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Selbstansaugende mehrstufige Kreiselpumpe Es sind selbstansaugende
mehrstufige Kreiselpumpen mit selbsttätiger Abschaltung des das Selbstansaugen bewirkenden
Teiles bekannt. Bei diesen ist ein besonderes Hilfsrad zum Entlüften der Saugleitung
notwendig, das nicht in Reihe mit den andern Laufrädern geschaltet werden kann.
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Bei den bekannten Kreiselpumpen, bei welchen die Laufräder in Rädergruppen
unterteilt sind, die nach Bedarf gruppenweise entweder hintereinander- oder nebeneinandergeschaltet
werden, ist dazu ein von Hand zu bedienendes besonderes Schaltorgan notwendig. Das
rechtzeitige jeweilige Umstellen eines solchen handbedienten Organs ist aber beispielsweise
beim Feuerspritzenbetrieb infolge der ständig wechselnden Betriebsverhältnisse durch
plötzliche Änderung des Wasserverbrauchs unmöglich, so daß Unzuträglichkeiten entstehen
müssen.
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Die Erfindung betrifft eine selbstansaugende mehrstufige Kreiselpumpe
mit selbsttätiger Abschaltung des das Selbstansaugen bewirkenden Teiles und Unterteilung
der Laufräder in zwei Gruppen, bei der diese Nachteile vermieden sind, und zwar
durch Rückschlagventile, durch welche die in zwei Gruppen unterteilten Laufräder
je nach dem Betriebszustand gruppenweise selbsttätig entweder nebeneinander- oder
als Niederdruckgruppe und Hochdruckgruppe hintereinandergeschaltet werden, durch
die Ausbildung derLaufräder der Niederdruckgruppe mit größerer axialer Breite als
derjenigen der Laufräder der Hochdruckgruppe, durch die Ausbildung :des ersten Laufrades
der Hochdruckgruppe als vermittels eines umlaufenden Wasservorrats selbstsaugendes
Laufrad sowie durch ein doppelwandiges, zwischen der Niederdruck- und der Hochdruckgruppe
eingebautes Trennglied, welches in seiner oberen Hälfte eine Überströmöffnung für
das Förderwasser und einen Durchströmkanal für die abzusaugende Luft aufweist, im
übrigen aber diese beiden Gruppen voneinander trennt.
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Der Raum hinter dem letzten Hochdrucklaufrad und der Raum vor dem
ersten Hochdrucklaufrad sind bei der Pumpe gemäß der Erfindung durch einen Kanal
verbunden, in dem ein selbsttätig arbeitender Absperrdrehschieber eingebaut ist,
der bei ansteigendem Wasserdruck im Raum vor dem ersten Hochdrucklaufrad diesen
Kanal selbsttätig absperrt.
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Für besondere Betriebsverhältnisse können die Laufräder der Niederdruckgruppe
und diejenigen der Hochdruckgruppe gleiche axiale Breite- aufweisen, wobei der Raum
vor dem ersten Hochdrucklaufrad mit dem Saugstutzen der Pumpe durch einen besonderen,
mit einem Rückschlagventil versehenen Kanal verbunden ist.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt,
und zwar zeigen Abb. i eine Gesamtanordnung der Pumpe im Längsschnitt,
Abb.
2 einen Querschnitt nach Linie a-b der Abb. i, Abb. 3 einen Querschnitt nach Linie
c-d der Abb. i, Abb. 4 einen Schnitt nach Linie e-f der Abb. 2.
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Die Pumpenwelle i ist in den Pumpendeckeln 2 und 3 gelagert. Am letzteren
sitzt der Saugstutzen 4. Im Pumpengehäuse 5 sind die Niederdruckstufen 6, 7 mit
ihren Laufrädern 8, 9 und die Hochdruckstufen io, ii mit ihren Laufrädern 12, 13
eingebaut. Die Hochdruck- und die Niederdruckstufengruppe sind durch das Trennglied
14, i4a getrennt. Am Gehäuse 5 sitzt der Druckstutzen 15, welcher durch das Rückschlagventsl16
mit den Niederdruckstufen 6, 7 und durch das Rückschlagventil17 über den Kanal 18
mit den Hochdruckstufen io, ii verbunden ist. Zum Auffüllen der Pumpe mit Wasser
ist ein Hahn mit Trichter i9 angebracht.
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Das erste Laufradi2 der Hochdruckgruppe dient zugleich zum Ansaugen
des Wassers. Zu diesem Zweck arbeitet es mit einem umlaufenden Wasservorrat.
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Das Trennglied 14, 14a hat zu beiden Seiten der Rippe 2o einen Hohlraum,
in welchem ein bis zur höchsten Stelle des Pumpengehäuses führender Durchst-römkanal21
für die abzusaugende Luft durch Wände 22 abgetrennt ist. Der Luftkanal 21 ist mit
.dem an den Wänden -des Trenngliedes 14, 14a fest angeordneten Steuersegment 23
verbunden. Während des Ansaugens saugen die Laufradzellen innerhalb des Bogens des
Steuersegments 23 durch den Luftkanal 21 Luft an, auf dem sonstigen Umfang werden
sie durch das durch den Trichter i9 eingefüllte Wasser beaufschlagt, das in die
nächstfolgenden Hochdruckstufen gefördert wird. Unterhalb der Hochdruckstufen io,
ii ist im Gehäuse 5 ein Umlaufkanal 24 angeordnet, durch den das eingefüllte Wasser
von der letzten zur ersten Hochdruckstufe zurückläuft. Bei Beginn der Wasserförderung
durch die Niederdruckstufen 8, 9 wird der Umlaufkanal24 durch den nachstehend beschriebenen
Absperrdrehschieber 26 selbsttätig abgesperrt, und das Förderwasser der Niederdruckstufen
gelangt durch den Kanal 21 und die überstromöffnungen 25 oberhalb der Zwischenwand
14 in das Laufrad 12, so daß dieses Laufrad nunmehr voll beaufschlagt und zur Drucksteigerung
wirksam wird.
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Der Absperrdrehschieber 26 ist mit einem Hebel 27 versehen, der in
eine Aussparung 28 des Steuerkolbens 29 eingreift. Dieser ist durch eine Feder 30
derart belastet, so daß der Umlaufkanal 24 selbsttätig geöffnet wird, sobald der
Druck in den Niederdruckstufen unter eine bestimmte Höhe sinkt. Die Verbindung zwischen
dem Steuerkolben 29 und der Niederdruckstufe 7 ist durch die Öffnung 31 hergestellt.
Auf seiner Außenseite ist der Steuerkolben 29 durch die Bohrung 32 mit der freien
Luft verbunden.
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Nach dem Ansaugen des Wassers durch das Laufrad 12 der Hochdruckstufe
io entsteht in der Niederdruckstufe ein bestimmter Druck, der durch die Öffnung
31 auf den Kolben 29 wirkt, wodurch der Drehschieber 26 den Umlaufkanal 24 absperrt.
Beim Öffnen des Absperrventils am Druckstutzen 15 wird zunächst die Fördermenge
sehr groß sein, bis die Druckleitung gefüllt ist. Da die LaufräLder der Hochdruckgruppe
nur die halbe Breite der Laufräder der Niederdruckgruppe haben und infolgedessen
nicht so viel Wasser durchlassen, als zunächst gefördert wird, so strömt ein Teil
der Fördermenge aus der Niederdruckgruppe durch das Ventil 16 unmittelbar in den
Druckstutzen 15; nur der restliche ' Teil wird durch die Hochdruckstufen über das
Ventil 17 in den Druckstutzen 15 gefördert. Würde man das Ventil 17 mit Hilfe einer
Spindel feststellen, dann würde die ganze Fördermenge durch das Ventil 16 unmittelbar
in die Druckleitung überströmen. Ist die Druckleitung gefüllt, so stellt sich je
nach der Wasserentnahme eine bestimmte Druckhöhe in der Pumpe ein. Liegt diese Druckhöhe
unter der durch die Laufräder der Niederdruckgruppe erzeugten Druckhöhe, so teilt
sich das geförderte Wasser in der Druckstufe 7 und fließt nebeneinander sowohl durch
Ventil 16 als auch durch das Ventil 17 .in die Druckleitung. Wird aber bei gleichbleibender
Drehzahl der - Pumpenwelle die Wasserentnahme aus der Druckleitung verringert, so
wird der Druck in der Hochdruckgruppe über die in d er Niederdruckgruppe erzeugten
Druckhöhe gesteigert, so daß das Ventil 16 geschlossen bleibt. Dann erfolgt die
Förderung hintereinander über die Laufräder der Niederdruck- und Hochdruckgruppe.
Die Umschaltung der Pumpe von der Nebeneinanderschaltung der beiden Laufrädergruppen
zur Hintereinanderschaltung und umgekehrt erfolgt also mit Hilfe :der Rückschlagventile
16, 17 vollständig -selbsttätig.
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Für besondere Betriebsverhältnisse kann man die axiale Breite der
Laufräder in den Nieder- und Hochdruckgruppen gleich groß machen. Dabei muß aber
der Hohlraum im Trennglied 14, i4a durch den strichpunktiert gezeichneten, mit einem
Rückschlagventil33 versehenen Kanal 34 mit dem Saugrohr 4 verbunden sein.
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Die Anzahl der Laufräder in den Hoch-und Niederdruckgruppen braucht
nicht gleich groß zu sein, wie dies bei den bekannten
Schaltkreiselpumpen
nötig ist, um bei parallel geschalteten Stufen gleiche Druckhöhen zu erzielen. Man
kann beispielsweise je nach den Betriebsverhältnissen vier Hochdruck-und zwei Niederdruckstufen
oder umgekehrt wählen.