Pumpe mit kreisender Hilfsflüssigkeit. Die vorliegende Erfindung betrifft eine neue Gestaltung der Umlaufkanäle von Pumpen mit kreisender Hilfsflüssigkeit und mit wenigstens einem im Pumpengehäuse angeordneten Umlaufkanal, welcher mit den Radzellen auf seiner ganzen Länge in un mittelbarer Verbindung steht. Hierbei kann in bekannter Weise das Gehäuse stillstehen oder es kann ein Teil des Gehäuses bezw. das ganze Gehäuse sich drehen, wobei Rad und Gehäuse konzentrisch miteinander fest verbunden sein können.
Fig. 1-2 zeigen den schematischen Auf bau einer bekannten Pumpe mit kreisender Hilfsflüssigkeit und stillstehendem Gehäuse und nur in der seitlichen Gehäusewand an geordnetem konzentrischen Umlaufkanal a. Die an sich, beispielsweise dureh die D. R. P. Nr. 185789 und 413435, sowie durch das Schweizer Patent Nr. 155213, l01 d bekannte Arbeitsweise solcher Wasserringpumpen be steht darin, dass das Zellenrad b den flüssi- gen Inhalt (Hilfsflüssigkeit) der jeweils mit der Saugöffnung c unmittelbar in Verbindung stehenden Zellen in den Umlaufkanal a herausschleudert, wodurch das gasförmige oder flüssige Fördermittel durch die Saug öffnung c in die Zeilen nachgesaugt wird.
Die Hilfsflüssigkeit fliesst nun weiter in den Umlaufkanal a, der blind endet, so dass die Hilfsflüssigkeit wieder in die Radzellen hineingedrückt wird, wobei das angesaugte Fördermittel verdichtet und verdrängt bezw. auf Druck gebracht und, beim Weiterdrehen des Zellenrades, durch die Drucköffnung d nach dem Druckstutzen der Pumpe gedrückt wird.
In dem Umlaufkanal a, der auch an beiden Seiten des Rades b angeordnet sein kann, findet in bekannter Weise eine in der Dreh richtung ständig zunehmende Drucksteigerung statt, die sich auf das in. den Radzellen be findliche Fördermittel überträgt. Diese Druck steigerung ist aber nur in dem mittleren Kanalteil erwünscht, der durch die Radzellen nicht unmittelbar mit der Saugöffnung c oder der Drucköffnung d in Verbindung steht, weil eine am Anfang oder am Ende des Kanals a aufretende Drucksteigerung relativ grosse Verluste bringt.
Es ist dies darauf zurückzuführen, dass der etwa gleichbleibende Zentrifugaldruck in den die Saugöffnung c mit dem Anfangsteil des Kanals a unmittel bar verbindenden Radzellen kleiner ist, als die bei grösserer Förderhöhe in dem Anfangs teil des Kanals auftretende Drucksteigerung; hierdurch bildet sich eine Rückströmung des angesaugten Fördermittels von dem Kanal a durch die Radzellen nach der Saugöffnung c, das heisst es findet ein lokaler toter Umlauf statt, wie die Pfeile in Fig. 1 linke Hälfte zeigen und der nutzlos Antriebskraft erfordert.
Ein ähnlicher Vorgang spielt sich bei grösserer Förderhöhe am Endteil des Umlauf kanals ab, der durch die Radzellen unmittel bar mit der Drucköffnung d in Verbindung steht; hier richtet sich der Druck in der Drucköffnung d nach dem Höchstdruck im äussersten Ende des Umlaufkanals, der hier höher ist als beim Übergang vom mittleren Kanalteil zum Endteil des Kanals und es entsteht somit auch hier ein lokaler toter Umlauf wie die Pfeile in Fig. 1 rechte Hälfte zeigen.
Diese Verluste lassen sich dadurch be seitigen, dass der Kanalanfang und das Ka nalende eine derartige Gestalt erhalten, dass eine Drucksteigerung in diesen Kanalteilen möglichst verhindert wird. Die Fig. 3-9 zeigen einige Ausführungsbeispiele einer der art gebauten Pumpe.
Da die Drucksteigerung unter anderen auch von der Grösse der direkten Berührungs oder- Verbindungsfläche zwischen den Rad zellen- und dem radial- oder achsial angeord neten Umlaufkanal, das heisst also von der Breite des Umlaufkanals abhängig ist, so ist es möglich, durch Verkleinerung dieser Berührungsfläche am Anfangs- und Endteil des Umlaufkanals die hier unerwünschte Drucksteigerung zu vermindern bezw. ganz zu verhindern.
Da der Austritt der Flüssig- keit aus der Radzelle in den Umlaufkanal nur in die Kanalhälfte erfolgen kann, die am weitesten von der Pumpenmitte liegt, und ferner der Wiedereintritt in die Radzelle nur aus der Kanalhälfte möglich ist, die der Pumpenmitte am nächsten liegt, wie die Pfeile bei a in Fig. 2 zeigen, so kann die Berührungsfläche zwischen Radzelle und Kanal jedenfalls auf die halbe Kanalbreite verschmälert werden, wie Fig. 3-4 zeigen; bei sehr breiten Kanälen kann die Berüh rungsfläche sogar weniger als die halbe Ka nalbreite betragen. Unter Kanalbreite wird die Breite des mittleren Kanalteils verstan den, der zwischen den Saug- und Drucköff nungen liegt.
Durch diese Verschmälerung wird erreicht, dass die Flüssigkeit nicht die drehende Bewegung in Kanal und Radzelle ausführen kann, auf welcher die Druckstei gerung beruht und durch die Pfeile bei a in Fig. 2 dargestellt ist. Fig. 5 zeigt eine ähnliche Ausführungsform, nur sind hier die in Fig. 3-4 dargestellten teilweisen Ab deckungen zwischen Kanal und Radzelle fortgelassen, während der notwendige Kanal querschnitt durch achsiale Vertiefung des Kanals erreicht wird.
Nach Fig.6 wird der Drucksteigerung durch Stege e vorgebeugt, die den Anfangs und Endteil des Umlaufkanals in der Längs richtung teilen und somit die drehende Be wegung der Flüssigkeit in diesen Kanalteilen verhindern.
Fig. 7 zeigt die Kanäle teilweise seitlich und teils um den Radumfang angeordnet, hier tritt ähnlich wie bei Fig. 2 die störende Drucksteigerung ein, wogegen Fig.8 eine Anordnung des Anfangs- und Endteils des Umlaufkanals zeigt, durch welche die Druck steigerung verhindert wird. Ist der Umlauf kanal nur am Umfange des Rades angeord net, dann kann seine Verbindung mit den Radzellen am Anfangs- und Endteil eben falls verschmälert werden, wie Fig. 9 zeigt, und wodurch ebenfalls verlustbringenden Drucksteigerungen vorgebeugt werden. Bei sämtlichen Ausführungsbeispielen werden durch die Verschmälerung der Breite der Kanalenden ausserdem die Reibungsverluste der Pumpe erheblich vermindert.
Pump with circulating auxiliary liquid. The present invention relates to a new design of the circulation channels of pumps with circulating auxiliary liquid and with at least one circulation channel arranged in the pump housing, which is in direct communication with the wheel cells over its entire length. Here, the housing can stand still in a known manner or it can BEZW part of the housing. the whole housing rotate, whereby the wheel and housing can be firmly connected to one another concentrically.
Fig. 1-2 show the schematic on construction of a known pump with circulating auxiliary liquid and stationary housing and only in the side housing wall in an orderly concentric circulation channel a. The mode of operation of such water ring pumps known per se, for example from DRP No. 185789 and 413435, as well as from Swiss Patent No. 155213, l01d consists in the fact that the bucket wheel b contains the liquid content (auxiliary liquid) of each with the suction opening c directly connected cells are thrown out into the circulation channel a, whereby the gaseous or liquid conveying means is sucked through the suction opening c into the rows.
The auxiliary fluid now flows further into the circulation channel a, which ends blindly, so that the auxiliary fluid is pressed back into the wheel cells, the sucked-in conveying means being compressed and displaced or respectively. brought to pressure and, as the cell wheel continues to rotate, is pushed through the pressure opening d to the pressure port of the pump.
In the circulation channel a, which can also be arranged on both sides of the wheel b, a continuously increasing pressure increase in the direction of rotation takes place in a known manner, which is transferred to the in. The wheel cells be sensitive funding. This pressure increase is only desired in the central channel part, which is not directly connected to the suction opening c or the pressure opening d by the wheel cells because a pressure increase occurring at the beginning or at the end of the channel a brings relatively large losses.
This is due to the fact that the approximately constant centrifugal pressure in the wheel cells connecting the suction opening c with the initial part of the channel a immediately bar is smaller than the pressure increase occurring at a greater head in the initial part of the channel; This creates a return flow of the sucked-in conveying medium from the channel a through the wheel cells to the suction opening c, that is, a local dead circulation takes place, as the arrows in Fig. 1 show left half and which requires useless drive force.
A similar process takes place at a greater head at the end of the circulation channel, which is connected to the pressure opening d through the wheel cells immediacy bar; Here the pressure in the pressure opening d is based on the maximum pressure in the outermost end of the circulation channel, which is higher here than at the transition from the middle channel part to the end part of the channel and thus a local dead circulation as the arrows in FIG Show half.
These losses can be eliminated by giving the beginning and end of the duct a shape such that an increase in pressure in these duct parts is prevented as far as possible. Fig. 3-9 show some embodiments of a pump constructed of this type.
Since the increase in pressure depends, among other things, on the size of the direct contact or connecting surface between the wheel cells and the radial or axially arranged circulation channel, that is, on the width of the circulation channel, it is possible to reduce this contact area at the beginning and end of the circulation channel to reduce the undesirable pressure increase here respectively. to prevent entirely.
Since the exit of the liquid from the wheel cell into the circulation channel can only take place in the channel half that is furthest from the pump center, and furthermore the re-entry into the wheel cell is only possible from the channel half that is closest to the pump center, such as the arrows at a in FIG. 2 show, the contact area between the wheel cell and the channel can in any case be narrowed to half the channel width, as shown in FIGS. 3-4; in the case of very wide channels, the contact area can even be less than half the channel width. The channel width is understood to mean the width of the central channel part that lies between the suction and pressure openings.
This narrowing ensures that the liquid cannot execute the rotating movement in the channel and wheel cell on which the increase in pressure is based and is shown by the arrows at a in FIG. Fig. 5 shows a similar embodiment, only here the partial coverings shown in Fig. 3-4 are omitted between the channel and wheel cell, while the necessary channel cross-section is achieved by axial recess of the channel.
According to Figure 6, the increase in pressure is prevented by webs e, which share the beginning and end part of the circulation channel in the longitudinal direction and thus prevent the rotating movement of the liquid in these channel parts.
Fig. 7 shows the channels arranged partly laterally and partly around the wheel circumference, here, similar to Fig. 2, the disruptive increase in pressure occurs, whereas Fig. 8 shows an arrangement of the beginning and end parts of the circulation channel, by which the pressure increase is prevented . If the circulation channel is net angeord only at the circumference of the wheel, then its connection with the wheel cells at the beginning and end part can also be narrowed if, as shown in FIG. 9, and thus loss-making pressure increases can also be prevented. In all the exemplary embodiments, the narrowing of the width of the channel ends also considerably reduces the friction losses of the pump.