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Selbstansaugende Kreiselpumpe Die Erfindung bezieht sich auf eine
selbstansaugende Kreiselpumpe mit am Pumpengehäuse oberhalb des Förderraumes angeordneten
Druck-und Saugstutzen, wobei der Druckraum gegenüber dem Pumpraum durch eine mit
einem Rückschlagventil oder einer Rückschlagklappe versehene Ab-
sperrung
abgeschlossen ist.
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Selbstansaugende Kreiselpumpen benötigen bekanntlich für den Ansaugvorgang,
d. h. zur Luftförderung, eine bestimmte Menge Betriebsflüssigkeit im Pumpengehäuse.
Zu diesem Zweck sind der Saug- und der Druckstutzen am Gehäuse oberhalb des Förderraumes
angeordnet. Nach dem Abschalten der Pumpe fällt die Flüssigkeitssäule in der an
die Pumpe angeschlossenen Saugleitung ab, und es wird durch den Ausgleich des Druckunterschiedes
zwischen Saugleitung und Druckleitung, d. h. also zum Auffüllen der Saugleitung,
die dafür notwendige Luftmenge je nach Saughöhe und Volumen der Saugleitung
mit hoher Geschwindigkeit entgegengesetzt der Förderrichtung durch die Pumpe gesaugt.
Dabei wird die in der Pumpe vorhandene Flüssigkeit ganz oder zumindest zu einem
erheblichen Teil mitgerissen, so daß vor allem bei Pumpen kleinerer Ab-
messungen
die für das nächste Ansaugen notwendige Betriebsflüssigkeit sich nicht mehr im Pumpengehäuse
befindet.
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Um dies zu vermeiden, wurde vorgeschlagen, in einem außerhalb des
Förderstromes liegenden zusätzlichen Nebenraum der Pumpe genügend Flüssigkeit zurückzuhalten,
die nach Abfallen der Flüssigkeitssäule in der Saugleitung durch Einlaßöffnungen
langsam das übrige Pumpengehäuse wieder auffüllt. Diese Anordnunc, erfordert jedoch
eine zusätzliche Gehäusevergrößerung der Pumpe, die in den meisten Fällen nicht
erwünscht ist. Es ist ferner vorgeschlagen worden, den Druckraum gegenüber dem Pumpraum
durch eine mit einem Rückschlagventil oder eine Rückschlagklappe versehene Absperrung
abzuschließen, so daß ein Abfallen der Flüssigkeitssäule in der Saugleitung nach
dem Abschalten der Pumpe nicht mehr möglich ist (britische Patentschrift 840 466).
Da dies einen Unterdruck in der Saugleitung bedeutet, muß das Ventil gegenüber diesem
Unterdruck völlig dicht sein, was wiederum nur mit beträchtlichem Aufwand zu erreichen
ist. Außerdem ist diese völlige Abdichtung gefährdet, wenn die Pumpe Schmutzteilchen
enthaltende Flüssigkeit fördert.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pumpe der eingangs
beschriebenen Art zu schaffen, bei der die erwähnten Nachteile beseitigt sind. Sie
ermöglicht einen einwandfreien Ansaugvorgang auch bei Kreiselpumpen möglichst kleiner
Abmessung und einfacher Ausfährung.
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Erfindungsgemäß wird dies erreicht durch einen die Absperrung überbrückenden,
parallel zum Druckraum geschalteten, den Pumpraum und die Austrittsöffnung des Druckraumes
verbindenden Raum. Dieser Raum kann aus einer Leitung, einem Kanal oder einer Kammer
bestehen. Ferner können in der zweckmäßig von einer Wand gebildeten Ab-
sperrung
zwischen Pump- und Druckraum oder auch in dem Rückschlagventil derselben kleine
öffnungen für einen Flüssigkeitsausgleich in der Pumpe vorgesehen werden.
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Der hinter dem Pumpenrad liegende Förderraum ist also praktisch unterteilt,
nämlich in einen mit der Absperrwand versehenen Druckraum sowie in den zweiten,
den überbrückungsraum bildenden Teil. Durch beide Teile strömt bei laufender Pumpe
die Flüssigkeit. Nach dem Abschalten der Pumpe wird das Ventil in der Absperrwand
durch die Umkehrung der Strömungsrichtung - bedingt durch das Abfallen der
Flüssigkeitssäule in der Saugleitung - geschlossen, so daß aus dem Druckraum
keine Flüssigkeit zurückfließen kann, sondern dort verbleibt bzw. gespeichert wird.
Durch den überbrückungsraum hingegen wird nach dem Abschalten der Pumpe die für
den Druckausgleich notwendige Luftmenge zurückgesaugt, wobei also dieser Teil von
der Flüssigkeit teilweise entleert wird. Ist somit der Druckausgleich in der Saugleitung
und im Pumpengehäuse vollzogen, dann wird durch die erwähnten Bohrungen in der Absperrwand
oder in dem Ventil desselben die in dem Druckraum gespeicherte Flüssigkeit langsam
in die überströmleitung und überhaupt das gesamte übrige Pumpengehäuse nachfließen,
so
daß dieses so weit mit Flüssigkeit aufgefüllt wird, daß die Selbstansaugfähigkeit
der Pumpe wieder hergestellt ist. Gegenüber der oben erwähnten bekannten Ausführung
mit dem Rückschlagventil, jedoch ohne Überbrückungsraum, hat die erfindungsgemäße
Anordnung den Vorteil, daß das Ventil vom Unterdruck praktisch entlastet ist. Es
braucht nicht völlig dicht zu sein und kann einfach und billig hergestellt werden.
Auch ist die Funktionsfähigkeit dann nicht gehindert, wenn das Ventil sich durch
kleinere Schmutzteilchen nicht ganz schließt.
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Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel
beschrieben. Dabei zeigt Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen
Pumpenausführung, F i g. 2 eine besonders zweckmäßige Ausführungsform einer
Kreiselpumpe nach dem Seitenkanalprinzip in Seitenansicht, F i g. 3 die gleiche
Pumpe von vorn gesehen bei abgenommenem Deckel, und die F i g. 4 und
5 zeigen Einzelheiten im Schnitt nach den Linien A-B und C-D in F
i g. 3.
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In F i g. 1 bezeichnet 1 das Gehäuse einer selbstansaugenden
Kreiselpumpe, die von einem Elektromotor angetrieben wird, der von der Förderflüssigkeit
gleichzeitig gekühlt werden soll. Zu diesem Zweck wird die Förderflüssigkeit an
beiden Seiten des Motors, der hier mit 2 angedeutet ist und das mit 3 angedeutete
Flügelrad antreibt, vorbeigeführt, so daß sich zwei Kammern 4 und 5 ergeben.
6 ist die Eintrittsöffnung in den Pumpraum 6' und 7 die Austrittsöffnung
aus dem Druckraum 4. Der Druckraum 4 ist saugseitig gegenüber dem Pumpraum
6'
durch eine Wand 8 abgeschlossen, in der sich eine Rückschlagklappe
9 befindet. Bei Betrieb der Pumpe strömt die Förderflüssigkeit durch beide
Kammern 4 und 5 in der angegebenen Pfeilrichtung. Wird die Pumpe abgeschaltet,
dann wird aus den obengenannten Gründen die Strömungsrichtung umgekehrt, so daß
sich die Klappe 9 schließt und die in der Kammer 4 befindliche Flüssigkeit
in dieser verbleibt. Die an die Eintrittsöffnung 6 angeschlossene Saugleitung
wird über die Kammer 5 belüftet, wobei die in dieser Kammer verbleibende
Flüssigkeit in die Saugleitung zumindest zum Teil hineingezogen wird. Ist der Druckausgleich
vollzogen, dann strömt allmählich die in der Kammer 4 gespeicherte Flüssigkeit durch
eine in der Ventilklappe 9 vorgesehene Öffnung 10 in die Kammer
5, so daß dann die gesainte Pumpe wieder mit so viel Flüssigkeit gefüllt
ist, daß sie ihre Ansaugfähigkeit besitzt.
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Wie schon erwähnt, zeigt F i g. 1 nur ein Schema der erfindungsgemäßen
Anordnung. Es könnte beispielsweise das Flügelrad 3 auch am rechten Ende
des Gehäuses sitzen und der Motor 2 ebenfalls anders angeordnet sein. Wesentlich
ist nur die Aufteilung des Förderraumes in einen gegen-über der Saugöffnung bei
abgeschalteter Pumpe abgesperrten Teil (Druckraum) und einen Teil, der bei ebenfalls
abgeschalteter Pumpe eine überbrückungsleitung zwischen den beiden Pumpenöffnungen
bzw. dem Pumpenraum und der Drucköffnung bildet.
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Die F i g. 2 und 3 zeigen eine Seitenkanalpumpe nach
dem erfindungsgemäßen Prinzip von besonders vorteilhafter Ausführung. Dabei ist
mit 11 das Gehäuse der Pumpe bezeichnet, die eine Ausnehmung 12 mit einem
Traghandgriff 13 besitzt. 14 ist die Ansaugöffnung und 15 die Austrittsöffnung
der Pumpe, und in dem saugseitigen Deckel 16 ist das Flügelrad
17 und der Seitenkanal 18 untergebracht. In dem Förder- bzw. Druckraum
19 der Pumpe ist der nicht dargestellte Antriebsmotor untergebracht, und
zwar nach Art der schematischen Darstellung in F i g. 1, so daß die Pumpe
nach dem im Zusammenhang mit dem in F i g. 1 beschriebenen Prinzip arbeitet.
Da es sich hier jedoch um eine Seitenkanalpumpe handelt, ist noch folgendes zu beachten:
Der Saugstutzen 14 der Pumpe liegt höher als die Flüssigkeitsaustrittsöffnung 20
aus dem Ringkanal 18. Dadurch bleibt nach dem Abfallen der Flüssigkeitssäule
in der Saugleitung in dieser aus hydrostatischen Gleichgewichtsgründen nach dem
Prinzip der kommunizierenden Gefäße ein dem Höhenunterschied h zwischen Saugstutzen
14 und Austrittsöffnung 20 entsprechender Unterdruck bestehen. Gleicht sich nun
die entsprechend F i g. 1 in der Kammer 4 gespeicherte Flüssigkeit mit dem
übrigen Pumpengehäuse langsam aus, so würde auch diese Flüssigkeit noch in die Saugleitung
gesogen, so daß der Zweck der Wasserspeicherung hinfällig werden würde. Gemäß einem
weiteren Erfindungsgedanken wird dies dadurch verhindert, daß im Flügelrad
17
am äußeren Schaufeldurchmesser eine Nut 21 vorgesehen ist, die die Eintrittsöffnung
22 in dem Ringkanal 18 mit der Austrittsöffnung 20 aus diesem verbindet.
Es ist somit ein Kurzschluß zwischen beiden genannten öffnungen gegeben. Durch diese
Kurzschlußleitung 21 kann sich die Saugleitung der Pumpe vollends mit Luft füllen,
ohne daß, wie vorstehend beschrieben, ein Herausströmen der gespeicherten Flüssigkeit
aus der Pumpe auf Grund des durch den Höhenunterschied h gegebenen Unterdruckes
stattfindet. Die Nut 21 kann übrigens auch in dem den Ringkanal 18 enthaltenden
Gehäuseteil 23 oder gegebenenfalls sowohl in diesem als im Flügelrad vorgesehen
sein. Die Nut 21 wird, wie schon erwähnt, am äußersten Durchmesser bzw. diesem gegenüber
im Gehäuseteil 23 eingebracht da an dieser Stelle während des Betriebes der
Pumpe immer Flüssigkeit mit hoher Geschwindigkeit vorhanden ist, die die Nut zuverlässig
abdichtet. Dadurch wird ein Leistungsrückgang der Pumpe vert2 mieden.