Selbstansaugende Kreiselpumpe Selbstansaugende Kreiselpumpen werden bisher vielfach so gebaut, dass der den Raum für den Flüs sigkeitsring bildende Kanal symmetrisch zu dem Läu fer der Pumpe angeordnet wird, dass also in beiden Gehäusehälften je ein Ringkanal vorgesehen wird. Es sind auch bereits selbstansaugende Kreiselpumpen bekannt, bei denen nur ein einziger seitlicher Kanal für den Flüssigkeitsring vorhanden ist. Dieser Kanal befindet sich bei den bekannten Pumpen meistens in der druckseitigen Gehäusehälfte der Pumpe, ist jedoch auch schon in der saugseitigen Gehäusehälfte vorgesehen worden.
Bei Kreiselpumpen der erwähnten Bauart hat man auch bereits den Läufer mit schrägstehenden oder schraubenförmig verwundenen Schaufeln aus geführt. Die Schrägstellung der Schaufeln war dabei so, dass die in Drehrichtung voreilende Kante der Brustfläche jeder Schaufel nach der Druckseite zu lag und die Flüssigkeit in dem Laufrad zurückzu halten suchte.
Gegenstand der Erfindung ist eine selbstansau gende Kreiselpumpe mit nur in der saugseitigen Innengehäusehälfte vorgesehenem, seitlichem Kanal mit in Drehrichtung des Läufers allmählich grösser werdendem und schliesslich wieder kleiner werden dem Querschnitt für den Flüssigkeitsring und mit schrägstehenden oder schraubenförmig verwundenen Schaufeln aufweisendem Läufer.
Gemäss der Erfin dung wird eine beträchtliche Leistungssteigerung der Pumpe dadurch erreicht, dass die druckseitige Innen gehäusehälfte einen sich nur über einen Bruchteil des Umfanges erstreckenden, zu einer Auslassöffnung mindestens angenähert symmetrisch angeordneten und in diese übergehenden Aufnahmeraum aufweist und die Schaufeln des Läufers in dem Sinne schräg gestellt bzw. schraubenförmig verwunden sind, dass die dem druckseitigen Aufnahmeraum benachbarten Kanten ihrer Brustflächen den dem saugseitigen Aufnahme raum benachbarten Kanten in bezug auf die Dreh richtung des Läufers nacheilen.
Die Schaufeln des Läufers sind in der angeführ ten Weise schräggestellt bzw. schraubenförmig ver wunden, damit sie die in dem Ringkanal befindliche Flüssigkeit aus der saugseitigen Gehäusehälfte nach der Druckseite der Pumpe zu fördern suchen. In folgedessen ergeben sich im Betrieb der Pumpe gün stige Strömungsverhältnisse und damit eine Ver besserung des Wirkungsgrades der Pumpe.
Zugleich tritt aber durch die axiale Förderwir kung des Läufers ein Axialschub auf, der den Läufer gegen die saugseitige Gehäusehälfte zu drücken sucht. Dieser Axialschub kann vorteilhaft dadurch aufgehoben werden, dass die Schaufeln einen sich nach der Druckseite hin verjüngenden, an Brust- und Rückenfläche konkav bzw. konvex bogenförmig be grenzten, annähernd dreieckförmigen Querschnitt aufweisen und mit einer zur Saugseite offenen, im Querschnitt etwa dreieckförmigen Tasche versehen werden.
Zweckmässig verläuft dabei die freie Kante der die Tasche nach der Rückseite begrenzenden Wandung jeder Schaufel, vorzugsweise erst ausserhalb des Bereiches der Ansaugöffnung, nach dem Umfang des Läufers hin derart schräg, dass die Schaufel im Bereich der Auslassöffnung nur einen durch die Brust wandung gebildeten, etwa sichelförnügen Querschnitt aufweist.
Bei einer solchen Ausbildung der Schaufeln des Läufers wird durch die beim Ansaugen in die Ta schen der Schaufeln des Läufers gelangende Flüssig keit eine Art Polster gebildet, das den Läufer ent gegen dem erwähnten Axialschub zu verschieben sucht, so dass der Axialschub sich nicht auswirken kann. Zugleich ist durch die Taschen der Schaufeln eine bessere Zentrifugalwirkung des Läufers erreicht, zumal die Taschen im Bereich kleinerer Umfangs geschwindigkeit des Läufers vorgesehen sind.
In der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausfüh rungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigt: Fig. 1 eine Ansicht der saugseitigen Innengehäuse hälfte, von innen gesehen, Fig.2 einen Schnitt durch diese Gehäusehälfte nach der Linie 1-I in Fig. 1, Fig.3 eine Ansicht dieser Gehäusehälfte von aussen, Fig. 4 eine Ansicht der druckseitigen Innen- gehäusehälfte der Pumpe, und zwar von aussen ge sehen, Fig. 5 einen Schnitt durch diese Gehäusehälfte,
Fig.6 eine Ansicht dieser Gehäusehälfte von innen mit der den Schnitt der Fig. 5 andeutenden Linie II-II in Fig. 6, Fig. 7 bis 9 den Läufer der Pumpe in zwei stirn- seitigen Ansichten und im Schnitt, Fig. 10 eine Ansicht einer einzelnen Schaufel des Läufers, Fig. 11 bis 13 eine Ansicht der Schaufel in Pfeilrichtung X und zwei Schnitte durch die Schaufel nach den Linien A-B bzw.
C-D der Fig. 10, Fig. 14 eine vereinfachte Darstellung der Aussen ansicht der Innengehäusehälfte auf der Saugseite mit daran anschliessender Aussengehäusehälfte und Fig, 15 eine Aussenansicht der Innengehäuse hälfte der Druckseite mit angedeutetem Laufrad.
Die in Fig. 1 bis 3 und in Fig. 14 dargestellte saugseitige Innengehäusehälfte 1 der Pumpe weist eine Ansaugöffnung 2 und einen seitlichen Kanal 3 auf, der einen vom Bereich der Ansaugöffnung 2 aus in Richtung der durch einen Pfeil angedeuteten Dreh richtung des Laufrades der Pumpe allmählich grösser werdenden und schliesslich wieder kleiner werdenden Querschnitt aufweist. Dabei nähert sich der letzte Teil des Kanals 3 spiralförmig der Nabe bzw. Achse der Pumpe. Da die Ansaugöffnung 2 schräg zur Dreh richtung der Pumpe verläuft, ist die Wandstärke der Gehäusehälfte 1 am Ende der Öffnung 2 stark ge schwächt.
Aus diesem Grunde ist an dieser Stelle, an der Hälfte 1 wie Fig. 3 zeigt, eine Verstärkungsrippe 4 vorgesehen.
Die in den Fig. 4 bis 6 dargestellte druckseitige Innengehäusehälfte 5 der Pumpe weist für die durch Zentrifugalwirkung geförderte Flüssigkeit eine Aus lassöffnung 6 und für die durch Verdrängerwirkung geförderte Flüssigkeit eine Austrittsöffnung 7 auf.
Ferner ist in bezug auf die durch Pfeil in Fig. 4, 6 angedeutete Drehrichtung des Laufrades der Pumpe vor der Auslassöffnung 6, etwa in gleichere Abstand von der Achse der Pumpe wie die Auslassöffnung 7, eine Hilfsausgangsöffnung 8 vorgesehen, durch die beim Ansaugvorgang zusätzlich Flüssigkeit in die Kammern 25 des Laufrades der Pumpe eintreten kann, um so die Ansaugwirkung zu verbessern.
Zur Auslassöffnung 6 etwa symmetrisch ist in dem Ge häuseteil 5 ein sich nur über einen Bruchteil des Umfanges erstreckender, druckseitiger Aufnahme raum 9 vorgesehen, der im Bereich der Öffnung 6, in die er übergeht, seine grösste Tiefe hat und nach beiden Seiten hin allmählich ausläuft.
Das in Fig.7 bis 9 dargestellte Laufrad der Pumpe weist Schaufeln der in Fig. 10 bis 13 näher veranschaulichten Form auf. Die einzelnen Schau feln sind in dem Sinne schräg gestellt bzw. schrauben förmig verwunden, dass diejenigen Kanten 11 ihrer Brustflächen 22, die zur druckseitigen Gehäusehälfte hin liegen, also dem druckseitigen Aufnahmeraum 9 benachbart sind, in bezug auf die durch Pfeil in Fig. 9 angedeutete Drehrichtung des Laufrades den dem saugseitigen Aufnahmeraum 3 benachbarten Kanten 21 nacheilen.
Im übrigen weisen die Schaufeln des Laufrades 10, wie insbesondere der Querschnitt nach Fig. 13 veranschaulicht, einen sich nach der Druckseite verjüngenden, an der Brustfläche 22 kon kav und an der Rückenfläche 23 konvex bogen förmig begrenzten, etwa dreieckförmigen Quer schnitt mit einer zur Saugseite hin offenen, gleichfalls im Querschnitt etwa dreieckförmigen Tasche 12 auf. Auf diese Weise ist eine den Hohlraum der Tasche 12 nach der Rückenfläche begrenzende Wandung 13 vorhanden.
Die der Saugseite zugekehrte freie Kante 13a der die Tasche nach der Rückenseite be grenzenden Wandung 13 verläuft erst ausserhalb des Bereichs der Ansaugöffnung 2 (vgl. Fig. 1 bis 3) nach dem Umfang des Läufers hin derart schräg, dass die einzelnen Schaufeln im Bereich der Auslassöff- nung 6 (vgl. Fig. 4 bis 6) nur einen durch die Brust wandung gebildeten, etwa sichelförmigen Querschnitt (vgl. Fig. 11 und 12) aufweisen. Der Abstand des Fusses 30 des schrägen Teils der Kante 13a vom Mittelpunkt der Pumpe ist grösser als der Abstand der Aussenkante der Öffnung 2 vom gleichen Mittel punkt.
Ebenso ist der Abstand der Innenkante 6a der Öffnung 6 weiter vom Mittelpunkt entfernt ge legen als das Ende 31 der schrägen Kante 13a.
Die beiden Innengehäusehälften 1 und 5 liegen, unter Einschluss des Laufrades 10 zwischen sich, an einander an. Beidseits des so gebildeten Innengehäu ses ist (Fig. 14) je eine Aussengehäusehälfte mit Saug- und Druckraum und radialem Saug- bzw. Auslass- stutzen angebracht, wobei die eine dieser Aussen gehäusehälften einen Fuss (Fig. 15) zum Aufstellen und Befestigen der Pumpe trägt.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Pumpe ist folgende Beim Anlaufen tritt angesaugte Luft durch die Öffnung 2 der saugseitigen Gehäusehälfte 1 aus dem Saugraum zwischen Innengehäusehälfte 1 und zuge hörigen Aussengehäusehälfte in die Kammern des Laufrades 10 der Pumpe ein. Durch einen im Innen gehäuse vorhandenen Wasserring 24 wird bei lau fender Pumpe diese Luft infolge der Verdränger- wirkung der Pumpe durch die Auslassöffnung 7 in den nicht dargestellten Druckstutzen der Pumpe ge fördert.
Die Verdrängerwirkung wird durch die Schrägstellung der Schaufeln gesteigert, deren druck- seitige Kante der saugseitigen Kante nacheilt. Beim Hindurchtreten der Flüssigkeit von der Saugseite zur Druckseite wird durch die Gestalt der Schaufeln eine gute Verdrängerwirkung erreicht. Durch die Hilfs öffnung 8 der druckseitigen Gehäusehälfte 5 werden während des Ansaugvorganges die Kammern des Laufrades 10 in an sich bekannter Weise mit Flüssig keit aufgefüllt und so die Ansaugwirkung der Pumpe verbessert.
Die zusammen mit der angesaugten Luft durch die öffnung 2 in die Pumpe gelangende Flüs sigkeit kommt teilweise in die zwischen den Schau feln des Laufrades 10 befindlichen Kammern 25 und teilweise in die Taschen 12 der einzelnen Schaufeln. Sie wird durch Zentrifugalkraft nach aussen ge schleudert, so dass der Flüssigkeitsring noch ver stärkt und die Ansaugwirkung weiter verbessert wird.
Schliesslich ist die Pumpe ganz mit Flüssigkeit ge füllt. Sie arbeitet dann zwar auch noch teilweise nach dem Verdrängerprinzip, fördert die Flüssigkeit aber im wesentlichen durch Zentrifugalkraft. Die durch Zentrifugalwirkung nach aussen geschleuderte Flüs sigkeit setzt daher den Ringkanal 3 der saugseitigen Gehäusehälfte 1 unter hohen Druck. Die Druckflüs sigkeit kann nun nur durch die beiden Auslassöff- nungen 6 und 7 der druckseitigen Gehäusehälfte 5 in den Druckstutzen 40 der Pumpe gelangen.
Dabei muss die Flüssigkeit aus dem Druckkanal 3 quer durch die Kammern des Laufrades in den Aufnahmeraum 9 und durch diesen in die Auslassöffnungen 6 und 7 über treten. Diese Strömung der geförderten Flüssigkeit wird durch die Schrägstellung der Schaufeln des Lauf rades 10 begünstigt. Zumal die Schaufeln des Läu fers 10 im Bereich der Auslassöffnung 6 nur einen etwa sichelförmigen Querschnitt aufweisen, kann die Flüssigkeit ohne wesentliche Verluste durch Wirbel bildung oder dergleichen in die Auslassöffnung 6 ge langen. Beim Ansaugvorgang wird die Hilfsflüssigkeit auf Grund von Zentrifugalkraft nach aussen ge schleudert und befindet sich im Kanal 3.
Die Luft sammelt sich innerhalb des so gebildeten Wasser ringes. Zwischen den Stellen x und y, das heisst zwi schen den Enden des Kanals 3, werden die Zwischen räume zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schau feln des Schaufelrades von der Flüssigkeit aus dem Kanal 3 wieder ausgefüllt, wobei die Luft durch die Öffnung 7 in den Druckraum gedrängt wird. Gerade durch diese Verhältnisse ist vermutlich der besonders hohe Wirkungsgrad der Pumpe nach der Erfindung bedingt.