DE3339679A1

DE3339679A1 - Entlueftungseinrichtung fuer kreiselpumpen

Info

Publication number: DE3339679A1
Application number: DE19833339679
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Ing. 7100 Heilbronn Hanselmann
Original assignee: Gebr Bachert & Co Feuerwehrgeraetefabriken GmbH; Bachert & Co Feuerwehrger GmbH; Gebr Bachert & Co Feuerwehrgeraetefabriken 7107 Bad Friedrichshall GmbH
Current assignee: Iveco Magirus AG
Priority date: 1983-11-02
Filing date: 1983-11-02
Publication date: 1985-05-09

Description

Firma Gebr. Bachert P 83 101

GmbH & Co. _{2 g}

Feuerwehrgerätefabriken ^*¹ '

Kocherwaldstr. 17

7107 Bad Friedrichshall

Entlüftungseinrichtung für Kreiselpumpen

Die Erfindung betrifft eine Entlüftungseinrichtung für Kreiselpumpen, insbesondere Feuerlösch-Kreiselpumpen, mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten, gattungsbestxmmenden Merkmalen.

Als Feuerlöschpumpen, die fest in einem Löschfahrzeug installiert oder als transportables Aggregat in einem solchen mitführbar sind, werden vielfach Kreiselpumpen eingesetzt, die bei fester Installation in der Regel vom Fahrzeugmotor, bei transportabler Gestaltung des Pumpenaggregats von einem eigens dafür vorgesehenen Motor angetrieben werden. Vom Motor des Löschfahrzeuges angetriebene Kreiselpumpen sind vielfach im Frontbereich des Fahrzeuges vor dessen Motorraum frei zugänglich angeordnet, wo sie extremen Temperaturunterschieden und im Winter oftmals extremen Kälteeinwirkungen ausgesetzt sind.

Da die für die Brandbekämpfung geeigneten Kreiselpumpen, die eine hohe Förderleistung und einen hohen Wirkungsgrad haben sollen, für sich gesehen, in der Regel als

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nicht selbstansaugende Pumpen ausgebildet sind, müssen solche Kreiselpumpen mit einer Entlüftungseinrichtung versehen sein, die zumindest in einer einleitenden Betriebsphase Luft aus dem Ansaugraum der Kreiselpumpe ansaugt, damit das Fördermedium - Löschwasser - in die Kreiselpumpe eintreten und deren Ansaugraum so weit auffüllen kann, bis die Kreiselpumpe selbstsaugend arbeitet und die. Entlüftungseinrichtung abgeschaltet werden kann. Im Rahmen solcher Entlüftungseinrichtungen sind grundsätzlich Pumpen beliebigen Typs geeignet, die in möglichst kurzer Zeit das für eine wirksame Entlüftung der Kreiselpumpe erforderliche Vakuum erzeugen können, z.B. Verdrängerpumpen wie Kolbenpumpen, Kapselschieberpumpen, Membranpumpen, Flügelpumpen, Rotationskolbenpumpen oder Flüssigkeitsringpumpen. Die Verwendung von Flüssigkeitsringpumpen ist dabei besonders zweckmäßig, da diese in kürzester Zeit ein über 90 %-iges Vakuum erzeugen können, wegen ihrer einfachen Bauart nicht störanfällig sind und ihr Antrieb auf einfache Weise vom Antrieb der Kreiselpumpe abgeleitet bzw. mit diesem gekoppelt werden kann.

Bei bekannten Entlüftungseinrichtungen dieser Art ist der Saugraum der Kreiselpumpe direkt an die Saugseite der Entlüftungseinrichtung vorgesehenen Verdrängerpumpe angeschlossen. In der einleitenden Betriebsphase der Kreiselpumpe, in der auch die Verdrängerpumpe arbeitet, kann daher in dem von der Verdrängerpumpe angesaugten Luftstrom mitgeführtes Löschwasser in die Verdrängerpumpe gelangen und sich zumindest teilweise in dieser niederschlagen. Da die Verdrängerpumpe durch im Löschwasser enthaltene Verunreinigungen verschmutzt werden kann, muß sie, um ihre Funktionsbereitschaft zu gewährleisten, in nicht zu großen Zeitabständen, d.h. nach einer nicht zu hohen Zahl von Einsatzfällen gründlich gewartet werden. In die Verdrängerpumpe gelangtes Wasser kann unter kalten Witte-

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rungsbedingungen, insbesondere bei Pumpaggregaten, die im Frontbereich des Fahrzeuges, außerhalb des Motorraums des Fahrzeugs installiert sind, im Verlauf einer Fahrt zum Einsatzort auch sehr leicht gefrieren und damit die Funktionsbereitschaft des Pumpenaggregats insgesamt gefährden. Um der Gefahr eines solchen Einfrierens der Entlüftungspumpe zu begegnen, werden im Rahmen bekannter Entlüftungseinrichtungen für Feuerlösch-Kreiselpumpen vielfach Flüssigkeitsringpumpen verwendet, die mit einem Frostschutzmittel als Betriebsmedium, z.B. mit Glysantin arbeiten, das in einem weiten Temperaturbereich bis herunter zu"-40 C die Betriebsbereitschaft der Flüssigkeitsringpumpe gewährleistet. Hierdurch kann im Prinzip für alle denkbaren Einsatzfälle die erforderliche Betriebsbereitschaft des Feuerlösch-Pumpenaggregats insgesamt gewährleistet werden. Zu beachten ist jedoch, daß bei einer Flüssigkeitsringpumpe deren frostgeschütztes Betriebsmedium von Zeit zu Zeit quantitativ durch neues Betriebsmedium ersetzt werden muß, wobei davon auszugehen 1st daß dies nach etwa 10 Einsätzen erforderlich ist. Dies rührt daher, daß bei Flüssigkeitsringpumpen, die in bekannter Funktionsverbindung direkt an den Saugraum der Kreisel pumpe angeschlossen sind, das Betriebsmedium im Verlauf eines Entlüftungsvorganges einen Teil des im Entlüftungsgasstrom mitgeführten Wassers aufnimmt und dadurch mit jeder Entlüftungsbetriejosphase, im Ergebnis also mit jedem Einsatz der Feuerlösch-Kreiselpumpe zunehmend verdünnt wird. Auch eine mit e^ner Flüssigkeitsringpumpe, die mit Frostschutzmittel betrieben wird, ausgerüstete Entlüftungseinrichtung einer Feuerlösch-Kreiselpumpe erfordert daher, um einen hinreichenden Frostschutz zu erzielen, Wartungen in einer mit der Einsatzhäufigkeit korrelierten Anzahl.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Entlüftungseinrichtung für Kreiselpumpen zu schaffen, die, abgesehen von turnusmäßigen Inspektionen, wartungsfrei ist und dadurch in allen denkbaren Fällen die Funktionsbereitschaft der Kreiselpumpe garantiert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.

Ein hiernach in dem vom Saugraum der Kreiselpumpe zur Saugseite der Verdrängerpumpe führenden Strömungspfad vorgesehener Flüssigkeitsabscheider für das Fördermedium der Kreiselpumpe, der verhindert, daß Fördermedium in die Verdrängerpumpe gelangen bzw. sich mit dem Betriebsmedium einer zur Entlüftung eingesetzten Flüssigkeitsringpumpe vermischen und dieses verdünnen kann, ist mit einfachen konstruktiven Mitteln realisierbar, wobei durch den Abscheider bedingte Mehrkosten durch die Vermeidung von Wartungsarbeiten - im Falle einer Entlüftungseinrichtung mit Flüssigkeitsringpumpe auch durch die Einsparungen an Betriebsmedium - überkompensiert werden, so daß die erfindungsgemäße Einrichtung auch wirtschaftlicher ist als die in jedem Falle mit einem Wartungsbedarf behafteten, nur unwesentlich einfacher aufgebauten Entlüftungseinrichtungen bekannter Bauart.- Dies gilt auch für die gemäß Anspruch 2 gestaltete bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Entlüftungseinrichtung, deren spezifischer Vorteil darin besteht, daß ein durch Mitnahme von Betriebsmedium einer zur Entlüftung eingesetzten Flüssigkeitsringpumpe in deren Ausgangsluftstrom bedingter Betriebsmediumverlust, weitestgehend vermieden wird. Dadurch wird gewährleistet, daß die Flüssigkeitsringpumpe auch noch nach einer Vielzahl von Einsatzfällen mit konstant hoher Saugleistung arbeitet.

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Durch die Merkmale des Anspruchs 3 wird erreicht, daß die zum Fördermedium-Abscheider führende Absaugleitung selbsttätig abgesperrt wird, sobald der Ausgangsdruck der Kreiselpumpe einen Wert erreicht hat, bei dem diese mit Sicherheit selbstansaugend arbeitet. Die Menge des von dem Abscheider aufzunehmenden Fördermediums wird dadurch in vorteilhafter Weise minimiert*

Durch die Merkmale des Anspruchs 4 wird für den Normalbetrieb der Pumpe erreicht, daß sich der Fördermedium-Abscheider selbsttätig entleeren kann, wenn die einleitende Entlüftungs-Betriebsphase der Pumpe abgeschlossen ist, wobei durch die Merkmale des Anspruchs 5 eine vorteilhaft einfache Möglichkeit der Ansteuerung eines zur Steuerung des Fördermediumablaufs vorgesehenen Magnetventils angegeben ist, dessen Funktionsstellungen zu denjenigen des gemäß Anspruch 3 vorgesehenen Zustrom-Steuerventils gerade komplementär sind.

Durch die Merkmale des Anspruchs 6 wird zusätzliche Sicherheit im Sinne einer bedarfsgerechten Entleerung des Fördermedium-Abscheiders für den Fall erreicht, daß die Kreiselpumpe, insbesondere im Lenz-Betrieb, oder weil in der Saugleitung ein Leck ist, nicht den Füllstand mit Fördermedium erreicht, der für den selbstsaugenden Betrieb der Kreiselpumpe erforderlich ist und deshalb ständig der Entlüftung^betrieb der Hilfspumpe aufrechterhalten wird und dadurch im Laufe der Zeit eine überhöhte Menge von Fördermedium von dem Abscheider aufzunehmen wäre, dieser dadurch auf einen zunehmend höhe** ren Füllstand gelangen und die Gefahr bestehen würde, daß Fördermedium in die Verdrängerpumpe überströmen könnte und - eine Ausbildung der Verdrängerpumpe als Flussig-

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keitsringpumpe vorausgesetzt - deren Betriebsmedium verdünnen würde.

Dabei ist es wiederum vorteilhaft, wenn, wie durch die Merkmale des Anspruchs 7 vorgesehen, mit dem Öffnen des Auslaßventils des Abscheiders dessen Zustrom-Steuerventil abgesperrt wird, damit nicht noch mehr Fördermedium in den Abscheider gelangen kann.

Weiter ist es vorteilhaft, wenn, wie durch die Merkmale des Anspruchs 8 realisierbar, das Auslaßventil des Abscheiders für eine Mindestzeitspanne geöffnet bleibt, in der so viel Fördermedium aus dem Abscheider abfließen kann, daß dieser nicht ständig an seiner Kapazitätsgrenze betrieben werden muß.

Durch die Merkmale des Anspruchs 9, gegebenenfalls in Kombination mit denjenigen des Anspruchs 10 ist eine konstruktiv besonders vorteilhafte integrierte Bauweise des Abscheiders und des zur quantitativen Rückgewinnung des Betriebsmediums einer als Flüssigkeitsringpumpe ausgebildeten Entlüftungspumpe vorgesehenen Auffangbehälters sowie der zur Steuerung des Entlüftungsbetriebes vorgesehenen Magnetventile angegeben, so daß diese Baueinheit der erfindungsgemäßen Entlüftungseinrichtung bequem im Motorraum eines Löschfahrzeuges untergebracht werden kann.

Durch die Merkmale des Anspruchs 11 ist eine strömungstechnisch günstige Anordnung der Mündung des Einlaßstutzens angegeben, über die das Luft-Fördermedium-Gemisch in den Abscheider einströmt.

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Durch die Merkmale des Anspruchs 12 wird zusätzliche Sicherheit für den Fall einer Fehlfunktion des elektrischen Steuerkreises für die im Rahmen der erfindungsgemäßen Entlüftungseinrichtung vorgesehenen Magnetventile erreicht.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines speziellen Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Entlüftungseinrichtung in vereinfachter, schematischer Blockschaltbilddarstellung, und

Fig. 2 bauliche Einzelheiten der im Rahmen der Entlüftungseinrichtung gemäß Fig. 1 vorgesehenen Flüssigkeitsabscheider und des zur Steuerung des Entlüftungsbetriebes vorgesehenen elektrohydraulischen Schaltkreis.

Die in der Fig. 1, auf deren Einzelheiten ausdrücklich verwiesen sei, dargestellte, erfindungsgemäße Entlüftungseinrichtung 10 für eine speziell als Feuerlöschpumpe einsetzbare Kreiselpumpe 11, die, für sich allein gesehen, nicht selbstansaugend ist, umfaßt eine als Flüssigkeitsringpumpe 12 ausgebildete Vakuumpumpe, mittels derer der Ansaugraum der Kreiselpumpe 11, in den die Saugleitung 13 mündet, über die der Kreiselpumpe 11 das Fördermedium - Wasser - zuströmt, zumindest in einer anfänglichen Betriebsphase der Kreiselpumpe 11 entlüftbar ist; das Fördermedium kann dadurch unter dem Einfluß mindestens des Atmosphärendruckes und gegebenenfalls des in einem Vorratsbehälter herrschenden hydrostatischen Druckes in den Saugraum der Kreiselpumpe 11 ein-

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strömen und diesen soweit auffüllen, bis die Kreiselpumpe 11 in ihren selbstansaugenden Betriebszustand gelangt ist und die Flüssigkeitsringpumpe 12 abgeschaltet werden kann.

Die Flüssigkeitsringpumpe 12 ist mittels zweier Reibräder 14 und 16/ die auf den zueinander parallelen Antriebswellen 17 bzw. 18 der Flüssigkeitsringpumpe 12 bzw. der Kreiselpumpe 11 sitzen, antreibbar. Das Gehäuse 19 der Flüssigkeitsringpumpe 12 ist um eine gegenüber der Achse ihrer Antriebswelle 17 seitlich versetzt angeordnete Achse auf- und abschwenkbar oder radial zur zentralen Längsachse 21 der Antriebswelle 18 der Kreiselpumpe 11 auf- und abverschiebbar angeordnet. In der dem Saugbetrieb der Flüssigkeitsringpumpe 12 zugeordneten Grundstellung ihres Gehäuses 19 sind die Reibräder und 16 der Flüssigkeitsringpumpe 12 bzw. der Kreiselpumpe 11 in reibungsschlüssigem Eingriff miteinander gehalten, wodurch auf einfache Weise der Antrieb der Flüssigkeitsringpumpe 12 von demjenigen der Kreiselpumpe 11 abgeleitet ist.

Die situationsgerechte Abschaltung der Flüssigkeitsringpumpe 12 erfolgt selbsttätig in Abhängigkeit von dem mit zunehmendem Füllungsgrad des Saugraumes der Kreiselpumpe 11 zunehmenden Ausgangsdruck derselben. Der Ausgangsdruck der Kreiselpumpe 11 wird auf einen Hydrozylinder 24, dessen Gehäuse fest mit demjenigen der Kreiselpumpe 11 verbunden ist und dessen Kolben am Gehäuse 19 der Flüssigkeitsringpumpe 12 angreift. Wenn der Ausgangsdruck der Kreiselpumpe 11 einen vorgegebenen Schwellenwert von z.B. 3 bar erreicht bzw. überschreitet, wird der Kolben 26 des Hydrozylinders

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gegen die Wirkung einer nicht dargestellten Rückstellfeder verschoben und dadurch die Flüssigkeitsringpumpe 12 angehoben und ihr Antriebsreibrad 14 außer Eingriff mit dem Reibrad 16 der Kreiselpumpe 11 gebracht. Fällt der Druck in der Kreiselpumpe 11 wieder ab, so wird der Hydrozylinder 24 wieder entspannt und die Reibräder 14 und 16 der Flüssigkeitsringpumpe 12 bzw. der Kreiselpumpe 11 gelangen wieder in reibungsschlüssigen Eingriff miteinander. Der Schwellenwert des Ausgangsdrukkes der Kreiselpumpe 11, bei dessen Überschreiten oder Unterschreiten die Flüssigkeitsringpumpe 12 abgeschaltet bzw. wieder eingeschaltet werden soll, kann durch zweckgerechte Einstellung der Vorspannung der Rückstellfeder des Hydrozylinders 24 vorgegeben werden.

Als Betriebsmedium für die Flüssigkeitsringpumpe 12
wird ein konzentriertes Frostschutzmittel, z.B. Glysantin, verwendet, mit dem die Flüssigkeitsringpumpe 12
im Temperaturbereich von -40°C bis 90°C zuverlässig
arbeitet. Dieses Betriebsmedium kann aus einem im Gehäuse 19 der Flüssigkeitsringpumpe 12 untergebrachten, nicht dargestellten Vorratsbehälter bedarfsgerecht ergänzt werden bzw. nachströmen.

Im Entlüftungsbetrieb der Flüssigkeitsringpumpe 12 gelangt die aus der Kreiselpumpe 11 abgesaugte Luft,
von der auch ein Teil des in d^e Kreiselpumpe 11 einströmenden Fördermediums mitgenommen wird, über eine
Absaugleitung 27 zum Eingang 28 eines vakuumdicht ausgebildeten Abscheiders 29, der, wie im folgenden noch
näher erläutert werden wird, so ausgebildet ist, daß
in ihm das mitgeführte Fördermedium praktisch quantitativ zurückgehalten wird. Die aus dem Abscheider 29

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abströmende, trockene Luft gelangt über einen Ausgang 31 des Abscheiders 29 in eine Ansaugleitung 32, die zur Saugseite der Flüssigkeitsringpumpe 12 führt.

Die aus der Flüssigkeitsringpumpe 12 abströmende Luft, von der wiederum Betriebsmedium der Flüssigkeitsringpumpe 12 mitgerissen wird, gelangt über eine Abströmleitung 33 in einen ebenfalls als Abscheider ausgebildeten, oberhalb der Flüssigkeitsringpumpe 12 bzw. oberhalb ihres Vorratsbehälters angeordneten Auffangbehälter 34, in dem das von der abströmenden Luft mitgenommene Betriebsmedium quantitativ zurückgehalten wird, und aus diesem Abscheider 34 über eine Ausgangsleitung 23 ins Freie.

Das in dem Auffangbehälter 34 zurückgehaltene Betriebsmedium der Flüssigkeitsringpumpe 12 kann - entweder über die Abströmleitung 33 oder über eine nicht dargestellte Rücklaufleitung - zurück zur Flüssigkeitsringpumpe 12 bzw. zu deren Vorratsbehälter abfließen.

In dem in den Entlüftungsstrompfad 27, 32 eingeschalteten Abscheider 29 zurückgehaltenes Fördermedium kann über ein Auslaßventil 36, mittels dessen eine Ablaufleitung 37 des Abscheiders 29 während einer Entlüftungsphase der Kreiselpumpe 11 vakuumdicht abgesperrt ist, bedarfsgerecht abgelassen werden.

Durch den insoweit erläuterten Aufbau und die damit verknüpften funktionellen Eigenschaften der Entlüftungseinrichtung 10 wird vermieden, daß Fördermedium aus der Kreiselpumpe 11 mit dem Arbeitsmedium der Flüssigkeitsringpumpe 12 in Kontakt gelangen und dieses

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gleichsam verdünnen könnte und darüber hinaus erreicht, daß ein für die Flüssigkeitsringpumpe 12 einmal vorgesehener Vorrat von Arbeitsmedium vollständig, d.h. abgesehen von unvermeidbaren, in praxi jedoch vernachlässigbaren Leckverlusten, erhalten bleibt und insoweit völlige Wartungsfreiheit der Flüssigkeitsringpumpe i 2 und des Pumpenaggregats 11, 12 insgesamt erzielt.

Im Hinblick auf eine Optimierung der Funktion der Entlüftungseinrichtung 10 sind erfindungsgemäß weiter die folgenden schaltungstechnischen und konstruktiven Maßnahmen vorgesehen:

Die von der Kreiselpumpe 11 zum Abscheider 29 führende Absaugleitung 27 wird mittels eines Zustrom-Steuerventils 38, selbsttätig gesteuert, freigegeben bzw. abgesperrt. Dieses Zustrom-Steuerventil 38 ist beim dargestellten, speziellen Ausführungsbeispiel als vakuumdichtes 2/2-Wege-Magnetventil ausgebildet, dessen Grundstellung die Durchflußstellung und dessen erregte Stelluna die Sperrstellung ist.

Zur funktionsgerechten Ansteuerung des Zustrom-Steuerventils 38 ist ein auf den Ausgangsdruck der Kreiselpumpe 11 ansprechender Druckschalter 22 vorgesehen, dessen Grundstellung die Offen-Steilung ist. Der Druckschalter 22 schließt, wenn der Ausgangsdruck der Kreiselpumpe einen für deren Übergang in den selbstansaugenden Betrieb charakteristischen Schwellenwert überschreitet und öffnet wieder, wenn dieser Schwellenwert wieder unterschritten wird.

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Bei geschlossenem Druckschalter 22 ist die Steuerwicklung des Zustrom-Steuerventils 38 mit der Ausgangsspannung der Fahrzeugbatterie des mit dem Pumpenaggregat 11, 12 ausgerüsteten Löschfahrzeuges beaufschlagt und dadurch der Abscheider 29 gegen die Kreiselpumpe 11 abgesperrt, sobald diese den Löschbetriebszustand erreicht hat, in dem - mittels des Hydrozylinders 24 - die Flüssigkeitsringpumpe 12 außer Funktion gesetzt ist.

Durch die ventilgesteuerte Absperrung des Abscheiders 29 gegen den Saugraum der Kreiselpumpe 11 wird die im Abscheider 29 allenfalls zurückzuhaltende Menge von Fördermedium auf ein nxedrigstmogliches Maß reduziert, mit der günstigen Folge, daß der Abscheider 29 als entsprechend klein bauendes Funktionsteil der Entlüftungseinrichtung 10 realisiert sein kann.

Gleichzeitig mit dem Zustrom-Steuerventil 38 ist mit der über den - geschlossenen - Druckschalter 22 geleiteten Ausgangsspannung der Fahrzeugbatterie das ebenfalls als vakuumdichtes 2/2-Wege-Magnetventil ausgebildete Auslaßventil 36, dessen Grundstellung die Sperrstellung ist, in seine Durchflußstellung gesteuert, in welcher in dem Abscheider 29 zurückgehaltenes Fördermedium der Kreiselpumpe über die Ablaufleitung 37 aus dem Abscheider abfließen kann — entweder ins Freie, oder in einen eigens vorgesehenen, nicht dargestellten Auffangbehälter. Die ihrem Aufbau nach identischen Magnetventile 38 und 36 sind also stets in alternative Schaltstellungen gesteuert, d.h. das Auslaßventil 36 ist gesperrt, wenn das Zustrom-Steuerventil 38 offen ist und umgekehrt; sobald der den Förderbetrieb der Kreiselpumpe 11 einleitende Entlüftungsvorgang abgeschlossen ist, kann Fördermedium über das nunmehr offene Auslaßventil 36 abströmen.

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Typische Werte des Ausgangsdruckes der Kreiselpumpe 11, bei denen der Druckschalter 22 anspricht, der, je nach Pumpentyp auf verschiedene Schwellenwerte einstellbar ist, liegen zwischen 1 und 2 bar über Atmosphärendruck.

Im Löschbetrieb der Kreiselpumpe 11, in dem diese mit Drehzahlen um 3000 U/min und hohem Ausgangsdruck arbeitet, wird der Schwellenwert des Ausgangsdruckes, bei dem der Druckschalter 22 anspricht und damit das Zustrom-Steuerventil 38 gesperrt wird, je nach Saughöhe in ca. 10 bis 30 Sekunden erreicht. Die in dieser Zeitspanne vom Abscheider 29 aufzunehmende Fördermediummenge ist gering und beträgt bei ordnungsgemäßem Funktionszustand des Pumpenaggregats 11, 12 nur einige cm . Diese geringe Flüssigkeitsmenge kann von dem Abscheider 29, der auf ein maximales Aufnahmevolumen von beispielsweise 0,7 bis 1,5 1 ausgelegt ist, aufgenommen werden, ohne daß die geringste Gefahr besteht, das Fördermedium in die Ausgangsleitung 32 des Abscheiders übertreten und mit dem Arbeitsmedium der ° Flüssigkeitsringpumpe in Kontakt gelangen kann.

Wird jedoch die Kreiselpumpe 11, z.B. um einen überfluteten Kellerraum leerzupumpen, im Lenz-Betrieb eingesetzt, d.h. mit niedrigem Ausgangsdruck betrieben, der nur geringfügig größer ist als der Atmosphärendruck, mit der Folge, daß der Druckschalter 22 nicht anspricht und der weiteren Folge, daß das Zustrom-Steuerventil ständig in seiner Grundstellung - der Durchflußstellung · und das Auslaßventil 36 des Abscheiders 29 in seiner der Sperrstellung entsprechenden Grundstellung verharrt, so kann sich, wenn ein solcher Lenz-Betrieb, in dessen

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Verlauf auch die Flüssigkeitsringpumpe 12 arbeitet, über längere Zeit aufrechterhalten werden muß, in dem Abscheider 29 eine erheblich größere Flüssigkeitsmenge ansammeln, die, um ein überlaufen des Abscheiders 29 zu vermeiden, von Zeit zu Zeit abgelassen werden muß.

Zu diesem Zweck ist an dem Abscheider 29 ein auf dessen Füllstand ansprechender Schalter 39 vorgesehen, der, wenn die Füllstandshöhe im Abscheider 29 einen als kritisch erachteten Wert erreicht, schließt, un dadurch über einen zweiten, vom Ansprechen des Druckschalters 22 unabhängigen Strompfad die Beaufschlagung der Steuerwicklungen der Magnetventile 38 und 36 vermittelt, wodurch der Abscheider 29 gegen die Kreiselpumpe 11 abgesperrt und seine Ablaufleitung 37 freigegeben wird.

Der auf den Füllstand im Abscheider 29 ansprechende Schalter 29 ist, wie am besten aus der schematischen Darstellung der Fig. 2, auf deren Einzelheiten nunmehr ebenfalls verwiesen sei, ersichtlich, als Schwimmer- * schalter ausgebildet, dessen Schwimmer 41 über einen Schwenkarm 42 den Arbeitskontakt 43 des Schalters 39 schließt, wenn im Abscheider 29 die Füllstandshöhe h erreicht ist, die etwa einem Drittel der Gesamthöhe H des Abscheiders 29 entspricht. ■

In die vom Schwimmerschalter 39 ausgehende Steuerleitung 44, von der die zu den Steuerwicklungen der Magnetventile 38 und 36 weiterführenden Steuerleitungen abzweigen, ist ein abfallverzögertes Zeitglied 46 geschaltet, z.B. ein Zeitrelais, dessen Funktion darin besteht, die den Magnetventilen 38 und 36 zugeführten Steuerspannungen

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für eine definierte Zeitspanne anstehen zu lassen, die so bemessen ist, daß eine hinreichend große Flüssigkeitsmenge aus dem Abscheider 29 abströmen kann und das mit dem Absinken des Flüssigkeitsspiegels im Abscheider 29 verknüpfte öffnen des Schwimmerschalterkontakts 43 nicht sofort wieder zu einem Umschalten der Magnetventile in deren mit dem Lenz- bzw. Entlüftungsbetrieb verknüpfte Stellungen führt. Eine solche verzögerte Umschaltung der Steuermagnetventile 38 und kann auch durch Verwendung eines Schwimmerschalters mit zweckentsprechenden Hystereseeigenschaften erzielt werden.

Der Abscheider 29 für das Fördermedium der Kreiselpumpe 11 und der Auffangbehälter 34 für das Betriebsmedium der Flüssigkeitsringpumpe 12 sind, wie in der Fig. 2 schematisch dargestellt, in einem gemeinsamen, z.B. zylindrischen Gehäuse 47 untergebracht und durch eine Wand 48 vakuumdicht gegeneinander abgetrennt. Das Volumen des Abscheiders 29 beträgt in typischer Auslegung 1 1 und ist etwa doppelt so groß wie dasjenige des AuT-fangbehälters 34.

Sowohl im Abscheider 29 als auch im Auffangbehälter sind als Lochbleche ausgebildete Prallplatten 4 9 vorgesehen, deren Öffnungen 51 in Strömungsrichtung des jeweiligen Luft-Flüssigkeits-Gemischstromes gesehen, seitlich gegeneinander versetzt sind, so daß ein Labyrinth vorhanden ist, an dessen Leitblechen sich die jeweils zurückzuhaltende Flüssigkeit - Fördermedium bzw. Arbeitsmedium - quantitativ niederschlagen kann, wobei die Prallplatten auch eine Neigung und/oder eine wellige Profilierung haben können, die das Abtropfen der zurückgehaltenen Flüssigkeit erleichtert.

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Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind, wie in der Fig. 2 schematisch dargestellt, der Auffangbehälter für das Arbeitsmedium der Flüssigkeitsringpumpe 12, der Abscheider 29 mit dem Schwimmerschalter 39 sowie ein das Zustrom-Steuerventil 38 und das Auslaßventil umfassender, gestrichelt angedeuteter Ventilblock 52, der am Boden 50 des Gehäuses 47 angeflanscht ist, zu einer Baueinheit zusammengefaßt, wobei der Ventilblock 52 als Montageblock zur Befestigung dieser Baueinheit im Motorraum des mit dem Pumpenaggregat 11, 12 ausgerüsteten Fahrzeuges ausgenutzt sein kann.

Die Mündungsöffnung 53 des Eingangsstutzens 28, über den mit Fördermedium beladene Luft in den Abscheider 29 einströmen kann, ist zweckmäßigerweise oberhalb des höchstmöglichen Flüssigkeitspegels angeordnet, bei dem der Schwimmerschalter 39 schließt. .

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Firma Gebr. Bachert P 83 101

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Feuerwehrgerätefabriken

Kocherwaldstr. 17

Bad Friedrichshall

Patentansprüche

Entlüftungseinrichtung für Kreiselpumpen, insbesondere Feuerlösch-Kreiselpumpen, bei denen in einer einleitenden Betriebsphase die Saugleitung bzw. der Saugraum der Kreiselpumpe mittels einer Verdrängerpumpe entlüftet und dadurch das unter dem Umgebungsdruck stehende Fördermedium in den Saugraum der Kreiselpumpe gedrängt wird und diesen nach und nach erfüllt, bis die Kreiselpumpe in den selbstansaugenden Betriebszustand übergeht, wobei die Verdrängerpumpe ~ei Erreichen eines vorgegebenen bzw. vorgebbaren Schwellenwertes des Ausgangsdruckes der Kreiselpumpe selbsttätig abgeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß in dem vom Saugraum der Kreiselpumpe (11) zur Saugseite der Verdrängerpumpe (12) führenden Strömungspfad (27, 32) ein Flüssigkeitsabscheider (29) vorgesehen ist, der vom Entlüftungsgasstrom mitgerissenes Fördermedium zurückhält.
2. Entlüftungseinrichtung nach Anspruch 1, bei der die Ver drängerpumpe als Flüssigkeitsringpumpe ausgebildet ist, die mit einem vom Fördermedium verschiedenen Betriebs-

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medium arbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang der Flüssigkeitsringpumpe (12) ein ebenfalls als Abscheider ausgebildeter Auffangbehälter (34) angeschlossen ist, der Betriebsmedium, das von der aus der Flüssigkeitsringpumpe (12) abströmenden Luft mitgenommen wird, zurückhält.
3. Entlüftungseinrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Saugraum der Kreiselpumpe (11) zu dem in deren Ausgangs-Strömungspfad angeordneten Abscheider (29) führende Entlüftungsleitung (27) mittels eines als Magnetventil ausgebildeten Zustrom-Steuerventils (38) absperrbar ist, dessen Grundstellung die Durchflußstellung ist, und das durch das Ausgangssignal eines auf den Förderdruck der Kreiselpumpe (11) ansprechenden Druckschalters (22) seine Sperrstellung steuerbar ist.
4. Entlüftungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslauf (37) des im Ausgangs-Strömungspfad der Kreiselpumpe (11 ' vorgesehenen Abscheiders (29) durch elektrische Ansteuerung eines als Magnetventil ausgebildeten Auslaßventils (36), dessen Grundstellung die Sperrstellung ist, freigebbar ist.
5. Entlüftungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaßventil (36) des Abscheiders (29) durch das das Zustrom-Steuerventil (38) in dessen Sperrstellung steuernde Ausgangssignal des Druckschalters (22) in die Durchflußstellung steuerbar ist.

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6. Entlüftungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche. 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,.daß der der Kreiselpumpe (11) nachgeschaltete Abscheider (29) mit einem Schwimmerschalter (39) versehen ist, der ein elektrisches Ausgangssignal zur Ansteuerung des Auslaßventils (36) in dessen Durchflußstellung abgibt, wenn der Füllstand im Abscheider (29) einen vorgegebenen Grenzwert (h) erreicht bzw. überschreitet.
7. Entlüftungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Ausgangssignal des Schwimmerschalters (39) das Zustrom-Steuerventil (38) in dessen Sperrstellung steuerbar ist.
8. Entlüftungseinrichtung nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zeitglied (46) vorgesehen ist, das bei einem Ansprechen des Schwimmerschalters (39) einen Steuerspannungsimpuls zur Ansteuerung des Auslaßventils (36) und/oder des Zustrom-Steuerventils (38) abgibt, der um eine definierte Verzögerungszeitspanne {A t) später abfällt als der Schwimmerschalter (39) in seine Grundstellung zurückfällt.
9. Entlüftungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche in Verbindung mit Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet t daß der der Kreiselpumpe (11) nachgeschaltete Abscheider (29) und der mit dem Ausgang der Flüssigkeitsringpumpe (12) kommunizierend verbundene Auffangbehälter (34) für das Arbeitsmedium der Flüssigkeitsringpumpe (12) zu einer Baueinheit (47) zusammengefaßt sind.

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BAD ORIGINAL

24.10.1983 - 4 -
10. Entlüftungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Zustrom-Steuerventil (38) und/ oder das Auslaßventil (36) des Abscheiders (29) in die diesen und den Auffangbehälter (34) umfassende Baueinheit (4 7) mit integriert sind.
11. Entlüftungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündungsöffnung (53) eines Einlaßstutzens (28) , über den das Luft-Fördermedium-Gemisch in den Abscheider (29) einströmt, oberhalb der als maximal zulässig vorgesehenen Füllstandshöhe (h) desselben angeordnet ist.
12. Entlüftungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche in Verbindung mit Anspruch 3 und Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der über den Schwimmerschalter (39) führende Steuerstromkreis zu dem über den Druckschalter (22) führenden Steuerstromkreis parallelgeschaltet ist.

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