DE19503353A1 - Selbstansaugende Chemikalienpumpe - Google Patents

Description

Hintergrund der Erfindung Technisches Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine selbstsaugende Chemikalienpumpe.

Beschreibung des Standes der Technik

Bis heute wurden wenige Zentrifugal-Spiraltyp-Chemikalien­ pumpen aus Metall hergestellt; vielmehr bestanden sie zu­ meist aus Kunststoff, da sie angepaßt waren an chemische Fluide mit hoher chemischer Aktivität. Diese Typen von Che­ mikalienpumpen, die auf einem Tank mit Arzneifluid aufge­ setzt sind, sind nicht in der Lage, ein Fluid zu pumpen, wenn während des Pumpenbetriebes Luft mit dem Fluid gemischt ist. In einem solchen Fall ist die Pumpe nicht in der Lage, die Flüssigkeit zu pumpen, bis das Entweichen der Luft voll­ ständig abgeschlossen. Der Kunststoff wird dabei durch die Reibungswärme deformiert und verursacht ernsthafte Störun­ gen, wenn die Pumpe leer läuft. Es sind dies die meisten Fälle, wo eine selbstansaugende chemische Pumpe verwendet wird, damit das Luftentweichen durch ein selbstauffüllend wirkendes Restfluid erzielt werden kann. In einem solchen Fall wird ein Rückschlagventil betätigt, so daß das Auffüll­ fluid im Inneren der selbstansaugenden Pumpe verbleiben kann. Beim nächsten Betrieb der Pumpe wird die in der Pumpe befindliche Luft durch das darin verbliebene Auffüllfluid ausgegeben, wobei ein Unterdruckszustand in der Pumpe herbeigeführt wird, um das Arzneifluid in die Ansaugleitung anzusaugen, um einen normalen Betriebszustand her­ beizuführen. In der selbstansaugenden chemischen Pumpe des Typs, in welchem das verbleibende Auffüllfluid durch Betäti­ gen eines Rückschlagventils gesichert wird, kann es jedoch vorkommen, daß feste Bestandteile auf einer Dichtungsober­ fläche des Rückschlagsventils abgesetzt sind, wenn es sich um ein kristallines Fluid oder um eine Schlämme o. dgl. han­ delt, so daß das Rückschlagventil nicht geschlossen werden kann. Daraus kann resultieren, daß das Fluid aus dem Inne­ ren der Pumpe entweichen kann und somit kein Auffüllfluid in der Pumpe verbleibt. Wenn die Pumpe erneut gestartet wird, läuft sie in einem solchen Fall trocken. Hierdurch können ernsthafte Störungen entstehen.

Die Anmelderin hat eine ventillose Selbstansaugpumpe vorge­ schlagen (vgl. japanisches Gebrauchsmuster, veröffentlicht unter Nr. 2322/1976). Diese Selbstansaugpumpe weist eine Auf­ füllkammer auf, die mit der Ausgabenseite eines Flügelrads in Strömungsverbindung steht, sowie eine Ansaugkammer, die mit der Saugseite des Flügelrads verbunden ist. Die Ansaug­ kammer ist mittels einer Trennwand abgetrennt, in der Ver­ bindungsbohrungen an den oberen und unteren Abschnitten aus­ gebildet sind, die in einen Abschnitt führen, der unmittel­ bar mit einer Ansaugöffnung und einem Abschnitt in Strö­ mungsverbindung stehen, der nicht unmittelbar mit der An­ saugöffnung verbunden ist. Wenn der Betrieb der Pumpe unter­ brochen wird, ist das Fluid siphonartig abgesperrt, um sowohl in der Auffüllkammer als auch in der Ansaugkammer zu verbleiben. Das Fluid, das in dem Abschnitt verbleibt, der nicht unmittelbar mit der Ansaugöffnung in Strömungsverbin­ dung steht, kehrt langsam gegenüber die oben erwähnten Boh­ rungen am unteren Abschnitt der Auffüllkammer zu dem Ab­ schnitt zurück, der unmittelbar mit der Saugöffnung verbun­ den ist, so daß eine große Menge von Auffüllfluid zurückbe­ halten werden kann.

In der Selbstansaugpumpe, wie sie von der Anmelderin dieser Anmeldung vorgeschlagen ist, wird nicht nur ein siphonarti­ ger Verschluß (siphon-cutting) durchgeführt, es ist auch das Volumen der Ansaugkammer groß, obwohl die Pumpe eine ventil­ lose Pumpe ist, so daß eine große Menge von Auffüllfluid zu­ rückbehalten werden kann. Demzufolge arbeitet die oben ge­ nannte Pumpe excellent unter dem Gesichtspunkt, daß die Selbstauffüllcharakteristiken zufriedenstellend erfüllt wer­ den können. In der oben erwähnten Pumpe ist darüber hinaus eine Zirkulationsöffnung a zwischen der Auffüllkammer und der Wirbelkammer vorgesehen, die außerhalb des Außenumfangs des Flügelrads b angeordnet ist, wie in Fig. 15 dargestellt. Da das Fluid, das aus der Zirkulationsöffnung a ausgeblasen wird, dazu dient, das Fluid, das in der Wirbelkammer c ver­ bleiben ist, zurückzudrücken und welches durch das Flügelrad b nach außen gedrängt wird, werden diese Fluide miteinander in der Wirbelkammer c vermischt. Das hat zur Folge, daß sich die Luft langsam bewegt und der Zuwachs des Unterdrucks im Zentralbereich des Flügelrads b nur langsam erfolgt. Daraus ergibt sich, daß die Auffüllgeschwindigkeit nur gering ist.

Da des weiteren der Spalt zwischen der Wirbelkammer c und dem Flügelrad b ausreichend groß ist, führt dies dazu, daß Fluid und im Fluid enthaltene Luft in der Wirbelkammer c ro­ tieren. Somit kann die Luft nur langsam zur Ausgabenseite der Wirbelkammer c entweichen und die Zentrifugalwirkung des Flügelrads b ist nur schwach.

Daraus resultiert, daß das Ausmaß des Unterdrucks im Zen­ tralbereich des Flügelrads b nicht schnell erhöht werden kann. Die Folge davon ist, daß die Auffüllgeschwindigkeit nur gering ist. Insbesondere in dem Fall, in dem Hochtempe­ raturfluid oder mit Blasen versetztes Fluid gefördert werden soll, ist deren Einfluß bemerkenswert, so daß die Gefahr der Verschlechterung der Selbstauffüllcharakteristik gegeben ist.

Da der Abschnitt, der unmittelbar mit der Ansaugöffnung kom­ muniziert, eine L-Form aufweist, erfolgt das Siphon-Schnei­ den (siphon-cutting) später, so daß eine größere Menge von Auffüllfluid als erforderlich in der Saugleitung gehalten ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine selbst­ ansaugende Pumpe der genannten Art so zu verbessern, daß nicht nur das Siphon-Schneiden (siphon-cutting) schnell durchgeführt werden kann, sondern daß auch die Geschwindig­ keit, mit der das Selbstauffüllen geschieht, erhöht wird, damit die Pumpe angepaßt werden kann, Hochtemperaturfluid oder auch Fluid mit Blasen fördern zu können.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer selbstansaugenden Pumpe der genannten Gattung durch folgende Merkmale gelöst: Ein Pumpenabschnitt weist zumindest ein Flügelrad und eine das Flügelrad tragende Welle auf; ein Selbstansaugmechanis­ mus-Abschnitt weist eine Auffüllkammer auf, die auf der Aus­ gabeseite einer Wirbelkammer des Flügelrads so angeordnet ist, daß sie mit einer Ausgabeöffnung strömungsverbunden ist, und eine Saugkammer, die auf der Saugseite der Wirbel­ kammer des Flügelrads so angeordnet ist, daß sie mit einer Saugöffnung in Verbindung steht; eine Dichtungswand, die in der Nähe der Ausgabeseite der Wirbelkammer angeordnet ist, um einen schmalen Spalt entlang des Außenumfangs des Flügel­ rads zu bilden; und eine Zirkulationsöffnung, die in der Auffüllkammer so angeordnet ist, daß sie innerhalb des Außenumfangs des Flügelrads gelegen ist.

Vorzugsweise weist die oben dargelegte selbstansaugende Che­ mikalienpumpe des weiteren eine Lufttrennplatte auf, die in der Auffüllkammer angeordnet ist.

Günstigerweise ist in der in Rede stehenden Pumpe der Saug­ kammer durch einen L-förmigen Saugkanal zur Verbindung der Saugöffnung mit der Saugseite der Wirbelkammer ausgestaltet, wobei ein Flüssigkeits-Rückhalte-Auffüll-Abschnitt mit Poren oder Öffnungen ausgestattet ist, die mit dem Saugkanal in Strömungsverbindung stehen; des weiteren ist eine (siphon­ cut) Luft-Kurzpassage in der Saugleitung angeordnet.

Günstigerweise ist das Volumen der Auffüllkammer im wesent­ lichen gleich dem Volumen der Saugkammer.

Vorzugsweise wird in der erfindungsgemäßen Pumpe der Pumpen­ abschnitt von einer Magnetpumpe gebildet, die folgende Merk­ male aufweist: Ein Gehäuse umgibt ein rückwärtiges Gehäuse und eine Außenwand der Auffüllkammer; das Flügelrad ist drehbar auf einer Welle angeordnet, die in dem Gehäuse vor befestigten Wellenlagern gehalten ist; ein drehbares Wellen­ lager mit Nuten zur Verhinderung der Wärmeleitung ist zwi­ schen der Welle und dem Flügelrad angeordnet; ein wärmeiso­ lierendes Element ist um den gesamten Umfang des drehbaren Wellenlagers und zwischen der Welle und dem Flügelrad ange­ ordnet; und Drucklager sind auf der Welle an axial gegen­ überliegenden Seiten des drehbaren Wellenlagers so angeord­ net, daß die Drucklager im Betriebszustand des Leerlaufs oder ähnlichem des Flügelrads in einem vorbestimmten Abstand von dem drehbaren Wellenlager angeordnet sind.

Vorzugsweise weist die Pumpe ein vorderseitig fixiertes Wel­ lenlager auf, das separat angeordnet und in der Außenwand der Auffüllkammer im Gehäuse festgelegt ist; dabei weist das vorderseitig fixierte Wellenlager eine Flüssigkeitsleitpas­ sage und eine Wärmestrahlungsöffnung auf, welche zwischen dem Gehäuse und der Welle angeordnet sind.

Günstigerweise sind jeweils zwischen den beiden Drucklagern und den vorderseitig bzw. rückseitig gehaltenen Wellenla­ gern, die an den jeweiligen gegenüberliegenden Enden der Welle angeordnet sind, Kissenelemente vorgesehen.

Es ist günstig, wenn auf dem wärmeisolierenden Element, den Kissenelementen und den jeweiligen vorderseitig und rücksei­ tig befestigten Wellenlagern Nuten zur Verhinderung der Wär­ meleitung vorgesehen sind.

In der oben beschriebenen selbstansaugenden Pumpe wird Flüs­ sigkeit dann, wenn das Flügelrad dreht, durch die Zentrifu­ galkraft des Flügelrads zur Ausgabenseite der Wirbelkammer gefördert, wobei gleichzeitig Flüssigkeit, die in der Auf­ füllkammer verblieben war, unmittelbar durch die Zirkula­ tionsöffnung, die auf der Innenseite des Außenumfangskreises des Flügelrads gelegen ist, in das Flügelrad eingespritzt, so daß die verbliebene Flüssigkeit in der Auffüllkammer, wie auch die Flüssigkeit, die in der Ansaugkammer verblieben war, durch die Zentrifugalkraft des Flügelrads schnell zur Ausgabenseite der Wirbelkammer gefördert werden, um zur Auffüllkammer zu gelangen.

Dadurch steigt der Unterdruck im Zentralbereich des Flügelrads, so daß Flüssigkeit in der Ansaugleitung nach oben bewegt wird, während Luft mit der Flüssigkeit aus der Ansaugkammer und der Zirkulationsöffnung gemischt und von der Wirbelkammer zur Auffüllkammer gefördert wird. Die Luft, die bei dieser Gelegenheit zusammen mit der Flüssigkeit aus der Ansaugkammer angesaugt worden ist, wird durch die Dich­ tungswand der Ansaugkammer an einer Zirkulation in der An­ saugkammer gehindert. Daher wird die Luft gemeinsam mit der Flüssigkeit zur Auffüllkammer gefördert. Dann wird die spe­ zifisch leichtere Luft aus der Ausflußöffnung abgegeben, während die Flüssigkeit in der Auffüllkammer verbleibt, so daß die Flüssigkeit wieder unmittelbar durch die Zirkulati­ onsöffnung in das Flügelrad eingespritzt wird, um zu zirku­ lieren. Nachdem die Luft vollständig aus der Ansaugleitung, der Saugkammer und der Wirbelkammer sowie der Auffüllkammer entfernt ist, stellt sich ein normaler Betriebszustand ein.

Wenn andererseits das Flügelrad angehalten wird, fällt die Flüssigkeit nach unten, um rückwärts zu fließen. Daraus re­ sultiert, daß der Druck in der Saugkammer negativ wird, so daß der Flüssigkeitsspiegel in der ausgabenseitigen Passage der Wirbelkammer nach unten wandert, so daß er niedriger wird als das Niveau der saugseitigen Passage der Wirbelkam­ mer. Bei dieser Gelegenheit wird Luft veranlaßt, über die Saugkammer durch die Saugöffnung zu entweichen, um siphonar­ tig abgeschnitten zu werden (to be siphon cut). Die Folge davon ist, daß die Flüssigkeit nicht weiter entweichen kann.

Wenn des weiteren Luft enthaltende Flüssigkeit von dem Flü­ gelrad aus der Wirbelkammer zum Zwecke der Zirkulation aus­ gebracht wird, trifft die Flüssigkeit auf die Lufttrenn­ platte. Als Folge davon steigt die spezifisch leichtere Luft auf und entweicht durch die Auslaßöffnung.

Wenn nun das Flügelrad angehalten wird und die Flüssigkeit in der Saugleitung nach unten fällt und rückwärts fließt, so daß die Flüssigkeitsoberfläche sich nach unten bewegt und niedriger wird als das Niveau der saugseitigen Passage der Wirbelkammer, entweicht Luft von der Ansaugöffnung gerade­ wegs durch die Luft-Kurzverbindung.

Wenn das Volumen der Auffüllkammer gleich dem Volumen der Saugkammer ist, wird infolge der Rotation des Flügelrads die gesamte Menge der Flüssigkeit in der Saugkammer zur Auffüll­ kammer gefördert. Daraus folgt, daß durch die Zuwachsmenge der Flüssigkeit die Flüssigkeitsoberfläche in der Saugkammer nach oben steigt, so daß doppelt so viel Flüssigkeit wie vor der Bewegung in der Auffüllkammer und der Wirbelkammer zir­ kuliert. Somit ist die Menge der angesaugten Flüssigkeit groß, so daß der Selbstauffüllvorgang beschleunigt beendet wird.

Da der Pumpenabschnitt von einer Magnetpumpe gebildet wird, ist das Lecken von Flüssigkeit vermieden, da es keinen Wel­ lendichtungsabschnitt gibt. Selbst in dem Fall, daß das Flü­ gelrad unter instabilen Druckbedingungen, die durch Kavita­ tion oder Fehlfunktion (nachfolgend als "Leerlaufbetrieb" oder "Leerlauf" bezeichnet) arbeitet, gleitet das drehbare Wellenlager nicht gegen die Drucklager, da von dem Flügelrad kein Druck erzeugt wird. Das heißt, in einem solchen Fall entsteht Reibungswärme nur zwischen dem Flügelrad und dem drehenden Wellenlager. Die Nuten zur Verhinderung der Wärme­ leitung, die in dem drehbaren Wellenlager ausgebildet sind, bilden eine doppelte Struktur wie die Struktur einer Vakuum­ flasche (Thermosflasche), so daß die Wärmeleitung fast voll­ ständig durch eine Luftlage niedriger Wärmeleitfähigkeit in den genannten Nuten verhindert wird. Da das drehbare Wellen­ lager mitrotiert, wird die Luft von den Nuten ständig be­ wegt. Die resultierende Luftbewegung verteilt die Reibungs­ wärme. Demzufolge ist die Wärme daran gehindert, zum Flügel­ rad oder ähnlichem zu fließen. Zusätzlich ist die Wärme durch die Wärmeisolierungscharakteristik der wärmeisolieren­ den Elemente an sich am Wärmefluß gehindert.

Nicht nur die Reibungswärme zwischen dem drehbaren Wellenla­ ger und der Welle wird von der Wärmestrahlungsöffnung des vorderseitig gehaltenen Wellenlagers und der Flüssigkeit führenden Flüssigkeitspassage verteilt, sondern die Rei­ bungswärme verteilt sich auch von anderen Oberflächen des vorderseitigen Wellenlagers, da der Abstand des Abschnitts, der Reibungswärme erzeugt, zu dem Gehäuse groß ist. Daraus folgt, daß die Wärme daran gehindert wird, zum Gehäuse oder ähnlichem abzufließen.

Obwohl das drehbare Wellenlager zu dem Zeitpunkt, bei dem der Betriebszustand vom normalen Betrieb auf Leerlauf wech­ selt oder zu dem Zeitpunkt des Wechsels von dem Leerlaufbe­ trieb zum Normalbetrieb mit dem Drucklager zusammenstößt, so wird doch dieser durch den beim Aufprall erzeugten Stoß durch die Kissenelemente absorbiert. Wenn Nuten zur Verhin­ derung der Wärmeleitung in den wärmeisolierenden Elementen, den Kissenelementen und dem vorderseitig und rückseitig ge­ haltenen Wellenlagern ausgebildet sind, wird nicht nur die Leitung der Reibungswärme nach dem Prinzip der Vakuumflasche verhindern, sondern es wird auch Luft durch die Luftwirbel­ funktion bewegt, um die Reibungswärme zu verteilen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße selbstansaugende Chemikalienpumpe;

Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Selbstansaug-Me­ chanismusabschnitt, der eines der Elemente ist, welche die vorliegende Erfindung bilden;

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1;

Fig. 4 einen Schnitt, in dem das Verhältnis zwischen einer Wirbelkammer und einem Flügelrad gezeigt ist;

Fig. 5 einen Schnitt, gesehen von der Rückseite von Fig. 4;

Fig. 6 einen Längsschnitt eines Pumpenabschnitts, der einer der Elemente ist, welche die vorliegende Erfindung bilden;

Fig. 7 eine Ansicht im Längsschnitt während des Be­ triebs der erfindungsgemäßen selbstansaugenden Chemikalienpumpe;

Fig. 8 eine Ansicht im Längsschnitt während des Be­ triebs der erfindungsgemäßen selbstansaugenden Chemikalienpumpe;

Fig. 9 eine Ansicht im Längsschnitt während des Be­ triebs der erfindungsgemäßen selbstansaugenden Chemikalienpumpe;

Fig. 10 eine Ansicht im Längsschnitt während des Be­ triebs der erfindungsgemäßen selbstansaugenden Chemikalienpumpe;

Fig. 11 eine Ansicht im Längsschnitt während des Be­ triebs der erfindungsgemäßen selbstansaugenden Chemikalienpumpe;

Fig. 12 eine Ansicht im Längsschnitt während des Be­ triebs der erfindungsgemäßen selbstansaugenden Chemikalienpumpe;

Fig. 13 eine Ansicht im Längsschnitt während des Be­ triebs der erfindungsgemäßen selbstansaugenden Chemikalienpumpe;

Fig. 14 eine Ansicht im Längsschnitt während des Be­ triebs der erfindungsgemäßen selbstansaugenden Chemikalienpumpe; und

Fig. 15 einen Schnitt durch eine konventionelle selbst­ ansaugende Chemikalienpumpe.

Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin­ dung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 15 näher im Detail beschrieben.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen selbstansaugenden Chemikalienpumpe. Fig. 2 ist ein Quer­ schnitt, der den Selbstansaugmechanismus-Abschnitt zeigt, der eines der Elemente ist, welche die vorliegende Erfindung bilden. Fig. 3 ist ein Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1. Fig. 4 ist einen Schnitt, in dem das Verhältnis zwischen einer Wirbelkammer und einem Flügelrad gezeigt ist; Fig. 5 ist ein Schnitt, gesehen von der Rückseite von Fig. 4; Fig. 6 ist ein Längsschnitt eines Pumpenabschnitts, der einer der Elemente ist, welche die vorliegende Erfindung bilden.

In den Zeichnungen bezeichnet die Bezugszahl 1 allgemein eine erfindungsgemäße selbstansaugende Chemikalienpumpe. Die selbstansaugende Chemikalienpumpe 1 weist einen Pumpenab­ schnitt 4 und einen Selbstansaugemechanismus-Abschnitt 5 auf. Der Pumpenabschnitt 4 umfaßt ein Flügelrad 2 und eine Welle 3, welche das Flügelrad 2 derart trägt, daß das Flü­ gelrad 2 drehbar ist. Der Abschnitt mit dem Selbstansaugeme­ chanismus 5 ist luftdicht mit dem Pumpenabschnitt 4 verbun­ den.

Der Abschnitt mit dem Selbstansaugemechanismus 5 weist eine Selbstansauge- oder Auffüllkammer 12 auf, die auf der Ausga­ beseite einer Wirbelkammer 10 des Flügelrads 2 angeordnet ist, so daß sie mit einer Ausgabeöffnung 11 in Verbindung steht. Des weiteren umfaßt der Selbstansaugemechanismus-Ab­ schnitt 5 eine Ansaugkammer 14, die auf der Saugseite der Wirbelkammer derart angeordnet ist, daß sie mit einer An­ saugöffnung 13 in Strömungsverbindung steht. Eine Abdicht­ wand 15 (vgl. Fig. 4) ist in der Nähe der Ausgabeseite der Wirbelkammer 10 vorgesehen, d. h. in der Außenwand der Auf­ füllkammer 12, und zwar derart, daß ein schmaler Spalt ent­ lang des Außenumfangs des Flügelrads 2 verbleibt. Des weite­ ren ist in der Selbstansaugkammer 12 eine Zirkulationsöff­ nung 16 derart angeordnet, daß sie innerhalb des Außenum­ fangs des Flügelrads in der Wirbelkammer 10 gelegen ist. Des weiteren ist in der Auffüllkammer 12 eine Lufttrennplatte 17 angeordnet. Die Ansaugkammer 14 besitzt einen L-förmigen An­ saugkanal 18, der mit der Saugöffnung 13 und auch mit der Ansaugseite der Wirbelkammer 10 in Strömungsverbindung steht, sowie einen Flüssigkeits-Rückhalte-Auffüll-Abschnitt 21, der eine Strömungsöffnung (kleine Bohrung) 19 besitzt, die eine Verbindung mit dem unteren Abschnitt des Ansaugka­ nals 18 herstellt, sowie ein Lüftungsloch (kleine Bohrung) 20, das mit dem oberen Abschnitt des Ansaugkanals 18 in Strömungsverbindung steht. In dem Ansaugkanal 18 ist ein "siphonschneidender" (siphon-cut) kürzester Kanal 22 (nachfolgend als "kürzester Kanal" bezeichnet) derart vorge­ sehen, daß er linear mit der Ansaugöffnung 13 und der An­ saugseite der Wirbelkammer 10 strömungsverbunden ist.

Die Wirbelkammer 10 ist in einem Gehäuse angeordnet, das von einem rückwärtigen Gehäuse 41 des Pumpenabschnitts 4 (der nachfolgend näher beschrieben wird) und der Außenwand der Selbstansaugekammer 12 gebildet ist. Je geringer der Abstand zwischen der Abdichtwand 15 der Wirbelkammer 10 und dem Flü­ gelrad 12 ist, umso höher ist der Druck dazwischen. Daraus resultiert, daß Luft, die in der Flüssigkeit enthalten ist, daran gehindert wird, in der Wirbelkammer 10 zu zirkulieren, so daß die Luft vorteilhafterweise mit der Flüssigkeit zur Selbstansaugekammer 12 fließt. Wenn der Abstand zwischen der Abdichtwand 15 und dem Flügelrad zu gering ist, kann dies im Falle, daß es sich bei der Flüssigkeit um Slurry oder Schlämme oder ähnlichem handelt, zu einem Verstopfen führen. Das Problem wird in diesem Fall durch eine Vergrößerung der Länge L der Abdichtungswand 15 gelöst. Des weiteren bildet der obere Abschnitt der Wirbelkammer 10 eine gekrümmte Wand 30. Eine Vielzahl von Öffnungen 17a sind in der Lufttrenn­ platte 17 angeordnet. Wenn die selbstangesaugte Flüssigkeit in der Selbstansaugekammer 12 und der Wirbelkammer 10 zirku­ liert, überträgt die gekrümmte Wand 30 die Rotationskraft auf die Flüssigkeit, um dabei der Flüssigkeit eine Zentrifu­ galkraft in der Selbstansaugekammer 12 zu übertragen, so daß die Flüssigkeit auf die Lufttrennplatte 17 aufprallt. Als Ergebnis wird einerseits die leichtere Luft über die Auslaß­ öffnung 11 schnell abgeleitet und andererseits die selbstan­ gesaugte Flüssigkeit aus der untere Zirkulationsöffnung 16 durch die Öffnungen 17a in das Flügelrad eingespritzt.

Die Ansaugkammer 14 ist so geformt, daß der Saugkanal 18, geformt als 90° gekrümmtes Rohr zur Verbindung der Ansaug­ öffnung 13 mit der Saugseite der Wirbelkammer 10 in den Flüssigkeits-Rückhalte-Abschnitt 21 für selbstangesaugte Flüssigkeit eingesetzt ist. Die Ansaugkammer 14 ist so aus­ gelegt, daß das Volumen des Rückhalteabschnitts 21 für die selbstangesaugte Flüssigkeit maximiert ist. Des weiteren ist die kürzeste Verbindung 22 durch eine Nut in dem wie ein 90° gekrümmtes Rohr gebildeten Ansaugkanal 18 ausgebildet. Dem­ zufolge verbindet der kürzeste Kanal 22 die Saugöffnung 13 und die Saugseite der Wirbelkammer 10 auf der kürzesten Di­ stanz. Wenn die Oberfläche der Flüssigkeit in dem Ausgabeka­ nal der Wirbelkammer 10 niedriger wird als das Niveau auf der Saugseite der Wirbelkammer 10, strömt Luft, die durch die Auslaßöffnung in die Ansaugkammer 14 fließt und die im spezifischen Gewicht leichter ist durch den kürzesten Kanal 22, der als Nut von der Ansaugseite der Wirbelkammer 10 zur Ansaugöffnung 13 so geformt ist, um siphongeschnitten zu sein.

Der Pumpenabschnitt 4 ist von einer Magnetpumpe gebildet, die keinen Wellenabdichtabschnitt aufweist. Wie oben be­ schrieben ist der Pumpenabschnitt luftdicht mit dem Ab­ schnitt verbunden, der den Selbstansaugmechanismus bildet. Die Verbindung wird durch Anziehen eines Satzes einer Bol­ zenmutteranordnung 43 erzielt, wodurch ein rückwärtiges Ge­ häuse 41 und Dichtmaterial 42, zwischen einem Gehäuse 40 des Pumpenabschnitts 4 und der Außenwand des Selbstansaugemecha­ nismus-Abschnitts 5 sandwichartig eingeschlossen ist.

Als Hauptbestandteil weist der Pumpenabschnitt 4 folgende Elemente auf: Das Gehäuse 40; ein in dem Gehäuse 40 angeord­ netes weiteres Gehäuse; die Welle 3, die einerseits an einem rückseitig festgelegten Wellenlager 44 befestigt ist, das in dem rückwärtigen Abschnitt (hinterem Gehäuse) 41 des Gehäu­ ses angeordnet ist, und andererseits an einem vorderseitig festgelegten Lager 45 befestigt ist, das an der Außenwan­ doberfläche der Selbstansaugkammer 12 angeordnet ist; das Flügelrad 2, das drehbar über ein drehbares Wellenlager 46 auf der Welle 3 angeordnet ist; und ein wärmeisolierendes Element 47, das auf dem Außenumfang des Wellenlagers 46 be­ festigt ist und ein Antriebsabschnitt 52, der gebildet wird durch einen Magnet-Topf, der einen an dem Flügelrad festge­ legten getriebenen Magneten 48 und einen Rotor 51 aufweist, der einen Antriebsmagneten 50 beinhaltet, welcher an der Au­ ßenseite des rückwärtigen Gehäuses 41 angeordnet ist, um mit dem getriebenen Magnet 48 des Magnet-Topfs 49 zusammenzuwir­ ken, um das Flügelrad 2 zu drehen.

In den vorder- und rückseitig festgelegten Wellenlagern 44 und 45 sind jeweils Nuten 44a und 45a zum Verhindern der Wärmeleitung ausgebildet. Wie später im Detail dargelegt werden wird, sind diese Nuten 44a und 45a ausgelegt, die Weiterleitung von jeweiliger Reibungswärme, die durch die Reibung zwischen der Welle 3 und dem drehbaren Wellenlager 46 und der Reibung zwischen dem Wellenlager 46 und einem vorderen Drucklager 60 (das ebenfalls später beschrieben wird) entsteht, zu blockieren, um dadurch zu verhindern, daß die Reibungswärme zu dem rückwärtigen Gehäuse 41 und der Au­ ßenwandoberfläche der Selbstansaugkammer 12 weitergeleitet wird. Weil darüber hinaus eine Flüssigkeitsströmungsöffnung 45b und eine Wärmestrahlungsöffnung 45c in dem vorderseitig befestigten Wellenlager 45 ausgebildet sind, ist die Distanz zwischen der Welle 3 zur Außenwandoberfläche der Selbstan­ saugekammer 12 lang und die Oberflächen der Kanäle und des Lochs 45b bzw. 45c werden groß, so daß die Reibungswärme sich leicht verteilen kann.

Einander gegenüberliegende Endabschnitte der Welle 3 sind jeweils an den rückseitig und vorderseitig festgelegten Wel­ lenlagern 44 und 45 festgelegt, so daß das Rotationszentrum beim Flügelrad 2 und bei dem Magnet-Topf 49, der den getrie­ benen Magnet 48 enthält, liegt.

Das Flügelrad 2 und der Magnet-Topf 49 sind über das dreh­ bare Wellenlager 46 und das wärmeisolierende Teil 47 auf der Welle 3 drehbar angeordnet. Des weiteren sind vordere und rückwärtige Drucklager 60 und 61 zur Aufnahme der jeweiligen Drucklasten auf das Flügelrad 2 und den Magnet-Topf 49 an den axial einander gegenüberliegenden Seiten des Wellenla­ gers 46 festgelegt. Das vordere und das rückwärtige Druckla­ ger 60 und 61 sind aus Keramik hergestellt und so ausgelegt, daß die Belastung in der Druckrichtung des vorderen und des rückwärtigen Drucklagers 60 und 61 über jeweilige Kissenele­ mente 62 und 63 von den vorderseitig und rückseitig festge­ legten Wellenlagern 45 und 44 aufgenommen werden. Die Kis­ senelemente 62 und 63 sind aus stoßdämpfenden Materialien, wie beispielsweise Gummi usw. und jeweils mit Nuten zur Verhinderung der Wärmeleitung ausgestattet.

Das drehbare Wellenlager 46 ist als geflanschter Zylinder ausgebildet und gleitend auf der Welle 3 montiert, um ge­ meinsam mit dem Flügelrad 2 und dem Magnet-Topf 49 zu dre­ hen. In dem Zylinderabschnitt des Wellenlagers 46 sind eben­ falls Wärmeleitung verhindernde Nuten 64 ausgebildet, wobei sie im wesentlichen konzentrisch zur Wellenrichtung verlau­ fen. Das wärmeisolierende Teil 47, das auf dem Außenumfang des Wellenlagers 46 angeordnet ist, weist Wärmeleitung ver­ hindernde Nuten 47a auf, die im wesentlichen konzentrisch zur Richtung der Welle in der gleichen Art wie in dem Wel­ lenlager 46 ausgebildet sind. Das Wellenlager 46 und das wärmeisolierende Teil 47 bilden durch die Wärmeleitnuten 64 und 47a eine Doppelstruktur vergleichbar dem Aufbau einer Vakuumflasche, so daß durch Luftlagen geringer Wärmeleitfä­ higkeit in den Nuten 64 und 47a wie auch wärmeisolierende Eigenschaft des wärmeisolierenden Teils 47 von Haus aus die Leitung der vorher erwähnten Reibungswärme, verhindert wird, so daß die Reibungswärme nicht zur Außenwand der selbstan­ saugenden Kammer 12, zum rückwärtigen Gehäuse 41, zum Flü­ gelrad 2 und zum Magnet-Topf 49 geleitet werden kann. Des weiteren wird die Luft durch die Rotation der Wärmeleitung verhindernden Nuten 64 und 47a bewegt, so daß die Reibungs­ wärme, welche die Oberfläche der Wärmeleitung verhindernden Nuten 64 und 47a erreicht, veranlaßt wird, sich zu verteilen.

Da das wärmeisolierende Teil 47 und das drehbare Wellenlager 46 separat angeordnet sind, kann ein Material mit einer wärmeisolierenden Charakteristik vollkommen unabhängig als Material für den wärmeisolierenden Teil 47 ohne solche Ein­ schränkungen gewählt werden, die durch Materialqualitätser­ fordernisse für die Wellenlagerung vorgegeben sind.

Der Antriebsabschnitt 52 ist vorgesehen, das Flügelrad 2 zu drehen. Der Rotor 51 des Antriebsabschnitts 52 ist mit einer Welle 47 eines Motors 66, der von einem Motorträger 67 ge­ halten ist, verbunden. Demzufolge dreht der Antriebsmagnet 50, der in dem Rotor 51 des Antriebsabschnitts 52 enthalten ist, wenn die Welle 67 des Motors 66 dreht. Da der getrie­ bene Magnet 48 durch den treibenden Magneten 50 in Drehung versetzt wird, dreht der Magnet-Topf 49 und somit dreht auch das Flügelrad 2.

Nachfolgend wird der Betrieb der selbstansaugenden Chemika­ lienpumpe 1, wie sie oben beschrieben ist, näher erläutert.

In Fig. 7 ist eine selbstansaugende Chemikalienpumpe 1 bei Stillstand dargestellt, d. h. in einem Zustand, in dem die anzusaugende Flüssigkeit in der Saugkammer 14, in der Selbstansaugekammer 12 und in dem Gehäuse (Wirbelkammer 10) in ausreichendem Maße vorhanden ist. In diesem Zustand der selbstansaugenden Chemikalienpumpe 1 wird der getriebene Ma­ gnet 48 von dem treibenden Magnet 50 angezogen und gehalten, wobei zwischen dem drehbaren Wellenlager 46 und dem vorder- und rückwärtigen Drucklager 60 und 61, wie in Fig. 6 darge­ stellt, Spalte ausgebildet sind. Wenn der Motor 66 des Antriebsabschnitts 52 angeschaltet wird, dreht der Magnet 50 mit dem Rotor 51, so daß der getriebene Magnet 48 in dem Ma­ gnet-Topf 49 durch den Antriebsmagnet 50 zur Drehung ange­ trieben wird. Als Folge davon dreht das Flügelrad 2, so daß die Flüssigkeit in dem Ansaugkanal 18 der Saugkammer 14 und in der Wirbelkammer 10 auf der Auslaßseite ausgegeben wird. Da das Flügelrad und der Magnet-Topf 49 dabei vermittels des wärmeisolierenden Teils 47 und des Wellenlagers 46 um die Welle 3 drehen, erfährt das Flügelrad 2 auf der Vorderseite einen Druck. Das Wellenlager 46 dreht und gleitet auf der Welle 3 und dem vorderen Drucklager 60, so daß Reibungswärme zwischen dem Wellenlager 46 und der Welle 3 sowie zwischen dem Wellenlager 46 und dem vorderen Drucklager 60 entsteht. Es entsteht jedoch kein schädigender Einfluß durch die Rei­ bungswärme, da die Reibungswärme durch die Flüssigkeit ge­ kühlt wird, die in dem Gehäuse enthalten ist.

Wie oben schon beschrieben, wird Flüssigkeit, die in der Selbstansaugekammer 12 enthalten ist, durch das Zirkula­ tionsloch 16, das sich innerhalb des Außendurchmessers des Flügelrads 2 befindet, in das Flügelrad eingespritzt, wenn die Flüssigkeit in dem Ansaugkanal 18 der Saugkammer 14 und in der Wirbelkammer 10 zur Ausgabeseite der Wirbelkammer 10 ausgegeben wird. Demzufolge werden die Flüssigkeit in der Selbstansaugekammer 12 wie auch die Flüssigkeit in dem An­ saugkanal 18 und in der Wirbelkammer 10 infolge der Zentri­ fugalkraft des Flügelrads 2 schnell zur Ausgabeseite der Wirbelkammer 10 ausgegeben, um zur Selbstansaugkammer 12 zu fließen. Des weiteren tritt in dem Fluid-Rückhalte-Abschnitt 21 enthaltene Flüssigkeit über die Verbindungsöffnung 19 in den Ansaugkanal 18 und wird schnell zur Ausgabeseite der Wirbelkammer 10 befördert, um zur Selbstansaugkammer 12 zu fließen. Demzufolge entsteht im Zentrumsabschnitt des Flü­ gelrads 2 ein großer Unterdruck und des weiteren wird auch der Druck in dem Ansaugkanal 18 zu einem Unterdruck. Dies hat zur Folge, daß die Flüssigkeit in der Ansaugleitung nach oben steigt, sich mit Luft mischt und aus der Wirbelkammer 10 zur Selbstansaugkammer 12 ausgegeben wird. Die Luft, die bei dieser Gelegenheit zusammen mit der Flüssigkeit durch den Ansaugkanal 18 angesaugt wird, wird durch die Dichtungswand 15 der Wirbelkammer 10 daran gehindert, aktiv zu werden. Das heißt, die Luft wird mit der Flüssigkeit zur Selbstansaug­ kammer 12 gefördert, ohne in der Wirbelkammer 10 zu zirku­ lieren. Die Mischung aus Luft und Flüssigkeit wird durch die gekrümmte Wand 30 in Rotation versetzt, so daß die Luft auf­ grund des Unterschieds im spezifischen Gewicht infolge der Zentrifugalkräfte getrennt aus der Auslaßöffnung 11 ausgege­ ben wird. Des weiteren trifft die Mischung aus Luft und Flüssigkeit auf die Lufttrennplatte 17, so daß die Abtren­ nung der Luft aus der Flüssigkeit beschleunigt wird. Die Flüssigkeit passiert durch die Öffnungen 17a in der Luft­ trennplatte 17 zu dem unteren Abschnitt der Selbstan­ saugekammer 12 und wird durch die Zirkulationsöffnung 16 un­ mittelbar wieder in das Flügelrad hineingespritzt, so daß die Flüssigkeit zirkuliert (vgl. Fig. 8 und 9).

Da die Flüssigkeit, die in der Ansaugkammer 14 und der Selbstansaugkammer 12 zwischen der Wirbelkammer 10 und der Selbstansaugkammer 12 zirkuliert, so daß der Unterdruck in dem Zentralbereich des Flügelrads 2 weiterhin groß gehalten ist, wird Luft in der Ansaugleitung und in dem Saugkanal 18 der Saugkammer 14 zuerst annähernd vollständig ausgegeben. Anschließend fließt die Flüssigkeit aus der Verbindungsöff­ nung 19 in den Flüssigkeitsrückhalte-Abschnitt 21 (vgl. Fig. 11), während Luft in dem Flüssigkeitsrückhalte-Abschnitt aus der Lüftungsöffnung 20 zur Ausgabeöffnung 11 hauptsächlich durch den kürzesten Kanal 22 des Saugkanals 18, die Wirbel­ kammer 10 und die Selbstansaugkammer 12 ausgegeben wird, wo­ durch ein vollständiges Selbstauffüllen (vgl. Fig. 12) er­ folgt. Nach Vervollständigung des Selbstauffüllens wird ein konstanter Gleichgewichtsbetriebszustand erreicht (Fig. 13). Wenn das Volumen der selbstansaugenden oder selbstauffüllen­ den Kammer 12 gleichgesetzt wird mit dem Volumen der Saug­ kammer 14, dann wird die gesamte Menge an Flüssigkeit in der Ansaugkammer 14 durch die Drehung des Flügelrads 2 in die selbstauffüllende Kammer 12 bewegt, so daß die Flüssig­ keitsoberfläche in der Saugleitung entsprechend bewegt wird und dann zirkuliert die doppelte Flüssigkeit als vor der Be­ wegung in der selbstauffüllenden Kammer 12 und der Wirbel­ kammer 10 nach der Bewegung. Demzufolge ist die Menge der angesaugten Flüssigkeit groß, so daß die selbstauffüllende Operation schnell vollendet wird.

Wenn die selbstsaugende chemische Pumpe 1 sich andererseits nicht in dem in Fig. 7 dargestellten Zustand befindet, d. h., wenn aus irgendeinem Grund keine Flüssigkeit in der Pumpe verbleibt, so läuft die Pumpe leer. In dem Fall, daß die Pumpe leer läuft, kommt das drehbare Wellenlager 46 nicht in Kontakt mit den vorderen und hinteren Drucklagern 60 und 61, da keine Flüssigkeit als Kühlung vorhanden ist, d. h. es ist kein Schub zur Vorderseite hin vorhanden, wie oben beschrie­ ben. Das bedeutet, daß nur in dem Gleitbereich zwischen der Welle 3 und dem Wellenlager 46 eine Reibwärme entsteht, so daß die Temperatur des Gleitabschnitts hoch wird. Die Hoch­ temperaturreibung, die in dem Gleitabschnitt entsteht, neigt dazu, zu dem Flügelrad 2 und dem Magnet-Topf 49 hauptsäch­ lich durch das Wellenlager 46 und das wärmeisolierende Teil 27 hindurchzufließen, jedoch ist die Leitung der Reibungs­ wärme nahezu vollständig aufgrund des Vakuumflaschenprinzips unterbrochen, das von den Wärmeleitung blockierenden Nuten 64 des Wellenlagers 46 und den Wärmeleitung blockierenden Nuten 47a auf dem wärmeisolierenden Teil 47 gebildet wird. Das heißt, weil nicht nur die hohe Reibungswärme von Wärme­ leitung zu Wärmestrahlung umgewandelt wird, wenn die Rei­ bungswärme die Oberfläche der Wärmeleitung verhindernden Nu­ ten 64 und 47a erreicht, sondern auch weil durch die Drehung der wärmeverhindernden Nuten 64 und 47a Luft bewegt wird, wird so die hohe Temperatur der Reibungswärme auf der Ober­ fläche der Wärmeleitung blockierenden Nuten 64 und 47a durch Luft gekühlt wird. Weil zusätzlich das wärmeisolierende Teil 47 separat angeordnet ist, kann Material mit einer hohen Wärmeisolierfähigkeit als Material für das wärmeisolierende Teil 47 gewählt werden, so daß die Reibungswärme wirkungs­ voll abgeleitet wird.

Die Reibungswärme mit hoher Temperatur, die in dem Gleitab­ schnitt entsteht, tendiert hauptsächlich danach, durch die Welle 3, das an der Vorderseite befestigte Wellenlager 45 und die Außenwand der Selbstansaugkammer 12 zu fließen, je­ doch ist dieser Wärmefluß der Reibungswärme nahezu vollkom­ men unterbrochen aufgrund desselben Prinzips wie oben be­ schrieben, hauptsächlich herbeigeführt durch die Wärmelei­ tung verhindernden Nuten auf der Welle 3 die Wärmeleitung verhindernden Nuten 45a auf dem Wellenlager 45, das mit der Vorderseite befestigt ist, die flüssigkeitsleitende Passage 45b, die Wärmestrahlungsöffnung 45c und die Wärmeleitung verhindernde Nuten auf dem Kissenelement 62.

Des weiteren tendiert die hohe Reibungswärme, die in dem Gleitabschnitt entsteht, von der Welle 3 über das Wellenla­ ger 44, das mit der Rückwand befestigt ist, zu der rückwär­ tigen Gehäusewand 41 zu fließen, jedoch wird die Wärmelei­ tung der Reibungswärme nahezu vollständig auf der Grundlage der Prinzipien unterbrochen, wie sie oben beschrieben worden sind, hauptsächlich bewerkstelligt durch die Nuten zum Ver­ hindern der Wärmeleitung, die auf der Welle 3 und, gekenn­ zeichnet durch die Bezugszahl 44a, in dem Wellenlager 44, das mit der Rückseite festgelegt ist, ausgebildet sind.

Wenn das Flügelrad 2 still steht, fällt die Flüssigkeit in der Ansaugleitung nach unten und fließt zurück. Daraus re­ sultiert, daß der Druck in der Ansaugkammer 14 negativ wird, so daß die Flüssigkeitsoberfläche in dem Ausgabekanal der Wirbelkammer 10 nach unten sinkt und niedriger wird als das Niveau des Saugseitenkanals der Wirbelkammer 10. Bei dieser Gelegenheit entweicht Luft von der Ausgabeöffnung 11 über die Ansaugöffnung 13 linear via Wirbelkammer 10 und siphon­ schneidender kürzester Passage 22 und wird somit abgeleitet (vgl. Fig. 14). Folglich fließt die Flüssigkeit nicht mehr ab, so daß ein Zustand erreicht wird, wie in Fig. 7 darge­ stellt.

Zu dem Zeitpunkt, wenn der Betriebszustand vom normalen Lauf zum Leerlauf oder zu einer Zeit des Wechsels des Betriebszu­ stands aus dem Leerlauf in den normalen Betriebszustand stößt das Wellenlager 46 an die vorderen und hinteren Druck­ lager 60 und 61, der durch die Kollision erzeugte Stoß wird jedoch durch die Kissenelemente 62 und 63 absorbiert.

Wie oben im Detail beschrieben, wird in der erfindungsgemä­ ßen selbstansaugenden Chemikalienpumpe dann, wenn das Flü­ gelrad dreht, Flüssigkeit, die in der Selbstansaugkammer steht, unmittelbar durch das Zirkulationsloch an der Innen­ seite des Außenumfangs des Flügelrads in das Flügelrad ge­ spritzt, so daß die Flüssigkeit, die in der selbstansaugen­ den Kammer verblieben ist, zusammen mit der Flüssigkeit in der Ansaugkammer durch die Zentrifugalkräfte des Flügelrads schnell zur Ausgabeseite der Wirbelkammer gefördert wird, um zu der Selbstansaugkammer zu gelangen.

Als Folge davon steigt der negative Druck im Zentralab­ schnitt des Flügelrads, so daß die Flüssigkeit in der An­ saugleitung nach oben bewegt wird, wo Luft mit der Flüssig­ keit aus der Ansaugkammer und der Zirkulationsöffnung ge­ mischt und zur selbstansaugenden Kammer von der Wirbelkammer ausgegeben wird. Die Luft, die zusammen mit der Flüssigkeit von der Ansaugkammer angesaugt wird, wird durch die Dich­ tungswand in der Wirbelkammer an einer Zirkulation in der Wirbelkammer gehindert. Demzufolge wird die Luft gemeinsam mit der Flüssigkeit zur Selbstansaugekammer gefördert. Dann wird die spezifisch leichtere Luft aus der Ausgabeöffnung abgegeben, während die Flüssigkeit in der Selbstansaug- oder Selbstauffüllkammer zurückbehalten wird, so daß diese Flüs­ sigkeit unmittelbar durch die Zirkulationsöffnung in das Laufrad eingespritzt wird, um erneut zu zirkulieren. Nachdem die Luft vollständig aus der Ansaugleitung, der Ansaugkam­ mer, der Wirbelkammer und der Selbstauffüllkammer entfernt ist, stellt sich ein konstanter Betriebszustand ein. Die Selbstauffüllzeit ist durch das Bereitstellen eines hohen negativen Drucks verkürzt, so daß gegen Hochtemperaturfluid oder Fluid mit Blasen Schnellmaßnahmen ergriffen werden kön­ nen.

Wenn die luftenthaltende Flüssigkeit zur Zirkulation mittels des Flügelrads aus der Wirbelkammer in die Selbstauffüllkam­ mer gefördert wird, trifft die Flüssigkeit auf die Luft­ trennplatte. Daraus resultiert, daß die spezifisch leichtere Luft nach oben bewegt wird, um aus der Auslaßöffnung zu ent­ weichen. Die Luft kann schneller entweichen, so daß der vor­ erwähnt Effekt beschleunigt wird.

Wenn das Flügelrad angehalten wird und die Flüssigkeit in der Saugleitung zurückfällt und zurückfließt, so daß der Flüssigkeitsspiegel in der ausgabenseitigen Passage der Wir­ belkammer nach unten fällt und niedriger wird als das Niveau auf der ansaugseitigen Passage der Wirbelkammer, entweicht Luft von der Ansaugöffnung linear durch die siphonschnei­ dende kürzeste Passage. Demzufolge ist eine größere Flüssigkeitsmenge als notwendig daran gehindert, abzuflie­ ßen. Das bedeutet, daß eine große Menge von Flüssigkeit zu­ rückbehalten werden kann, so daß der vorerwähnte Effekt noch deutlicher in Erscheinung tritt.

Wenn das Volumen der selbstauffüllenden Kammer gleich dem Volumen der Saugkammer ist, wird die gesamte Menge der Flüs­ sigkeit in der Saugkammer durch die Drehung des Flügelrads in die Saugkammer gefördert, so daß der Flüssigkeitsspiegel in der Saugleitung entsprechend angehoben wird und doppelt so viel Flüssigkeit als vor der Bewegung in der selbstauf­ füllenden Kammer und der Wirbelkammer zirkuliert. Daraus re­ sultiert, daß die Menge der angesaugten Flüssigkeit groß ist, so daß die Selbstauffülloperation beschleunigt beendet werden kann. Der erwähnte Zweck wird daher noch bemerkens­ werter. Das Lecken von Flüssigkeit kann verhindert werden, wenn der Pumpenabschnitt durch eine Magnetpumpe gebildet wird, da kein Schaftdichtungsabschnitt erforderlich ist. Selbst in dem Fall, in dem die Pumpe im Leerlauf läuft, ver­ schiebt sich das Wellenlager nicht gegen die Drucklager, da durch das Flügelrad kein Druck erzeugt wird. Das heißt, in einem solchen Fall entsteht Reibungswärme nur zwischen dem Flügelrad und dem drehbaren Wellenlager. Die Nuten zum Ver­ hindern der Wärmeleitung, die in dem Wellenlager ausgebildet sind, bilden einen doppelten Aufbau, vergleichbar dem Aufbau einer Vakuumflasche, so daß die Leitung von Reibungswärme nahezu vollständig durch die Luftschicht mit niedriger Wärmeleitfähigkeit in den Nuten verhindert wird. Da das Wel­ lenlager rotieren kann, wird die Luft von den die Wärmelei­ tung verhindernden Nuten bewegt. Daraus folgt, daß kaum Wärme zum Flügelrad oder ähnlichem gelangt. Zusätzlich ist die Wärmeleitung durch die wärmeisolierende Charakteristik der wärmeisolierenden Teile von vornherein erschwert. Zu­ sätzlich zu dem vorerwähnten Effekt wird eine Beschädigung der Pumpe durch Wärme vermieden, so daß ernsthafte Störun­ gen, bewirkt durch Flüssigkeitsleckage, selbst dann vermie­ den werden können, wenn die selbstauffüllende Flüssigkeit aus irgendeinem Grund zu Ende geht und die Pumpe leer läuft.

Aber nicht nur die Reibungswärme zwischen dem Wellenlager der Welle wird durch die Wärmestrahlungsöffnung des Lagers, das mit der Vorderseite befestigt ist und von dem Flüssig­ keitsdurchgang verteilt, sondern es wird die Reibungswärme auch von anderen Oberflächen des vorderseitig gehaltenen Wellenlagers verteilt, weil der Abstand zwischen dem Ab­ schnitt, der Reibungswärme erzeugt, zum Gehäuse groß ist. Daraus folgt, daß nur wenig Wärme zum Gehäuse oder ähnlichem abgeführt wird. Dies bedeutet einen wesentlichen Vorteil. Obwohl das drehende Wellenlager dann, wenn der Betriebszu­ stand von dem normalen Lauf auf Leerlauf oder beim Wechsel des Betriebszustands vom Leerlauf zum normalen Lauf gegen die Drucklager stößt, wird der durch die Kollision erzeugte Stoß durch die Kissenelemente absorbiert. Daraus folgt, daß zu den oben erwähnten positiven Effekten es zusätzlich ver­ mieden wird, daß eine Beschädigung, ein Reißen o. dgl. der Pumpe durch den Stoß vermieden werden kann.

Wenn die Nuten zur Verhinderung des Wärmeflusses in den wär­ meisolierenden Teil, in den Kissenelementen und auf den vorderseitig und rückseitig festgelegten Wellenlagern ausge­ bildet sind, wird nicht nur der Fluß der Reibungswärme ent­ sprechend dem Prinzip einer Vakuumflasche reduziert, es kommt vielmehr hinzu, daß die Luft durch die Luftverwirbe­ lungsfunktion bewegt wird und so die Reibungswärme besser verteilt. Diese Ausbildungen sind ebenfalls von besonderem Vorteil.

Claims (8)

1. Selbstansaugende Chemikalienpumpe, gekennzeichnet durch
einen Pumpenabschnitt (4) der zumindest ein Flügelrad (2) und eine Welle (3) aufweist, auf der das Flügelrad (2) gehalten ist;
einen Selbstansaugmechanismus-Abschnitt (5) mit einer Selbstauffüllkammer (12), die an der Ausgabenseite einer Wirbelkammer (10) des Flügelrads (2) angeordnet ist, um mit einer Auslaßöffnung (11) in Strömungsver­ bindung zu stehen und mit einer Saugkammer (14), wel­ che so angeordnet ist, daß sie auf der Saugseite der Wirbelkammer (10) des Flügelrads (2) mit einer Ansaug­ öffnung (13) in Strömungsverbindung steht;
eine Dichtungswand (15), der in der Nähe der Ausgabe­ seite der Wirbelkammer (10) angeordnet ist, um einen schmalen Spalt entlang des Außenumfangs des Flügelrads zu bilden; und
eine Zirkulationsöffnung (19), die in der Auffüllkam­ mer (12) so angeordnet ist, daß sie innerhalb des Außenumfangskreises des Flügelrads (2) gelegen ist.

2. Pumpe nach Anspruch 1 mit einer Lufttrennplatte (17), die in der Auffüllkammer (12) angeordnet ist.

3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Ansaugkammer (14) von einem L-förmigen Ansaugkanal (18) gebildet wird, um die Ansaugöffnung mit der Saugseite der Wir­ belkammer (10) zu verbinden und mit einem Flüssigkeit- Rückhalte-Abschnitt (21) für die selbstaufgefüllte Flüssigkeit, der über Öffnungen (Poren) mit dem Saugkanal in Strömungsverbindung steht, und wobei die selbstansaugende Chemikalienpumpe des weiteren einen Luft-Kurzkanal (siphon-cut shortest passage) (22) aufweist, die in dem Ansaugkanal angeordnet ist.

4. Pumpe nach einem der Ansprüche 1, 2 und 3, wobei das Volumen der Auffüllkammer (12) im wesentlichen gleich ist dem Volumen der Ansaugkammer (14).

5. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Pum­ penabschnitt von einer Magnetpumpe gebildet wird, wel­ che aufweist: ein Gehäuse, umgeben durch ein rückwär­ tiges Gehäuse und einer äußeren Wand der Auffüllkammer (12), das genannte Flügelrad (2), das drehbar auf einer Welle (3) angeordnet ist, welche in dem Gehäuse angeordnet und an dem Gehäuse durch befestigte Wellen­ lagern gehalten ist; ein drehbares Wellenlager (46) mit Nuten (44a) zum Verhindern der Wärmeleitung, ein wärmeisolierendes Element (47), das über den gesamten Umfang des drehbaren Wellenlagers (46) und zwischen der Welle (3) und dem Flügelrad (2) angeordnet ist; Drucklager (60, 61), die auf der Welle (3) an axial gegenüberliegenden Seiten des drehbaren Wellenlagers (46) angeordnet sind, so daß die Drucklager während der Zeit des Leerbetriebs oder ähnlichem des Flügel­ rads einen vorbestimmten Abstand von dem drehbaren Wellenlager aufweisen.

6. Pumpe nach Anspruch 5, die des weiteren ein vordersei­ tig befestigtes Wellenlager aufweist, das separat her­ gestellt und an der Außenwand der Auffüllkammer (12) an dem Gehäuse festgelegt ist; und wobei das vorder­ seitig befestigte Wellenlager (45) eine Wärmeleitungs­ passage und eine Wärmestrahlungsöffnung aufweist, die zwischen dem Gehäuse und der Welle angeordnet ist.

7. Pumpe nach Anspruch 5 oder 6, wobei Kissenelemente je­ weils zwischen den beiden Drucklagern (60, 61) und den vorderseitig und rückseitig fixierten Wellenlagern (44, 45) vorgesehen sind, welche jeweils an den einan­ der gegenüberliegenden Enden der Welle (3) angeordnet sind.

8. Pumpe nach Anspruch 7, wobei Nuten (47a) zum Verhin­ dern der Wärmeleitung in dem wärmeisolierenden Teil (47), den Kissenelementen und jeweils den vorderseitig und den rückseitig fixierten Wellenlagern (44, 45) ausgebildet sind.