DE200493C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

- JV* 200493 -KLASSE 59 δ. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 8. November 1904 ab.

Die bisher vorhandenen Zentrifugalpumpen haben besonders bei einer größeren Druckhöhe eine verhältnismäßig geringe Leistung, was vorzüglich von einer unzweckmäßigen Konstruktion des äußeren Gehäuses abhängt, in welchem das Laufrad rotiert. Das Laufrad muß eine ziemlich große Geschwindigkeit haben, da es die peripherielle Geschwindigkeit desselben und nicht, wie man gewöhnlich

ίο irrtümlich annimmt, die Schleuderkraft ist, welche die Triebkraft bildet. Je vollständiger diese Geschwindigkeit des Wassers in der das Laufrad umgebenden Leitung oder Kanal und im Auslaß beibehalten wird, je größer wird die Leistung. Dabei ist es vorteilhaft, eine verhältnismäßig große Breite des Kanals parallel zur Radwelle, gegenüber der Breite des Rades am Umkreise, zuhaben, weil die Reibung dadurch vermindert wird. Gewöhnlich findet man auch bei den bisher vorhandenen Zentrifugalpumpen, daß das Pumpengehäuse eine erheblich größere inwendige Breite in

. der genannten Richtung als das Rad hat, dem am zweckmäßigsten eine sehr dünne Gestalt dem Durchmesser gegenüber gegeben wird. Doch kann der Querschnitt des Abzugskanals dem größten Querschnitt des spiralförmigen Kanals nicht gleich gemacht werden, weil die Differenz an der Geschwindigkeit des Wassers im Abzugskanal, also ganz nahe am Rade, gegenüber der tangentialen Geschwindigkeit des Wassers von dem Laufrade eine sehr große wird, und es entsteht somit ein Arbeitsverlust durgh den in der im Kanal rotierenden Wassermenge bewirkten Stoß. Dies hat -man schon eingesehen und deshalb, wie im französischen Patent 342021 gezeigt ist, die Breite des Abzugskanals in der Ebene des Rades geringer als die Breite des spiralförmigen Kanals gemacht. Man hat dabei doch nicht die obengenannte größere. Breite des Kanals parallel zur Radwelle beibehalten, sondern dieselbe ist vermindert worden, so daß sie der Breite des Rades gleich gemacht worden ist, wodurch der Kanal eine enge Gestalt erhalten hat. Dadurch entsteht ein so großer Widerstand im Kanal, daß derselbe die bessere Wirkung aufhebt, welche die obengenannte verminderte Breite des Abzugskanals sonst hätte herbeiführen können.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zentrifugalpumpe, welche bei den ausgeführten Versuchen eine größere Leistung gegeben hat, als die mit derselben verglichenen, bisher bekannten Typen. Dies ist dadurch erreicht, daß die achsiale Breite des Pumpengehäuses zwecks Verminderung der Reibung wie gewöhnlich bedeutend größer als die achsiale Breite des Laufrades am Umkreise gemacht und zugleich die Breite des tangentialen Abzugskanals in der Ebene des Rades derart vermindert worden ist gegenüber der Breite des spiralförmigen Kanals in der genannten Ebene, daß die Geschwindigkeit der Flüssigkeit vom Laufrad gleich oder fast gleich ist,

In dieser Weise wird eine Leistung erreicht, welche durch die bisher bekannten Zentrifugalpumpen nicht erreicht wird.

Die beiliegende Zeichnung veranschaulicht die Pumpe in Fig. ι im Schnitt nach Linie C-D der Fig. 2, in Fig. 2 im Schnitt nach Linie A-B der Fig. 1 und in Fig. 3 in der Draufsicht. Fig. 4 zeigt eine Einzelheit.

Die Pumpenteile sind: 1 das an der Welle 2 befestigte und dem weiten Einlaufkanal 3 konachsiale Schaufelrad, das sich an 3 mit der einen, in der Mitte offenen Seite anschließt, um den Zutritt der Flüssigkeit an und zwischen die Schaufeln 4 zu ermöglichen.

Das Rad ist von dem aus den beiden ebenen Seiten 5, 5 bestehenden Pumpengehäuse und der spiralförmig gebogenen, aber im Querschnitt geraden Außenwand 6 umgeben, die nebst den Seiten 5, 5 den Hohlraum 7 bestimmt, aus welchem der durch die Verlängerung der beiden Seiten gebildete Ablaufkanal 8 tangential herausführt. Der Hohlraum 7 besteht aus einer dem Rade konzentrischen inneren Zone 14, in Fig. 1 durch einen ihre äußere Grenze angebenden punktierten Kreis bezeichnet, und aus dem diese Zone umgebenden spiralförmigen Raum 13, von dem der Kanal 8 eine Verlängerung bildet. Der Hohlraum 7 hat also einen von ebenen Seiten begrenzten Querschnitt, am besten von rechteckiger Form. Die achsiale Breite desselben ist bedeutend größer als die Dicke des Rades, und der Überschuß ist gleichmäßig auf beide Seiten des Rades verteilt, das sich mit dem äußeren Rande außerhalb der Innenseite des Recktecks erstreckt, und zwar in einem Maße, das ungefähr der radialen Breite des Schaufelkranzes entspricht. Die Breite des Ablaufkanals am Austritt aus dem Hohlraum ist der oben genannten achsialen Breite des letzteren gleich, aber seine mit 11 bezeichnete Dicke ist, wodurch auch der Zuwachs des Spiralraumes bestimmt wird, so gewählt, daß die in dem Kanal strömende Flüssigkeit dieselbe Geschwindigkeit hat, wie tangential beim Verlassen des Laufrades. Der große Querschnitt des Hohlraumes 7 (vgl. das Maß 12) kann demnach vorhanden sein und bewirkt, daß die Flüssigkeit, die das Laufrad mehr als einmal passiert, ohne daß der Druck und damit auch die Förderhöhe vermindert wäre, durch die Reibung einem bei weitem nicht so großen Widerstand ausgesetzt ist, wie es der Fall sein würde, wenn der Hohlraum in achsialef Richtung nicht breiter wäre als die Radöffnung am Umkreis des Rades, oder, wie bei den bisherigen Pumpen, nur denjenigen Teil betrüge, der hier oben der spiralförmige Raum genannt worden ist. Infolgedessen wird die Leistungsfähigkeit bedeutend erhöht. Der Ablaufkanal 3 hat, dem Pumpengehäuse am nächsten und an einem Teile seiner Länge, der Radwelle parallel gemessen, einen ganz oder fast konstanten Durchmesser, aber in der vom Pumpengehäuse abgekehrten Richtung eine rechtwinklig dazu anwachsende Weite, bei einer im Verhältnis zum Spiralraum tangentialen und dann allmählich nach auswärts gebogenen Stellung der Außenseiten. Der Kanal 8 ist um das kürzere Rohrstück 9 verlängert, das an demjenigen Ende, das dem Kanal 8 entspricht, einen quadratischen Querschnitt hat, aber unter starker Erweiterung nahe am anderen Ende in die runde Form übergeht, an welche sich das Leitungsrohr IO anschließt. Was hier von Pumpen gesagt ist, gilt auch vdn Turbinen u. dgl., wenn man sich nur die Bewegungsrichtung der Flüssigkeit umgekehrt vorstellt. Schließlich sei bemerkt, daß die Pumpe mit einem oder mit mehreren Schaufelrädern und mit einem oder mit mehreren Ablaufkanälen versehen sein kann; letztere liegen dann vor je einem Rade oder an verschiedenen Punkten des Umkreises in der Ebene je eines Rades; auch kann das Rad einfach- oder doppeltwirkend sein, d. h. die Flüssigkeit auf der einen oder auch auf beiden Seiten empfangen.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Zentrifugalpumpe, Turbine oder Ventilator, bei welchen das Laufrad in einem zylindrischen Gehäuse exzentrisch liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die achsiale Breite des Gehäuses zwecks Verminderung der Reibung wie gewöhnlich bedeutend größer als die Breite des Laufrades am Umkreis, aber zugleich auch die Breite des tangentialen Abzugskanals in der Ebene des Rades derart gegenüber der Breite des spiralförmigen Kanals vermindert worden ist, daß die Geschwindigkeit der Flüssigkeit im Abzugskanal, der tangentialen Ausströmungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit vom Laufrad ganz oder annähernd gleich ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.