DE2410042A1 - Zentrifugalpumpe - Google Patents

Description

Dr. Max Schneider Or. Alfred Eitel mp Ernst Czowalla £ Peter Matschkur w

9/ 1ΠΠ/9 85 Nürnberg 6, den 1· MärZ 1

4. Hr I U U Η· A. Königstraße 1 CMuseumsbrücke)

Fernsprech-Sammel-Nr. 20 39 31

Q Parkhaus Katharinenhof Parkhaus Adlerstraße

diess. Hr. 26 139/Ko/Da

SYKES PUMPS LIMI[EED, 403/433 Yfoolwioh Hoad, Chariton, London SE7 7AP/England

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Die Erfindung "betrifft Zentrifugalpumpen, die mit einer HilfsVakuumpumpe oder ähnlichen Vakuumquellen ausgerüstet sind, um das Füllen der Pumpen und das Entfernen der Luft während des anschließenden Betriebes zu erleichtern. Derartige Zentrifugalpumpen, die in den GB-PS 755 249, 1 048 272 und 1 050 893 beschrieben sind, sind unter dem Hamen "VELOYAO" und "UlTIVAO" auf dem Markt.

Bei derartigen Zentrifugalpumpen ist es wichtig, das Eindringen von Wasser in die Hilfs-Vakuumpumpe zu vermeiden, was die Anordnung eines Absperrventiles erforderlich macht, welches normalerweise von einem in einer Kammer vorgesehenen Schwimmer betätigt wird. Derartige Ventilanordnungen sind sehr nützlich, jedoch neigt

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das Wasser dazu - es sei denn, daß die Kammer unzweckmäßig groß ist - , durch das Absperrventil hindurch in die Vakuumpumpe getragen zu werden. Darüberhinaus sind die "bekannten Absperrventilanordnungen aufwendig und teuer und verengen möglicherweise die Saugleitung zu der Vakuuiapumpe - es sei denn, sie seien sehr groß ausgeführt -, was wiederum die Anordnung einer stärkeren Pumpe als eigentlich nötig zur l?olge haben könnte.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Steuerventilanordnung zu schaffen, bei der die oben genannten Mangel vermindert werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Zentrifugalflüssigkeitspumpe mit einer Hilfs-Vakuumpumpe oder einer ähnlichen Vakuumquelle zum J¹UIlen der Pumpe und zur Entfernung unerwünschter Gase während des anschließenden Betriebes, wobei die Zentrifugalpumpe mit einer Primärkamraer zur Aufnahme von Flüssigkeit und zur Sammlung des in die Pumpe eingetretenen, unerwünschten Gases ausgerüstet ist, die eine obere Öffnung zur Absaugung des Gases durch die Vakuumpumpe und ein über einen Schwimmer geregelt3s Steuerventil für diese Öffnung aufweist, gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen, daß eine Sekundärkammer mit ihrem oberen Teil mit der Öffnung verbunden ist, daß eine ventilgesteuerte Rückführleitung von dem unteren Teil der Sekundärkanmier in die Primärkammer führt und daß die Sekundärkammer eine obere Öffnung, die zur Vakuumpumpe führt, aufweist, so daß das Gas aus der Primärkammer durch die Sekundärkammer hindurch, in der die mitge-

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rissene Flüssigkeit abgeschieden wird, abgesaugt wird, derart, daß durch öffnen der Sekundärkammer gegenüber der Atmosphäre die zwischen den Kammern auftretende Druckdifferenz die abgeschiedene Flüssigkeit durch die Rückführleitung aus der Sekundärkammer in die Primärkammer zurückpreßt.

In vorteilhafter Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, daß das schwimmergeregelte Ventil beim Schließen der öffnung der Primärkammer die Sekundärkammer gegenüber der Atmosphäre öffnet.

Darüberhinaus kann erfindungsgemäß auch vorgesehen sein, daß ein für den Handbetrieb geeignetes Ventil den Eintritt atmosphärischer luft in die Sekundärkammer ermöglicht und auf diese Art und' Weise die Austragung von abgeschiedener Flüssigkeit unabhängig vom schwimmergesteuerten Ventil bewirkt.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch die Zentrifugalflüssigkeitspumpe; Fig. 2 die Seitenansicht gemäß Pfeil II in Fig. 1 und

Fig. 3 eine vergrößerte geschnittene leilansicht der Luftabscheidekammer der Pumpe.

Die Zeichnung stellt eine Pumpe derart, wie sie in den ol>en ge-

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-A-

namiten Patentschriften "beschrieben ist, dar, die als Säugpumpe zur Wasserförderung arbeitet. Eine kontinuierlich laufende HilfsVakuumpumpe (nicht dargestellt) ist zum Füllen der Pumpe und zum Entfernen der Luft wahrend des Betriebes der Zentrifugalpumpe

vorgesehen» um Luft aus dem Pumpengehäuse und/oder der Saugleitung zu entfernen, die durch die Saugleitung und/oder undichte Stellen im Pumpengehäuse in die Pumpe eintritt.

Die hier dargestellte Pumpe umfaßt eine Primärkammer 10, an deren unterem Teil ein Spiralgehäuse 11 angeordnet ist. Das Spiralgehäuse beherbergt ein Flügelrad 12, das an einem Ende der Welle

13 befestigt ist, die durch die Seitenwand 14 der Kammer 10 geMotor
führt ist und von einem Äxsntexxlij angetrieben wird. Die Welle

treibt einen Riemen 15» der die Hilfspumpe antreibt.

Der obere Teil der Kammer 10 dient als ein Wasserreservoir und

er
als Schwimmkammer. Die Kammer 10 ist an einer tieferen Stelle mit ■ einem Ansaugstutzen 16 für den Wassereintritt ausgerüstet und in der oberen Wand 18 ist eine Öffnung 17 vorgesehen. Die öffnung 17 wird von einem Schwimmerventil reguliert und steht mit der Vakuumpumpe über eine Luftabscheidekammer 19 in Verbindung, die weiter unten beschrieben wird.

Das Spiralgehäuse 11 erstreckt sich bei 20 tangential nach oben und mündet in eine obere Nebenkammer 21. Ein Klappenventil 22 ist an der Öffnung zur Uebenkammer 21 vorgesehen und eine Austragungsöffnung 23 für den Wasserausstoß ist auf der Oberseite der ITebenkammer angeordnet.

Die oben beschriebene Pumpeneinheit ist selbstansaugend ausge-

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führt. Am Anfang des Pumpvorganges ist das Klappenventil 22 geschlossen, und die Vakuumpumpe zieht Luft aus der Kammer 10 durch die Öffnung 17 und damit Wasser durch den Ansaugstutzen 16 an. Das Wasser steigt in der Kammer 10 und erreicht die Spiraleintritte (nicht dargestellt) im Bereich der Welle 13 und wird von dem Flügelrad 12 nach oben durch das Klappenventil 22 und die Austrittsöffnung 23 ausgepumpt.

Bei fortschreitendem Pumpvorgang ist die Kammer 10 teilweise mit Wasser gefüllt und die luft, die während des Pumpvorganges durch die Saugleitung in die Pumpe eingetreten ist, gelangt in den Raum über dem Wasserspiegel, der Schwankungen unterworfen ist. Die vorliegende Pumpenkonstruktion zielt darauf ab, das Aussaugen von Wasser aus der .Kammer 10 bis hinein in die Vakuumpumpe zu vermeiden. Aus diesem Grunde ist seitlich an der Kammer 10 eine Sekundärkammer 19 zur Luftabscheidung angeordnet. Ein oberer Kanal 24 führt von der Öffnung 17 zu der Kammer 19. Eine Ventilvorrichtung 25 ist auf dem Deckel 18 der Kammer 10 angebracht und wird vom Schwimmer 26 betätigt, der von einem Arm 27 getragen wird, der drehbar an der Stütze 28 an der Wand 18 befestigt ist.

Eine Rückführleitung 29 führt vom Boden der Kammer 19 in einen oberen Teil der Primärkammer 10. Eine Kugel 30 arbeitet am unteren Ende der Rückführleitung 29 als ein Einwegeventil, um den Flüssigkeitsstrom durch, die Auslaßöffnung der Rückführleitung zu steuern. Eine Platte 31 aus Glas oder einem anderen transparenten Werkstoff ist über einer Inspektionsöffnung 32 in der Seiten-

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-6-wand der Kammer 19 befestigt.

Im oberen Ende der Kammer 19 führt eine Öffnung 33 durch die Öffnungen 34 zur Hilfs-Vakuumpumpe. Ein handbetätigbares Ventil 35 dient für den nachstehend beschriebenen Zweck.

Bei normalem Pumpenbetrieb wird die Luft aus der Primärkammer 10 ausgesogen und gelangt durch die Öffnung 17 in den Kanal 24, die Kammer 19, die öffnung 33 und die Öffnungen 34 zur stetig laufenden Hilfs-Yakuumpumpe. Während dieses Betriebes kann unter gewissen Umständen, wenn der Wasserspiegel in der Kammer 10 nach oben schwappt, eine kleinere Menge Wassers in die Kammer 19 gelangen, ^emi der Wasserspiegel nach oben steigt, schließt das vom Schwimmer getriebene Ventil 25 die Öffnung 17.

Die Ventilanordnung 25 umfaßt einen Stößel 36, der mit dem den Schwimmer tragenden Arm 27 verbunden ist und auf dem untere und obere Schließelemente 37 bzw. 38 befestigt sind. Eine Scheibe 39 hat einen Schiebesitz auf dem Stößel, der durch eine Spiraldruckfeder 40 nach oben gehalten wird. Wenn der Schwimmer 26 in der Kammer 10 den Ventilstößel 36 anhebt, wird das Beil 38 zuerst angehoben und öffnet den Kanal 24 gegenüber der Atmosphäre und die einströmende atmosphärische Luft, durch eine leichte Druckfeder 41 unterstützt, schlägt die Scheibe 39 nach unten, um die Öffnung 17 gegenüber dem Eintritt von atmosphärischer luft in die Niederdruckkammer 10 zu verschließen. Augenblicklich baut sich ein Druckunterschied zwischen der Kammer 19, in die die atmosphäri-

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sche Luft durch den Kanal 24 eingetreten ist,und der Kammer 10 auf, und etwaiges in der Kammer 19 oder dem Kanal 29 gesammeltes Wasser wird in die Kammer 10 geblasen. Der Druckunterschied ist kurzlebig, doch hat er sich für diesen Zweck als ausreichend herausgestellt. Wenn der Wasserspiegel in der Kammer 10 absinkt, kehrt die Ventilanordnung in die in der Zeichnung dargestellte Position zurück, wobei die Scheibe 39 von der Öffnung 17 durch die von der Hilfs-Vakuumpumpe angesogene Luft abgehalten wird.

Die für den Handbetrieb ausgerüstete Ventileinrichtung 35 umfaßt einen Stößel 42, an dem ein doppelseitiges Verschlußorgan 43 angebracht ist und der Stößel 42 wird von einer Spiraldruckfeder 44» die auf die Scheibe 45 wirkt, nach oben gehalten. Die Scheibe 45 wird durch den Knopf 46, der auf einem mit dem Gewinde versehenen oberen Ende des Stößels aufgeschraubt ist, nach unten gestoßen. Die Ventileinrichtung 35 kann ohne die Ventileinrichtung 25 oder zusammen mit einer einfachen Sehwimmventilanordnung wirken und hat folgende Punktion:

Wasser, das sich in der Kammer 19 oder im Kanal 29 angesammelt hat, kann in einer ähnlichen Weise wie oben beschrieben ausgetragen werden durch das Niederdrücken des Knopfes 46, wodurch die Kammer 19 atmosphärischem Druck ausgesetzt wird und wodurch möglicherweise die Vakuumpumpe abgetrennt wird. Der momentan aufgebaute Druckunterschied, der zwischen der Kammer 19 und der Kammer 10 existiert, bevor atmosphärischer Druck die letztgenannte erreicht, ist ausreichend, um das gesammelte Wasser in

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die Kammer 10 zurückzublasen, und zwar in den Fällen, in den der Knopf nur kurz und möglichst leicht niedergedrückt wurde.

Ein stärkeres niederdrücken des Knopfes 46 trennt die Vakuumpumpe ab und setzt die Kammern 19 und 10 atmosphärischem Druck aus. Dadurch ist es möglich, eine Verstopfung im Ansaugstutzen durch zurückschlagendes Wasser zu "beseitigen. Es sei darauf hingewiesen, daß die leder 44, die wahlweise durch eine innere leder 47 unterstützt werden kann, genügend stark sein muß, mais Schließ element 43 von der Öffnung 34 abzuhelfen, auf die ein grosses Vakuum wirkt.

Die Einstellung des Kompressionsgrades der Feder 44 ermöglicht, daß die Ventileinrichtung 35 bei jedem gewünschten Ventildruck öffnet, um auf diese Art und Weise die Förderleistung der Pumpe zu überwachen und den Flüssigkeitsstrom der Saugwirkung der Pumpe anzupassen.

An der Öffnung 48 kann ein Meßgerät angebracht werden, so daß bei voll gedrücktem Knopf 46 die Hilfs-Vakuumpumpe überprüft werden kann.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Ventileinrichtung 25 automatisch ohne die Überwachung von Bedienungspersonal arbeitet. Andererseits erlaubt das Vorsehen der Ventileinrichtung 35 dem Bedienungspersonal, die Kammer 19 zu entleeren, falls es durch die Inspektionsöffnung 32 die Ansammlung von Wasser bemerkt und ver-

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setzt es darüberhinaus auch in die lage, die anderen drei oben erwähnten Punktionen auszuführen. Als weitere Sicherung dagegen, daß ¥asser in die Hilfs-Vakuumpumpe getragen wird, kann ein

Schwimmventil oder ein Kugelventil vorgesehen sein, um die Öffnung 33 zu regulieren.

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Claims (8)

1. -10-Patentansprüche

   M J Zentrifugalflüssigkeitspumpe mit einer Hilfs-Vakuumpumpe oder einer ähnlichen Vakuumquelle zum Süllen der Pumpe und zur Entfernung unerwünschter Gase während des anschließenden Betriebes, wobei die Zentrifugalpumpe mit einer Primärkammer zur Aufnahme von Flüssigkeit und zur Sammlung des in die Pumpe eingetretenen, unerwünschten Gases ausgerüstet ist, die eine obere Öffnung zur Absaugung des Gases durch die Vakuumpumpe und ein über einen Schwimmer geregeltes Steuerventil für diese öffnung aufweist, dadurch gekennzeichnä, daß eine Sekundärkammer (19) mit ihrem oberen Teil mit der Öffnung (17) verbunden ist, daß eine ventilgesteuerte Rückführleitung (29) von dem unteren Teil der Sekundärkammer (19) in die Primärkammer (10) führt, und daß die Sekundärkammer (19) eine obere Öffnung (33), die zur Vakuumpumpe führt, aufweist, so daß das Gas aus der Primärkammer durch die Sekundärkammer hindurch, in der die mitgerissene Flüssigkeit abgeschieden wird, abgesaugt wird derart, daß durch Öffnen der Sekundärkammer gegenüber der Atmosphäre die zwischen den Kammern auftretende Druckdifferenz die abgeschiedene Flüssigkeit durch die Rückführleitung (29) aus der Sekundärkammer (19) in die Primärkammer (10) zurückpreßt.
2. 2. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das schwimm-ergeregelte Ventil (25) so ausgebildet ist, daß es beim Schließen der Öffnung (17) der Primärkammer (10) die

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   -11-Sekundärkammer (19) gegenüber der Atmosphäre öffnet.
3. 3. Zentrifugalpumpe nacli Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das schwimmergeregelte Ventil (25) einen Stößel (36), der sich durch die Öffnung (17) erstreckt und vom Schwimmer (26) gehoben und gesenkt wird, ein unteres Verschlußglied (37), das am Stößel (36) befestigt ist, um bei angehobenem Stößel auf der öffnung (17) aufzusitzen, ein oberes Verschlußglied (38), das an dem Stößel befestigt ist, um eine Öffnung zu steuern, die die Sekundärkammer mit der Atmosphäre verbindet und ein dazwischen liegendes, auf dem Stößel verschiebbares Ventilteil (39), um die Öffnung (17) in einer abgesenkten Stellung zu verschließen, umfaßt, wobei atmosphärische Luft durch die von dem oberen Verschlußglied gesteuerte Öffnung einströmt und das Zwischenteil (39) so bewegt, daß es die Öffnung (17 ) verschließt und den Druck in der Sekundärkammer anhebt, wenn der Stößel und das obere VerSchlußglied durch den Schwimmer (26) angehoben werden.
4. 4. Zentrifugalpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das die Rückführleitung (29) steuernde Ventil eine Kugel (30) zum dichtenden Sitz auf der Auslaßöffnung der Rückführleitung umfaßt.
5. 5. Zentrifugalpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Öffnung (33) in der Sekundärkammer (19) ventilgesteuert ist, um den Eintritt von ELüssig-

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   -12-keit zu verhindern.
6. 6. Zentrifugalpumpe nach einem der Ansprüche 1 "bis 5» gekennzeichnet durch ein handbetätigbares Ventil (35), das den Eintritt atmosphärischer luft in die Sekundärkammer (19) zum Austragen von abgeschiedener Flüssigkeit "bewirkt.
7. 7. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (35) zum Absperren der Vakuumpumpe ausgebildet ist, um die Pumpe durch die Öffnung (48) prüfen zu können.
8. 8. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (35) von einer Feder (44) in die Schließstellung gedrückt wird, die zur Überwachung des Flüssigkeitsflusses in der Pumpe einstellbar ist.

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