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Schaufelrad für selbstansaugende Kreiselpumpen
Die Erfahrung hat gezeigt, dass selbstansaugende Kreiselpumpen, insbesondere solche, die nach dem Wasserringprinzip mit einem Seitenkanal arbeiten, in welchem sich während der Förderung eine druckerzeugende Wirbelströmung ausbildet, verschleissempfindlich sind, wenn sie zur Förderung sandhaltigen Wassers verwendet werden. Man hat schon versucht, diese Empfindlichkeit durch Verwendung verschleissfester Werkstoffe zu vermindern, indem man insbesondere das Schaufelrad aus Kunststoff, Naturkautschuk, Perbunan od. dgl. fertigte, die gegenüber dem bei der Kreiselpumpe auftretenden Strahl-undSandver- schleiss besonders unempfindlich sind.
Dieser Versuch scheiterte jedoch zunächst daran, dass diese Werkstoffe sich unter den auftretenden Betriebskräften zu stark verformen und, da der Radseitenspalt nur wenige Zehntelmillimeter beträgt, die Schaufelräder an den Gehäuseteilen der Pumpe schleifen. Aus diesem Grunde wurde vorgeschlagen, das aus verschleissfestem, elastischen Werkstoff der vorgenannten Art bestehende Schaufelrad durch einen Kern aus einem formbeständigen Werkstoff, insbesondere Metall, zu versteifen.
Die Erfindung bezweckt nun zur Erzielung einer genügenden Starrheit und Festigkeit eine besonders günstige Ausbildung eines solchen Schaufelrades und führt zu diesem Zweck den versteifenden Kern als Skelett aus, das von einem an sich bekannten mittleren nabenförmigen Teil, der mit einer Bohrung und einer Passfedemut zur Befestigung auf der Pumpenwelle versehen ist sowie von zwei felgenartigen Ringen gebildet wird, die miteinander sowie mit der Nabe durch Stege verbunden sind.
Ein solches Schaufelrad verhält sich, obwohl der elastische Werkstoff beim Durchlaufen von Sandkörnern und ähnlichen Fremdkörpern durch die Pumpe seitlich etwas ausweichen kann und dadurch nur ein geringer Verschleiss der Pumpenteile eintritt, wie ein gewissermassen starrer Körper, so dass die Förderleistung der Pumpe nicht beeinträchtigt wird.
Die Fig. 1-3 der Zeichnung zeigen im Grund- und Seitenriss bzw. im Querschnitt ein Ausführungsbeispiel eines solchen gemäss der Erfindung ausgebildeten Schaufelrades. 1 ist die aus einem metallischen Werkstoff bestehende Nabe des Schaufelrades, die eine der Pumpenwelle entsprechende Bohrung 2 hat und mit einer Passfedernut 3 versehen ist, die zur Befestigung der Nabe auf der Pumpenwelle dient. 4 und 5 sind zwei felgenartige Ringe, die ebenfalls aus einem metallischen Werkstoff bestehen, von denen der Ring 4 innerhalb und der Ring 5 ausserhalb des Schaufelkreises liegt. Der innere Ring 4 ist mit der Nabe 1 durch mehrere kräftige Stege 6 verbunden, während die Ringe 4 und 5 durch eine Anzahl Stege 7 miteinander verbunden sind, die zwischen den beiderseits des Schaufelrades vorhandenen Schaufeln 8 und 9 angeordnet sind.
Die Schaufeln bestehen wie der übrige Schaufelradkörper 10 aus einem verschleissfesten, elastischen Werkstoff, der durch das metallische Skelett versteift ist. Bei einer mit einem solchen Schaufelrad versehenen Pumpe können die Schaufeln grösseren Sandkörnern und sonstigen Fremdkörpers ausweichen, ohne dass hiebei ein nennenswerter Verschleiss der inneren Gehäuseflächen der Pumpe eintritt, dabei behält aber das Schaufelrad eine hinreichende Formbeständigkeit, die eine gleichmässige und gute Förderleistung der Pumpe gewährleistet.
Bei Pumpen, die ein Schaufelrad mit freistehenden, an den äusseren Enden durch einen Mantelring verbundenen Schaufeln haben, ist gemäss der Erfindung das Schaufelrad in der Weise ausgebildet, dass die abgeschrägten Schaufeln eine Dicke von mehr als 350/0 der mittleren Schaufelteilung haben und durch metallische Stege verstärkt sind, deren äussere Enden durch einen metallischen, felgenartigen-Ring
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miteinander verbunden sind. Die Schaufeln haben dabei vorteilhaft einen rechteckigen Querschnitt, wobei die dem Förderkanal zugewendeten hinteren Kanten abgeschrägt sind.
Hiedurch wird einerseits eine gute Versteifung des Schaufelrades erzielt und anderseits dabei der Vorteil erreicht, dass auch bei einer Schaufeldicke von mehr als 351o der mittleren Schaufelteilung eine hohe Förderleistung erreicht wird. Fer- ner können durch sämtliche Schaufeln versteifende metallische Stege geführt werden, so dass ein solches Schaufelrad, obgleich es aus einem elastischen Werkstoff besteht, in betriebsmässiger Hinsicht sich wie ein gewissermassen starrer Körper verhält.
Ein Ausführungsbeispiel eines in dieser Weise ausgebildeten Schaufelrades ist in den Fig. 4-6 der Zeichnung im Seiten- und Grundriss bzw. im Querschnitt dargestellt. Das aus einem verschleissfesten elastischen Werkstoff bestehende Schaufelrad hat hier freistehende Schaufeln 11, deren äussere Enden durch einen Mantelring 12 miteinander verbunden sind. Zur Versteifung des Schaufelrades dient auch hier ein Metallskelett, das aus einer Nabe 13, die mit einer Bohrung 14 für die Pumpenwelle und einer Passfedernut 15 versehen ist, einem innerhalb des Schaufelkreises liegenden felgenartigen Ring 16, der durch mehrere radiale Speichen 17 mit der Nabe 13 verbunden ist, und aus einem ausserhalb des Schaufelkreises liegenden felgenartigen Ring 18 besteht, der mit dem Ring 16 durch radiale Stege 19 verbunden ist, welche die Verstärkungen der Schaufeln 11 bilden.
Die Schaufeln 11 haben eine Dicke von mehr als 351a der mittleren Schaufelteilung und die Schaufelformist, wie insbesondere die Fig. 6 erkennen lässt, im Querschnitt rechteckig, wobei zur Anpassung an die Strömungsverhältnisse der Pumpe die dem Förderkanal zugewendeten hinteren Kanten der Schaufeln abgeschrägt sind. Obgleich bei einem solchen Schaufelrad die Gesamtsteifigkeit der eines nur aus Metall hergestellten Schaufelrades nicht nachsteht, können auchhier die
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ein geringer Verschleiss der Pumpeninnenwände eintritt. Solche Schaufelräder besitzen also die hohe Verschleissfestigkeit kautschukartiger, elastischer Werkstoffe, haben anderseits aber die Formsteifigkeit der an sich bekannten, aus metallischen Werkstoffen bestehenden Schaufelräder.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schaufelrad für selbstansaugende Kreiselpumpen, insbesondere mit Seitenkanal, bestehend aus einem verschleissfesten, elastischen Werkstoff, z. B. Kunststoff, Naturkautschuk, Perbunan od. dgl., der durch einen Kern aus einem formbeständigen Werkstoff, insbesondere Metall, versteift ist, dadurch gekennzeichnet, dass der zur Versteifung des Schaufelrades dienende Kern als Skelett ausgeführt ist, das von einem an sich bekannten mittleren nabenförmigen Teil (1 bzw. 13), der mit einer Bohrung und einer Passfedemut zur Befestigung auf der Pumpenwelle versehen ist sowie von zwei felgenartigen Ringen (4, 5
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den sind.