DE3842349A1 - Nichtselbstansaugende fluessigkeitspumpe mit entlueftungsstufe - Google Patents
Nichtselbstansaugende fluessigkeitspumpe mit entlueftungsstufeInfo
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- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D9/00—Priming; Preventing vapour lock
- F04D9/04—Priming; Preventing vapour lock using priming pumps; using booster pumps to prevent vapour-lock
- F04D9/041—Priming; Preventing vapour lock using priming pumps; using booster pumps to prevent vapour-lock the priming pump having evacuating action
- F04D9/042—Priming; Preventing vapour lock using priming pumps; using booster pumps to prevent vapour-lock the priming pump having evacuating action and means for rendering its in operative
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine selbstansaugende
Flüssigkeitspumpe mit Entlüftungsstufe.
Zu den nichtselbstansaugenden Flüssigkeitspumpen gehören
die Kreiselpumpen, die als Raidal- oder Axialpumpen
ausgebildet sein können. Damit derartige Pumpen ihre
Förderarbeit beginnen können, müssen sie vorher mit
der Förderflüssigkeit gefüllt werden bzw. das Pumpen
system einschließlich der Pumpe muß entlüftet werden,
bis die Förderflüssigkeit in die Saugpumpe gelangt
ist. Bei Tauchpumpen ist dieses Problem einfach zu
lösen, indem man sie in die Förderflüssigkeit eintaucht.
Es gibt viele Anwendungsfälle, wo die Pumpe über Saug
leitungen, z.B. Schläuche, mit der Förderflüssigkeit
verbunden wird, so daß die Pumpe vorher mit der Flüssig
keit gefüllt oder entlüftet werden muß. Das Befüllen
der Pumpe ist aber problematisch, wenn es sich hierbei
um tragbare Pumpen handelt, so daß beim Transport
die Flüssigkeit, die meist auch noch umweltschädlich
ist (z.B. Dieselöl), leicht aus der Pumpe auslaufen
kann. Ein Befüllen der Pumpe an Ort und Stelle ist
aber in aller Regel nicht möglich, da sich die Flüssig
keit ja in geschlossenen Behältern befindet, die nur
über den Absaugschlauch zugänglich sind. Außerdem
haben Kreiselpumpen und Tauchpumpen den Nachteil,
daß am Ende des Pumpvorgangs der Förderstrom abreißt
und der Inhalt der Pumpe und des Schlauches in den
Behälter zurückfließt. Dieser Teil der Flüssigkeit
muß als verloren gelten, was natürlich einerseits
unwirtschaftlich ist und andererseits Entsorgungs
probleme mit sich bringen kann.
Um diese Schwierigkeiten zu meistern, hat man deshalb
vorgeschlagen, die Pumpen mit selbsttätig wirkenden
Entlüftungsvorrichtungen zu ergänzen. Man verwendet
hierzu eine selbstansaugende Verdrängerpumpe, die
mit der Saugpumpe in geeigneter Weise kombiniert wird.
Ein derartiges Pumpensystem ist in der DE-PS 34 02 685
beschrieben. Als Verdrängerpumpe wird hier eine handels
übliche Kolbenpumpe verwendet, die mit der Antriebswelle
der Saugpumpe über eine Kolbenstange und eine auf
der Antriebswelle sitzende Exzenterscheibe zusammen
arbeitet. Beim Einschalten der Saugpumpe wird die
Kolbenpumpe zwangsweise betätigt, wodurch die Luft
aus dem Pumpensystem abgepumpt wird, bis die nach
strömende Flüssigkeit die Saugpumpe erreicht und dann
von dieser gefördert werden kann. Die Entlüftungspumpe
muß dann abgeschaltet werden.
Es handelt sich hierbei um ein sehr aufwendiges und
kompliziert aufgebautes Pumpensystem, das aus diesem
Grunde den Einsatz als sogenannte Handpumpe verbietet,
da eine derartige Vorrichtung nicht als tragbares
System ausgebildet werden kann.
Auch die in der DE-PS 34 02 685 zitierten Druckschriften
zeigen, daß man zwar das Problem erkannt und viele
Lösungswege gesucht hat, daß man aber noch nicht zu
einer wirklich befriedigenden Lösung gefunden hat.
Eine andere Art das Problem der Entlüftung in den
Griff zu bekommen, ist beispielsweise in der DE-PS
27 57 952 beschrieben. Hierbei werden zwei Kreiselpumpen
zusammengeschaltet, von denen die Entlüftungspumpe
als sogenannte Seitenkanalpumpe arbeitet. Diese muß
aber vor Inbetriebnahme mit der Förderflüssigkeit
gefüllt werden, so daß die vorstehend genannten Nach
teile vorhanden sind. Es sei hierzu gesagt, daß bei
Produktwechsel die Pumpe entleert und mit dem neuen
Medium gefüllt werden muß. Diese Bauarten sind deswegen
nur für den stationären Betrieb geeignet.
Ein weiterer Vorschlag zur Lösung des angesprochenen
Problems ist der US-PS 46 24 627 zu entnehmen. Dabei
ist eine nichtselbstansaugende Flüssigkeitspumpe mit
selbsttätiger Entlüftungsstufe offenbart, bei der
eine rotierende Verdrängerpumpe verdrehungssicher
auf der Antriebswelle der Förderpumpe angeordnet ist.
Die Verdrängerpumpe ist mit dem Einlaß der Förderpumpe
verbunden. Beide Pumpen weisen je einen Abfuhrkanal
auf, die mit einem gemeinsamen Auslaß verbunden sind.
Ferner ist noch ein Rückschlagventil vorgesehen, das
einen Rückfluß der Flüssigkeit in den Pumpenraum der
Förderpumpe verhindert.
Dieser an sich vorteilhafte Aufbau des Pumpensystems
hat jedoch den Nachteil, daß die Verdrängerpumpe auch
nach der Entlüftung der Förderpumpe wegen der festen
Anordnung auf der Antriebswelle der Förderpumpe weiter
hin mitläuft, obwohl sie nicht mehr zur Pumpenförderung
gebraucht wird. Die hierdurch bedingten Verschleiß
erscheinungen können erheblich sein, in jedem Falle
wird dadurch die Lebensdauer beträchtlich herabgesetzt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, hier
Abhilfe zu schaffen, indem die Verdrängerpumpe nach
der Entlüftungsphase selbsttätig abgeschaltet wird.
Gemäß der Erfindung ist die Entlüftungspumpe als Dreh
schieberpumpe ausgebildet und ein Verbindungskanal
von dem Eingangsraum der Kreiselpumpe in den Innen
bereich der Drehschieberpumpe vorgesehen. Vorzugsweise
ist der Verbindungskanal durch die gemeinsame Antriebs
welle geführt.
Zunächst arbeitet die Verdrängerpumpe und fördert
die Luft bzw. das gasförmige Medium aus dem Ansaug
bereich der Kreiselpumpe zu dem Pumpenausgang. Wenn
die Kreiselpumpe entlüftet ist, saugt sie die Flüssig
keit an und befördert sie zum Pumpenausgang. Hierbei
entsteht in dem Ansaugbereich ein Unterdruck, der
sich über den Verbindungskanal in den Innenbereich
der Drehschieberpumpe fortpflanzt und bewirkt, daß
die Schieber oder Flügel in den Rotor der Drehschieber
pumpe hineingezogen werden werden und dort verbleiben.
Damit ist also diese Pumpe praktisch abgeschaltet,
so daß auch kein Verschleiß mehr auftreten kann.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Fig. 1
und 2 beispielsweise näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch die neue Pumpe,
Fig. 2 den Schnitt A./.A der Fig. 1.
Fig. 1 zeigt das neue Pumpensystem im Längsschnitt,
aus dem man erkennt, daß eine Kreiselpumpe 1, die
nicht selbstansaugend ist, und eine Verdrängerpumpe
2 hintereinander angeordnet sind, wobei die beiden
Laufräder verdrehungssicher auf der gemeinsamen An
triebswelle 3 sitzen.
Die Förderflüssigkeit gelangt über den Einlaß 4 in
den Pumpenraum 5 der Kreiselpumpe 1 und von dort über
den Kanal 6 zu dem Auslaß 7. Das Rückschlagventil
8 verhindert den Rückfluß in den Pumpenraum 5.
Die Verdrängerpumpe 2 ist als Flügelzellenpumpe ausge
bildet. Wie aus der Fig. 2, die den Schnitt A./.A
der Fig. 1 zeigt, ersichtlich ist, besteht die Pumpe
2 aus dem Rotor 9, der verdrehungssicher auf der An
triebswelle 3 sitzt und der in gleichem Winkelabstand
die vier radialen Schlitze 10 aufweist. In den Schlitzen
10 gleitet jeweils ein Schieber 11.
Der Rotor 9 ist von dem feststehenden Hubring 12 umfaßt,
dessen Innenwandung 13 exzentrisch bezüglich der Rotor
oberfläche verläuft, so daß die Flüssigkeit nach dem
Verdrängerprinzip von dem Pumpenraum 14 zu dem Auslaß
15 befördert wird. Zwischen dem Pumpenraum 5 der Krei
selpumpe 1 und dem Pumpenraum 14 ist der Kanal 16
vorgesehen, so daß die Ansaugflüssigkeit von dem Einlaß
4 über den Pumpenraum 5 in den Pumpenraum 14 gelangen
kann.
Bevor nun auf die Erfindung eingegangen wird, sei
zunächst die Wirkungsweise dieses selbstansaugenden
Pumpensystems erläutert.
Im Ausgangszustand muß damit gerechnet werden, daß
der Pumpenraum 5 der Kreiselpumpe 1 Luft bzw. ein
anderes gasförmiges Medium enthält, so daß die Kreisel
pumpe nicht arbeiten kann. Dagegen kann die Verdränger
pumpe 2 arbeiten, so daß die Luft von dem Pumpenraum
5 über den Kanal 16 in den Pumpenraum 14 gelangen
kann. Die Luft wird dann über den Auslaß 15 des Hub
ringes 12 über den Kanal 17 zu dem gemeinsamen Auslaß
7 befördert. Das Rückschlagventil 8 verhindert, daß
die Luft in dem Pumpenraum 5 der Kreiselpumpe 1 zurück
strömen kann.
Wenn alle Luft aus dem Pumpenraum 5 abgesaugt und
letzterer vollständig mit Flüssigkeit gefüllt ist,
fördert die Kreiselpumpe 1 die Flüssigkeit zu dem
Auslaß 7 über den Kanal 6.
In diesem Zustand trägt die Verdrängerpumpe 2 zwar
noch einen geringen Teil zu der zum Auslaß 7 geförderten
Flüssigkeitsmenge bei, doch steht dieser Nutzen in
keinem Verhältnis zu der Abnutzung der Verdrängerpumpe.
Bekanntlich gleiten die Schieber 11 bei den Drehungen
des Rotors 9 infolge der Fliehkraft aus den Schlitzen
10 bis an die Innenwandung 13, an der sie dann entlang
reiben, wodurch Reibungsverluste entstehen. Es wäre
daher sinnvoll, diese Reibungsverluste zu vermeiden,
wenn die Kreiselpumpe 1 voll arbeitet.
Dieses wird nun durch die Erfindung erreicht, indem
die Schieber 11 automatisch in den Rotor 9 hineingezogen
werden, wenn die Kreiselpumpe 1 arbeitet.
Hierzu dient der Kanal 18, der den Einlaßraum 19 der
Kreiselpumpe 1 mit dem Innenraum 20 des Rotors 9 ver
bindet. Wenn die Kreiselpumpe 1 voll arbeitet, d.h.
Flüssigkeit ansaugt und an den Auslaß 7 weiterfördert,
entsteht in dem Einlaßraum 19, und zwar insbesondere
an der Nabe des Laufrades 21 der Kreiselpumpe 1 ein
Unterdruck, der sich über den Kanal 18 in den Innenraum
20 fortpflanzt. Der Unterdruck bewirkt nun, daß die
Schieber 11 in den Rotor 9 hineingezogen werden, sobald
der Unterdruck größer als die auf die Schieber 11
wirkende Fliehkraft ist. Je mehr die Schieber 11 in
den Rotor 9 hineingleiten, um so geringer wird die
auf sie wirkende Fliehkraft, so daß schließlich eine
vollständige Einziehung der Schieber 11 und deren
sichere Haltung in dieser Position gewährleistet ist.
Die Schieber 11 können also nicht mehr an der Innen
wandung 13 reiben, so daß die Verdrängerpumpe 2 voll
ständig "leer" mitläuft und damit deren Verschleiß
wesentlich reduziert wird.
Da dieser Zustand vollkommen automatisch erreicht
wird, braucht man auch keine weiteren Maßnahmen vorzu
sehen. Die Ausbildung des Unterdruckes an der Nabe
des Laufrades 21 hängt unter anderem auch von der
Dimension der Kreiselpumpe bzw. des gesamten Pumpen
systems ab, worauf man u.U. bei der Gestaltung des
Kanals 18 achten muß. So ist es beispielsweise nicht
zwingend, diesen Kanal durch die Antriebswelle 3 zu
führen; eine andere Ausbildung bzw. Führung dieses
Kanals kann bei anders aufgebauten Pumpensystemen
zweckmäßiger sein.
Ferner kann es bei einigen Pumpensystemen zur Unter
stützung der Unterdruckwirkung vorteilhaft sein, in
einem der beiden Lager 22 oder 23 einen Kanal 24 vorzu
sehen, der stirnseitig angebracht ist und von dem
Ansaugbereich 14 der Verdrängerpumpe 2 und dem Innen
bereich 20 der Schlitze 10 führt.
Das Ausführungsbeispiel ist anhand eines Pumpensystems
beschrieben, bei dem die beiden Pumpen auf einer gemein
samen Antriebswelle sitzen. Es ist aber auch möglich,
daß die Pumpen getrennte Antriebswellen haben. In
diesem Fall kann dann der Verbindungskanal von dem
Einlaßraum 19 zu der Verdrängerpumpe nicht durch die
Antriebswelle der Kreiselpumpe angeordnet werden,
sondern muß in anderer, geeigneter Weise vorgesehen
werden.
Bezugszahlenliste
1 Kreiselpumpe
2 Verdrängerpumpe
3 Antriebswelle
4 Einlaß
5 Pumpenraum
6 Kanal
7 Auslaß
8 Rückschlagventil
9 Rotor
10 radiale Schlitze
11 Schieber
12 Hubring
13 Innenwandung (12)
14 Pumpenraum (2)
15 Auslaß (2)
16 Kanal
17 Kanal (Auslaß)
18 Kanal (Unterdruck)
19 Einlaßraum
20 Innenraum (2)
21 Laufrad
22 Lager
23 Lager
2 Verdrängerpumpe
3 Antriebswelle
4 Einlaß
5 Pumpenraum
6 Kanal
7 Auslaß
8 Rückschlagventil
9 Rotor
10 radiale Schlitze
11 Schieber
12 Hubring
13 Innenwandung (12)
14 Pumpenraum (2)
15 Auslaß (2)
16 Kanal
17 Kanal (Auslaß)
18 Kanal (Unterdruck)
19 Einlaßraum
20 Innenraum (2)
21 Laufrad
22 Lager
23 Lager
Claims (2)
1. Nichtselbstansaugende Flüssigkeitspumpe, insbeson
dere Kreiselpumpe, mit selbsttätiger Entlüftungs
stufe, die als Verdrängerpumpe ausgebildet ist
und die direkt oder indirekt mit der Förderpumpe
betätigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als
Verdrängerpumpe eine Drehschieberpumpe oder dgl.
vorgesehen ist und daß ein Kanal (18) zwischen
dem Ansaugbereich (19) der Kreiselpumpe (1) und
dem Innenraum (20) der Verdrängerpumpe (2) vorge
sehen ist.
2. Nichtselbstansaugende Flüssigkeitspumpe nach An
spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver
drängerpumpe verdrehsicher auf der Antriebswelle
(3) der Förderpumpe (1) angeordnet und daß der
Kanal (18) durch die Antriebswelle (3) geführt
ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883842349 DE3842349A1 (de) | 1988-12-16 | 1988-12-16 | Nichtselbstansaugende fluessigkeitspumpe mit entlueftungsstufe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883842349 DE3842349A1 (de) | 1988-12-16 | 1988-12-16 | Nichtselbstansaugende fluessigkeitspumpe mit entlueftungsstufe |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3842349A1 true DE3842349A1 (de) | 1990-06-28 |
DE3842349C2 DE3842349C2 (de) | 1990-12-20 |
Family
ID=6369296
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19883842349 Granted DE3842349A1 (de) | 1988-12-16 | 1988-12-16 | Nichtselbstansaugende fluessigkeitspumpe mit entlueftungsstufe |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3842349A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1988
- 1988-12-16 DE DE19883842349 patent/DE3842349A1/de active Granted
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3842349C2 (de) | 1990-12-20 |
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