DE299813C - - Google Patents

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT,PATENT OFFICE,

In der deutschen Patentschrift 295850 ist eine Einrichtung an Kreiselpumpen beschrieben, die den Förderdruck gegenüber den bekannten Anordnungen wesentlich zu erhöhen gestattet. Dies wird dadurch erreicht, daß das Fördermittel nur an einer· Seite des Saugraumes in das Laufrad eintritt, während auf den der Druckseite zugekehrten Pumpenteilen ein Rücktritt des Fördermittels aus dem Druckraum in den Saugraum unmöglich gemacht ist. Der Druck des Fördermittels steigt von der Eintrittsöffnung im Gehäuse -bis zum Druckstutzen stetig an, und zwar nicht nur am inneren Umfang des Gehäuses, sondern im ganzen Flüssigkeitsring, soweit er in die Zellen des Laufrades eindringt. Diese Druckerhöhung teilt sich auch der vom Laufrad mitgerissenen oder aus dem Wasser ausgeschiedenen Luft mit, vorausgesetzt, daß am Druckstutzen ein gewisser Mindestdruck gehalten wird. Um einen bestimmten Druck zu halten, muß die Druckleitung abgeschlossen sein, entweder durch eine Wassersäule, wie sie beim Fördern in Hochbehälter ohnehin vorhanden ist, oder durch ein Ventil, das von Hand betätigt wird oder selbsttätig wirkt. Da die Luft als das verhältnismäßig leichtere Mittel sich am Grunde der Schaufelkammern hält, so wird sie nach dem Eintreten in das Rad zunächst verdichtet; beim Vorbeigehen der luftenthaltenden Zellen an der Eintrittsöffnung dehnt sie sich wieder aus und wird dann von neuem verdichtet.In the German patent 295850 a device on centrifugal pumps is described, which allows the delivery pressure to be increased significantly compared to the known arrangements. This is achieved in that the conveying means is only on one side of the suction chamber the impeller enters, while the pump parts facing the pressure side withdraw of the conveying means from the pressure chamber into the suction chamber is made impossible. Of the The pressure of the conveying medium increases from the inlet opening in the housing to the pressure port steadily, not only on the inner circumference of the housing, but in the entire liquid ring, as far as it penetrates the cells of the impeller. This pressure increase is also divided the air entrained by the impeller or excreted from the water, provided that that a certain minimum pressure is maintained at the pressure port. To a particular one To maintain pressure, the pressure line must be closed, either by a water column, as it is already present when conveying in elevated tanks, or through a valve, that is operated by hand or works automatically. As the air as that proportionate lighter means is held at the bottom of the blade chambers, so it becomes after entering first compacted into the wheel; as the air-containing cells pass the inlet opening, it expands again and is then condensed again.

Nach der Erfindung wird die im Hauptpatent beschriebene Pumpe so ausgebildet, daß die Luft, wenn sie im Laufrad stark verdichtet ist, ins Freie entweichen kann. Dadurch wird die Pumpe selbst ansaugend gemacht bzw. zur Luftförderung geeignet gemacht. Bekanntlich müssen die Saugleitungen bei Kreiselpumpen vor dem Anlaufen angefüllt oder mittels einer besonderen Luftpumpe entlüftet werden. Treten bei der im Betrieb befindlichen Pumpe geringe Luftmengen etwa durch Undichtigkeit in der Saugleitung ein, so sinkt der Förderdruck der Pumpe, und die Wassersäule fällt ab. Diese Empfindlichkeit gegen Eintreten von Luft macht sich besonders unangenehm bemerkbar bei ferngesteuerten Pumpen oder Pumpen mit selbsttätiger Ein- und Ausschaltung, bei denen das Abfallen der Wassersäule nicht bemerkt wird. Eine solche Pumpe arbeitet dann leer weiter und ist dadurch Beschädigungen ausgesetzt. Um den Austritt von Luft zu ermöglichen, werden bei der Pumpe nach der Erfindung besondere Austrittsöffnungen an einer solchen Stelle im Gehäuse angeordnet, wo die Luft unter höherem als Atmosphärendruck steht.According to the invention in the main patent The pump described is designed so that the air when it is strongly compressed in the impeller can escape into the open. This makes the pump self-priming resp. Made suitable for air conveyance. It is well known that the suction lines in centrifugal pumps be filled before starting or vented with a special air pump. Step at the one in operation Pump in small amounts of air, for example through a leak in the suction line, will decrease the delivery pressure of the pump, and the water column drops. This sensitivity to Ingress of air is particularly noticeable in the case of remote-controlled pumps or pumps with automatic switch-on and switch-off, in which the dropping of the Water column is not noticed. Such a pump then continues to work empty and is thereby Exposed to damage. In order to allow air to escape, special outlet openings are provided in the pump according to the invention arranged at such a point in the housing where the air is under higher than atmospheric pressure.

In den Figuren ist eine Reihe von Ausführungsformen dargestellt. Fig. 1 und 2 zeigen das Gehäuse a, das Laufrad b, den Druckstutzen c, den zylinderförmigen Raum d, der durch das feststehende Rohr f mit der öffnung e begrenzt wird, g ist der Eintritts-A number of embodiments are shown in the figures. Fig. 1 and 2 show the housing a, the impeller b, the pressure nozzle c, the cylindrical space d, which is limited by the fixed pipe f with the opening e , g is the inlet

stutzen, an den sich das Saugrohr der Pumpe anschließt. In der Druckleitung ist das Ventil i angeordnet. In einer oder beiden Seitenwandungen des Gehäuses oder, wie in Fig. ι und 2 dargestellt ist, in dem Rohr f ist eine Äusführungsleitung Ji angebracht, die mit dem Innern des Pumpengehäuses an einer Stelle (Öffnung A₁) verbunden ist, wo auf die Luft ein hoher Druck ausgeübt wird.to which the suction pipe of the pump connects. The valve i is arranged in the pressure line. In one or both side walls of the housing or, as shown in Fig. Ι and 2, in the pipe f , a Äusführungsleitung Ji is attached, which is connected to the interior of the pump housing at a point (opening A ₁ ) where the air high pressure is exerted.

ίο Die Wirkungsweise ist folgende:ίο The mode of action is as follows:

Vor dem ersten Anlassen muß die Pumpe mit Wasser angefüllt und die Druckleitung abgeschlossen werden. Sowie das Laufrad der Pumpe in Drehung versetzt ist, wird das Wasser innerhalb der Pumpe nach außen an die Wandungen des Gehäuses geschleudert und bildet infolge: der Fliehkraft einen Flüssigkeitsring. Aus dem Druckstutzen c kann das Wasser nicht austreten,, weil dieser durch' das Ventil i Before starting the pump for the first time, the pump must be filled with water and the pressure line must be closed. As soon as the impeller of the pump is set in rotation, the water inside the pump is thrown outwards against the walls of the housing and, as a result of the centrifugal force, forms a liquid ring. The water cannot escape from the pressure port c, because it passes through the valve i

ao abgeschlossen ist. Wenn sich in der Saugleitung Luft befindet, so wird sie vom Laufrad mitgerissen und bleibt im Innern der Schaufelkammern an deren Grund. Auf dem Weg von der Eintrittsöffnung e. bis zu der Austrittsöffnung A₁ wird die Luft gemäß der Wirkung der im Hauptpatent beschriebenen Pumpe stetig verdichtet. Sobald die luftenthaltenden Zellen an der Austrittsöffnung A₁ vorbeikommen, wird die Luft ins Freie ausgestoßen, und dieser Vorgang dauert solange, bis alle vorhandene Luft entfernt ist. Alsdann wird aus der Leitung h Wasser ausgestoßen. Nun kann das Ventil i in der Druckleitung geöffnet werden, und die Wasserförderung b.eginnt. ao is completed. If there is air in the suction line, it is carried away by the impeller and remains inside the blade chambers at the bottom. On the way from the entrance opening e. up to the outlet opening A ₁ , the air is continuously compressed according to the action of the pump described in the main patent. As soon as the air-containing cells pass the outlet opening A ₁ , the air is expelled into the open, and this process lasts until all the air present is removed. Then water is expelled from line h. Now the valve i in the pressure line can be opened and the water supply b. Begins.

Wenn die Pumpe beim Betrieb, also wenn das Ventil i geöffnet ist, eine geringere Förderhöhe zu überwinden hat, als dem statischen Druck entspricht, der sich bei geschlossenemIf the pump during operation, i.e. when the valve i is open, has to overcome a lower delivery head than corresponds to the static pressure that occurs when the valve is closed

Druckstutzeu einstellt, so reicht der Druck, der auf die am Grund der Kammern eingeschlossene Luft ausgeübt wird, unter Umständen nicht aus, die Luft auszustoßen.
Bei der Anordnung nach Fig. 3 wird zur Erhöhung des Druckes zwischen den Schaufeln an der Stelle, wo die Austrittsöffnung A₁ liegt, das Pumpengehäuse vom Scheitelpunkt A bis zum Punkt B verengert. Wenn die Pumpe Wasser fördert, so wird das Wasser in diese keilförmige Verengung hineingepreßt, und durch die Stoßwirkung des Laufrades wird eine Stauung des Wassers erzielt, die sich in der Zelle über der Austrittsöffnung A₁ als höherer Druck bemerkbar macht.If the pressure support is set, the pressure exerted on the air trapped at the bottom of the chambers may not be sufficient to expel the air.
In the arrangement according to FIG. 3, the pump housing is narrowed from the apex A to the point B to increase the pressure between the blades at the point where the outlet _{opening A 1 is located.} When the pump conveys water, the water is pressed into this wedge-shaped constriction, and the impact of the impeller results in a stagnation of the water, which is _{noticeable in the cell above the outlet opening A 1} as a higher pressure.

In den Fig. 4 und 5 ist eine Anordnung dargestellt, bei welcher der auf die Luft ausgeübte Druck noch besonders durch denjenigen Druck erhöht wird, der durch die Umsetzung der Geschwindigkeit in Druck in dem Austrittsstutzen oder dessen Nähe entsteht.In Figs. 4 and 5 an arrangement is shown in which the exerted on the air Pressure is particularly increased by that pressure caused by the implementation the speed in pressure in or near the outlet nozzle.

Der Raum des Druckstutzens c ist durch die Leitung k mit dem Gehäuse der Pumpe an derjenigen Stelle verbunden, an welcher die Luft ausgestoßen werden soll. Die Eintrittsstelle I des Rohres k in die Schaufelkammer hat in radialer Richtung beliebigen Abstand von der Pumpenachse. Sie wird ebenso wie die Anschlußstelle m der Druckleitung k am Druckstutzen je nach den Druckverhältnissen der Pumpe angeordnet. Wesentlich ist, daß die Eintrittsöffnung / vom Scheitelpunkt A in Richtung der Drehung mindestens eine Schaufelteilung entfernt angeordnet ist, so daß die Zelle, aus der die Luft ausgestoßen werden soll, ganz vom Druckstutzen abgeschlossen ist und sich also der Druck nicht nach dem Druckstutzen zu ausgleichen kann.The space of the pressure port c is connected by the line k to the housing of the pump at the point at which the air is to be expelled. The entry point I of the pipe k into the blade chamber has any radial distance from the pump axis. Like the connection point m of the pressure line k, it is arranged on the pressure port depending on the pressure conditions of the pump. It is essential that the inlet opening / is arranged at least one blade division away from the apex A in the direction of rotation, so that the cell from which the air is to be expelled is completely closed off from the pressure port and so the pressure does not equalize after the pressure port can.

Man kann auch, um den auf die Luft ausgeübten Druck -recht hoch zu machen, die Austrittsöffnüng für die Luft in radialer Richtung nahe an den Umfang des Laufrades verlegen bzw. das Rohr/¹ mit der Eintrittsöffnung e sehr weit machen. Wenn sich ergibt, daß die Eintrittsbedingungen für das Wasser dadurch ungünstig werden, so kann in dem Innern des Eintrittsrohres ein besonderes allseitig beaufschlagtes Rad angeordnet werden, welches das, Wasser schon mit erhöhtem Druck und erhöhter Geschwindigkeit in das Laufrad b einführt. Das allseitig beaufschlagte Rad kann zugleich mit dem Hauptrad oder auch unabhängig von ihm angetrieben werden.In order to make the pressure exerted on the air quite high, the outlet opening for the air can be moved in the radial direction close to the circumference of the impeller or the pipe / ¹ with the inlet opening e can be made very wide. If it turns out that the inlet conditions for the water are thereby unfavorable, a special wheel, acted upon on all sides, can be arranged in the interior of the inlet pipe, which introduces the water into the impeller b at increased pressure and speed. The wheel acted upon on all sides can be driven at the same time as the main wheel or independently of it.

Um die Pumpe selbsttätig anlassen zu können, kann an Stelle eines gewöhnlichen Schiebers oder einer Wassersäule in der Druckleitung ein Ventil verwendet werden, das in der Pumpe den für das Ausstoßen der Luft geeigneten Mindestdruck selbsttätig hält.In order to be able to start the pump automatically, instead of an ordinary slide valve or a column of water in the pressure line, a valve in the pump can be used to expel the air automatically maintains a suitable minimum pressure.

In Fig. 6 ist ein an sich bekanntes Absperrorgan dargestellt, welches dieser Aufgabe gerecht wird. .In Fig. 6 a known shut-off device is shown which does justice to this task will. .

In dem zylindrischen Gehäuse c ist ein Ventilkolben φ beweglich angeordnet, der mit zwei Flächen f_x und f₂ dem Druck des Wassers in der Druckleitung q hinter dem Ventil ausgesetzt ist. Eine Fläche f₃ ist nach dem Druckstutzen der Pumpe zu gerichtet und nimmt den Druck der Pumpe auf; eine Fläche.f_i wird von einem Gewicht oder einer einstellbaren Feder r belastet. Da die Drucke auf die beiden Flächen f_x und f₂ sich aufheben, so ist der Ventilkolben völlig von ihnen entlastet und die Pumpe arbeitet stets gegen den durch die Belastung des Ventilkolbens φ bestimmten Druck. Der gleiche Zweck wird erreicht, wenn die Flächen f_x und f₂ z. B. bei zylindrischer Ausführung des Kolbens gleich Null werden.In the cylindrical housing c, a valve piston φ is movably arranged, which is exposed to the pressure of the water in the pressure line q behind the valve with two surfaces f _x and f _2. A surface f ₃ is directed towards the pressure port of the pump and receives the pressure of the pump; a surface .f _i is loaded by a weight or an adjustable spring r. Since the pressures on the two surfaces f _x and f ₂ cancel each other out, the valve piston is completely relieved of them and the pump always works against the pressure determined by the load on the valve piston φ. The same purpose is achieved when the surfaces f _x and f ₂ z. B. be equal to zero in the case of a cylindrical design of the piston.

Claims (4)

Patent-Ansprüche:Patent Claims: j i. Vorrichtung zur Erhöhung des Förfderdruckes von Kreiselpumpen nach Patentj i. Device for increasing the delivery pressure of centrifugal pumps according to patent 295^50, dadurch gekennzeichnet, daß die ; Pumpe unter Vermeidung besonderer Enty lüftungs vorrichtungen zur selbsttätigen ; Luftförderung in der Weise geeignet ge- Ϊ macht wird, daß die angesaugte, am Grund ' der von den Schaufeln gebildeten Kammern sich ansammelnde Luft durch den von der Pumpe selbst erzeugten Druck ,verdichtet und durch öffnungen im Gehäuse ins Freie ausgestoßen wird, während das zum Abdichten der Pumpe notwendige Wasser durch den Druck einer Flüssigkeitssäule oder durch ein Absperrorgan am . Austritt aus dem Druckstutzen verhindert wird.295 ^ 50, characterized in that the; Pump avoiding special venting devices for automatic; Air delivery is made suitable in such a way that the sucked in air, which collects at the bottom of the chambers formed by the blades, is compressed by the pressure generated by the pump itself and expelled into the open through openings in the housing Sealing of the necessary water by the pressure of a liquid column or by a shut-off device on the pump. Escape from the pressure port is prevented. 2. Vorrichtung an Kreiselpumpen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Verengung des Gehäuses an der Druckseite bis zu der Stelle, an welcher die angesaugte Luft ausgestoßen wird.2. Device on centrifugal pumps according to claim 1, characterized by a constriction of the housing on the pressure side up to the point at which the sucked-in air is expelled. 3. Vorrichtung an Kreiselpumpen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer, aus der die Luft ausgestoßen wird, durch eine Leitung mit dem 'Druckstutzen in Verbindung steht, so daß die Kammer unter höheren Druck gesetzt wird.3. Device on centrifugal pumps according to claim 1, characterized in that the chamber from which the air is expelled through a line with the 'pressure port communicates so that the chamber is pressurized. 4. Vorrichtung an Kreiselpumpen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum selbsttätigen Anlassen der Druckstutzen durch ein belastetes Ventil abgeschlossen wird, welches unabhängig von dem jeweiligen Druck in der Druckleitung in der Pumpe den für das Ausstoßen¹ der Luft geeigneten Mindestdruck hält.4. A device on centrifugal pumps according to claim 1, characterized in that for automatic starting the pressure port is closed by a loaded valve which, regardless of the respective pressure in the pressure line in the pump, holds the minimum pressure suitable ^{for ejecting 1 of the air.} Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.1 sheet of drawings.