DE966006C - Fluessigkeitsring-Gaspumpe - Google Patents

Fluessigkeitsring-Gaspumpe

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Publication number
DE966006C
DE966006C DEN5089A DEN0005089A DE966006C DE 966006 C DE966006 C DE 966006C DE N5089 A DEN5089 A DE N5089A DE N0005089 A DEN0005089 A DE N0005089A DE 966006 C DE966006 C DE 966006C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sickle
liquid ring
impeller
gas pump
liquid
Prior art date
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Expired
Application number
DEN5089A
Other languages
English (en)
Inventor
Harold Eugene Adams
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nash Engineering Co
Original Assignee
Nash Engineering Co
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Filing date
Publication date
Application filed by Nash Engineering Co filed Critical Nash Engineering Co
Application granted granted Critical
Publication of DE966006C publication Critical patent/DE966006C/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C19/00Rotary-piston pumps with fluid ring or the like, specially adapted for elastic fluids

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

  • Flüssigkeitsring-Gaspumpe Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsring-Gaspumpe mit innerhalb des Schaufelkranzes in einer Kegelfläche angeordneten Ein- und Auslaßöffnungen und mit mehreren am Laufradumfang verteilten, im Gehäuse sichelfürmig ausgebauchten Arbeitsräumen. Bei den bekannten Pumpen dieser Art dient ein Flüssigkeitsring als Pumporgan; dieser Ring wird durch die Schaufeln des Laufrades angetrieben, das sich in einer exzentrisch angeordneten Pumpenkammer dreht. Durch die Schaufeln wird das Laufrad in einzelne Zellen unterteilt, die nach außen und innen offen sind. Die Ausstoßkrümmung der im Gehäuse angeordneten Sichelräume ist dabei bei den bisherigen Vorrichtungen von der Ansaugkrümmung des anschließenden Sichelraum-es durch eine Bogenlänge getrennt, die meist mindestens so breit ist, wie die äußere Bogenlänge einer Laufradzelle, so daß jeder Sichelraum von dem nächsten immer durch mindestens eine Schaufel getrennt wird. Bei Verwendung von zwanzig Schaufeln bedeutet dies je nach der Stärke der Schaufeln einen Bogen von 15 bis 18' für jeden Steg, d.h. bei Anordnung von zwei Sichelräumen insgesamt einen Verlust von 3o bis 36' für jede Umdrehung, während deren keine nützliche Arbeit von der Pumpe geleistet wird. Dies entspricht einem Verlust von 8 bis io% des im Gehäuse verfügbaren Arbeitsraumes. Erfindungsgemäß werden die Sichelräume bei den Flüssigkeitsring-Gaspumpen derart gestaltet, daß die Außenkontur der Sicheln kreisför-mig ist und daß die Sicheln in ihren Spitzen einander berühren. Es fallen also die Stege zwischen den Spitzen der Sichelräume weg. Diese,Bauart hat sich in ihrer Wirkungsweise als besonders vorteilhaft erwiesen. Die Kompressionsleistung der Pumpen ist bei gegebener Laufradgröße hierbei erheblich größer, wodurch die Pumpen, wenn sie als Vakuumpumpen arbeiten, einen größeren Unterdruck und bei Benutzung als Kompressoren einen höheren Überdruck erzeugen. Außerdem kann hierbei bei einem bestimmten Druckverhältnis eine größere Gasmenge gefördert werden. Ferner ermöglicht der Wegfall der Stege längere Ansaug-und Auslaßperioden der Pumpen durch Vergrößgrung der Winkelausdehnung der Ein- und Auslaßöffnungen. In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pumpe dargestellt. In dieser Zeichnung bedeutet Fig. i eine teilweise im Schnitt gezeigte Seitenansicht einer Pumpe nach der Erfindung, Fig. 2, ein-en Schnitt nach Linie 2-2 der Fig. i in Pfeilrichtung gesehen, .Fig. 3 einen Schnitt durch einen Teil eines Pumpengehäuses nach Linie 3-3 der Fig. -- in Pfeilrichtung gesehen.
  • In der gezeigten Pumpe bildet das von Füßen 2 getragene Gehäuse i die Wandting der zwei Pumpenkammern, in denen das Laufrad 3 sich dreht. Das Gehäuse i besitzt einen sich einwärts erstrekkenden Flansch 4, der mit der in der gleichen Querebene liegenden Zwischenwand 5 des Laufrades 3 das Gehäuse in zwei getrennte Pumpenkammern teilt, die gleichartig ausgebildet sind.
  • Das Laufrad 3 ist mit seiner Nabe 6 auf der Antriebswelle 7 verkeilt. Die Welle 7 liegt in den auf den Konsolen 9 sitzenden Lagern 8. Die Konsolen 9 sind durch (nicht gezeigte) Schrauben an den zugehörigen Deckeln ii befestigt, während diese selbst durch (nicht gezeigte) Bolzen und Muttern am Gehäuse i befestigt sind.
  • Mit Durchlässen versehene Konen 14 bilden die innere Begrenzung der betreffenden Pumpenkamme n; sie sind mit Einlaß- und Auslaßöffnungen 15 und 16 versehen, durch welche Gas in die Kammern gesaugt bzw. aus diesen ausgestoßen wird.- Die Konen 14 erstrecken sich durch die Deckel ii und besitzen Flansche 17, durch die sie mittels (nicht gezeigter) Schrauben an jenen befestigt sind. Die Konen 4 sind mit Einlaß- und Auslaßkanälen 41 und 42 versehen, die mit den entsprechenden Einlaß- und Auslaßkanälen 43 und 44 in den Dekkeln ii verbunden sind.
  • Die üblichen Gehäuse weisen zwischen den Außenkonturen der einzelnen Sicheln Stege mit zylindrischer Bohrung vom Laufraddurchmesser auf, deren Breite größer als die äußere Bogenlänge einer Laufradzelle ist.
  • Bei der Erfindung ist dagegen, wie Fig. z zeigt, die Stegbohrung vollständig weggefallen. Der obere Sichelraum ig hat eine zylindrische Fläche 2o, deren Achse 21 um eine mit 0 a bezeichnete Strecke parallel zur Achse 18 versetzt und deren Radius.R ist.
  • Der untere Sichelraum 2:2 hat eine zylindrische Fläche 23, deren Achse:24 zur Achse 18 ebenfalls parallel um die Strecke Oa versetzt ist. Die Fläche 23 hat den gleichen Radius R wie die Fläche 2o des oberen Sichelraums ig. Die Flächen 20 und 23 schneiden sich in geraden Linien 25, 26, die zueinander und zur Achse 18 parallel sind und auf der Umlaufbahn der I#auf radschaufeln 27 liegen.
  • Bei Betrachtung der in Fig.:2 gezeigten Zelle 28, die gerade dabei ist, den Rand 25 zu überqueren, ist zu erkennen, daß die Auswärtsbewegung der Flüssigkeit schon begonnen hat, trotzdem die Zelle immer noch in Verbindung mit der Auslaßöffnung 16 steht. Obgleich hierdurch eine vorzeitige Wiederentspannung des im inneren Ende der Zelle verbliebenen Gases gegen Ende der Kompressionsperiode möglich erscheint, so ist der tatsächlich entstehende Kompressions- und Wirkungsgradverlust doch außerordentlich gering, wenn überhaupt vorhanden.
  • Beim Betrieb einer derartigen Pumpe ist stets die Möglichkeit eines Verlustes von Flüssigkeit durch die Auslaßöffnungen vorhanden, und es muß daher ständig Flüssigkeit in die Pumpenkammer nachgefüllt werden. Der Verlust von Flüssigkeit beginnt schon beim Überqueren der Ausstoßkrümmung durch die Zellen und setzt sich gewöhnlich auch noch beim Überqueren des Steges durch die Zelle fort. Die Folge ist, daß bei den üblichen Pumpen die inneren Enden der Zellen, wo der Konus am kleinsten ist, recht ungenügend mit Flüssigkeit gefüllt sind und infolgedessen auch nicht alles in der Zelle vorhandene Gas ausgestoßen wird. Hierdurch wird das Kompressions-' verhältnis verkleinert. Wird aber die Neigung der Flüssigkeit, nach innen zu strömen, später in der Ausstoßkrümmung umgekehrt, und zwar zeitig genug, um ein Auslaufen der Flüssigkeit zu unterbinden, so wird durchschnittlich eine größere Menge Flüssigkeit in der Zelle zurückgehalten, und das Kompressionsverhältnis erfährt infolge dieser Umkehrung keine wesentlicheVerkleinerung. Der Vorteil des Weglassens der Stege besteht darin, daß diese Pumpen vor allem Schnelligkeitsmaschinen sind, also mit kinetischer Energie arbeiten. Kinetische. Energie wird in dem Flüssigkeitsring, durch die Fliehkraft erzeugt,.die während der Saugperiode im Sichelraum auftritt, und diese kinetische Energie wird während der Ausstoßperiode in die Laufradzelle zurückgeworfen zum Komprimieren und Ausstoßen des Gases, das während der Sangperiode in der Zelle festgehalten wurde.
  • Bei Beendigung des Ausstoßes des komprimierten Gases ist auch fast alle im Flüssigkeitsring vorhandene überschüssige kinetische Energie verbraucht, so daß es notwendig wird, diese Energie sofort wieder aufzubauen. Die Umkehrung der Richtung der Flüssigkeit kann sofort beginnen, ohne daß die Gefahr besteht, daß die Abdichtung von einem Sichelraum zum anderen vorzeitig verlorengeht. Dies entspricht den Tatsachen, da die kinetische Energie verbraucht ist, und auch deshalb, weil das natürliche Beharrungsvermögen der Flüssigkeitsmasse ein sofortiges allgemeines Ausweichen der bereits in schneller Drehbewegung befindlichen Masse ausschließt.
  • Infolge der nun erweiterten Betriebsgrenzen und des dadurch vergrößerten Arbeitsraumes können auch die Einlaß- und Auslaßöffnungen 15 und 16 vergrößert werden. Wie gezeigt ist, kann die Saugkrümmung eines Sichelraumes von der Auslaßöffnung des vorhergehenden Sichelraumes durch eine Strecke getrennt werden, die kürzer ist als die äußere Bogenlänge einer Laufradzelle. Ebenso kann die Auslaßkrümmung eines Sichelraumes von der Einlaßöffnung des folgenden Sichelraumes durch-eine Strecke getrennt werden, die kürzer ist als die äußere Bogenlänge einer Laufradzelle.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH: Flüssigkeitsring-Gaspumpe mit innerhalb des Schaufelkranzes in einer Kegelfläche angeordneten Ein- und Auslaßöffnungen und mit mehreren am Laufradumfang verteilten sichelförmigen Arbeitsräumen, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkontur der Sicheln kreisförmig ist und daß die Sicheln in ihren Spitzen einander berühren. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 581 822, 435 368; britische Patentschrift Nr. Il 378 v. J. 1905.
DEN5089A 1951-02-15 1952-02-15 Fluessigkeitsring-Gaspumpe Expired DE966006C (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US966006XA 1951-02-15 1951-02-15

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Publication Number Publication Date
DE966006C true DE966006C (de) 1957-07-04

Family

ID=22258135

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEN5089A Expired DE966006C (de) 1951-02-15 1952-02-15 Fluessigkeitsring-Gaspumpe

Country Status (1)

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DE (1) DE966006C (de)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB190511378A (en) * 1905-05-31 1906-04-12 James Atkinson Improvements in Rotary Pumps and Motors.
DE435368C (de) * 1926-10-13 Siemens Schuckertwerke G M B H Pumpe, bei der ein Schaufelrad mit einer Hilfsfluessigkeit in einem innen ovalen Gehaeuse kreist
DE581822C (de) * 1931-12-24 1933-08-03 Johannes Mania Fluegelradpumpe mit kreisender Hilfsfluessigkeit, die in einem Kanal von veraenderlicher radialer Hoehe und axialer Breite gefuehrt ist

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE435368C (de) * 1926-10-13 Siemens Schuckertwerke G M B H Pumpe, bei der ein Schaufelrad mit einer Hilfsfluessigkeit in einem innen ovalen Gehaeuse kreist
GB190511378A (en) * 1905-05-31 1906-04-12 James Atkinson Improvements in Rotary Pumps and Motors.
DE581822C (de) * 1931-12-24 1933-08-03 Johannes Mania Fluegelradpumpe mit kreisender Hilfsfluessigkeit, die in einem Kanal von veraenderlicher radialer Hoehe und axialer Breite gefuehrt ist

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