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Selbstansaugende Flügelradpumpe Die mit einem drehbaren Flügelrad
versehenen Umlaufpumpen werden zur Erzielung einer selbstansaugenden Wirkung als
sog. Wasserringpumpen ausgebildet, bei denen der Wasserring in einem gleichachsig
oder exzentrisch zum Flügelrad angeordneten Kanal umläuft und hierbei die von den
Flügeln des Laufrades gebildeten Zellen mehr oder weniger anfüllt. Bei den bekannten
Pumpen dieser Art ist dieser Kanal für den Wasserring in der Nähe des Außenumfanges
des Flügelrades angeordnet und umschließt die in der Nähe der Nabe liegenden Ein-
und: Austrittsöffnungen der Pumpe. Es ist bekannt, zur Vergrößerung der Förderleistung
diesen in der Nähe des Außenrandes des Flügelrades liegenden Kanal mit mehreren
nach innen gerichteten Abzweigungen zu versehen, durch die das Flügelrad mehrfach
von dem Fördermittel beaufschlagt wird und dieses dadurch einen höheren Druck erhält.
Eine derartige Ausbildung der Pumpe ist aber verhältnismäßig umständlich. Außerdem
erfährt das Wasser an den Wänden dieser nach innen gerichteten Kanäle eine starke
Reibung, wodurch der Wirkungsgrad verringert und die Reibungsverluste erhöht werden.
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Gemäß der Erfindung kann auch ohne diese Abzweigungen eine erhebliche
Drucksteigerung dadurch erzielt werden, daß auf der Innenseite des zur Führung des
Wasserringes dienenden Kanals ein weiterer Kanal in der Wandung des Pumpengehäuses
angebracht wird, der durch einen parallel zu seinen Begrenzungswänden verlaufenden
und an der dem Flügelrad zugewendeten Seitenwand angeordneten Steg in zwei einzelne
Kanäle unterteilt wird. Dieser Kanal liegt zwischen der Ein- und Austrittsöffnung
der Pumpe, ohne mit diesem aber in unmittelbarer Verbindung zu stehen. Das durch
die Eintrittsöffnung in die Zellen des Laufrades eintretende Wasser gelangt durch
dessen Drehung zunächst an die Innenseite des in den Kanal angeordneten Steges.
Unter dem Einfluß der Fliehkraft fließt es nach außen und gelangt in den äußeren
Teil des Kanals, von wo es durch die Drehung des Laufrades in tangentialer Richtung
weiterbewegt wird. Unter dem Einfluß der Fliehkraft hat das Wasser in dem äußeren
Teildes Kanals einen höheren Druck als in dem inneren Teil des Kanals. Das Wasser
hat stets das Bestreben, nach der Stelle niederen Druckes zu fließen und wird also
wieder in den inneren Kanal gelangen, wenn dafür Sorge getragen wird, daß die Verbindung
zwischen dem inneren und äußeren Kanalteil einen genügend weiten Querschnitt hat.
Von dem inneren Kanal wird dann das in die Zellen des Laufrades eintretende Wasser
in den äußeren Kanalteil gefördert. Dieser Vorgang wiederholt sich mehrfach, wobei
das Wasser durch das umlaufende Flügelrad dauernd einen neuen Impuls und dadurch
eine beträchtliche Drucksteigerung erfährt, bis es in die Austrittsöffnung gelangt.
Ein Teil des Wassers gelangt hierbei in den am Außenumfang des
Flügelrades
befindlichen Kanal und bildet in diesem einen umlaufenden Wasserring, der das Ansaugen
und Fördern der Luft bewirkt und dadurch die Pumpe selbstansaugend macht.
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In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung
dargestellt. Fig. i zeigt einen Längsschnitt nach der Ebene A-B der Fig. 2. In dem
Gehäuse i i ist die Welle 12 gelagert, auf deren Ende das Flügelrad 13 ünverdrehbar
befestigt ist. Das Flügelrad 13 läuft zwischen der mit der Einlaßöffnung 14 und
der Auslaßöffnung 15 für die geförderte Flüssigkeit und der in der Nähe der Nabe
liegenden Austrittsöffnung 16 für die geförderte Luft versehenen Seitenwand 17 des
Gehäuses i i und einer Scheibe 18, die durch den Gehäusedeckel 19 nach außen abgeschlossen
ist. Die Steuerscheibe 18,. die in Fig. 2 in der Ansicht von links und in Fig. 3
in der Ansicht von rechts gesehen dargestellt ist, enthält einen breiten Kanal 2o,
-in dem an der dem Flügelrad 13 zugewendeten Seite ein parallel zu den seitlichen
Begrenzungswänden des Kanals 2o verlaufender Steg 21 angeordnet ist. Durch diesen
Steg wird der Kanal 20 in einen äußeren Teil 22 und einen inneren, etwas breiteren
Teil 23
unterteilt. Die Enden des Kanals 2o laufen spitz zu, so daß auf der
einen Seite das Ende des äußeren Kanals 22 und auf der anderen Seite das Ende des
inneren Kanals 23 über den anderen Kanalteil hinausragt. In der Steuerscheibe 1S
ist ein zweiter Kanal 24 angeordnet, der, wie Fig. 3 zeigt, den inneren Kanal 2o
umschließt und auf dem größten Teil seiner Länge konzentrisch zur Welle 12 verläuft.
Die beiden Enden des Kanals 24 sind sichelförmig ausgebildet und durch einen Ansatz
25 der Steuerscheibe 1ä voneinander getrennt, so daß der beim Umlauf des Flügelrades
in den Kanal 24 entstehende Wasserring an der Stelle 25 in die Zellen des Laufrades
gedrückt wird und die in den Zellen enthaltende Luft in die Öffnungen 16 nach außen
fördert.
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Die durch den Kanal 2o und den Steg 21 hervorgerufene Wirkung soll
an Hand der Fig. 3 näher erläutert werden. Auf das durch die Eintrittsöffnung 14
in eine Zelle des Laufrades 13 eintretende Wasser wirkt einerseits in Richtung des
Pfeiles F die Fliehkraft in radialer Richtung und anderseits in Richtung des Pfeiles
U die durch Drehung des Laufrades in tangentialer Richtung wirkende Kraft. Beide
Kräfte setzen sich zu einer Resultierenden R zusammen, und das Wasserteilchen führt
die der Kraft R entsprechende Bewegung aus, wobei sie in den äußeren Kanalteil 2:2
gelangt. Durch das Umlaufen des Flügelrades wird nun in der Nähe der Nabe, also
in den Kanalteil 23, ein kleinerer Druck erzeugt als am Randumfang in den Kanalteil
22. Das Wasserteilchen wird also in Richtung des Pfeiles nach der Stelle geringeren
Druckes, also nach dem inneren Kanalteil 23, fließen. Hier wird es wieder von dem
Flügel des Laufrades erfaßt und in den äußeren Kanal 22 gedrückt, wobei es eine
erhebliche Drucksteigerung erfährt. Dieser Vorgang wiederholt sich mehrere Male,
wobei das Wasser in Richtung der eingezeichneten Linie schließlich zur Austrittsöffnung
15 gelangt.
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Dieser Vorgang tritt nur beim normalen Betrieb auf, wenn die Pumpe
entlüftet ist und Wasser fördert. Solange noch Luft in der Leitung ist, wird diese
durch den sich im Kanal 2.4 bildenden Wasserring angesaugt und durch die Öffnung
16 nach außen gestoßen.
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Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Kanal2o von
dem zur Führung des Wasserringes dienenden Kana124 getrennt. Es können auch beide
Kanäle unmittelbar ineinander übergehen, wie dies in Fig. 4 und 5 dargestellt ist.
Hier hängt der zur Führung des Wasserringes dienende Kanal 24 mit dem durch den
Steg 21 versehenenKana12ounmittelbar zusammen, so daß hierbei der zum Ansaugen dienende
Wasserring bei normalem Betrieb ebenfalls mit zur Förderung herangezogen wird. Gegenüber
der Ausführungsform der Fig. i bis 3 weist diese zweite Ausführungsform noch den
Unterschied auf, daß der Steg eine größere Breite hat. Die übrige Ausbildung entspricht
dem ersten Ausführungsbeispiel.