DE1940212C3 - Wasserringpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Wasserringpumpe mit einem exzentrisch in einem Gehäuse gelagerten Zellenrad mit durch Flanschscheiben in Achsrichtung abgeschlossenen Zellen, die über in Achsrichtung öffnende Rückschlagsperren in der einen Flanschscheibe mit einer Druck- öder Auslaßkammer in Verbindung stehen, mit einem Ansaugstutzen, der sich von dem dem Auslaß des Zellenrades gegenüberliegenden Boden in das Gehäuse erstreckt, bei der die auf der Auslaßseite angeordnete Flanschscheibe und die äußeren Umfangskanten der sich im wesentlichen radial erstreckenden Zellenwände ständig im Wassernng üegen, wobei die zweite Flanschscheibe als sich von der ersten Flanschscheibe wegerstreckender Konus ausgebildet ist, dessen Außendurchmesser so bemessen ist, daß er über einen Teil seines Umfanges ohne Berührung mit dem ίο Wasserring ist, und dessen Unterkante im Abstand vom Ansaugboden der Pumpe liegt, wobei weiter sich die Zellenwände unterhalb der konischen Flanschfläche bis in die Nähe des Ansaugbodens der Pumpe erstrecken, im Gehäuse in Umlaufrichtung des Zellenrades hinter der Verbindungsgeraden durch die Achsen des Gehäuses und des Zellenrades eine Schwelle angeordnet ist, durch die im Bereich des Außenumfangs der konischen Flanschscheibe ein radial einwärts gerichteter Schwall erzeugt wird, und die die Nabe des Zellenrades

durchdringenden Auslaßkanäle nach Art rotierender Rohrkrümmer ausgebildet sind und nach außen gerichtet in den Druckraum der Pumpe münden, nach Patent 19 11 544.7.

Duich die Anordnung einer Schwelle auf der inneren Gehäusewand, durch die im Wasserring ein radial einwärts gerichteter Schwall erzeugt wird, werden nwar Kompressionsverluste vermieden. Die Schwelle hat jedoch den Nachteil, daß sie einen Strömungswiderstand im Wasserring bildet.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Wasserringpumpe nach dem Hauptpatent derart weiter zu entwickeln, daß die Vermeidung der Kompressionsverluste am Anfang des Druckbereiches ohne Strömungsverluste im Wasserring vermieden werden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß anstatt der Schwelle im Druckbereich zumindest dem Abschnitt des größten Luftvolumens und dem Wiedereintauchen des äußeren Randes des Konus in den Wasserring, auf dem Boden der Pumpenkammer eine zur Drehachse des Zellenrades konzentrische Rippe angeordnet ist, deren axiale Endfläche auf einer senkrecht zur Drehachse liegenden Ebene und mit geringem Spiel unter einem am unteren Rand des Konus ausgebildeten Kreisring liegt.

Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß sich die Rippe beginnend auf dem Radius, auf dem die Zellenradachse den größten Abstand von der Gehäusewand hat, über einen Winkel von wenigstens 180° erstreckt. Vorzugsweise soll sich die Rippe über einen Winkel von 210° erstrecken.

Erfindungsgemäß ist weiter eine Vereinfachung der Wasserringpumpe dadurch vorgesehen, daß bei einer Ausführungsform, bei der sich der Ansaugstutzen bis in den konusförmigen Flansch erstreckt, im Ansaugstutzen ein Kugelrückschlagventil angeordnet ist.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht und im nachstehenden im einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben.
Fig. 1 zeigt im Längsschnitt eine Wasserringpumpe gemäß der Erfindung.

Fig.2 zeigt einen Schnitt längs der Linie H-II in Fig. 1.

Das Ausführungsbeispiel zeigt eine Wasserringpumpe, bei der ein Gehäuse 1 zwei etwa zylindrische,

nebeneinanderliegende Räume 2 und 3 einschließt, die einerseits durch einen Boden 4 und andererseits durch einen Decke! 5 abgeschlossen sind. In dem zylindrisch gestalteten Raum 2 ist das Zellenrad 6 derart gelagert,

daß seine Rotationsachse exzentrisch zur Achse des Raumes 2 liegt, wie es üblich ist. Das Zellenrad 6 ist auf der Welle 7 eines Motors 8 befestigt, dessen Flansch z. 3. den Deckel 5 bildet, so daß die Welle 7 den Raum 3 durchgreift. Das Zellenrad 6 besteht im Prinzip aus der sich radial erstreckenden Flanschscheibe 9, der sich konus- oder lassenförmig von der Flanschscheibe 9 weg erweiternden Flanschscheibe 10, den dazwischenliegenden Zellenwänden oder Schaufeln 11 und der gemeinsamen Nabe 12. Gemäß einer besonderen Ausführungsform sind die Zellenwände 11 in Achsrichtung der Welle 7 über die äußere Randkante der Scheibe 10 hinaus verlängert. Die Flanschscheibe 10 übergreift den als Rohr ausgebildeten Ansaugstutzen 14, welcher in dem Boden 4 befestigt ist, und zwar so weit, daß sein Rand bei ruhender Pumpe in der gezeichneten Montagestellung aus dem Wasser herausragt. Die Kante 16 bildet die Überstromkante zu den einzelnen Zellen und taucht bei der Drehung des Zellenrades periodisch aus dem Wasserring aus, dessen innere Begrenzung 2' in der Zeichnung angedeutet ist, so daß sie die Wirkung von Einlaßventilen hat.

Die Zellen des Zellenrades erhalten durch die Ausbildung der Flanschscheiben 9 und 10 eine Trichterform, deren zur Drehachse zeigende Spitze in den Auslaßkanal 17 übergeht, und zwar in jeder Zelle. Die Auslaßkanäle sind im weiteren Verlauf als rotierende Rohrkrümmer ausgebildet und münden in den Raum 3, der über einen Stutzen 18 mit einem Anschlußrohr od. dgl. verbindbar ist. Die Auslaßkanäle 3" sind mit einer Rückschlagsperre ausgerüstet, die bei dem dargestellten Beispiel von einer Tellermembran 19 gebildet wird. Die wesentliche Anpressung der Tellermembran 19 erfolgt durch den Differenzdruck zwischen dem Raum 3 und dem Druck innerhalb der betrachteten Zelle. Diese Anpressung wird durch die Elastizität des Materials und gegebenenfalls durch eine etwaige Neigung der Dichtfläche unterstützt. Zur Begrenzung der Öffnungsbewegung der Tellermembran 19 dient die Schrägfläche der gleichzeitig zur Befestigung der Tellermembran benutzten Scheibe 20.

Um im Ansaugbereich der Pumpe ein Überströmen von Wasser aus dem Wasserring in den Raum 3 der Pumpe zu verhindern, ist eine Spaltdrossel vorgesehen, die sich im Bereich des äußeren Umfangs der Flanschscheibe 9 befindet. Diese Flanschscheibe 9 trägt — wie aus Fig. 2 zu entnehmen ist — zwölf radiale Rückenschaufeln oder Zellenwände 11, welche in dem schmalen Raum zwischen Flanschscheibe und Gehäuse eine Mitrotation des Wassers erzwingen. Dadurch wird erreicht, daß der Differenzdruck an der Spaltdrossel gering ist und ein Überströmen in den Raum 3 der Pumpe verhindert bzw. stark eingeschränkt wird.

Um nach Durchlaufen des Ansaugsektors, der vom Austauchen des Umfanges der Flanschscheibe 10 aus dem Wasserring bis zu der Verbindungsgeraden zwischen den Achsen des Zellenrades und des Gehäuses reicht, einen möglichst schnellen Verschluß der Zellen und damit einen möglichst frühzeitigen Beginn der Kompression zu erreichen, ist auf dein Boden 4 des Pumpengehäuses eine Rippe 22 vorgesehen. Diese Rippe liegt auf einem Kreisbogen um die Drehachse 27 des Zellenrades. In Drehrichtung des Zellenrades, die in der Draufsicht nach Fig.2 im Uhrzeigersinn erfolgt, liegt der Anfang der Rippe auf der Verbindungsgeraden 30 durch die Achsen 27, 28 des Gehäuses und des Zellenrades, also an der Stelle, an der der untere Rand 16 des Konus 10 seinen größten Abstand von der inneren Begrenzung 2' des Wasserrings hat. Die Rippe 22 erstreckt sich von diesem Punkt bis wenigstens zu der Stelle, an der der Konusrand 16 in den Flüssigkeitsring wieder eintaucht, zweckmäßig sogar bis in den Bereich der größten Kompression, also über einen Winkel von wenigstens 180°. Vorzugsweise ist die Rippe auch noch über diesen Bereich hinaus geführt. Sie erstreckt sich bei der dargestellten Ausführungsform über einen Winkelbereich von 210°.

Die Rippe 22 greift in Ausschnitte 23 der sich unterhalb des Konus 10 erstreckenden Abschnitte der Zellenwände Ii.

Die obere axiale Endfläche 29 der Rippe 22 liegt in einer Ebene senkrecht zur Drehachse des Zellenrades und in geringem Abstand unterhalb einer ebenen kreisringförmigen Fläche 24 an der Unterseite des Konus. Der Abstand zwischen der oberen Endfläche 29 der Rippe 22 und der Fläche 24 an der Unterseite des Konus 10 kann in einer Größenordnung von 1 mm liegen. Es sind also keine speziell zu bearbeitenden und Verschleiß anfälligen Dichtflächen nötig. Für ein einwandfreies Arbeiten der Pumpe genügt es, wenn der Spalt zwischen der Rippe und der Unterseite des Konus drosselnd wirkt. Diese drosselnde Wirkung kann durch eine entsprechende Wahl der Breite der Rippe 22 unterstützt werden.

Wie aus der F i g. 1 weiter ersichtlich, ist innerhalb des Ansaugsiut/.ens 14 ein Kugelrückschlagventil 25 angeordnet, das auf einem in den Ansaugstutzen 14 eingesetzten Sitzring 26 aufruht und ein Rückströmen der Flüssigkeit in die Ansaugleitung verhindert. Durch dieses Kugelrückschlagventil ist ein sonst übliches zusätzliches Rückschlagventil in der Ansaugleitung überflüssig. Es entfällt also ein zusätzliches Ventilgehäuse und eine zusätzliche Flanschverbindung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1940 212 Patentansprüche:

1. Wasserringpumpe mit einem exzentrisch in einem Gehäuse gelagerten Zellenrad mit durch Flanschscheiben in Achsrichtung abgeschlossenen Zellen, die über in Achsrichtung öffnende jckschlagsperren in der einen Flanschscheibe ηι,ι einer Druck- oder Auslaßkammer in Verbindung stehen, mit einem Ansaugstutzen, der sich von dem dem Auslaß des Zellenrades gegenüberliegenden Boden in das Gehäuse erstreckt, bei der dis auf der Auslaßseite angeordnete Flanschscheibe und die äußeren Umfangskanten der sich im wesentlichen radial erstreckenden Zellenwände ständig im Wasserring üegen, wobei die zweite Flanschscheibe als sich von der ersten Flanschscheibe wegerstreckender Konus ausgebildet ist, dessen Außendurchmesser so bemessen ist, daß er über einen Teil seines Umfanges ohne Berührung mit dem Wasserring ist, und dessen Unterkante im Abstand vom Ansaugboden der Pumpe liegt, wobei weiter sich die Zellenwände unterhalb der konischen Flanschfläche bis in die Nähe des Ansaugbodens der Pumpe erstrecken, im Gehäuse in Umlaufrichtung des Zellenrades hinter der Verbindungsgeraden durch die Achsen des Gehäuses und des Zellenrades eine Schwelle angeordnet ist, durch die im Bereich des Außenumfangs der konischen Flanschscheibe ein radial einwärts gerichteter Schwall erzeugt wird, und die die Nabe des Zellenrades durchdringenden Auslaßkanäle nach Art rotierender Rohrkrümmer ausgebildet sind und nach außen gerichtet in den Druckraum der Pumpe münden, nach Patent 19 11 544.7, dadurch gekennzeichnet, daß anstatt der Schwelle im Druckbereich zumindest dem Abschnitt des größten Luftvolumens und dem Wiedereintauchen des äußeren Randes des Konus (10) in den Wasserring, auf dem Boden der Pumpenkammer eine zur Drehachse (27) des Zellenrades (6) konzentrische Rippe (22) angeordnet ist, deren axiale Endfläche (29) auf einer senkrecht zur Drehachse liegenden Ebene und mit geringem Spiel unter einem am unteren Rand des Konus ausgebildeten Kreisring (24) liegt.

2. Wasserringpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Rippe (22) beginnend auf dem Radius, auf dem die Zellenradachse (27) den größten Abstand von der Gehäusewand hat, über einen Winkel von wenigstens 180° erstreckt.

3. Wasserringpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Rippe (22) über einen Winkel von 210° erstreckt.

4. Wasserringpumpe nach Anspruch 1, bei der sich der Ansaugstutzen bis in den konusförmigen Flansch erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ansaugstutzen (14) ein Kugelrückschlagventil (25, 26) angeordnet ist.