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Durch einen Elektromotor unmittelbar angetriebene Sehleuderpumpe für kleine Liefermengen und grosse Förderhöhen.
Mehrstufige Schleuderpumpen haben bei kleinen Liefermengen den Nachteil, dass sie bei den notwendig kleinen Laufraddurchmessern, die sich aus den kleinen Rohranschlusslichtweiten ergeben, nur geringe Förderhöhen in jeder Stufe haben, wenn die Laufräder für den besten erreichbaren Whkungsgrad
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den unmittelbar gekuppelten Antriebsdektromotor mit etwa 2900 bei 50 Perioden gegeben, und obgleich diese Schleuderpumpe für kleine Liefermengen billig sein soll, ergibt sich, dass sie durch das Erfordernis einer verhältnismässig grossen Stufenzahl teurer wird als eine Schleuderpumpe für grössere Liefermengen bei der gleichen Förderhöhe in einstufiger Ausführung.
Es ist auch bekannt, einstufige Schleuderpumpen für verhältnismässig kleine Liefermengen und verhältnismässig grosse Förderhöhen, wie sie insbesondere für Hauswasserpumpen verlangt werden (ungefähr 30 l in der Minute auf etwa 30-40 m Höhe), zu bauen und sie mit Elektromotoren unmittelbar zu kuppeln, die durch den erwähnten Drehstrom mit ungefähr 2900 und durch Gleichstrom oder einphasigen Wechselstrom mit etwa 3500-4000 minutlichen Umdrehungen betrieben werden. Solche Schleuderpumpen erfordern aber ein Laufrad von verhältnismässig grossem Durchmesser und ihr Wirkungsgrad ist infolgedessen ein sehr schlechter.
Die vorliegende Erfindung bezweckt die Schaffung eines Schleuderpumpenaggregats, d. h. einer mit dem Antriebselektromotor unmittelbar gekuppelten Schleuderpumpe für kleine Liefermengen und grosse Förderhöhen, bei dem sowohl die Pumpe als auch der Antriebsmotor in bezug auf Abmessungen, Gewicht und daher auch Kosten wesentlich günstiger gestellt sind als die bisherigen Schleuderpumpen- aggregate bei der gleichen Leistung und Betriebssicherheit.
Der Erfindung gemäss wird eine einstufige Schleuderpumpe mit einem für die Erreichung des besten Wirkungsgrades kleinen Laufradaussendurchmesser mit einem Gleichstrom-oder Einphasenwechselstrommotor oder mit einem sogenannten Universalmotor für Gleich-und Wechselstrom von sehr hoher minutlicher Drehzahl. mindestens über 4000 und derzeit ungefähr 6000-15000. unmittelbar gekuppelt.
Die Schaffung eines solehen Pumpenaggregates beruht auf der Erwägung, dass der günstigste Wirkungsgrad bei einem Schleuderpumpenlaufrad dann gegeben ist, wenn sein Aussendurchmesser in einem ziemlich bestimmten Verhältnis zum Innendurchmesser (Eintrittsdurehmesser) steht. Wenn für eine kleine Liefermenge der Eintrittsdurchmesser des Pumpenlaufrades nach der Lichtweite des Anschluss- stutzens annähernd gegeben ist, so würde dessen Austrittsdurchmesser bei der bisher üblichen minutlichen Drehzahl von 2900-4000 ungefähr achtmal so gross werden müssen wie der Eintrittsdurchmesser, um mit einer einzigen Stufe die am meisten vorkommende grosse Förderhöhe von 30 bis 40 m zu erzielen.
Ein solches Laufrad hat infolge der hohen Seitenreibung und der geringen Austrittsbreite am Umfang des Laufrades einen sehr schlechten Wirkungsgrad. Der Umfang wird dagegen ein Höchstwert, wenn der Aussendurchmesser wesentlich kleiner gewählt wird als er sich bei minutlichen Drehzahlen bis 4000 ergeben würde und wenn dabei die Umfangsgeschwindigkeit die gleiche ist wie bei dem erwähnten Laufrad mit grossem Durchmesser. Diese Umfangsgeschwindigkeit kann aber erst bei einer viel höheren minutlichen Drehzahl als 4000 erreicht werden.
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Hinsichtlich des mit der einstufigen Schlenderpumpe unmittelbar gekuppelten Elektromotors ist es bisher bei Anwendung von Drehstrommotoren infolge des schlechten Wirkungsgrades dieser einstufigen Schleuderpumpen für kleine Liefermengen notwendig gewesen, Motoren mit relativ grossen Leistungen zu wählen, bei denen die minutliche Höehstdrehzahl meist 2900 beträgt. Diese Drehstrommotoren haben aber noch den weiteren Nachteil. dass sie beim Ausbleiben des Stromes in einer Phase einphasig weiterlaufen und durch Überlastung leicht verbrennen.
Zur Vermeidung aller dieser Nachteile wird daher der Erfindung gemäss für den unmittelbaren Antrieb der erwähnten einstufigen Schleuderpumpen mit sehr günstigem Wilkungsgrad auf die Verwendung des asynchronen Induktionsmotoren verzichtet und statt dessen entweder ein Gleichstrommotor oder ein Einphasenwechselstrommotor oder ein Universalmotor für Gleich-und Wechselstrom verwendet.
Solche Motoren lassen sich für kleine Leistungen mit minutlichen Drehzahlen bis zu etwa 20.000
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stärken Drehzahlen, bei denen ein solcher schädlicher Einfluss entfällt ; diese minutlichen Drehzahlen liegen derzeit ungefähr zwischen 6000 und 15. 000. Die Erzeugung solcher Kleinmotoren ist die denkbar billigste, ohne dass eine Verminderung der Betriebssicherheit eintritt.
Für die Erfindung war also auch massgebend, die erwähnten Motoren mit jener Drehzahl zu verwenden, bei der sie im Verhältnis zu ihrer Leistung am billigsten herstellbar sind, weil mit zunehmender Drehzahl, insbesondere aber innerhalb der angegebenen Grenzen, für eine gegebene Leistung die Abmessungen und Gewichte der Elektromotoren
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fast ausschliesslich verlangt werden (nämlich für eine kleine Liefermenge und eine manometrische Gesamt- Förderhöhe bis zu 40 m), bei der gleichen Drehzahl, wie sie die vorgenannten Motoren haben, in einstufiger
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abar ganz bedeutend bessere Wirkungsgrade ergeben als die bisherigen einstufige Pumpen mit wesentlich geringeren Drehzahlen und grossen Laufraddurehmessern.
Durch die Vereinigung (unmittelbare Kupplung) der billigsten einstufigen Schleuderpumpen mit der billigsten Motorart ergibt sich neben dem dabei erzielbaren besseren Wirkungsgrad des gesamten Aggregates noch der Vorteil, dass die effektive Motorleistung etwa 0#4 PS nicht zu überschreiten brancht. so dass dieses Pumpenaggregat nach den gegenwärtigen Anschlussbedingungen an jede Lichtleitung für unmittelbares Einschalten angeschlossen werden kann. Im Gegensatz zu dem bisherigen Schleuder-
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vorrichtungen die an das gleiche Stromnetz angeschlossenen Glühlampen keine nachteiligen Licht- sehwankungen erleiden.
Die kleinen, mit hohen Drehzahlen laufenden Einphasenweehselstrommotoren lassen sich auch leicht herstellen, dass sie gleichzeitig für Einphasenwechselstrom und für Gleichstrom verwendet werden
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mit einem Gleichstrommotor oder Einphasenweehselstrommotor oder Universalmotor für Gleich- und Wechselstrom für eine minutliche Drehzahl von über 4000.
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Sehleuder pump directly driven by an electric motor for small delivery quantities and high delivery heights.
With small delivery quantities, multi-stage centrifugal pumps have the disadvantage that with the necessary small impeller diameters, which result from the small pipe connection clearances, they only have low delivery heads in each stage if the impellers for the best possible degree of efficiency
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the directly coupled drive electric motor is given with about 2900 at 50 periods, and although this centrifugal pump is supposed to be cheap for small delivery quantities, the result is that it is more expensive than a centrifugal pump for larger delivery quantities with the same delivery head in a single-stage design due to the requirement of a relatively large number of stages .
It is also known to build single-stage centrifugal pumps for relatively small delivery quantities and relatively large delivery heights, as required in particular for domestic water pumps (about 30 l per minute at about 30-40 m height), and to couple them directly with electric motors that can be operated by the mentioned three-phase current with about 2900 and by direct current or single-phase alternating current with about 3500-4000 minute revolutions. Such centrifugal pumps, however, require an impeller of relatively large diameter and their efficiency is consequently very poor.
The present invention aims to provide a centrifugal pump assembly, i. H. a centrifugal pump directly coupled to the drive electric motor for small delivery quantities and large delivery heights, in which both the pump and the drive motor are much cheaper in terms of dimensions, weight and therefore also costs than the previous centrifugal pump units with the same performance and operational reliability.
According to the invention, a single-stage centrifugal pump with a small impeller outer diameter to achieve the best efficiency with a direct current or single-phase alternating current motor or with a so-called universal motor for direct and alternating current with a very high minute speed. at least over 4000 and currently around 6000-15000. directly coupled.
The creation of such a pump unit is based on the consideration that the most favorable efficiency of a centrifugal pump impeller is given when its outer diameter is in a fairly specific ratio to the inner diameter (inlet diameter). If, for a small delivery quantity, the inlet diameter of the pump impeller is approximately given according to the clearance of the connecting piece, its outlet diameter would have to be about eight times as large as the inlet diameter at the previously usual minute speed of 2900-4000 in order to achieve the to achieve the most common high head of 30 to 40 m.
Such an impeller has a very poor degree of efficiency due to the high lateral friction and the small exit width on the circumference of the impeller. The circumference, on the other hand, becomes a maximum value if the outer diameter is chosen to be significantly smaller than it would result at minute speeds of up to 4000 and if the circumferential speed is the same as with the aforementioned impeller with a large diameter. However, this circumferential speed can only be achieved at a minute speed much higher than 4000.
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With regard to the electric motor, which is directly coupled to the single-stage strolling pump, when using three-phase motors, due to the poor efficiency of these single-stage centrifugal pumps for small delivery quantities, it has been necessary to choose motors with relatively high outputs, with which the maximum minute speed is usually 2900. However, these three-phase motors have another disadvantage. that if there is no power they continue to run in one phase and burn easily due to overload.
In order to avoid all these disadvantages, the invention therefore dispenses with the use of asynchronous induction motors for the direct drive of the mentioned single-stage centrifugal pumps with a very favorable degree of efficiency and instead uses either a direct current motor or a single-phase alternating current motor or a universal motor for direct and alternating current.
Such motors can be used for small powers with minute speeds up to about 20,000
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strengthen speeds at which such a harmful influence is eliminated; these minute speeds are currently between 6,000 and 15,000. The production of such small motors is the cheapest imaginable, without any reduction in operational reliability.
For the invention, it was also decisive to use the mentioned motors at the speed at which they can be produced most cheaply in relation to their output, because with increasing speed, but especially within the specified limits, the dimensions and weights for a given output the electric motors
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are almost exclusively required (namely for a small delivery volume and a manometric total delivery height of up to 40 m), at the same speed as the aforementioned motors, in single-stage
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abar result in significantly better efficiencies than the previous single-stage pumps with significantly lower speeds and large impeller diameters.
By combining (direct coupling) the cheapest single-stage centrifugal pumps with the cheapest type of motor, in addition to the better efficiency of the entire unit that can be achieved, the advantage is that the effective motor output does not need to exceed 0 # 4 HP. so that this pump set can be connected to any light line for immediate switch-on according to the current connection conditions. In contrast to the previous centrifugal
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Devices which are connected to the same power supply network incandescent lamps do not suffer any adverse light visual fluctuations.
The small single-phase alternating current motors running at high speeds are also easily manufactured to be used for single-phase alternating current and direct current at the same time
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with a direct current motor or single-phase alternating current motor or universal motor for direct and alternating current for a minute speed of over 4000.