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Flügelrad für eine partiell beaufschlagte selbstansaugende Kreiselpumpe
Die Erfindung betrifft ein beidseitig offenes Flügelrad für eine partiell beaufschlagte
Kreiselpumpe.
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Die Form der Flügel eines solchen Rades kann sehr verschieden sein.
Aus Festigkeitsgründen müssen sie einerseits eine bestimmte Stärke aufweisen, andererseits
ist jedoch an den Flügelkanten eine geringe Flügelstärke erwünscht, weil dadurch
die an diese : Kanten entstehenden Strömungsverluste klein bleiben. Es hat sich
weiterhin als günstig erwiesen, die Flügelvorderseite gerade oder nur leicht gewölbt
auszuführen.
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Um alle diese Forderungen zu erfüllen, ist bei bekannten Flügelrädern
der Flügelrücken im Querschnitt gesehen dreieckig, ballig oder in Form eines Vieleckes
ausgeführt, wobei bei einem Querschnitt durch den Flügel in der Mitte des Flügelrückens
eine Ecke des bei-bzw. Vieleckes liegt.
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Bei den üblichen Herstellungsverfahren für diese Flügelräder (Guß-,
Spritzguß-oder Preßverfahren) läßt es sich nicht vermeiden, daß in der Mitte des
Flügelrades eine kleine Naht bzw. Erhöhung oder Fase stehen bleibt, da diese Räder
in geteilten Formen hergestellt werden müssen. Die Naht muß bei der Nacharbeit des
Rades weggeschliffen werden und wenn man bei diesem Schleifvorgang bei Rädern bekannter
Art auf den Flügelrücken nur Bruchteile von Millimetern zuviel wegschleift, so ändert
sich dadurch das Flügelrückenprofil und damit auch die Leistung der Pumpe.
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Die bekannten Flügel haben also den Nachteil, daß sie sehr empfindlich
sind gegen Bearbeitungsungenauigkeiten, d. h. kleine Abweichungen von den vorgeschriebenen
Maßen, bzw. Änderungen des Flügelprofiles bewirken relativ große Leistungsveränderungen
bei dej Pumpen.
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Durch die vorliegende Erfindung soll nun erreicht werden, das kleine
Bearbeitungsungenauigkeiten das Flügelradprofil und damit die Pumpenleistung nicht
wesentlich zu beeinflussen vermögen. Erfindungsgemäß wird daher bei diesen beidseitig
offenen Flügelrädern, deren Flügeldicke zu den seitlicher Flügelkanten hin abnimmt,
auf dem Flügelrücken eine Fläche angeordnet, deren Breite b wenigstens den dritten
Teil der Flügelbreite B ausmacht und deren Lage sich dadurch auszeichnet, daß bei
einem Querschnitt durch den Flügel senkrecht zur Flügellängsachse die Schnittkante
dieser Fläche auf dem Flügelrücken zur Linie x-x durch die beiden Flügelvorderkanten
etwa parallel verläuft.
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Die vom Gießen oder Pressen herrührende Naht sitzt etwa in der Mitte
dieser Fläche. Wenn bei der Bearbeitung das Schleifwerkzeug beim Wegschleifen der
Fase den Flügelrücken mitschLeift, so
wird durch einen geringen
Abtrag an dieser Stelle das Flügelprofil selbst kaum geändert und somit auch die
Pumpenleistung nicht beeinflußt.
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Eine weitere Maßnahme, um ein solches Flügelrad unempfindlich gegen
kleine Bearbeitungs-und Guß-bzw. Preßungenauigkeiten zu machen, b-esteht darin,
den Flügelradrohling so auszuführen, daß beim fertig bearbeiteten Rad an jeder seitlichen
Außenkante der Flügel ein schmaler Rand gleichbleibender, geringer Flügeldicke verläuft.
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Die Flügelräder werden bekanntlich auch an den Seitenflächen bearbeitet
und deshalb werden an diesen Stellen beim Gußroh-
| ling Bearbeitungszugaben in Form kleiner Angüsse vorgesehen,
die |
| meist mit konstanter Dicke an den seitlichen Flügelkanten verlau- |
| fen. Sollen jetzt durch die Bearbeitung diese Kanten konstanter |
| Dicke völlig abgeschliffen bzw.-gedreht werden, wie es bei
bekann- |
| ten Flügelrädern üblich ist, so besteht die Gefahr, daß dadurch
das |
Flügelrückenprofil angeschnitten wird, vor allem dann, wenn infolge von Guß-oder
Preßungenauigkeit bei dem Flügelprofil ein leichter Preß-bzw. Gußversatz auftritt.
Ein solches Anschneiden des Flügelprofils beeinflußt jedoch die Profilform und dadurch
auch die Pumpenleistung ganz erheblich. Verläuft jedoch, wie erfindungsgemäß vorgeschlagen,
an den seitlichen Flügelkanten ein schmaler Rand gleichbleibender Flügelstärke,
und zwar mit der gleichen Stärke wie die angegossene Bearbeitungszugabe, so kann
eine Beschädigung des Rückenprofils bei der Bearbeitung nicht mehr eintreten.
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Weiterhin kann es zweckmäßig sein, den Flügel durch eine Rippe zu
verstärken, vor allem, wenn man nicht ein zu starkes Profil wählt.
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Bei einem Flügel der erfindungsgemäßen Art läßt sich auf dem Flügelrücken
aus der ebenen Fläche herausragend ohne Schwierigkeiten
eine solche
Versteifungsrippe bzw. ein solcher Versteifungssteg vorsehen, ohne daß dadurch die
erfindungsgemäßen Vorteile der neuen Flügelform berührt werden. Untersuchungen haben
gezeigt, daß es auf di.
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Leistung der Pumpe keinen Einfluß ausübt, wenn die Höhe des Steges
beim bearbeiteten Rad vom vorgeschriebenen Maß um einige zehntel Millimeter abweicht.
Höhenunterschiede des Stegs in der Größenanordnung + 0, 2 mm bedingen in der Pumpenleistung
lediglich Unterschiede, die innerhalb der üblichen Genauigkeitsgrenze liegen.
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In den beigefügten Zeichnungen sind erfindungsgemäße (Fig. 1 bis
3 und 7 bis 9) Flügelräder beispielsweise dargestellt bzw. bekannten Flügelrädern
(Fig. 4 bis 6 und 10 bis 12) gegenübergestellt.
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Die Fig. 1 bis 6 sind Seitenansichten der Flügel, während die Fig.
7 bis 12 Querschnitte auf der Linie A-A der jeweils darüber dargestellten Flügelformen
sind.
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Fig. 1 zeigt einen Flügel mit einem rechteckigen Flügelprofil und
einer ebenen Flügelvorderseite.
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Fig. 2 einen solchen mit stark trapezförmigen Flügelrücken und einer
leicht nach innen gewölbten Flügelvorderseite, und Fig. 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.
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Die Fig. 4,5 und 6 veranschaulichen demgegenüber bekannte Flügelformen,
die bisher in erster Linie bei offenen Flügelrädern verwandt wurden. Fig. 4 zeigt
einen dreieckigen Flügelrücken. Fig. 5
einen vieleckigen und Fig.
6 einen kreisbogenförmigen. Beim Gegenüberstellen dieser Bilder läßt sich ohne weiteres
erkennen, daß bei den bisher bekannten Flügelformen durch ein Anschleifen des Flügelrückenprofiles
dieses Profil merklich verändert wird, während das bei der erfindungsgemäßen Flügelform
nach Fig. 1 bis 3 nicht eintritt.
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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.