DE275292C

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Publication number: DE275292C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- JV! 275292 KLASSE 59 b. GRUPPE- JV! 275292 CLASS 59 b. GROUP

oder -kompressoren.or compressors.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 15. September 1912 ab.Patented in the German Empire on September 15, 1912.

Bei den bekannten Kreiselpumpen, -geblasen oder -kompressoren mit mehr als zwei Stufen fehlt die Möglichkeit, während des Betriebes die einzelnen Laufräder wahlweise so schalten zu können, daß ein Kreiselpumpensatz bei gleichbleibender Umlaufzahl und annähernd konstantem Kraftverbrauch imstande ist, Druckhöhen von beispielsweise 20 bis 80 m bei entsprechend veränderter Fördermenge zu überwinden.In the known centrifugal pumps, blowers or compressors with more than two stages there is no possibility to switch the individual impellers during operation to be able to have a centrifugal pump set with a constant number of revolutions and approximately constant power consumption is capable of pressure heights of, for example, 20 to 80 m to be overcome with a correspondingly changed delivery rate.

Die Erfindung gibt diese Möglichkeit und betrifft eine neue Schaltvorrichtung, welche die verschiedensten Schaltungen der einzelnen Laufräder gestattet. Neu ist ferner die Ausführung des Gehäuses.The invention gives this possibility and relates to a new switching device which the most varied switching of the individual wheels is permitted. The design is also new of the housing.

Die Fig. 1 bis 6 veranschaulichen die Erfindung an einer vierstufigen Pumpe bei vier verschiedenen Schaltungsmöglichkeiten. Fig. 1 und 2 zeigen die Pumpe, während Fig. 3 die Schaltvorrichtung teilweise im Schnitt, teilweise in Ansicht darstellt. Die Fig. 4 bis 6 sind Schnitte durch die Schaltvorrichtung, und zwar durch einen zu einer Pumpenstufe gehörenden Satz von Zu- und Ablaufstutzen bei verschiedenen Stellungen des beweglichen Schaltkörpers.Figures 1 through 6 illustrate the invention on a four-stage pump at four various circuit options. Figs. 1 and 2 show the pump, while Fig. 3 shows the Switching device partially in section, partially in view. Figures 4 to 6 are sections through the switching device, namely through one belonging to a pump stage Set of inlet and outlet nozzles for different positions of the movable switch body.

Mit den vier erwähnten Schaltungen lassen sich folgende Einstellungen erzielen:
i. Jedes Laufrad arbeitet für sich.The following settings can be achieved with the four circuits mentioned:
i. Each impeller works for itself.

2. Je zwei Laufräder sind hintereinandergeschaltet, so daß zwei Sätze von je zwei hintereinandergeschalteten Laufrädern parallel arbeiten.2. Two wheels are connected in series, so that two sets of two series-connected impellers work in parallel.

3. Drei Laufräder sind hintereinandergeschaltet, während die vierte Stufe für sich arbeitet. Es arbeiten somit drei Stufen mit einer Stufe parallel, d. h. man hat bei dieser Schaltung zwei gleiche Fördermengen, aber verschiedene Drucke.3. Three wheels are connected in series, while the fourth stage is for itself is working. There are thus three stages working in parallel with one stage, i. H. one has with this Switching two equal delivery rates, but different pressures.

4. Alle vier Laufräder sind hintereinandergeschaltet. 4. All four wheels are connected in series.

Der Arbeitsvorgang ist bei den vier Fällen folgender:The process is as follows in the four cases:

Example 1.

Die vier Pumpen! auf räder saugen durch die Stutzen g¹ bis g⁴ und h¹ bis &⁴ der Schaltvorrichtung (Fig. 3 und 5), die Leitungen q¹ bis qⁱ (Fig. 1 und 3, 2 und 5) und die Pumpenstutzen d¹ bis dⁱ jedes für sich Wasser an und drücken es durch die Pumpenstutzen e¹ bis e⁴ durch die Leitungen r¹ bis r⁴ den Stutzen i¹ bis i^l an der Schaltvorrichtung zu, von dem aus es über Stutzen I¹ bis Z⁴ in die Druckleitung strömt. Bei dieser Schaltung fördert die Pumpe die maximale Wassermenge, welche sie überhaupt liefern kann, während der Druck gleich dem ist, welcher von einer Stufe erzeugt wird. Die Wasserführung ist dabei in der Schaltvorrichtung für alle Einzelpumpen die gleiche, und zwar die der Fig. 5, in der der wirksame Schaltkörperquerschnitt deutlich erkennbar ist.The four pumps! Suck on wheels through the connection pieces g ¹ to g ⁴ and h ¹ to & ^{4 of} the switching device (Fig. 3 and 5), the lines q ¹ to q ⁱ (Fig. 1 and 3, 2 and 5) and the pump connection point d ¹ to d ⁱ each for itself water and press it through the pump nozzles e ¹ to e ⁴ through the lines r ¹ to r ^{4 to} the nozzles i ¹ to i ^l on the switching device, from which it flows via nozzles I ¹ to Z ⁴ flows into the pressure line. In this circuit, the pump delivers the maximum amount of water it can deliver, while the pressure is the same as that generated by one stage. The water flow in the switching device is the same for all individual pumps, namely that of FIG. 5, in which the effective switching body cross-section can be clearly seen.

Example 2.

Die Pumpenlauf räder der ersten und dritten Stufe saugen durch die Stutzen g¹ und g³ und h¹ und h^s, durch die Leitungen q¹ und q^s und die Pumpenstutzen d¹ und d^z jedes für sich Wasser an und drücken dasselbe durch dieThe pump impellers of the first and third stage suck in water through the nozzles g ¹ and g ³ and h ¹ and h ^s , through the lines q ¹ and q ^s and the pump nozzles d ¹ and d ^z, each of them drawing in water and pushing it through the

Pumpenstutzen e^x und e^s, durch die Leitungen r¹ und r^a den Stutzen i' und i^s an der Schaltvorrichtung zu, um das Wasser durch die Stutzen /e¹ und k³ und die Verbindungsleitungen s¹ und s³ den Pumpenstutzen f² und /"⁴ und dadurch dem zweiten und vierten Laufrad unter Druck zuzuführen. Diese Laufräder drücken das Wasser weiter durch die Pumpenstutzen e² und e⁴, die Leitungen r² Pump nozzles e ^x and e ^s , through the lines r ¹ and r ^a the nozzle i ' and i ^s on the switching device to the water through the nozzle / e ¹ and k ³ and the connecting lines s ¹ and s ³ the pump nozzle f ² and / " ⁴ and thus to the second and fourth impellers under pressure. These impellers push the water further through the pump nozzles e ² and e ⁴ , the lines r ²

ίο und r^l und die Schaltapparatstutzen i² und i^l und I² und /⁴ in die Druckleitung. Die Wasserförderung ist bei dieser Schaltung die Hälfte wie bei Schaltung I, während der Druck der doppelte ist, da je zwei Stufen hintereinander liegen. Die Wasserführung ist dabei im Schaltkörper auf den Ebenen der Stutzen g¹ und g³ nach Fig. 4, der Stutzen g² und g⁴ nach Fig. 6 eingestellt.ίο and r ^l and the switchgear connector i ² and i ^l and I ² and / ⁴ in the pressure line. In this circuit, the water pumping is half that of circuit I, while the pressure is twice as much, as there are two stages behind each other. The water flow is set in the switch body on the levels of the connection pieces g ¹ and g ³ according to FIG. 4, the connection pieces g ² and g ⁴ according to FIG. 6.

Example 3.

Die Pumpenlaufräder der ersten und vierten Stufe saugen durch die Stutzen g¹ und g⁴ und Ä¹ und A⁴, die Leitungen q¹ und q^l und die Pumpenstutzen d^l und d^ jedes für sich Wasser und drücken es durch die Pumpenstutzen e¹ und e⁴, die Leitungen r¹ und r⁴ den Stutzen i¹ und i* an der Schaltvorrichtung zu. Das Wasser der vierten Stufe wird von Stutzen ?'⁴ über Stutzen Z⁴ direkt in die Druckleitung geführt (Fig. 5), während das Wasser der ersten Stufe von Stutzen i¹ nach den Pumpenstutzen f² der zweiten Stufe geführt wird, deren Laufrad es unter Druck zuströmt. Das zweite Laufrad fördert das Wasser durch Pumpenstutzen e² und Leitung r² nach dem Schaltvorrichtungsstutzen i², von i² über k² (Fig. 4) und s² nach den Pumpenstutzen f³; von hier passiert das Wasser das dritte Laufrad, um von demselben über e³, r³, i³ nach I³ (Fig. 6) und weiter in die Druckleitung zu strömen. Die Fördermenge ist dabei die Hälfte der nach Schaltung I, während der Druck bei Stutzen I³ der dreifache Stufendruck, bei Stutzen Z⁴ der einfache Stufendruck ist. Die Wasserführung geschieht dabei in der Schaltvorrichtung auf der Ebene der Stutzen g¹ und g² nach Fig. 4, bei letzterer bleibt jedoch die Verbindung der Stutzen g² und h² unbenutzt. Auf der Schaltebene g⁸ ist der Querschnitt der Fig. 6 wirksam. Für die vierte Pumpenstufe, die einzeln arbeitet, ist Fig. 5 maßgebend.The pump impellers of the first and fourth stages suck water through the nozzles g ¹ and g ⁴ and Ä ¹ and A ⁴ , the lines q ¹ and q ^l and the pump nozzles d ^l and d ^ each of them and push it through the pump nozzles e ¹ and e ⁴ , the lines r ¹ and r ^{4 to} the connection pieces i ¹ and i * on the switching device. The fourth stage water is supplied by nozzles? ' ⁴ passed directly into the pressure line via nozzle Z ⁴ (FIG. 5), while the water of the first stage is passed from nozzle i ¹ to the pump nozzle f ^{2 of} the second stage, the impeller of which it flows under pressure. The second impeller conveys the water through the pump connector e ² and line r ² to the switching device connector i ² , from i ² via k ² (FIG. 4) and s ² to the pump connector f ³ ; from here the water passes the third impeller in order to flow from the same via e ³ , r ³ , i ³ to I ³ (Fig. 6) and further into the pressure line. The delivery rate is half of that according to circuit I, while the pressure at connection I ^{3 is} three times the stage pressure, and at connection Z ^{4 it is} the single stage pressure. The water flow takes place in the switching device on the level of the connection pieces g ¹ and g ² according to FIG. 4, in the latter, however, the connection of the connection pieces g ² and h ² remains unused. The cross section of FIG. 6 is effective on the switching plane g ^8. For the fourth pump stage, which works individually, FIG. 5 is decisive.

Example 4.

Das Pumpenlaufrad der ersten Stufe saugt durch die Stutzen g¹ und h¹, die Leitung q¹ und den Pumpenstutzen d¹ das Wasser an, drückt es durch den Stutzen e¹ und die Leitung r¹ nach dem Schaltvorrichtungsstutzen i^L und von hier zum Stutzen k¹ (Fig. 4), dann durch die Leitung s¹ nach f² und dem zweiten Laufrad, dem es unter Druck zuströmt. Dieses Laufrad steigert den Druck und fördert das Wasser über Pumpenstutzen e², Stutzen i² und k² (Fig. 4) und Leitung s² sowie Pumpenstutzen f^s dem dritten Laufrad zu. Nach weiterer Drucksteigerung im dritten Laufrad wird das Wasser von demselben über Pumpenstutzen e³. Leitung r³ nach Stutzen i³ und k³ (Fig. 4) und nun durch Leitung s³ nach Stutzen f^ und dem vierten Laufrad gedrückt. In der vierten Stufe steigert sich der Druck nochmal, worauf das Wasser über Pumpenstutzen e^l, Leitung y⁴, Stutzen t⁴ und /⁴ (Fig. 6) in die Druckleitung fließt. Die Fördermenge ist bei dieser Schaltung ein Viertel derjenigen nach Schaltung I, während der Druck dem vierfachen Stufendruck gleichkommt. Die Wasserführung geschieht dabei im Schaltapparat auf der Ebene g¹ nach Fig. 4, auf den Ebenen g² und g³ nach Fig. 4, jedoch ohne Benutzung der Verbindung zwischen den Stutzen g² und g³ und h² und h³, sowie auf der Schaltebene g⁴ der letzten Stufe nach Fig. 6. .The pump impeller of the first stage sucks in the water through the nozzles g ¹ and h ¹ , the line q ¹ and the pump nozzle d ¹ , pushes it through the nozzle e ¹ and the line r ¹ to the switching device nozzle i ^L and from here to the nozzle k ¹ (Fig. 4), then through line s ¹ to f ² and the second impeller, to which it flows under pressure. This impeller increases the pressure and conveys the water to the third impeller via pump nozzles e ² , nozzles i ² and k ² (FIG. 4) and line s ² and pump nozzles f ^s. After a further increase in pressure in the third impeller, the water is drawn from the same via pump nozzle e ³ . Line r ³ after connector i ³ and k ³ (Fig. 4) and now ^{pushed through line s 3} after connector f ^ and the fourth impeller. In the fourth stage, the pressure increases again, whereupon the water flows into the pressure line via pump connection e ^l , line y ⁴ , connection t ⁴ and / ⁴ (FIG. 6). In this circuit, the delivery rate is a quarter of that according to circuit I, while the pressure is equal to four times the stage pressure. The water flow takes place in the switching device on level g ¹ according to FIG. 4, on levels g ² and g ³ according to FIG. 4, but without using the connection between the connection pieces g ² and g ³ and h ² and h ³ , as well on the switching level g ^{4 of} the last stage according to FIG. 6..

Zur Einstellung einer der vier Schaltungen wird der Schaltkörper oder -kolben p im Zylinder b achsial verschoben. Dabei werden die mit m, n, 0, t bezeichneten, den Fig. 4, 5, 6 entsprechenden Querschnitte der Reihe nach wirksam. Die Querschnitte m, n, 0, t sind in den Kolben j> eingearbeitet. Da die Schaltungen mit einem Schaltkörper möglich sind, können die verschiedenen Einstellungen mit einer einzigen Steuer- bzw. Schaltvorrichtung ohne Zeitverlust und absolut sicher von einem Mann bewirkt werden. Die Schaltvorrichtung besitzt die gleiche Anzahl mit Stutzen versehener Anschlußebenen und Gruppen von Leitquerschnitten am Schaltkörper, wie die Pumpe Stufen hat. Für jede Schaltebene sind so viel Schaltquerschnitte m, n, 0, t nötig, als Schaltungen vorgenommen werden sollen. Die Erfindung kann sowohl für rotierende Stufenpumpen, wie Gebläse, Kompressoren usw., Verwendung finden. Ferner kann eventuell die ganze Schaltvorrichtung mit der Pumpe zusammengebaut werden, wobei die Leitungen durch Kanäle ersetzt werden. Die Pumpen bzw. Gebläse oder Kompressorgehäuse unterscheiden sich in der Ausführung gegenüber den bisher bekannten darin, daß jede Stufe je einen Druckstutzen e und alle, außer der ersten, zwei Saugstutzen d und f bzw. entsprechende Kanäle besitzt.For setting one of the four circuits of the switching body or piston P in the cylinder b is displaced axially. The cross-sections marked with m, n, 0, t and corresponding to FIGS. 4, 5, 6 are effective one after the other. The cross-sections m, n, 0, t are incorporated into the piston j> . Since the circuits are possible with a switch body, the various settings can be made with a single control or switching device without loss of time and absolutely safely by one man. The switching device has the same number of connection levels provided with nozzles and groups of conductive cross-sections on the switching body as the pump has steps. For each switching level, as many switching cross-sections m, n, 0, t are necessary as switching operations are to be carried out. The invention can be used both for rotating stage pumps, such as fans, compressors, etc. Furthermore, the entire switching device can possibly be assembled with the pump, the lines being replaced by channels. The design of the pumps or blowers or compressor housings differ from those previously known in that each stage has a pressure port e and all, except for the first, two suction ports d and f or corresponding channels.

Claims

Patent-to sayings:

i. Switching device for centrifugal pumps, fans or compressors consisting of more than two stages, characterized in that a switching device in a cylinder (b)

body (ft) is arranged axially displaceable, which is provided for each machine stage with the number of differently shaped switching cross-sections (m, n, o, i) corresponding to the number of stages, the suitable nozzle (g, h, i, k, I) on the cylinder Connect (δ) to the suction and pressure ports of the stages.

2. Switching device according to claim i, characterized in that the housing for the first stage of the pump, fan or compressor with, as usual, each one suction and pressure nozzle, but for the other stages with one pressure and two or one forked suction nozzle each is provided.

1 sheet of drawings.