DE136146C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet eine Neuerung an der Einrichtung von Saugwindkesseln von Pumpen, deren Grundgedanke darin besteht, das nothwendige Luftvolumen im Saugwindkessel solcher Pumpen einerseits in eine aufserhalb des Saugventilbereiches liegende gröfsere Hauptluftschicht von geringer Höhe und grofser Wasserfläche und andererseits in einen dem Saugventil direct vorgelagerten kleineren Nebenluftraum aufzutheilen, die unter einander nur durch eine kleine, eventuell regulirbare Drosselöffnung in Verbindung stehen.

Hierdurch wird bezweckt, das bei raschem Anlassen der Pumpe oder bei rascher, steigender Aenderung des Beharrungszustandes leicht auftretende »Auslassen« bezw. das oft nur vermeintliche »Abreifsen der Saugwassersäule« zu vermeiden und einen ruhigen, zuverlässigen Gang der Pumpe auch bei grofser Saughöhe zu erzielen.

Dies wird nun dadurch erreicht, dafs man den eigentlichen Saugwindraum durch eine den jeweiligen Verhältnissen entsprechende Zwischenwand abtheilt und die beiden Abtheilungen (Haupt- und Nebenluftsack) mit einander über dem Wasserspiegel nur durch eine kleine Oeffnung in Verbindung bringt, welche zweckmäfsig, entsprechend den verschiedenen Drucken in beiden Luftsäcken und je nach der Umlaufzahl der Pumpe regelbar eingerichtet ist.

Die Wirkungsweise dieser Anordnung soll nun an Hand einer Ausführungsform erläutert werden, wobei beispielsweise eine liegende Pumpe mit horizontalachsigen Saugventilen dargestellt ist.

Die Zeichnung zeigt eine einfach wirkende Tauchkolbenpumpe mit Ventilen. Der Pumpenraum α ist in den Saugwasserkasten b eingebaut, dessen oberer Theil den erwähnten Hauptluftsack c bildet; von diesem durch eine entsprechend unter Wasser reichende glockenartige Zwischenwand d getrennt, entsteht der Nebenluftsack e, über dessen Wasserfläche hinweg die Luft direct zum horizontalachsigen Saugventil f und in den Pumpenraum gelangen kann. Beide Saugwindkessel e und c communiciren unter Wasser durch einen reichlichen Querschnitt, über Wasser aber nur durch die kleine Oeffnung k des Einsatzstückes h in der Zwischenwand d.

Ohne diese Zwischenwand d tritt bei einer plötzlichen Steigerung der Umlaufzahl Folgendes ein: Der Wasserspiegel im Saugkasten sinkt, da im Saugrohr die Wassersäule nicht sofort im Verhältnifs des zunehmenden Wasserbedarfes beschleunigt werden kann; die Pumpe mufs erst ein Quantum Luft absaugen und so ein der nothwendig höheren Wassergeschwindigkeit im Saugrohr entsprechendes, höheres Vacuum im Saugwindkessel erzeugen. Hierbei wird nun durch mehrere Hübe hinter einander pro Hub ein bedeutend gröfseres Luftquantum in den Pumpenraum α gelangen als im vorhergegangenen Beharrungszustande. Diese gröfsere Luftmenge hat bei der im Pumpenraume herrschenden heftigen Wasserbewegung nicht Gelegenheit, sich in zusammenhängender Blasenform an höchster Stelle abzuscheiden, um so rasch genug zum Druckventil / zu gelangen, sondern sie mischt sich in feiner Perlform mit dem Inhalt des Pumpenraumes zu einem elastischen Gischt. Nach mehreren beschleunigten Hüben wird nun der Luftperlgehalt des Pumpenrauminhalts bezw. dessen Elasticität so grofs,

dafs einerseits der Compressionsdruck des Luftgehaltes während des ganzen Druckhubes nicht mehr hinreicht, das Druckventil zu öffnen, und andererseits während des Saughubes die expandirenden Luftperlen das theoretische Hubvolumen unter solchem Druck ausfüllen, dafs auch das Saugventil nicht mehr öffnet; die Pumpe saugt nicht mehr, sie »läfst aus«, auch wenn inzwischen im Saugkasten der Wasserspiegel wieder über den früheren Stand gestiegen ist.

Denkt man sich aber durch die Glockenwand d einen dem Saugventil vorgelagerten Nebenluftsack e gebildet, der mit dem grofsen Luftsack nur durch eine kleine Oeffnung des Einsatzstückes in Verbindung steht, so geschieht Folgendes: Im Beharrungszustande werden sich in beiden Luftsäcken verschieden hohe, mäfsig schwankende Wasserspiegel einstellen, und zwar der kleine Wasserspiegel am Ende eines jeden Saughubes bis zur Höchststelle des Saugventilsitzes sinken und so jedesmal eine kleine Luftmenge durch das Ventil in den Pumpenraum gelangen lassen; theils durch das Sinken des Spiegels, theils durch das Luftschlucken des Saugventils entsteht für einen Augenblick im kleinen Luftsack eine höhere Luftleere als im grofsen. Die Luftcombinationsöffnung ist aber zu klein, als dafs sich dort hierdurch der Druckunterschied wieder ganz ausgleiche, sondern es wird der kleine Wasserspiegel während des Druckhubes rasch wieder steigen, und zwar zufolge der Massenträgheit noch höher als bis zum völligen Druckausgleich beider Luftsäcke, so dafs der Beginn des nächsten Saughubes sowohl einen hohen Wasserstand als auch einen etwas höheren Luftdruck im Nebenluftsack vorfindet und so im Augenblick der Saugventileröffnung nur wenig Wasser mehr von unten her nachströmen mufs als während des Druckhubes; steigert man nun die Umlaufzahl in rascher Weise, so wird pro Hub nur um Weniges mehr Luft in den Pumpenrauni gelangen können, weil die Drosselöffnung nicht ein entsprechend rasches Zuströmen derselben gestattet, es wird vielmehr von unten ein lebhafterer Wasserzuflufs vom grofsen Luftsack her stattfinden, so lange, bis der dort höhere Wasserstand auch bis auf den mittleren Stand im kleinen Luftsack oder auch darunter gesunken ist. Es kann aber nicht so weit kommen, dafs Luft unter der entsprechend tiefer gelegenen unteren Kante der glockenartigen Zwischenwand d übertrete, da durch ein solches Sinken des grofsen Wasserspiegels sich sofort der Windkesseldruck in einer Weise erniedrigt, dafs ein energisches Beschleunigen der Wassersäule im Saugrohr eintritt, wie es dem neuen Beharrungszustande entspricht. Nach einigen weiteren Hüben werden sich beide Wasserspiegel wieder, wie eben beschrieben, eingestellt haben, eine abermalige rasche Steigerung der Umlaufzahl gestattend.

Ordnet man bei gröfseren Pumpen zwei solche Saugventile seitlich an, und erhält mithin eine doppelt wirkende Pumpe vier solcher Saugventile, so bekommt dann jedes Saugventil seinen besonderen Nebenluftsack, während der grofse Hauptsaugluftsack gemeinsam ist.

Der Querschnitt der kleineren Oeffnung k des möglichst zugänglich anzubringenden Einsatzstückes wird den jeweiligen Betriebserfordernissen entsprechend gewählt und am besten durch Versuche bestimmt; man kann diese Oeffnung aber auch von aufsen bezüglich ihres Querschnittes einstellbar machen.

Statt einer Oeffnung kann eine Anzahl von mehreren kleineren Oeffnungen vorgesehen werden, die einzeln verschliefsbar sind und somit einen veränderlichen Gesammtquerschnitt ergeben.

Um ein Verlegen der Oeffnung durch etwa im Wasser schwimmende Unreinigkeiten zu verhindern, wird dieselbe mit einem Siebcylinder / umgeben, der ebenfalls behufs Reinigung von aufsen zugänglich ist.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Saugwindkessel-Ausbildung für Pumpen, dadurch gekennzeichnet, dafs der Luftraum des Saugwindkessels durch' eine taucherglockenartige Scheidewand (d) in zwei Räume abgetheilt ist, von denen der eine kleinere Raum (e) unmittelbar vor dem Saugventil liegt und einen Nebenluftsack bildet, der über Wasser nur an höchster Stelle durch eine kleine Oeffnung, welche zur Querschnittseinstellung entsprechend der Umlaufzahl der Pumpe noch regelbar eingerichtet ist, mit der den eigentlichen Hauptluftsack bildenden gröfseren Abtheilung (b) des Saugwindraumes in Verbindung steht, zu dem Zweck, auch bei verhältnifsmäfsig grofser Saughöhe ein »Auslassen« der Pumpe zu verhindern und ruhigen Gang derselben zu erzielen.

2. Ausführungsform der Saugwindkessel-Ausbildung nach Anspruch ι für Pumpen mit mehreren Saugventilen, dadurch gekennzeichnet, dafs so viel Nebenluftsäcke vorhanden sind wie Saugventile, so dafs unmittelbar vor jedem Saugventil je ein Nebenluftsack liegt, während alle diese Nebenluftsäcke mit einem einzigen Hauptluftsack desselben Saugwindraumes in Verbindung stehen.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.