 005 Anordnungen der hier in Frage stehenden Art bekannt, bei denen der Entlüftungsvorgang automatisiert ist, damit eine größere Betriebssicherheit erzielt und die Bedienung vereinfacht wird. Der Kolben der Entlüftungspumpe wird von einer Hohlwelle angetrieben, und zwangsgesteuert, die einen Exzenter trägt, auf dem der Kolben sitzt, der hierbei eine drehende Bewegung ausführt. Das Ein- und Ausschalten dieser selbsttätigen Entlüftungspumpen erfolgt über schaltbare Kupplungen, zu deren Betätigung Steuerorgane verwendet werden, die vom Druckwasser der Kreiselpumpe oder auch vom Unterdruck beaufschlagt werden, wobei ein elektrischer Kontakt zum Schalten einer Elektrokupplung betätigt und die Entlüftungsleitung zwischen der Kreiselpumpe und der Entlüftungsvorrichtung mittelbar oder unmittelbar abgesperrt wird, wenn die Hauptpumpe Wasser gefaßt hat. Zur Automatisierung des Entlüftungsvorganges sind also außer der eigentlichen Entlüftungsvorrichtung auch noch ziemlich komplizierte und störungsanfällige Hilfselemente notwendig, nämlich eine elektrische Kupplung, ein besonderes Schaltglied, zu diesem

♦5 Schaltglied führende Leitungen und elektrische Verbindungsleitungen. Der Aufbau ist also recht kompliziert. Diese bekannten Anordnungen haben außerdem noch den Nachteil, daß bei ihnen die Hauptförderung, die an Feuerlöschpumpen und für ähnliche Anwendungsgebiete bestimmte Pumpen zu stellen ist, nämlich daß sie betriebssicher arbeiten, nicht immer erfüllt wird. Weiterhin wird in solchen Fällen gewünscht, daß der Verschleiß und eventuelle Betriebsstörungen sich auf wenige, leicht zugängliche Teile erstrecken sollen, was bei den bekannten Anordnungen ebenfalls nicht der Fall ist.

Es sind auch schon aus der USA.-Patentschrift 2 666 393 Entlüftungspumpen bekanntgeworden, bei denen der Kolben in einem Zylinder geradlinig hin und her bewegbar ist, und von einem mit der Welle der Kreiselpumpe verbundenen Exzenter betätigt wird und bei denen der Kolben lose zwischen dem Exzenter und einem ihn gegen die Mantelfläche des Exzenters drückenden, z. B. als Schraubenfeder ausgebildeten Kraftspeicherorgan enthalten ist, wobei der größtmögliche Kolbenhub größer ist als der durch den Exzenter bewirkte Hub des Kolbens, so daß nach erfolgter Entlüftung der Kolben vom Druck des Förderwas-

sers von dem Exzenter abgehoben wird. Bei diesen bekannten Anordnungen ist im Zulauf zur Kreiselpumpe ein als Hilfsvorrichtung dienendes Ventil vorgesehen, das dichtend schließen muß, um die Ansaugöffnung von der Auslaßöffnung za trennen, während der mit dem Kreiselpumpenrad vereinigte Exzenter sich direkt im Pumpenraum befindet, so daß alle beweglichen Teile einschließlich des Exzenters unmittelbar dem Fördermedium ausgesetzt sind. Aus den obigen Gründen ist der Anwendungsbereich dieser bekannten Anordnungen auf schmutzfreie Medien beschränkt, da anderenfalls das Ventil verschmutzen und nicht mehr dicht schließen könnte, so daß die Entlüftung nicht mehr funktionieren würde. Außerdem ergeben sich durch die Verengung und Behinderung der Strömung im Zulauf der Kreiselpumpe nachteilige Einwirkungen auf das hydraulische Verhalten, die zu einer Reduzierung der maximalen Fördermenge und eventuell sogar zur Erhöhung der Kavitalionsanfälligkeit führen können.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht demgegenüber darin, eine Entlüftungspumpe der hier in Frage stehenden Art zu schaffen, bei der keine störungsanfälligen Hilfs- und Zusatzeinrichtungen erforderlich sind und die demzufolge nicht nur betriebssieher ist, selbst unter den harten Betriebsbedingungen bei der Anwendung mit Feuerlöschpumpen, sondern auch denkbar einfach im Aufbau ist.

Zu dem obengenannten Zweck ist gemäß der Erfindung bei der neuen Entlüftungspumpe vorgesehen, daß der Kolben, wie an sich bekannt, lose zwischen dem Exzenter und einem ihn gegen die Mantelfläche des Exzenters drückenden Kraftspeicherorgan angeordnet und zur Ausführung einer an sich geradlinig hin und her gehenden Bewegung mit Hilfe seiner KoI-benstange geführt ist und der größtmögliche Kolbenhub größer ist als der durch den Exzenter bewirkte Hub des Kolbens, so daß nach erfolgter Entlüftung der Kolben von dem Druck des Förderwassers in seine Endstellung überführt und hierbei vom Exzenter abgehoben ist, daß weiterhin in an sich bekannter Weise das Einlaßventil durch mindestens eine Einlaßbohrung in der saugseitigen Zylinderstirnwand und eine an deren dem Zylinderinneren zugewandten Seite zentral eingespannte, außerhalb der Einspannung frei bewegliche Membran gebildet wird, und der Kolben mindestens eine axial verlaufende Bohrung aufweist, die mit einer an der Druckseite des Kolbens zentral eingespannten Membran das Auslaßrückschlagventil bildet, die in an sich bekannter Weise in gleicher Art wie die Membran an der Zylinderstirnwand eingespannt ist, und daß der Kolben in seiner Endstellung bei geschlossenem Auslaßventil die Auslaßöffnung absperrt.

Die erfindungsgemäße Anordnung zeichnet sich durch einfachsten Aufbau aus; mit ihrer Hilfe kann der Entlüftungsvorgang ohne zusätzliche Hilfsmittel vollständig automatisiert werden. Weitere Vorteile sind die viel größere Betriebssicherheit sowie der größere Anwendungsbereich und hierbei insbesondere auch die Möglichkeit, die neue Anordnung in Verbindung mit Feuerlöschpumpen zu verwenden. Außerdem ist nicht nur die Montage sehr einfach, sondern es ergibt sich noch der Vorteil, daß der hydraulische Teil der Kreiselpumpe in seiner Gestaltung und hydraulisehen Funktion unverändert bleiben kann, da die Entlüftungspumpe eine selbständige Einheit darstellt und von der Kreiselpumpe getrennt sein kann.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Entlüftungsvorrichtung gemäß der Erfindung für die neue Feuerlöschkreiselpumpe in einer Teildarstellung in einem axialen Schnitt in einem ersten Betriebszustand und

Fig.2 die Anordnung nach Fig. I in derselben Darstellungsweise wie in F i g. I in einem zweiten Betriebszustand,

ίο F i g. 3 eine abgewandelte Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung wiederum in einem axialen Schnitt und

F ig. 4 eine weitere Variante des Gegenstandes der Erfindung in schematischer Darstellung.

»5 Bei der erfindungsgemäßen Feuerlöschkreiselpumpe ist dieser Pumpe eine Entlüftungsvorrichtung zugeordnet, die kolbenpumpenartig wirkt und deren Ansaugöffnung mit dem Förderraum der Pumpe und deren Auslaßöffnung mit der freien Atmosphäre in

Verbindung steht und die schließlich einen Kolben besitzt, der zum Ansaugen und Ausstoßen des Mediums hin und her beweglich ist. Der Kolben 7 der Entlüftungsvorrichtung ist hierbei lose zwische ι der wirksamen Fläche, die durch den Laufring 2 gebildet wird,

»5 eines sich in zeitlicher Abhängigkeit von der Welle 16 der Kreiselpumpe bewegenden nockenartigen Betätigungsgliedes 1, das durch einen auf dieser Welle sitzenden Exzenter gebildet wird, und einem dem Betätigungsglied entgegenwirkenden Kraftspeicherorgan,

das durch die Druckfeder 4 gebildet wird, angeordnet. Hierbei ist die Anordnung so getroffen, daß die Länge des im Zylinderinneren überhaupt möglichen Kolbenhubes größer als das Doppelte der Außermittigkeit des Exzenters ist, so daß der maximale Hub des KoI-bens unter dem Einfluß des Betätigungsgliedes oder des Kraftspeicherorgans kleiner als der durch die Füh rung des Kolbens überhaupt zugelassene größtmögliche Kolbenhub ist. Hierbei ist die Anordnung noch so getroffen, daß das Betätigungsglied dem Ansaug-

Vorgang zugeordnet ist, die Druckfeder der der Auslaßöffnung zugewandten Seite des Kolbens zugeordnet ist und das Betätigungsglied und der Kolben der Entlüftungsvorrichtung einander so zugeordnet sind, daß der Kolben selbsttätig aus dem Wirkungsbereich

des Betätigungsgliedes gelangt, wenn die Kreiselpumpe Wasser fördert, und selbsttätig wieder in den Wirkungsbereich des Betätigungsgliedes gelangt, wenn die Kreiselpumpe kein Wasser mehr fördert. An der der Auslaßöffnung abgewandten Seite des

so Kolbens 7 ist eine Kolbenstange 3 vorgesehen, die am Umfang des Lauf ringes 2 des Exzenters 1 anliegt, wobei ihr dem Exzenter zugewandtes Ende leicht nach außen gewölbt ist. Die Kolbenstange ist hierbei durch die der Druckfeder abgewandte Stirnwand 17 des Zy-

linders nach außen hin durchgeführt, wobei die Bohrung 18 gegen Vakuum bzw. Unterdruck und Druck abgedichtet ist. Der Kolben der Entlüftungsvorrichtung ist in einem Zylinder 19 hin und her beweglich geführt, dessen Einlaßöffnung 5 oder entsprechende

ßo Einlaßöffnungen mit der vom Förderraum der Pumpe kommenden Entlüftungsleitung 12 in Verbindung steht und dessen Auslaßöffnung 10 mit der freien Atmosphäre in Verbindung steht, wobei zwischen der Auslaßöffnung aus dem Zylinder und der dieser Aus-

laßöffnung entsprechenden Endlage des Kolbens (vgl. Fig. 1) ein freier Raum 2β vorgesehen ist, in dem auch die auf den Kolben der Entlüftungsvorrichtung einwirkende Druckfeder 4 untergebracht ist und der

mit Hilfe eines Anschlags für den Kolben bestimmt drucks zunehmend verstärkt wird, so daß die Kolbenwird, der durch einen etwa zylindrischen Vorsprung stange 3 ständig mit dem Laufring 2 des Exzenters 1 ir

21 gebildet wird, der von der auslaßseitigen Stirnwand Berührung bleibt, ohne jedoch mit diesem fest verbun-

22 des den Kolben führenden Zylinders nach innen den zu sein. Mit jedem Kolbenhub wird über die Lö· vorspringt und eine zentrale zylindrische Aushöhlung .s eher oder Schlitze 5 und die Einlaßmembran 6 Lufl

23 enthält, in der die Druckfeder untergebracht ist, die über die Entlüftungsleitung 12 angesaugt, die mit dci sich mit einem Ende am Grunde 23a der Aushöhlung Kreiselpumpe druckfest verbunden ist. Die angc- und mit ihrem anderen freien Ende am Kolben ab- saugte Luft bzw. das aus Luft und Wasser bestehende stützt. Das Bctätigungsglied und die mit dem Kolben Gemisch wird über die Löcher oder Schlitze 8 des verbundene Kolbenstange wirken also unmittelbar zu- io Scheibenkolbens 7 und die Auslaßmcmbran 9 ausgesammen. Hierbei mündet die vom Förderraum der stoßen und gelangt über die Öffnung 10 ins Freie. Pumpe kommende Entlüftungsleitung 12 in einen Wenn die Kreiselpumpe beginnt, Wasser zu fördern, Raum 24, der als Ringraum ausgebildet ist und mit genügt eine Förderhöhe von etwa 5 m/WS, um den der Einlaßöffnung5 des den Kolben führenden Zylin- Scheibenkolben 7 an die Fläche 11 des Zylinders m ders in Verbindung steht, wobei zweckmäßigerweise 15 drücken. Damit hat sich die Kolbenstange 3 vom Exdicser Ringraum 24 mit dem Innenraum des den KoI- zenterlaufring 2 entfernt, so daß sie außerhalb des Roben führenden Zylinders über mehrere im Kreis tationsfeldcs !3 liegt. In diesem Falle befindet biehdei herum in gleichmäßigen Abständen verteilte Einlaß- Kolben 7 mit der Kolbenstange in der Ruhestellung, öffnungen in Verbindung steht. Der Kolben selbst ist der Exzenter 1 dreht sich leer. Sobald die Krciselvon einer oder mehreren parallel zur Bewegungsrich- 20 pumpe nicht mehr Wasser fördert, drückt die Feder 4 Hing des Kolbens verlaufenden öffnungen 8 durchzo- den Kolben zurück, so daß die Kolbenstange 3 wieder gen, die von einem Verschlußglied beherrscht werden, Verbindung mit dem Exzenterlaufring 2 bekommt, das nach Art eines vom Zylinderinneren weg öffnen- Der Zylinderraum 14 wird über die Löcher 8 und die den Rückschlagventils wirkt, während die Einlaßöff- Auslaßmembran des Scheibenkolbcns 7 entwässert,
nung oder Einlaßöffnungen 5 durch ein Verschluß- 25 Der Exzenter 1, der Laufring 2 und die Kolhenglied beherrscht werden, das nach Art eines zum Zy- stange 3 laufen bei dem in der Zeichnung dargestellten linderinneren hin wirkenden Rückschlagventils wirkt. Ausführungsbeispiel im ölbad. An Stelle des Ölbades Den Einlaßöffnungen ist ein Verschlußglied zugeord- können Materialien mit selbstschmierenden Eigennet, das aus einer an der dem Zylinderinneren züge- schäften für den Laufring bzw. den Exzenter und die wandten Seite der Zylinderstirnwand zentral einge- 30 Kolbenstangenführung verwendet werden,
spannten Membran 6 besteht, deren frei beweglicher Gegenüber den zwangsgesteuerten Kolbenpumpen Randbereich auf der Innenseite der Einlaßöffnung mit begrenzter Drehzahl ist die hier in Frage stehende aufliegt, während das den öffnungen 8 zugeordnete Entlüftungsvorrichtung drehzahlfest. Bei zu hoher Verschlußglied aus einer an der dem Zylinderinneren Drehzahl des Exzenters (z. B. über 4500 U/min) kann abgewandten Seite der entsprechenden Zylindertrenn- 35 die Kolbenstange nicht mehr folgen und der Kolbenwand zentral eingespannten Membran 9 besteht, de- hub verkürzt sich, was sodann zu einer verminderten ren frei beweglicher Randbereich auf dei Außenseite Saugleistung führt.

der öffnungen im Kolben aufliegt. Insgesamt ist also Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausfiih-

die Anordnung so getroffen, daß der Ansaugöffnung rungsbeispiel sind einem Exzenter oder Betätigungs-

»jder den Ansaugöffnungen des Zylinders ein nach in- 40 glied zwei Entlüftungsvorrichtungen zugeordnet. Die

nen öffnendes Verschlußglied und der Auslaßöffnung Anordnung kann jedoch auch gemäß Fi g. 3 so getrof-

oder den Auslaßöffnungen des Zylinders ein nach fen sein, daß einem Betätigungsglied 35 eine einzige

außen öffnendes Verschlußglied zugeordnet ist, wobei Entlüftungsvorrichtung 36 zugeordnet ist, die im übri-

die beiden Verschlußgliedcr ihre Öffnungsbewegung gen wie bei der Ausführungsform nach Fig.] und 2

nach derselben Richtung hin ausführen. 45 ausgebildet ist, andererseits können gemäß F i g. 4

Das nockenartige Betätigungsglied, d. h. der Ex- einem Exzenterglied oder Betätigungsglied 37 drei

zenter 1 führt seine Bewegungen in einer Kammer 25 Entlüftungsvorrichtungen 31, 32, 33 zugeordnet sein,

aus, in die das Betätigungsende der Kolbenstange hin- die an eine gemeinsame Entlüftungsleitung 34 ange-

einreicht. Es ergibt sich also, daß der Exzenter 1 den schlossen sind und unabhängig voneinander arbeiten. Saughub steuert, während die Druckfeder 4 den Aus- 5» Der Exzenter kann z. B. bei einer über Getriebe an-

stoßhub steuert, wobei die Federkraft mit steigendem getriebenen Kreiselpumpe auch auf einer Nebenwelle

Unterdruck unter Einfluß des atmosphärischen Luft- sitzen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Kolbenpumpenartig wirkende Entlüftungspumpe für eine Feuerlöschkreiselpumpe, deren Ansaugöffnung mit dem Förderraum der Pumpe und deren Auslaßöffnung über ein als Rückschlagventil ausgebildetes Auslaßventil mit der freien Atmosphäre in Verbindung steht und die mindestens einen in einem Zylinder hin und her beweglichen Kolben besitzt, zu dessen Betätigung ein mit der Welle der Kreiselpumpe verbundener Exzenter vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (7), wie an sich bekannt, lose zwischen dem Exzenter (1, 2) und einem ihn gegen die Mantelfläche (2) des Exzenters drückenden Kraftspeicherorgan (4) angeordnet und zur Ausführung einer an sich geradlinig hin und her gehenden Bewegung mit Hilfe seiner Kolbenstange (3) geführt ist und der größtmögliche Kolbenhub größer ist als der durch den Exzenter bewirkte Hub des Kolbens, so daß nach erfolgter Entlüftung der Kolben von dem Druck des Förderwassers in seine Endstellung überführt und hierbei vom Exzenter abgehoben ist, daß weiterhin in an sich bekannter Weise das Einlaßventil durch mindestens eine Einlaßbohrung (5) in der saugseitigen Zylinderstirnwand (17) und eine an deren dem Zylinderinneren (14) zugewandten Seite zentral eingespannte, außerhalb der Einspannung frei bewegliche Membran (6) gebildet wird und der Kolben mindestens eine axial verlaufende Bohrung (8) aufweist, die mit einer an der Druckseite des Kolbens zentral eingespannten Membran (9) das Auslaßrückschlagventil bildet, die in an sich bekannter Weise in gleicher Art wie die Membran (6) an der Zylinderstirnwand (17) eingespannt ist, und daß der Kolben in seiner Endstellung bei geschlossenem Auslaßventil die Auslaßöffnung absperrt.

2. Entlüftungspumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenter (1, 2) in einem ölbad in einer Kammer (25) läuft, in die das Betätigungsende der Kolbenstange (3) des Kolbens (7) hineinreicht, die im übrigen jedoch nach außen hin abgedichtet ist.

3. Entlüftungspumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der größtmögliche Kolbenhub durch eine Anschlagfläche (11) bestimmt wird, an der der Kolben in seiner Endstellung anliegt, und daß die Anschlagfläche (11) für den Kolben an der Auslaßseite von einem freien ringförmigen Raum (20) umgeben ist, der mit dem Austritt (10) verbunden ist, wobei sich im Zentrum ein Hohlraum befindet, der zum Unterbringen der Schraubenfeder (4) dient.

4. Entlüftungspumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranen (6, 9) im Zentrum eine profilierte Ringwulst aufweisen, mittels der sie durch elastische Verformung in entsprechend profilierte Nuten der Sitzflächen lösbar geklemmt sind.

5. Entlüftungspumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß einem Exzenter (35) eine einzige Entlüftungsvorrichtung (36) zugeordnet ist (F i g. 3).

6. Entlüftungspumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß einem Exzenter (1, 2; 37) mehrere, z. B. zwei oder drei, an eine gemeinsame Entlüftungsleitung (34) angeschlossene unabhängig voneinander arbeitende Entluftungsvorrichtungen (31, 32, 33) zugeordnet sind (F i g. 1,2 und 4).