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Vorrichtung zur Erzeugung und Förderung von Luftschaum mittels einer
Kreiselpumpe Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung und Förderung
von Luftschaum mittels einer Kreiselpumpe, bei der wenigstens einer der zur Schaumbildung
erforderlichen Bestandteile (schaumbildende Flüssigkeit und Luft) angesaugt wird
und allen Bestandteilen wenigstens ein Teil der zur Schaumbildung und -förderung
notwendigen Beschleunigung durch die Schleuderwirkung erteilt wird.
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Bei einer bekannten Vorrichtung dieserArt zur Erzeugung und Förderung
von Luftschaum mittels einer Kreiselpumpe ist ein doppelseitiges Schleuderrad vorgesehen,
welches auf beiden Seiten mit je einem Schaufelkranz ausgebildet ist und der eine
Schaufelkranz durch eine Gehäuseöffnung die Außenluft ansaugt, während die mit dem
anderen Schaufelkranz versehene Seite mit einem Rohr in Verbindung steht, durch
welches die schaumbildende Flüssigkeit angesaugt wird.
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Unter der Schleuderwirkung der Schaufelkränze findet die Ansaugung
und innige Vermischung.der Luft mit der schaumbildenden Flüssigkeit am Umfang des
Pumpengehäuses statt, und der gebildete Schaum wird durch einen Stutzen nach außen
geleitet.
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Bei der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung sind dagegen einzelne
Laufradzellen vorgesehen und jede Laufradzelle ist als schaumbildendes Strahlrohr
ausgebildet, dessen Strahldüse von der Mitte der Pumpe nach außen gerichtet ist,
so daß durch den austretenden Strahl der durch die Pumpeühohlwelle zugefiihrten
schaumbildenden Flüssigkeit Luft durch in der Pumpenmitte angebrachte tSffnungen
angesaugt wird, wodurch der Luftschaum in der rohrförmigen Laufradzelle erzeugt
und durch die Schleuderwirkung unter Druck gebracht wird. Auch kann dem schaumerzeugenden
und -fördernden Laufrad ein oder mehrere die Flüssigkeit ansaugende und in die schaumerzeugenden
Düsen fördernde Laufräder vorgeschaltet sein. Außerdem können alle Laufräder auf
einer gemeinsamen Welle hintereinander angeordnet sein. Das Laufrad kann ferner
das bzw. das letzte Flüssigkeit fördernde Laufrad gleichmittig umgeben, so daß die
Flüssigkeit ohne einen sie gegen die Wellenachse rückführenden Leitapparat unmittelbar
in
das schaumerzeugende Laufrad übertritt. Bei Betrieb mit Druckwasser kann das Druckwasser
über die Hohlnabe des schaumerzeugenden und -fördernden Laufrades unmittelbar dessen
Düsen zugeführt werden, wobei das schaumerzeugende und -fördernde Laufrad durch
einen Zweig des Druckwassers mittels eines Löffelrades o.dgl. angetrieben werden
kann. Auch kann der Schaumbildner durch besondere Düsen den Wasserstrahlen an den
Austrittsdüsen zugemischt werden. Schließlich kann die Förderung des Schaumbildners
durch Saugstrahlwirkung der Wasserstrahlen erfolgen.
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Die neue Vorrichtung hat den Vorteil, daß allen Schaumbestandteilen
und dem erzeugten Schaum eine erhebliche Beschleunigung erteilt werden kann, so
daß der Schaum in einem Schlauch auch größere Widerstände überwinden oder aber mit
einem geeigneten Strahlrohr verhältnismäßig weit geworfen werden kann. Auch kann
durch Erhöhung der Drehzahl die Schleuderwirkung gesteigert und so die dem Schaum
mitgeteilte Energie erhöht werden. Außerdem kann eine Erhöhung der Schleuderwirkung
durch größere Laufräder erreicht werden.
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Auf der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
dargestellt.
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Abb. I zeigt einen Achsschnitt und Abb. 2 einen Schnitt senkrecht
zur Achse einer durch einen nicht dargestellten Motor beliebiger Art angetriebenen
Luftschaumpumpe gemäß der Erfindung.
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Abb. 3 und 4 zeigen je ein anderes Ausführungsbeispiel der neuen
Vorrichtung.
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Die Welle I, die an dem einen Ende mittels der Kupplung 2 mit dem
Antriebsmotor verbunden ist, ist an dem anderen Ende im Saugstutzen 4 des Gehäuses
3 mittels des Lagers 5 gelagert, das durch Stege 6 getragen wird, so daß der Wasserdurchtritt
nicht gehindert wird. An denStutzen4 ist der Saugschlauch7 angeschlossen. Auf der
Welle 1 sitzt das Laufrad s einer saugenden Schleuderpumpe. Diese kann natürlich
auch mehrstufig sein. Zum An laufen können beliebige an sich bekannte, hier nicht
dargestellte Einrichtungen vorgesehen sein, z. B. ein Behälter zum Füllen der mit
einem Fußventil ausgestatteten Saugleitung und des Laufrades, eine Wasserringpumpe,
eine Kolbenluftpumpe u. dgl. Mittel. Das PumpenlaufradS fördert über dieLeitkanäleg
in die hohlringförmige Nahe 10 der Luftschaumpumpe. Die Hohlnabe 10 läuft mit entsprechender
Dichtung in dem eingezogenen Halsteil I I des Gehäuses 3. Am Übertritt aus dem Halsteil
II in die Hohlnabe 10 ist ein Drehschieber I2 vorgesehen, mit dem der Wasserübertritt
in die Hohlnabe abgesperrt werden kann, wenn mittels der Pumpe über das zu diesem
Zwecke vorgesehene Ventil 13 lediglich Wasser gefördert werden soll. Soll Luftschaum
erzeugt werden, so kann das Schaummittel dem Wasser an einer geeigneten Stelle hinter
dem Laufrad 8 zugesetzt werden.
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Auf der Hohlnabe 10 (Abb. I und 2) sitzen Düsen 14, die entweder
das mit dem Schaum mittel versetzte Wasser ausspritzen oder durch je eine besondere,
auf jeder Wasserdüse I4 sitzende Saugdüse 15 den Schaumbilduer ansaugen und mit
dem Wasserstrahl der Düse I4 vermischen. Der Hohlraum der Düsen 15 steht durch Leitung
27 in Verbindung mit einer Achsenbohrung 28, in welche der flüssige Schaumbildner
durch eine mit Ventil 29 regelbare Zufuhrleitung 30 eintritt.
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Die Schaumbildung erfolgt durch Anbau gung von Luft durch die einzelnen
Wasser strahlen der Düsen 14, I5, indem die den Schaumbilduer enthaltende Flüssigkeit
infolge der verminderten Oberflächenspannung fein zerstäubt wird und mit der in
jeder Zelle angesaugten Luft Schaum bildet. Es können Hilfsmittel bekannter Art
in der Zelle zur Anwendung gelangen, falls man die Schaums bildung noch besonders
steigern oder bessern vill.
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Der Luftschaum wird in die als Zellen eines Schleuderrades ausgebildeten
Schaumdüsen 16 gefördert, die selbst wieder durch entspre chende Einschnürung an
der Mündungsstelle der Düse 15 als Luft saugende Düse ausgebildet sind. Die Luft
tritt durch die ringförmig angeordneten Öffnungen I7 in das das Düsenrad umgebende
Gehäuses und durch die Öffnungen 19 in den mittleren Teil der Düsen 16. Die Öffnungen
I7 können durch denDrehe schieber 20 geschlossen werden, um nicht. falls die Pumpe
S lediglich Wasser fördert. durch Ansaugen von Luft einen nicht erforderlichen Leistungsaufwand
zu verursachen.
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Der ausgeschleuderte Luftschaum gelangt über das Spiralgehäuse 21
in den Stutzen 22 und von dort in die Schaumleitung bzw. unmittelbar in das Wurfrohr.
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Das in Abb. 3 im Achsschnitt dargestellte Ausführungsbeispiel, deren
entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen wie in Abb. I und 2 bezeichnet
sind, unterscheidet sich von der beschriebenen Ausführung dadurch, daß das schaumerzeugende
und -fördernde Laufrad das Flüssigkeit fördernde Laufrad gleichmittig umgibt. Ist
die Flüssigkeitspumpe mehrstufig, so umgibt das schaumerzeugende und -fördernde
Laufrad die letzte Stufe der Flüssigkeitspumpe. Die Laufradzellen 8 der in Abb.
3 dargestellten einstufigen Flüssigkeitspumpe fördern unmittelbar. also ohne zwischengeschaltetes
Leitrad, über
den Ringkanal 23 in die Düsen 14. Die schaumerzeugende
und -fördernde Einrichtung I5, I6, I7, 18, 2I, 22 sowie 27 bis 30 ist sinngleich,
wie in Abb. I und 2 dargestellt.
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Die Anordnung, die am Platze ist, wenn auf eine Wasserförderung allein
kein Wert gelegt wird, vereinfacht den Bau durch den Entfall des Leitapparates und
durch die Verkürzung der Baulänge wesentlich.
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Wenn Druckwasser zur Verfügung steht, dient z. B. die in Abb. 4 im
Achsenschnitt dargestellte Ausführung. Das Druckwasser wird durch den Stutzen 4
unmittelbar, also ohne die Wasserpumpe, der Hohlnabe 10 zugeführt. Der schaumerzeugende
Teil der Pumpe ist sinngleich, wie in Abb. I dargestellt, ausgeführt. Zum Antriebe
kann eine Löffelradturbine (Peltonrad) 24 dienen, die ihr Wasser von einer Zweigleitung
der Druckwasserleitung über die Düse 25 erhält. Dieses Wasser wird nach Arbeitsleistung
durch den Stutzen 26 abgeführt. Statt der Turbine kann natürlich auch ein Elektromotor,
eine kleine Verbrennungskraftmaschine o. dgl. zum Antriebe des schaumbildenden Düsenrades
verwendet werden. Das Schaummittel kann dem Druckwasser auch durch eine kleine Kapselpumpe
(nicht dargestellt) o. dgl. zugeführt werden.