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Abstellvorrichtung für Flügelradpumpen mit kreisendem, abdichtendem
Flüssigkeitsring. Die Erfindung bezieht sich auf die In- und Außerbetriebsetzung
von Flügelradpumpen mit abdichtendem, kreisendem Flüssigkeitsring, die zum Entlüften
von Kreiselpumpen, von Heberleitungen o. dgl. dienen. Die Wasserringpumpe hat nur
während der Periode des Luftansaugens zu arbeiten. Sobald die Wasserförderung einsetzt,
ist die «'eitere Inbetriebhaltungder Wasserringpumpe unnötig, und die dauernd angetriebene
und mit Betriebswasser gefüllte Pumpe verzehrt also unnütz Energie. Die Entlüftungspumpe
aber ganz stillzusetzen, geht nicht an, da in vielen Fällen die . Pumpe stets betriebsbereit
sein muß und die Zeit zum Wiederanlassen fehlt. Falls die Entlüftungspumpe von derselben
Antriebsmaschine aus angetrieben wird, die auch die Kreiselpumpe antreibt, muß eine
lösbare Kupplung zwischen Entlüftungspumpe und Antriebsmaschine bzw. Kreiselpumpenwelle
angeordnet werden, die der Bedienung bedarf, und für die vielfach der Platz fehlt.
Der Energieverbrauch kann aber auch wesentlich herabgesetzt werden, wenn man auf
die Stillsetzung der Wasserringpumpe ganz verzichtet. plan muß nur nach erfolgtem
Absaugen der Luft die Wasserringpumpe soweit entleeren, daß das Flügelrad nicht
oder nur sehr wenig in Wasser eintaucht, da der Antrieb des Flügelrades allein ja
sehr wenig Energieverluste verursacht. Dann muß man aber eine Abführungsleitung
für das Betriebswasser der Wasserringpurnpe anordnen und muß beimWiederinbetriebsetzen
der Pumpe neues Betriebswasser zuführen. Bei manchen Anlagen, beispielsweise auf
Unterseebooten, muß das aber unbedingt vermieden werden. Nach der Erfindung wird
-eine Anordnung an der Wasserringpumpe getroffen, die das Wasser des Flüssigkeitsringes
so viel wie nötig aus dem Pumpengehäuse zu entfernen gestattet, aber dasselbe Wasser
wieder zur Pumpe zuführt, wenn wieder Luft abgesaugt werden muß. Um. dies zu erreichen,
ist mit der Wasserringpumpe ein Behälter verbunden, der beim Außerbetriebsetzen
der Pumpe das Wasser ihres Flüssigkeitsringes aufnehmen kann und es andererseits
beim Wiederinbetriebsetzen wieder in die Pumpe, beispielsweise nach der Saugseite
der Pumpe, zurückfließen läßt. An irgendeiner, Stelle dieses Kreislaufes ist ein
Abschlußorgan eingefügt, das die Leitung abzusperren oder freizugeben gestattet.
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In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
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In der Anordnung nach Fig. = wird eine Kreiselpumpe ii durch die Wasserringpumpe
12 entlüftet. Vom Gehäuse 13 dieser Pumpe führt eine Leitung 1q. nach dem
geschlossenen Behälter 16, der das Wasser . des Flüssigkeitsringes der Entlüftungspumpe
aufzunehmen vermag. Die andere Leitung 15 verbindet den Behälter 16 beispielsweise
mit der Saugseite 17, jedenfalls mit einer Stelle der Wasserringpumpe, die nicht
unter dem. Druck des Flüssigkeitsringes steht. In der Leitung i¢ ist ein Absperrorgan
18 angeordnet, das von Hand gesteuert werden kann. Nach der Erfindung wird es aber
bei dem dargestellten: Beispiel selbsttätig in Abhängigkeit vom Druck. der Kreiselpumpe
ii gesteuert, wozu der Raum unter dem Kolben ig des Absperrorganes mittels der Leitung
20 mit der Druckseite 21 der
Kreiselpumpe ii verbunden ist. In der
gezeichneten Stellung ist das Absperrorgan 18 vom Kolben ig unter Zusammenpressung
der Feder 3o nach oben gedrückt, so daß es die Leitung 14 freigibt. Von der Leitung
15 zweigt. eine ein Rückschlagventil 22 enthaltende Leitung 23 ab, die an die Saugseite
24 der Kreiselpumpe angeschlossen ist, und in der Leitung 23 ist ein Kolbenschieber
24 mit Öffnungen 25 angeordnet, der von einer Feder 26 nach unten gedrückt wird.
Die Öffnungen 25 des Kolbenschiebers sind so bemessen, daß sie zwar der Luft freien
Durchtritt gestatten; dem Wasser aber einen Widerstand bieten. Sobald also die Wasserförderung
einsetzt, wird der Kolben 24 gegen den Druck der Feder 26 nach oben geschoben und
sperrt dabei die Öffnungen 25 vollständig ab, wie dies in Fig. i dargestellt ist.
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Die Anordnung wirkt in folgender Weise Wenn das Saugrohr 27 der Kreiselpumpe
ii mit Luft angefüllt ist, sind die Kolben ig und 24 durch die Federn 30 und 26
nach unten gedrückt. Die Leitung 14 ist also durch das Absperrorgan 18 abgeschlossen,
und die Leitung 23 ist offen. Die Wasserringpumpe i2 füllt sich nun zunächst aus
dem Behälter 16 durch die Saugseite 17 an, so daß sich ein Wasserring in der Pumpe
bilden kann. Nun vermag die Pumpe Luft anzusaugen und zu fördern, und zwar geschieht
dies durch die Öffnungen 25 des Kolbenschiebers 2q., das Rohr 23, . die Leitung
15 und den Druckstutzen 28. Sobald die Luft aus der Kreiselpumpe abgesaugt ist und
die Wasserförderung einsetzt, fließt auch Wasser unter den Kolben 24, hebt diesen
an und schließt damit die Öffnungen 25 ab. Der Druck der Kreiselpumpe gelangt durch
die Leitung 2o auch unter den Kolben ig und hebt diesen an. Dadurch wird das Absperrorgan
18 so verschoben, daß die Leitung 14 freigegeben wird. Das Wasser des Flüssigkeitsringes
in der, Wasserringpumpe 12 wird nun zum größten Teil infolge der Fliehkraft durch
die Leitung 14 in den Behälter 16 gedrückt. Das Flügelrad der Wasserringpumpe taucht
also nur noch ganz wenig in Wasser ein und verbraucht dementsprechend fast keine
Energie mehr, Tritt nun von neuem Luft in der Kreiselpumpe ii auf, die von der Wasserringpumpe
entfernt werden muß, so sinkt der . Druck unter den Kolben ig und 24, so daß diese
von den Federn 30 und 26 nach unten geschoben werden: Wie oben beschrieben,
fließt wieder das Wasser aus dem Behälter 16 in die.Wasserringpumpe, bildet einen
Flüssigkeitsring; und die Pumpe saugt dann sofort die Luft aus dem Saugrohr 27 der
Kreiselpumpe durch das Rohr 23 und die Leitung 15 ab.
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Die Leitung 23 kann anstatt an das Sangrohr 27 auch an den Druckstutzen
21 der Kreiselpumpe. angeschlossen werden.
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Bei der Anordnung nach Fig. i kann immer eine kleine Wassermenge durch
Leitung 14, Behälter 16, .Leitung 15, Pumpe 12 kreisen. Die Eig. 2 zeigt eine andere
Anordnung. Bei dieser sind beide Rohrleitungen 14 und 15 mit Absperrorganen versehen.
In Leitung 14 ist das Abschlußorgan 18 angeordnet, in Leitung 15 ist der unter dem
Druck der Kreiselpumpe ii stehende Kolben ig selber als Absperrorgan ausgebildet.
Die beiden .Organe können für sich in Abhängigkeit vom Druck der Kreiselpumpe gesteuert
werden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind sie erfindungsgemäß miteinander
gekuppelt, und zwar derart, daß das eine Absperrorgan seine Leitung abschließt,
wenn das .aridere die -seine freigibt und umgekehrt. Das Saugrohr 27 ist durch die
den Kolbenschieber 24 enthaltende Leitung 23 mit dem Behälter 16 verbunden.
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Wenn Luft angesaugt werden soll, so nehmen die Kolben ig und 24 ihre
Tiefstellung ein, die Leitung 14 ist abgeschlossen. Die Wasserringpumpe, i2 füllt
sich dann zunächst aus dem Behälter 16 mit Wasser an .und fördert dann Luft durch
die Leitung 23, die Öffnungen 25, den Behälter 16, die Leitung 15 und stößt sie
durch den Druckstutzen 28 aus.
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Beim- Einsetzen der Wasserförderung durch die Kreiselpumpe ii werden
die Kolben ig und 24 gehoben, die Rohre 23 und 15 abgeschlossen, aber Rohr 14 freigegeben.
Nun kann das Wasser des Flüssigkeitsringes, .wie oben beschrieben, in den Behälter
16 austreten, so daß die Pumpe 12 ohne wesentlichen Energieverbrauch leer mitläuft.
Wenn wieder Luft angesaugt werden muß, verschwindet der Druck unter den Kolben ig.
und 24, der Federdruck überwiegt, so dä.ß die Leitung 15 und die Öff= nungen 25
freigegeben werden und die Luftabsaugung wieder beginnen kann.
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Die . Fig. 3 zeigt eine vereinfachte Anordnung, bei der der Kolben
ig die Funktion des Kolbenschiebers 24 übernimmt, wodurch die Leitung 23 und der
Kolbenschieber 24 ganz entfallen können. Der Kolben ig, der mittels der Leitung
2o unter dem Druck der Kreiselpumpe ii steht, ist. mit Öffnungen 29 versehen, die
die Luft leicht durchlassen, dem Wasser aber Widerstand bieten. Während des Luftansaugens
wird daher die Luft aus der Leitung 2o durch die Öffnungen 29 und die Leitung 15
von der Wasserringpumpe abgesaugt. Sobald aber die Wasserförderung einsetzt und
das Wasser in den Raum unter dem Kolben ig eintritt, wird dieser gegen den Druck
der Feder 30 gehoben und schließt die Leitung 15 ab, öffnet dagegen die Leitung
14 mittels des Absperrorganes 18.
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Man kann die Absperrorgane 18 und ig auch
als Dreiwegehahn
38 ausbilden, wie dies in der Fig. 4 dargestellt ist,. In der gezeichneten Stellung
verbindet der Dreiwegehahn die Leitung 14 mit dem Behälter 16. Wenn er um 9o° rechts
herumgedreht ist, verbindet er den Behälter 16 mit der Leitung 15 und der Saugseite
17 der Wasserringpumpe. Die Wirkungsweise ist im übrigen ebenso wie bei den beschriebenen
Anordnungen.
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Anstatt die Kolben i9 und 24 dem Druck, '', des Wassers der Kreiselpumpe
ii auszusetzen, kann man sie auch durch Schwimmer bewegen. In Fig. 5 ist. eine solche
Anordnung, bei der die Luft beispielsweise aus dem Druckrohr 2i der Kreiselpumpe
abgesaugt wird, dargestellt. Aus der Kreiselpumpe führt 'eine Leitung 32 an den
Boden eines Behälters 33, der unmittelbar mit dem Kolben i9 und dem Ventil 24 in
Verbindung steht. Dieses Ventil ist durch eine Stange mit dem Schwinimer 35 verbunden,
der Kolben ig wird vom Schwimmer 36 bewegt.
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Die Anordnung ist in dem Zustand dargestellt, den die Schwimmer und
Ventile haben, wenn die Kreiselpumpe nach erfolgtem Absaugen der Luft Wasser fördert.
Der Behälter 33 hat sich dann mit Wasser gefüllt, und die Schwimmer 35 und 36 haben
das Ventil 24 und den Kolben i9 angehoben, so daß die Wasserringpumpe 12 ihr Betriebswasser
nach dem Behälter 16 drücken kann und dann leer mitläuft. Wenn wieder Luft angesaugt
werden muß, so entleert sich der Behälter 33 in den Druckstutzen 21, die Schwimmer
sinken herab und stellen ihr Ventil um, so daß nach Bildung des Wasserringes in
der Entlfüftungspumpe 12 die Luft aus dem Druckstutzen 2i durch Leitung 32, Behälter
33, Ventil 24, Leitung 23, Behälter 16 und Leitung 15 abgesaugt wird.
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Um sicher zu vermeiden, daß aus dem Druckstutzen der Wasserringpumpe
beim Ausstoßen der Luft mitgerissenes Wasser verloren geht, kann man den Druckstutzen
28 durch eine Rohrleitung 31 mit dem Behälter 16 verbinden, wie dies in Fig. i durch
gestrichelte Linien dargestellt ist. Das mitgerissene Wasser wird dann in dem Behälter
wieder abgeschieden, und die Luft tritt durch den Stutzen 32 ins Freie aus. In diesem
Fall ist ein Drosselorgan 37 in der Leitung 15 erforderlich: