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Vorrichtung zum Abziehen einer Flüssigkeit und eines Gases, beispielsweise
Wasser und Luft, aus einem Behälter. Die Erfindung bezieht sich auf Pumpen und betrifft
insbesondere eine Pumpe zum Abziehen von Flüssigkeit und Gas, beispielsweise Wasser
und 'Luft, aus einem Behälter. Das- größte Anwendungsgebiet derartiger Pumpen ist
vielleicht beim Vakuumheizsvstem, um das Wasser und die Luft aus den Rückieitungen
abzusondern, wobei die Luft in die Atmosphäre gelangt und das Wasser zweckmäßig
nach dem Kanal zurückgeleitet wird.
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Bei den bisher bekannt gewordenen Vorrichtungen dieser Art waren ein
Behälter, in welchem die von dem Heizsvstem kommenden Rohre münden, die Pumpe und
der Motor zum Antrieb letzterer vorgesehen. - Da die Pumpen unabhängig von dein
Behälter angeordnet sind, wird ein mehr oder weniger verwickeltes Rohrleitungssystem
für die Verbindung der Pumpen mit dem Behälter erforderlich.
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Der Hauptzweck der Erfindung ist, die bekannte Anordnung zu vereinfachen
und eine Vorrichtung zu schaffen, bei welcher eine einfache, zuverlässig arbeitende
Pump Verwendung findet und jegliche Rohrleitungen überflüssig werden.
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Zu diesem Zwecke besteht die Erfindung aus einer Vorrichtung, bei
welcher der Behälter durch eine Scheidewand in zwei Teile unterteilt ist- und eine
Wasser- und Luftpumpe von dem Behälter getragen wird, wobei ihre Einlaßöffnungen
unmittelbar in das eine der Abteile münden. Die Luftpumpe
mündet
in das andere Abteil, und die Wasserpumpe fördert nach irgendeiner beliebigen Stelle.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß Mittel vorgesehen
sind, durch welche der Wasserspiegel in dem einen der Abteile des Behälters niemals
unterhalb einer gewissen Grenze sinkt, die zum Anlassen der Luftpumpe genügt.
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Auf den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt,
und es ist Abb, i eine teilweise geschnittene Ansicht einer Pumpe und eines Behälters
gemäß der Erfindung, Abb. 2 ein Schnitt nach der Linie 2-2 der Abb. i mit dein Pumpengehäuse
in Ansicht, Abb. 3 ein Schnitt nach der Linie 3-3 der. Abb. i durch die Luftpumpe,
Abb. 4 eine Einzelansicht des spiralförmigen Gehäuses der Wasserpumpe, von der Motorseite
aus gesehen, Abb. 5 die Draufsicht auf die Pumpe und den Behälter, Abb. 6 eine Einzelansicht
des der Pumpe zugekehrten Endes der Durchgangsplatte mit der mit Kanälen versehenen
Scheibe in der Arbeitsstellung, Abb. 7 ein Längsschnitt des einen Endes des Motorlagers
mit einer abgeänderten Vorrichtung zum Einstellen der Welle, Abb. 8 eine Einzelansicht
der zum Sperren dienenden Unterlegscheibe nach Abb. 7, Abb. 9 eine der Abb. i ähnliche
Ansicht einer abgeänderten Pumpe, Abb. io eine Endansicht der Abb. 9, Abb. i i eine
Ansicht der mit Kanälen .versehenen Platte für die abgeänderte Ausführungsform mit
den umlaufenden Teilen der Pumpe in punktierten Linien, Abb. i2 eine Einzelansicht
des dem Motor zugekehrten Endes des spiralförmigen Gehäuses für die abgeänderte
Ausführungsform, Abb. 13 die Draufsicht auf die abgeänderte Ausführungsform der
Pumpe und des Behälters, Abb. 14 ein Schnitt nach der Linie i4-14 der Abb. io, Abb.
15 ein Horizontalschnitt nach Linie 15-15 der Abb. i, Abb. 16 ein Horizontalschnitt
nach Linie 16-16 der Abb. i, Abb. 17 ein Vertikalschnitt nach Linie 17-17 der Abb.
i, Abb. 18 ein Vertikalschnitt durch die Mitte von A.
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Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen besteht die Vorrichtung
im wesentlichen aus einem Behälter A, det durch die Scheidewand 5o in zwei Abteile
5 und 9 unterteilt ist. Die Rücklaufrohre von dem Heizsystem münden durch ein Rohr
8 in den Abteil 5 (Abb. 18). Mit dem Behälter A sind in Richtung xriit einer Öffnung
in dessen Seitenwandung die beiden Pumpen B und C vorgesehen, von denen erstere
zum Abziehen des Wassers aus dem Abteil s und letztere zum Ansaugen der Luft zwecks
Aufrechterhaltung eines Vakuums in dem Abteil s dient. Die Pumpe C fördert in den
Abteil 9 hinein, welcher als Absetzkammer dient, um das Wasser von der Luft zu trennen
sowie das Wasser nach dem Abteil 5 zurückzuführen. Auf der mit dem Behälter A fest
verbundenen Grundplatte 14 ist ein Motor D angeordnet, dessen Welle die Laufräder
der Pumpe trägt.
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Die den Behälter A in zwei Abteile unterteilende Wandung 5o schließt,
wie am besten aus Abb. i8 ersichtlich ist, eine Ecke ab. Die Luft und das Wasser
werden in den Abteil 5 hineingesaugt, und der Abteil 9 wird als Absetzkammer benutzt,
um das von der Luft mitgerissene, durch die Luftpumpe geförderte Wasser abzutrennen,
wodurch dessen Verlust vermieden wird. Dieses Wasser wird selbsttätig durch einen
unter Wirkung eines Ventils 12 stehenden Kanal nach dem Abteil 5 zurückgeleitet,
und durch das Ventil 12 wird das Einsaugen von Luft in die unter niedrigem Druck
stehende Kammer 5 verhindert. Die Luft aus der Absetzkammer 9 wird bei i i ins Freie
geleitet. Um das Wasser aus der Kammer 5 zu entfernen, wird eine Schleuderpumpe
B verwendet, deren Laufrad mit 2 bezeichnet ist, während die Luft durch eine Wasserringpumpe
C mit dem .Laufrad i abgesaugt wird. Die beiden Laufräder sind auf einer Bronzewelle
49 aufgekeilt, die bei 30 fest mit der Welle 51 eines üblichen Motors D gekuppelt
ist.
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In der Seitenwandung des Abteils 5 des Behälters ist eine Öffnung
32 vorgesehen, und die Vorderfläche des die Öffnung umgebenden Teils der Wandung
ist bearbeitet, um einen Sitz für das in Abb. 4 in der Einzelheit dargestellte spiralförmige
Gehäuse 33 der Schleuderpumpe B zu bilden. Sobald dieses Gehäuse in die Arbeitsstellung
gebracht ist, schließt es die Öffnung 52 ab, so daß nur noch der Kanal 6 offen bleibt,
durch welchen hindurch die Pumpe ansaugt. Das Gehäuse ist mit einer Überfallplatte
16 versehen, um eine bestimmte Wassersäule in dem Behälter j aufrechtzuerhalten,
wodurch, wie später angegeben werden wird, das Anlassen der Luftpumpe C gewährleistet
wird. Unterhalb der Öffnung 52 in der Wandung des Abteils 5 ist ein Kanal 17 vorgesehen,
der mit einem Kanal 17a in dem spiralförmigen Gehäuse zusammenfällt, der das Anlaßwasser
für die
Luftpumpe C liefert. Das -spiralförmige Gehäuse ist ebenfalls
mit Kanälen; und io (Abb. 15) versehen, die mit entsprechenden Aussparungen in der
Wandung des Behälters A zusammenfallen, wodurch Einlaß- und Auslaßkanäle für die
Luftpumpe C geschaffen «-erden. An dein spiralförmigen Gehäuse ist durch Schrauben
eine hohle, in Abb.6 in der Einzelheit veranschaulichte Durchgangsplatte 32 befestigt,
durch welche Einlaß-, Auslaß- und Wasseranlaßkanäle für die Luftpumpe geschaffen
werden. Diese Platte ist durch einen gewundenen Steg 53 in zwei Durchgänge zwischen
den Laufrädern für die Wasser- und die Luftpumpe unterteilt, und der eine Durchgang
7b umgibt die Pumpenwelle und steht an einem Ende durch den Kanal 7a mit dem Abteil
5 in Verbindung. Das andere Ende des Durchgangs 7b ist mit dem Einlaßkanal 55 der
Luftpumpe verbunden und bildet einen Einlaßkanal für diese Pumpe. Der Durchgang
7b ist ebenfalls mit einer Öffnung 17b versehen, die mit dem Kanal i7a in dem spiralförmigen
Gehäuse zusammenfällt und mithin mit dem unteren Teil des Behälters durch den Kanal
17
in Verbindung steht. Das Wasser wird in dieser Weise nach dem Einlaßkanal
der Luftpumpe geleitet, und da der Flüssigkeitsspiegel niemals geringer sein kann
als die Überfallplatte 16, wird Gewähr für eine für das Anlassen der Pumpe erforderliche
Wasserzufuhr geleistet. Der ändere Durchgang iob in der Platte steht mit dem Auspuffkanal
5.4 in Verbindung und führt durch den Kanal ioa zu der Absetzkammer 9 und bildet
mithin einen Auspuffkanal für die Luftpumpe. Die Einlaß- und Auslaßöffnungen 7 und
io sind mit Überfallplatten 15 und i 5a versehen, um das Ein- und Ausströmen der
Luft im oberen Teil der Kammer zu gewährleisten.
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Die Luftpumpe ist mit der üblichen, mit Kanälen ausgerüsteten Wand
4.1 versehen, die in einer in der Durchgangsplatte 32 vorgesehenen Aussparung befestigt
oder gewünschtenfalls aus einem Stück mit letzterer hergestellt ist. Das die Laufradkammer
bildende Gehäuse 31 ist an den Kanal- und Durchgangsplatten angeschraubt. Das Gehäuse
31 weist eine Stopfbüchse 56, 57 für die Welle auf.
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Die verschiedenen feststehenden Teile der beiden Pumpen sind unmittelbar
mit dem Behälter verschraubt oder in anderer Weise verbunden. Der Behälter wird
unter Anwendung einer Schwalbenschwanzv erbindung mit der Grundplatte 1.4 des Motors
D verschraubt, so daß die ganze Pumpen- und Trennvorrichtung ein kompaktes Ganzes
bildet, das leicht zusammengebaut werden kann. In den Abb. 9 bis 14. ist eine abgeiinderte
Ausführungsform dargestellt, die im wesentlichen der bereits beschriebenen ähnlich
ist, von ihr jedoch in erster Linie dadurch abweicht, daß die die Kanäle aufweisende
Platte und die Kammerplatte an der dem Motor zugekehrten Seite anstatt an der dem
Behälter zugekehrten Seite der Pumpe angebracht sind. Das spiralförmige Gehäuse
33a ist nicht mit Durchgangskanälen nach der Luftpumpe versehen, und die Platte
5611 bildet die Rückwand beider Pumpen und ist in einer Aussparung des spiralförmigen
Gehäuses befestigt. Die Laufräder 2 und i sind wie üblich auf der Welle aufgekeilt,
und das Gehäuse ,4ia der Luftpumpe weist die Kanäle auf. Die Durchgangskammer 32a
ist an der anderen Seite der Luftpumpe angeordnet und mit einem die Kammer in zwei
Durchgänge 37a und 38a unterteilenden Steg 53a versehen. Diese Kanäle bilden die
Einlaß- bzw. Auslaßkanäle und stehen mit den Kammern des Behälters A' durch eine
in Kanäle 37 und 38 geteilte Leitung 36 in Verbindung. Das Anlaßwasser wird der
Pumpe von dem Behälter durch ein Rohr ,4o zugeführt.
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Bei beiden Ausführungsformen bildet der Behälter unterhalb des Einlasses
der Wasserpumpe eine Senkgrube, deren Inhalt bei 6o oder Goa abgelassen werden kann,
wodurch ein Sieb in den Rücklaufleitungen überflüssig wird.
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Bekanntlich darf bei Luftpumpen dieser Art das Laufrad das Gehäuse
und die die Kanäle aufweisenden Platten nicht berühren. es darf aber auch nur ein
sehr geringer Spielraum vorhanden sein. Es war bisher üblich, die Pumpe mit aus
Bronze hergestellten Kanalplatten, einem aus dem gleichen Metall bestehenden Gehäuse
und Laufrad anzufertigen, und ebenfalls wurden kostspielige Lager verwendet, um
die achsiale Einstellung beizubehalten. Gemäß der Erfindung werden nun sämtliche
Lager für die Pumpe überflüssig, da das Motorlager die Laufräder trägt. Da die meisten
im Handel üblichen Motoren ein beträchtliches Endspiel haben, muß dieses aufgenommen
werden, um ein Endspiel in der Pumpe zu verhindern, und die für diesen Zweck vorgesehene
Vorrichtung dient gleichfalls dazu, um mit großer Genauigkeit die erforderliche
achsiale Einstellung des Pumpenspiels zu gewährleisten.
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Die Motorwelle ist, wie die Abb. i bis 7 zeigen, an jedem Ende mit
einem Schleifring2o versehen, die sich gegen Schleifflächen der Lagerschalen ig
legen. Letztere werden durch Stellmutter 2.4 mit Gewinde eingestellt. Die üblichen
Schmierringe sind bei 22 veranschaulicht. Die Stellmuttern haben am Umfang Nuten
27, in die sich eine Federklammer
61, die an dein Motorrahmen angeschraubt
ist, legt, um ein Drehen der Mutter nach Einstellung zu verhindern. Auch können
bekannte Sicherheitsunterlegscheiben Verwendung finden (Abb. 7 und 8), die mit einem
Ansatz 27a die Mutter 24. halten.
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Das Ganze kann entweder ununterbrochen arbeiten oder absatzweise;
gesteuert durch einen selbsttätigen Schalter. Das Wasser und die Luft strömen in
die Kammer 5, und ein Sinken des Wasserspiegels unterhalb der Oberkante der Überfallplatte
16 ist unmöglich. Die Wasserpumpe saugt durch ihren Einlaßkanal 6 Wasser an und
fördert es durch .die Auslaßdüse 33a nach dem Rohr 39, das nach dem Kessel oder
nach einer anderen beliebigen Stelle führt. Die durch die Wasserzufuhr durch den
Kanal 17 angelassene Luftpumpe saugt Luft durch den Kanal 7 an und fördert
diese durch' den Kanal io hindurch in die Kammer 9, von wo aus die Luft durch den
Auslaß ii ins Freie gelangt. Durch die Luft werden kleine Mengen von Wasser mitgerissen
und infolgedessen durch die Luftpumpe weitergefördert, und das Aniaßwasser für letztere
wird selbsttätig und ununterbrochen durch den Anlaßkanal zugeführt. Das geförderte
Wasser wird in der Absetzkammer gesammelt und selbsttätig durch das Ventil 12- hindurch
nach der Kammer 5 geleitet.
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Neben den oben aufgezählten baulichen Merkmalen weisen Vakuumpumpen
dieser Art den Vorteil auf, daß, wenn das Wasser schneller nach dem Behälter 5 strömt,
als es abgezogen werden kann, oder aber wenn die ganze Pumpeneinrichtung aus irgendeinem
Grunde abgestellt worden ist, kein Schaden entstehen kann.
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Beim Pumpsystem mit hin und her gehendem Kolben hat das überschüssige
Wasser stets das Bestreben, die Luftpumpe zu füllen, die alsdann nur Wasser fördert
und großen Beanspruchungen ausgesetzt ist. Steigt das Wasser an der Vakuumseite
des Behälters A hoch genug, um Wasser in großen Mengen durch den Kanal 17 hindurchzudrücken,
so füllt sich die Luftpumpe mit Wasser und kann infolgedessen nicht länger Luft
oder Wasser fördern. In der Zwischenzeit saugt die Pumpe 2 Wasser ab, und sobald
der Wasserspiegel genügend gefallen ist, läuft die Luftpumpe ebenfalls wieder und
saugt die Luft aus dem System ab.
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Infolge der Tatsache, daß die Saugleitung der Luftpumpe die Welle
umgibt, kann die Luft nicht in die Wasserpumpe strömen und diese unwirksam machen.
Der Druck in dem Saugkanal 7b ist selbstverständlich geringer als der in der Kammer
5 herrschende, und mithin kann keine Luft in das Laufrad der Wasserpumpe hineinströmen.
Sobald das Wasser aus dem Behälter bis zum Spiegel der Überfallplatte 16 abgezogen
worden ist, fördert sie selbstverständlich Luft. Wenn jedoch mehr Wasser in die
Kammer einströmt, wird die Wasserpumpe gespeist, -%vodurch die Luft durch das obere
Ende des Kanals _wieder hindurch und durch den Kanal 7 in die Luftpumpe getrieben
wird. Eine geringe Menge von Luft verbleibt in der Wasserpumpe und wird durch den
Spielraum 7a hindurch in den Kanal 7b gedrückt.