-
Selbstansaugende Kreiselpumpe mit Seitenkanal Selbstansaugende Kreiselpumpen
werden bisher vielfach so gebaut, daß der dien Raum für den Flüssigkeitsring bildende
Kanal symmetrisch zu dem Läufer 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 dien 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 schräg stehenden oder schraubenförmig verwundenen Schaufeln ausgeführt. Die
Schrägstellung der Schaufeln war dabei so, da.ß die in Drehrichtung voreilende Kante
der Brustfläche jeder Schaufel nach der Druckseite zu lag und die Flüssigkeit in
dem Laufrad zurückzuhalten suchte.
-
Gegenstand der Erfindung ist eine selbstansaugende Kreiselpumpe mit
nur in der saugseitigen Gehäusehälfte vorgesehenem seitlichem Kanal für den Flüssigkeitsring
und mit schräg stehende oder schraubenförmig verwundene Schaufeln aufweisendem Läufer.
Gemäß der Erfindung wird eine beträchtliche Leistungssteigerung der Pumpe dadurch
erreicht, d'aß die druckseiti@:ge Gehäusehälfte einen sich nur über einen Bruchbeil
dies Umfanges erstreckenden, zur Auslaßöffnung etwa symmetrisch angeordneten und
in diese übergehenden Aufnahmeraum aufweist und die Schaufeln des Läufers in dem
Sinne schräg gestellt sind, daß die dem druckseitigen Aufnahmeraum benachbarten
Kanten ihrer Brustflädhen in bezug auf die Drehrichtung des Läufers nacheilen.
-
Bei der Pumpe nach der Erfindung sind die Schaufeln des Läufers so
schräg gestellt bzw. schraubenförmig verwunden, daß sie die in dem Ringkanal befindliche
Flüssigkeit aus der saugseitigen Gehäusehälfte nach der Druckseite der Pumpe zu
fördern suchen. Infolgedessen ergeben sich im Betrieb der Pumpe günstige Strömungsverhältnisse
und damit eine Verbesserung des Wirkungsgrades der Pumpe.
-
Zugleich tritt aber durch die axiale Förderwirkung des Läufers ein
Axialschub auf, der den Läufer gegen die saugseitige Gehäusehälfte zu drücken sucht.
Dieser Axialschub kann vorteilhaft dadurch aufgehoben werden, d@aß die in an sich
bekannter Weise mit einem sich nach der Druckseite hin verjüngenden, an Brust-und
Rückenfläche konkav bzw. konvex bogenförmig begrenzten Keilquerschnitt ausgeführten
Schaufeln dies Läufers gemäß der Erfindung mit einer auf der Stru,mpfseiite des
Keiles vorgesehenen etwa dre.ieckfÖrmigen Rille bzw. Tasche versehen sind. Zweckmäßig
verläuft dabei die freie Kante der die Tasche bzw. Rille nach der Rückseite begrenzenden
Wandlung jeder Schaufel, vorzugsweise erst außerhalb des Bereiches der Ansaugöffnung
beginnend, nach dem Umfang des Läufers hin derart schräg, daß die Schaufel im Bereich
der Auslaßöffnung nur einen durch die Brustwandung gebildeten, etwa sidhelförmigen
Quer-
schnitt aufweist.
-
Bei einer solchen Ausbildung der Schaufeln des Läufers wird durch
die beim Ansaugen in die Taschen bzw. Rillen der Schaufeln des Läufers gelangende
Flüssigkeit eine Art Polster gebildet, das dein Läufer entgegen dem erwähnten Axialschub
zu verschieben sucht, so daß der Axialschub sich nicht auswirken kann. Zugleich
ist durch die Taschen bzw. Rillen der Schaufeln eine Messere Zentrifugalwirkung
des Läufers erreicht, zumal die Taschen bzw. Rillen im Bereich kleinerer Umfangsgeschwindigkeit
des Läufers vorgesehen sind.
-
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
-und zwar veranschaulichen die Zeichnungen die einzelnen Teile einer Pumpe nach
der Erfindung.
-
Fig. 1 zeigt eine Ansicht der saugseitigen Gehäusehälfte, von innen
gesehen, Fig. 2 einen Schnitt durch die Gehäusehälfte nach der Linie 1-I und Fig.
3 eine Ansicht der Gehäusehälfte von außen; Fig.4 stellt eine Ansicht der druckseitigen
Gehäiusehälfte der Pumpe dar, und zwar von außen gesehen, Fig. 5 einen Schnitt durch
diese Gehäusehälfte und
Fig. 6 eine Ansicht der Gehäusehälfte von
innen mit der den Schnitt der Fig.5 andeutenden Linie II-II; in Fig. 7 bis 9 ist
der Läufer der Pumpe in zwei stirnseitigen Ansichten und im Schnitt dargestellt,
während Fig. 10 eine Ansicht einer einzelnen Schaufel des Läufers und 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 wiedergeben.
-
Die in Fig. 1 bis 3 dargestellte saugseitige Gehäusehälfte 1 weist
eine Ansaugöffnung 2 und einen seitlichen Ringkanal 3 auf. Der Ringkanal hat in
bekannter Weise einen vom Bereich der Ansaugöffnung2 aus in Richtung der durch einen
Pfeil angedeuteten Drehrichtung allmählich größer werdenden und schließlich wieder
kleiner werdenden Ouerschnitt. Dabei ist der letzte Teil des Kanals 3 spiralförmig
näher zur Nabe bzw. Achse der Pumpe herangeführt. Da die Ansaugöffnung 2 in der
Drehrichtung der Pumpe schräg verläuft, ist die Wandstärke der Gehäusehälfte 1 am
Ende der Öffnung 2 stark geschwächt. Aus diesem Grunde ist an dieser Stelle, wie
Fig. 3 zeigt, eine Verstärkungsrippe 4 vorgesehen.
-
In Fig. 4 bis 6 ist die druckseitige Gehäusehälfte 5 der Pumpe dargestellt.
Diese weist für die durch Zentrifugalwirkung geförderte Flüssigkeit eine Austrittsöffnung
6 und für die durch Verdrängerwirkung geförderte Flüssigkeit eine Austrittsöffnung
7 auf. Ferner ist in bezog auf die Drehrichtung der Pumpe vor der Austrittsöffnung
6, etwa in gleichem Abstand von der Achse der Pumpe wie die Austrittsöffnung 7,
eine Hilfsöffnung 8 vorgesehen, durch. die beim Ansangvorgang Flüssigkeit in an
sich bekannter Weise in die Kammern des Laufrades der Pumpe eintreten kann, um so
die Ansaugwirkung zu verbessern. Zur Austrittsöffnung 6 etwa symmetrisch ist in
dem Gehäuseteil 5 ein sich nur übler einen Bruchteil des Umfanges erstreckender
Aufnahmeraum 9 vorgesehen, der im Bereich der Öffnung 6 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 Schaufeln
sind in dem Sinne schräg gestellt bzw. schraubenförmig verwunden, daß diejenigen
Kanten ihrer Brustflächen. die zur druckseitigen Gehäusehälfte hin liegen, in bezog
auf die Drehrichtung des Läufers nacheilen. Diese nacheilenden Kanten sind in der
Zeichnung mit 11 bezeichnet. Im übrigen weisen die Schaufeln des Läufers 10, wie
insbesondere der Querschnitt nach Fig. 13 veranschaulicht, einen sich nach der Druckseite
2 verjüngenden, an Brust- und Rückenfläche konkav bzw. konvex bogenförmig begrenzten
Keilquerschnitt mit einer auf der Stumpfseite des Keiles vorgesehenen etwa dreieckförmiggen
Rille bzw. Tasche 12 auf. Auf diese Weise ist eine den Hohlraum der Tasche
bzw. Rille 12 nach der Rückenseite begrenzende Wandung 13 vorhanden. Diese Wandlung
13 ist, vorzugsweise erst außerhalb des Bereiches der Ansaugöffnung 2 (vgl. Fig.
1 bis 3) beginnend, nach dem Umfang des Läufers hin derart abgeschrägt, daß die
einzelnen Schaufeln im Bereich der Auslaßöffnun.g 6 (vgl. Fig. 4 bis 6) nur einen
etwa sichelförmigen Ouerschnitt (vgl. Fig. 11 und 12) aufweisen.
-
Die Wirkungsweise der beschriebenen Pumpe ist folgende: Beim Ansaugvorgang
tritt die angesaugte Luft durch die öffniung 2 der saugseitigen Gehäusehälfte 1
in die Kammern des Laufrades 10 der Pumpe ein. Durch den bei laufender Pumpe. vorhandenen
Wasserring wird die Luft infolge der Verdrängerwirkung der Pumpe durch die Austrittsöffnung
7 in den nicht dargestellten Druckstutzen der Pumpe gefördert. Durch die Hilfsöffnung
8 der druckseitigen Gehäu.sehälfte5werden während des Ansaugvorganges die Kammern
des Laufrades 10 mit Flüssigkeit in an sich bekannter Weise aufgefüllt und so die
Ansaugwirkung der Pumpe verbessert. Die zusammen mit der angesaugten Luft durch
die öffnung 2 in die Pumpe gelangende Flüssigkeit kommt teilweise in die zwischen
den Schaufeln des Läufers 10 befindlichen Kammern und teilweise in die rillenförmigen
Hohlräume 12 der einzelnen Schaufeln. Sie wird durch Zentrifugalkraft nach außen
geschleudert, so daß der Flüssigkeitsring noch verstärkt und die Ansaugwirkung weiter
verbessert wird.
-
Schließlich ist die Pumpe ganz mit Flüssigkeit gefüllt. Sie arbeitet
dann zwar auch noch teilweise nach dem Verdrängerprinzip, fördert die Flüssigkeit
aber im wesentlichen durch Zentrifugalkraft. Die durch Zentrifugalwirkung nach außen
geschleuderte Flüssigkeit setzt daher den Ringkanal 3 der saugseitigen Gehäusehälfte
1 unter hohen Druck. Die Druckflüssigkeit kann nun nur durch die beiden Auslaßöffnungen
6 und 7 der druckseitigen Gehäusehälfte 5 in den Druckstutzen 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 Auslaßöffnung 6 übertreten. Diese
Strömung der geförderten Flüssigkeit wird durch die Schrägstellung der Schaufeln
des Laufrades 10 begünstigt. Zumal die Schaufeln des Läufers 10 im Bereich der Auslaßöffnung
6 nur einen etwa sichelförmigen Querschnitt aufweisen, kann die Flüssigkeit ohne
wesentliche Verluste durch Wirbelbildung od. dgl. in die Austrittsöffnung 6 gelangen.
Gerade durch diese Verhältnisse ist vermutlich der besonders hohe Wirkungsgrad der
Pumpe nach der Erfindung bedingt.