DE19919192A1 - Offenes Laufrad für Kreiselpumpen o. dgl. - Google Patents
Offenes Laufrad für Kreiselpumpen o. dgl.Info
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Abstract
Ein offenes Laufrad für eine Kreiselpumpe o. dgl. mit einem Nabenteil, in dem eine zentrale Nabenbohrung ausgebildet ist, und mit einem ersten Schaufelelement, das nabenseitig mit dem Nabenteil verbunden sind, weist eine Mittelstegplatte auf, an der beidseitig erste Schaufelelemente abgestützt sind.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein offenes Laufrad für
eine Kreiselpumpe o. dgl., mit einem Nabenteil, in dem eine
zentrale Nabenbohrung ausgebildet ist, und mit einem ersten
Schaufelelement, das nabenseitig mit dem Nabenteil verbun
den sind.
Ein solches Laufrad ist z. B. aus DE 44 24 996 A1 bekannt.
Die offene Gestaltung eines solchen Laufrades ist in erster
Linie preiswert und führt darüber hinaus zu einer besseren
Zugänglichkeit, z. B. zum Zwecke der Reinigung, Bearbeitung
o. dgl. Der hydraulische Wirkungsgrad eines solchen offenen
Laufrades ist allerdings aufgrund der durch die Druckdiffe
renz zwischen Schaufelvorderseite und Schaufelrückseite
entstehenden Spaltverlustes schlechter als bei einem ge
schlossenen Laufrad.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, ein offe
nes Laufrad für eine Kreiselpumpe zu schaffen, das wie ein
geschlossenes Laufrad wirkt.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine
Mittenstegplatte vorgesehen ist, an der beidseitig Schaufe
lelemente abgestützt sind.
Durch die Anordnung von Schaufelelementen beiderseits einer
Mittenstegplatte wirkt das offene Laufrad bei einer Druck
höhe von < 10 m wie ein geschlossenes Laufrad. Die Saugwir
kung erfolgt beiderseits der Mittenstegplatte, so daß kein
einseitiger Axialschub vorliegt. Dennoch bleibt das Laufrad
ein offenes Laufrad mit oben genannten Vorteilen des einfa
chen Zugangs sowie der preiswerten Herstellung. Die gegen
über einem geschlossenen Laufrad preiswertere Herstellung
ergibt sich im wesentlichen daraus, daß das erfindungsgemä
ße offene Laufrad einstückig herstellbar ist während für
geschlossene Laufräder in der Regel zwei oder mehr Teile
erforderlich sind.
Ein weiter Vorteil gemäß Anspruch 4 besteht darin, daß die
Mittenstegplatte in radialem Abstand zum Nabenteil angeord
net ist und mit dem Nabenteil einen Ringspalt begrenzt. Da
durch kann die zu fördernde Flüssigkeit problemlos an beide
Seiten der Mittenstegplatte gelangen.
Ein weiterer Vorteil gemäß Anspruch 5 besteht darin, daß
ein zweites Schaufelelement vorgesehen ist, das jeweils
zwischen zwei ersten Schaufelelementen der Mittenstegplatte
angeordnet ist und nabenseitig vor dem Ringspalt endet. Da
durch wird die Schaufelzahl und damit die Laufruhe verbes
sert.
Ein weiterer Vorteil gemäß Anspruch 6 besteht darin, daß
jeweils zwei erste Schaufelelemente beidseitig an der Mit
tenstegplatte spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet
sind. Dies führt zu einem günstigen Ausgleich des beider
seitigen Axialschubs.
Ein weiterer Vorteil gemäß Anspruch 8 ist, daß die ersten
Schaufelelemente an beiden Seiten der Mittenstegplatte zu
einander in Drehrichtung versetzt sind. Dadurch wird die
Laufruhe weiter verbessert, da durch die Versetzung die
beidseitig wirkende Schaufelzahl (Zahl der Halbschaufeln)
in Drehrichtung zunimmt.
Ein weiterer Vorteil gemäß Anspruch 9 ist, daß die zweiten
Schaufelelemente an beiden Seiten der Mittenstegplatte zu
einander in Drehrichtung versetzt sind. Dadurch wird die
Laufruhe weiter verbessert, da durch die Versetzung die
beidseitig wirkende Schaufelzahl (Zahl der Halbschaufeln)
in Drehrichtung zunimmt.
Ein weiterer Vorteil gemäß Anspruch 10 besteht darin, daß
eine Schaufelbreite an einer Ansaugseite der Mittensteg
platte breiter ist als an einer der Ansaugseite entgegenge
setzten Rückseite der Mittenstegplatte. Durch die Ausbil
dung von unterschiedliche breiten Schaufelelementen in Ab
hängigkeit von der Seite der Mittenstegplatte kann der
Axialschub zur Saugseite bestimmt werden.
Ein weiterer Vorteil gemäß Anspruch 11 besteht darin, daß
die radiale Ausdehnung der Mittenstegplatte größer ist als
die maximale radiale Ausdehnung eines der Schaufelelemente.
Dadurch verhält sich das Laufrad strömungsgünstig.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den Merkmalen der Un
teransprüche 2, 3 und 12.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im fol
genden anhand der Zeichnungen näher beschrieben:
Fig. 1 schematische, perspektivische Ansicht eines
Laufrades der vorliegenden Erfindung von einer
ersten Seite;
Fig. 2 schematische, perspektivische Ansicht des Laufra
des aus Fig. 1;
Fig. 3 schematische Darstellung eines Details des
Laufrades im Querschnitt, gemäß einer zweiten
Ausführungsform;
Fig. 4 schematische Darstellung eines weiteren Details
des Laufrades im Querschnitt, in einer dritten
Ausführungsform.
In Fig. 1 und 2 ist ein Laufrad 1 von einer ersten bzw.
zweiten Seite dargestellt. Da beide Seiten identisch ausge
bildet sind, wird das Laufrad 1 nur anhand einer Seite be
schrieben.
In einem Nabenteil 3 ist eine Nabenbohrung 5 ausgebildet.
Konzentrisch und in einem radialen Abstand zum Nabenteil 3
ist eine Mittenstegplatte 7 mit einer ersten Seite 7.1 und
einer zweiten Seite 7.2 angeordnet. Die Mittenstegplatte 7
liegt auf einer Mittelebene des Nabenteils 3, so daß auf
grund des Abstandes zwischen den beiden Bauteilen ein
Ringspalt 9 ausgebildet ist.
Eine Gruppe von gleichgeformten, ersten Schaufelelementen
11 ist mit dem Nabenteil 3 verbunden. Jedes erste Schaufel
element 11 hat die Form eines Kreisbogenabschnitts und ist
in einem gleichen Abstand und in gleicher Ausrichtung zu
dem jeweils benachbarten Schaufelelement 3 um die Nabenboh
rung 5 herum angeordnet.
Jedes erste Schaufelelement 11 sitzt mit seiner ganzen
Breite auf dem Nabenteil 3 und ist über einen Abschnitt im
Bereich des Ringspaltes 9 einheitlich ausgebildet. Im Be
reich der Mittenstegplatte 7 gabelt sich das erste Schau
felelement 11 und ist mit beiden Gabelteilen 11.1 und 11.2
an den Seiten 7.1 und 7.2 der Mittenstegplatte 7 abge
stützt. In der Ausführungsform aus Fig. 1 und 2 enden die
ersten Schaufelelemente 11 an einer Umfangskante der Mit
tenstegplatte 7.
Zwischen zwei benachbarten ersten Schaufelelementen 11 ist
an jeder Seite 7.1 und 7.2 der Mittenstegplatte 7 ein zwei
tes Schaufelelement 13 angeordnet. Dieses erstreckt sich
ausschließlich über die Mittenstegplatte 7, nicht aber über
den Ringspalt 9 und ist auch nicht mit dem Nabenteil 3 ver
bunden. Das zweite Schaufelelement 13 liegt in Form eines
Kreisbogenabschnitts mit gleicher Ausrichtung wie das erste
Schaufelelement 11 vor. Auch die Krümmungsradien aller er
sten und zweiten Schaufelelemente 11, 13 sind gleich.
In der ersten Ausführungsform sind die Schaufelelemente 11,
13 bzw. die Gabelteile 11.1, 11.2 der ersten Schaufelele
mente 11 an beiden Seiten der Mittenstegplatte 7 spiegel
symmetrisch angeordnet.
In einer Variante können die ersten und/oder zweiten Schau
felelemente 11, 13 an einer Seite der Mittenstegplatte 7
auch in Drehrichtung versetzt den ersten und/oder zweiten
Schaufelelementen 11, 13 der Mittenstegplatte 7 sein. Da
durch wird eine bessere Laufruhe erzielt, da diese Anord
nung einer insgesamt doppelten Schaufelzahl entspricht.
In einer zweiten Ausführungsform hat die Mittenstegplatte 7
einen Durchmesser, der größer ist als die maximale radiale
Erstreckung der ersten und/oder zweiten Schaufelelemente
11, 13. Dadurch bleibt umfangsseitig eine radialer Steg 15,
der die Abreißkanten der beidseitigen Schaufelelemente 11,
13 trennt (Fig. 3).
In einer dritten Ausführungsform ist die Schaufelbreite ei
nes Schaufelelements 11, 13 an der Ansaugseite A größer als
die eines Schaufelelements 11, 13 an der Rückseite R. Da
durch ist der Axialschub zur Saugseite hin regulierbar
(Fig. 4).
In einer weiteren Ausführungsform können die ersten Schau
felelemente 11 nur an der ersten Seite 7.1 der Mittensteg
platte 7 angeordnet sein. Die zweiten Schaufelelemente 13
können dann entweder nur an der zweiten Seite 7.2 der Mit
tenstegplatte 7 oder aber an beiden Seiten 7.1 und 7.2 an
geordnet sein.
Claims (12)
1. Offenes Laufrad für eine Kreiselpumpe o. dgl., mit einem
Nabenteil, in dem eine zentrale Nabenbohrung ausgebildet
ist, und mit einer Gruppe von Schaufelelementen,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Mittenstegplatte (7) vorgesehen ist, an der beid
seitig Schaufelelemente (11, 13) abgestützt sind.
2. Offenes Laufrad nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gruppe von Schaufelelementen (11, 13) ein erstes
Schaufelement (11) umfaßt, das mit dem Nabenteil (3) ver
bunden ist.
3. Offenes Laufrad nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das erste Schaufelelement (11) an einer ersten Seite
(7.1) der Mittenstegplatte (7) angeordnet ist.
4. Offenes Laufrad nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Mittenstegplatte (7) in radialem Abstand zum Naben
teil (3) angeordnet ist und mit dem Nabenteil (3) einen
Ringspalt (9) begrenzt.
5. Offenes Laufrad nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein zweites Schaufelelement (13) vorgesehen ist, das
jeweils zwischen zwei ersten Schaufelementen (11) der Mit
tenstegplatte (7) angeordnet ist und nabenseitig vor dem
Ringspalt (9) endet.
6. Offenes Laufrad nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeweils zwei erste Schaufelelemente (11; 11.1, 11.2)
beidseitig an der Mittenstegplatte (7) spiegelsymmetrisch
zueinander angeordnet sind.
7. Offenes Laufrad nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die radialen Schaufelelementabschnitte der beidseitig
spiegelsymmetrischen Schaufelelemente (11) im Ringspalt (9)
einteilig ausgebildet sind.
8. Offenes Laufrad nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die ersten Schaufelelemente (11) an beiden Seiten (7.1,
7.2) der Mittenstegplatte (7) zueinander in Drehrichtung
versetzt sind.
9. Offenes Laufrad nach einem der Ansprüche 5 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zweiten Schaufelelemente (13) an beiden Seiten
(7.1, 7.2) der Mittenstegplatte (7) zueinander in Drehrich
tung versetzt sind.
10. Offenes Laufrad nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Schaufelbreite an einer Ansaugseite der Mitten
stegplatte (7) breiter ist als an einer der Ansaugseite (A)
entgegengesetzten Rückseite (R) der Mittenstegplatte (7).
11. Offenes Laufrad nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die radiale Ausdehnung der Mittenstegplatte (7) größer
ist als die maximale radiale Ausdehnung eines der ersten
und zweiten Schaufelelemente (22, 13).
12. Offenes Laufrad nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedes erste und zweite Schaufelelement (11, 13) in be
zug zu einer vorgegebenen Drehrichtung rückwärtsgekrümmt
ausgebildet ist.
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