DE1453749A1 - Profilschaufel fuer Radiallaufraeder von Kreiselpumpen und Verfahren zur Profilgebung fuer solche Schaufeln - Google Patents

Description

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Telefon 364205 ■ -ERCOLE MARELLI & G. — b.p.A.

Via Borgonuovo 24, Mailand, Italie

Profilschaufel für Radiallaufräder von Kreiselpumpen und Verfahren zur Profilgebung für solche Schaufeln»

Die Erfindung hat eine Profilschaufel für Radiallaufräder von Kreiselpumpen sowie ein Profilgebungsverfahren zur Herstellung solcher Schaufeln zum Gegenstand«

Bekanntlich werden die Schaufeln von Radiallaufrädern von Kreiselpumpen derzeit gewöhnlich nach einem der folgenden Verfahren entworfen *

a) mittels eines oder mehreren Kreisbogen,

b) punktweise nachdem der Verlauf des Winkels der Schaufeln (oder der Relativgeschvrindigkeit w oder des Produktes C -r, worin CJ die Tangentialkoaponente der absoluten

T* U. ·

Geachwindigktit und r den Radius bedeuten) in Abhängigkeit dta Radius festgelegt wurde.

Sie trfindungegeotSee· Schaufel ist ist wesentlio^en dadurch ₍ gtktnnseiohnet, dass ihr Profil aus einen ere ten kr#iVbogen~ f8r«ig«n Abschnitt, der as kleinsten Kreis des Laufrades beginnt, mud aus ein·« zweiten Anschnitt besteht, der die Form einer lo«arithmi»ch«i Spiral« besitzt und am grSesten Kreis des laufr»des endet, ·

Irfindiragsgemftes schliesst die Tangente an den Kreisbogen in dessen Anfangspunkt an kleinsten Kreis des Laufrades mit der Sangente an diesen Kreis im gleichen Punkt einen Winkel ein,

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der dem vorbestimmten Eintrittswinkel in das Laufrad entspricht j ferner schliesst die Tangente an den Kreisbogen im Yerbindungspunkt mit dem Bogen der logarithmischen Spirale mit der Tangente an die Spirale in diesem Punkt einen Winkel ein» der dem vorbestimmten Austrittswinkel des Lauf- ■ rades entspricht«

Mit dem neuen Profil der Schaufeln für Radiallaufräder von Kreiselpumpen wurden bei vergleichsweise gleicher Umfangsgeschwindigkeit und gleichem Austrittswinkel PSrderhShen erreicht, die im Punkt des geringsten Wirkungsgrades im Mittel je nach der GrcSsse des Laufrades tm etwa 20$ grSsser als jene sind, die mit Schaufeln erreicht werden, welche nach den oben angedeuteten üblichen Yerfahren hergestellt werden.

Die Erfindung wird beispielsweise unter Bezugnahme auf die schematisch© Darstellung der Zei&iiziung naher erläutert. In der Zeichnung ist der kleinste uni der grSsste Kreis des' (nicht d®rgrstellten) Laufrades mit O₁ teaw* C„ b®seichriet© Brfindungögemä®» wird auf einem beli©Mg.#s X&rehaesser -D der Anfangspunkt P₁ dee Profils festgelegt und in diesem Punkt mit der füsigfnte mi d©a Kreis G tine Linie im Winkel ßi_f der dem Eiüitriitswinkel des Laufrades entspricht, gezeichnet« Ibschliessend wird auf einem beliebigen Radius R, der jedoeh vorzugsweise mit dem Biu'chmeeser B ein©h Winkel von 90· einschliesst, .eia PmiJst-P gewIKLt^' fir welchen der"Kreis ö·'" gezeichnet wird.. Im Pimkt Έ_Λ wird dann eine- Linie "gezeichnet·

die mit der Tangente im Punkt P„ an ten Kreis 0„ einen Win'«· kelß t der dem Austrittswinkel des Laufrades entspricht," einechliesst. Fun wird ein Kreisbogen A durch die Punkte P₁ und P- gezeichnet, der in äiessn Punkten mit den Tangenten an die

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Kreise O "bzw* O- die iiinkelßi TDzmJQ u "bildet. Vom Mittelpunkt O aua wird dann ein weiterer Eadius R₁ gezeichnet» der mit dem Eadius E einen sehr kleinen Winkel^ (beispielsweise 2°) einschliesst und der den Kreisbogen A

in einem Punkt P_ schneidet
Man bestimmt sodann das Verhältnis der Segmente OP-? OP₂= K₀ Sodann werden vom Mittelpunkt 0 aus, ausgehend vom Eadius E₁ eine Eeihe weiterer Badien gezogen, die jeia den Winkelet gegeneinander versetzt sind. Auf diesen Radien werden dann. von 0 aus Segmente abgezeichnet, die jeweils bezüglich des vorhergehenden Segmentes das Verhältnis K, welches als Konstante genommen wird, besitzen. Man erhält auf diese Weise mit Ende am Kreis C_ eine Eeihe von Punkten P., P_.„.P

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P « Zuf&lge. der bekannten Eigenschaften der logarithmischen Spirale gehört die Punktfolge P-....P einer logarithmischen Spirale an, die im Anfangs- und Endpunkt (P- und P ) sowie in den Zwischenpunkten jeweils mit den !Tangenten in diesen Punkten an Kreise mit Mittelpunkt in 0 einen Winkel Au einschliesst O
Das Schaufelprofil setzt sich somit aus dem Anfangskreisab-

schnitt P.-P_ und aus dem Endabschnitt P»-IL nach einer Ιοί 3 3 !?n

garithmischen Spirale zusammen«

Wenn somit zusammenfassend m&tA der Winkel bezeichnet wird, den das Schaufelprofil (wie erläutert entworfen) in einem beliebigen seiner Punkte mit dem Kreis in diesem Punkt mit Mittelpunkt in 0 einschliesst (d.h_o der Winkel zwischen den !Dangenten) dann ändert sich dieser Winkel im Profilabschnitt von P bis P. zwischen den Werten/i i und/^u (Eintritts-bzw_o

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Austrittswinkel), während er im Abschnitt von P_ bis P konstant gleichpu bleibt, Die Erfindung ist offenbar nicht an das beschriebene Ausführungsbeispiel gebunden, sondern kann in verschiedener Weise ausgeführt werden«

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Claims (4)

1. PATEF TAiTSPRITECHE

   Profilschaufel für Radiallaufräder von Kreiselpumpen, dadurch, gekennzeichnet, dass ihr Profil aus einem ersten kreisbogenförmigen Abschnitt, der am kleinsten Laufradkreis beginnt,; sowie aus einem zweiten Abschnitt in Form einer logarithmischen Spirale j der am grossten Laufradkreis endet, zusammengesetzt ist*
2. 2) Schaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tangente an den Kreisbogen im Anfangspunkt desselben am kleinsten Laufradkreis mit der Tangente an diesen Kreis im gleichen Punkt einen Winkel einschliesst, der dem vorbestimmten Eintrittswinkel des Laufrades entspricht«
3. 3) Schaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tangente an den Kreisbogen im Verbindungspunkt mit dem Bogen der logarithmischen Spirale mit der Tangente an diese Spirale im gleichen Punkt einen Winkel einschliesst, der dem vorbestimmten Austrittswinkel des Laufrades entspricht,
4. 4) Verfahren mur Profilierung von Laufradschaufeln nach den Ansprüchen 1-3» dadurch gekennzeichnet, dass am kleinsten Laufradkreis (C₁) ein Punkt (P₁) als Ausgangspunkt des Profits festgelegt wird, dass auf einem beliebigen Radius (R), der vorzugsweise auf den durch den Punkt (P ) führenden Durchmesser (D) senkrecht steht, ein zweiter Punkt (P_) festgelegt und durch ihn ein Zwischenkreis (0„) zwischen dem kleinsten und grSssten Kreis des Laufrades gezogen wird, dass dprch. die "beiden Punkte (P ,P„) Linien gezogen werden, welche mit dem

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   Tangenten in diesen Punkten an den kleinsten bzw. mittleren Kreis (o "bzw. ö„) Winkel einsehliessen, die dem vorbestimmten Eintritts-bzw> Austrittswinkel (y^i bzw ₉ß n) des Laufrades entsprechen» dass durch die beiden Punkte ("P₁, P_) ein zu diesen Linien tangential verlaufender Kreisbogen (A) gesogen wird, dass ausgehend vom beliebigen Radius (It) durch den Mittelpunkt (θ) eine Eeihe weiterer Radien, in kleinen, gleichen WinkelabstSriden"ick) voneinander gezogen werden» dass das Verhältnis (E^ des Segmentes des ersten dieser Radien (R ) vom Mittelpunkt (o) zum Schnittpunkt (p„) mit dem Kreisbogen (A) und dee Segmentes des beliebigen Radius (R) vom Mittelpunkt (θ) zum festgelegten Punkt (P«) gebildet wird, dass am zweiten und allen folgenden Radien Punkte P ......P ) bestimmt, werden, deren Abstünde vom Mittelpunkt (θ) mit dem Abstand des Punktes am jeweils vorhergehenden Radius vom Mittelpunkt stets das gleiche Verhältnis (K) besitzen und dass die so erhaltenen Punkte bis zum letzten (P )» der am grSssten Kreis (C₉) des Laufrades liegt, miteinander verbunden werden, um: den Abschnitt des Schaufelprofils nach einer logarithmisehen Spirale su bilWi den, deren Tangenten in jedem beliebigen Punkt mit den Sänge*! — ten in den gleichen Punkten an konzentrische Kreise mit Mittelpunkt (θ) im Mittelpunkt des kleinsten "and gr5ssten Kreises · (0 , G-) des Laufrades stets den gleichen Winkel Pu) einsehlieB sen, der dem Austrittswinkel des Laufrades entspricht.