DE210722C

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Publication number: DE210722C
Application number: DENDAT210722D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Lauf- und Leiträdern.

Bekannt sind mehrstufige Schleuderpumpen oder -gebläse, bei welchen zwischen zwei Laufrädern stets ein Diffusor angeordnet ist. Ebenso sind mehrstufige Schleuderpumpen bekannt, bei welchen die Laufräder, welche abwechslungsweise entgegengesetzte Drehrichtung haben können, ohne irgendwelche Zwischenschaltung sich direkt folgen. Des weiteren sind Schleuderpumpen bekannt, bei welchen

ίο zwischen zwei Laufrädern je eine Turbine (als Kraftmaschine) mit Leitapparat eingebaut ist. Im Gegensatz zu diesen bekannten 'Anordnungen sind bei vorliegender Erfindung zwischen wenigstens einem nach dem Aktions-

15,prinzip arbeitenden Schaufelrad und einem auf derselben Welle sitzenden, nach dem Reaktionsprinzip arbeitenden Schaufelrad Mittel vorgesehen, die ermöglichen, ' bei Verwendung der Maschine als Turbogenerator die im Aktionsrad bei großer Geschwindigkeit auftretende Bildung von Hohlräumen, die sich bei Turbogeneratoren in der geringen Förderfähigkeit und daheriger geringer Druckerzeugungsfähigkeit kundgibt, zu vernichten und eine ökonomische Nutzbarmachung der Eigenschaft solcher Aktionsräder zu erreichen, bei bestimmter Umfangsgeschwindigkeit der Aktionsräder auf das Fördermittel eine maximale Druckenergie zu übertragen. Dieses Zwischen glied besteht aus Düsen, in welchen das aus dem Reaktionsrad mit bestimmtem statischen Druck austretende Druckmittel expandieren kann, um das Aktionsrad mit einem Druckmittelstrahl von großer Geschwindigkeit zu beaufschlagen und dadurch die Druckerzeugungsfähigkeit des Aktionsrades zu erhöhen.

Auf beiliegenden Zeichnungen sind in Fig. 1 bis 5 mehrere beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes dargestellt.

Die in Fig. 1 und 2 im Achsialschnitt und im Schnitt nach der Linie A-B der Fig. 1 dargestellte Ausführungsform zeigt eine Schleuderpumpe mit zwei Radsystemen, von welchen jedes ein nach dem Aktionsprinzip arbeitendes Schaufelrad α bzw. f und ein nach dem Reaktionsprinzip arbeitendes Schaufelrad b bzw. g besitzt, wobei die Räder a, b und/, g jedes Radsystems einen gemeinsamen, auf einer Welle c aufgekeilten und in einem mehrteiligen festen Gehäuse G eingeschlossenen Radkörper k und k¹ besitzen. Zwischen jedem Aktionsrad und dem zugehörigen Reaktionsrad ist ein Leitapparat I bzw. h vorgesehen, welcher mit dem Gehäuse G ein Stück bildet und mit Düsen d (Fig. 2) versehen ist. Die Reaktionsräder sind mit abwechselnd hintereinanderliegenden kürzeren und längeren, radial gerichteten Schaufeln s versehen (diese können auch im Sinne der Drehrichtung entsprechend Pfeil I, Fig. 2, nach rückwärts gebogen sein,

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wie in Fig. 2 punktiert angedeutet ist), während die Aktionsräder mit im Sinne der Drehrichtung nach vorwärts gekrümmten Schaufeln s¹ versehen sind (Fig. 2).
Das Radsystem a, b, I ist mit dem Radsystem f, g, h durch einen langsam sich erweiternden Diffusorkanal e, welcher mit Schaufeln e¹ versehen ist, verbunden, während um das letztere Radsystem ein als Diffusor ausgebildeter, mit Schaufeln e¹ ausgerüsteter, spiralförmiger Kanal i vorgesehen ist, welcher in einen Anschlußstutzen i¹ für eine Rohrleitung endigt. Ein dem gleichen Zwecke dienender, um die Welle c konzentrisch angeordneter Anschlußstutzen m ist auf der Seite des Radsystems a, b, I am Gehäuse G vorgesehen.

Beim Betrieb der in ihrer Verwendung als Turbogenerator (Pumpe, Gebläse, Propeller usw.) dargestellten Maschine tritt das zu för-. dernde flüssige oder gasförmige Fördermittel in der in Fig. 1 dargestellten Pfeilrichtung I bei m ein und gelangt vorerst in das Reaktionsrad b. Ein solches Reaktionsrad besitzt eine große Förderfähigkeit,' so daß das Fördermittel das Rad, wenn dieses mit radialen Schaufeln ausgerüstet ist, mit gleich großem statischen wie dynamischen Druck verläßt (oder wenn es mit rückwärts gebogenen Schaufein ausgerüstet ist, mit größerem statischen wie dynamischen Druck). Aus dem Rad b gelangt das Fördermittel in den Leitapparat I, der mit Düsen ausgerüstet ist, welche gestatten, die Druckenergie des aus Rad b ausströmenden Mittels ganz oder teilweise in Geschwindigkeitsenergie zurückzuverwandeln bzw. zu erhalten. Dadurch wird erreicht, daß das Mittel in Form von Strahlen mit großer Geschwindigkeit dem Aktionsrad α zugeführt wird und hierbei die an diesem Rad sonst auftretende Bildung von Hohlräumen, welche die Saugfähigkeit eines solchen Rades stark vermindern, vernichtet.

Das Fördermittel verläßt das Rad b mit großem dynamischen Druck und wird hierauf durch den Kanal e dem zweiten Radsystem /, g, h zugeführt, in welchem eine möglichst allmähliche Überführung des dynamischen Druckes in statischen Druck stattfindet. Das Fördermittel tritt hierauf aus dem Rad f in den Kanal * und von dort in eine an den Stutzen i¹ anzuschließende Druckleitung.

Fig. 3 zeigt ebenfalls einen Turbogenerator im Ächsialschnitt mit zwecks achsialen Druckausgleiches beiderseitig beaufschlagtem Radsystem. Die Aktions- und Reaktionsräder a und b sitzen an einem gemeinsamen, auf der Welle c aufgekeilten Radkörper k; in dem die mit Düsen versehenen Leitapparate I tragenden Gehäuse G ist um die beiden Radsysteme ein als Diffusor ausgebildeter spiralförmiger Kanal i vorgesehen. Das oder die Systeme können auch für achsiale Beaufschlagung gebaut sein.

Auf einem einzelnen Radkörper können auch mehrere solche radiale oder achsiale Radsysteme, bestehend aus Reaktionsrad als Erreger, aus Düsen sowie. aus Aktionsrad und Diffusor, hintereinandergeschaltet sein; ebenso können außerhalb des oder der Systeme weitere Schaufelkränze beliebiger Art angebracht sein.

Behufs Druckausgleiches in achsialer Richtung können Einzelräder beiderseitig beschaufelt sein (wie die Ausführungsform der Fig. 3 zeigt), oder bei mehreren Rädern wird eine derartige Trennung und Hintereinanderschaltung der Räder gewählt, daß sich die Achsialdrücke nahezu aufheben, oder es können auch andere Entlastungsvorrichtungen vorgesehen sein.

Die in Fig. 4 und 5 im Ächsialschnitt und im Querschnitt dargestellte Ausführungsform zeigt einen Turbogenerator (Gebläse). " Bei diesem sind je zwei Radsysteme b, I₁ α und g, h, f, wie solche anläßlich der Beschreibung der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 näher erläutert wurden, zu beiden Seiten eines auf der Welle c aufgekeilten gemeinsamen Radkörpers k hintereinandergeschaltet, und sind go die beiden Radsysteme der gleichen Radkörperseite durch einen keine Schaufeln besitzenden, in der Richtung nach der Seite des Radkörpers hin umführten, als Diffusor ausgebildeten Kanal u miteinander verbunden, wobei die äußere Wandung des umführten Kanalteiles in den vom Gehäuse G eingeschlossenen Kühlmantel r ragt. Um die Radsysteme g, h,f ist ein als Diffusor ausgebildeter, mit Schaufeln e¹ versehener, spiralförmiger Kanal * vorgesehen, welcher in einen Anschlußstutzen i¹ endigt.

Der Umführungskanal u könnte auch mit einer (in Fig..5 in punktierten Linien dargestellten) im Sinne des Radumfanges spiralförmig gestalteten, sich radial (oder achsial) erweiternden Schaufelung versehen sein, oder aber der Umführungskanal u könnte selbst Spiralform besitzen.

Beim Betrieb der Maschine tritt das zu fördernde Mittel in der Pfeilrichtung I in die ersten Radsysteme b, I, α ein und gelangt aus den Aktionsrädern α in die Umführungskanäle u, in welchen die dynamische Druckenergie des Fördermittels in statische Druckenergie umgesetzt wird bei möglichst kleiner Ablenkung der aus den Aktionsrädern α austretenden Strahlen, was z. B. durch die im vorstehenden näher beschriebene Beschaufelung oder Gestaltung des Umführungskanales u selbst erzwungen werden kann, andererseits eine größere Oberfläche der Kühlwirkung aus-

gesetzt wird, wenn eine angenähert isothermische Kompression verlangt wird.

Claims

Patent-Anspruch :

Stufen-Schleuderpumpe oder -gebläse mit mehreren hintereinander folgenden Laufund Leiträdern, dadurch gekennzeichnet, daß das Fördermittel zunächst in ein mit Reaktion arbeitendes Schaufelrad tritt, sodann einen mit Düsen versehenen Leitapparat durchströmt und dann in ein mit Aktion arbeitendes Schaufelrad eintritt.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.

berlin. Gedruckt in der