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Selbstansaugende Seitenkanalpumpe Bei partiell beaufschlagten Kreiselpumpen
nach dem Seitenkanalprinzip bereitet während des Ansaugvorganges die reine Luftförderung
immer wieder Schwierigkeiten. Der Grund hierfür liegt vor allem darin, daß die von
der Pumpe zu fördernde Luft und Flüssigkeit in den seitlichen Ringkanal zwar durch
eine gemeinsame Eintrittsöffnung eintreten, diesen aber durch zwei getrennte Austrittsöffnungen
verlassen; wobei die Luftaustrittsöffnung in Umfangsrichtung hinter der Flüssigkeitsaustrittsöffnung
am Ende der sogenannten Luftstufe angeordnet ist. Die aus diesen beiden Austrittsöffnungen
austretenden Flüssigkeits- und Luft-Flüssigkeits-Gemischströme beeinflussen sich
gegenseitig meist ungünstig.
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Die Luftfördereigenschaften einer derartigen Seitenkanalpumpe hängen
hauptsächlich davon ab, inwieweit es gelingt, das aus der Luftaustrittsöffnung austretende
Luft-Flüssigkeits-Gemisch und auch die während dieses Ansaugvorganges ständig aus
der Flüssigkeitsaustrittsöffnung geschleuderte Flüssigkeit möglichst vollständig
zu entmischen. Dies ist notwendig, damit einmal die geförderte Luft in die Druckleitung
entweichen kann und zum anderen verhindert wird, daß die durch einen Teil der Flüssigkeitsaustrittsöffnung
zur laufenden Auffüllung des Ringkanals in diese zurückfließende Flüssigkeit die
bereits geförderte Luft in den Arbeitsraum der Pumpe zurückreißt.
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Während des Ansaugvorganges wird bekanntlich laufend ein Teil der
Betriebsflüssigkeit in Form eines dünnen, mit hoher Geschwindigkeit fließenden Flüssigkeitsstrahles
in den Druckraum der Pumpe durch die Flüssigkeitsaustrittsöffnung geschleudert,
wo er unter Verwirbelung seine kinetische Energie verliert und durch die gleiche
Öffnung wieder in den Arbeitsraum der Pumpe zurückfließt. Nimmt während des Ansaugens
der Unterdruck in der Saugleitung zu, strömt noch zusätzlich ständig eine gewisse
Flüssigkeitsmenge durch die Flüssigkeitsaustrittsöffnung in den Ringkanal, um die
Betriebsflüssigkeit zu ergänzen, da bei größer werdenden Druckdifferenzen zwischen
Saug- und Drucköffnung aus Gleichgewichtsgründen längere Strömungswege im Seitenkanal
vorhanden sind und hierzu eine größere Flüssigkeitsmenge erforderlich ist. Die Flüssigkeitsaustrittsöffnung
wird also beim Ansaugvorgang, d. h. bei reiner Luftförderung in einem kleinen Teil
mit hoher Geschwindigkeit von innen nach außen, im größeren Teil jedoch von außen
nach innen mit kleinerer Geschwindigkeit durchströmt. Es soll nun in dem in den
Druckraum geförderten Luft-Flüssigkeits-Gemisch die Aufsteigegeschwindigkeit der
Luft, die sich aus dem Auftrieb der Luftblasen ergibt, größer sein als die Rückströmgeschwindigkeit
der in den Ringkanal zurückfließenden Flüssigkeit. Um dies zu erreichen, wurde schon
vorgeschlagen, die Austrittsöffnungen für die Flüssigkeit und Luft in voneinander
getrennte Kanäle münden zu lassen, die erst an der Stelle zu einem gemeinsamen Druckraum
zusammengezogen werden, an der eben diese Aufsteigegeschwindigkeit der Luft größer
ist als die Rückströmgeschwindigkeit der Betriebsflüssigkeit. Zur Verwirbelung des
aus der Flüssigkeitsöffnung austretenden Flüssigkeitsstrahles wird hierbei in dem
zugehörigen diffusorartigen Kanal an der entsprechenden Wand ein entsprechender
Vorsprung angebracht. Als weitere Maßnahme ist bereits vorgeschlagen worden, durch
Anbringung einer zwischen den beiden Austrittsöffnungen quer zur Richtung des austretenden
Wasserstromes gestellte Abschirmrippe eine Trennung beider austretenden Ströme zu
erreichen.
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Alle bereits gemachten Vorschläge beruhen darauf, eine gute Luftförderfähigkeit
der Pumpe durch die Trennung der beiden austretenden Flüssigkeits-und Luft - Flüssigkeits
- Gemischstrahlen zumindest direkt an den Austrittsöffnungen und ein erst späteres
Zusammenführen unter gleichzeitigem Entmischen zu erreichen. Bei Seitenkanalpumpen
verhältnismäßig kleiner Leistung bedeutet jedoch die Verwendung der beschriebenen
diffusorartigen Kanäle an den Austrittsöffnungen einen im Verhältnis zum erzielten
Leistungsrückgewinn recht erheblichen Aufwand. Die zwischen den beiden Austrittsöffnungen
quer zur Richtung des austretenden Wasserstromes gestellte Abschirmrippe hingegen
hat zusätzliche Strömungsverluste zur Folge.
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Die Erfindung stellt sich deshalb die Aufgabe, unter Vermeidung der
vorgenannten Nachteile eine gute Luftförderfähigkeitwährend des Ansaugvorganges
bei einer selbstansaugenden Seitenkanalpumpe zu
erzielen. Sie erreicht
dies dadurch, daß die Luftaustrittsöffnung des Seitenkanals in die Flüssigkeitsaustrittsöffnung
desselben mündet. Dabei ist letztere als kurzer, schräg verlaufender Kanal ausgebildet,
und die Mündung der Luftaustrittsöffnung liegt zweckmäßig im oberen bzw. äußeren
Teil der in Umfangsrichtung hinteren, d. h. der Luftaustrittsöffnung zugewandten
schrägen Wand dieses Austrittskanals. Es werden somit im Gegensatz zu den bisher
bekannten Ausführungen der Flüssigkeits- und der Luftstrom nicht getrennt in den
Druckstutzen gefördert, sondern beide Ströme werden zusammengeführt. Dabei ergibt
sich unter Ausnutzung der kinetischen Energie des beim Ansaugvorgang mit hoher Geschwindigkeit
in den Druckraum austretenden dünnen Flüssigkeitsstrahles eine Art Strahlpumpenwirkung,
indem der austretende Flüssigkeitsstrahl das in der Luftaustrittsöffnung befindliche
Luft-Flüssigkeits-Gemisch mitreißt. Die mitgerissene Luft wird also von den Austrittsöffnungen
weg in den Druckraum transportiert, wo sich die Strömungsenergie des Strahles durch
Verwirbelung abbaut und das Luft-Flüssigkeits-Gemisch sich voll entmischen kann.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch
dargestellt. Dabei zeigt r i g. I das den Ringkanal enthaltende Gehäuse von der
Rückseite, während F i g. 2 eine vergrößerte Darstellung des Schnittes A-B in F
i g. 1 ist.
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Mit 1 ist der Gehäuseteil einer Seitenkanalpumpe bezeichnet,
der den Seitenkanal 2 enthält. 3 ist die gemeinsame Eintrittsöffnung für die Flüssigkeit
sowie die Luft beim Ansaugvorgang, während 4 die Flüssigkeitsaustrittsöffnung und
5 die in Umfangsrichtung dahinterliegende Luftaustrittsöffnung aus dem Seitenkanal
ist. Gemäß der Erfindung ist nun die Flüssigkeitsaustrittsöffnung als kurzer, schräg
verlaufender Kanal 6 ausgebildet, in dessen hintere schräge Wand die Luftaustrittsöffnung
5 mündet, und zwar im oberen Ende bzw. Teil dieser Wand 7. Diese Ausbildung hat
zur Folge, daß beim Ansaugbetrieb der Pumpe der aus der Flüssigkeitsaustrittsöffnung
4 bzw. 6 austretende dünne Flüssigkeitsstrahl, die schräge Wand 7 überstreichend,
das in die Luftaustrittsöffnung 5 geförderte Luft - Flüssigkeits -Gemisch mitreißt
und in den Druckraum bzw. Druckstutzen transportiert. Dort baut sich die Strömungsenergie
des Strahles ab, die Luft perlt aus, und die luftfreie Flüssigkeit fließt langsam
zur Austrittsöffnung 4 zurück, um von dort wieder in den Arbeitsraum der Pumpe zu
gelangen. Ein Wiedermitzurückreißen der Luft ist dabei ausgeschlossen.