DE2732863C3 - Einkanalrad-Kreiselpumpe zur Förderung von Abwässern - Google Patents

Einkanalrad-Kreiselpumpe zur Förderung von Abwässern

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DE2732863C3
DE2732863C3 DE19772732863 DE2732863A DE2732863C3 DE 2732863 C3 DE2732863 C3 DE 2732863C3 DE 19772732863 DE19772732863 DE 19772732863 DE 2732863 A DE2732863 A DE 2732863A DE 2732863 C3 DE2732863 C3 DE 2732863C3
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DE19772732863
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Rudolf 4300 Essen Enning
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Balcke Duerr AG
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Balcke Duerr AG
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/18Rotors
    • F04D29/22Rotors specially for centrifugal pumps
    • F04D29/2238Special flow patterns
    • F04D29/225Channel wheels, e.g. one blade or one flow channel

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Einkanalrad-Kreisclpumpe zur Förderung vori Abwassern mit axialem Saugstutzen und radialem Druckstutzen und mit einer Schaufel, deren Eintrittsrand, bezogen auf die Drehachse des Einkanalrades, auf einem kleineren Radius liegt als ihre Austrittskante, wobei die Schaufel von ihrem Eintrittsrand aus über einen großen ersten Zentriwinkelbereich hinweg als Krciszylindcrteilmantel ausgebildet ist, sich in einem demgegenüber kleinen Zcntriwinkelbereich bis zur Austrittskante erweitert und im verbleibenden dritten Zentriwinkelbereich offen ist.
Eine derartige Einkanalrad-Kreiselpumpe, die ebenfalls bevorzugt zur Förderung von Abwässern dient, besitzt eine im wesentlichen spiralförmige Schaufel, deren Eintrittsrand ganz oder annähernd in der Drehachse des Einkanalrades liegt und wobei die axiale Einlauföffnung des Einkanalrades exzentrisch zur Drehachse angeordnet ist (DE-AS 11 37 629). Der Zentriwinkel durchläuft im bekannten Fall vom Eintrittsrand bis zur Austrittskante einen Winkclbcreich von etwa 360". Die Anordnung des abgerundeten Eintrittsrandes in der Nähe der Drehachse des Einkanalrades bedeutet, daß die Umfangsgeschwindigkeit des Eintrittsrandes nahezu gleich Null ist und infolgedessen der parallel zur Schaufclkanlc eintretende Wasserstrom nicht geteilt wird. Langfaserige Fremdkörper werden an diesem Rand somit auch nicht in zwei verschiedene Volumen gezerrt und können sich daher an ihm nicht aufhängen. Vielmehr wird der parallel zum Förderstrom verlaufende Eintrittsrand ununterbrochen freigespult. Diese Vorteile werden jedoch mit einer relativ komplizierten Schaufelform erreicht, das heißt, die Schaufel muß sich zunächst der Einlauföffnung über einen Teil des Umfangcs tangential anschmiegen und sich anschließend weiterhin mit stetiger Steigung zum Austrittsende winden. Die Herstellung einer solchen Schaufel ist schwierig und teuer. Verstcllmöglichkciten zur Änderung der Förderhöhe der Pumpe sind nicht vorhanden.
Weitere Einkanalrad-Kreiselpumpen sind aus der DE-PS 4 57 204, der AT-PS 2 52 043 und der Ch-PS 90 378 bekannt geworden. Auch diese bekannten Pumpen besitzen eine einfache Veranderungsmöglichkeit der Förderhöhe nicht.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einkanalrad-Kreiselpumpe der eingangs genannten Art zu scharfen, bei der eine Veränderung der Förderhöhe einfach zu bewerkstelligen ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sich an den Zylinderteilmantel als Schaufelerweiterung eine drehbewegliche Klappe anschließt, an der sich die Austrittskante befindet, daß die Klappe mittels einer Welle an der Schaufel gelagert ist, daß durch eine Gehäuseöffnung über die Welle die Klappe verstellbar und arretierbar ist, und daß die Klappe nach außen gekrümmt ist.
Es ist zwar bekannt, am Ende eines Einkanalrades ein biegsames Kanalklappband anzubringen (vergl. DE-AS I 19 671). Mit diesem Kanalklappband soll aber eine Veränderung der Förderhöhe nicht erreicht werden; vielmehr soll mittels des biegsamen Klappbandes der Durchtritt grober Körper durch das nachgiebige Ausweichen ermöglicht werden.
Bei Radiallaufrädvrn war es bekannt, die Förderhöhe dadurch zu verändern, daß sich an einen starren ersten Abschnitt einer Schaufel eine bewegbare Klappe anschließt, an der sich die Austrittskantc befindet (vcrgl. Mitteilungen des Instituts für Strömungsmaschinen der Technischen Hochschule Karlsruhe, 1933, Seite I bis 39, insbesondere Seite 24, Abb. 5). Probleme, die bei Radiallaufrädern auftreten, sind mit denen bei Einkanalrad-Kreiselpumpcn nicht vergleichbar, da die konstruktive Ausführung und die speziellen Verhältnisse beider sehr unterschiedlich sind. Im übrigen ist weder über die Art der Befestigung der Klappe noch über die Form der Klappe etwas ausgesagt.
In der DE-PS 9 00 372 ist ein Laufrad mit verstellbaren Laufschaufeln für Radialgebläse bekannt geworden, deren Laufschaufeln aus zwei Einzclschaufcln gebildet sind, von denen die eine ortsfest ist und die andere in Art einer Klappe parallel zu ihrer eigenen Pofilsehne verschiebbar ist, so daß ein Zwischenraum gebildet werden kann. Die Veränderung der Klappcnstcllung erfolgt nicht durch Verdrehen um eine Achse, sondern durch Verschieben.
Auch in der DE-OS 14 03 504 ist ein Radialgebläse beschrieben, an dessen Laufschaufclcnden verstellbare Klappen vorgesehen sind. Die Veränderung der Stellung der Klappe kann hierbei von Hand oder auf andere Weise erfolgen.
Durch die erfindungsgemiißen Maßnahmen wird eine einfach aufgebaute und auch einfach verstellbare Pumpe geschaffen, die sicher und ohne Verslopfungsgefahr arbeitet und bei der aufgrund der Verstellung bzw. Verdrehung der Klappe eine empfindliche Anpassung an unterschiedliche Betriebsbedingungen ermöglicht wird. Dabei hat sich aufgrund von Versuchen herausgestellt, daß aufgrund der Krümmung nach außen die Anpassung an die Förderhöhe schneller erfolgt als bei vollkommen gerader Klappe. Hei den gleichen Versuchen hat sich ebenfalls herausgestellt, daß ein geringerer Verslcllwinkel zu stärkerer Änderung der Förderhöhe führt, wenn die Klappe nach außen gekrümmt ausgeführt ist, im Vergleich /u einer geraden Klappe.
In vorteilhafter Ausgestaltung ist die Klappe derart
verstellbar, daß sie mit der durch die Drehachse verlaufenden Tangente einen Winkel λ = 180° einschließt. Aufgrund dieser Maßnahme wird der Verstellbereich verhältnismäßig groß.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigt
Fig. I schematisch die Einkanalrad-Kreiselpumpe senkrecht zur Drehachse des Einkanalrades geschnitten,
Fig.2 einen Schnitt in axialer Richtung durch die : Einkanalrad-Kreisclpumpeder Fig. I.
Aus Fig. I sind das Pumpengehäuse 1 mit Druckstutzen 2 und das Einkanalrad 3 mit Schaufel 4 ersichtlich. Die Schaufel14 besitzt einen abgerundeten Eintrittsrand 5, der auf einem kleinen Radius r liegt. Dieser Radius r ■ bleibt konstant über einen ersten Zentriwinkelbereich γ hinweg bis zur Drehachse 7 einer am Zylinderteilmantel 8 angelenkten, um einen Winkel β schwenkbaren Klappe 9, an der sich die Ausirittskante 10 der Schaufel 4 befindet. Die Drehachsen 6 und 7 sind einander .· parallel. Die Klappe 9 erstreckt sich über einen einstellbaren kleineren zweiten Zentriwinke'ijereich 6 bis zu dieser Austrittskante 10 hin. Ein verbleibender dritter Zentriwinkelbereich ε ist offen. Die Drehrichtung des Einkanalrades 3 ist durch einen Pfeil 11 und die ■ Austrittsströmung des zu fördernden Mediums durch einen Pfeil 12 angedeutet. Die Klappe 9 ist nach außen hin gekrümmt ausgebildet, d. h, ihre Innenseite, die zum Mittelpunkt der Kreiselpumpe hinweist, ist konvex ausgebildet.
Aus Fig.2 ist der Eintrittsstutzen 13 ersichtlich, in den das zu fördernde Medium in Pfeilrichtung 14 eintritt. Das Pumpengehäuse 1 besitzt eine Öffnung 15, in die von Hand bzw. mittels Werkzeug oder durch eine automatische Stellvorrichtung eingegriffen werden kann, um die Klappe 9 in den entsprechenden Winkel zu stellen und zu arretieren. Dieser Winkel schließt mit der Tangente ι, die in der Drehachse 7 an den Kreiszylinderteilmantel 8 gelegt ist, höchstens * = 180° ein. Dieser Winkel ist an der Außenseite der Schaufel 4 gemessen. Die Winkelverstellung kann beispielsweise über zwei
r miteinander kämmende Zahnräder geschehen, von denen eines auf der Welle der Klappe 9 sitzt. Dies ist durch die Strichlinierung 16 lediglich angedeutet. Es sind andere Ausführungsformen denkbar. Die Klappe 9 kann auch um eine feststehende Achse verschwenkt werden.
Die Wirkungsweise der Einkanalrad-Kreiselpumpe ergibt sich bereits aus den vorstehenden Erläuterungen. In bekannter Weise tritt das zu fördernde Medium in Pfeilrichtiing 14 in das Einkanalrad 3 ein, gelangt über die öffnung im Zentriwinkelbereich γ auf die Außensei
υ te der Schaufel 4 und wird aufgrund des sich verengenden Kanals von der Außenseite der Schaufel 4 in den Druckstutzen 2 gefördert. Wegen der mittels der Klappe 9 verstellbaren Schaufelerweiterung läßt sich die Förderleistung einfach erweitern. Im Gegensatz zur
■> eingangs beschriebenen bekannten Einkanalrad-Kreiselpumpe bewegt sich zwar der Eintrittsrand 5 mit einer relativ großen Umfangsgeschwindigkeit; aber die Strömung umläuft diesen Eintrittsrand 5, welcher parallel zur Eintrittsrichtung 14 lieg:. Das Einkanalrad
μ besitzt in diesem Bereich eine relativ große Öffnungsweite.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Einkanalrad-Kreiselpumpe zur Förderung von Abwässern, mit axialem Saugstutzen und radialem Druckstutzen und mit einer Schaufel, deren Eintrittsrand, bezogen auf die Drehachse des Einkanalrades, auf einem kleineren Radius liegt als ihre Austrittskante, wobei die Schaufel von ihrem Eintrittsrand aus über einen großen ersten Zentriwinkelbereich hinweg als Kreiszylinderteilmantel ausgebildet ist, sich in einem demgegenüber kleinen zweiten Zentriwinkelbereich bis zur Austrittskante erweitert und im verbleibenden dritten Zentriwinkelbereich offen ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich an den Zylinderteilmantel (8) als Schaufelerweiterung eine drehbewegliche Klappe (9) anschließt, an der sich die Austrittskante (10) befindet, daß die Klappe (9) mittels einer Welle (7) an der Schaufel (4) gelagert ist, daß durch eine Gehäuseöffnung (15) über die Welle (7) die Klappe (9) verstellbar und arretierbar ist, und daß die Klappe (9) nach außen gekrümmt ist.
2. Einkanalrad-Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe (9) derart verstellbar ist, daß sie mit der durch die Drehachse (7) verlaufenden Tangente (T) einen Winkel «<180° einschließt
DE19772732863 1977-07-21 1977-07-21 Einkanalrad-Kreiselpumpe zur Förderung von Abwässern Expired DE2732863C3 (de)

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DE2732863A1 DE2732863A1 (de) 1979-01-25
DE2732863B2 DE2732863B2 (de) 1979-08-16
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