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Selbstansaugende Umlaufpumpe Die Erfindung betrifft die Verbesserung
von selbstansaugenden Umlaufpumpen. Derartige Pumpen sind gewöhnlich als sog. Wasserringpumpen
ausgebildet, bei denen das Flügelrad in einer Kammer mit kreisförmigem Querschnitt
außermittig angeordnet ist. Bei derartigen Wasserringpumpen tritt eine Ver= schlechterung
des Wirkungsgrades dadurch ein, daß die Förderflüssigkeit vor ihrem Austritt aus
dem Pumpengehäuse erst wieder nach der Drehachse hin in die Flügelradzellen zurückgedrückt
wird.
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Man hat bereits selbstansaugende Umlaufpumpen gebaut, die auf- einem
Teil des Umfanges durch Fliehkraftwirkung Wasser und auf einem anderen kleineren
Teil des Umfanges Luft fördern. Diesen bisher bekannten Ausführungen haften aber
verschiedene Nachteile an, die den Wirkungsgrad verschlechtern. Zum Teil war bei
diesen bekannten Pumpen der durch Fliehkraftwirkung wasserfördernde Teil der Pumpe
so- ausgebildet, daß das Wasser am Ende des betreffenden Sektors wieder nach der
Achse bin gedrückt werden müßte, so daß ein Teil der Fliehkraftwirkung verlorenging,
die Pumpe also nicht als reine Fliehkraftpumpe arbeitete und der Wirkungsgrad sich
verschlechterte. Bei anderen Ausführungen wurde ein. Teil des durch Fliehkraftwirkung
im Förderteil der Pumpe auf Druck gebrachten Wassers dazu verwendet, um in einem
kleineren Sektor durch seine Druckwirkung Luft aus den Zellen des Laufrades zu verdrängen.
Bei diesen Pumpen treten durch Wirbelbildung an der Abzweigstelle des für den kleineren
Sektor bestimmten Wassers Verluste ein, die ebenfalls den Wirkungsgrad verschlechtern.
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Bei der selbstansaugenden Umlaufpumpe gemäß der Erfindung werden diese
Nachteile dadurch vermieden, daß der eigentliche Fördersektor vom Ansaugsektor völlig
getrennt arbeitet, und zwar so, daß der als Wasserförderrad wirkende Sektor in an
sich bekannter Weise als Umlaufpumpe mit Seitenkanal mit schraubenförmigem Strömungsverlauf
ausgebildet ist und daß der andere, als Luftförderrad mit Wasserkolbenwirkung völlig
selbständig arbeitende, beiderseits durch dicht an die Flügelspitzen heranreichende
Gehäuseteile vom wasserfördernden Teil getrennte Sektor eine in radialer Richtung
sich erstreckende Gehäuseaussparung sowie im Bereich der Flügelfüße eine vom Druckstutzen
herführende Einlaßöffnung und eine zum Druckstutzen führende Auslaßöf-fnung besitzt.
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Damit dem Entlüftungssektor das zur Bildung des Wasserringes erforderliche
Wasser zugeführt wird, ist eine innerhalb des Entlüftungssektors mündende, für den
Einlaß dieses Wassers dienende öffnung vorgesehen, die vom Druckstutzen der Pumpe
herführt.
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Ferner ist ein von einer Stelle innerhalb des Entlüftungssektors ausgehendes
Rohr zum Ausstoßen der Luft angeordnet, welches so
weit in den Druckstutzen
hineingeführt ist, daß keine Luft mehr in die Einlaßöffnung für das zur Bildung
des Wasserringes erforder-, liehe Wasser zurückgesaugt werden kann.
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In den Abb. 1, 2 und 3 ist eine Ansicht einer Pumpenhälfte in Richtung
der Achse, ein waagerechter Axialschnitt nach der' Linie 11-II der Abb. i und ein
senkrechter Axialschnitt eines Ausführungsbeispiels einer Pumpe gemäß der Erfindung
dargestellt.
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Das Gehäuse besteht aus den beiden Teilen i und 2, die in der üblichen
Weise miteinander verschraubt sind. 3 ist der Ansaugstutzen und 4 der Druckstutzen.
Auf der Welle 5, die durch eine Stopfbuchse 16 abgedichtet ist, sitzt das Flügelrad
6. Der die umlaufenden Flügelspitzen des Flügelrades unmittelbar umschließende Teil
des Arbeitsräumes im Pumpengehäuse ist auf einem Sektor seines Umfanges zu einem
Ringkanal ? erweitert. Der Ringkanal ? ist durch die Ansaugöffnung 9 mit dein Ansaugstutzen
3 und durch die Auslaßöffnung io mit dem Druckstutzen 4 verbunden. Die Flügel des
Flügelrades 6 reichen in den Ringkanal 7 in der Weise hinein, daß ihre saugseitigen
Seitenflächen tangential zur Innenwand dieses Kanals liegen. Im Ringkanal 7 arbeitet
das Flügelrad durch Fliehkraftwirkung als Wasserförderrad.
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Auf einem weiteren Sektor seines Umfangs ist der die umlaufenden Flügelspitzen
des Flügelrades unmittelbar umschließende Teil des Arbeitsraumes im Pumpengehäuse
in radialer Richtung erweitert. In diesem Sektor 8 arbeitet das Flügelrad als Entlüftungsrad.
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Der Entlüftungssektor 8 ist von dem Ringkanalsektor 7 durch die beiden
bis an das Flügelrad 6 reichenden Einschnürungen i i und 12 der Gehäusewand getrennt.
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Der nur einen Sektorwinkel von etwa 9o° einnehmende Entlüftungssektor
ist mit dem Druckstutzen .4 sowohl durch die Öffnung 13, die für den Einlaß des
zur Bildung des Wasserringes erforderlichen Wassers dient, als auch durch die Austrittsöffnung
14 für die auszustoßende Luft verbunden. An die Öffnung 14 ist ein Rohr 15 angesetzt,
welches so weit in den Druckstutzen 4 hineingeführt ist, daß keine Luft mehr in
die Öffnung 13 zurückgesaugt werden kann. Die Pumpe arbeitet folgendermaßen: Durch
die Drehbewegung des Flügelrades wird die in den Flügelradzellen befindliche Flüssigkeit
nach außen geschleudert. Die im Ringkanal 7 befindliche Flüssigkeit wird dabei durch
die Auslaßöffnung io in den Druckstutzen 4 gefördert. Durch die Fliehkraftwirkung
entsteht an der Öffnung 13 ein Unterdruck, so daß sich die Flügelradzellen innerhalb
des Entlüftungssektors 8 durch diese Öffnung mit einer ausreichenden Menge Flüssigkeit
füllen, die wie bei den bekannten Wasser-,ringpumpen das Ausstoßen der im Innern
der 'Flügelradzellen befindlichen Luft durch die Öffnung 14 in das Rohr 15 bewirkt.
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Die Entlüftungswirkung im Sektor 8 erzeugt im Ansaugstutzen einen
Unterdruck, durch den schließlich das Ansaugen der Förderflüssigkeit bis zur Pumpe
hin bewirkt wird. Die in den Ringkanal 7 hineingesaugte Förderflüssigkeit wird durch
die Fliehkraftwirkung des Flügelrades unter Druck gesetzt, bis sie durch die Auslaßöffnung
io, ohne erst wieder in die Flügelradzellen zurückgedrückt zu werden, unmittelbar
in den Druckstutzen 4 austritt.
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Die Pumpe gemäß der Erfindung saugt Wasser bis zu 8 m Saughöhe mit
Sicherheit an und erreicht auch bei höheren Drücken noch eine große Fördermenge.
Die Pumpe arbeitet mit einem Wirkungsgrad von über 30 Prozent. Infolge der
einfachen Führung der Flüssigkeit in der Pumpe wird die Bildung von Wirbeln erschwert
und ein ruhiger Lauf erzielt.
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Bei mehrstufiger Ausbildung der Pumpe ist es vorteilhaft, nur in einer
einzigen Stufe einen Entlüftungssektor mit einem Fördersektor zu vereinigen, während
die übrigen Stufen nur zur Förderung von Wasser ausgebildet werden. Man erreicht
mit einer solchen mehrstufigen Pumpe einen Wirkungsgrad von über 40 Prozent.
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In den Abb. 4, 6 und 5 ist ein Ausführungsbeispiel einer zweistufigen
Pumpe in zwei Axialschnitten .und eine Ansicht einer Pumpenhälfte in Richtung der
Achse dargestellt.
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Das Pumpengehäuse besteht hier aus drei Teilen 21,:22 und 23, innerhalb
deren die beiden Flügelräder 24 und 25 auf der Antriebswelle befestigt sind. An
dem Umfang des Flügelrades 24 sind wie bei der einstufigen Pumpe ein Wasserfördersektor
und ein Entlüftungssektor hintereinander angeordnet. Der Ringkanal 32 des
Wasserfördersektors ist durch die Auslaßöffnung 26 mit dem Druckstutzen 27 verbunden,
in den außerdem das Luftausstoßrohr 28 des Entlüftungssektors hineingeführt ist.
Der Wasserfördersektor ist ferner durch die Ansaugöffnung 29 mit dem im Mittelteil
22 vorgesehenen Hohlraum 3o verbunden, der durch den strichpunktiert gezeichneten
Kanal 31 mit dem Austrittsende des Ringkanals 32 der ausschließlich . als Wasserförderpumpe
arbeitenden ersten Stufe verbunden ist, in welcher das Flügelrad 25 umläuft. Man
kann den Hohlraum 30 und
den Kanal 31 dadurch sparen, daß man das Austrittsende
des Ringkanals 32 so weit nach innen krümmt, daß es der Ansaugöffnung 29 der nächsten
Stufe gegenüberliegt. In die
erste Stufe tritt die Förderflüssigkeit
aus dem Ansaugstutzen 33 durch die Ansaugöffnung 34 ein.
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Da bei einer zweistufigen Pumpe nur ein Entlüftungssektor erforderlich
ist, welcher dieselbe Größe wie bei einer einstufigen Pumpe hat, so hat eine zweistufige
Pumpe einen noch besseren Wirkungsgrad als die einstufige Pumpe.