DE6928874U - Entlueftungsventil fuer spaltrohrmotorpumpen - Google Patents

Description

PATENTANWALT

DR.-ING. WILLY STRUCK

PINNEBERG / HOLST.

HINDENBURCDAMM 71

Postanschrift: Patentanwalt Dr. W. Struck
E080 Plnnebero / Holst. Postfach 134

Firma Loewe Pumpenfabrik

GmbH, Lüneburg

Entlüftungsventil für Spaltrohrmotorpumpen

Die Neuerung betrifft ein Entlüftungsventil zur selbsttätigen Entlüftung, insbes. des Rotorraumes von Spaltronrmotorpumpen.

TJm Korrosionen am Rotor oder Spaltrohr von Spaltronrmotorpumpen zu vermeiden, durch, die insbesondere bei kleinen Pumpen mit relativ schwachen Antriebsmotoren, wie etwa bei Heizungsumwälzpumpen, die Gefahr des Festsetzens des Rotors nach längeren Betriebspausen besteht, ist es erforderlich, daß der Rotorraum, wenn die Pumpe in das System eingebaut ist, immer eindeutig mit Flüssigkeit gefüllt ist, d. h., daß sich dort keine Lüfteanschlüsse befinden, die Anlaß von Geräuschbildungen und Mangelschmierungserscheinungen der Lager sein

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Da von der Lagerhaltung der Pumpen her vor dem Einbau im Rotorraum meistens nur Luft "befindlich ist, muß also eine "besondere Entlüftung dieses Raumes "beim Einbau in das System erfolgen. Eine solche Entlüftung wurde früher immer durch eine Hand ent lüftung mittels "besonderer Ent lüftungs ventile vorgenommen. Das hatte den Nachteil, daß wegen laufender Luftabsonderungen aus der Förderflüssigkeit heraus von Zeit zu Zeit die Handentlüftung wiederholt werden mußte. Geschah das nicht, befanden sich im Rotorraum immer unbekannte Luftmengen ind es bestand die Gefahr der Korrosion an den Trennflächen von Luft und Wasser, von Geräuschen und von Lagerschaden.

Um diese Nachteile zu beheben, wurde auch schon der Rotorraum vom Hersteller her einmalig mit Flüssigkeit gefüllt und der Rotorraum vom Pumpenraum durch eine besondere Dichtung getrennt. Abgesehen davon, daß hierbei keine Nachentlüftung möglich war, wenn doch Luft in den Rotorraum eindrang, bestand auch die Gefahr des Einfrierens der Pumpe bei der Lagerhaltung .

In neuerer Zeit ist man deshalb dazu übergegangen, die Pumpen mit einer selbsttätigen Entlüftung zu versehen. Bei den bekannten Spaltrohrpumpen mit selbsttätiger Entlüftung erfolgt auch nach dem Entlüftungsvorgang immer eine dauernde Zirkulation und damit ein beachtlicher Flüssigkeitsaustausch zwischen Pumpenraum und Rotorraum. Damit'besteht die Gefahr

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von Ablagerungen von durch die Förderflüssigkeit mitgeführten Verunreinigungen im Rotorraum und in den Lagerstellen, durch die ein starker Verschleiß und damit eine vorzeitige Abnutzung der Pumpe erfolgt.

Durch die vorliegende Neuerung sollen nun die Nachteile der

bisher bekannt gewordenen selbsttätigen Entlüftungssysteme vermieden werden und insbes. die Aufgabe gelöst werden, einen !Flüssigkeitsaustausch mit den geschilderten Nachteilen nach erfolgter Entlüftung vollständig zu verhindern.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird neuerungsgemäß ein Entlüftungsventil zum selbsttätigen Entlüften, insbes. des Rotors von Spaltrohrmotorpumpen vorgeschlagen, bei dem zwischen dem Rotorraum und dem Pumpensaugraum bzw. dem Saugmund des Pumpenlaufrades ein Verbindungskanal vorgesehen ist, der durch ein vom Strömungsdruck betatigbar.es Schließorgan selbsttätig absperrbar ist. Da die Luft sich in der Nähe der Welle ansammelt, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, den Verbindungskanal zwischen dem Rotorraum und dem Pumpensaugraum ι

■{ bzw. dem Saugmund des Pumpenlaufrades als axiale Wellenbohrung mit zum Rotorraum führender radialer Verbindungsbohrung auszubilden. Um den Aufwand einer besonders sorgfältigen

lä Fixierung des Schließorgans gegenüber der radialen Verbindungs-

bohrung zu vermeiden, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, im Bereich des Austritts der zum Botorraum führenden radialen Verbindungsbohrung am Umfang der Pumpenwelle eine Ringnui anzubringen.

Das Schließorgan soll als um den Umfang der Welle herumlegba- $ rer, die Bohrung zum Wellenumfang hin verschließbarer Materi-

I alstreifen ausgebildet sein. Vorteilhaft ist es als Mäterial-

I streifen einen Gummi- oder Kunststoffstreifen zu verwenden, der

; durch ein Federblech, welches den Umfang der Welle nur teilweise

I umschließt am Wellenumfang gehalten ist. Als Schließorgan kann

Ο aber auch eine am Umfang der Welle angebrachte Metallfeder

i dienen, die in einer besondere vorteilhaften Ausführungsform

I eine Aufbiegung an ihrem freien Ende aufweist.

Ι In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Neuerung

I kann am Ende der axialen Wellenbohrung eine Verschlußkappe

l mit einer Durchbohrung vorgesehen sein, die einen kleineren

{ Durchmesser aufweist als die axiale Wellenbohrung. In diesem

\ Fall kann dann als Schließorgan eine in der axialen Wellenboh-

] rung verschiebbare Kugel dienen.

i · Durch das neuerungsgemäße Ventil ergeben sich die Vorteile

j; einer völlig selbsttätigen und äußerst schnellen Entlüftung

I des Rotorraumes, obgleich nach bendeter Entlüftung kein

I Flüssigkeit saustausch zwischen Pumpenraum und Rotorraum mehr

I stattfindet. Mit diesen Vorteilen könnte die Pumpe als Heizungs-

I und als Brauchwasserpumpe eingesetzt werden, obwohl Pumpen-

und Rotorraum nicht gegeneinander abgedichtet sind.

An Hand der beiliegenden Zeichnungen soll die Neuerung nachfolgend noch näher erläutert werden. Es zeigen:

1 eine Pumpe mit neuerungsgemaßem Entlüftungsventil

im Gesamtschnitt,

Fig. 2 eine Darstellung der Welle und des Schließorgans, Fig. 3 eine Darstellung der Welle mit einer anderen Ausführungsform des Schließorgans,

Fig. 4 das Schließorgan während der Entlüftung des Rotorraumes,

Fig. 5 cLas Schließorgan nach Entlüftung des Rotorraumes, Fig. 6 die Ausbildung einer Feder als Schließorgan, Fig. 7 eine andere Schließfederausbildung und Fig. 8 eine andere Ausführungsform des Entlüftungsventils gemäß der Neuerung.

Bei der Pumpe der Fig. 1 läuft in einem Gehäuse 10 ein; Laufrad 11 um, welches auf einer Welle 12 befestigt ist, die auch gleichzeitig das Rotorpaket 13 trägt. Zur Lagerung der Welle dient das vordere Pumpenlager 14 und das hintere Pumpenlager 15· Der Pumpenraum ist durch eine Trennscheibe vom Rotorraum 16 abgetrennt. Damit können eventuell im Rotorraum 16 vorhandene Luftmengen nicht ohne weiteres durch die Flüssigkeitsförderung mit abgeführt v/erden. Gemäß der vorliegenden Neuerung wird ein Verbindungskanal zwischen dem Pumpenraum und dem Rotorraum 16 durch eine axiale Wellenbohrung 18 und eine radiale Wellenbohrung 20 geschaffen. Da der Verbindungskanal zum Saugraum 17 der Pumpe bzw. zum Saugmund des Laufrades 11 führt, entsteht an dieser Seite am Kanalende ein Untffidruck, durch den Flüssigkeit,oder ,Luft aus dem Rotorraum 16 abgesaugt v/erden kann.

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Der Verbindungskanal zwischen Rotorraum 16 und Pumpenraum ist nun durch ein Schließorgan 19 absperrbar. Fig. 2 und 3 lassen insbesondere den Verbindungskanal und das Schließorgan erkennen. Pig. 4 zeigt in Seitenansicht die Stellung des Schließorgans 19 in geöffneter Stellung während der Entlüftung des Rotorraumes 16, und Pig. 5 gi"bt seine Schließstellung nach beendeter Entlüftung wieder. Während des Entlüftungsvorganges sammelt sich in der Nähe der Welle die Luft und es "bildet sich im Rotorraum 16 am Außenumfang ein Flüssigkeitsring aus, der immer stärker wird, da in der Mitte des Laufrades die Luft abgesaugt wird und durch die Lager in den Rotorraum Flüssigkeit eindringen kann. Me Luft setzt dem Materialstreifen keinen wesentlichen Widerstand entgegen, so daß dieser durch die Fliehkraft mit seinem freien Ende nach außen geschleudert wird und so die Bohrung 20 geöffnet bleibt. Mit zunehmender Stärke des Wasserringes taucht das Ende des Schließorgans bzw. des Materialstreifens immer mehr in den Wasserring ein, und durch den Schlupf der Umfangsgeschwindigkeit der freien rotierenden Wasserringoberfläche gegenüber der Umfangsgeschwindigkeit der Welle wird der Materialstreifen in zunehmendem Maße infolge der relativen Wasserstömung gegen den Wellenumfang gepreßt. Bei völlig erfolgter Entlüftung liegt der Materialstreifen wie Fig. 5 erkennen läßt, fest am Wellenumfang an und verschließt dabei die Bohrung 20. Nun ist keinerlei Luft- oder Flüssigkeitsförderung durch die Bohrung mehr möglich. Es können also auch keine Verunreinigungen mit der durch die Luft eindringenden Flüssigkeit in den Rotorraum 16 gelangen.

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Statt eines einfachen elastischen Materialstreifens kann um den Wellenumfang herum auch eine Peeler 26, die in Pig. 6 dargestellt ist, gelegt werden, welche an ihrem äußeren Umfang eine Aufbiegung 27 aufweisen kann, durch die ein größerer Wjfl&erstand erzielt wird, so daß größere Schließkräfte hervorgerufen werden. Bei einem einfachen Materialstreifen hat etf sich als zweckmäßig erwiesen, diesen am Umfang der Welle 12 durch eins Feder 25 festzuhalten, damit er si^-h nicht verschieben oder verdrehen kann. Die Feder kann dazu einen Dorn aufweisen, der in die Welle eingreift und so mit Sicherheit ein Verdrehen des Materialstreifens und der Feder verhindert, und die richte Lage des Schließorgans zur Radialbohrung 20 bei der Montage gewährleistet. Um die Schwierigkeiten einer solchen genauen Fixierung darüberhinaus zu verringern, kann am Wellenumfang im Bereich der Bohrung 20 auch ein Ringnut 21 vorgesehen sein, die in den Fig. 3, 6 und 7 zu erkennen ist. In diesem Fall ist dann keine so genaue Fixierung der Feder bzw. des Materialstreifens gegenüber der Bohrung 20 erforderlich, da ja durch die gesamte Ringnut eine Absaugung der Luft erfolgen kann.

Die Fig. 8 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Neuerung. Hier befindet sich wieder eine axiale Bohrung 18 in der Pumpenwelle 12. Das Schließorgan ist aber als Kugel 24· ausgebildet. Diese wird nach beendeter Entlüftung durch die zum Laufrad gerichtete Flüssigkeitsströmung in Bohrung 18 vor die Bohrung 23 in einer Kappe 22 gedrückt. Das Ventil ist damit geschlossen, wodurch der Flüssigkeitsaustausch unterbunden ist.

Claims (9)

Schutzansprüche

1.) EntlüftungsTentil zum selbsttätigen Entlüften, insbes. des Rotorraumes von Spaltrohrmotorpumpen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Rolzrraum (16) und dem Pumpensaugraum (17) "bzw. dem Saugmund des Pumpenlaufrades (11) ein Verbindungskanal (18, 20) vorgesehen ist, der durch ein vom Strömungsdruck betätigbares Schließorgan (19)

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selbsttätig ab t» ar ist.

2.) Entlüftungsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungskanal zwischen dem Rotorraum (16) und dem Pumpensaugraum (17) bzw. dem Saugmund-des Pumpenlaufrades (11) als axiale Wellenbohrung (18) mit zum Eotorraum führender radialer Verbindungsbohrung (20) ausgebildet ist.

3.) Entlüftungsventil nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Austritts der zum Rotorraum (16) führenden radialen Verbindungsbohrung (20) am Umfang der Pumpenwelle (12) eine Ringnut (21) angebracht ist.

4.) Entlüftungsventilnach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daßjäas Schließorgan als um den Umfang der Welle (12) herumlegbarer die Bohrung (21) verschließbarer Materialstreifen (19) ausgebildet ist.

5·) Entlüftungsventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

daß als Materialstreifen ein Gummi- oder Kunststoffstreifen

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dient, der durch ein lederblech (25), welches den Umfang der Welle (12) nur teilweise -umschließt, am Wellenumfang gehalten ist.

6.) Entlüftungsventil nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, il daß als Schließorgan eine am Umfang der Welle (12) angeordnete Metallfeder (26) dient.

7») Entlüftungsventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende der Metallfeder (26) eine Aufbiegung (27) aufweist.

8.) Entlüftungsventil nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende der axialen Wellenbohrung (18) eine Verschlußkappe (22) mit einer Durchbohrung (23) vorgesehen ist, die einen kleineren Durchmesser aufweist als die axiale Wellenbohrung (18).

9.) Entlüftungsventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Schließorgan eine in der axialen Wellenbohrung (18) verschiebbare Kugel (24) dient.