DE1403277B2 - Fluegelrad fuer partiell beaufschlagte kreiselpumpen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein beidseitig offenes Flügelrad für partiell beaufschlagte Kreiselpumpen, dessen Flügeldicke zu den seitlichen Flügelkanten hin abnimmt.

Ein solches Flügelrad hat gegenüber einem solchen, dessen Flügeldicke gegen die Ränder hin zunimmt, den Vorteil, daß es die Forderungen nach genügender Festigkeit einerseits und möglichst geringen Strömungsverlusten an den Kanten andererseits in günstiger Weise erfüllt. Es hat sich weiterhin als günstig erwiesen, die Flügelvorderseite gerade oder nur leicht gewölbt auszuführen.

Um alle diese Forderungen zu erfüllen, ist bei bekannten Flügelrädern der Flügelrücken im Querschnitt ballig oder in der Form eines Dreieckes oder Vieleckes mit einer Ecke des Drei- bzw. Vieleckes in der Mitte des Flügelrückens ausgebildet.

Bei den üblichen Herstellungsverfahren (Guß-, Spritzguß oder Preßverfahren) für solche Flügelräder, deren Flügeldicke gegen die seitlichen Ränder hin abnimmt, läßt es sich nicht vermeiden, daß in der Mitte des Flügelrades eine kleine Naht bzw. Erhöhung oder Fase zurückbleibt, da diese Räder in geteilten Formen hergestellt werden müssen. Die Naht muß bei der Nacharbeit des Rades weggeschliffen werden, und wenn bei diesem Schleifvorgang bei bekannten Rädern dieser Gattung auf dem Flügelrücken nur Bruchteile von Millimetern zuviel weggcschlilTcn werden, wird dadurch das Flügclrückenprofil in einer Weise verändert, die zu einer Änderung der Förderdaten führt.

Die bekannten Flügel mit gegen die Ränder hin abnehmender Querschnittsdicke haben also den Nachteil, daß sie gegenüber Bearbeitungsungcnauigkeiten, d. h. kleinen Abweichungen von den vorgeschriebenen Maßen sehr empfindlich sind, so daß also Änderungen des Flügelprofils relativ große Änderungen der Förderdaten der Pumpen bewirken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Flügelrad der eingangs genannten Gattung in vorteilhafter Weise so auszubilden, daß es kleine Bearbcitungsungenauigkeiten des Flügelrückenprofils ohne Beeinträchtigung der Einhaltung bzw. Reproduzierbarkeit der Förderdaten zuläßt.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß auf dem Flügelrücken eine Fläche ange-5 ordnet ist, deren Breite wenigstens den dritten Teil der Flügelbreite ausmacht, wobei bei einem Querschnitt durch den Flügel senkrecht zur Flügellängsachse die Schnittkante dieser Fläche auf dem Flügelrücken zu einer Linie durch die beiden vorderen Flügelkanten etwa parallel verläuft.

Diese Maßnahmen sind bei beidseitig offenen Flügelrädern für partiell beaufschlagte Kreiselpumpen mit zu den seitlichen Flügelkanten hin zunehmender Flügeldicke bekannt (C. Pfleiderer, »die Krciselpumpen«, 4. Auflage, 1955, S. 581, Abb. 379 k, V= 1,33).

Im Querschnitt durch den Flügel liegt die Schnittkante der hier über die volle Rückenbreite des Flügels reichenden Fläche zur Linie durch die beiden

so vorderen Flügelkanten etwa parallel. Abgesehen davon, daß bei einer solchen Ausbildung des Flügelquerschnitts die Vorteile einer zu den Kanten hin abnehmenden Flügeldicke fehlen, liegt dort nicht die Forderung nach der im Querschnitt balligen oder konvexen Ausbildung des Flügelrückens vor, die bei zu den Kanten hin abnehmender Querschnittsdicke bisher als unerläßlich galt und erst zu dem Problem der Veränderung des Rückenprofils beim Anschleifen führte, das durch die Maßnahmen gemäß der Erfindung beseitigt wird.

Bei einem Flügelrad der vorliegenden Gattung hingegen, bei dem die Querschnittsdicke des Flügels gegen die seitlichen Ränder hin abnimmt, wird das Rückenprofil durch den Abschleifvorgang verändert.

Dank den Maßnahmen gemäß der Erfindung werden durch diese Profiländerungen, wie durch Versuche erwiesen, überraschenderweise nicht nur die Förderdaten kaum oder nicht verändert, sondern diese Reproduzierbarkeit der Förderdaten kann ohne nennenswerte Verminderung des Wirkungsgrades erzielt werden. Dies dürfte darauf zurückzuführen sein, daß die Änderung des Flügelprofils, die auftritt, wenn beim Wegschleifen der Fase das Schleifwerkzeug den Flügelrücken angreift, hinreichend gering ist, um weder die Förderdaten noch den Wirkungsgrad nennenswert zu beeinträchtigen.

Da die Flügelräder bekanntlich auch an den Seitenflächen bearbeitet werden, werden an diesen Stellen beim Gußrohling Bearbeitungszugaben in Form kleiner Angüsse vorgesehen, die meist mit konstanter Dicke an den seitlichen Flügelkanten entlanglaufen. Sollen dann durch die Bearbeitung diese Kanten konstanter Dicke völlig abgeschliffen bzw. abgedreht werden, wie es bei bekannten Flügelrädern üblich ist, so besteht die Gefahr, daß dadurch das Flügclrückenprofil angeschnitten wird. Dies gilt vor allem dann, wenn infolge von Guß- oder Preßungcnauigkeit bei dem Flügelprofil ein leichter Preßbzw. Gußversatz auftritt. Ein solches Anschneiden des Flügelprofils beeinflußt jedoch die Profilform und dadurch auch die Förderdaten und den Wirkungsgrad ganz erheblich. Gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung kann daher an jeder seitlichen Außenkante der Flügel ein schmaler Rand gleichbleibender, geringer Flügeldickc verlaufen. Durch die Anordnung des schmalen Randes von gleichbleibender Flügclstärke, und zwar der gleichen Stärke wie die angegossene Bearbcitiings-

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zugabe, wird eine Beschädigung des Rückenprofils bei der Bearbeitung mit Sicherheit verhindert.

Vorteilhafterweise kann auf dem Flügelrücken aus der ebenen Fläche herausragend eine Fase oder ein Steg in etwa radialer Richtung verlaufen.

Ein solcher Steg oder eine Fase kann als Versteifungsrippe vorteilhaft dienen, wenn es erforderlich ist, einen Flügel von verhältnismäßig schwachem Profil zu versteifen. Auch Höhenunterschiede eines solchen Steges in der Größenordnung ± 0,2 mm be- ίο einträchtigen die Förderdaten und den Wirkungsgrad kaum.

In den Zeichnungen sind erfindungsgemäße (F i g. I bis 3 und 7 bis 9) Flügelräder beispielsweise dargestellt bzw. bekannten Flügelrädern (F i g. 4 bis 6 und 10 bis 12) gegenübergestellt.

Die F i g. 1 bis 6 sind Seitenansichten der Flügel, während die F i g. 7 bis 12 Querschnitte auf der Linie A-A der jeweils darüber dargestellten Flügelformen sind.

F i g. 1 zeigt einen Flügel mit einem rechteckigen Flügelprofil und einer ebenen Flügelvorderseite,

F i g. 2 einen solchen mit stark trapezförmigen Flügelrücken und einer leicht nach innen gewölbten Flügelvorderseite und F i g. 3 ein Flügelprofil mit trapezähnlichem Flügelrücken und leicht nach außen gewölbter Flügelvorderseite. Dabei kennzeichnet die Bezugszahl 1 die Flügelvorderseite, die Bezugszahl 2 das Flügelrückenprofil, Bezugszahl 3 die Fläche auf dem Flügelrücken, Bezugszahl 4 den schmalen Rand gleichbleibender geringer Flügelstärke, der wenigstens an den seitlichen Außenkanten des Flügels verläuft, und die Bezugszahl 5 den möglicherweise vorhandenen Steg auf dem Flügelrücken.

Die F i g. 4, 5 und 6 veranschaulichen demgegenüber bekannte Flügelformen, die bisher in erster Linie bei offenen Flügelrädern verwandt wurden. F i g. 4 zeigt einen dreieckigen Flügelrücken. F i g. 5 einen vieleckigen und F i g. 6 einen kreisbogenförmigen. Beim Gegenüberstellen dieser Bilder läßt sich ohne weiteres erkennen, daß bei den bisher bekannten Flügelformen durch ein Anschleifen des Flügelrückenprofils dieses Profil merklich verändert wird, während das bei der erfindungsgemäßen Flügel form nach F i g. 1 bis 3 nicht eintritt.

Die in den Zeichnungen dargestellten Flügelformen stellen natürlich nur Beispiele dar. Es sei noch erwähnt, daß die Erfindung auch bei Flügelrädern mit vor- bzw. zurückgeneigten Flügeln, bei gekrümmten oder auch verwundenen Flügeln angewendet werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Beidseitig offenes Flügelrad für partiell beaufschlagte Kreiselpumpen, dessen Flügcldicke zu den seitlichen Flügelkanten hin abnimmt, d a durch gekennzeichnet, daß auf dem Flügelrücken eine Fläche angeordnet ist, deren Breite b wenigstens den dritten Teil der Flügelbreite D ausmacht, wobei bei einem Querschnitt durch den Flügel senkrecht zur Flügellängsachsc die Schnittkante dieser Fläche auf dem Flügelrücken zur Linie x-x durch die beiden vorderen Flügelkanten etwa parallel verläuft.

2. Flügelrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder seitlichen Außenkante der Flügel ein schmaler Rand (4) gleichbleibender, geringer Flügeldicke verläuft.

3. Flügelrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Flügelrücken aus der ebenen Fläche hcrausragend eine Fase oder ein Steg (5) in etwa radialer Richtung verläuft.