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Selbstansaugende Umlaufpumpe DieErfindungbetrifft eine selbstansaugendeUmlaufpumpe
mit sternförmigem Flügelrad, einem sich über einen großen Sektor erstreckenden Wasserförderseitenkanal
mit bis zu seiner Übergangsöffnung in den Druckraum gleichbleibendem Querschnitt
und einem sich in der Nähe der übergangsöffnung an den äußeren Teil des Wasserförderseitenkanals
anschließenden und sich über einen kleinen Sektor erstreckenden Entlüftungsseitenkanal.
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Bei bekannten Pumpen dieser Bauart wurde es für notwendig erachtet,
den Entlüftungsseitenkanal des Entlüftungssektors vom Seitenkanal des Wasserfördersektors
völlig zu trennen und dem Entlüftungsseitenkanal vom Druckraum her durch eine besondere
Öffnung im Bereich der Nabe ständig die erforderlicheBetriebsflüssigkeitzuzuführen.
Trotz günstiger, d. h. konzentrischer Ausbildung des Wasserförderseitenkanals haben
diese Ausführungen gewisse Nachteile.
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Einmal wird durch die völlige Trennung der Sektoren der Entlüftungssektor
verhältnismäßig groß und damit die wirksame Länge des Wasserförderseitenkanals verringert,
was zu einer Einbuße an Förderhöhe führt, und zum anderen wird durch die starke
mehrmalige Umlenkung der Flüssigkeit zum Entlüftungsseitenkanal des Entlüftungssektors
der Wirkungsgrad ungünstig beeinflußt.
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Bei anderen Bauarten schließt sich an den Wasserförderseitenkanal
des Wasserfördersektors der Entlüftungsseitenkanal des Entlüftungssektors unmittelbar
an, wodurch dieser erheblich verkleinert werden kann. Es sind Pumpenausführungen
dieser Art bekannt, bei denen der Entlüftungsseitenkanal
am äußeren
Teil des Wasserförderseitenkanals abgezweigt ist und der Wasserförderseitenkanal
die Wirkung des Entlüftungsseitenkanals untcrstützt, indem die Wasseraustrittsöffnung
in radialer Richtung nach innen verlegt wurde. Durch diese Lage der Wasseraustrittsöffnung
werden wegen der hierdurch notwendig gewordenen Umbiegung des Seitenkanalendes in
Richtung auf die Wasseraustrittsöffnung und die dadurch bedingte Bewegung des Wassers
entgegen der Fliehkraftwirkung Verluste verursacht, die sich ungünstig auf den Wirkungsgrad
auswirken.
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Gegenstand eines älteren Patents ist eine Kreiselpumpe mit seitlich
liegendem Wasserförderseitenkanal und anschließendem Entlüftungssektor, wobei der
Abzweig des Entlüftungsseitenkanals auf kleinerem Radius liegt als der Austritt
des Flüssigkeitsstromes aus dem Wasserförderseitenkanal. Eine solche Ausführungsform
ist jedoch ungünstig wegen der geringeren Energie der im Entlüftungsseitenkanal
strömenden Flüssigkeit. Die Umfangsgeschwindigkeit der Flüssigkeit an dieser Stelle
ist, wie leicht einzusehen, geringer als am äußeren Umfang des Flügelrades.
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Bei einer Pumpe nach einem anderen älteren Patent ist zwischen dem
nach dem Seitenkanalprinzip arbeitenden Wasserfördersektor und dem ebenfalls nach
dem Seitenkanalprinzip arbeitenden Entlüftungssektor ein besonderer, gegen das Flügelrad
hin geschlossener Verbindungskanal vorgesehen. Durch diesen geschlossenen Verbindungskanal
wird Flüssigkeit vom Wasserförderseitenkanal in den Entlüftungsseitenkanal geleitet,
jedoch dieRingwirbelströmung des Seitenkanals unterbrochen. Sie muß im Entlüftungsseitenkanal
neu aufgebaut werden. Die Unterbrechung der Ringwirbelströmung verursacht Verluste
bzw. ihr erneuter Aufbau verbraucht Energie und bedingt damit einen erhöhten Leistungsbedarf
der Pumpe. Der erforderliche Neuaufbau dieser Ringwirbelströmung macht außerdem
einen langen Entlüftungsseitenkanal erforderlich.
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Erfindungsgemäß ist die mit den eingangs erwähnten Merkmalen versehene
Umlaufpumpe dadurch gekennzeichnet, daß bei konzentrischer innerer und äußerer Begrenzung
des Wasserförderseitenkanals bis zu der Übergangsöffnung und bei Anschluß des Entlüftungsseitenkanals
in unmittelbarer Fortsetzung des Wasserförderseitenkanals an den äußeren Teil des
Endquerschnitts des letzteren der Entlüftungsseitenkanal auf seiner ganzen Länge
zum Flügelrad hin offen ist.
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Eine solche Anordnung gestattet es, den Entlüftungssektor sehr kurz
zu halten, da die Flüssigkeit zum Teil vom Wasserförderseitenkanal direkt in den
Entlüftungsseitenkanal ohne Unterbrechung überströmt. Außerdem kann der Flüssigkeitshauptstrom
den Wasserförderseitenkanal in Umlaufrichtung verlassen, ohne daß er entgegen der
Fliehkraftrichtung zur Flügelradnabe hin umgelenkt wird.
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Der Entlüftungskanal kann bei einer solchen Anordnung, unabhängig
vom Wasserförderseitenkanal, für die Erreichung einer bestmöglichen Luftleistung
ausgebildet werden, da er auf die Wasserförderung keinen Einfluß ausübt. Es ist
dadurch möglich, Pumpen gemäß der Erfindung für wesentlich größere Leistungen auszuführen
als bisher, denn zur Erreichung größerer Fördermengen ist es notwendig, den Anfangsquerschnitt
des Entlüftungsseitenkanals größer auszuführen, um auch entsprechend große Luftleistungen
zu erreichen. Das ist aber nach der Erfindung ohne weiteres möglich, denn ein größerer
Anfangsquerschnitt des Entlüftungsseitenkanals stört den Austrittsquerschnitt des
Seitenkanals nicht.
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Durch die direkte Überströmung der Flüssigkeit vom Wasserförder- in
den Entlüftungsseitenkanal wird die Betriebsflüssigkeit dem Entlüftungsseitenkanal
außerdem unmittelbar mit dem Druck zugeführt, der erforderlich ist, um die Luft
aus dem Flügelrad nach der Druckseite zu drücken.
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In dem Entlüftungssektor ist also nur die Arbeit aufzubringen, die
für den Eintritt der Betriebsflüssigkeit in das Flügelrad erforderlich ist, um die
Luft durch die Luftaustrittsöffnung nach der Druckseite hinauszuschieben, so daß
der Kraftaufwand für die Entlüftung denkbar gering ist, wodurch sich eine Erhöhung
des Gesamtwirkungsgrades der Pumpe ergibt.
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Es war bisher üblich, den Entlüftungskanal entweder mit gleicher radialer
Breite oder so auszuführen, daß sich seine Breite nach dem Auslauf zu vermindert
oder sich abschnittweise verbreitert. Im Gegensatz dazu ist es ein weiteres Merkmal
der Erfindung, daß der Entlüftungsseitenkanal vom Kanalbeginn bis zu seinem Auslauf
ständig breiter wird. Durch eine derartige Ausführung des Entlüftungsseitenkanals
wird der Eintritt des Wassers in das Flügelrad erleichtert und damit eine weitere
Verbesserung erzielt.
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Um im Wasserförderseitenkanal Querschnittverengungen und damit Verluste
zu vermeiden, ist es günstig, den Auslauf dieses Seitenkanals düsenartig zu erweitern.
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Zusammenfassend zeigt sich die günstige Wirkung der Erfindung darin,
daß gegenüber den bisherigen Ausführungen eine erhebliche Verbesserung der Leistung
und des Wirkungsgrades erzielt und gleichzeitig die Luftleistung und damit das Ansaugevermögen
erheblich erhöht wird.
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In der Zeichnung sind Ausführungsformen einer selbstansaugenden Umlaufpumpe
nach der Erfindung beispielsweise dargestellt.
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Fig. i ist ein Schnitt nach Linie A-B von Fig. 2; Fig. 2 ist ein Querschnitt
durch die Pumpe; Fig. 3 ist ein Teilschnitt in vergrößertem Maßstab nach Linie C-D
von Fig. i ; Fig. ¢ ist ein Schnitt wie Fig. i durch eine abgeänderte Ausführungsform.
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Aus dem Saugraum i gelangt die Förderflüssigkeit durch die Saugöffnung
2 in den Arbeitsraum der Pumpe, der durch die beiden Zwischenwände 3 und d., zwischen
denen das Flügelrad 5 umläuft, umschlossen wird. Die Förderflüssigkeit wird durch
das Flügelrad in den konzentrischen Wasserförderseitenkanal
6 geschleudert
und tritt durch die Austrittsöffnung 7 in den Druckraum 8 der Pumpe aus. An die
Austrittsöffnung 7 schließt sich der Entlüftungssektor an mit dem dazugehörigen
Entlüftungsseitenkanal9. Dieser Entlüftungsseitenkanal kann entweder nach Fig. i
überall gleiche Breite haben, oder er wird, was noch günstiger ist, nach dem Kanalauslauf
hin in radialer Richtung ständig breiter (Fig. 4). Während der Luftförderung wird
durch die Hilfsflüssigkeit des Entlüftungsseitenkanals 9 die Luft aus der Luftaustrittsöffnung
io nach dem Druckraum 8 hinaus und so nach der Druckseite der Pumpe weggedrückt.
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Die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsart für den Entlüftungsseitenkanal
9 zeigt die Anordnung mit hinter der Austrittsöffnung 7 beginnendem und seitlich
des Flügelrades angeordnetem Entlüftungsseitenkanal 9, der auf der gleichen Seite
des Flügelrades liegt wie der Wasserförderseitenkanal 6. Die Figur zeigt auch die
düsenartige Erweiterung des Auslaufs des Wasserförderseitenkanals 6.