NO115939B - - Google Patents

Description

Væskepumpe, særlig for husbruk.

Denne oppfinnelse angår væskepumper, særlig slike som i husholdninger eller ved husbruk anvendes til å suge vann eller en annen væske opp til normal trykkhøyde og å drive væsken ut, enten som fri stråle eller under trykk.

Oppfinnelsens hovedformål er å mulig-gjøre at en slik pumpe kan settes igang og arbeide uten at pakning av en noen som helst art behøver å anordnes omkring turbinhjulets drivaksel.

Et annet viktig formål i å skaffe en pumpe av denne art hvor den fra driv-motoren utgående drivanordning for pumpen kan virke uten å være dykket ned i en vannmengde som står under trykk og er i berøring med drivorganene.

I henhold til oppfinnelsen er en væskepumpe med vertikal, av en overfor pumpelegemet anbragt drivmotor drevet aksel, hvor motor og turbin på lignende måte som ved håndpumper er anbragt i et legeme som ovenfor turbinrommet og omkring turbinens aksel oppviser i samme høyde to atskilte rom, begge står i forbindelse med turbinrommet, av hvilke det ene er forbundet med pumpens avleveringsledning og det annet med væsketilførselsledningen, karakterisert ved at suge- resp. trykkammeret dannes av bunnen av et sylindrisk bærelegeme for elektromoteren, og at bunnen danner en del av pumpelegemet og dessuten er forbundet med trykkrøret som danner forlengelse av en stuss, som likeledes er fast forbundet med bunnen og ligger i det indre av det sylindriske bærelegeme for motoren, slik at en del av pumpelegemet, sugekammeret, trykk-kammeret og trykkrøret med stussen kan være fremstilt av ett eneste støpestykke.

I forbindelse med tegningene beskrives

et utførelseseksempel.

Fig. 1 viser pumpen i snitt.

Fig. IA er et perspektivriss som viser enkeltheter ved det øvre parti av pumpelegemet, som er utstyrt med suge- og ut-drivningjkammer og er plasert over turbinen.

Fig. IB viser en detalj.

Fig. 1C viser også en detalj.

Fig. 2 viser — tatt fra hverandre — forskjellige deler som anvendes i oppfinnelsens gjenstand, idet

A, Al viser det øvre parti av pumpe-kroppen,

B, 31 viser turbinens deksel,

C, Cx viser turbinhjulet,

D, Dj viser turbinhuset og

E viser en festedel.

Pumpelegemet har et øvre parti 1, hvis spesielle trekk i henhold til oppfinnelsen blir beskrevet nærmere nedenfor, og et nedre parti 2 som har en gjenget stuss 3 for forbindelse med vanntilførselsledningen 4. Denne stuss 3 hviler, under innskytning av

en pakning 5, på en flens 6 av en del 7 som har et sete 8 for en ventil 9.

Mellom flensen 6 og en flens 10 på led-ningen 4 er det anbrakt en pakning 11, og en nippelmutter 12 har en nedre flens 13 som griper under flensen 10, slik at det ved tilskruning av mutteren kan oppnås tett forbindelse mellom pumpepartiet 2, røret 4 og delen 7.

I henhold til oppfinnelsen har pumpelegemets øvre parti 1 en bunn 14, i hvilken det er anordnet to åpninger 15 og 16 (fig. 2-Ax) av hvilke åpninger den ene 15 er forbundet med vanntilløpsrommet 17 (fig.

1) gjennom:

a) en åpning 18 i et deksel 19 som er anbrakt mellom bunnen 14 og turbinhjulets

21 hus 20, og

b) en åpning 22 i huset 20 (fig. 2-D,). Dette deksel 19 er utført i ett stykke

med en hylse 23, i hvilken er lagret turbinakselen 24 som ender i et urundt parti 25, som er forbundet med drivanordningen som drives av en (ikke vist) motor; denne siste er som regel en elektrisk motor, men den kan også være av en annen type.

Gjennom en i dekslet 19 anbrakt åpning 26 utøver turbinhjulet sin sugevirkning i det kammer som dannes av åpningen 15, og væsken drives til kammeret 16 gjennom en annen åpning 27 i dekslet 19.

Utløpsrøret 28 (fig. 1 og IA) er utført i ett stykke med partiet 1; et spesielt trekk består deri at utløpsrøret er forbundet med det indre av partiet 1 ved hjelp av et buet rørstykke 29 som er utført i ett med bunnen 14, slik at det fås forbindelse mellom kammeret 16, eller rettere en del 16x av dette kammer, og røret 28.

Elementene 1—14—28 og 29 utgjør således en enhet og utføres fortrinnsvis i ett stykke.

Denne enhets virkemåte er meget enkel.

Under sugevirkningen løftes ventilen 9 og vann fra røret 4 føres av turbinhjulet 21 gjennom åpningene 22 og 18, kammeret 15 og åpningen 26. Vannet føres ut gjennom åpningen 27 til kammeret 16—161 og fra dette gjennom forbindelsen 29 til utløpsrøret 28. Med 30 er betegnet en del som tjener til å feste pumpen til en eller annen bæredel, f. eks. en mur (ikke vist).

Hovedfordelen ved denne anordning er at apparatet kan funksjonere uten noen som helst pakning omkring turbinens drivaksel; man behøver altså heller ingen anordning for å beskytte motoren mot vannet.

Da kamrene 15 og 16 er anbrakt i samme nivå i apparatet, oppnår man over turbinhjulet en likevektstilstand i det under trykk stående vann, slik at luft ikke kan trenge inn omkring akselen 24 eller vann stige opp langs denne aksel under utdriv-ningen av vannet, hvilket er meget viktig, fordi at i det mellomrom som måtte fore-finnes mellom akslen 24 og hylsen 23 vil ' vannet da automatisk og med sikkerhet måtte holde seg på det nivå som er betegnet med N i fig. 1.

Selv om turbinakselen 24 blir slitt, vil pumpens yteevne ikke synke til under 80— 90 %, og om akselen skulle være meget slitt og vannet under stillstand av pumpen skulle trenge litt opp i rommet omkring akselen 24 og det urunde parti 25, kommer det ikke høyere enn utløpsnivået, som er under det nivå i hvilket motoren er festet. Når pumpen settes igang, suger turbinhjulet i løpet av noen sekunder vannet ned igjen gjennom klaringen mellom hylsen 23 og akselen 24, inntil trykklikevekt er gjenopp-rettet mellom de to kammere i forhold til akselen. Selv i dette tilfelle kan pumpen arbeide med god yteevne. Denne eventuali-tet vil forøvrig bare kunne inntre etter at pumpen har vært brukt meget lenge.

Derved at væsken suges opp til og drives ut fra ett og samme nivå kan turbinen arbeide under de beste likevektsforhold, og man unngår enhver overdreven slitasje på pumpens viktigste deler.

Men det som er det viktigste er at drivanordningen, altså forbindelsen mellom motoren og pumpen, kan arbeide i et rom 141 som befinner seg ovenover bunnen 14 og i hvilket det ikke finnes vann som står under trykk. Da det ikke finnes noe under trykk stående vann som er i berøring med den nevnte anordning vil pumpen få maksimal effektivitet, idet man ikke behøver spesielle pakningsorganer, som ville bevirke unødven-dig bremsing og energitap.

Ennvidere arbeider pumpen uten støy og pumpens samlede høyde kan nedsettes da koplingslengden kan minskes.

På grunn av pumpens store nytteeffekt kan den drives av en vanlig motor, og den kan forbindes med rørledninger hvis innven-dige diameter varierer mellom 20 og 35 mm, slik at pumpen kan tilknyttes vanlig fore-kommende rørledninger.

Utførte forsøk har vist, at den energi som teoretisk er nødvendig for å løfte en gitt vannmengde er 15—17 % av det totalt anvendte energiforbruk, slik at motoren får en god effekt.

Den vannmengde som behøves for start av pumpen blir nedsatt til den mengde som kreves for å fylle kamrene 15 og 16 samt det rom i huset 20 i hvilket turbinhjulet roterer.

Den beskrevne og på tegningen viste ut-førelsesform har ennvidere den samme for-del som visse hånddrevne pumper med hen-syn til muligheten av å løfte ventilen 9 gjennom det nedre parti av pumpelegemet.

Startfylning av pumpen skjer direkte, som i alle sentrifugal- eller stempelpumper, f. eks. gjennom en åpning som anordnes i utløpsåpningen, eller på annen måte.

Pumpen kan utstyres med en ventil som holder vannet i kontakt med sugeelemen-tene; denne ventil kan være anordnet enten direkte i pumpelegemets sugerom eller ved enden av det i vannet neddykkede sugerør.

De viste og foran beskrevne utførelses-detaljer er bare angitt som eksempler, som kan endres innenfor oppfinnelsens ramme. Således behøver ikke kamrene 15 og 16 nød-vendigvis å danne ett stykke med partiet 1, men kan være anordnet i særskilte stykker, og turbinhuset 20 behøver ikke å være ut-ført i ett stykke med partiet 2.

Som det også fremgår av fig. 1 kan utløpskammeret settes i forbindelse med det spillerom som normalt vil finnes omkring akselen 24, derved at man anordner en bo-ring 32 som går gjennom kammerveggen og hylsen 23, og som munner ut ovenover dekslet 19. Den luft som turbinen 21 suger inn gjennom klaringen mellom innersiden av hylsen 23 og akselen 24 kan da ikke pas-sere forbi nivået av kanalen 32, for fra det øyeblikk av da dette nivå nås, vil pumpen ikke lenger suge inn luft, men derimot vann fra kompresjonskammeret 16, og dette vann fanges av turbinen og sendes tilbake til det samme kammer 16. Den således fan-gede vannmengde er helt ubetydelig i forhold til den vannmengde som pumpen leve-rer. Man oppnår således automatisk en fyl-ning ved hjelp av selve det tilsugede vann, og dette uten at det behøves å tilføyes noe særskilt pumpeelement.

Eventuelt kan man omkring akselen 24 anordne et ringformet rom 31 som boringen 32 munner ut i.

Pumpens kapasitet, såvel hva angår til-sugning som utstøtning, blir ytterligere øket på denne måte, og pumpens ytelse forblir konstant selv etter meget stor slitasje på akselen 24 eller i hylsen 23.

Et annet resultat er det, at turbinen kan begynne å arbeide ved at dens elementer bringes i berøring med en tynn hinné av vann.

Man kan også anbringe en anordning ved hvis hjelp alle rom i pumpen kan tøm-mes fullstendig for vann, spesielt i tilfelle av frost. For dette formål forsynes vanntilfør-selsrøret 4 med en innad ragende hylse 33, i hvilken det kan skrus inn en skrue, eventuelt med en pakning 36. For å sette pumpen ut av funksjon skrur man ut skruen 35 og innfører gjennom hullet en stav 37 (fig IB), f. eks. en spiker eller endog en hårnål, som rekker inn til ventilstangen 38, slik at denne og dermed ventilen 9 lett kan løftes. Det vann som finnes over ventilen 9 kan da renne ned i røret 4 og pumpen tømmes fullstendig.

Denne operasjon er meget enkel, og man slipper å løsne mutteren 12 og derved risi-kere å skade pakningene så pumpen suger dårligere når den settes i gang igjen. Hvis man hver gang skulle løsne mutteren 12 ville man dessuten måtte anvende en stor spesialnøkkel.

Når skruen 34 er fjernet kan luft trenge inn i røret 4 og vannsøylen i dette og i den nedenfor værende rørledning kan ikke lenger ved sin vekt utøve noen trekkvirkning på ventilen 9, hvorfor denne kan løftes lett; ovenfor ventilen befinner det seg nemlig bare 100—200 g vann, som skal tømmes ut. Det oppnås derfor en fullstendig tømning gjennom tilsugningsledningen — ikke uten-for pumpelegemet — og dette gjelder også den lille vannmengde som ved en slitt aksel 24 ved stans av pumpen kunne trenge fra røret 28 inn over bunnen 14 i legemet 1.

Når pumpen settes ut av virksomhet kan denne lille vannmengde tappes ut gjennom et hull 39 i hylsen 40, som akselen 24 roterer i, og dessuten gjennom et hull 41 som går gjennom hylsen 23 og munner ut ovenover bunnen 14.

Ved monteringen av pumpen før rør-stussen 4 innføres i mutteren 12 behøver man bare å fjerne skruen 34 og så sette den på plass igjen, med sin pakning, etter at mutteren er ført på plass på stussen 3.

Når ventilen 9 er blitt løftet fra setet 8 settes pumpen i startberedskap ved at man

gjennom et med propp 45 forsynt hull i utløpsrøret 28 heller inn litt vann; det er således ikke nødvendig at pumpen fylles helt med vann fra røret 28 ned til det nederste av delen 7, men behøves bare at det i kamrene 15 og 16 finnes litt vann i berøring med turbinhjulet for at pumpen skal kunne starte.

Hvis ventilen er skadd eller hvis den er blitt fjernet for å repareres kan man derfor allikevel anvende pumpen, idet den suger og driver ut vann like godt.

På den annen side vil det ved tilfeldig driftsstans av pumpen alltid forbli litt vann i kamrene 15 og 16 samt en ganske tynn hinne av vann omkring turbinen (denne tynne hinne er ikke farlig i tilfelle av frost), slik at pumpen kan rotere «tørt» uten fare for å skade dens organer, når pumpen settes i drift igjen.

Under alle driftsforhold av pumpen, og uansett hvorledes tilsugningsforholdene er, og spesielt hvis akselen 24 og boringen i hylsen 23, turbinhjulet 21 og boringen i delen 20 er blitt meget slitt, kan man hindre at vann som ikke drives ut av turbinhjulet, men beveger seg opp mellom hylsen 23 og akselen 24 stiger opp gjennom rommet 141 over bunnen 14. For dette formål anordnes et rør 42 av forholdsvis liten diameter slik at det fører fra et sted over bunnen 14 i kammeret 141 gjennom det indre av utløps-stussen 28 og munner ut ved 42* (fig. 1C)

litt bakenfor utløpet av stussen 28. Rørets

42 passasje gjennom forbindelsesstykkets 29

vegg avtettes ved en passende pakning.

En gjenget rørforbindelse 43 kan tilknyttes utløpsstussen, for å føre vannet til

ønsket forbrukssted, eventuelt under trykk.

Hvis vann-nivået i rommet 141 skulle stige

over innløpet av røret 42 vil dette vann

tømmes ut gjennom røret 42 ved hevert -

virkning. Ved stans forblir vannet i rommet

141 alltid i høyde med innløpet til røret' 42.

Ved tømning renner vannet ut gjennom åpningene 39 og 41.

Claims (1)

1. Væskepumpe med vertikal, av en ovenfor pumpelegemet anbragt drivmotor drevet

   aksel, hvor motor og turbin på lignende måte som ved håndpumper er anbragt i et legeme som ovenover turbinrommet og om kring turbinens aksel oppviser i samme høyde to atskilte rom, som begge står i forbindelse med turbinrommet, av hvilke det ene er forbundet med pumpens avleveringsledning og det annet med væsketilførsels-ledningen, karakterisert ved at suge- resp. trykkammeret (15 resp. 16) dannes av bunnen (14) av et sylindrisk bærelegeme for elektromotoren, og at bunnen (14) danner en del av pumpelegemet og dessuten er forbundet med trykkrøret (28) som danner forlengelse av en stuss (29), som likeledes er fast forbundet med bunnen og ligger i det indre av det sylindriske bærelegeme for motoren, slik at en del (1) av pumpelegemet, sugekammeret (15), trykkammeret (16) og trykkrøret (28) med stussen (29) kan være fremstilt av ett eneste støpestykke.