CH717430B1 - Laufrad. - Google Patents

Abstract

Um eine Konstruktion zu verbessern, wird ein Laufrad (10), insbesondere für eine Kreiselpumpe (20), vorgeschlagen, welches in zumindest einer Seitenansicht senkrecht zu einer Drehachse (12) eine radial von der Drehachse (12) beabstandete Außenkontur aufweist, welche eine erste Konturlinie (14), die bezüglich der Drehachse (12) um einen ersten Winkel (38) geneigt ist, und eine an die erste Konturlinie (14) anschließende zweite Konturlinie (16) aufweist, die bezüglich der Drehachse (12) um einen zweiten Winkel (40) in dieselbe Richtung geneigt ist, wobei der zweite Winkel (40) um mindestens 0,05° und höchstens 2° kleiner als der erste Winkel (38) ist.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft ein Laufrad nach Anspruch 1 und eine Kreiselpumpe mit einem entsprechenden Laufrad nach Anspruch 7.

[0002] Aus dem Stand der Technik sind bereits Kreiselpumpen mit Laufrädern bekannt, welche eine konische Meridianschnittkontur aufweisen.

[0003] Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere, aber nicht beschränkt darauf, darin, ein Laufrad mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer Konstruktion bereitzustellen.

[0004] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den abhängigen Ansprüchen entnommen werden können.

[0005] Es wird ein Laufrad, insbesondere für eine Kreiselpumpe, vorgeschlagen, welches in zumindest einer Seitenansicht senkrecht zu einer Drehachse des Laufrads eine radial von der Drehachse beabstandete Außenkontur aufweist, welche eine erste Konturlinie, die bezüglich der Drehachse um einen ersten Winkel geneigt ist, und eine an die erste Konturlinie anschließende zweite Konturlinie aufweist, die bezüglich der Drehachse um einen zweiten Winkel in dieselbe Richtung geneigt ist, wobei der zweite Winkel um mindestens 0,05° und höchstens 2° kleiner als der erste Winkel ist.

[0006] Durch eine derartige Ausgestaltung kann ein Laufrad mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer Konstruktion bereitgestellt werden. Ferner können insbesondere eine verbesserte Montage und ein erhöhter Wirkungsgrad erreicht werden. Vorteilhaft kann ein Spalt zwischen dem Laufrad und einer Leitungseinheit einer das Laufrad aufweisenden Pumpe, insbesondere einem Regulierkonus oder Verschleißring, nahe eines Eintrittsbereichs des Laufrads größer gehalten werden als nahe eines Austrittsbereichs des Laufrads, wodurch eine Leistung und/oder ein Wirkungsgrad verbessert werden können. Besonders vorteilhaft kann eine korrekte Ausrichtung des Laufrads bei der Montage vereinfacht werden.

[0007] Das Laufrad kann insbesondere als ein offenes oder geschlossenes Laufrad ausgebildet sein. Vorzugsweise weist das Laufrad eine dritte Konturlinie auf, welche in einem Betriebszustand zum Laufrad hin strömendem Fluid zugewandt ist. Besonders bevorzugt schließt in der seitlichen Ansicht die erste Konturlinie an die dritte Konturlinie an. Vorteilhaft weist das Laufrad eine vierte Konturlinie auf, welche in dem Betriebszustand einem vom Laufrad weg strömendem Fluid zugewandt ist. Besonders vorteilhaft schließt in der seitlichen Ansicht die zweite Konturlinie an die vierte Konturlinie an. Insbesondere weist das Laufrad eine fünfte Konturlinie auf, welche in dem Betriebszustand einer das Laufrad antreibenden Welle zugewandt ist. Bevorzugt weist das Laufrad im Bereich der fünften Konturlinie zumindest eine Wellenaufnahme, insbesondere eine Nabe, auf, welche die Drehachse definiert, um welche das Laufrad in dem Betriebszustand drehbar ist.

[0008] Das Laufrad weist vorteilhaft zumindest ein Laufradblatt auf, welches plattenförmig ausgebildet und dazu vorgesehen ist, in dem Betriebszustand das Fluid zu fördern.

[0009] Unter einer „Außenkontur“ soll eine Umrandung eines Objekts in einer vordefinierten Ansicht verstanden werden. Die Konturlinien sind dabei als gerade Teilstrecken der Außenkontur ausgebildet.

[0010] Unter „vorgesehen“ soll speziell ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.

[0011] Ferner wird vorgeschlagen, dass die erste Konturlinie entlang einer Anströmrichtung betrachtet vor der zweiten Konturlinie liegt. Die Anströmrichtung soll als eine Richtung verstanden werden, entlang welcher in dem Betriebszustand das Fluid in Richtung des Laufrads strömt. Insbesondere kontaktiert entlang der Anströmrichtung strömendes Fluid das Laufrad in einem Bereich der ersten Konturlinie, bevor es das Laufrad im Bereich der zweiten Konturlinie kontaktiert. Hierdurch können eine Leistung und/oder ein Wirkungsgrad noch weiter verbessert werden.

[0012] Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass in der Seitenansicht eine erste Erstreckung der ersten Konturlinie parallel zur Drehachse mindestens 20 % und höchstens 50 % einer zweiten Erstreckung der zweiten Konturlinie parallel zur Drehachse beträgt. Die Erstreckungen der Konturlinien parallel zur Drehachse entsprechen jeweils der Länge einer Projektion der Konturlinie auf die Drehachse. Hierdurch können eine Leistung und/oder ein Wirkungsgrad noch weiter verbessert werden. Vorteilhaft kann eine korrekte Ausrichtung des Laufrads bei der Montage weiter vereinfacht werden.

[0013] Besonders bevorzugt beträgt die erste Erstreckung 33 % der zweiten Erstreckung. Hierdurch können eine Leistung und/oder ein Wirkungsgrad noch weiter verbessert werden. Hierdurch kann vorteilhaft eine korrekte Ausrichtung des Laufrads bei der Montage weiter vereinfacht werden.

[0014] Zudem wird vorgeschlagen, dass der zweite Winkel mindestens 5° und höchstens 60° beträgt. Hierdurch können eine Leistung und/oder ein Wirkungsgrad weiter verbessert werden. Hierdurch kann insbesondere eine vorteilhafte Form der Außenkontur in der Seitenansicht erreicht werden.

[0015] Vorteilhaft ist der zweite Winkel um 0,2° kleiner als der erste Winkel, wodurch eine Leistung und/oder ein Wirkungsgrad noch weiter verbessert werden können. Vorteilhaft kann eine korrekte Ausrichtung des Laufrads bei der Montage weiter vereinfacht werden. Hierdurch kann insbesondere ein Knick der Außenkontur vorteilhaft ausgestaltet werden.

[0016] Schließlich wird eine Kreiselpumpe mit dem Laufrad vorgeschlagen. Hierdurch kann eine Kreiselpumpe mit verbesserten Eigenschaften bezüglich einer Konstruktion bereitgestellt werden. Hierdurch können vorteilhaft eine Leistung und/oder ein Wirkungsgrad der Kreiselpumpe verbessert werden. Hierdurch kann insbesondere eine Montage der Kreiselpumpe vereinfacht werden.

[0017] Das Laufrad soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann das Laufrad zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.

[0018] Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.

[0019] Es zeigen: Fig. 1 eine Kreiselpumpe mit einem Laufrad in einer Teilquerschnittsansicht.

[0020] Figur 1 zeigt einen Teil einer Kreiselpumpe 20 in einer Seitenansicht. Die Kreiselpumpe 20 dient einer Förderung von Fluid (nicht dargestellt). Die Kreiselpumpe 20 weist eine Leitungseinheit 22 auf. Die Leitungseinheit 22 weist eine Eintrittsöffnung 24 auf. Die Eintrittsöffnung 24 dient einem Durchlassen von in die Kreiselpumpe 20 strömendem Fluid entlang einer Anströmrichtung 18. Die Leitungseinheit 22 weist eine Austrittsöffnung 26 auf. Die Austrittsöffnung 26 dient einem Durchlassen von aus der Kreiselpumpe 20 strömendem Fluid.

[0021] Die Kreiselpumpe 20 weist ein Laufrad 10 auf. Das Laufrad 10 weist ein Laufradblatt 28 auf. Das Laufradblatt 28 dient einem Fördern des Fluids. Das Laufradblatt 28 ist plattenförmig ausgebildet. Das Laufrad 10 weist eine dritte Konturlinie 34 auf. Die dritte Konturlinie 34 ist dem in die Kreiselpumpe 20 strömenden Fluid zugewandt. Das Laufrad 10 weist eine vierte Konturlinie 36 auf. Die vierte Konturlinie 36 ist dem aus der Kreiselpumpe 20 strömenden Fluid zugewandt.

[0022] Die Kreiselpumpe 20 weist eine Welle 30 auf. Die Welle 30 dient einem Antreiben des Laufrads 10. Das Laufrad 10 weist eine Wellenaufnahme 32 auf. Die Wellenaufnahme 32 ist als eine Nabe ausgebildet. Die Wellenaufnahme 32 definiert eine Drehachse 12. Das Laufrad 10 ist um die Drehachse 12 drehbar gelagert. Eine Blickrichtung der Seitenansicht verläuft senkrecht zu der Drehachse 12.

[0023] Das Laufrad 10 weist eine radial von der Drehachse 12 beabstandete Außenkontur auf. Die Außenkontur weist eine erste Konturlinie 14 auf. Die erste Konturlinie 14 schließt an die dritte Konturlinie 34 an. Die erste Konturlinie 14 ist bezüglich der Drehachse 12 um einen ersten Winkel 38 geneigt. Der erste Winkel 38 beträgt etwa 40°.

[0024] Die Außenkontur weist eine zweite Konturlinie 16 auf. Die zweite Konturlinie 16 schließt an die vierte Konturlinie 36 an. Die zweite Konturlinie 16 schließt an die erste Konturlinie 14 an. Die erste Konturlinie 14 liegt entlang der Anströmrichtung 18 betrachtet vor der zweiten Konturlinie 16. Die zweite Konturlinie 16 ist bezüglich der Drehachse 12 um einen zweiten Winkel 40 in dieselbe Richtung geneigt. Der zweite Winkel 40 ist um 0,2° kleiner als der erste Winkel 38. Der zweite Winkel 40 beträgt etwa 39,8°.

[0025] Die erste Konturlinie 14 weist eine erste Erstreckung parallel zur Drehachse 12 auf. Die zweite Konturlinie 16 weist eine zweite Erstreckung parallel zur Drehachse 12 auf. Die erste Erstreckung beträgt 33 % der zweiten Erstreckung.

[0026] Alternativ können der erste Winkel 38 und der zweite Winkel 40 andere Werte aufweisen, wobei der zweite Winkel 40 mindestens 5° und höchstens 60° beträgt und um mindestens 0.05° und um höchstens 2° kleiner als der erste Winkel 38 ist. Abhängig von den gewählten Winkeln 38, 40 der Konturlinien 14, 16 kann sich das Verhältnis der Erstreckungen der Konturlinien 14, 16 parallel zur Drehachse 12 ändern.

Bezugszeichen

[0027] 10 Laufrad 12 Drehachse 14 erste Konturlinie 16 zweite Konturlinie 18 Anströmrichtung 20 Kreiselpumpe 22 Leitungseinheit 24 Eintrittsöffnung 26 Austrittsöffnung 28 Laufradblatt 30 Welle 32 Wellenaufnahme 34 dritte Konturlinie 36 vierte Konturlinie 38 erster Winkel 40 zweiter Winkel

Claims (7)

1. Laufrad (10), insbesondere für eine Kreiselpumpe (20), welches in zumindest einer Seitenansicht senkrecht zu einer Drehachse (12) eine radial von der Drehachse (12) beabstandete Außenkontur aufweist, welche eine erste Konturlinie (14), die bezüglich der Drehachse (12) um einen ersten Winkel (38) geneigt ist, und eine an die erste Konturlinie (14) anschließende zweite Konturlinie (16) aufweist, die bezüglich der Drehachse (12) um einen zweiten Winkel (40) in dieselbe Richtung geneigt ist, wobei der zweite Winkel (40) um mindestens 0,05° und höchstens 2° kleiner als der erste Winkel (38) ist.

2. Laufrad (10) nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet,dassdie erste Konturlinie (14) entlang einer Anströmrichtung (18) betrachtet vor der zweiten Konturlinie (16) liegt.

3. Laufrad (10) nach Anspruch 1 oder 2,dadurch gekennzeichnet,dassin der Seitenansicht eine erste Erstreckung der ersten Konturlinie (14) parallel zur Drehachse (12) mindestens 20 % und höchstens 50 % einer zweiten Erstreckung der zweiten Konturlinie (16) parallel zur Drehachse (12) beträgt.

4. Laufrad (10) nach Anspruch 3,dadurch gekennzeichnet,dassdie erste Erstreckung 33 % der zweiten Erstreckung beträgt.

5. Laufrad (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet,dassder zweite Winkel (40) mindestens 5° und höchstens 60° beträgt.

6. Laufrad (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet,dassder zweite Winkel (40) um 0,2° kleiner als der erste Winkel (38) ist.

7. Kreiselpumpe (20) mit einem Laufrad (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.