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Kombinierte Strömungsmaschine
Es sind Strömungsmaschinen bekannt für zwei voneinander getrennte Ströme in ein und demselben Laufrad mit hohler Nabe und hohlen Schaufeln, wobei der axiale Strom die Schaufeln aussen umströmt, der andere dagegen durch die hohle Nabe eintritt, dann in wesentlich radiale Richtung in die Hohlräume bzw. Kanäle der Schaufeln umgelenkt wird und oben aus ihnen unmittelbar in ein Gehäuse, insbesondere Spiralgehäuse, austritt. Es sind also bei diesen kombinierten Maschinen ein Axial-und ein Radiallaufrad in einem Schaufelrad vereinigt, so dass mit ihnen entweder gleichzeitig oder abwechselnd idie Wirkung einer axialen und einer radialen Strömungsmaschine erzielt wird.
Ferner ist bekannt, dass der Radialteil nach aussen über den Umfang des Axialteiles hinaus fortgesetzt wird, so dass man die Förderhöhe des Radialteiles, die ja wesentlich von der Umfangsgeschwindigkeit abhängt, erheblich verändern kann. Das Druckgehäuse des Radialteiles sitzt dann nicht unmittelbar auf dem rohrförmigen Axialgehäuse auf, sondern wird durch zwei ringförmige, im allgemeinen gegeneinander geneigte Zwischenteile mit ihm verbunden.
Bei den bisher bekanntgewordenen kombinierten Strömungsmaschinen wird das Strömungsmedium, das im Laufrad in zwei Ströme getrennt wird, auch beim Austritt in zwei verschiedenen Rohren weitergeleitet. Deshalb können solche Maschinen zwar das Strömungsmedium einerseits in geringer Menge aber unter hohem Druck, anderseits in grosser Menge unter geringem Druck fördern ; sie erzeugen diese verschiedenen Wirkungen aber in zwei verschiedenen Rohrleitungen. Oft ist es dagegen erwünscht, diese Wirkungen in einer einzigen Rohrleitung, jedoch zu verschiedenen Zeiten zu erzielen.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass der ringförmige Austrittsleitapparat des Radialteiles der kombinierten Strömungsmaschine das Rohrgehäuse des Axialteiles konzentrisch umschliesst, wobei beide Ströme in dieselbe Rohrleitung münden und anderseits dadurch, dass der Axial- und der Radialteil, jeder für sich, durch je ein vorgeschaltetes Abschlussorgan, ein-oder ausgeschaltet werden können.
Die Zeichnung zeigt eine kombinierte Strömungsmaschine, bei der erfindungsgemäss sowohl der Zu-als auch der Abfluss durch eine einzige Rohrleitung vor sich geht. Zu diesem Zweck ist als Austrittsleitapparat des Radialteiles an Stelle eines Spiralgehäuses ein ringförmiges Gehäuse ^ angeordnet, das die Strömung aus der wesentlich radialen Richtung in die axiale umlenkt und an seinem Ende in dasselbe Abflussrohr mündet wie der Axialteil. Im Innern dieses Gehäuses--l-sind Leitschaufeln --2-- angebracht, welche die Drallkomponente der Strömung in Drucksteigerung
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3a----6-- und dem Radialgehäuse --1-- erforderlich.
Im weiteren Verlauf legt sich dann, wie in der Zeichnung zu sehen ist, das Radialgehäuse --1-- konzentrisch um das Axialgehäuse --6--, wobei die innere Begrenzung des ersteren mit der Rohrwand des letzteren am hinteren Ende zusammenfällt, während die Aussenwandung des Radialgehäuses zweckmässigerweise darüber hinaus nach hinten noch etwas verlängert wird und in einem Anschlussflach --7-- endigt. Im übrigen ist der
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Strömungsverlauf in der Maschine ähnlich dem in den andern kombinierten Strömungsmaschinen, wenn sie alternativ verwendet werden. Da es sich bei der in der Zeichnung dargestellten Maschine um eine
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Maschine versehen.
Da die kombinierte Pumpe nur entweder als Radial-oder Axialmaschine verwendet werden soll, sind die beiden Leitschaufelkränze --11 und 12-miteinander durch gemeinsame
Achsen starr verbunden. Dabei sind die Leitschaufeln --11-- zirka um 900 gegen die Leitschaufeln --12-- verstellt, so dass immer nur ein Leitschaufelkranz voll geöffnet ist, während der andere dann den ihm entsprechenden Maschinenteil vollständig abschliesst. In der Zeichnung ist z. B. die im Schnitt sichtbare Leitschaufel --12-- ganz offen, in der Zeichenebene liegend, während die Schaufel - senkrecht zur Zeichenebene, also geschlossen (und daher geschnitten) dargestellt ist.
(Die
Form der Leitschaufel --11-- im offenen Zustand ist strichliert eingezeichnet.)
Eine derartige Pumpe kann so ausgelegt werden, dass unmittelbar an den stabilen Teil der
Kennlinie ihres Axialteiles der obere Teil der Kennlinie des Radialteiles anschliesst. In dem
Betriebspunkt, wo sich die beiden Kennlinien schneiden, wird dann durch Verdrehen der beiden
Schaufelkränze um 900 von einem Pumpenteil auf den andern umgeschaltet. (Diese Umschaltung kann auch automatisch erfolgen. ) Man erhält so eine Pumpe mit besonders weitgehender
Regelungsmöglichkeit von Druck (bzw. Förderhöhe) und Menge. Dasselbe gilt natürlich auch für entsprechend ausgeführte Gebläse. Die Betätigung des Verschlussmechanismus für die beiden Pumpenteile wird in der Zeichnung in beispielhafter Weise dargestellt.
Am äusseren Ende der gemeinsamen Achse einer Leitschaufel --11-- und einer Leitschaufel - befindet sich ein kleines Zahnrädchen --13--. Alle Zahnräder-13-greifen in den zahnkranz --14-- ein, der mit einem Handgriff --14a-- verstellt werden kann und so die Leitschaufeln öffnet oder schliesst. (Diese Betätigung kann auch automatisch erfolgen und von der Pumpe selbst gesteuert werden. ) Da die einstufige Ausführung des Axialteiles der kombinierten Pumpe eine zu geringe Förderhöhe ergeben würde, ist diese zweistufig ausgeführt, um einen günstigen Anschluss der Kennlinie des Axialteiles an die des Radialteiles zu ermöglichen.
Da aber der Radialteil der Pumpe nur einstufig ausgebildet ist, brauchen nur die Schaufeln der ersten Laufradstufe hohl ausgeführt werden, während die Schaufeln der zweiten Laufradstufe eine normale Ausführung zeigen. Dazwischen befinden sich die starren Leitschaufeln --15-- des Axialteiles, welche auch die Verbindung zwischen dem äusseren und inneren Mantel des Axialgehäuses --6-- bilden. Natürlich kann auch hinter dem zweiten Laufschaufelkranz-16-ein Leitschaufelkranz angeordnet sein, wie dies bei zweistufigen Axialpumpen und Axialgebläsen im allgemeinen üblich ist, in der Zeichnung der Einfachheit halber aber weggelassen wurde.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Kombinierte Strömungsmaschine für zwei voneinander getrennte Ströme in ein und demselben Laufrad mit hohler Nabe und hohlen Schaufeln, bei der die Schaufeln von einem Strom im wesentlichen axial umströmt und vom andern Strom im wesentlichen radial durchströmt werden, wobei der Aussenmantel des Rades, welcher die Schaufeln verbindet, und welcher die beiden Ströme voneinander trennt, als Ring ausgebildet ist, der nur von den Mündungen der Schaufelhohlräume durchbrochen ist, und die als Austrittsleitapparat des Radialteiles ein ringförmiges Gehäuse mit
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(4) des Laufrades mit einem Spalt anschliessend, sich zuerst in radialer Richtung erstreckt, dann durch eine Krümmung allmählich in die axiale Richtung umgelenkt wird, zum Schluss das Axialgehäuse (6) konzentrisch umgibt und gemeinsam mit letzterem in ein Abflussrohr mündet,
und dass dem Radialteil und dem Axialteil je ein an sich bekannter Eintrittsleitapparat vorgeschaltet ist, dessen verdrehbare Schaufeln (11, 12) fest miteinander verbunden sind und aufeinander senkrecht stehen.
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