CH171805A - Ansaugeinrichtung an nicht selbstansaugenden Rotationspumpen, wie Zentrifugalpumpen mit einer durch einen gemeinsamen Antrieb angetriebenen, unter Bildung eines Flüssigkeitsringes arbeitenden Hilfspumpe. - Google Patents

Description

  Ansaugeinrichtung an nicht selbstansaugenden Rotationspumpen, wie Zentrifugalpumpen  mit einer durch einen gemeinsamen Antrieb angetriebenen, unter Bildung  eines Flüssigkeitsringes arbeitenden Hilfspumpe.    Vorliegende Erfindung betrifft eine An  saugeinrichtung an nicht selbstansaugenden  Rotationspumpen, wie Zentrifugalpumpen,  Drehkolbenpumpen und dergleichen, mit  einer durch einen gemeinsamen Antrieb an  getriebenen, unter Bildung eines Flüssigkeits  ringes arbeitenden Hilfspumpe.  



  Die Ansaugeinrichtung gemäss der Er  findung zeichnet sich dadurch aus, dass der  von der Hilfspumpe gebildete Flüssigkeits  ring aus einer von der Förderflüssigkeit der  nicht selbstansaugenden Pumpe getrennten  Hilfsflüssigkeit besteht und der Hilfspumpe  eine     Reguliervorrichtung    zugeordnet ist, die  das Absaugen von gefangener Luft durch  die Hilfspumpe aus dem Gehäuse der nicht  selbstansaugenden Pumpe unter Umgehung  des Laufrades der letzteren gestattet, das  Ganze derart, dass in diesem Gehäuse stets  genügend Förderflüssigkeit zurückbleibt, um  den Übertritt von Aussenluft von der Druck  seite nach der Saugseite der nicht selbstan  saugenden Pumpe zu verhindern.

      Diese Ansaugeinrichtung gewährleistet  ein stets zuverlässiges Arbeiten der nicht  selbstansaugenden Pumpe sowohl während  des Betriebes als während des Anlaufens, in  folge Entfernens der in dieser Pumpe ge  fangenen Luft durch die Ansaugeinrichtung.  



  In der Zeichnung ist ein Ausführungsbei  spiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt.  Es zeigt:  Fig. 1 einen vertikalen Axialschnitt  durch die mit einer Zentrifugalpumpe zu  sammengebaute Ansaugeinrichtung;  Fig. 2 einen Querschnitt zu Fig. 1 nach  Linie II-II derselben.  



       Fig.    3 einen     Querschnitt    zu     Fig.    1 nach  Linie     111-III    derselben, die     Arbeitskammer     der Hilfspumpe veranschaulichend,     und          Fig.    4 einen Querschnitt zu     Fig.    1 nach  Linie     IV-IV    derselben, eine die Druckseite  der Hilfspumpe mit deren Saugseite ver  bindende Kanalschleife verdeutlichend.  



  An einem Ständer 1 der Ansaugeinrich  tung ist auf der     einen    Seite die nicht selbst-      ansaugende     Rotationspumpe,    die hier als Zen  trifugalpumpe 2 ausgebildet ist, mit ihrem  Gehäuse befestigt. Dieses Gehäuse weist  einen dem Saugmund 3 und damit der  Arbeitskammer des Laufrades 11 der Zen  trifugalpumpe vorgelagerten Saugraum 4 auf.  



  Auf der andern Seite des     Ständers    1 ist  eine Hilfspumpe 5 an diesen angebaut. Der  Ständer 1 enthält in seinem Innern einen der  Arbeitskammer der Hilfspumpe 5 vorgeord  neten Saugraum 6 und einen dieser Kammer  nachgeordneten Druckraum 7. Eine den  Ständer durchsetzende Welle 8 ist in Lagern  9 und 10 gelagert. Über die Welle 8 sind  die beiden Pumpen 2 und 5 gemeinsam an  treibbar, indem diese Welle einerseits eine  Kupplungsscheibe und anderseits das Lauf  rad 11 der Pumpe 2 und das Flügelrad 12  der Hilfspumpe 5 trägt.

   Der Anschluss 13  der Saugleitung der Pumpe 2 ist am Gehäuse  derselben so angeordnet und in den Saug  raum 4 eingeführt, dass bei Stillstand des  Laufrades 11 immer eine solche Menge     För-          derflüssigkeit    im Gehäuse zurückbleibt, dass  sie die Arbeitskammer desselben mindestens  annähernd ausfüllt.  



  Über dem Anschluss 13 ist der Saugraum  4 als Schwimmerraum 14 zur Aufnahme  eines Schwimmers 15 eines Absperrorganes  einer aus den Teilen 14 bis 19 bestehenden  Reguliervorrichtung ausgebildet, die das Ab  saugen von gefangener Luft durch die Hilfs  pumpe aus dem Gehäuse der Zentrifugal  pumpe gestattet.  



  An einem obern Schaft des Schwimmers  15 sind zwei Luftventilkörper 16 und 17 so  befestigt, dass sie bei der Auf- und     Abwärts-          bewegung    des     Schwimmers    abwechselnd ihre       z        uge    .     'hörigen        Ventilsitze        im        Verschlussdeekel     18 des Schwimmerraumes 14 und in der     obern          Abschlussw        a.nd    eines auf den Deckel 18 auf  gebauten Gehäuses 19 öffnen und schliessen.

    Der Innenraum des Aufbaugehäuses 19 ist  durch eine Verbindungsleitung 20 mit dem  Saugraum 6 der Hilfspumpe verbunden. Auf  diese Weise ist das Absperrorgan zwischen  die Saugräume .der Pumpen 2 und 5 ein  geschaltet. Der Druckraum 7 der Hilfspumpe    5     steht    durch eine Verbindungsleitung für  die Hilfsflüssigkeit bildende Kanäle 23, 22,  21 mit dem Saugraum 6 in Verbindung.

   Der  Kanal 22 bildet dabei zwischen den Kanälen  21 und 23 eine Schleife, welche auf der  Aussenseite der dem     Saugmund    3 abgekehrten  Wand der Arbeitskammer .der Pumpe 2 ent  lang verläuft, so dass die Hilfsflüssigkeit mit  dieser Wand zwecks Abkühlung durch die  Förderflüssigkeit in wärmeleitende Berüh  rung     kommt.    Zu diesem Zweck ist die Kanal  schleife 22 in den     Befestigungsflansch    des  Ständers 1 für die Pumpe 2 eingearbeitet.  Anderseits :steht der Saugraum 6 durch die  Schlitzkanäle 24, 25 mit dem Druckraum 7  in Verbindung.  



  Die Arbeitsweise der Ansaugeinrichtung  ist folgende:  Das Gehäuse der Pumpe 2, sowie der  Saugraum 4 werden mit der Förderflüssig  keit, zum Beispiel Wasser, bis zum Saug  stutzen 13 angefüllt     (Fig.    1). Der Saugraum  6 der Hilfspumpe 5 wird mit der Hilfsflüs  sigkeit, zum Beispiel Schmieröl, teilweise an  gefüllt. Lässt man die Pumpen dann laufen,  so wird das Wasser aus dem Saugraum 4  durch das Laufrad 11 der     Zentrifugalpumpe     nach dem Druckstutzen 28 dieser Pumpe ge  fördert und dadurch der     Übertritt    der Aussen  luft von der     Druckseite    nach der Saugseite  verhindert.

   Dabei nimmt der Schwimmer 15       ,vermöge    seines Eigengewichtes eine solche  Lage im Raum 14 ein, dass das Ventil 16  offen und das Ventil 17 geschlossen ist       (Fig.    1). Dadurch stellt das Absperrorgan  selbsttätig Verbindung zwischen den Saug  räumen der beiden Pumpen 2 und 5 her, zum  Absaugen der im Gehäuse der Zentrifugal  pumpe vor dem Laufrad derselben     gefangenen     Luft, unter Umgehung dieses Rades, das  heisst ohne dass diese Luft das Laufrad pas  sieren     muss.     



  Das rotierende Flügelrad 12 in der Hilfs  pumpe 5 saugt mit Hilfe des von ihm in  seiner Arbeitskammer gebildeten     Ölringes    29  zunächst das Sperröl durch den Kanal 24 aus  dem Saugraum 6 und fördert es durch den  Kanal 25 in den Druckraum 7. Durch das      Zurücklaufen des Öls aus dem Druckraum 7  in     den    Saugraum 6 durch die Kanäle 23, 22,  21 wird der Ölring 29 stets aufrecht erhal  ten. Da nun das zulaufende Öl nur einen  Bruchteil der Fördermenge der Hilfspumpe  ausmacht, werden die Fördertaschen 30 des  Flügelrades 5 mit Luft aus dem Schwimmer  raum 14 der Pumpe 2 durch die Verbindungs  leitung 20 aufgefüllt, so     dass    diese Luft durch  den Ölring 29 hindurch in den Druckraum 7  gedrückt wird.

   Dort scheidet die Luft vom  Öl aus und entweicht durch den Ausgang 7'  ir der Pfeilrichtung (in Fig. 2) ins Freie; das  Öl dagegen gelangt durch die Kanäle 23, 22,  21 in den Saugraum 6 zurück und wird von  der Förderflüssigkeit der Pumpe 2 während  des Passierens des Kanals 22 gekühlt.  



  Durch diesen Kreislauf der Hilfsflüssig  keit wird die im Saugraum 4 der Zentrifugal  pumpe gefangene Luft in die Aussenluft be  fördert. Das Wasser steigt in der Saug  leitung dieser Pumpe empor und fällt in dem  Saugraum 4 dem Laufrad 11 entgegen und  wird durch dieses fortgepumpt. Da aber die  Hilfspumpe 5 beständig ansaugt, steigt das  Wasser aus dem Saugraum 4 in dem Schwim  merraum 14 hoch, wodurch sich der Schwim  mer 15 hebt und dabei das Ventil 16 schliesst  und das Ventil 17 öffnet. Dadurch wird die  Verbindung zwischen den Saugräumen 4 und  6 durch Glas Absperrorgan     selbsttätig    wieder  unterbrochen, so dass die Hilfspumpe aus dem  Saugraum 4 keine Luft mehr entnehmen  kann, sondern Aussenluft durch das Ventil 17  ansaugt.  



  Das Absperrorgan steuert mittelst seines  Gewichtes und des Schwimmers 15 die bei  den Ventile 16 und 17 selbsttätig, so, dass  das Wasser im Raume 14 immer auf einem  gewissen Stande gehalten wird, ohne aber in  den Raum 19 und somit auch nicht zu dem  Öl gelangen zu können. Die während des  Betriebes der Zentrifugalpumpe 2 aus der  Saugleitung in den Saugraum 4 gelangende  Luft wird beständig abgesaugt, so dass die  Pumpe 2 fortlaufend zum Fördern gebracht  wird und damit ein zuverlässiges Arbeiten  dieser Pumpe im Betrieb gewährleistet ist.

      Wird nun die Pumpe 2 abgestellt, so kann  sich die Druckseite dieser Pumpe durch die  infolge Abwesenheit eines Saugventils am  untern Ende der Saugleitung in dieser ein  setzende     Syphonwirkung    entleeren, bis Luft  durch den Druckstutzen 28 in den Saugraum  4 tritt, in diesem hochsteigt und dadurch die  genannte     Syphonwirkung    aufhebt. Darnach  entleert sich die Saugleitung ganz. Da aber  der Saugstutzen 13 bedeutend über dem  Saugmund. 3 angeordnet ist, bleibt der Saug  raum 4 voll Wasser, welches nach dem Zu  rückfallen in das Gehäuse während des Still  standes des Laufrades 11 die Arbeitskammer  des letzteren mindestens annähernd ausfüllt.

    Dadurch wird bei dem darauffolgenden An  laufen ein     Übertritt    von Aussenluft von der  Druckseite nach .der Saugseite der     Zentri-          fugalpumpe    verhindert und dieser Pumpe  ermöglicht, ohne weiteres zuverlässig wieder  in. Betrieb zu kommen. Bei der Hilfspumpe  5 läuft durch die rücklaufende Saugwirkung  bei Stillstand der Pumpe 2 und der Hilfs  pumpe 5 das Öl aus dem Druckraum 7     in     den Saugraum 6 zurück, und die nachfol  gende, mitgerissene Luft gelangt durch die  Verbindungsleitung 20 in     :das    Aufbaugehäuse  19 der     Zentrifugalpumpe    und hilft zum Auf  heben der oben genannten     Syphonwirkung     mit.

   Das Öl verbleibt im Saugraum 6 und  wird daselbst stets für Wiederverwendung  bei der darauffolgenden     Inbetriebsetzung     aufgespeichert.  



  Da im Betriebe -aus .dem Druckraum 7  durch den Kanal 32 und die Aussparungen  31 der Arbeitskammer der Hilfspumpe be  ständig etwas Öl zwischen die Laufflächen  dieses Rades und die diesen gegenüberliegen  den Innenflächen der     Arbeitskammer    gelangt,  dichtet dieses Öl die Fördertaschen des Rades  ab und verhindert ein Eintreten von Aussen  luft durch :die beiden Durchbrüche 33 der  Welle 8 in die Arbeitskammer der Hilfs  pumpe. Gleichzeitig :schmiert das Öl die  Laufflächen des Rades     bezw.    die Dichtungs  flächen.  



  Mit Hilfe der     beschriebenen    Ansaugein  richtung kann mit der     Zentrifugalpumpe    jede      beliebige Flüssigkeit, auch stark verun  reinigte, gepumpt werden. Die Hilfspumpe  kommt damit nicht in Berührung und kann  somit auch nicht verstopft oder beschädigt  werden.  



  Der Wirkungsgrad der Zentrifugalpumpe  wird nur um den     Kraftverbrauch    der Hilfs  pumpe verkleinert, welcher verhältnismässig  gering ist.  



  Es ist aus     Fig.    1 ersichtlich, dass die       Reguliervorrichtung    geeignet ist, beim Dros  seln     sowohl    als beim völligen Unterbrechen  der Verbindung der Saugräume der     Zentri-          fugalpumpe    und der Hilfspumpe den Zu  tritt von Aussenluft zum Saugraum der Hilfs  pumpe zu gestatten, was die Hilfspumpe ver  hindert, ein höheres Vakuum zu erzeugen als  im Saugraume der     Zentrifugalpumpe    bei  normalem Förderbetrieb vorherrscht.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Ansaugeinrichtung an nicht selbstan saugenden Rotationspumpen, wie Zentrifugal pumpen, Drehkolbenpumpen und dergleichen, mit einer durch einen gemeinsamen Antrieb angetriebenen, unter Bildung eines Flüssig keitsringes arbeitenden Hilfspumpe, dadurch gekennzeichnet, dass der von der Hilfspumpe gebildete Flüssigkeitsring aus einer von der Förderflüssigkeit der nicht selbstansaugen den Pumpe getrennten Hilfsflüssigkeit be steht und der Flilfspumpe eine Reguliervor richtung zugeordnet ist, die das Absaugen von gefangener Luft durch die Hilfspumpe aus dem Gehäuse der nicht selbstansaugenden Pumpe unter Umgehung des Laufrades der letzteren gestattet, das Ganze derart,

   dass in diesem Gehäuse stets genügend Förderflüs- sigkeit zurückbleibt, um den Übertritt von Aussenluft von der Druckseite nach der Saugseite der nicht selbstansaugenden Pumpe zu verhindern. <B>UNTERANSPRÜCHE:</B> 1.

   Ansaugeinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Regulier vorrichtung ein zwischen einem Saugraum der nicht selbstansaugenden Pumpe und einem Saugraum der Hilfspumpe ein geschaltetes selbsttätig wirkendes Ab sperrorgan aufweist, welches zum Ab saugen von gefangener Luft aus dem Ge häuse der nicht selbstansaugenden Pumpe eine Verbindung zwischen diesen beiden Saugräumen herstellt und nach dem Ab saugen diese Verbindung unterbricht, um den Zutritt von Förderflüssigkeit zu der Hilfsflüssigkeit zu verunmöglichen.

   2. Ansaugeinrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Regulier vorrichtung bei mindestens teilweisem Unterbrechen der Verbindung der Saug räume der nicht selbstansaugenden Pumpe und der Hilfspumpe den Zutritt von Aussenluft zum Saugraum der Hilfspumpe ,gestattet, was die Hilfspumpe verhindert, ein höheres Vakuum zu erzeugen als im Saugraum derb nicht selbstansaugenden Pumpe bei normalem Förderbetrieb vor herrscht.

   3. Ansaugeinrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluss der Saugleitung an das Gehäuse .der nicht selbstansaugenden Pumpe in den der Arbeitskammer des Laufrades vorgelager ten Saugraum einmündet, so dass die bei Stillstand des Laufrades im Gehäuse zu rückbleibende Förderflüssigkeit die Ar beitskammer mindestens annähernd aus füllt. 4. Ansaugeinrichtung nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperr organ über dem Anschluss der .Saugleitung im Saugraum der nicht selbstansaugenden Pumpe angeordnet ist. 5.

   Ansaugeinrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, .dass in dem der Arbeitskammer der Hilfspumpe vorgeord neten Saugraum dieser Pumpe .die Hilfs flüssigkeit im Ruhezustand der Einrich tung aufgespeichert ist. 6. Ansaugeinrichtung nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Saugraum der Hilfspumpe und einem der Arbeitskammer derselben nachgeordneten Druckraum eine Verbindungsleitung für die Hilfsflüssigkeit vorgesehen ist, die diese in wärmeleitende Verbindung mit der Förderflüssigkeit bringt, um die Hilfs flüssigkeit durch die Förderflüssigkeit abzukühlen. 7.

   Ansaugeinrichtung nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daB die Verbin dungsleitung für die Hilfsflüssigkeit eine Kanalschleife aufweist, die der Aussen seite einer Wand der Arbeitskammer der nicht selbstansaugenden Pumpe entlang verläuft, so dass die Hilfsflüssigkeit diese Wand berührt. B.

   Ansaugeinrichtung nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Ar beitskammer der Hilfspumpe ein in dieser Gien Flüssigkeitsring bildendes Schaufel rad angeordnet ist, dessen zwischen den Schaufeln liegende Fördertaschen mittelst aus dem Druckraum dieser Pumpe zu geführter Hilfsflüssigkeit durch Eintreten derselben zwischen die Laufflächen des Rades und die diesen gegenüberliegenden Innenflächen der Arbeitskammer ab gedichtet werden, so dass die Laufflächen . zugleich geschmiert werden. 9. Ansaugeinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfs flüssigkeit aus einem flüssigen Schmier mittel besteht.