DE1126250B

DE1126250B - Kreiselpumpe mit einem Laufrad, dessen Schaufelkanaele nach dem Umfang hin in ihrer lichten Weite abnehmen

Info

Publication number: DE1126250B
Application number: DEA22316A
Authority: DE
Inventors: Emil Julius Ask
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1954-03-25
Filing date: 1955-03-22
Publication date: 1962-03-22

Description

Kreiselpumpe mit einem Laufrad, dessen Schaufelkanäle nach dem Umfang hin in ihrer lichten Weite abnehmen Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe mit einem Laufrad, dessen Schaufelkanäle nach dem Umfang hin in ihrer lichten Weite abnehmen und zwischen rückwärts gekrümmten Schaufeln gebildet sind, deren Vorderseiten und Rückseiten voneinander verschiedene Krümmungen haben.
Durch die Erfindung wird vor allem bezweckt, eine Kreiselpumpe zu schaffen, die zum Fördern von Flüssigkeiten geeignet ist, welche Gasblasen enthalten. Die bisher bekannten Kreiselpumpen waren hierfür infolge ihres unzureichenden Selbstansaugvermögens im allgemeinen nicht verwendbar.
Es ist bekannt, Laufräder von Kreiselpumpen mit rückwärts gekrümmten Schaufeln zu versehen, um eine große Förderhöhe zu erzielen. Dadurch wird aber weder eine größere Saughöhe erreicht noch das Selbstansaugvermögen der Pumpe verbessert. Um bessere Strömungsverhältnisse durch die Schaufelkanäle und damit eine größere Saughöhe zu erreichen, ist es ferner bekannt, den Übergang vom Eintrittsquerschnitt zum Austrittsquerschnitt geradlinig auszubilden und dem Schaufelkanal eine rechteckige Form zu geben. Ferner ist es auch bekannt, der sich vom Austrittsende des Schaufelkanals bis zur Schaufelspitze erstreckenden Außenseite der Schaufel eine gewisse Ausdehnung zu geben. Die Schaufelaußenseite folgt dabei entweder einem mit der Umlaufachse des Laufrades konzentrischen Kreisbogen oder bildet einen konstanten Winkel mit der Tangente einen durch den betreffenden Punkt verlaufenden und zur Umlaufachse des Laufrades konzentrischen Kreis. Alle diese bekannten Kreiselpumpen besitzen aber kein ausreichendes Selbstansaugvermögen, um die bei der Förderung von Flüssigkeiten mit Gasbeimischungen auftretenden Schwierigkeiten zufriedenstellend zu beseitigen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zusätzlich die axiale Breite der Schaufelkanäle vom Eintritt bis zum Austritt, wie an sich bekannt, stark abnimmt, während in an sich bekannter Weise derjenige Teil der Außenseite der Schaufeln, welcher sich von dem Austritt des Kanals bis zur Schaufelspitze erstreckt, einen gegen die äußerste Schaufelspitze allmählich abnehmenden Winkel mit der Tangente einen durch den betreffenden Punkt gehenden und mit der Umlaufachse des Laufrades konzentrischen Kreis bildet.
Durch diese Ausbildung wird die Abnahme der Schaufelkanalquerschnitte durch eine Breitenverminderung erreicht, wodurch es möglich ist, den Flüssigkeitsstrom ohne Ablösung hinter den gekrümmten Schaufeln stark zu beschleunigen. Dieser beim Austritt aus den Schaufeln stark beschleunigte Flüssigkeitsstrom wird danach durch die schwach abnehmende Krümmung der Schaufelaußenseite wieder verzögert. Die Wirkung dieser Anordnung entspricht ungefähr derjenigen eines Venturirohres oder einer Strahlpumpe, wobei die zusammendrängenden Schaufelkanäle der Düse und die sich krümmende freie Schaufelaußenseite zusammen mit der Innenseite der umgebenden Pumpenspirale dem Diffusor entsprechen.
In der Zeichnung ist die Erfindung in einer Ausführungsform schematisch und beispielsweise veranschaulicht.
Fig.l. zeigt in einem Radialschnitt eine Kreiselpumpe gemäß der Erfindung von der Einlaßseite aus gesehen, und Fig. 2 zeigt die Kreiselpumpe nach Fig.1 in einem Axialschnitt.
Die Pumpe besteht gemäß der dargestellten Ausführungsform aus einem mit einem zentralen Einlaß 8 und einem tangentialen Auslaß 9 versehenen spiralförmigen Gehäuse 7, in welchem auf einer Welle 6 ein Pumpenlaufrad drehbar gelagert ist.
Das Laufrad besteht aus einer kreisförmigen Nabenscheibe 1, die mit rückwärts gekrümmten Schaufeln 2 versehen ist. Die Schaufeln 2 verjüngen sich kontinuierlich von ihren Eintrittskanten bis zu ihren Austrittsenden, so daß ihre Vorderseiten 3' und Rückseiten 3 voneinander verschiedene Krümmungen aufweisen und die gebildeten Schaufelkanäle nach dem Umfang hin in ihrer lichten Weite abnehmen. Außerdem nimmt die axiale Breite der Schaufelkanäle vom Eintritt bis zum Austritt stark ab. Vorzugsweise werden die Querschnitte längs des Strömungsweges durch die Schaufelkanäle im Verhältnis zu dem Flüssigkeitsdurchsatz so gewählt, daß an keiner Stelle der Kanäle unerwünscht hohe oder niedrige Drücke örtlich auftreten.
Die Endzonen 4 der Schaufeln, welche sich von dem Austritt eines jeden Schaufelkanals bis zu der betreffenden Schaufelspitze erstrecken, sind an ihren Außenseiten so geformt, daß der Winkel desjenigen Teils dieser Außenseite mit der Tangente zu einem durch den betreffenden Punkt gehenden und zu der Welle 6 des Laufrades konzentrischen Kreis gegen die äußerste Schaufelspitze hin allmählich abnimmt. Es sei bemerkt, daß eine rein radiale Ausströmung, wie sie bei vielen bekannten Pumpen erfolgt, einen höheren Grad von Turbulenz verursacht. Bei einer zu großen Konvergenz des Schaufelkanals würde der Strömungskanal für die Flüssigkeit unzulässig stark eingeengt sein. Auch wenn die Konvergenz zu gering wäre oder sich nur über einen Teil der Kanallänge erstrecken würde, würden Zonen mit niedrigem Druck und sogar Vakuum auftreten, und außerdem würde die Fähigkeit der Pumpe zum Selbstansaugen beeinträchtigt werden.
Das Pumpengehäuse 7 ist im übrigen mit einer Lagerbuchse 5 für die Antriebswelle 6 ausgerüstet und weist am Umfang eine Spirale 10 auf.
Die vorstehend beschriebene und in der Zeichnung dargestellte Pumpe dient zur Erläuterung der Erfindung, jedoch kann die Ausführung in verschiedener Weise variiert werden. Beispielsweise sind die Enden der Schaufeln 2 in der Zeichnung abgerundet dargestellt. Diese Enden können aber auch zu einer scharfen Kante verjüngt werden, um die Wirbelbildung weiterhin zu verringern. Die Abmessungen der Kreiselpumpe und der Grad der Konvergenz der Strömungskanäle werden im übrigen durch die Betriebsbedingungen der Pumpe, beispielsweise durch die Umdrehungsgeschwindigkeit des Laufrades, bestimmt.

Claims

PATENTANSPRUCH: Kreiselpumpe mit einem Laufrad, dessen Schaufelkanäle nach dem Umfang hin in ihrer lichten Weite abnehmen und zwischen rückwärts gekrümmten Schaufeln gebildet sind, deren Vorderseiten und Rückseiten voneinander verschiedene Krümmungen haben, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich die axiale Breite der Schaufelkanäle (1) vom Eintritt bis zum Austritt, wie an sich bekannt, stark abnimmt, während in an sich bekannter Weise derjenige Teil der Außenseite der Schaufeln (2), welcher sich vom Austritt des Kanals (1) bis zur Schaufelspitze erstreckt, einen gegen die äußerste Schaufelspitze allmählich abnehmenden Winkel mit der Tangente zu einem durch den betreffenden Punkt gehenden und mit der Umlaufachse des Laufrades konzentrischen Kreis bildet. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 897 801, 443 332, 195 747; schweizerische Patentschrift Nr. 264 086; französische Patentschrift Nr. 690118; britische Patentschrift Nr. 423 379; USA.-Patentschrift Nr. 2 309 327.