DE3115577C2

DE3115577C2 - Flüssigkeitsringpumpe

Info

Publication number: DE3115577C2
Application number: DE19813115577
Authority: DE
Inventors: Hermann Dipl.-Phys. Dr.rer.nat. 8521 Spardorf Stehr
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1981-04-16
Filing date: 1981-04-16
Publication date: 1984-07-05
Also published as: DE3115577A1; JPS57179398A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsringpumpe mit einem exzentrisch in der Bohrung des Pumpengehäuses (1) gelagerten und mit Schaufeln (2) bestückten Pumpenrad (3). Zwischen dem durch die vom Pumpenrad (3) in Drehung versetzten Betriebsflüssigkeit gebildeten Flüssigkeitsring (8) und dem Pumpengehäuse (1) sind die Reibung zwischen dem Flüssigkeitsring (8) und dem Pumpengehäuse (1) herabsetzende Mittel vorgesehen. Um die Verminderung der Reibungsverluste ohne gesonderte, hochwertige Bauteile zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, daß zwischen dem Flüssigkeitsring (8) und der inneren Oberfläche des Pumpengehäuses (1) ein Gas- oder Luftring (12) gebildet ist, oder daß durch an der inneren Oberfläche des Pumpengehäuses (1) vorgesehene Rauhflächen über den ganzen Umfang des Pumpengehäuses (1) Miniturbulenzen erzeugt sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsringpumpe mit einem exzentrisch in der Bohrung des Pumpengehäuses gelagerten, mit Schaufeln bestückten Pumpenrad, bei der ferner zwischen dem durch die vom Pumpenrad in Drehung versetzten Betriebsflüssigkeit gebildeten Flüssigkeitsring und dem Pumpengehäuse die Reibung zwischen Flüssigkeitsring und Pumpengehäusc herabsetzende Mittel vorgesehen sind.

Eine solche Flüssigkeitsringpumpe ist durch die DE-AS 10 17 740 bekannt. Roi dieser bekannten Flüssigkeitsringpumpe ist im Pumpengehause eine gesonderte Ringtrommel angeordnet, die durch eine /wischen der Außenfläche der Rmgtroinmel und dem Pumpcngehäuse eingebrachte Druckflüssigkeit gegenüber dem Pumpengehäuse abgehoben und in der Schwebe gehalten wird. Die Ringtromniel wird somit von dem rotierenden Flüssigkeilsring mitgenommen. Die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Flüssigkeitsring und der Ringtrommel wird dadurch sehr klein und dementsprechend auch die Reibungsverluste.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flüssigkeitsringpumpe so auszubilden, daß die Verminderung der Reibungsverluste ohne gesonderte hochwertige Bauteile möglich ist

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt nach der ίο Erfindung dadurch, daß zwischen dem Flüssigkeitsring und der inneren Oberfläche des Pumpengehäuses ein Gas- oder Luftring gebildet ist, oder auch dadurch, daß zwischen dem Flüssigkeitsring und der inneren Oberfläche des Pumpengehäuses durch Rauhflächen über den ganzen Umfang des Pumpengehäuses Miniturbulenzen erzeugt sind.

Ein Gas- bzw. Luftring läßt sich auf einfache Weise dadurch erzeugen, daß am Innenumfang des Pumpengehäuses mehrere, sich axial erstreckende Schlitze zum Einblasen von Gas oder Luft vorgesehen sind.

Bei einer mit Wasser als Betriebsflüssigkeit arbeitenden Flüssigkeitsringpumpe wird die zur Erzeugung der Miniturbulenzen notwendige Rauhigkeit der Oberfläche des Pumpengehäuses auf einfache Weise dadurch erreicht, daß durch Imprägnieren eine hydrophobe Schicht am Innenumfang des Pumpengehäuses aufgebracht ist.

Minituioulenzen können auch dadurch erzeugt werden, daß am Innenumfang des Pumpengehäuses ein Schrägborstenvelour aufgebracht ist, dessen Borsten in Drehrichtung des Flüssigkeitsringes weisen.

Eine weitere Verminderung der in einer Flüssigkeitsringpumpe auftretenden Reibungsverluste gelingt dadurch, daß die Enden der Schaufeln verrundet sind. Hierbei ist es weiterhin vorteilhaft, daß die Schaufeln im Anschluß an die verrundeten Enden zumindest auf der Vorderseite eine Aushöhlung aufweisen.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird der Anmeldungsgegenstand nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt

F i g. I eine Flüssigkeitsringpumpe im Schnitt, F i g. 7 einen Detailschnitt einer Flüssigkeitsringpumpe, bei der zwischen dem Flüssigkeitsring und dem Gehäuse ein Luftring gebildet ist,

F i g. 3 einen Detailschnitt einer Flüssigkeitsringpumpe, bei der auf der Innenseite des Pumpengehäuses ein Schrägbürstenvelour aufgebracht ist,

Fig.4 eine verrundete Ausführungsform der Schaufelendcn und

so F i g. 5 eine weitere Ausführungsform der Schaufelenden.

In F i g. I ist mit 1 das Pumpengehäuse bezeichnet, in dem ein mit Schaufeln 2 bestücktes Pumpenrad 3 exzentrisch gelagert ist. An dem Pumpengehäuse 1 ist ein Einlaßsuitzen 4 und ein Auslaßstutzen 5 vorgesehen. Über einen Saugschlitz 6 wird das zu verdichtende Medium angesaugt und durch einen Druckschlitz 7 verdichtet ausgestoßen. Durch das Pumpenrad 3 wird die in das Pumpcngehäuse 1 eingefüllte Betriebsflüssigkeit in Ro-W) tation versetzt und bildet einen Flüssigkeitsring 8.

In F i g. 2 sind am Innenumfang des Pumpengehäuses 1 sich in axialer Richtung erstreckende Schlitze 9 ausgebildet. Unterhalb der Schlit/c 9 verläuft ein sich über den ganzen Umfang erstreckender Ringkanal 10, in den b5 ein Zul'ührstutzcn 11 mündet. Über diesen Zuführstutzcn 11 wird Gas oder Luft in den Ringkanal 10 hineingcblascn. Das Gas bzw. die Luft gelangt über die Schlit/c in das Pumpengehäusc und bildet einen Gas- b/.w. Luft-

ring 12 zwischen der Innenfläche des Pumpengehäuses 1 und dem Flüssigkeitsring 8. Die radiale Stärke des Luftringes 12 ist so bemessen, daß der Luftring 12 nicht bis an die Schaufeln 2 heranragt.

In der Darstellung nach Fig.3 ist an der Innenseite des Pumpengehäuses 1 ein Schrägborstenveiour 13 befestigt. Die Borsten dieses Velours weisen in die durch einen Pfeil 14 angedeutete Drehrichtung des Flüssigkeitsringes 8. Durch diesen Schrägborstenveiour 13 werden in der Grenzschicht zwischen dem Flüssigkeitsring 8 und dem Pumpengehäuse i Miniturbulenzen erzeugt. Diese Miniturbulenzen verhindern, daß sich die Wirkung der Haftreibung zwischen dem Flüssigkeitsring 8 und dem Pumpengehäuse 1 auf weiter innen liegende Bereiche des Flüssigkeilsringes 8 übertragen kann. Das Geschwindigkeitsprofil des Flüssigkeitsringes 8 kann damit auch in den Bereichen zwischen zwei benachbarten Schaufeln 2 ein Sprungprofil bleiben, wie es in unmittelbarer Umgebung der Schaufeln 2 durch diese erzwungen wird.

Es besteht auch die Möglichkeit, die in Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsformen miteinander zu kombinieren. Der Schrägborstenveiour 13 kann auf die mit Schlitzen 9 versehene Innenwand des Pumpengehäuses 1 aufgebracht werden. Die Luft kann durch das Gewebe des Schrägborstenvelours 13 hindurchdringen und den Luftring 12 bilden.

Im Betriebszustand der Flüssigkeitsringpumpe tauchen die Schaufeln 2 des Pumpenrades 3 periodisch in den Flüssigkeitsring 8 ein und werden wieder aus diesem herausgezogen. Neben der Bewegung in Drehrichtung der Schaufeln 2 findet also eine radial gerichtete Relativbewegung zwischen den Schaufeln 2 und dem Flüssigkeitsring 8 statt. Um beim Eintauchen der Schaufeln 2 in den Flüssigkeitsring 8 bzw. beim Wiederherausziehen derselben aus dem Flüssigkeitsring eine die innere Reibungsverluste im Flüssigkeitsring 8 erhöhende Wirbelbildung zu vermeiden, sind die Schaufeln 2 an ihren Enden 15 verrundet. Entsprechend F i g. 4 ist die Verrundung so ausgeführt, daß das Ende 15 der Schaufei 2 dicker ausgebildet ist als der übrige Bereich der Schaufel 2. Bei der in F i g. 5 dargestellten Ausführungsform schließt sich an das verrundete Ende 15 der Schaufel 2 eine Aushöhlung 16 der Schaufel 2 auf der Vorder- und Rückseite an. In beiden Figuren ist die bisher übliehe Schaufelform gestrichelt angedeutet. Bei den neuen Schaufelformen ist die Wirbelbildung beim Eintauchen in den Flüssigkeitsring bzw. beim Herauszieher, aus dem Flüssigkeitsring wesentlich herabgesetzt. Damit sind auch die durch die Wirbelbildung bedingten Rcibungs-Verluste reduziert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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bO

Claims

Patentansprüche:

1. Flüssigkeitsringpumpe mit einem exzentrisch in der Bohrung des Pumpengehäuses gelagerten, mit Schaufeln bestückten Pumpenrad, bei der ferner zwischen dem durch die vom Pumpenrad in Drehung versetzten Betriebsflüssigkeit gebildeten Flüssigkeitsring und dem Pumpengehäuse die Reibung zwischen Flüssigkeitsring und Pumpengehäuse herabsetzende Mittel vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Flüssigkeitsring (8) und der inneren Oberfläche des Pumpengehäuses (1) ein Gas- oder Luftring (12) gebildet ist.

2. Flüssigkeitsringpumpe mit einem exzentrisch in der Bohrung des Pumpengehäuses gelagerten, mit Schaufeln bestückten Pumpenrad, bei der ferner zwischen dem durch die vom Pumpenrad in Drehung versetzten Betriebsflüssigkeit gebildeten Flüssigkeitsring und dem Pumpengehäuse die Reibung zwischen Flüssigkeitsring und Pumpengehäuse herabsetzende Mittel vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Flüssigkeitsring (8) und der inneren Oberfläche des Pumpengehäuses (1) durch Rauhflächen über den ganzen Umfang des Pumpengehäuses (1) Miniturbulenzen erzeugt sind.

3. Flüssigkeitsringpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Innenumfang des Pumpengehäuses (1) mehrere sich axial erstreckende Schlitze (9) zum Einblasen von Gas oder Luft vorgesehen sind.

4. Flüssigkeitsringpumpe nach Anspruch 2, bei der als Betriebsflüssigkeit Wasser verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß durch Imprägnieren eine hydrophobe Schicht am Innenumfang des Pumpengehäuses (1) aufgebracht ist.

5. Flüssigkeitsringpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Innenumfang des Pumpengehäuses (I) ein Schrägborstenvelour (13) aufgebracht ist, dessen Borsten in Drehrichtung des Flüssigkeitsringes (8) weisen.

6. Flüssigkeitsring nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (15) der Schaufeln (2) verrundet sind.

7. Flüssigkeitsringpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (2) im Anschluß an die verrundeten Enden (15) zumindest auf der Vorderseite eine Aushölung (16) aufweisen.