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Nach dem Schleusenprinzip arbeitende Luftpumpe Die Erfindung bezieht
sich auf eine nach dein Schleusenprinzip arbeitende Luftpumpe, die insbesondere
da-zu geeignet ist, bei Kondensatoranlagen die in den Kondensator eingeströmte Luft
hinauszubefördern, um auf diese Weise eine gewöhnliche Luftpumpe zu ersetzen.
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Es sind bereits Schleusenpumpen bekannt, die mit einer Hochdruckkammer,
einer Niederdruckkammer und einer oder mehreren zwischen diesen beiden Kammern angeordneten,
um eine waagerechte Achse drehbaren Schleusenkammern ausgerüstet sind. Die Schleusenkammern
bestehen hierbei aus einer drehbaren Trommel mit mehreren Zellen, von denen jede
gleichzeitig nur gegen die eine oder nur gegen die andere Druckkammer geöffnet werden
kann, um eine Hilfsflüssigkeit und die zu pumpende Luft im gegenseitigen Austausch
in Teilmengen aus den Hochdruckkammern in die Niederdruckkammern bzw. im umgekehrten
Sinne zu fördern. Bei Schleusenpumpen dieser Art wirddie Schleusenkammer, wenn sie
in Verhindung mit der Hochdruckkammer steht, von oben her durch eine im O#berteil
der Schleusenkammer befindliche öffnung mit der Arbeitsflüssigkeit gefüllt, wobei
gleichzeitig das in der Schleusenkammer befindliche Gas durch die hereinströmende
Flüssigkeit aus der Schleusenkammer durch die Einlaßöffnung für die Flüssigkeit
hinausgedrückt wird. Hierauf wird die Schleusenkammer um ihre waagerechte Achse
gedreht und in Verbindung mit der Niederdruckkammer gebracht, so daß die Arbeitsflüssigkeit
durch ihre eigene, nunmehr nach unten gekehrte Einlaßöffnung in die Niederdruckkammer
abfließt, während gleichzeitig das Gas in der Niederdruckkammer durch die Auslaßöffnung
für die Flüssigkeit in die Schleusenkammer hereingesaugt wird. Das Gas strömt also
in entgegengesetzter Richtung wie die Flüssigkeit und durch die gleicht Öffnung
wie diese. Hierdurcli entstehen erhebliche Stauungen und Hemmungen, so daß die Leistungsfähigkeit
der Pumpe wesentlich herabgesetzt wird.
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Gemäß der Erfindung werden diese Mängel dadurch vermieden, daß bei
Schleusenpumpen der vorstehend bezeichneten Art die Drehachse der Trommel senkrecht
angeordnet ist und die Schleusenkammern mit besonderen Öffnungen ausgerüstet sind,
die in Verbindung mit der Hochdruckkammer den Einlaß der Hilfsflüssigkeit von dieser
Kammer und in Verbindung mit der Niederdruckkammer den Ausfluß der Hilfsflüssigkeit
zu dieser Kammer gestatten, und,daß weitereÖffnungen in den Schleusenkammern vorgesehen
sind, die in Verbindung mit der Hochdruckkammer den Auslaß der Luft zu dieser Kammer
herein und in Verbindung mit der Niederdruckkammer den Einlaß der Luft von dieser
Kammer heraus gestatten. Hierdurch wird eine erhebliche Steigerung der Arbeifsleistung
der Maschine erzielt.
In den beiliegenden Zeichnungen sind mehrere
Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
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Fig. i zeigt einen Längsschnitt durch eine Pumpenanlage gemäß der
Erfindung.
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Fig. 2 stellt einen Schnitt längs der Linie A-A der Fig. i dar.
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Fig. 3 zeigt einen Querschnitt läng' der Schnittlinie B-B der
Fig. r.
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Fig. 4 zeigt einen Schnitt längs der el Linie C-C der Fig.
3, und Fig. 5 zeigt einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform
einer Pumpenanlage. Die in den Fig. i bis 4 gezeigte Einrichtung soll als Luftpumpe
für einen nicht gezeigten Kondensator dienen. Sie besteht aus einer zylindrischen
Trommel 12 mit radialen Zwischenwänden 22, welche die Trommel in einzelne sektorförmige
Schleusenkammern 3a, 3 b unterteilen. Die Trommel 12 ist um eine senkrechte
Achse 13 drehbar angeordnet und in einem von einem Deckel 23 abgeschlossenen
Gehäuse 14 untergebracht. Sie wird durch ein auf einer Welle'27 befestigtes Zahnrad:26,
das in einen auf der Außenseite der Trommel angebrachten Zahnkranz:25 eingreift,
angetrieben.
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Die Fig. 3 und 4 lassen erkennen, daß der Boden, der Mantel
und der Deckel des Gehäuses 14 sich mit geringen Spielräumen an die Trommel i?,
anlegen, so daß sie praktisch genommen die Trommel nach außen hin abdichten. Das
Gehäuse 14 wird hierdurch in eine Hochdruckkammer i und eine Niederdruckkammer 2
unterteilt. Die Dichtung zwischen Gehäuse 14 und Trommel 12 soll ein so großes Drehgebiet
der letzteren umfassen, daß eine genügende Dichtung in jeder Lage der Trommei erfolgt.
Die Niederdruckkammer:2 ist durch den Deckel23 ganz ab-
gedeckt, während die
Hochdruckkammer offen bleibt. Durch eine Rohrleitung 15 steht die Niederdruckkammer
2, mit dem nicht mitgezeichneten Kondensator in Verbindung. Am Boden 3 der
Niederdruckkammer 2- befindet sich eine Öffnung, die zu einem Ablaßrohr ig führt.
Dieses mündet unter dem Wasserspiegel ii in einen mit einem Überlauf 2oo versehenen
Flüssigkeitsbehälter 2o und bildet einen Wasserabschluß. Das Ablaßrohr ig soll so
hoch sein, daß die Flüssigkeit durch den erzeugten Niederdruck nicht aus dem Behälter
2o in die Niederdruckkammer 2 emporgesaugt werden kann. Die Hochdruckkammer i ist
mittels einer Rohrleitung 16 mit einem Wasserbehälter 17 verbunden. Beim Betriebe
strömt das Schleusenwasser aus dem Behälter 17 über das Rohr 16 in Richtung der
Pfeile durch die Bodenöffnung 37 in die mit der Hochdruckkammer i verbundene
Schleusenkammer und füllt sie, während die in derselben Schleusenkammer enthaltene
Luft durch die Öffnung38 nach oben entweicht. Die jetzt mit Wasser angefüllten Schleusenkammern
werden inzwischen in die Niederdruckliammer2 hineingeführt, wo das Schleusenwasser
durch die Bodenöffnung 37 nach unten abfließt und durch die aus dem Rohr
15 in Richtung der Pfeile a kommende Luft ersetzt wird, welche durch die
Öffnung 38 angesaugt wird. Wenn dann die Schleusenkammern 3a, 3
b usw. beim fortgesetzten Drehen der Trommel 12 in die Hochdruckkammer i gelangen,
strömt die Luft aufwärts heraus. Das in die Niederdruckkammer 2 gelangte Schleusenwasser
fließt selbsttätig durch das als Saugrohr wirkende Ablaßrohr ig in- den Behälter:2o
ab, aus dem es über den Überlauf 2oo entweicht.
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Der Wasservorrat im Behälter 17 Muß stete ersetzt werden. Durch die
Zufuhr einer größeren Wassermenge als die, die von den Schleusenkammern verbraucht
wird, wird im Behälter 17 ein Überschuß von Wasser geschaffen, der das Ausspülen
der Luft, die in den Schleuse4kammern befördert wird, erleichtert. Dieser Wasserüberschuß
wird in den Schleusenkammern nicht aufgenommen, sondern fließt bei überschreiten
des Flüssigkeitsspiegels 4 über den Überlauf 18, die Rohrleitung 2 1, den Behälter
2-o und den Überlauf:2oo ab. Wasser, welches gegebenenfalls von der Luft aus dem
Kondensator mitgerissen wird, geht sofort durch das Saugrohr ig ab.
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In Fig. 5 ist eine etwas abgeänderte Ausführungsform dargestellt,
die in der Hauptsache dieselben oder ähnliche Einzelteile besitzt wie die Ausführungsfor#m
gemäß den Fig. i bis 4, jedoch mit folgen-den Abänderungen: Die Trommel 12, wird
durch eine waagerechte Schraubenschnecke 34 angetrieben, die in einen auf der Außenseite
der Trommel angebrachten Schraubenradkranz 35 eingreift. Die sektorförmigen
Schleusenkammern sind nicht ganz offen, sondern zum Teil gedeckt; die Trommelnabe
130 ist am unteren Ende mit einem Kragen 131 versehen. Durch die in der Zeichnung
nicht dargestellten Metallplatten, die mittels Federn an den Kragen gedrückt werden,
wird die Trommel i?, gehoben und gegen den Deckel 29 des Gehäuses 14 gedrückt, um
dadurch das Entweichen des Wassers aus der Hochdruckkammer in die Niederdruckkammer
zu vermeiden. Der Zufluß für die Hochdruckkammer ist mit dem Ablauf aus der Niederdruckkammer
mittels einer Rohrleitung 3:2, in die eine Schleuderpumpe 31 eingebaut ist,
verbunden. Ein Teil dieser Rohrleitung 3:2 ist als Luftabschneider 3o ausgebildet.
Die Schraubenschnecke 34
ist durch einen Flansch 36, der
sich mit geringem Spielraum 121 an die Außenwand i2.o der Trommel 12, anlegt, abgedeckt.
Der Deckel 29 bedeckt hierbei auch die Hochdruckkammer i, deren Oberteil mit einer
Ablaßleitung 28 versehen ist.
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Das Ablaufwasser strömt von der Niederdruckkammer 2, zum Luftabschneider
30 und wird von dort mittels der Schleuderpumpe 31 in die Hochdruckkammer
i gedrückt, von wo es mit dem durch die Rohrleitung 33 gegebenenfalls zugesetzten
Überschußwasser in Richtung der Pfeile b durch die in der Nähe des Umfanges
der Trommel liegende Bodenöffnungen, 37 in die betreffende Schleusenkammer
einströmt und die in dieser enthaltene Luft vertreibt. Die Schleusenkammern werden
jetzt mit Wasser gefüllt, und der Wasserüberschuß fließt zusammen mit der Luft durch
die Öffnung 38 und das Ablaßrohr 28 ab. Das Ausspülen der Luft aus
den Schleusenkammern wird dadurch verstärkt, daß der Wasserstrom beim Verlassen
des oberen Teiles der Schleusenkammern infolge der Lage der Öffnungen
38 gegen die Mittellinie der Trommel 12 zugeleitet wird. Dadurch, daß das
aus der Niederdruckkammer entweichen,de Schleusenwasser mittels der SchleuderpumPe
31 zu der Hochdruckkammer i zurückgeführt wird, wird der Wasserverbrauch
herabgesetzt. Der Luftabschneider30 verhindert, daß die mit dem Wasser folgende
Luft durch die Schleuderpumpe 31 geht, was deren Wirkungsgrad verschlechtern würde.
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Die zur Durchführung der Erfindung nötigen Einrichtungen lassen sich,
wie schon erwähnt, verschieden ausführen, sofern nur der zugrunde liegende Erfindungsgedanke
verwirklicht wird. Beispielsweise kann die Abdichtung zwischen der Trommel 12 und
dem Gehäuse 14 mit Hilfe von besonderen Dichtungsmitteln erreicht werden. Die ablaufende
Flüssigkeit kann mittels geeigneter Hebemaschinen vom Behälter 2o aus zum Behälter
17 zurückgeführt werden. Der Luftabschneider kann zwischen die Schleuder-PurnPe
3 1 und die Hochdruckkammer i eingeschaltet werden, um die dem Wasser mitfolgenden
Gase oder Luft abzuschneiden.