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Als Regelorgan verwendbare' Drehsdiieber zum Parallel- oder Hintereinanderschalten
zw.eier Stufen oder Stufengruppen einer Kreiselpumpe Das Hauptpatent beziat sich
auf eine vorzugsweise als Flüssigkeitsringpumpe ausgebildete Pumpe zur Förderung
von Flüssigkeiten, der Nahrungs- und Genußmittel-, der pharmazeutischen und der
chemischen Industrie. Die betreffende Pumpe wird durch einen unmittelbar mit ihr
gekuppelten Elektromotor.mit stets gleichbleibender Drehzahl angetrieben. Abgesehen
von einer für die besondere Verwendungsart dees Aggregat-es an ge-
gebenenfalls
wechselnden Stan&rten zweckdienlichen und auch gefälligen äußeren Gestaltung
mit einer bis nuf einige unvermeidbar etwas herausragende Einzelteile durchgehend
glatten Zylinder-form - das Pumpengehäuse ist in. an sich bekannter
Weise aus anein-andergrenzenden, zu feststehenden Einha,ute-Hen gehörenden, ring-
oder scheibenförmigen, A1-,schnitten zusammengesetzt und enthält axial verlaufende
Kanäle - besteht das wesentliche Kennzeichen des Hauptpatentes- in der Verwendung
-und entsprechenden Ausbildung eines in das Pumpengebäuse quer zur Welle eingebauten,
und zwar seitlich an dieser vorbei sich erstreckenden Drehschiebers. Dieser dient
in diesem Zusa.mmenhang zum abwechselnden, ParaGel- oder
Hintereinanderschalten.
der einzelnen Stufen oder Stufengruppen und gleichzeitig in über bisher Bekanntes
hinausgehenden Umfang als Regelorgan.
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Die Zusatzerfindung bezieht sich auf die besondere Ausgestaltung d-,s
Drehschiebers bei einem zolchen Pumperrag,- -.gat, um dessen Betriebsverhältnisse
f)ezüglich. einer Änderung der Mengen-und Druckle-istung möglichst vielseitig und
kontinuierlich regeln zu können-, wobeies,ansichbekannt ist, Drehschieber als Steuexorgan
mit vorwiegend in. Längs- oder Querrichtung verla-nfenden inneren Bohrungen oder
äußeren ',\Tuten zu versehen, um dadurch je nach Lage des Schiebers irgendwelche
Verbindungen herzustellen oder abzusperren.
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Die Erfindung geht nun vcn dem Drebschieber. wie er gemäß dem Hauptpatent
vorgesehen ist, aus. Dieser Drelischieber Ist also als Regel-or#gan zum Parallel-
oder Hintereinanderschalten zweier Stufen oder Stufengruppen einer Kreiselpumpe,
insbesondere der Seitenkanalba-uart, von denen die eine Stuft oder Stufengruppe
dauernd mit der Saugleitung und die andere Stufe oder Stufengruppe dauernd mit der
Druckleitung in Verhindung steht, verwendbax. Er besitzt zwecks .Anpassung der mit
konstanter Drehzahl angetriebenm Pumpe an die jeweiligen Verhältnisse, auf bezüglich
seiner vorzugsweise senkrechten Drehachse gegenüberliegenden Seiten zwei Aussparungen.
Die eine Aussparung verbindet die Saugleitung mit der Eintrittsöffnung der z-weiten
Stufe oder Stufengruppe, und, die andere'Ausspazung verbindet die Austrittsöffnung
der ersten Stufe'oder Stufengruppe mit der Druckleitung bzw. mit der Eintrittsöffnung
der zweiten Stufe oder Stufengruppe oder sperrt diese Verbindung je nach-
Einstellung des Drehschiebers. Bei einer weiteren Einstellung sind- gleichzeitig
die erste Stufe oder Stufengruppe a,ustritt---seitig u id die zweite Stufe
oder Stufengruppe eintrittsseitig abgesperrt, so daß überh .au pt keine, Förderung
stattfindet.
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Um nun die gestellte Aufgabe einer möglichst vielseitigen und. kontinuierlichen
Regelung erfüllen zu können, sind die- beiden bezüglich seiner Drehachse gegenüberliegenden
Ausspaxungen, des Dreh' sch#i,e,b2rs.c,rfind.ungsgemäß auch in#t3,xialerRichtung
gegeneinander versetzt, so daß zwei übereinanderliegende Schaltquerschnitte gebildet
werden. Erfindungsgemäß ermöglicht die die Verbindung der Saugleitung mit der Eintrittsöffnung
der zweiten Stufe oder Stufengruppe herstellende untere Ausspa.rung hierbei eine
im wesentlichen kontinuierlich bis. zur voll-en Öffnung sich ändernde Verhindung.
Die zur Stetierung der Austrittsseite der ersten Stufe oder Stufengruppe dienende
obere Aussparung besteht dabei erfindungsgemäß aus zwei durch eine Zwischenwand
voneinander getrennten Teilen, die- beim Drehen des Drehschiebers in, einem begrenzten
Bereich sich gleichzeitig in. entgegengesetztem Sinn ändernde, Durchtrittsquerschnitte
von der Austrittsöffnung der ersten Stufe oder Stufengruppe zur Druckleitung bzw.
zur Eintrittsöffnung der zw-eiten Stufe bzw. Stufengruppe freigehen. Bauliche Einzelheiten
bezüglich der betreffenden AusspaTungen des Drehschiebers sind aus der nachstehenden
Beschreibung eines in der Zeichnung in verschiedenen Betriebsstellungen und Schnitten
dargestellten Ausführungsbeispiels ersichtlich. Es zeigen die Fig. i bis
8 einen gemäß der Erfindung ausgebildeten Drelischieber innerhalb des zu
seiner Führung dienenden. Gehäuseabschnittes im senkrechten Längsschnitt bzw. in
Ansicht bei verschiedenen Stellungen, wobei Fig. i zur Verdeutlichung dürch Darstellung
derbeidenStufen derPumpeergänzt ist, Fig. i a bis 8 a die entsprechend zugehörigen
wa:agerechten Querschnitte im Bereich der oberen Aussparting (Ebene A-A), Fig. ib
bis 8b die entsprechend zugehörigen waagerechten Querschnitte im Bereich. der unteren
Aussparung (Ebene B-B).
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Übereinstimmend mit dem Hauptpatent ist das - hier nur mit
einem, nämlich dem zum Einbau des Schalt- und Regelorgans dienenden Ab-
schnitt
dargestellte - Pumpengehäuse mit i, der Drehschieber. mit i i, die beiderseitigen
Ausspa.rungein desselben mit ii' bzw. iC und die im Bereich des betreffenden Gehäuseabschnittes
liegenden Teile des Saug- und des Druckkan-als mit 22 bzw. :23 bezeichnet. Außeirdem.
ist der Strömungsverla.uf der Förderflüssigkeit durch gestrichelte Stromfadenlinien
und entsprechende: Pfeile veranschaulicht, wobei jeweils vier Linien einen vollkommen
ungedross ' elten und zwei Linien einen etwa zur Hälfte gedrosselten Durchtritt
in, der betreffenden Richtung darstellen. Zum weiteren Verständnis der verschiedenen
Schalt- bzw. Regelstellungen ist noch zu sagen, daß sich in alIen Figuren r--chts
voni Drehschieber die der Antriebsseite zugekehrte, geg,z',>-,n#-.nfnlls vorgeschaltete
erste Pumpenstufe und links vom Drehschieber die gegebenenfalls nachgeschaltete
zweite Pumpenstufe hefinden.
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Zur Durchführung der Regelung gemäß der Erfindung ist die im oberen
Teil des Drehschiebers zum wechselseitigen Herstellen verschieden-er Verbindungen
vorgesehene Aussparung durch eine Zwischenwand in zwei voneinander getrennte Teile
gespalten, von denen der eine, mit i i' bezeichnete Teil in axialer und radialer
Richtung des Schiebers,' und zwar nach oben und nach der Seite hin offen ist, während
der ardere, zum Unterschied davon, mit ii"" bezeichnete Teil dagegen einen ringsum
geschlossenen, den Schi-eber quer zu seiner Dreh--ach-se, durchdringenden Kanai
darstellt. Der erstere Teil ii' der oberen Aussparung erstreckt sich über einen
solchen, Umfangsabschnitt, des Schiebers, daß er die Austrittsseite de-#r -ersten
Pumpenstufc, nur mit dem Druckkanal, nicht aber mit der der Austrittsseite der ersten
Pumpenstufe gegenüberliegenden Eintrittsseite der zweiten Pumpenstufe verbind-en,
kann. Der mit i i " bezeichnete kanalförrnige Teil der oberen Aussparung
hat etwa eine gleich,-Höhe wie zwei einander ge#-,#eniiberlii,-gende Öff-
nungen
des den Schieber umgebenden Gehäus,-ahschnittes, über welche er die Austrittsseite
der ersten Pumpenstufe mit der Eintrittsseite der
zweiten Pumpenstufe,
nicht aber mit dem Druckkanal verbinden kann.
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Die im unteren T2il des Drehschiebers vorgesehene Ausspnrung ii" ist
entsprechend dem Teil ii' der oberen Aussparung ebenfalls in axialer und radialer
Richtung, und zwar nach unten und nach. der Seite hin offen. Die betreffende Aussparung
hat ein-en U-förmigen Querschnitt, wobei sie so gerichtet ist und sich über einen
solchen, Umfangsabschnitt des Schiehers erstreckt, daß sie den Saugkanal mit der
Eintrittsseeitie der zweiten Pumpenstufe nur diann mit vollem oder gedrosseltein
Querschnitt verbindet, wenn gleichzeitig die obere Aussparung'das Fördermittel ausschließlich
in den Dnickkanal bzw. je zum Teil in diesen und in die zweitre Pumpenstufe
leitet.
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Wie die in den verschiedenen Figuren wiedergegebenen Stellungen, des
Drehschiebers und# die dazu eingezeichnceten Stroi-nfadenlInien erkennen lassen,
ergeben sich bei Verwendung einies derartige-n Schalt- und Regelorgans, im Rahmen
der Gesamtanordnung eines. Pumpentaggregates unter anderem folg-ende Betriebslagi,-n:
Fig. i. K,eine Pumpenförderung, da der Drehschiieber sowohl im oberen als auch im
unteren Bereich, vollkommen absperrt.
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Fig. 2. Gedrosselter Eintriett zur zweiten Pumpenstufe in Hintereinanderschaltung
mit der ersten Pumpenstufe. Keine. Verbindung zwischen der Saugleitung undder zweiten
Stufe.
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Fig. 3. Unged.rosselte Hintereinanderschaltung beider Pumpenstufen.
Keinte Verbindung zwischen der Saugleitung und der zweiten Stufe. .
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Fig. 4. Paxti-elle Parallel- und Hintereinanderschaltung be-ider Pumpenstufen.
bei gedrosseltem Eintritt in die zweite Pu#mpenstufe teils tinmittelbur aus dem
Saugkanal., teils über die erste Pumpenstufe, dertn übrigeFördermenge in denDruckkanal
abgeleitet wird.
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Fig. 5. Ungedrosselte ParalleIschaltung beider Pumpenstufen.
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Fig. 6 entspricht Fig. 4. Fig. 7 entspricht Fi' 9-3-Fig.
8 entspricht Fig. 2.
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Außer den, vorerwähntien Einstelluingen des Drehschiehers kann dieser
auch noch in beliebige Zwischenstellungen gebracht werden und dabei im Bereich jeder
der grundsätzlichen Schaltungen die Betriehsvierhältnisse der Pumpe in der jeweils
gewünschten Weise regeln.