Laufrad mit seitlich offenen Schaufelkanälen für Kreiselpumpen. Bei Laufrädern für Kreiselpumpen ist es in manchen Fällen zweckmässig oder sogar geboten, die seitlichen Begrenzungswände ganz oder teilweise wegzulassen. Diese Bau weise bringt besonders bei schnellaufenden Rädern den Vorteil, dass die Rad- und Kanal reibung wegfällt oder verringert wird, sie ist anderseits zur Verhütung von Verstopfungen dringend erforderlich, wenn es sich um die Förderung unreiner Flüssigkeiten wie Papier stoff und dergleichen handelt.
Bei einseitig beaufschlagten Radialrädern bedingt das Weglassen der Wände erhöhte Rücksichtnahme auf die Festigkeit der Schaufeln und den Achsialschub. Wird nur die saugseitige Wand weggelassen, so ist wohl immer eine genügende Festigkeit. vor handen, gleichzeitig entsteht aber ein sehr hoher Achsschub. Man sucht letzteren da durch zu verringern, da.ss auch die gegenüber liegende Wand ausgespart oder teilweise weg gelassen wird. Durch diese Massnahme wird der Zweck nur teilweise erreicht und überdies nur auf Kosten der Festigkeit der Schaufeln.
so dass insbesondere bei höheren Drücken und den -damit verbundenen höheren Drehzahlen Schwierigkeiten bezüglich der Aufnahme des verbliebenen Achsschubes und der Festigkeit der Schaufeln gegen die Fliehkräfte zu be fürchten sind.
Massgebend für die Festigkeit ist das Trägheitsmoment der Schaufelquerschnitte in einer Meridianebene, bezogen auf ihre achs- parallele Schwerachse. Der Druckunterschied zu beiden Seiten der Laufschaufeln, der von der Arbeitsübertragung herrührt, in Verbin dung mit dem Verlauf des Schaufelquer schnittes, ist anderseits massgebend für den Achsialschub.
Die Schaufelfläche setzt sich aus der Ge samtheit der durch die Eintrittskante geleg ten Strombahnen zusammen. Beim. Entwurf der Schaufel wird eine beschränkte Anzahl dieser Strombahnen. bestimmt und durch .diese dann die Schaufelfläche hindurchgelegt. Zweckmässigerweise werden hierbei in erster Linie die auf den seitlichen Begrenzungsrota- tionsflächen des Laufradprofils liegenden Strombahnen und in Ergänzung derselben mindestens noch eine auf einer dazwischen liegenden, mittleren Flutfläche bestimmt.
Die gegenseitige Lage dieser Strombahnen in der Umfangsrichtung kann hierbei mehr oder we niger willkürlich angenommen werden, be stimmend sind hierbei meist nur hydraulische Gesichtspunkte und die Möglichkeit einer ein fachen Schaufelkontrolle (gerade Ein- oder Austrittskante).
Fig. 1 untl 2 zeigen ein Beispiel eines Laufrades von bekannter Art; in Fig. 2 ist das Profil des Laufrades ge zeichnet: a, a", <B>bi</B> b_ und ei c_ - stellen die Meridiane der Rotationsflächen dar, auf denen die Strombahnen liegen. a1 b1 ei stellt die Eintrittskante, a2 b2 e2 die Austrittskante der Schaufel in Zirkularprojekten dar.
Fig. 1 zeigt die Strombahnen des Laufrades im Grundriss. Ein Meridianschnitt nach d-d durch die durch diese Strombahnen gebildete Schaufel ergibt den in Fig. 2 eingezeichneten Schaufelquerschnitt.
Fig. 3 und 4 veranschaulichen ein Aus führungsbeispiel des Erfindungsgegenstan des.
In Fig. 3 sind dieselben Strombahnen wie in Fig. I., jedoch in anderer gegensei tiger Lage auf dem Umfang angenommen. Ein Meridianschnitt nach d-d gibt nun den in Fig. 4 eingezeichneten Schaufelquer schnitt.
Aus diesen beiden Beispielen geht hervor, dass der Schaufelquerschnitt in einer Meridianebene in ,gewissen Grenzen beliebig geformt werden kann. Beim Vergleich der beiden Querschnitte hinsichtlich des zu er wartenden Achsschubes zeigt sich, dass die Resultierende der Komponenten des .grösseren auf die Schaufeloberfläche und des kleineren auf die Schaufelunterfläche in der Achsrich tung wirkenden Druckes bei der Schaufel nach Fig. 2 nach der Einströmseite und bei der ,Schaufel nach Fig. 4 nach der entgegen gesetzten Seite gerichtet ist.
Gleichzeitig ist das Trägheitsmoment bei Fig. 4 ein grösseres als bei Fig. 2. Die bisher bekanntgewordenen Schaufel formen zeigen durchwegs Meridianschnitte ähnlich Fig. 2. Das diese kennzeichnende Merkmal besteht darin, dass die Sehne durch die Endpunkte der die Schaufel-, Rück- oder Vorderseite bildenden Begrenzungslinien stück (Konturen) im Meridiansclinitt die Laufradachse immer auf dem der Einström- seite abgekehrten Teil derselben schneidet.
Da von der Nabenscheibe, an der die- Schaufeln befestigt sind, stets ein Achsschub nach der Einströmseite vorhanden ist, so ist es zu einem vollständigen Ausgleich dessel ben notwendig, dass der freitragende Teil .der .Schaufeln einen entgegengesetzten Achs schub aufweist.
Um dies zu erreichen, ist es notwendig, dass die bezeichneten Sehnen im Meridianschnitt sich mit der Laufradachse auf der Einströmseite des Laufrades schnei den, was durch die aus Fig. 3 und 4 ersicht liche Anordnung der einzelnen Strombahnen auf dem Umfang erreicht werden kann.
Ge mäss Fig. 4 sind die Schaufeln ausserdem noch so ausgebildet, dass die Tangente in den der Einströmseite gegenüberliegenden Endpunk ten der die Schaufelrück- oder -Vorderseite bildenden Begrenzungslinienstücke die Lauf radachse auf der Einströmseite des Laufrades schneidet.