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Kreiselpumpe.
Die Erfindung bezieht sich auf Kreiselpumpen mit grosser Druckkammer von grosser axialer Breite, bei denen die Seitenwände der Druckkammer entweder mitkreisen oder feststehend angeordnet sind, und betrifft eine derartige Ausgestaltung der Pumpe, dass die Seitenwände der Druckkammer schräg nach einwärts gegen die Einlassöffnungen verlaufen, so dass die Weite der Druckkammer sich in axialer Richtung des Rades vergrössert. Bei den bekannten Ausführungsformen der Kreiselpumpen mit Laufrädern von grosser axialer Breite am Umfange wurden die Seiten des Laufrades parallel ausgeführt, so dass die Breite am Einlass die gleiche war wie am äusseren Umfang. Es hat sich nun herausgestellt, dass diese Bauart mit mannigfachen Nachteilen verbunden ist.
Bekanntlich besteht das Mittel zur Erhöhung der Lieferungsmenge der Pumpe bei einem gegebenen Durchmesser darin, dass man den Querschnitt der Austrittsdüsen vergrössert, d. h. die Düsen entweder tiefer oder breiter ausführt. Das erste Mittel erwies sich als wenig brauchbar auf Grund der Druckunterschiede in der Düse, so dass man zur Verbreiterung der Düse und so zu einer verhältnismässig beträchtlichen Radbreite mit parallelen Seiten gelangte. Derartige Pumpen versagen häufig im Betriebe vollständig, indem das Ansaugen aufhört oder die Pumpe den rechnerischen Voraussetzungen mit Beziehung auf die Förderleistung und die zu bewältigende Druckhöhe nicht entspricht.
Der Grund hiefür liegt darin, dass das Wasser beim Eintritt in das Laufrad von den äusseren Kanten der Schaufeln erfasst wird und dass sich an den Innenkanten an der Nabe Höhlungen bilden, die einerseits Innenströmungen im Laufrad erzeugen und unter Umständen jede Saugwirkung unmöglich machen. Als weiterer Nachteil der parallelen Seiten ist zu nennen, dass das Wasser, das naturgemäss radial nach aussen geschleudert wird, an den Seitenwandungen eine grosse Reibung erfährt, wodurch besonders bei schlammigem Wasser die Seiten schnell abgenutzt werden. Ferner gelangen dabei feste Bestandteile leicht in die Dichtungsflächen zwischen Laufrad und dem feststehenden Gehäuse.
Durch die Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden, dass die Seitenwände der Druckkammer schräg nach einwärts gegen die Einlassöffnungen verlaufen, so dass die Weite der Druckkammer sich in axialer Richtung des Rades vergrössert. Diese Ausgestaltung der Pumpe ergibt auch ein einfaches Mittel, die Pumpe für grössere Fördermengen einzurichten, indem nur die die Einlassöffnung begrenzende Seitenplatte entsprechend ausgebohrt zu werden braucht, wodurch der Einlass gleichzeitig verbreitert wird.
Die Zeichnungsfiguren veranschaulichen mehrere Beispiele von Ausführungsformen der Pumpe nach der Erfindung. Fig. i ist ein mittlerer Längsschnitt durch ein vollständig geschlossenes Schaufelrad und durch einen Teil des äusseren Gehäuses, Fig. 2 ist ein Querschnitt, teilweise nach der Linie A-B und teilweise nach der Linie C-D der Fig. 1. Die Fig. 3 und 4 veranschaulichen ein halbgeschlossenes Schaufelrad im Längsschnitt und Querschnitt, und zwar zeigt Fig. 4 einen Schnitt, teilweise nach der Linie E-F und teilweise nach der Linie G-H der Fig. 3. Die Fig. 5. und 6 zeigen eine abgeänderte Ausführungsform, wobei der Kranzteil und der mit den Schaufeln versehene Teil des Schaufelrades gesondert hergestellt sind. Fig. 6 a zeigt ein ähnliches Schaufelrad wie die Fig. 6, wobei jedoch die Düsen nach vorwärts gerichtet sind.
Fig. 7 ist eine Seitenansicht eines Teiles eines Gehäuses eines Schaufelrades, wobei die gesondert hergestellten Endwände weggelassen sind und Fig. 8 ist ein Schnitt nach der Linie 10-10 der Fig. 7.
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Bei der Ausführungsform nach den Fig. i und 2 besteht das Schaufelrad aus einer Nabe a, die die Schaufeln b trägt, die sich von der Einlassöffnung c bis zum Umfang cl der Seiten e des Schaufelrades erstrecken. Diese Seiten e verlaufen von dem Kranze des Schaufelrades nach der Einlassöffnung schräg. Die Auslassdüscn f am Umfange sind in einer Rinne gebildet, die sich um den ganzen Umfang des Schaufelrades erstreckt. An jeder Seite der Düse befinden sich ringförmige Kammern i, deren Durchmesser dem vollen Durchmesser des Schaufelrades entsprechen.
In diesen ringförmigen Kammern wird eine Flüssigkeitsmenge unter grossem Druck aufgespeichert.
Die Einlassöffnungen c des Schaufelrades besitzen einen Durchmesser von einer Grösse, der durch die Höchstleistung für das Schaufelrad bestimmt ist. Die feststehende Dichtungsflansche k des Gehäuses hat einen kegelförmigen Teil, der eine Fortsetzung aer Seitenwand des Schaufelrades bildet. Diese Ausbildung ermöglicht es, die wirksame Einlassöffnung des Schaufelrades einfach dadurch zu verändern, dass der Rand der kegelförmigen Flansche mehr oder weniger abgedreht wird.
Die Verbindungsringe zwischen den Endteilen der Seiten des Schaufelrades und den Dichtungsflanschen k sind an den Aussenseiten dieser und in solchem Abstande von der Schaufelradnabe a angeordnet, dass der Druck des aus den Düsen austretenden Wassers und der Wasserdruck im Schaufelrad an den Verbindungsstellen gleich sind, sobald die Pumpe die gewöhnliche Menge liefert.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 3 und 4, in denen die entsprechenden Teile mit den gleichen Bezugszeichen wie bei der Ausführungsform nach den Fig. i und 2 versehen sind, erstrecken sich die Seitenwände e des Schaufelrades um eine etwas grössere Strecke als die Tiefe der Düsenrinne radial nach innen. Die Fortsetzung der Seitenwände der Druckkammer wird durch die kegelförmigen Platten k des feststehenden Gehäuses gebildet. Diese Platten k können gesondert von dem übrigen Teile des Gehäuses hergestellt werden, um den ganzen Bau zu vereinfachen und um zu ermöglichen, dass die Seitenplatten erneuert werden können. Sie schliessen für praktische Ausführungen einen Winkel von 30 bis 600 zwischen einander ein.
Bei der abgeänderten Ausführungsform der Schleuderpumpe nach den Fig. 5 und 6 ist der Umfangsteil des Schaufelrades, der die Düsenrinne und die durch den Boden cl und die Seitenwände e gebildete Haube in sich schliesst, von dem übrigen Teil des Schaufelrades, der aus der Nabe a und den Schaufeln b besteht, gesondert hergestellt. Die Schaufeln b sind mit der Nabe a aus einem Stück hergestellt und können mit ihren äusseren Rändern in Nuten der Haube d, e eingreifen.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 7 und 8 sind die Nabe a des Schaufelrades, die Schaufeln b, die Haube d, e, die Seitenwände g und der Boden h der Düsenrinne aus einem einzigen Stück gegossen. Die beiden Seitenwände des Schaufelrades, in dem sich die Einlass- öffnungen befinden, sind hingegen von den übrigen Teilen gesondert hergestellt.
Anstatt dass im Laufrad eine einzige Düsenrinne vorhanden ist, können zwei Dsüenrinnen vorgesehen werden. In diesem Falle ist die Druckkammer in ihrer Mitte geteilt, indem sich die Nabe bis zum Umfange des Schaufelrades erstreckt, um eine Scheidewand zu bilden. Bei dieser Ausführungsform wird die in die eine Einlassöffnung des Schaufelrades eintretende Flüssigkeit durch die eine Reihe von Auslassdüsen ausströmen, während die in die andere Einlassöffnung des Schaufelrades einströmende Flüssigkeit durch die anderen Düsen ausströmt. Gegebenenfalls kann diese Scheidewand auch mit Öffnungen versehen sein, so dass die beiden Druckkammern an den gegenüberliegenden Seiten der Scheidewand miteinander in Verbindung stehen.
PATENT-ANSPRÜCHE : i. Kreiselpumpe mit grosser Druckkammer von grosser axialer Breite, bei der die Seitenwände der Druckkammer entweder mitkreisen oder feststehend angeordnet sind, dadurch ge-
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öffnungen verlaufen, so dass die Weite der Druckkammer sich in axialer Richtung des Rades vergrössert.