Pumpe, bei der gin Schaufelrad mit einer Hilfsflüssigkeit in einem
innen ovalen Gehäuse kreist. Es sind Pumpen bekannt, bei denen eine Hilfsflüssigkeit
aus den Zellen eines Schaufelrades abwechselnd aus- und wieder eintritt. Beim Austritt
aus den Zellen wird das zu fördernde Gas oder die zu fördernde Flüssigkeit angesaugt;
beim Wiedereintritt in die Zellen wird gefördert. Es ist bereits vorgeschlagen «-orden,
in zentrische Gehäuse für derartige Pumpen Verdrängerstücke einzubauen, um den Fördervorgang
in gewollter Richtung zu beeinflussen. .Abgesehen von den konstruktiven Schwierigkeiten
solcher Einrichtungen ergeben sich aber auch Verhältnisse, die in keiner Weise die
theoretischen Anforderungen erfüllen. Bei den bisher bekannt gewordenen Vorrichtungen
läuft nämlich der Laufradumfang einen großen Teil seines Weges zentrisch zum Pumpengehäuse.
Auf diesem Wege wird also keinerlei Saug- oder Druckarbeit geleistet, da ja keine
Volumenänderung in den Zellen des Laufrades eintreten kann. Demgegenüber wird gemäß
der Erfindung das das Schaufelrad einschließende, in bekannter Weise innen ovale
Gehäuse so gestaltet, daß die lange und die kurze Achse des Gehäuseinnern einander
schief schneiden, und zwar derart, daß der Winkel zwischen beiden Achsen auf der
Druckseite kleiner ist als jener auf der Saugseite. Hierd=h werden die Reibungs-
und Wirbelverluste der Pumpen vermindert und ihre Leistungsfähigkeit vergrößert.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das zur Förderung von Gasen
bestimmt ist, ist in Abb. i im Längsschnitt, in Abb. 2 im Querschnitt längs A-B-C-D
dargestellt. Abb. 3 ist eine in den Abmessungen übertriebene Skizze zur Sichtbarmachung
der nuerschnittsunterschiede des Gehäuses auf der Saug- und Druckseite. Auf der
Welle i ist ein Laufrad 2 aufgekeilt. Dieses hat Schaufeln ,3 und läuft im Sinne
des Pfeiles q. um. Es ist von, einem Gehäuse 5 umschlossen, dessen Querschnitt eine
ovale Form hat, wie aus Abh.2 ersichtlich. Es ist teilweise mit Wasser gefüllt,
so daß sich beim Umlauf des Schaufelrades 2. ein Flüssigkeitsring bildet. Dessen
innere Begrenzung ist durch die gestrichelte Linie 6 in Abb. 2 angedeutet. Der Zwischenraum
zwischen dem Wasserring und der Nabe 7 des Schaufelrades 2 ist der Arbeitsraum.
Sobald _ eine Zelle den Punkt a erreicht hat, beginnt das in ihrem Arbeitsraum zurückgebliebene
verdichtete Gas sich auszudehnen. Sobald die Zelle bei der Weiterdrehung den Saugkanal
8 erreicht hat, wird aus diesem, das zu fördernde Gas angesaugt, da sich, solange
sie mit diesem Kanal in Verbindung steht, die Hilfsflüssigkeit nach außen bewegt.
Wenn die Zelle den, Saugkanal8 verläßt, kommt die Hilfsflüssigkeit in der Zelle
zum Stillstand, um dann sofort unter Umkehr ihrer Bewegungsrichtung wieder in die
Zelle zurückzuströmen. Dabei wird das Gas verdichtet, um, sobald die Zelle den Förderkanal
9 erreicht, durch diesen hinausgedrückt zu werden. Bei der nächsten halben Umdrehung
wiederholt sich dasselbe Arbeitsspiel. An derjenigen Stelle des Umfangs, an der
die Einwärtsbewegung der Hilfsflüssigkeit in die Zelle wieder beginnt, muß der Raum
zwischen den Köpfen, der Schaufeln 3 und dem bebäuse 5 groß genug sein, um die aus
der Zelle ausgetretene Hilfsflüssigkeit aufzunehmen. Der Raum hat an dieser Stelle
seinen größten Querschnitt, der in Abb. 2 mit b bezeichnet ist. Diese Stelle des
Umfangs liegt gemäß der Erfindung nicht, wie bei bekannten Pumpen, in der Mitte
zwischen den beiden Stellen kleinsten, Querschnitts,
die in Abb.
2 mit a und c bezeichnet sind, sondern sie liegt dem kleinsten Querschnitt im Sinne
der Drehrichtung näher als entgegen der Drehrichtung. Diese Anordnung paßt sich
der Arbeitsweise der Pumpe besser an, ergibt daher eine bessere Führung für die
Hilfsflüssigkeit, wodurch Reibungs- und Wirbelverluste herabgesetzt werden. Dies
folgt aus folgenden Erwägungen: Die relative Austrittsgeschwindigkeit der Hilfsflüssigkeit
aus den Zellen ist geringer als die Wiedereintrittsgeschw indigkeit, wie die theoretische
Betrachtung ergibt. Daher geht der Wiedereintritt in kürzerer Zeit vor sich als
der Austritt, cl. h. für den Austritt aus der Zelle muß ein größerer Teil des Umfangs
(a-b) zur Verfügung stehen als während des Wiedereintritts (b-c). '
Außerdem
ergeben sich durch die Anordnung gemäß der Erfindung geringere Reibungsverluste
im -Umlaufraum. Wie die Zeichnung zeigt, sind die Schaufeln im Sinne der Drehrichtung
gekrümmt; die Bewegung der Wasserfäden gegenüber den Schaufeln hat also beim Austritt
aus den Zellen bereits eine Komponente in der Drehrichtung, so daß die absolute
Geschwindigkeit der Wasserfäden im Umlaufraum durch die relative Austrittsgeschwindigkeit
vergrößert wird. Dagegen verringert die Wiedereintrittsgeschwindigkeit der Hilfsflüssigkeit
in die Zellen die absolute Geschwindigkeit im Umläufraum; denn sie hat eine Komponente
entgegen der Drehrichtung. Hieraus folgt, daß die größte absolute Geschwindigkeit
beim Austritt aus den Zellen vorhanden ist, so daß hier auch die größten Reibungsverluste
auftreten müßten. Da aber gemäß der Erfindung die Austrittsgeschwindigkeit aus den
Zellen verringert wird, so wird diese Maximalgeschwindigkeit ebenfalls herabgesetzt
und damit auch die Reibungsverluste.
Bei bekannten Ausführungsformen, des Gehäuses von Pumpen mit kreisender
Hilfsflüssigkeit hat man bisher noch nicht genügend die Tatsache berücksichtigt,
daß Wirbelbildungen im Umlaufraum nur dann vermieden werden, wenn die Querschnitte
der einzelnen Wasserfäden sich an jeder Stelle umgekehrt verhalten wie ihre Absolutgeschwindigkeiten.
Da diese Absolutgeschwindigkeiten während des Saughubes größer sind als während
des Förderhubes, so werden erfindungsgemäß die Querschnitte des Umlaufraumes auf
der Förderseite größer gehalten als die entsprechenden Querschnitte auf der Saugseite.
Die entsprechenden Querschnitte erhält man auf die Weise, daß man Saug- und Förderhub
in die gleiche Anzahl Teile einteilt, die für den einzelnen Hub unter sich gleich
sind, aber entsprechend der Förmgebung des Gehäuses auf der Förderseite kleiner
sind als auf der Saugseite. Aus der Abb.3 sind in stark vergrößertem Maße die Querschnittsunterschiede
zu ersehen. Der Querschnitt 1(4 Laufradweg rechts vom Totpunkt h" ist kleiner als
der Querschnitt 1,14 Laufradweg links vom Totpunkt lall; entsprechend ist h52 kleiner
als hfl, hsa kleiner als hfg usf. Man kann aber auch die O_uerschnittsform den Wasserfäden
dadurch anpassen, daß man die Breite des Umlaufraumes nach außen zu- oder abnehmen
läßt.