-
Pumpenanlage Die Erfindung betrifft eine Pumpenanlage, welche ein
mit verstellbaren Flügeln ausgebildetes Axiallaufrad und eine in die Förderleitung
eingebaute Absperrvorrichtung aufweist.
-
Bei solchen Anlagen werden als Antriebsmaschinen für die Pumpen meist
elektrische, Motoren vorgesehen. Wenn nun beim Anlassen der Pumpe die Absperrvorrichtung,
welche beispielsweise als Drosselklappe ausgebildet sein kann, noch geschlossen
ist, so kann das Anfahrmoment des Motors recht hohe Werte annehmen, ja sogar so
groß werden, daß es zu Beschädigungen des Motors führt. Dabei spielt es keine Rolle,
ob die Absperrvorrichtung vor oder hinter der Pumpe in die Förderleitung der Pumpenanlage
eingebaut ist.
-
Der Zweck der Erfindung ist, den erwähnten IUbelstand bei einer Pumpenanlage
der eingangs gekennzeichneten Art zu beheben. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch
erreicht, daß die Vorrichtung zur Verstellung der Laufradflügel und die Vorrichtung
zum öffnen und Schließen der Absperrvorrichtung derart miteinander gekuppelt sind,
daß die öffnungsbewegung der Laufradflügel aus ihrer geschlossenen Stellung in ihre
Förderstellung erst beginnt, nachdem die Absperrvorrichtung mindestens teilweise
geöffnet ist.
-
Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes
beispielsweise gezeigt.
-
Die verstellbaren Flügel des Pumpenlaufrades sind mit b1 bezeichnet.
Eine Feder b1 trachtet, die Laufradflügel b1 in ihrer geschlossenen Stellung, bei
der keine Förderung stattfindet, zu halten. b2 bezeichnet einen zum Verstellen der
-Laufradflügel dienenden, in der Laufradnabe b3 angeordneten Servomotor.
-
Von der Welle w des Antriebsmotors a wird der Antrieb für die Hilfspumpe
c abgenommen. Diese saugt ein Arbeitsmittel, vorzugsweise öl, durch die Leitung
cl aus dem Behälter cl an und fördert in die Leitung c2. k ist ein in die
Leitung e2 eingebautes überströmventil, welches unzulässige Druckanstiege in den
Steuerleitungen verhindert. Die Leitung c3 mit dem Rückschlagventil f führt in den
unteren Teil des Steuerzylinders g mit dem Kolben g1. Vom oberen Teil des Steuerzylinders
g führt die Leitung cl nach dem Behälter d.
-
e ist ein Umschaltventil mit zwei Kolben verschiedenen Durchmessers.
Auf den größeren Kolben e wirken eine schwache Federe' und über die Leitung c° der
in der Leitung c3 herrschende Druck ein. Die Leitung c6 stellt eine Verbindung zwischen
dem Raum e2 des Umschaltventils e und der Leitung c' her.
-
i bezeichnet den Steuerkolben eines Steuerventils il. An dieses sind
die zur Leitung c3 führende Leitung c7 sowie die zur Leitung cl führende, zwei Abzweige
aufweisende Leitung c$ angeschlossen. Ferner führt vom Steuerventil i, il die Leitung
c9 zum Raum s am Antriebsmotor a, der durch die hohle Antriebswelle w mit dem Innern
der Laufradnabe b3 verbunden ist.
-
Die Kolbenstange g2 des Steuerzylinders g ist durch das um einen Festpunkt
g1 schwenkbare Gestänge g3 mit dem Kolben i des Steuerventils il verbunden.
h
bezeichnet eine in die Förderleitung v der Pumpenanlage eingebaute Absperrvorrichtung,
beispielsweise eine Drosselklappe, die um eine Welle hl drehbar ist. Auf dieser
sitzt das Zahnradsegment h2, welches mittels der Zahnstange h3, die durch eine Stange
/t4 mit der Kolbenstange g2 verbunden ist, gedrehi wird. p bezeichnet ein
mit der Zahnstange lt' verbundenes Gewicht.
-
Die Wirkungsweise der Pumpenanlage ist folgende: Vor der Inbetriebsetzung
der Pumpe stehen die Laufradflügel b1 in ihrer geschlossenen Stellung, bei der keine
Förderung stattfindet. Die Drosselklappe lt ist geschlossen. Beim Einschalten des
Antriebsmotors a ist das Anfahrmoment klein, weil noch keine Förderung stattfindet.
Die Hilfspumpe c saugt Öl durch die Leitung cl aus dem Behälter d an und fördert
in die Leitung c2. Durch die Leitungen c3 und c5 gelangt das Drucköl nach der oberen
Seite des Kolbens des Umschaltventils e, so daß dieser Kolben in die in der Abbildung
gezeigte Lage gedrückt wird, falls er nicht bereits im Ruhezustand der Pumpe unter
der Wirkung der schwachen Feder e1 diese Lage eingenommen hat. Zwischen den Leitungen
c3 und c6 besteht jetzt keine Verbindung. -Das Drucköl gelangt ferner in den unteren
Teil des Steuerzylinders g. Der Kolben g1 beginnt sich zu heben, und die Drosselklappelt
-fängt an, sich zu öffnen.
-
Beim Hub des Kolbens g1 wird der Kolben i des Steuerventils
i, il so umgestellt, daß das Drucköl aus der Leitung c3 durch die Leitungen
c7 und c9 in den Raums am Antriebsmotor a und von diesem in den Nebenraum b3 gelangen
kann. Der Servomotorkolben b2 wird nunmehr so bewegt, daß die Laufradflügel b1 im
Öffnungssinne verstellt werden. Das erfolgt aber erst, nachdem die Drosselklappe
k mindestens zum Teil geöffnet worden ist,` so daß, obwohl die Pumpe bereits mit
voller Drehzahl läuft, doch keine zu große Beanspruchung des Antriebsmotors stattfinden
kann, da nicht mehr gegen eine geschlossene Absperrvorrichtung gefördert wird.
-
In der Abbildung sind alle Teile in der Lage gezeigt, die sie während
des Betriebes bei ganz geöffneter Drosselklappe lt einnehmen. Beim Abschalten des
Antriebsmotors a oder beim Ausbleiben des Stromes bleiben Motor und Pumpe stehen.
Auch die Förderung von Drucköl durch die Zahnradpumpe c hört auf. Ühter dem Druck
des Gewichtes p bewegt sich 1iüh der Kolben g1 nach unten. Da das Rückschlagventil
f den Rückfluß von Öl in die Hilfspumpe c verhindert, wird der Doppelkolben des
Umschaltventils e entgegen dem Druck der schwachen Federe' nach oben bewegt, und
der kleinere Kolben gibt den Ablauf des Öls aus dem unteren Raum des Steuerzylinders
g frei, und zwar über die Leitungen c3, c6 und cl in den ÖLsammelbehälter
d.
Die Drosselldappe h wird nun geschlossen. Gleichzeitig wird der Steuerkolben
i wieder nach unten verschoben und gibt infolgedessen dem Öl den Abfluß aus dem
Laufradnabenraum b3 in den Ölsammelbehälter d frei. Unter der Wirkung der Schließfeder
b4 wird jetzt der Servomotorkolben b2 in seine rechte End= Lage gedrückt, wodurch
die Laufradflügel b1 wieder in ihre geschlossene Stellung gedreht werden.