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Umlaufende Verdränger-Luftpumpe Die Erfindung bezieht sich auf umlaufende
Verdränger-Luftpumpen; bei welchen das in den Laufradzellen kolbenartig schwingende
Betriebswasser das Laufrad unter Verdichtung der Luft antreibt. Es sind Luftpumpen
dieser Art bekannt, bei denen das Wasser am Umfang des Laufrades zu- und abgeleitet
wird. Diese Luftpumpen haben jedoch den Nachteil, daß der Radkörper nur zu einem
geringen Teil zur Verdichtung ausgenutzt werden kann, da die Zu- und Ableitungen
einen erheblichen Teil des Radumfanges in Anspruch nehmen. Außerdem haben die Pumpen
erhebliche Energieverluste durch die Reibung des rasch zu- und abströmenden Wassers.
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Diese Nachteile werden nun erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß
einerseits die öffnungen für die Zu- und Ableitung des Betriebs.wassers in verschiedene:
Radialebenen verlegt sind und anderseits von dem zweckmäßig seitlich neben dem Laufrad
liegenden Druckwasserzuführungskanal, in welchem nur geringe Wassergeschwindigkeit
herrscht, kurze Düsen nach dem Laufrede führen, so daß das Wasser nur kurz vor seinem
Eintritt in das Laufrad die hohe, zu Reibungsverlusten Anlaß gebende Arbeitsgeschwindigkeit
annimmt und dabei als geschlossener Strahl in die Laufradschaufelung dringt. Ein
Vermischen mit der zu verdichtenden Luft wird hierdurch vermieden. Andrerseits nimmt
durch die Arbeitsleistung der Luftverdichtung und des Laufradantriebs die Wassergeschwindigkeit
in den Laufradschaufeln ab, so daß das abfließende Wasser mit seiner kleinen Geschwindigkeit
keine Reibungsverluste mehr bedingt. Durch die Verlegung der Zu-und Ableitung des
Betriebswassers in verschiedene Radialebenen kann das Ansaugvolumen des Rades sehr
gesteigert -,werden. Denn nun kann eine größere Zahl von als Kolben wirkenden Wasserstrahlen
um Cas Laufrad verteilt werden, so daß möglichst alle Schaufelkanäle beaufschlagt
sind.
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Eine der zahlreichen möglichen Ausführungsformen des Erfindungsgedankens
ist auf Aer Zeichnung als Beispiel veranschaulicht, und zwar zeigt Abb. i in seinem
oberen Teil einen Radialschnitt durch die Laufradmittelebene der Maschine, in seinem
linken unteren Ouadranten einen Schnitt durch den Zulaufkanal für das Druckwasser
und im rechten unteren Teil die des Maschinengehäuses.
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Abb. 2 ist ein Axialschnitt durch die Maschine.
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Ein Laufrad a ist von den beiden. durch Bolzen b4 o. dgl. verbundenen-
Teilen b1, b2 des Maschinengehäuses rings umgeben, derart, daß das Laufrad
a bei cl und c2 im Ge-
häuse b1 und b2 drehbar gelagert ist. Am Umfang
des Gehäuses sind in axialer Richtung nebeneinander zwei Kanäle d und
e vorgesehen, von denen der Kanal d, welcher in axialer Richtung seitlich
vom Laufrad a liegt, mit dem Wasserzutrittsstutzen f verbunden ist, während der
in der Laufradebene
liegende Umfangskanal e, welcher durch eine
Reihe Zungen e1 in Spiralform unterteilt ist, mit dem Wasseraustrittsstutzen g verbunden
ist. Vorn dem Wasserzutrittskanal d führen zweckmäßig mehrere schräg verlaufende
Kanäle oder Düsen dl zu den Schaufelzellen des Laufrades a. Die eine Seitenwand
d das Laufrades ist, um den Zutritt des Wassers aus den Düsen dl seitlich in die
Schaufelzellen zu gestatten, etwas kleiner im Durchmesser als das übrige Laufrad,
so daß die Schaufelzellen am Umfange des Laufrades auf der einen Seite frei .liegen
und hier durch die Gehäusewand b-' äbgedeckt werden, die an einigen Stellen von
den Düsen dl durchsetzt werden. Zwischen den beiden Wandungen a1, a= des Laufrades
liegen eine Reihe von Schaufeln ca3, so daß ,im Laufrade Zellenräume a4 entstehen.
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Zentral in dem Laufrade a ist ein Verteiler 1z angeordnet, der mit
den Maschinengehäuse verbunden ist, also stillsteht. In diesen Verteiler münden
zwei zweckmäßig zentral zum Maschinengehäuse liegende Rohre: das Saugrohr i. für
die zu verdichtende Luft oder das Gas und das Rohr k, aus welchem die verdichtete
Luft abströmt. Die Saugräume hl im Verteiler h sind von den Druckwänden h2 durch
Scheidewände h3 getrennt. Von beiden Räumen führen Radialbohrungen b# bzw. bf nach
außen, derart, daß die Mündungen dieser Bohrungen unmittelbar vor den inneren Mündungen
der Laufradschaufelzellen a liegen. Durch die Anordnung der Zu- und Ableitung des
Betriebswassers in verschiedenen radialen Ebenen wird es möglich, das Laufrad während
einer Umdrehung durch den Druckwasserstrahl mehrfach zubeaufschlagen. In dem Ausführungsbeispiel
sind drei Beaufschlagungsdüsen di vorgesehen, jedoch kann auch noch eine häufigere
Beaufschlagung des Rades während einer Umdrehung erfolgen, derart, daß jedenfalls
alle Laufradschaufelräume dauernd an dem Arbeitsspiel der Maschine teilnehmen. Hierdurch
wird es möglich, mit einer verhältnismäßig kleinen Maschine große Leistungen zu
erzielen.