NO126225B - - Google Patents

Description

Selv-luftende pumpe.

Oppfinnelsen angår en selv-luftende pumpe av den art som har et horisontalt skovlhjulkammer omgitt av et spiralhus, et skovlhjul lagret for rotasjon om en vertikal akse i skovlhjulkammer et, et sugekammer som fører til skovlhjulkammer, et utstrømningskammer som fører til et ut-løp, og et skilleorgan til å skille luft fra vann i utstrømningskammeret under en luftefase og returnere det utskilte vann til skovlhjulkammeret.

En hensikt med oppfinnelsen er å skaffe en pumpe av denne art som er spesielt skikket til å brukes på steder med begrenset plass, f. eks. ombord på skib.

Pumpen ifølge oppfinnelsen er i første rekke karakterisert ved at hovedsakelig vertikalt utstrømningskammer som strekker seg oppover fra munningsenden av skovlhjulkammeret og spiralhuset og har et utløp ved eller nær sin øvre ende og ovenfor skovlhjulkammerets plan, og som begrenses delvis av en lukkende endevegg som spiralhusets vannavskj ærende ende munner ut mot, et vertikalt skilleorgan som befinner seg i utstrømningskammeret og strekker seg fra den lukkede endevegg delvis rundt skovlhjulkammeret og strekker seg oppover fra bunden av spiralhuset med sin overkant ovenfor skovlhjulkammerets plan og nedenfor utløpet fra utstrømningskammeret, tverrvegger som befinner seg i utstrømningskammeret på motsatte sider av skilleorganet og hver har en åpning, og som danner de øvrige begrensningsvegger for to lukkede passasjer som inngår i spiralhusets munningsende og er skilt ved det nedre endeparti av skilleorganet, og hvorav den radialt innerstliggende under en luftefase danner en ledning som leder fluidum, avgitt av pumpens løpehjul, til den ene side av skilleorganet i utstrømningskammeret, mens den radialt ytterstliggende danner en ledning for tilbakeføring av væske ved tyngdekraftvirkning fra den annen side av skilleorganet i utstrømningskammeret til skovlhjulkammeret, og som etter luftningen danner en eneste ensrettet ledning for væske, avgitt av skovlhjulet til utstrøm-ningskammeret.

En utførelsesform av oppfinnelsen er

anskueliggjort eksempelvis på tegningen. Fig. 1 er et perspektivriss av en kom-plett pumpe. Fig. 2 viser vertikalsnitt av pumpen

etter linjen II-II på fig. 3.

Fig. 3 viser tverrsnitt etter linjen III-III på fig. 2, og

fig. 4 er et vertikalt delsnitt av pumpen etter linjen IV-IV på fig. 2 og 3.

Fig. 5 svarer stort sett til fig. 2, men viser en avvikende drivanordning for pumpen, og

fig. 6 og 7 svarer stort sett til figurene henholdsvis 2 og 3, men viser deler av pumpen som særlig er utsatt for slitasje, anordnet demonterbart og slik at de kan skiftes ut som en enhet.

På figurene 1—4 er pumpen vist å om-fatte en kapsel som er generelt angitt ved henvisningen E og med en stort sett sirkel-formet grunnplate 1 og over denne et sugekammer 2 som kommuniserer med en kilde for væsken som skal pumpes, gjennom en vertikalt stillet inntaksledning 3 (fig. 4) som fører ned fra et sugeinntak 4 ovenfor sugekammeret.

Sugeinntaket 4 er forsynt med en til-bakeslags- eller stoppventil 5,

Som vist på fig. 1 kan kapselen være forsynt med to sugeinntak 4, ett på hver side, for valgvis anvendelse, idet det inn-tak som ikke benyttes dekkes med en egnet lukkeplate.

Et horisontalt spiralformet skovlhjulkammer 6 er dannet mellom oversiden av en horisontal vegg 7 som utgjør den øvre begrensning for sugekammeret 2, og en annen horisontal vegg 8 (fig. 2) som strekker seg ovenfor veggen 7 på avstand fra denne. Den første horisontale vegg 7 er forsynt med en sugeåpning 9 som danner et sentralt innløp til skovlhjulkammeret 6, og den annen horisontale vegg 8 har en pakkboks 10 for den nedre ende av en vertikal aksel 11, som bærer et horisontalt anbragt sentrifugul-skovlhjul 12 av kjent type, som kan rotere i kammeret 6.

Lageret 13a for akselen 11 er montert i et lagerhus 13 som bæres av pumpekapselen (se fig. 1), og et koblingselement 14 er montert på den øvre ende av akselen 1 for bekvem tilkobling av en elektrisk driv-motor eller annen passende pumpedrivan-ordning plasert over toppen av kapselen.

Et utstrømningskammer 15 til å motta væske som avgis fra kammeret 6 ved hjelp av skovlhjulet 12, er begrenset av et parti 16 av den førstnevnte horisontale vegg 7 på avløpssiden av skovlhjulkammeret 6 (fig. 2) og vertikalt oppstående vegger 17, 18 som løper sammen ved sine øvre ender som vist på fig. 2, og hvorav veggen 17 er en yttervegg av kapselen og strekker seg opp fra den nedre horisontale vegg 7 og ved sin øvre ende, i god avstand ovenfor skovlhjulkammeret 6, har en åpning 19 til avløp fra pumpen, mens veggen 18 er en innervegg som strekker seg opp fra den øvre horisontale vegg 8 (fig. 1).

Utstrømningskammeret er stort sett bueformet i grunnriss, idet ytterveggen 17 i grunnriss stort sett danner en fortsettelse av den spiralformede yttervegg av skovlhjulkammeret 6, og innerveggen 18 er konsentrisk med skovlhjulet 6 og tilnærmelsesvis følger en oppadgående forlengelse av dettes periferi, som det fremgår av fig. 3, hvor veggens horisontalprojeksjon er antydet strekpunktert ved 18.

Utstrømningskammeret 15 er med hensyn til periferisk utstrekning lukket ved den ene ende ved en vegg 20 som befinner seg bakenfor, men i nærheten av den vannavskjærende ende 21 av skovlhjulkammeret 6 på dettes utløpsside.

I utstrømningskammeret 15 er der anordnet et skilleorgan 22 i form av en buet vertikal vegg som strekker seg fra et for-bindelsessted 20a (fig. 3) med endeveggen

20 av utstrømningskammeret 15 i nærheten

av den vannavskjærende ende 21 på ut-løpssiden av skovlhjulkammeret 6, og for-løper tilnærmelsesvis i en halvsirkel rundt skovlhjulkammeret 6 og ender i en fri vertikal kant 23 (fig. 3).

Det buede skilleorgan 22 befinner seg omtrent midtveis mellom de to vertikale vegger 17 og 18 av utstrømningskammeret 15 og strekker seg opp fra topp veggen 16 av sugekammeret 2, altså fra planet for under-siden av skovlhjulkammeret 6, og har sin overkant omtrent midtveis mellom hoved-planet for skovlhjulkammeret 6 og utløpet 19 ved den øvre ende av utstrømningskam-meret 15.

Tverrvegger henholdsvis 25 og 26 er anordnet mellom veggene 17, 18 og skilleorganet 22 og strekker seg fra den frie endekant 23 av delen 22 og et stykke rundt skovlhjulkammeret 6, men har begrenset lengde slik at der dannes strømningsåp-ninger 27 og 28 (fig. 3) begrenset ved en-dene av veggene 25, 26, den lukkende endevegg 20 for kammeret samt deler av skilleorganet 22 og veggene 17 og 18 av utstrøm-ningskammeret.

Veggene 25 og 26 ligger i fortsettelsen av hverandre og skråner oppover i retning utover, som vist på fig. 2, for å skaffe et økende aksialt tverrsnitt av passasjen under veggene 25 og 26, så denne passasje tilnærmelsesvis danner en glatt fortsettelse av utløpsspiralen for skovlhjulkammeret 6.

Der blir således dannet to separate strømningspassasjer 29 og 30 for væske i den nedre ende av utstrømningskammeret 15, en på hver side av skilleorganet 22.

Strømningen gjennom pumpen er antydet ved piler på tegningen, hvorav strek-punkterte piler representerer luft eller gass, prikkede piler blanding av luft eller gass og væske og fullt opptrukne piler væske.

Under et start- eller lufte-stadium av pumpens arbeide trer en blanding av luft eller gass og væske, som vist ved pilen A på fig. 4, inn ved innløpet 4 som fører til sugekammeret 2, passerer fra sugekammeret 2 til skovlhjulkammeret 6, som vist ved pilen Al på fig. 2, og skovlhjulet 12 leverer en blanding av luft eller gass og væske, som har forholdsvis lav tetthet og søker å strømme opp i utstrømningskammeret 15 gjennom åpningen 27 ved siden av den indre tverrvegg 25 og derfra ut i passasjen 29 ved utstrømningskammerets nedre ende på den side av skilleorganet 22 som er nærmest skovlhjulkammeret 6, som antydet ved pilen A2 på fig. 2.

Blandingen av gass eller luft og væske, som kommer ut ved den øvre ende av passasjen 29 som antydet ved pilene A3 på fig. 2 og 3, skiller seg i den øvre del av ut-strømningskammeret 15. Den fraseparerte luft eller gass avgis fra utstrømningskam-meret ved utløpet 19, som vist ved pilene A4 på fig. 2 og 3, mens væsken helt eller delvis, alt etter det stadium av luftning som er nådd, strømmer over overkanten 24 (fig. 2) av skilleorganet 22, som virker i likhet med et overløp, og ned gjennom strømningspassasjen 30 på yttersiden av skilleorganet 22, som vist ved pilene A5 på fig. 2 og 3, hvor den avbøyes av skilleorganet 22 i forbindelse med den lukkende endevegg 20 til en retning motsatt av av-gangsretningen fra pumpehjulet, som antydet ved pilen A6 på fig. 2 og 3, inntil den passerer rundt den frie loddrette kant 23 av skilleorganet 22, som antydet ved pilen A7 på fig. 3, og kommer inn i pumpens skovlhjulkammer 6, hvor den blander seg med luft- eller gassvæskeblandingen for å øke væskeandelen i blandingen.

Den beskrevne anordning fører til at den fullstendig avluftede tilstand meget raskt blir nådd.

Etterhvert som luftningen skrider frem, vil tettheten av innholdet av de ytre passasjer 29 og 30 på begge sider av skilleorganet 22 i utstrømningskammeret 15 nærme seg en likevektstilstand inntil hovedsakelig bare væske blir innsuget ved innløpet 4 til pumpen, som antydet ved pilen B på fig. 4, og avlevert fra sugekammeret 2 til skovlhjulkammeret 6, som antydet ved pilen Bl på fig. 1.

Væske som avleveres fra skovlhjulkammeret 6, strømmer nu i samme retning til begge passasjene 29 og 30 på de to sider av skilleorganet 22, som antydet ved pilene B2 på fig. 2 og 3, og strømmer oppover i begge passasjene og bort til utløpet 19 fra utstrømningskammeret 15, som antydet ved pilene B3 på fig. 2 og 3.

Fig. 5 viser en alternativ anordning av drivmotoren for pumpen med sikte på å minske den samlede høyde bare med en liten økning av tverr dimensjonene sam-menholdt med utførelsen på fig. 1—4.

I dette tilfelle innbefatter toppveggen 8 av skovlhjulkammeret 6 et sentralt, avtagbart parti 31 som går i ett med en opp-ragende periferisk forlengelse 32 hvis øvre ende danner en bæreflate for en driv-motor 33 som i det minste for størstepart-ens vedkommende befinner seg nedenfor den øvre ende av pumpekapselen som vist.

Det avtagbare midtparti 31 er også ut-

formet med en hylse 34 for en pakkboks rundt motorens aksel 35, som rager ned i skovlhjulkammeret 6 og bærer et fastsit-tende pumpeskovlhjul 36.

I begge de ovenfor beskrevne utførel-ser er der i bunden av kapselen anordnet

et deksel 37 for å gi adgang til pumpekap-selens indre for inspeksjon, og skovlhjulkammerets kapsel er delt langs et plan

gjennom lagrenes akse, nemlig etter linjen

x x på fig. 3 og 7, for å gjøre det mulig å fjerne motorakselen 11, resp. 35 med skovlhjul fra skovlhjulkammeret 6.

Under noen driftsforhold, f. eks. slike som foreligger på skib, har man funnet at skilleorganene 32 og tverrveggene 25 og 26 er tilbøyelige til å nedslites raskere enn andre deler av pumpens kapselkonstruk-sjon.

På fig. 6 og 7 er vist en utførelse av pumpen hvor de deler som særlig er utsatt for slitasje, er utført som en lett ut-skiftbar enhet.

På fig. 6 og 7 er den utskiftbare enhet vist i form av et eneste støpestykke som omfatter den del av bunnveggen 7 for skovlhjulkammeret 6 som befinner seg på samme side av skillelinjen x x som ut-strømningskammeret 15, og innbefatter delen 16 av denne vegg, den vannavskjærende del 21, skilleveggen 22, tverrveggene 25, 26 samt festepartiet 42 nedenfor veggen 7. Denne utskiftbare enhet er avmerket med tett skravering på figurene.

Innerkanten av veggen 7 inngrenser sammen med kanten av kapselens avtagbare ytterdel 41 sugeåpningen som fører til skovlhjulkammeret 6, og en oppsplittet og gjennomhullet halv hylse 42 strekker seg ned fra innerkanten av veggen 7 og ender i en halv ring 38 hvis ender passer sammen med den nedre del av kapselens avtagbare ytterdel 41.

Ytterkanten av delen 16 av veggen 7 har et spor til å oppta en gummipakning 39 med «C»-tverrsnitt som legger seg mot en flens 40 på ytterveggen av utstrøm-ningskammeret 15 for å skaffe en lufttett forbindelse mellom sugekammeret 2 og ut-strømningskammeret 15.

Delen 38 av den halve hylse 42 har på sin ytterside tettende anlegg mot randen av en del av inspeksjonsåpningen i kapselens bunn, som opptar dekselet 37.

For å skifte ut en nedslitt enhet fjer-ner man dekselet 37 og løser deretter kapselens ytterdel 41 som har anlegg mot den indre ende av veggen 7 og den halve ring 38.

Den nedslitte enhet kan nu trekkes ned og svinges utover gjennom den åpnede side

av sugekammeret 2.

Den nye enhet kan deretter bringes i

stilling ved å føres inn gjennom sugekammeret, idet skilleorganet 22 og tverrveggene 25 og 26 skyves opp i utstrømnings-rommet 15 inntil tetningsstrimmelen 39

legger seg mot den innvendige flens 40.

Ved påsetning av kapseldelen 41 og

deretter dekselet 47, blir den nye enhet

fastholdt på plass i pumpekapselen.

Claims (4)

1. Selv-luftende pumpe av den art

som har et horisontalt skovlhjulkammer omgitt av et spiralhus, et skovlhjul lagret for rotasjon om en vertikal akse i skovlhjulkammeret, et sugekammer som fører til skovlhjulkammeret, et utstrømnings-kammer som fører til et utløp, og et skilleorgan til å skille luft fra vann i utstrøm-ningskammeret under en luftefase og returnere det utskilte vann til skovlhjulkammeret, karakterisert ved et hovedsakelig vertikalt utstrømningskammer (15) som strekker seg oppover fra munningsenden av skovlhjulkammeret (6) og spiralhuset og har et utløp (19) ved eller nær sin øvre ende og ovenfor skovlhjulkammer ets plan, og som begrenses delvis av en lukkende endevegg (20) som spiralhusets vannavskjærende ende munner ut mot, et vertikalt skilleorgan (22) som befinner seg i utstrømningskammeret og strekker seg fra den lukkende endevegg (20) delvis rundt skovlhjulkammeret og strekker seg oppover fra bunnen av spiralhuset med sin overkant (24) ovenfor skovlhjulkammerets plan og nedenfor utløpet fra utstrømnings-kammeret, tverrvegger (25, 26) som befinner seg i utstrømningskammeret på motsatte sider av skilleorganet og hver har en åpning (som vist ved 27, 28), og som dan- ner de øvrige begrensningsvegger for to lukkede passasjer som inngår i spiralhusets munningsende og er skilt ved det nedre endeparti av skilleorganet, og hvorav den radialt innerstliggende under en luftefase danner en ledning som leder fluidum, avgitt av pumpens løpehjul, til den ene side av skilleorganet i utstrømningskammeret, mens den radialt ytterstliggende danner en ledning for tilbakeføring av væske ved tyngdekraftvirkning fra den annen side av skilleorganet i utstrømningskammeret til skovlhjulkammeret, og som etter luftningen danner en eneste ensrettet ledning for væske, avgitt av skovlhjulet, til utstrøm-ningskammeret.

2. Selv-luftende pumpe som angitt i påstand 1, karakterisert ved at tverrveggene (25, 26) befinner seg ovenfor skovlhjulkammerets (6) nivå og skråner oppover fra horisontalen i retning utover fra skovlhj ulkammeret.

3. Selvluftende pumpe som angitt i påstand 1 eller 2, og hvor skovlhjulet drives av en elektromotor montert i eller på kapselen konsentrisk med skovlhjulet ved hjelp av en vertikalt anbrakt aksel mellom motor og skovlhjul, karakterisert ved at den del av kapselen (E) som danner utstrømnings-kammeret, er begrenset av indre og ytre vegger (18 og 17, fig. 2), som i horisontal - snitt har en buet form, og som forenes i den ene ende for å danne den avsluttende endevegg (20), idet den indre vegg er til-nærmet konsentrisk med skovlhjulet og omslutter aksen for skovlhjul, motor og aksel.

4. Selvluftende pumpe som angitt i påstand 2, karakterisert ved at skilleorganet (22) og tverrveggene (25, 26) samt en del av utstrømningskammerets bunnvegg (7) er utført som en enhet som er montert avtagbart i pumpekapselen.