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Entlüftungsvorrichtung für Kreiselpumpen, insbesondere für transportable
Motor-Pumpenaggregate Die Erfindung betrifft eine Entlüftungsvorrichtung für Kreiselpumpen,
insbesondere für transportable Motor-Pumpenaggregate, mit einer von der Motor-bzw.
Kreiselpumpenwelle angetriebenen Entlüftungspumpe.
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Bei transportablen Motor-Pumpenaggregaten, wie sie hauptsächlich für
Feuerlöschzwecke Verwendung finden, sind als Entlüftungspumpen häufig Gasstrahlpumpen
vorgesehen, die von den Auspuffgasen des Antriebsmotors betrieben werden. Hierbei
ist jedoch ungünstig, daß die Auspuffgase das Rohrleitungsmaterial korrodierend
angreifen und daß die erzielbare Leistung für größere Saughöhen nicht mehr ausreicht.
Es ist auch bekannt, zur Entlüftung von Kreiselpumpen, insbesondere Feuerlöschkreiselpumpen,
Wasserringpumpen heranzuziehen, die unmittelbar auf der Pumpenwelle fest verbunden
sitzen. Sie haben den Nachteil, daß bei einem allfälligen Festfrieren des Wasserringes
in der kalten Jahreszeit oder bei einem Verreiben der Stirnflächen des Sternrades,
was bei sandigem Wasser leicht vorkommen kann, die ganze Kreiselpumpe blockiert
und damit außer Funktion gesetzt wird. Es werden daher zur Kreiselpumpenentlüftung
auch schon Verdrängerluftpumpen, und zwar Rotationskolbenpumpen und Pumpen mit hin-
und hergehendem Kolben, verwendet, die von der Motor- bzw. Kreiselpumpenwelle her
angetrieben werden. Derartige Pumpen arbeiten ohne Zuhilfenahme eines Wasservorrates
und ohne Heranziehung der heißen Motorauspuffgase, sind aber, wenn sie dauerhaft
ausgeführt werden, verhältnismäßig teuer und weisen eine vergleichsweise komplizierte
Konstruktion und ein hohes Gewicht auf, was gerade bei transportablen Motor-Pumpenaggregaten
vermieden werden soll. Es ist ferner eine Konstruktion bekanntgeworden, bei der
die Entlüftungsvorrichtung für die Kreiselpumpe aus einer von der Kreiselpumpenwelle
her über einen Kurbeltrieb angetriebenen Membranpurnpe besteht. Eine solche Membranpumpe
erfordert aber ein besonderes Gehäuse zum Einspannen der Membran und ein eigenes
Saug- und Druckventil, so daß sich erst wieder ein verhältnismäßig komplizierter
Aufbau mit entsprechend hohem Gewicht ergibt, wobei überdies die Membranpumpe nicht
koaxial zur Kreiselpumpe angeordnet werden kann.
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Schließlich ist eine Luftpumpe bekanntgeworden, die aus einer elastisch
biegsamen, an einem gleichartigen oder starren Gegenstück anliegenden Schale besteht.
Diese Schale wird im Sinne eines abwechselnden Wölbens und Flachdrückens bewegt
und wirkt dabei mit dem Gegenstück saugnapfartig zusammen. Diese Pumpe wird bisher
aber nur zur Erzeugung von Druckluft verwendet, wobei Schale und Gegenstück in einem
Druckluftbehälter angeordnet sind und die angesaugte Luft in diesen Behälter zur
Erhöhung des dort herrschenden Druckes ausgestoßen wird, weil die Auffassung vorherrscht,
daß eine solche Schalenpumpe nur funktionieren könne, wenn ein ausreichender äußerer
überdruck vorhanden ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die geschilderten Mängel
zu beseitigen und eine Entlüftungsvorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu
schaffen, die bei ausreichender Leistungsfähigkeit und hoher Verläßlichkeit eine
einfache, leicht und billig herzustellende Konstruktion aufweist und sich durch
ein geringes Gewicht auszeichnet, so daß sie für transportable Aggregate besonders
geeignet ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Entlüftungspumpe
als eine in an sich bekannter Weise aus wenigstens einer elastisch biegsamen, an
einem gleichartigen oder starren Gegenstück lediglich anliegenden, im Sinne eines
abwechselnden Wölbens und Flachdrückens bewegbaren und dabei mit dem Gegenstück
saugnapfartig zusammenwirkenden Schale bestehende Schalenpumpe ausgebildet ist.
Eine solche Pumpe, bei der, wenn sich die Schale wölbt, in den sich bildenden Hohlraum
Luft angesaugt und letztere beim Flachdrücken an den Schalenrändern wieder ausgepreßt
wird, besitzt eine besonders einfache Konstruktion mit wenigen bewegten und störanfälligen
Teilen und kann billig
hergestellt werden, zumal kein eigenes Gehäuse
erforderlich ist und sich ein eigenes Druckventil erübrigt. Da sie außerdem ein
nur geringes Gewicht besitzt und keinen wegen der Gefahr des Einfrierens zu vermeidenden
Wasservorrat benötigt, ohne Verwendung der Motorauspuffgase arbeitet und große Saughöhen
erreichen läßt, erfüllt sie die an eine Entlüftungsvorrichtung von transportablen
MotQr-Pumpenaggregaten gestellten Forderungen in besonderem Maße. Die Schalenpumpe
kann in einfachster Bauart verwendet werden, da es sich überraschenderweise herausgestellt
hat, daß es nicht eines erhöhten äußeren Druckes bedarf, um die Schalenränder beim
Saughub zusammenzuhalten, daß viehmehr der atmosphärische Druck völlig ausreicht,
um das einwandfreie Funktionieren der Pumpe sicherzustellen.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung ist für die Schale ein zentraler,
in Achsrichtung hin- und tierbewegbarer Träger vorgesehen und dieser zugleich als
eint die vom Saugraum der Kreiselpumpe zur Schale führende Entlüftungsleitung abwechselnd
sperrender und öffnender Schieber ausgebildet. In diesem Fall erübrigt sich ein
eigenes Saugventil, wogegen das Druckventil von vornherein unnötig ist, da die an
eine zweite Schale oder das starre Gegenstück angedrückten Schalenränder dessen
Funktion erfüllen.
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Eine besonders zweckmäßige Konstruktion ergibt sich, wenn die Schalenpumpe
nach einem weiteren Erfindungsvorschlag koaxial zur Kreiselpumpenwelle, vorzugsweise
zwischen Kreiselpumpe und Motor, angeordnet ist. Dabei ist es zweckmäßig, wenn als
Entlüftungsleitung eine Axialbohrung in der Kreiselpumpenwelle mit Querbohrung im
Schalenbereich vorgesehen wird.
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Die Schalenpumpe kann erfindungsgemäß aus wenigstens einer auf der
Kreiselpumpenwelle festsitzenden Schale oder Scheibe und einer sich mitdrehenden,
aber axial bewegbaren Scheibe oder Schale bestehen. Zur Schalen- bzw. Scheibenbewegung
genügt dann eine kurvenförmige Kulisse und ein in diese eingreifender Stift od.
dgl. Um die Schalenpumpe abschalten zu können, wenn die Kreiselpumpe Wasser gefaßt
hat, ist der Stift od. dgl. aus dem Eingriff in die Kulisse lösbar.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in zwei Ausführungsbeispielen
dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 ein Motor-Pumpenaggregat mit Entlüftungsvorrichtung
schematisch im Axialschnitt und F i g. 2 eine andere Ausführung eines solchen Aggregates
in gleicher Darstellungsweise.
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Mit 1 ist der Motor bezeichnet, der über eine Kupplung 2 die
Welle 3 der Kreiselpumpe 4 antreibt. Zwischen dem Motor 1 und der
Kreiselpumpe 4 ist jeweils eine Schalenpumpe zur Kreiselpumpenentlüftung vorgesehen.
Gemäß F i g. 1 besteht diese Schalenpumpe aus zwei auf der Pumpenwelle 3 festsitzenden
Schalen 5 aus elastisch biegsamem Material, die saugnapfartig mit zwei weiteren
Schalen 6 zusammenwirken. Die Schalen 6 sind an einem hülsenförmigen Träger 7 befestigt,
der auf der Welle 3 hin- und tierschiebbar ist, deren Drehbewegung aber mitmacht.
Der hülsenförmige Träger 7 ist mit einer als kurvenförmige Kulisse ausgebildete
Nut 8 versehen, in die ein ortsfest gelagerter, aber seiner Länge nach verschiebbarer
Stift 9, der eine Rolle oder einen Gleitschuh tragen kann, eingreift. Bei Drehung
der .Pumpenwelle 3 bewegt sich also der Träger 7 hin und her, wobei sich die Schalen
5, 6 abwechselnd wölben und flachdrücken. Vom Saugraum 10 der Kreiselpumpe führt
als Entlüftungsleitung eine Axialbohrung 11 in der Pumpenwelle 3 zeit Querbohrungen
12 in den Schalenbereich.
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Die Querbohrungen 12 sind in bezug auf den verschiebbaren Träger 7
so angeordnet, daß sie gleich zu Beginn der zum Flachdrücken der Schalen führenden
Bewegung (Druckhub) geschlossen und erst am Ende der entgegengesetzten Bewegung
(Saughub) freigegeben werden. Der als Schieber ausgebildete Träger 7 ersetzt also
das sonst erforderliche Saugventil, wobei während der Wölbung der Schalen zunächst
im Schalenraum ein Unterdruck erzeugt, dann bei Freigabe der betreffenden Querbohrung
12 über die Axialbohrung 11 rasch angesaugt und beim Zusammendrücken der
Schalen nach Sperrung der Querbohrung die Luft aus dem Schalenraum zwischen den
aneinanderliegenden Schalenrändern ausgepreßt wird. Der äußere Luftdruck drückt
die Schalenränder stets gegeneinander. Soll die Schalenpumpe abgeschaltet werden,
ist es lediglich notwendig, den Stift 9 aus der Kulisse 8 herauszuziehen, was von
Hand aus oder mit Hilfe eines üblichen automatischen Steuerungssystems erfolgen
kann. Das Hin-und Herschieben des Trägers 7 kann auch mit Hilfe einer Taumelscheibe
oder eines Hebelwerkes bewerkstelligt werden.
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Gemäß F i g. 2 ist die Schalenpumpe mit ihrer Achse senkrecht zur
Pumpenwelle 3 angeordnet und besteht aus bloß einer Schale 6, die mit einer starren
Scheibe 13 zusammenarbeitet. Die Schale 6 ist wieder an einem Träger 7 a befestigt,
der in einer Führung 14 verschiebbar ist und von einer Feder 15 gegen
einen auf der Pumpenwelle 3 vorgesehene Nocken 16 gedrückt wird. Die Entlüftungsleitung
17 führt vom Saugraum 10 der Kreiselpumpe 4 über ein Absperrventil 18 zur Führung
14. Der Träger 7 a ist mit einer Axialbohrung 19 und einer Querbohrung 20 versehen,
wobei die Querbohrung 20 der Öffnung in der Führung 14 gegenüber wieder so
angeordnet ist, daß der Träger 7 die Entlüftungsleitung bei Beginn des Druckhubes
sperrt und erst am Ende des Saughubes öffnet. Nach Beendigung des Saugvorganges
wird das Absperrventil 18 willkürlich oder selbständig geschlossen. Um die
Schalenpumpe nicht ständig mitlaufen zu lassen, kann der Nocken 16 über eine nicht
dargestellte lösbare Kupplung mit der Welle 3 verbunden sein.