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Selbstansaugende Umlaufpumpe.
Die Erfindung betrifft die Verbesserung von selbstansaugenden Umlaufpumpen. Derartige
Pumpen sind gewöhnlich als sogenannte Wasserringpumpen ausgebildet, bei denen das Schaufelrad in einer Kammer mit kreisförmigem Querschnitt gegen die Achse dieser Kammer versetzt angeordnet ist. Bei derartigen Wasserringpumpen tritt nun ein gewisser Verlust des Wirkungsgrades dadurch ein, dass die Druckflüssigkeit vor ihrem Austritt aus dem Pumpengehäuse erst wieder in die Schaufel- kammern nach der Drehachse hin zurückgedrückt wird. Im folgenden wird nun eine selbstansaugende
Umlaufpumpe gezeigt, bei der dieser Verlust vermieden wird.
Es sind auch bereits solche Pumpen bekannt, bei denen das Gehäuse der Pumpe so ausgebildet ist, dass das Flügelrad innerhalb eines Sektors des Umlaufkreises durch Fliehkraftwirkung als Wasserförderrad und innerhalb eines weiteren Sektors als Entlüftungsrad arbeitet, wobei die beiden Sektoren sich nicht überschneiden.
Erfindungsgemäss ist die Einrichtung so getroffen, dass die innerhalb des Entlüftungssektors mündende Einlassöffnung für das zur Bildung des Wasserringes erforderliche Wasser mit dem Druckstutzen der Pumpe verbunden ist.
In den Fig. 1-3 ist im Auf-, Grund-und Seitenriss ein Ausführungsbeispiel einer selbstansaugenden Umlaufpumpe dargestellt, die gemäss der Erfindung ausgebildet ist. Das Gehäuse einer solchen selbstansaugenden Umlaufpumpe besteht bei dem Ausführungsbeispiel aus den beiden Teilen 1 und 2, die in der üblichen Weise miteinander verschraubt sind. Bei den praktischen Ausführungen werden meist noch mehr Unterteilungen des Gehäuses vorgenommen, doch sind diese hier der Einfachheit halber fortgelassen. 3 ist der am Gehäuseteil sitzende Ansaugstutzen und 4 der am Gehäuseteil 2 angebrachte Druckstutzen. Für die zu fördernde Flüssigkeit ist in dem Gehäuse auf der von einem Motor angetriebenen Welle 5 ein Schaufelrad 6 gelagert, das in schnelle Umdrehungen versetzt wird.
Der Innenraum des Gehäuses, in dem das Schaufelrad 6 rotiert, besitzt am Rande zwei Pumpenkanäle ; auf dem einen Sektor den einen etwa kreisförmigen Querschnitt besitzenden Kanal 7 und auf dem andern Sektor den sich radial erweiternden Kanal 8. Der Kanal 7 ist durch die Öffnung 9 mit dem Ansaugstutzen 3 und durch die Öffnung 10 mit dem Druckstutzen 4 verbunden. Die Schaufelenden des Schaufelrades 6 reichen in den Kanal 7 in der Weise hinein, dass sie tangential zu der Innenwandung dieses Kanals liegen. Das Flügelrad wirkt also zusammen mit dem Pumpenkanal 7 wie bei einer Zentrifugalpumpe und zusammen mit dem in seinem Mittelteil radial erweiterten Kanal 8 wie eine Entlüftungspumpe.
Die beiden Kanäle sind durch die beiden bis fast an das Schaufelrad 6 reichenden Einschnürungen 11 bzw. 12 der Innenwand des Pumpengehäuses voneinander getrennt. Der nur etwa einen Kreissektor von etwa 900 des Pumpenquerschnittes einnehmende, die Entlüftungspumpe bildende Teil der. Pumpe ist einerseits durch die Einlassöffnung 13 und anderseits durch die Austrittsöffnung 14 mit dem Druckstutzen 4 verbunden. An die Öffnung 14 ist ein Rohrstück 15 angesetzt, das entsprechend der Achse des Druckstutzen 4 nach oben umgebogen ist. Die Eintrittsstelle der Welle 5 in dem Gehäuseteil ist im übrigen durch eine Stopfbuchse 16 in üblicher Weise abgedichtet.
Eine solche Umlaufpumpe arbeitet nun folgendermassen : Wird das Schaufelrad 6 in schnelle Drehbewegung versetzt, so wird die innerhalb der Schaufelkammern befindliche Flüssigkeit nach aussen geschleudert. Die in der Förderpumpe befindliche Flüssigkeit wird hiebei durch die Öffnung 10 in den Druckraum 4 gefördert. Durch die Zentrifugalwirkung entsteht nun an der Öffnung 13 ein Unterdruck, so dass durch diese Öffnung sich die Schaufelkammern innerhalb des Entlüftungssektors mit
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Flüssigkeit füllen, die in der bei Wasserringpumpen üblichen Form die Abdichtung der Entlüftungspumpe und das Ausstossen der ebenfalls in den Schaufelkammern befindlichen Luft durch die Öffnung 14 bewirkt.
Die Luft wird durch den Kanal 15 in den Druckstutzen 4 hineingetrieben und tritt in diesen an einer Stelle aus, die von der Ansaugöffnung 13 so weit entfernt ist, dass ein Wiederansaugen der Luft durch diese Verbindungsöffnung nicht eintreten kann. Die Entlüftungspumpe erzeugt auf diese Weise einen kräftigen Unterdruck in dem Ansaugstutzen 3, durch den schliesslich das Ansaugen der Flüssigkeit bis zur Pumpe hin bewirkt wird.
Nachdem so die Flüssigkeit bis in den Pumpenkanal 7 hineingesaugt ist, tritt die hiedurch gefüllte Förderpumpe in Tätigkeit und versetzt das eingesaugte Wasser durch die Zentrifugalwirkung des Schleuderrades 6 unter kräftigen Druck, bis es schliesslich durch die in tangentialer Richtung an den Pumpenkanal 7 sich anschliessende Austrittsöffnung 10 unmittelbar und, ohne nach der Nabe des Schaufelrades 6 wieder zurückgeführt zu werden, in den Druckstutzen 4 eintritt.
Mit einer solchen Umlaufpumpe lässt sich z. B. Wasser bis zu 8 m Saughöhe einwandfrei ansaugen.
Infolge der einfachen Flüssigkeitsführung dieser Pumpe werden Wirbelbildungen vermieden und ein ruhiger Lauf der Pumpe erzielt. Man erreicht mit einer solchen selbstansaugenden Umlaufpumpe selbst bei höheren Drücken noch eine grosse Fördermenge, so dass eine solche Pumpe einen Wirkungsgrad von über 30% hat.
Bei mehrstufiger Ausbildung der Pumpe ist ferner vorteilhaft nur in einer Stufe eine Entlüftungspumpe mit einer Förderpumpe vereinigt, während die übrigen Stufen nur als Förderpumpen ausgebildet sind. Man erreicht mit einer solchen Pumpe infolgedessen einen noch besseren Wirkungsgrad.
In den Fig. 4,5 und 6 ist ein Ausführungsbeispiel einer in solcher Weise ausgebildeten zwei-
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auf der von einem Motor od. dgl. angetriebenen Welle befestigt sind. An dem Umfang des Flügelrades sind wie bei der in den Fig. 1-3 dargestellten Pumpe eine Entlüftungspumpe und eine nur als Zentrifugalpumpe wirkende Förderpumpe hintereinander angeordnet. Der Pumpenraum der Förderpumpe ist durch die Öffnung 26 mit dem Druckstutzen 27 verbunden, in den ausserdem das Austrittsrohr 28 der Entlüftungspumpe hineingeführt ist. Die Förderpumpe ist ferner durch die Ansaugöffnung 29 mit dem in dem Mittelteil 22 vorgesehenen Hohlraum 30 verbunden, der durch den punktiert angegebenen Kanal 31 mit dem Austrittsende des Pumpenkanals 32 der in der ersten Stufe allein vorhandenen Förderpumpe verbunden ist, in der das Flügelrad 25 vorgesehen ist.
Gegebenenfalls kann man den Hohlraum 30 und den Verbindungskanal 31 dadurch sparen, dass man das Austrittsende des Kanals 32 soweit nach innen krümmt, dass es der Eintrittsöffnung der nächsten Stufe gegenüberliegt. In die erste Stufe tritt die zu fördernde Flüssigkeit aus dem Ansaugstutzen 33 durch die Öffnung 34 ein.
Da bei einer zweistufigen Pumpe nur ein Entlüftungssektor erforderlich ist, welcher dieselbe Grösse wie die bei einer einstufigen Pumpe besitzt, so hat eine solche zweistufige Pumpe daher einen noch besseren Wirkungsgrad als die einstufige Pumpe.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Selbstansaugende Umlaufpumpe mit sternförmigem Flügelrad, welches sowohl durch Fliehkraftwirkung Wasser als auch in Verbindung mit einem Wasserring Luft fördert, wobei das Gehäuse (1, 2) der Pumpe derart ausgebildet ist, dass das Flügelrad (6) innerhalb eines Sektors des Umlaufkreises durch Fliehkraftwirkung als Wasserförderrad und innerhalb eines weiteren Sektors als Entlüftungsrad arbeitet und die beiden Sektoren sich nicht überschneiden, gekennzeichnet durch eine innerhalb des Entlüftungssektors mündende Einlassöffnung (13) für das zur Bildung des Wasserringes erforderliche Wasser, die mit dem Druckstutzen (4) der Pumpe verbunden ist.