DE2121280C3 - Seitenkanalpumpe - Google Patents

Description

Verstärkung der Wirkung wird grreiem, wenn zwei

45 oder mehr kanalförmige Vertiefungen nebeneinander

(in radialer Richtung gesehen) im Seitenkanal an-. geordnet sind. Eine Verstärkung der Wirkung ist

Die Erfindung bezieht sich auf eine Seitenkanal- häufig ferner dadurch möglich, daß die kanalförmipumpe mit zum offenen Flügelrad offenen Seitenka- gen Vertiefungen mehr oder weniger gegenüber der na., „essen Wandung mehr oder weniger in Umlauf- 50 Umiangsrichtung des Seitenkanais geneigt angeordnchtung verlaufende, d«e Zirkularströmung um eine net werden.

zur Umlaufrichtung parallele Achse beeinflussende Grundsätzlich können die Vertiefungen beliebige

Kanten aufweist. Querschnittsform haben, sofern sich dabei minde-

Ein typisches Merkmal von Seitenkanalpumpe!". stens eine Kante ergibt, die im Wandungsbereich des ist, aaö sowohl die Förderhöhe als auch der Lei- 55 Seitenkanals die Zirkularströmung zu beeinflussen stungsbedarf bei der Fördermenge Null, d. h. bei ge- geeignet ist.

schlossener Druckseite, ihren größten Wert anneh- In der Praxis wird man vorzugsweise einen Quer-

iJl^en· ..*^l ^"nehmender Fördermenge fallen sowohl schnitt wählen, der sich am Gußmodell beziehungsdie Förderhöhe als auch der Leistungsbedarf etwa ii- weise im Gußwerkstoff am günstigsten verwirklichen "i^e~^a*jk-IJvyielen;BetriebsfälIen. läßt sich der Förder- 60 läßt. Dies WirdtehThäufig die Nütförm sein.
5^Ü2 j ^{r Pum}P^e*^{nicht immer} genau einhalten, so Der Flächeninhalt des Nut-Querschnitts soll im

daß der zugehörige Motor entsprechend der Lei- allgemeinen nicht unter etwa 3 ^e/e des Flächeninhalts slungsaufnahme bei geringem Förderstrom verhält- des zugehörigen Seitenkanais-Querschnitts betragen, nismaßtg groß ausgelegt sein muß, auch wenn die weil bei Querschnitten unter etwa 3 % die ge-Purnpe normalerweise nur mit kleineren Leistungen 65 wünschte Wirkung stark nachläßt. Des weiteren ist es im Bereich größerer Förderströme arbeitet und der angebracht, daß der Flächeninhalt des Nut Ouer-Beiricb bei kleinem1 Förderstrom beziehungsweise bei Schnitts 15^fl/o des Flächeninhalts des zugehenden geschlossener Druckseite nur selten auftritt. Seitenkanalquerschnitts nicht überschreitet, weil

Ii

auch in diesem Fall die gewünschte Wirkung nachläßt und sich die durch die Vertiefung bewirkte Vergrößerung des Kanalquerschnitts (Seitenkanal-Querschnitt plus Vertiefungsquerschnitt) in einem höheren Leistungsbedarf niederschlagen könnte, fs ^;st deshalb optimal, wenn der Flächeninhalt des Nut-Querschnitts etwa 3 bis 15 %> des Flächeninhalts des Seitenkanal-Querschnitts beträgt. Für nutähnliche Vertiefungsquerschnitte gilt entsprechendes.

Ferner hat c, sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die senkrecht zur Nutrichtung gemessene Nutbreite etwa ein Zehntel bis ein Drittel der mittleren Querabmessungen (Höhe, Breite) de·. Seitenkanals beträgt.

Vorteilhaft ist es schließlich, wenn die K. ^,ι der

Vertiefungen in der Seitenkanahvandi^a: ..-oglichsl scharfkantig ausgeführt sind. B?· Aus" '=i.ung des den Seitenkanal bildenden Pump"".c*iis als Gußteil ist dies zwar nur begrenzt mop-^h jedoch hl die durch die Kanten bewirkte ϊ · '·· irKung auch bei den unvermeidlichen, geringen Kanicnabrundungen noch ausreichend, die bei Oulii-iisführung unvermeidlii.il sind. Die Ausführung des Vertiefungsgrundes ist für die Leitwirkung ohne Bedeutung.

Fs hat sich herausgestellt, daß die Wirkung der er finiiungsgLiTiäßen Seitenkanal-Veriiefungen am bssk-η i«.· Aenn sie in dem dem Laufrad gegenüberliegt, nden Wandungsteil des Seiknkanals gelegen sind. Das schließt aber nich aus, daß ilcrarige Vertiefungen auch in anderen Seitenkanal-Bereichen plaueii werden können. Da die Wirkung der Vertiefungen nach aller Wahrscheinlichkeit auf ihrer Beeinflussung der ZirLularsir imung im Seitenkanal beruht, ist es vorteilhaft, die Vertiefungen so zu placieren, daß die Strömur jeeinflussenden Kanten s.ch in ienjei ι Querschnittsbercichen des Seitenkanals bc!in-■n, in dc-nen sich die Strnmungslinien der Zirkularsirömung radial (bezogen auf den hypothetischen Strümungsmittclpuiikt des Querschnitts) am stärksten im Waniibereich zusammendrängen. Dies ist meist dort der Fall, wo sich die Seitenkanal-Wandung dem hypothetischen Strömungsmittelpunkl der Zirkularströmung am stärksten nähert Wenn der Seitenkanal beispielsweise im Querschnitt rechteckähnü, ausgeführt ist, wird man die Vertiefungen zweckmäßigerweise in die mittlere Zone der dem ',aufrad gegenüberliegenden längeren Rechteckseite legen.

Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die in der Zeichr-ng dargestellten Ausführungsbeispiele erläu^rt. Darin zeigt

Fig. 1 und2 die Ansicht einer (.!rückseitigen Steuerscheibe von der Laufradseite her gesehen und einen Axialschnitt dieser Steuerscheibe, die Fig. 3 und4, 5 und6, 7 und8, 9 und IO sowie 11

ürru ti. cFiiapicönciiuc Lsäisicituiigcii diiucici Auiführjngsformen,

Fig. 13 und i4 Seilenkanal-Querschnitte zweier weiterer Ausführungsformen, und

Fig, 15 und 16 stellen diagrammatisch die Fürderhöhe beziehungsweise den Leistungsbedarf über der Fördermenge dar.

Auf eine Gesamtdarstellung der Pumpe wurde in der Zeichnung verzichtet, da sie üblicher Art sein kann, wie sie beispielsweise in der deutschen Patentschrift 974 737 veranschaulicht ist. Die Zeichnung und die nachfolgende Erläuterung kann sich daher iiiäf denjenigen Pumpenteil beschränken, der mit den c, fine¹ ngsgcmäßen Eir>->chlungcn ausgestattet ist, nämlich die den Seitenkanal bildende Steuerscheibe. Diese wird gebildet von einer inneren Nabe 1, einem äußeren Flansch 2. der mit entsprechenden Flanschen angrenzender Gehäuseteile dicht zusammenzuspannen ist, und einem dazwischen befindlichen Wandteii 3, welcher den Seitenkanal 4 und den Verdrängerabschnitt 5 bildet, in diesem Wandteii befindet sich ferner die Drucköffnung 6, die das Ende des Seitenkanals (in Umlaufrichtung gesehen) bezeichnet.

Bei den in Fig. 1 bis 12 veranschaulichten Ausführungsformen liegt der Seitenkanal im wesentlichen seitlich des Flügelrades. Ferner ist bei allen diesen Ausführungsbeispielen eine teilrunde beziehungsweise teilovale Querschnittsform des Seitenkanals gewählt. In der Tat ist es im Zusammenhang der Erfindung besonders vorteilhaft, wenn sich der Seitenkanal im wesentlichen seitlich des Flügelrades befindet und/oder wenn er eine Querschnittsgesiait liiit, die der hypothetischen Zirkularströmung weitgehend angepaßt ist; andere Querschnittsformen des Seitenkanals, insbesondere solche, bei denei. sich der Seitenkanal teilweise außerhalb des radialen Bereichs do Flügelrades befindet und bei denen die Quei:.;hnitts-

aj gestalt des Seitenkanals clwa rechteckige Grundform hat, sullen dadurch nicht ausgeschlossen werden. Voraussetzung ist in allen Fällen allerdings, daß die Ausbildung einer Zirkul.irströmung in dem Seitenkanal nicht schon durch seine Querschnitt:, Grundform ausgeschlossen oder stark behindert wird. Beispiele für solche weiteren im Rahmen der Erfindung zulässicen Querschnittsformen zeigen Fig. 13 und 14, wobei der S itenkanal gemäß Fig. 13 eine etwa rechteckige Grundtorm besitzt, während der Seitenkanal nach Fig. 14 mit einem gewissen Teil seiner Querschnittsfläche außerhalb des radialen Bereichs des Lautrades liegt.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 beginnt eine die erfindungigemäße Ausnehmung bildende Nut 8 am Beginn 7 des Seitenkanals und erstreckt sicii ununterbrochen bis zu dessen Ende bei der Drucköffnung 6. Die Nut verläuft im mittleren Bereich des dem Laufrad axial gegenüberliegenden Wandteils des Seitenkanals 4. Die Ny* hat im wesentliehen rechteckigen Querschnitt. Ihre Seitenwände bilden einen etwa rechten Winkel mit den angrenzenden Wandflächen des Seitenkanals. Unter Erhaltung dieses Winkels könnte der Nutgrvnd auch rund ausgeführt sein.

5c Bei dem Ausführungsbeispie! gemäß F i g. 3 und F i g. 4 verläuft eine ähnliche Nut 9 über den größeren Teil der Seitenkanalerstreckung. Der AbstantJ zwischen Seitenkana! eginn 7 und Nutbeginn 10 sowie zwischen Nutende 11 und Seiien!;analende 12

etwa £wi3(.iici! 3G uiiu 90

Diebes Ausfü'i-

rungsbeispiel veranschaulicht ferner, verglichen mit dem der Fig. 1 und2, eine kleine Versetzung der Nut radial nach «i.ßen. Aber auch in diesem FaI! befindet sie jich noch im mittleren Bereich des dem Laufrad gegenüberliegenden Wandungsteils.

Im Ausführungsbeispiei gemäß F i g. 5 und 6 ist eine Mehrzahl von in Umlaufrichtung verlaufenden Nuten hintereinander im initiieren Teil der dem Seitenkanal gegenüberliegenden Seitenkanalwandung

angeordnet. Die Ausführungsfom gemäß Fig. 7' und 8 ist der vorbeschriebenen insofern ähnlich, als gleichfalls eine Mehrzahl von vergleichsweise kurzen Nutstiicken hintereinander in der dem Laufrad ge-

gcnüberliegendcn Scitcnkanalmittc angeordnet ist; jedoch sind die NuLstückc in diesem Fall gegenüber der Umlaufrichtung geneigt, wobei die Neigung des in Umlaufrichtung ersten Nutstücks 13 verhältnismäßig groß ist, nämlich nahezu 90° beträgt, während die Neigung des in Umlaufrichtung letzten Nutsfücks 14 gering ist, nämlich bei etwa 10°. Die Ncigtingi der dazwischen befindlichen Nutstücke liegt innerhalb dieser Winkclbcrciche und nimmt in Umlaufrichtung ab. Abweichend von der dargestelltem Ausfübrunf>sform können die Neigungen sämtlicher Nutstückc gegenüber der Umlaufrichtung gleich sein.

Wie die Fig.9 und 10 zeigen, können die Nutstückc gegenüber der Umlaufrichtung auch im entgegengesetzten Sinn geneigt sein, wobei in diesem Fall die Neigung etwa gleich ist.

Nach Fig. 11 und 12 werden im größeren Erstrekkungsbereich des Seitenkanals zwei Nuten 15 nebeneinander angeordnet. Die Wirkung wird dadurch verstärkt.

Man sieht aus den Ausführungsbeispiclen, daß die erfindungsgemäßen Vertiefungen sehr vielfältige Form allein schon bei der Verwirklichung als Nuten annehmen können. Zahl, Länge, Lage und Richtung der Nuten werden von Fall zu Fall je nach dem Grade der gewünschten Wirkung und der gewünschten Lcistungscharaktcristig gewählt.

Dabei brauchen die Vertiefungen nicht unbedingt ausschließlich in dem dem Laufrad gcgcnübcrliegcn-

den Teil des Scilcnkanals zu liegen, wie Fig. 14 zeigt, in welcher außer einer dem Laufrad gegenüberliegenden Nut 16 noch zwei wehere Nuten 17 und 11 im radial innen bzw. außen befindlichen Wandungsteil des Scilcnkanals angeordnet sind. Für

ίο die Praxis spielen solche Anordnungen jedoch allein schon aus gußtechnischen Gründen eine geringere Rolle.

Fig. 13 veranschaulicht eine Nutausführung, bei der die beiden Nutwände nicht gleich hoch sind, wo

daß sich eine Stufe ergibt, die der in diesem Wandungsteil zu erwartenden Richtung der Zirkularströmung cntgcgcngcrichtct ist.

Die Fig. 15 und 16 veranschaulichen die .üi und ohne die erfindungsgemäßen Vertiefungen crziclbarc

Leistungscharakteristik, wobei in beiden Figuren die mit 0 bezeichneten Kurven den typischen Verlauf ohne erfindungsgemäße Vertiefungen darstellen, während die übrigen Kurven durch die dabei vermerkten Figuren-Nummern den oben erläuterten

»5 Ausführungsformen zugeordnet werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

ι 2 %■ Es ist bekannt (Offenlegungsschrift 1528 822), ^ Patentansnriiche- daß man durch Leitrippen im Seitenkanal die For- £ Patentansprüche. denrharakterisiik der Pumpe derart andern kann, daß -

1. Seitenkanalpumpe mit zum offenen Hügel- die Förderieistungscharakteristik der Pumpe im Be- % rad offenen Seitenkanal, dessen Wandung mehr 5 reich kleiner Förüerstrome abgeflacht wird

oder weniger in Umiaufrichtung verlaufene, die Fs hat sich geze.gt daß diese R.ppen schwer her- M

Zirkularströmung um eine zur Umlaufrichtung zustellen sinJ. Ferner haben sie den Nadneil, daß sie "■

parallele Achse beeinflussende Kanten aufweist, den ircen Seitenkdnai-QuerschniU verengen, so daß '

dadurch gekennzeichnet daß diese ein _Hr«»ßeri-r Scrtenkanal-Querscnnitt enorderlich Kanten von in den Wandungen vorgesehenen io wird der wiederum einen höheren Leistung;-bedarf ,

Vertiefungen gebildet sind. mit sich I rin«t.

2. Seitenkanalpumpe nach Anspruch!, da- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine durch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen von Seitenkanalpumpe zu schaffen, die gleichfalls im Seieiner Nut (8, 9) oder mehreren Nuten (13 14 lenkanal mit Ci-.häu^ckanten zur Beeinflussung der 15) gebildet sind. i₅ Zirkularstromung versehen ist, die aber leichter her- _:

3. Seitenkanalpumpe nach Anspruch I oder 2, zustellen ist und keine höhere Leistung bedingt,
dadurch gekennzeichnet, daß sich die Vertiefun- Die erfir.dungsgemäße Lösung besteht dann, daß » gen über den überwiegenden Teil der Umfangser- die die Zirkulars'römung beeinflussenden Kanten Streckung des Seitenkanals (4) erstrecken. \.-h \u de ο Wnndvnjien vorgesehenen Vertiefungen '

4. Seitenkanalpumpe nach Anspruch 3, da- 20 gi-lxiilet ^:κΐ

durch gekennzeichnet, daß sich die Vertiefungen Wahi.nd ni=.n es mor /ur Beeinflussung der Zir-

über die gesamte Umfangserstreckung des Seiten- ki;!.ir'.ii< murm t ir c:m-<ierlich hielt mittels in den

kanals erstrecken. Stiommusbcmm vorstehender Rippen Leitflachen

5. Seitenkanalpumpe nach einem der Ap- /u hil.l·. π. b. 1u.1i die ι rfindungsgemäße Lösung auf spräche 1 bis4, dadurch gekennzeichnet, daß 35 der I ik.i.-in: d;.'J es i;n Hinblick auf die gemehrere Vertiefungen über die Umfangserstrek- wünschte Beeinflussung der Pumpenkennlinie auskung des Seitenkanals verteilt sii:d. reicht und im übrigen hinsichtlich He/stellung und

6. Seitenkanalpumpe nach einem der An- I.eistunjjsKJ.irl noch vorteilhafter ist. wenn 1 der Sprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß angegebenen Weise nur der ;iuliersie H reich der Zirmehrere Vertiefungen radial nebeneinander im 30 kularstroinunp durch Vertiefungskai vn beeinflußt Seitenkanal angeordnet sind. wird.

7. Seitenkanalpumpe nach einem der An- Die Vertiefungen werden vorteilhafterweisc in der Sprüche 2 bis 6 dadurch gekenizeichnet, daß die Form einer oder mehrerer Nuten ausgebildet, wobei Querschnittsfläche einer Nat ei va 3 bis 15% der sie sich /weckmaßigerweise über den überwiegenden Querschnittsfläche des Seitenkana.s beträgt. 35 Teil der Umfangserstreckung des Seitenkanals, gege-

8. Seitenkanalpumpe nach einem der An- benenfalls sogar über die gesamte Umfangserstreksprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die kung des Seitenkanals erstrecken. Dabei braucht es senkrecht zur Nutnchtung gemessene Nutbreite sich nicht um eine einheitliche, durchgehende Vertieetwa ein Zehntel bis ein Drittel der mittleren fung zu handein, wenngleich eine »olche durchge-Querabmessungen des Seitenkanals beträgt. 40 hende Vertiefung in manchen Fällen vorteilhaft sein

9. Seitenkanalpumpe nach einem der An- mag; es können vielmehr mehrere solche Vcrtiefunsprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die gen über die Umfangserstreckung des Seifenkanats Vertiefungen scharfkantig sind. - verteilt sein.