AT158121B - Umlaufende Schleuderpumpe, insbesondere für hohe Drücke. - Google Patents

Umlaufende Schleuderpumpe, insbesondere für hohe Drücke.

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Henschel & Sohn Gmbh
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Description


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    Umlaufende     Schleuderpumpc.   insbesondere tür hohe Drucke. 



   Gegenstand der Erfindung ist eine umlaufende Schleuderpumpe, die vornehmlich für hohe Drücke bestimmt ist und deren   Hauptkennzeichen in folgendem besteht   :   Zwecks Erzeugung statischen Druckes durch Fliehkraft   und zwecks gleichzeitiger   Umsetzung   kinetischer Energie in nutzbaren Druck ist ein um das stillstehende Ein- und Ausströmrohr der Flüssigkeit umlaufendes Gehäuse vorgesehen. das zur Erzielung voller   Flüssigkeitsfüllung   mit einer 
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 der   Strömung   entgegengerichteten, in der Zone hohen statischen Drucks liegenden Entnahmeöffnung versehen ist. In Fortentwicklung dieses Hauptgedankens werden sodann noch eine Reihe besonders   zweckmässiger   Einzelheiten dafür aufgezeigt. 



   Bei den bisher bekanntgewordenen   Fördereinrichtungen   mit   umlaufendem   Gehäuse und stillstehendem Entnahmerohr wird der in Ringform umlaufenden Flüssigkeit leidlich eine kinetische Energie erteilt, so dass die erzielbaren Drucke nur   unbedeutend,   die Strömungsverluste aber hoch sind. 



  Derartige Pumpen haben deshalb keine   nennenswerte   Verbreitung gefunden. 



   Die Erfindung hat dagegen gezeigt, dass mit der nach ihr ausgebildeten Eiurichtung hohe Flüssigkeitsdrücke in wirtschaftlicher Weise erzeugt werden können. 



   In den zugehörigen Zeichnungen sind zwei   Ausführungsbeispiele   des Erfindungsgegenstandes dargestellt, u. zw. zeigt Fig. 1 einen senkrechten Mittelschnitt durch eine einstufige   Schleuderpumpe,   Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III 
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 Antriebswelle 13 verbunden und durch einen Deckel 14 abgeschlossen. Die Nabe 15 des Deckels 14 ist drehbar gelagert auf einer feststehenden Hohlachse 16, die ein Rohr 17   umschliesst.   Der zwischen der Hohlachse und dem Rohr erhaltene   Ringraum   ist nach Fig. 4 durch zwei äussere Längsrippen 19 des Rohres 17 in einen unteren Kanal 18 und in einen oberen Kanal : geteilt.

   Ersterer ist mit einem Zuflussrohr 21 für die Flüssigkeit, letzterer über ein Rohr 22 und einen Hahn    mit der Aussenluft   verbunden. Auf dem inneren Ende des   Rohres 17   ist ein Doppelflügel 24 mittels einer Mutter 25 befestigt. In jeder um die   Mittelachse des Rohres 77   bzw. des   Gehäuses 77 gelegten, zylindrischen   
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 förmigen Querschnitt. Jeder   Flügel.'   enthält einen inneren Leitkanal 26 für die Flüssigkeit. Dieser ist einerseits durch eine Querbohrung *27 des Rohres   17   mit dessen   Innenraum   28 verbunden, anderseits mündet er auf der   Stirnfläche   jedes Flügels   24 in   das Innere des   Gehäuses 77.   



   Die Förderflüssigkeit strömt der Pumpe durch das Rohr 21 und den Kanal 18 zu und wird beim 
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 besseren Mitnahme der Flüssigkeit sind der Boden des Gehäuses 11 und der Deckel 14 mit Rippen 30 bzw. 31 versehen. Die anfangs im Gehäuse befindliche Luft wird beim Eintritt der Flüssigkeit nach innen gedrängt und kann nach Öffnung des Hahnes 23 über die Kanäle   20 und 22 austreten,   so dass beim Arbeiten der Einrichtung das ganze Gehäuse mit Flüssigkeit erfüllt ist. 



   Durch die Drehung des Gehäuses 11 wird der eintretenden Förderflüssigkeit parktisch verlustlos eine entsprechende statische und kinetische Energie erteilt, die an der   zylindrischen Aussenwand   ihren 

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 Höchstwert erreicht. An den   Eintrittsöffnungen   des in die   umlaufende   Flüssigkeit hineinragenden Fangflügels:   24   herrscht dabei ein Druck, welcher der statischen und der kinetischen Energie der Flüssigkeit entspricht und als Nutzdruck in nahezu vollem Umfange verwendet werden kann. Besonders gestaltete oder sauber gearbeitete Schaufeln, wie sie bei den Laufrädern von Kreiselpumpen nötig sind, sind nicht erforderlich, da die Relativgeschwindigkeit zwischen   Flüssigkeit   und Gehäusewandung stets klein ist. 



   Die erfindungsgemässe Schleuderpumpe bedarf zur Umsetzung der kinetischen Energie in statischen Druck also keines besonderen Leitapparates wie andere Kreiselpumpen. Auch ist die Umsetzung von kinetischer Energie in statischen Druck völlig unabhängig vom Betriebszustand der Pumpe und erfolgt bei jedem Verhältnis von   Drehzahl und Fördermenge praktisch verlustlos.   



   Die ziemlich kleine Oberfläche der Flügel   24   verursacht einen kleinen Reibungswiderstand, der noch durch eine leicht ausführbare Glättung (durch Polieren od.   dgl.)   verringert werden kann. 



  Die   erfindungsgemässe   Pumpe eignet sich deshalb zur Anwendung sehr hoher Umfangsgeschwindigkeiten, wodurch im Verein mit der günstigen Umsetzung der kinetischen Energie sehr hohe Drücke, beispielsweise von 50 Atm. und darüber, einstufig erzeugt werden können. 



   Ein weiterer Vorteil der neuen Pumpe ist der Fortfall von Spaltverlusten. Die einzige an der einstufigen Pumpe nach Fig. 1 vorhandene Abdichtung zwischen der Nabe 15 und der Hohlachse 16 steht überdies auch bei   höchsten Nutzdrücken nur   unter geringem Überdruck und ist somit leicht 
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 Gehäuse 11 und Achse 16 nur ganz unbedeutend. 



   Zum Unterschied von den   gebräuchlichen   Kreiselpumpen ist die erfindungsgemässe Bauart gänzlich unempfindlich gegen ungenauen axialen Einbau der Hohlachse mit dem Flügel   24   in das Gehäuse 11. Auch schwingungstechnisch ist der   erfindungsgemässe   Aufbau demjenigen bekannter Kreiselpumpen überlegen, da das umlaufende Gehäuse selbst bei Verwendung einer grösseren Stufenzahl ein sehr steifes schwingungssieheres Gebilde darstellt, das insbesondere die Anwendung hoher Drehzahlen ohne weiteres gestattet. 



   Enthält das Fördermittel Bestandteile verschiedenen spezifischen Gewichtes, so tritt durch den raschen Umlauf in dem Gehäuse eine gewisse Trennung dieser Teile ein. Z. B. kann bei ölhaltiges Wasser das nach der Gehäuseachse hin sich sammelnde   ölreichere   Wasser durch die Kanäle 20 und 22 sowie den Hahn 23 abgelassen werden, während der Flügel M mehr oder weniger gereinigtes Wasser auffängt. 



   Die zweistufige Pumpe nach den Fig. 5 und 6 ist in jeder Druckstufe beispielsweise nur mit je 
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 Fangflügel sind gebogen, um eine scharfe Umlenkung der Flüssigkeit bei Eintritt in den Flügelkanal 34 bzw.   35   zu vermeiden. Im übrigen entsprechen die Querschnittsformen in zylindrischen Schnittflächen wieder der Fig. 3. Die   Mitnahme   der Flüssigkeit im Gehäuse erfolgt hier zum Unterschied von Fig. 1 und 2 durch gleichmittige, an den betreffenden Gehäuseteilen sitzende   zylindrische Rippen. 36,     . 7,   die bis dicht an die   Flügel. 32,. 33 herangeführt   werden können, ohne dass eine Störung der   um   die Flügel sich ausbildenden Strömung zu befürchten wäre.

   Die axiale Baulänge jeder Druckstufe kann hiedurch gegenüber der Ausführung nach den Fig. 1 und 2 verringert werden. Die   Rippen. 36,. 37   sind mit einer entsprechenden Anzahl radialer Bohrungen. ? versehen, um die radiale Flüsslgkeitsströmung im Gehäuse leichter zu ermöglichen. 



   Bei Verwendung je eines einfachen Fangflügels und stillstehender Hohlachse werden jene zweckmässig so angeordnet, dass ihre   Eintrittsöffnungen   die   höchstmögliche   Lage im Gehäuse einnehmen. 



  Dies ermöglicht die Füllung der Pumpe im Stillstand ohne besondere Entlüftung. Dies ist für mehrstufige Pumpen von besonderer Bedeutung, da sonst jede Stufe für sieh beispielsweise eine   Entliiftung   nach Fig. 1 oder je eine Entlüftungsschraube an der Aussenwand des Gehäuses erhalten müsste. Bei ihrem Eintritt durch die   Kanäle. 39. 40   in den Innenraum 41 der ersten Stufe entweicht die Luft durch den Flügelkanal 34 und den Ringraum   42   in das Innere 43 der zweiten   Druekstufe   und von dort durch den Flügelkanal 35 in die Druckleitung 44.

   Nachdem die Flüssigkeit den Raum 41 bis auf einen   unschädlichen kleinen   Rest angefüllt hat, gelangt sie ebenfalls durch die   Kanäle : 14   und   42 in   den Raum 4. 3, füllt auch diesen fast vollständig an und tritt schliesslich in die Druckleitung 44 ein. Die Pumpe ist dann betriebsfertig. 
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 nach Fig. 5 ein   merkbarer   Axialsehub zwischen der Flügelachse und dem Gehäuse auf. Dieser kann bei der erfindungsgemässen Pumpenbauart ohne Hinzufügung weiterer Bauteile, wie   Ausgleichkolben   od. dgl. durch eine   entsprechende   Stellung der Fangflügel aufgehoben werden.

   Bei schwacher Neigung der Symmetrieebene des Flügelprofils (Fig. 3) zur Richtung des Flüssigkeitsstromes entsteht durch die Auftriebswirkung eine Axialkraft, die der obenerwähnten Längskraft gleich und entgegengesetzt gemacht werden kann. Die gleiche Wirkung kann natürlich dadurch erzielt werden, dass man das   Flügelprofil über   die ganze Länge des Flügels oder einen Teil derselben   unsymmetrisch nach Art   der   Tragfliigelprofile ausbildet.   

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 also z. B. auch von   Brennöl   statt durch eine Zahnrad-,   Kolben-od.   dgl. Pumpe, sowie grundsätzlich auch zur Förderung von Gasen verwendbar. 



   PATENT-ANSPRUCHE :
1. Umlaufpumpe, gekennzeichnet durch die Erzeugung statischen Druckes durch Fliehkraft und gleichzeitige Umsetzung kinetischer Energie mit einem um das   stillstehende Ein-und Ausstromrohr   der Flüssigkeit umlaufenden Gehäuse, das zwecks Erzielung voller Flüssigkeitsfüllung mit einer Entlüftung versehen ist, und durch einen mit dem Ausströmrohr verbundenen, von der mit dem Gehäuse umlaufenden Flüssigkeit umströmten hohlen Leitarm, dessen äusseres geschlossenes Ende mit einer der Strömung entgegen gerichteten, in der Zone hohen statischen Druckes liegenden Entnahmeöffnung versehen ist.

Claims (1)

  1. 2. Umlaufpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Leitarme in einer gemeinsamen, zur Gehäuseachse senkrechten Ebene an dem Ausströmrohr befestigt sind.
    3. Umlaufpumpe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitarm bzw. die Leitarme auf ihrer ganzen Länge oder dem grössten Teil derselben einen Querschnitt geringen Strömungswiderstandes (Stromlinienquersehnitt) haben.
    4. Umlaufpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, dass die Querwände des Gehäuses (11) innen mit radial oder annähernd radial gestellten Rippen (30, 31) versehen sind.
    5. Umlaufpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Querwände des Gehäuses innen mit gleiehmittigen, zylindrischen, bis dicht an den Leitarm herangeführten Rippen (37) versehen sind.
    6. Umlaufpumpe nach den Ansprüchen] bis 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrischen Rippen (37) mit radialen Bohrungen ('-' versehen sind.
    7. Umlaufpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitarme (33) nach vorwärts gebogen ausgeführt sind (Fig. 6).
    8. Umlaufpumpe nach den Ansprüchen l bis 3 und 7, mit waagerechter Achse und einem einfachen Leitarm in jeder Druckstufe, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitarm (32, : 3 : 1) mit seiner Entnahmeöffnung am höchsten Punkt des Gehäuses steht.
    9. Umlaufpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 8 mit mehreren Druckstufen, dadurch gekennzeichnet, dass die Symmetrieebene des Leitarmprofiles (Fig. 3) zwecks Aufhebung des Axialschubes zwischen Gehäuse und Achse geneigt angeordnet oder die Leitarmquersehnitte alle oder teilweise unsymmetrisch nach Art der Tragflügelprofile ausgebildet sind.
AT158121D 1937-01-02 1937-11-11 Umlaufende Schleuderpumpe, insbesondere für hohe Drücke. AT158121B (de)

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