DE807058C - Hauswasserpumpe - Google Patents

Description

• Hauswasserpumpe Die bekannten Hauswasserpumpen finit Antrieb durch einen Elektromotor sind dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Erzielung einer ständigen Betriebsbereitschaft des Wasserleitungsnetzes einen Druckwasserbehälter mit einem Druckschalter zur selbsttätigen Ein- und Ausschaltung der Pumpe bei Druckabsenkung unter den unteren Druckwert bzw. beim Erreichen des maximalen Druckes auf-«-eisen. Für den Anschluß des Motors ist ferner ein Motorschutzschalter erforderlich. Steht kein Drehstromnetz zur Verfügung, was meistens der Fall ist, so muß als Motor ein Finphasenmotor verwendet werden, was den zusätzlichen Aufwand eines Kondensators und eine schlechte Ausnutzung des Motors bedeutet. Bei Verwendung von Kreiselpumpen kommt hinzu, daß diese in dieser Größenordnung einen sehr schlechten Wirkungsgrad von etwa 2o 0!o haben.
• Die bekannten Hauswasserpumpen erfordern also einen recht beträchtlichen Aufwand. Die Erfindung bringt eine erhebliche Vereinfachung dadurch, daß als Pumpe eine Kolben- oder Membranpumpe und als Antrieb dieser Pumpe ein Wechselstrommagnet benutzt werden. Dies gilt insbesondere dann. wenn bei der tnagnetgetriebenen Pumpe das Steuers.chiebersystem an den schwingenden Pumpenkolben beispielsweise mittels Federn angekoppelt ist, wobei das Steuerschiebersystem in Resonanz zum schwingenden Pumpenkolben schwingt und mit 9o° Phasenverspätung diesem folgt. Vorteilhaft ist dabei die Pumpe so aufgebaut, daß der Arbeitshut> des Pumpenkolbens durch ein Arbeitsfedersvstem erfolgt, während der Magnet die Spannung dieses Federsystems bewirkt.
• Infolge der Druckabhängigkeit ihres Arbeitshubes schaltet sich die Pumpe bei geschlossenem Wasserhahn selbsttätig ohne Druckschalter ab, sobald leim Erreichen des vorgesehenen Höchstdruckes von beispielsweise 4,o atü der Pumpenhuf> \u11 wird. Sobald der Druck nachläßt, z. B. durch Öffnen eines Wasserhahnes, beginnt die Pumpe selbsttätig wieder zu arbeiten und fördert eine Wassermenge, die linear mit abnehmendem Druck zunimmt.
• Gegenüber den bekannten Hausn-asserpumpen wird durch diese erfindungsgemäßen -Maßnahmen der gesamte Aufwand auf die Pumpe und ihren Antrieb beschränkt. Es kommen bei praktisch gleicher Wirkung nicht nur der Druckwasserbehälter und der zugehörige Druckschalter in Fortfall, sondern man erspart auch den sonst notwendigen Motorschutzschalter und gegebenenfalls auch den Kondensator.
• In der Zeichnung ist in den A11. i und 2 ein Ausführuttgsl>eispiel der Erfindung in zwei verschiedenen Schnitten wiedergegeben. Aus Abb. 3 geht die Wirkungsweise der Erfindung hervor.
• Nach Abb. i und 2 besteht die Pumpe im wesentlicheii au: dem Wechselstrommagneten io, dessen Anker i t, der 'Membran 12 und dem Gehäuse 13 sowie den beiden Steuerschiebern i.i und 13. Die -Membran 12 ist mit dem Anker i i über den Bolzen 16 fest verbunden. 17 und 18 sind Druckfedern, durch die der Anker i i am festen Gehäuse 13 abgestützt ist. Diese Druckfedern 17 und i8 sind so bemessen und justiert, daß bei voll angezogenem Anker in den Federn eine Gegenkraft auftritt, die gerade gleich der 'Magnetkraft ist.
• Um go° versetzt zu den Druckfedern 17 und 18 sind Koppelfedern i9 und 2o angeordnet, durch die die beiden Steuerschieber 14 und 15 mit dem Anker i i und damit mit der Membran 12 gekoppelt sind. Infolge dieser Federkopplung werden die Steuerschieber 14 und 15 derart von der schwingen= den Pumpenmembran 12 mitgenommen, daß sie in Resonanz zu dieser mitschwingen und deshalb unabhängig von ihrer Dämpfung der :Membran um 9o° phasenverspätet und mit entsprechender Erhöhung der Amplitude folgen.
• 21 ist die Saugleitung und 22 die Druckleitung der Pumpe. 23 ist der Druckraum der Pumpe, der über die Bohrungen 24 und 25 mit den Steuerräumen der beiden Schieber 14 und 15 verbunden ist, 26 und 27 sind Bohrungen nahe am Boden der Steuerräume. Durch diese Bohrungen kann das Leckwasser nach außen abfließen. Beim Erreichen des zulässigen 'Maximalausschlages der Steuerschieber 14 und 15 werden die Bohrungen von den Schiebern abgedeckt, wodurch eine ' zusätzliche Dämpfung derselben erreicht wird.
• In Abb. 3 stellt die Kurve x den Bewegungsverlauf der Membran 12 dar, während die Kurve y die mit einer Phasenverschiebung von 9o° nacheilenden Schwingungen der Steuerschieber wiedergibt. In der Darstellung der Abb. i und 2 steht die 'Iembran 12 gerade in ihrer Nullage (Punkt A in Abh. 3). Der Ansaugschieber 14 befindet sich dann gerade in seiner untersten Endlage (Punkt B in Abb. 31. Das gleiche gilt für den Steuerschieber 15. In ihren untersten Endlagen geben sie die Verbindung des Pumpenraumes 23 mit der Saugleitung 21 frei, während (liel-erl)indungzurDruckleitung22 abgesperrt ist. Durch Aufteilung des Steuerschiebersystems in einen gesonderten Saug- und Druckschieber ist eine solche Anordnung möglich, daß die Strömung durch die Steuerräume und den Pumpenraum im wesentlichen timlenkungsfrei ist.
• Wird der Wechselstronmagnet io eingeschaltet, so wird die Membran 12 entgegen der Wirkung der Druckfedern 17 und 18 nach oben gezogen. Das Wasser wird aus der Leitung 21 über den offenen Saugschieber 14 in den Pumpenraum 23 gesaugt. Die Ansaugöffnung 24 ist dabei so lange offen, bis die Membran 12 ihre oberste Endlage erreicht hat. In dieser Viertel-,velle der Aufwärtsbewegung bewegt sich der Druckschieber 1.5 ebenfalls in der unteren Hälfte seiner Sch-,vingungen, die Drucköffnung 23 ist also abgesperrt. Wird nun die 'lembran 12 unter dem Einfluß der Druckfedern 17 und 18 nach unten gedrückt, so ist nach Al>b. 3 der Saugschieber 14 während dieser Halbwelle gerade geschlossen und der Druckschieber 13 gerade offen. Der gewünschte Steuereffekt wird somit erzielt.
• Sobald der -Maximaldruck erreicht ist, reicht die Spannung der Druckfedern 17 und 18 nicht mehr aus, um die Membran 12 von ihrem obersten Punkt nach unten zu drücken. Die Pumpe kommt daher zum Stehen. Bei Stillstand der Pumpe schließt der Saugschieber 14 den Pumpenraum 23 sicher ab, während der Druckschieber 13 eine Öffnung frei läßt. Hierbei ist der Luftspalt des Magneten io praktisch Null, so daß die Stromaufnahme der Pumpe in ihrem Ruhezustand ganz minimal ist und daher im allgemeinen von einer elektrischen Abschaltung der Pumpe abgesehen werden kann. Sinkt der Wasserdruck unter den Maximalwert, beispielsweise infolge Öffnens eines Wasserhahnes, so wird die Membran 12 nach unten gedrückt, und die Pumpe beginnt wieder zu arbeiten. Der Hub der Pumpe bestimmt sich dabei immer nach demGegendruck des Wasserleitungsnetzes bzw. der Spannung der Federn 17 und 18. Der Hub und damit die Fördermenge nimmt linear mit der Druckabnahme zu, d. h., daß bei großem Bedarf eine größere Menge gefördert wird als bei kleinerem.

Claims (7)

1. PATENTANSPROCHE: i. Hauswasserpumpe mit elektrischem Antrieb, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Kolben- oder Membranpumpe mit einem Wechselstrommagneten als Antrieb.
2. 2. Hauswasserpumpe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckhub der Pumpe durch ein Arbeitsfedersystem (17, 18) erfolgt, das beim Saughub vom Wechselstrommagneten gespannt wird.
3. 3. Hauswasserpumpe nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerschieber-System (1.4, 15) der Pumpe durch Ankopplung an den schwingenden Pumpenkolben mitgenommen wird, wobei durch Resonanzabstimmung erreicht wird, daß das Steuerschiebersystem unabhängig von seiner Dämpfung dem Pumpenkolben 9ö° phasenverspätet folgt.
4. 4. Hauswasserpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungsausschläge des Steuerschiebersystems infolge Resonanz ein Vielfaches des Pumpenhubes betragen und dadurch große Ventilquerschnitte ermöglicht werden.
5. 5. Hauswasserpumpe nach Anspruch 3 und ,4, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerschiebersystem der Pumpe aus einem Saug- und einem Druckschieber besteht, deren Ankopplung an den schwingenden Pumpenkolben mittels einstellbarer Federn (r9, 2o) erfolgt.
6. 6. Hauswasserpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck- und Saugschieber derart zum Pumpenraum angeordnet sind, daß die Strömung im wesentlichen umlenkungsfrei ist.
7. 7. Hauswasserpumpe nach Anspruch 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Amplitude des in Resonanz schwingenden Steuerschiebersystems durch Luft- oder Leckwasserdämpfung begrenzt wird, wobei die Auslaßöffnung des- Dämpfungsmittels nach Erreichen des zulässigen Hubes durch das Steuerschiebersystem geschlossen wird. B. Hauswasserpumpe nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmagnet dauernd am Wechselstromnetz hängt und die Pumpe sich bei geschlossenem Wasserhahn selbsttätig stills.etzt, wobei das Rohrleitungsnetz unter dem maximalen, von der Pumpe erzeugten Druck steht. g. Hauswasserpumpe nach Anspruch r bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe beim Öffnen des Wasserhahnes in der Druckleitung infolge der dabei eintretenden Drucksenkung selbsttätig zum Anlaufen kommt.