CH620500A5 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine selbstansaugende Kreiselpumpe mit einem eine asymmetrische, mit mindestens einer Einströmöffnung ausgebildete Verschaufelung aufweisenden Leitapparat.

Kreiselpumpen sind in ihrer normalen Ausführung nicht selbstansaugend, das heisst, sie sind nicht in der Lage, auch nur relativ kurze Saugleitungen zu evakuieren und nach Wegförderung der in der Saugleitung befindlichen Luft in den normalen Pumpbetrieb überzugehen.

Die Selbstansaugefähigkeit und damit die Fähigkeit, eine beschränkte Luftmenge zu fördern, ist für alle jene Anwendungsfälle von Bedeutung, bei denen es nicht möglich ist, in der Saugleitung ein Rückschlagventil, z. B. ein Fussventil, vorzusehen bzw. wo dieses, beispielsweise durch Verunreinigungen der Flüssigkeit, nicht mit Sicherheit abdichtet.

Um eine normale Kreiselpumpe selbstansaugend zu machen, sind verschiedene Massnahmen bekannt, die sich grundsätzlich in Massnahmen am Laufrad, z. B.: Anbringung eines Hilfsrades an der Laufradrückseite mit Verbindungskanälen zum Hauptlaufrad oder Ausbildung des Laufrades mit mindestens einer Kanaleinschnürung, um eine Wirbelbildung zu erzielen, und in Massnahmen am feststehenden Pumpenteil, z. B. Ausbildung des Spiralgehäuses mit einem Schälrohr an der Gehäusezunge (siehe z. B. OE PS 272 848), Anordnung eines Bypasses von der Druck- zur Saugseite (mit oder ohne Verschluss nach Abschluss der Evakuierung) und asymmetrischer Ausbildung des Leitapparates mit einer Einströmöffnung unterteilen.

Diese bekannten Massnahmen sind insofern nachteilig, als sie entweder in der Phase der Flüssigkeitsförderung den Wirkungsgrad sehr stark mindern oder zusätzliche Baumassnah-men am Pumpengehäuse erfordern, die einerseits die Fertigung wesentlich verteuern und andererseits die Abmessungen der Pumpe stark vergrössern.

Beispielsweise verlangt die bekannte Ausführung mit asymmetrischem Leitapparat, von der bei der gegenständlichen Erfindung ausgegangen wird, besondere Massnahmen auf der Druckseite, z. B. einen druckseitigen Wasserkasten, damit das Flüssigkeits-Gas-Gemisch sich beruhigen kann, wodurch das Ausgasen der Flüssigkeit ermöglicht wird.

Abgesehen von den Kosten dieser Ausführung gibt es Anwendungsfälle, wo derart vergrösserte Druckräume aus Platzgründen oder wegen der äusseren Form nicht tragbar sind.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Kreiselpumpe der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei der diese Nachteile vermieden werden. Dies wird erfindungsge-mäss dadurch erzielt, dass in den Kanälen des Leitapparates Klappen angeordnet sind, durch die die Kanäle in der Ansaugphase verschliessbar sind.

Vorzugsweise sind die Schaufeln des Leitapparates mit Ausnehmungen zur Aufnahme der Klappen ausgebildet. Die Klappen können entweder federbelastet oder eigenfedernd sein.

Da bei dieser Pumpe das Flüssigkeits-Gas-Gemisch den Leitapparat ohne wesentliche Geschwindigkeit verlässt, kann das in diesem enthaltene Gas, insbes. Luft, leichter abgegeben werden. Die Luft kann nicht in den Laufradraum zurückkehren, sondern steigt auf und wird durch den Druckstutzen abgefördert, wogegen die entgaste Flüssigkeit durch die vorzugsweise weit unten angeordnete, mindestens eine Einströmöffnung in den Laufradraum zurückkehrt, wo sie sich wieder mit Luft vermischt und mit dieser solange wieder abgefördert wird, bis die Saugleitung vollständig evakuiert ist.

Nach Beendigung der Evakuierung setzt die volle Förderung ein, wobei sich die Klappen in den Kanälen nach Massgabe des zunehmenden Förderstromes bis zur vollen Freigabe des Querschnittes öffnen. Die geringe Drosselwirkung durch die Gegenfederung der Klappen spielt bei der starken Strömung während der normalen Flüssigkeitsförderung der Pumpe keine Rolle. Auch der Wirkungsgradverlust durch die ständige Rückströ-mung durch die Einströmöffnung ist durchaus tragbar, wenn diese auf der dem Druckstutzen gegenüber liegenden Seite der Pumpe angeordnet ist.

Der Gegenstand der Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung ist ein achsnormaler Schnitt durch eine erfindungsgemässe Pumpe dargestellt. Die Pumpe besteht aus einem Gehäuse 4, innerhalb dessen ein mittels einer Welle 1 antreibbares Laufrad 2 und ein Leitapparat 3 angeordnet sind. Vom Pumpengehäuse 4 ragt ein Druckstutzen 5 ab. Das Laufrad 2 ist mit symmetrisch angeordneten Laufradschaufeln 6 versehen, wogegen der Leitapparat 3 mit in der normalen Teilung liegenden Schaufeln 7, 8 und 9 sowie mit der über zwei Teilungen reichenden, asymmetrischen Schaufel 10, die mit einer Einströmöffnung versehen ist, ausgebildet ist. In den Kanälen das Leitapparates sind z. B. aus Gummi gefertigte, selbstfedernde Klappen 12 angeordnet, die —wie dies dargestellt ist - während der Ansaugphase der Pumpe die Kanäle das Leitapparates 3 fast vollständig verschliessen. Alternativ können die Klappen 12 auch unter Federwirkung stehen. Weiters sind zweckmässigerweise in den Wandungen der Kanäle des Leitapparates Ausnehmungen vorgesehen, die die Klappen 12 aufnehmen können, wobei bei offenen Klappen der volle Kanalquerschnitt freigegeben wird.

Zur Inbetriebnahme der Pumpe muss das Pumpengehäuse 4, beispielsweise mittels des Druckstutzens 5, etwa zur Hälfte mit Flüssigkeit gefüllt werden. Nachdem die Pumpe in Betrieb gesetzt wurde, wird durch die Rotation des Laufrades 2 die Flüssigkeit nach aussen getrieben und wird gleichzeitig aus der Saugleitung Luft angesaugt. Dadurch bildet sich an der Aus-senseite des Laufrades 2 eine aus einem Gemisch von Flüssigkeit und Luft gebildete Ringströmung aus. Die einzelnen Schaufeln des Leitapparates schälen diese Ringströmung ab und führen sie durch die Kanäle in den Druckraum 13 der Pumpe.

Da die in den Kanälen des Leitapparates 3 angeordneten Klappen die Kanäle nahezu verschliessen, kann die Strömung die Kanäle in abgebremster Form gerade noch verlassen. Da dadurch im Druckraum 13 nur mehr eine geringe Flüssigkeitsbewegung auftritt, kann die Luft ausgasen und gelangt in den Druckstutzen 5. Hingegen strömt die Flüssigkeit aus dem Druckraum 13 und gelangt, begünstigt durch die Strömungsasymmetrie, hervorgerufen durch die Leitapparatschaufel 10, durch die Einströmöffnung 11 wieder in den Laufradraum bzw. in den äussersten Teil des Laufrades 2, wo sie erneut mit Luft vermischt und anschliessend abgefördert wird. Es bildet

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sich somit aus der im Kreislauf strömenden Flüssigkeit und aus von der Saugleitung entnommener Luft andauernd eine Ringströmung, durch die Luft aus dem Saugstutzen in den Druckstutzen gefördert wird.

Dies erfolgt so lange, bis die Saugleitung entlüftet ist und in den Saugmund 14 des Laufrades 2 Flüssigkeit einströmt. Hierauf baut sich die normale Förderung auf. Dabei werden durch den wesentlich vergrösserten Förderstrom die federnden Klappen 12 verstellt, wodurch in den Kanälen des Leitapparates 3 der volle Querschnitt zur Verfügung steht. Der geringe Überdruck an der Einströmöffnung 11, der aus dem Geschwindigkeitsabbau in den sich erweiternden Kanälen des Leitapparates resultiert, führt zwar zu einem dauernden, aber s durchaus tragbaren Kreislauf von Förderflüssigkeit.

Durch die beschriebenen Massnahmen werden übliche Kreiselpumpen selbstansaugend, ohne dass die bisher erforderlichen Vorkehrungen, die zu veränderten Aussenabmessungen führen, erforderlich sind.

B

1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

620 500 PATENTANSPRÜCHE

1. Selbstansaugende Kreiselpumpe mit einem eine asymmetrische, mit mindestens einer Einströmöffnung ausgebildete Verschaufelung aufweisenden Leitapparat, dadurch gekennzeichnet, dass in den Kanälen des Leitapparates (3) Klappen (12) angeordnet sind, durch die die Kanäle in der Ansaugphase verschliessbar sind.

2. Kreiselpumpe nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufeln (7 bis 10) des Leitapparates (3) mit Ausnehmungen zur Aufnahme der Klappen (12) ausgebildet sind.

3. Kreiselpumpe nach einem der Patentansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappen (12) federbelastet oder eigenfedernd sind.