DE19737885A1 - Kreiselpumpe zur Erzeugung eines Wasser-Luft-Gemisches - Google Patents

Description

Die Erfindung betriff eine Kreiselpumpe zur Erzeugung eines Wasser-Luft-Gemi­ sches nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der Praxis sind derartige Kreiselpumpen bekannt, deren Pumpenrad eine Vielzahl in Umfangsrichtung und in Achsrichtung nebeneinander liegender sich in radialer Richtung erstreckender Verwirbelungsansätze nach Art einer Rundbürste aufweisen. Ein solches Pumpenrad ist schwer herzustellen, da es wegen der sich in axialer Richtung mehrfach überdeckend angeordneten Verwirbelungsansätze aus Entformbarkeitsgesichtspunkten nicht in einer einzelnen Gußform herstellbar ist, sondern dementsprechend aus mehreren Scheiben zusammengesetzt werden muß. Darüber hinaus hat ein derartiges Pumpenrad einen geringen Pumpenwir­ kungsgrad.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Kreisel­ pumpe anzugeben, die auf einfacher Weise herstellbar, insbesondere aus einer unkomplizierten Gieß- oder Preßform entformbar ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die Anordnung der Verwirbelungsansätze, derart daß die Teilungsebene einer Herstellungsform zwischen jeweils zwei benachbarten Verwirbelungsan­ sätzen derart verspringt bzw. zwei benachbarte Verwirbelungsansätze dergestalt verbindet, daß das Laufrad der erfindungsgemäßen Kreiselpumpe in einer zwei­ teiligen Form gefertigt werden kann, wird die Herstellung der gesamten Kreisel­ pumpe erheblich vereinfacht und werden die Herstellungskosten herabgesetzt.

Besonders einfach zu entformen gestaltet sich eine Ausführungsform des Laufra­ des, bei dem die Verwirbelungsansätze so angeordnet sind, daß sie sich in axia­ ler Blickrichtung nicht überdecken. Die Herstellungsform kann dann so gestaltet werden, daß ihre beiden Teile einfach in axialer Richtung des Laufrades ausein­ anderziehbar sind.

Besonders vorteilhaft für die erfindungsgemäße Kreiselpumpe wirkt sich eine Aus­ gestaltung des Laufrades als Schaufelrad aus, wobei die Verwirbelungsansätze an den Laufradschaufeln angeordnet sind. Eine derartige Kreiselpumpe hat neben einer guten Vermischungswirkung von Luft und Wasser aufgrund der Schaufeln einen erheblich höheren Pumpenwirkungsgrad als die bekannten gattungsgemä­ ßen Kreiselpumpen.

Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus in der Zeichnung dargestell­ ten, im folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen der Erfindung; es zeigen:

Fig. 1 Das Laufrad einer erfindungsgemäßen Kreiselpumpe in perspektivi­ scher Darstellung,

Fig. 2 eine andere Ausführungsform des Laufrades in perspektivischer Dar­ stellung,

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform des Laufrades in perspektivischer Darstellung,

Fig. 4 im Schnitt eine Kreiselpumpe mit an unterschiedlichen Umfangsbe­ reichen endender Luft- bzw. Wasserzuführung in vereinfachter Dar­ stellung und

Fig. 5 im Schnitt eine Kreiselpumpe mit vor dem Laufradeintritt endenden Luft- und Wasserzuführungen in vereinfachter Darstellung.

In sämtlichen Figuren sind einander entsprechende Teile mit gleichen Bezugszif­ fern versehen.

Das in Fig. 1 dargestellte Laufrad weist insgesamt sechs Laufradschaufeln 1, 2 auf, die sämtlich von der Nabe 3 des Laufrades nach außen spiralförmig zurückgebo­ gen sind. Dadurch wird ein gegenüber einem Laufrad mit sich von der Nabe ra­ dial nach außen erstreckenden Laufradschaufeln noch weiter verbesserter Pum­ penwirkungsgrad erreicht. Um den Antrieb eines solchen Laufrades, dessen Dreh­ richtung durch die Biegung der Laufradschaufeln 1, 2 festgelegt ist, in möglichst einfacher und kostengünstiger Weise durch einen elektrischen Einphasen-Syn­ chronmotor zu ermöglichen, sind in aus der DE 44 24 996 A1 bekannter Weise ein Teil der Laufradschaufeln 1 derart elastisch ausgebildet, daß sie sich, beim Anlauf des Synchronmotors entgegen der vorgegebenen Drehrichtung in radialer Länge aufspreizen und dem Motordrehmoment einen so hohen Widerstand ent­ gegen setzen, daß der Motor gebremst wird und in die entgegengesetzte, richtige Drehrichtung anläuft. Zwischen jeweils zwei elastischen Laufradschaufeln 1 be­ findet sich jeweils eine starre Laufradschaufel 2, auf der Verwirbelungsansätze 4 in Umfangsrichtung seitlich zueinander versetzt angeordnet sind. Die starren Laufradschaufeln 2 sorgen für das Ansaugen bzw. Fördern von Luft und Wasser, während die Verwirbelungsansätze zum Zerkleinern von Luftbläschen und einer guten Vermischung von Luft und Wasser dienen.

Bei der in Fig. 2 abgebildeten Ausführungsform des Laufrades weisen die Verwir­ belungsansätze 4 jeweils mehrere sich parallel zur Drehachse des Laufrades er­ streckende Stabfortsätze 5 auf, wodurch die Zerkleinerung von Luftblasen und die Vermischung von Luft und Wasser noch weiter verbessert werden kann. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 bestehen die Verwirbelungsansätze aus sich flos­ senartig mittig der starren Laufradschaufeln 2 erstreckenden Stegen 6, an denen sich zu beiden Seiten sich parallel zur Drehachse des Laufrades erstreckende Stab­ fortsätze 5 angeordnet sind. Auch mit einem solchen Laufrad erzielt man eine gute Zerkleinerung der Luftblasen und Vermischung von Luft und Wasser.

In den Fig. 4 und 5 werden unterschiedliche Möglichkeiten der Luft- und Wasser­ zuführung zum Laufrad einer Pumpe vereinfacht dargestellt. In Fig. 4 erkennt man ein Pumpengehäuse 7 mit einer Wassereinlaßöffnung 8 und einer schlauchartigen Luftzuführung 9. Durch die Gestaltung des Pumpengehäuses 7 wird das Wasser (angedeutet durch ausgefüllte Pfeile 10) unmittelbar an den unteren Umfangsbe­ reich des Laufrades geleitet, wohingegen die Zuführung 9 für die Luft (angedeutet durch Umrißpfeile 11) im oberen Umfangsbereich des Laufrades endet. Dadurch wird auch bei geringer Pumpendrehzahl eine ausreichende Saugwirkung auf die Luft ausgeübt und eine gute Vermischung gewährleistet.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 wird die Luftzuführung 9 durch die Form des Pumpengehäuses 7 bis zu dem Bereich der Wassereinlaßöffnung 8 nach un­ ten fortgesetzt, wodurch bereits vor dem Eintritt von Luft und Wasser in das Laufrad eine gewisse Vormischung entsteht. Besonders bei hohen Drehzahlen bzw. großen Fördermengen der Pumpe kann durch diese Ausführungsform eine sehr gute Vermischung von Luft und Wasser erzielt werden.

Claims (12)

1. Kreiselpumpe zur Erzeugung eines Wasser-Luft-Gemisches mit einem Laufrad mit voneinander beabstandeten Verwirbelungsansätzen (4) sowie wenig­ stens jeweils einer Wasser- und einer Luftzuführung (9), dadurch gekennzeichnet, daß die Verwirbelungsansätze (4) derart voneinander beabstandet angeordnet sind, daß das Laufrad als Formstück, insbesondere Spritzgußstück, in einer Form mit nur einer Teilungsebene herstellbar ist.

2. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verwir­ belungsansätze (4) sich in axialer Richtung nicht überdeckend angeordnet sind.

3. Kreiselpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Laufrad als Schaufelrad ausgebildet ist, an dessen Laufradschaufeln (2) die Verwir­ belungsansätze (4) angeordnet sind.

4. Kreiselpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufrad­ schaufeln (1, 2) von der Nabe (3) nach außen spiralförmig zurückgebogen und, zum Antrieb der Kreiselpumpe durch einen Einphasen-Synchronmotor, wenig­ stens teilweise derart elastisch ausgebildet sind, daß sie sich beim Anlauf des Syn­ chronmotors entgegen der vorgesetzten Drehrichtung in radialer Länge aufsprei­ zen.

5. Kreiselpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in Umfangs­ richtung des Laufrades jeweils eine Verwirbelungsansätze (4) tragende, im wesent­ lichen starre (2) und eine elastische Laufradschaufel (1) im Wechsel angeordnet sind.

6. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verwirbelungsansätze (4) sich im wesentlichen parallel zur Drehachse des Laufrades erstreckende Stabfortsätze (5) aufweisen.

7. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Verwirbelungsansätze (4) von den Schaufeln (2) aus in im wesentli­ chen radialer Richtung nach außen erstrecken.

8. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verwirbelungsansätze (4) Stiftform aufweisen.

9. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verwirbelungsansätze (4) in Umfangsrichtung zueinander seitlich versetzt angeordnet sind.

10. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß jede der die Verwirbelungsansätze (4) tragenden Laufradschaufeln (2) meh­ rere Verwirbelungsansätze (4) aufweist.

11. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft- (9) und Wasserzuführungen an verschiedenen Umfangsbereichen des Laufrades enden, wobei die Luftzuführung (9) oberhalb der Wasserzuführung endet.

12. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft- (9) und Wasserzuführungen zum Erhalt einer Vormischung bereits vor dem Laufrad zusammentreffen und die Vormischung aus Luft und Wasser durch eine gemeinsame Zuführung am Laufrad eingeleitet wird.