DE2525316A1 - Laufrad-anordnung fuer zentrifugalpumpen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zentrifugalpumpe und insbesondere eine Lauf rad-Anordnung für eine Zentrifugalpumpe mit beidseitigem Einlauf.

Zentrifugalpumpen bestehen aus zwei Hauptteilen, nämlich einem ruhenden und einem umlaufenden Teil. Der ruhende Teil soll die Lagerung und das Gehäuse für die umlaufenden Teile bilden und die aus diesem ausströmende Flüssigkeit wirksam leiten. Er besteht aus einem Pümpengehäuse, Stopfbuchsen, Abdichtungen, Lagern und einer oder mehrerer Spiralen. Der umlaufende Teil besteht aus einer Welle, auf der ein mit Schaufeln versehenes Laufrad sitzt. Er wandelt die von der Antriebsmaschine der Pumpe gelieferte mechanische Arbeit in kinetische Energie um und teilt diese der Flüssigkeit mit; die kinetische Energie wird dann in

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einem sich stetig erweiternden Kanal, nämlich der Spirale des Pumpengehäuses, in potentielle oder Druck-Energie umgewandelt.

Das in Pumpen dieser Art üblicherweise benutzte Mittel, große Förderhöhen zu erreichen, besteht darin, zusätzliche Lauf räder hintereinander anzuordnen- Bei solcher Hintereinander- oder Vielstufen-Anordnung werden die Förderhöhen der einzelnen Laufräder zusammenaddiert. Aber vielstufige Pumpen haben mehrere Nachteile. Sie erfordern ein Gehäuse, das in Achsebene geteilt ist. Bei Drücken von mehr als 70 atü wird es in solchem Falle schwierig, Undichtheit und Anfressung über die Dichtungsfläche in Achsebene hin zu verhindern. Dies gilt besonders dann, wenn die Pumpe schon einige Zeit in Betrieb gewesen und mehrfach zur Instandhaltung zerlegt worden ist. Um dies zu bekämpfen, pflegt man bei vielstufigen Hochdruck-Pumpen ein äußeres, zylindrisches Gehäuse vorzusehen, welches das in Achsebene geteilte Gehäuse umhüllt. Solch zylindrisches Gehäuse ist teuer und macht die Pumpe wesentlich schwerer. Außerdem ist bei einer Vielstufen-Pumpe das Auswuchten schwierig, und das Gewicht des Vielstufen-Laufrades ergibt eine deutliche Durchbiegung der Welle. Wellenbiegung und Unwucht ergeben im Laufe der Pumpen Schwingungen und spürbare Belastung der Wellenlager und vermehren die Instandhaltungs-Arbeiten und verringern die Lebensdauer der Pumpe wesentlich.

Bei der erfindungsgemäßen Pumpe wird, damit diese Schwierigkeiten vielstufiger Pumpen nicht auftreten, ein ganz anderes Mittel, die gewünschten großen Druckhöhen zu erreichen, angewendet. Hierzu gehört höhere Drehzahl des Laufrades bis auf 20 000 U/min und mehr. Dieses Mittel ist bei Fliehkraft pum pen geringen Durchsatzes erfolgreich ange-

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wendet worden, aber vor dieser Erfindung galt es als für Zentrifugalpumpen hoher Durchsatzmenge unanwendbar.

Eine große Störungsquelle bei so hohen Drehzahlen ist Kavitation. Mit dem Ausdruck "Kavitation" bezeichnet man im wesentlichen die Bildung und den heftigen Zusammenfall von Dampfblasen oder Gas- und Dampfblasen innerhalb der Flüssigkeit infolge der äußerst großen Abfälle des absoluten Zwischendruckes. Bei Zentrifugalpumpen geschieht dieser Druckabfall an der Saugseite des Laufrades; zu befriedigendem Betrieb jeder Zentrifugalpumpe ist an dieser Stelle bei bestimmter Drehzahl und Fördermenge ein Mindestdruck erforderlich. Heutige Zentrifugalpumpen mit Drehzahlen bis zu 3600 U/min arbeiten im allgemeinen kavitationsfrei; aber bei höheren Drehzahlen läßt sich der erforderliche saugseitige Mindestdruck nur schwer erreichen. Bei den für die Pumpe dieser Erfindung geplanten Drehzahlen wurde bisher angenommen, daß die Kavitations-Schwierigkeiten äußerst groß seien, nämlich daß zerstörende Werkstoffauswaschung und ein wesentlicher Wirkungsgrad-Abfall zu erwarten sein würden.

Ein weiterer Umstand, der sehr gegen Verwendung von Laufrädern hoher Drehzahl gewirkt hat, sind die Werkstoffbeanspruchungen im Laufrad durch die bei solchen Drehzahlen drohenden Fliehkräfte. Ähnliche Befürchtungen sind auch wegen der Beanspruchungen gehegt worden, die auf das Pumpengehäuse ausgeübt werden, wenn große Förderhöhen erzeugt werden müssen. Man hat auch geglaubt, daß die Wärme, die in einem mit Drehzahlen von 20 000 U/min und mehr umlaufenden Laufrad entstehen \ärde, weitere Schwierigkeiten beträchtlicher Größe einschließlich derjenigen, daß einzelne Bauteile nach einiger Betriebszeit sich aneinander festfressen, erzeugen werde.

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Noch weitere mit hoher Drehzahl zusammenhängende Schwierigkeiten haben die Anwendung solcher Drehzahlen in Zentrifugalpumpen verboten. Die Schaufeleintritts winkel üblicher Laufräder sind so,, daß die zwischen den Schaufeln hindurchfließende Strömung einen wesentlichen Stoß erleidet. Aber man hat geglaubt, die Verkleinerung des Eintrittswinkels werde dazu führen, daß das Laufrad trotz seiner Drehung keinen Druck liefert, ähnlich wie etwa eine glatte Scheibe trotz schneller Drehung keinen Druck ergibt. Man fand, daß in Schaufelrädern hoher Drehzahl nicht nur Lhterbrechung des Stromes bei seinem Eintritt ins Laufrad, sondern auch wesentliche Verwirbelung auftritt. All diese Strömungszustände bewirken, daß der Gesamtwirkungsgrad des Laufrades wesentlich abfällt.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Lauf rad-Anordnung für eine einstufige, schnellaufende Zentrifugalpumpe von einzigartiger neuer Bauart zu schaffen, die bei sehr hohen Drehzahlen große Fördermengen und große Förderhöhen mit hohem Wirkungsgrad liefert. Demgemäß umfaßt die erfindungsgemäße Lauf rad-Anordnung den umlaufenden Teil der hierin offenbarten Zentrifugalpumpe. Die Zentrifugalpumpe besteht aus einem umlaufenden und einem ruhenden Teil; beide Teile sind aus Werkstoff hoher Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit hergestellt. Der ruhende Teil, der den umlaufenden Teil trägt und umhüllt, besteht aus einem in achsnormaler Ebene geteilten Pumpengehäuse mit zwei einander ähnlichen Spiralen, deren Auslässe um 180 gegeneinander versetzt sind. Der umlaufende Teil besteht aus einem Hauptlaufrad und zwei auf derselben Welle angeordneten Vorsatzlaufrädern. Das Hauptlaufrad ist für beidseitigen Einlauf eingerichtet, d. h. an beiden Seiten mit Einlauföffnungen versehen; es hat zwei Deckwände, die sich

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bis über die gesonderten Vorsatzläufer erstrecken. Die Schaufeln des Hauptlaufrades sind doppeltgekrümmt mit schraubenförmiger Fläche und einem mit dem Radius und dem Querschnitt sich ändernden Eintrittswinkel . Der Eintrittswinkel an der Schaufeleintrittskante ist sehr klein und so geformt, daß die Schaufel an der Eintrittsöffnung des Hauptlaufrades ähnlich wie die Schaufel eines Vorsatzlaufrades wirkt. Ferner sind Zwischenschaufeln vorgesehen, um die Wirbelbildung innerhalb des Hauptlaufrades zu verhindern. Neben jeder Einlaßöffnung sitzt auf der Welle, drehfest mit ihr verbunden, ein Vorsatzlaufrad mit schraubenförmigen Schaufeln, die sich von der Welle aus radial erstrecken und die einströmende Flüssigkeit zu den Schaufeln des Hauptlaufrades fördern.

Die Erfindung liefert also eine Laufrad-Anordnung für eine Zentrifugalpumpe hoher Drehzahl und großer Fördermenge mit beidseitigem Einlaß und mit doppelter Auslaßspirale. Der Läufer besteht aus einem Hauptlaufrad und zwei Vorsatzlaufrädern auf gemeinsamer Welle. Die Vorsatzlaufräder fördern die einströmende Flüssigkeit in die Einlaßöffnung des Hauptlaufrades an dessen beiden Seiten. Das Hauptlaufrad enthält Schaufeln von kleinem Eintrittswinkel an der Schaufeleintrittskante. Ferner enthält es zwischen den einzelnen Schaufeln Zwischenschaufeln, welche die Wirbelbildung und die Schwingungen der Pumpe vermindern.

Die Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung und den anliegenden Zeichnungen ersichtlich. Diese zeigen in

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Pumpe in Seitenansicht, die das

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Pumpengehäuse und seine Verbindung mit der Saugleitung und der Druckleitung erkennen läßt,

Fig. 2 dieselbe Pumpe im Längsschnitt längs der Linie 2-2 der Fig. 1, der die Lage der Pumpenwelle und des Pumpenläufers im Pumpengehäuse erkennen läßt,

Fig. 2 a die Fortsetzung des in Fig. 2 gezeigten Längsschnitts nach links in größerem Maßstab, welche die Lagerung des Antriebsendes der Pumpenwelle erkennen läßt,

Fig. 2 b die Fortsetzung des in Fig. 2 gezeigten Längsschnittes nach rechts in größerem Maßstab, aus der die Lagerung des anderen Endes der Purnpenwelle ersichtlich ist,

Fig. 3 den Läufer dieser Pumpe, und zwar das Hauptlaufrad und die Vorsatzlaufräder in auseinandergezogener Anordnung in perspektivischer Darstellung, teilweise weggeschnitten, so daß die Hauptschaufeln des Hauptlaufrades und die Schaufeln der Vorsatzlauf räder erkennbar sind,

Fig. 4 eine abgewandelte Ausführungsform einer mechanischen Wellenabdichtung für die erfindungsgemäße Pumpe, in einem Teillängsschnitt,

Fig. 5 das Haupt-Lauf rad im Längsschnitt in einer Achsebene, Fig. 6 dasselbe im Querschnitt längs der linie 6-6 der Fig. 5.

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Ehe nun die Zeichnungen im einzelnen erläutert werden, sei darauf hingewiesen, daß die besondere Bauart jeder Pumpe durch hydraulische, mechanische und metallurgische Erwägungen bestimmt ist. Die hydraulische Bauart der Pumpe betrifft die Förderhöhe der Pumpe, die Fördermenge und die physikalischen Eigenschaften der zu fördernden Flüssigkeit. Die mechanische oder strukturelle Bauart muß den Erfordernissen sowohl hydraulischer als auch materieller Tauglichkeit genügen; sie muß den Beschränkungen der Form und der Maßverhältnisse, die durch die Eigenschaften der Baustoffe auferlegt sind, genügen und gleichzeitig bauliche Festigkeit und Betriebssicherheit verbürgen. Die Metallurgie ist mit der Temperatur und den chemischen Eigenschaften der Flüssigkeit sowie mit den physikalischen Eigenschaften und der Korrosionsbeständigkeit der Baustoffe befaßt.

Die einzigartige und neue Bauart der Erfindung erfüllt die hydraulischen, mechanischen und metallurgischen Anforderungen und liefert eine Zentrifugalpumpe von großer Fördermenge, großer Förderhöhe und hohem Wirkungsgrad. Es darf angenommen werden, daß diese Pumpe sich für vielfache verschiedenartige Betriebsverhältnisse empfehlen wird. Jedoch als Haupt-Verwendungsart ist Wasserspülung für Ölfelder anzusehen, welche Drücke von 80 bis 250 atü und große Fördermengen erfordert und im allgemeinen Förderung korrodierender Flüssigkeit mit sich bringt.

Nun sei auf die Zeichnungen und insbesondere auf Fig. 1 verwiesen: Wie dort ersichtlich, ist das Pumpengehäuse, das als Ganzes mit 10 bezeichnet ist, mit einer Einlaß- oder Saugleitung 11 und einer Auslaßoder Druckleitung 12 verbunden. Es besteht aus Titan, welches ein sehr

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hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht aufweist. Obendrein ist Titan wesentlich korrosionsbeständig und erlaubt daher Anpassungsfähigkeit an die Art der zu pumpenden Flüssigkeiten. Wie sich herausgestellt hat, wird das Pumpengehäuse 10 beim Pumpen von Salzwasser bis 200 C im wesentlichen keinerlei Korrosion zeigen. Es ist zu beachten, daß in den meisten Fällen wie z.B. im Falle einer vielstufigen Pumpe der Preis für Titan untragbar sein würde; aber die erfindungsgemäße Pumpe macht dank ihrer gedrängten Bauart die Verwendung von Titan wirtschaftlich tragbar.

Das Pumpengehäuse 10 ist, wie aus Fig. 2 ersichtlich, bei 13 in achsnormaler Ebene geteilt, d. h. es besteht tatsächlich aus zwei Gußstücken, nämlich einem Außengehäuse 10 a und einem Einsatzgehäuse 10 b. Das Außengehäuse 10 a ist an einer Seite mit einer sich axial erstreckenden Bohrung 13 a versehen, die einen erweiterten Teil 14 aufweist, der den umlaufenden Teil der Pumpe aufnimmt. Das Einsatzgehäuse 10 b ragt in die Bohrung 14 hinein und umgibt das offene Ende der Bohrung; der umlaufende Bauteil ist zwischen dem Einsatzgehäuse 10 b und dem Ende des erweiterten Teils der Bohrung angeordnet. Die Gehäuseteile 10 a und 10 b sind längs der Teilfuge 13 durch Schrauben 15 miteinander verbunden und durch Dichtungsringe 16 leckdicht aneinander abgedichtet. Man bevorzugt Pumpengehäuse mit achsnormaler Teilfuge allgemein vor den in Achsebene geteilten Gehäusen wie denen von Vielstufen-Pumpen, deren ,Gehäuse in waagerechter Achsebene geteilt sind und deren Oberteil zum Ein- und Ausbau des Läufers abgehoben wird; und zwar bevorzugt man sie, weil die axiale Teilfuge sich nur schwer abdichten läßt, was besonders dann zutrifft, wenn die Pumpe schon mehrmals zur Instandsetzung hat auseinandergenommen werden müssen.

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Pumpengehäuse wie das erfindungsgemäße Gehäuse 10 werden allgemein als zweispiralige Gehäuse bezeichnet. Solche zweispiraligen Gehäuse haben, wie Fig. 2 zeigt, zwei einander ähnliche, sich allmählich erweiternde Kanäle 20 und 21, deren den Flüssigkeitsstrom vom Laufrad aufnehmende Öffnungen 22 bzw. 23 um 180 gegeneinander versetzt sind. Diese Strömungskanäle ergeben über den Umfang der Laufräder hin einander entcjegengerichtete, einander ungefähr gleichgroße Druckkräfte und bewirken eine spürbare Verringerung der unausgeglichenen Radialbelastungen der Welle und der Lager. Die Spiralen 20 und 21 münden in einen Auslaßkanal, der in Fig. 1 mit gestrichelten Linien bei 25 dargestellt und für Verbindung mit der Auslaßleitung 12 eingerichtet ist. Das Pumpengehäuse hat ferner einen Einlaßkanal, der in Fig. 1 mit gestrichelten Linien bei 26 dargestellt und für Verbindung mit der Saugleitung 11 eingerichtet ist. Der Einlaßkanal gabelt sich in zwei (nicht gezeichnete) Kanäle, welche den einlaufenden Strom teilen und in zwei Kanäle 27 und 28 leiten, nämlich in je einen Kanal auf jeder Seite des hier als Ganzes mit 30 bezeichneten Läufers. Da der einlaufende Strom in dieser Weise geteilt wird, so wird die Pumpe nach üblicher Bezeichnungsweise als Pumpe mit beidseitigem Einlaß bezeichnet. Dank der Symmetrie des beidseitigen Einlasses ergibt sich ein Gesamtausgleich der Pumpenschübe, der die in anderen Pumpen üblicherweise nötige Schubausgleichleitung entbehrlich macht.

Der Gesamt-Läufer, der das zur Förderung der Flüssigkeit durch die Pumpe und zur Erzeugung des Förderdruckes benutzte Mittel bildet, besteht aus einem beidseitig ansaugenden Hauptlaufrad 30 und zwei (weiter unten zu beschreibenden) Vorsatzlaufrädern 200. Das Hauptlaufrad 30 und die Vorsatzlaufräder 200 sind - im Pumpengehäuse drehbar -

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auf der Pumpenwelle 40 angebracht. Das Hauptlaufrad 30 ist ein einstückiges Gußstück aus Titan und weist eine in seiner Mitte angeordnete Radscheibe 31, zwei Deckwände 32, Hauptschaufeln 33 und Zwischenschaufeln 34 auf. Die Deckwände 32 erstrecken sich von der Radscheibe 31 weg in Auchsrichtung und bilden zwei Einlaßbuchsen 35, welche die gesonderten Vorsatzlaufräder 200 umgeben. Die in diesen Gesamt-Läufer einströmende Flüssigkeit strömt einwärts in diese beiden Buchsen ein, wird dort von den Vorsatzläufern erfaßt und zum Hauptlaufrad hin gefördert und dann von den Hauptschaufeln 33 und den Zwischenschaufeln 34 beiderseits der Radscheibe 31 radial auswärts gefördert.

Ehe nun die einzelnen Bestandteile des Hauptlaufrades im einzelnen beschrieben werden, sei darauf hingewiesen, daß das beschriebene Laufrad für besondere Leistungs-Charakteristika entwerfen ist. Man kann aber diese besondere Bauart abwandeln, wenn das Leistungsverhalten der Maschine an bestimmte Leistungsanforderungen angepaßt werden soll; auch solche abgewandelte Ausführungsformen fallen in den Rahmen der Erfindung. Manchmal kann größere Förderhöhe bei kleinerer Fördermenge und manchmal das Gegenteil erwünscht sein. Ferner kann man die Außenabmessungen des Gesamt-Läufers ändern, um diesen an andere Eingangsleistungen anzupassen. Das Hauptlaufrad ist aus Titan in Präzisionsgußverfahren gegossen. Üblicherweise sind die herkömmlichen geschlossenen Lauf räder nicht für hohe Druckzahlen, wie sie bei dieser Erfindung erwogen werden, geeignet; denn sie sind schwer, und die entstehenden Fliehkräfte würden sehr groß sein. Da aber das Laufrad 30 dieser Erfindung aus Titan besteht, ist es verhältnismäßig leicht und doch außergewöhnlich stark und imstande, den hohen Fliehkräften

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standzuhalten. Es kann auch deshalb hohe Drehzahl erreichen, weil die Pumpe ausgeglichen ist. Das Hauptlaufrad 30 ist beidseitig ansaugend, damit die Drücke beiderseits des Laufrades ausgeglichen sind. Die Schaufeln sind, wie weiter unten beschrieben werden wird, gestaffelt, damit Erschütterung, die durch den Rückstoß der von den Schaufeln abströmenden und in die Spiralen einströmenden Flüssigkeit beim Vorbeilauf der Schaufeln entstehen würde, vermieden wird. So ist also das erfindungsgemäße Laufrad dank seiner Gesamt-Bauweise und seiner ausgeglichenen Bauart für Verwendung bei Drehzahlen von über 20 000 U/min geeignet.

Die Radscheibe 31 des Hauptlaufrades 30 hat eine Bohrung 36, durch die die Pumpenwelle 40 hindurchgeht. Die Radscheibe 31 ist symmetrisch zu dieser Bohrung 36 und durch zwei Außenflächen begrenzt, die eine hohle Drehfläche um die Achse der Bohrung 36 bilden; die Profilkurve dieser Drehfläche geht von der Außenumfangskante zunächst radial nach innen und dann axial nach außen zu einer der Kante der Bohrung 36 benachbarten Stelle. Die Radscheibe hat bei der vorliegenden Ausführungsform einen Außendurchmesser von ca. 160 mm; der Bohrungsdurchmesser ist ca. 44 mm; die Breite der Radscheibe, in Achsrichtung gemessen, ist am Außenrad ca. 5 mm und seine Bohrung ca. 44 mm. Die Radscheibe 31 ist am besten aus Fig. 5 ersichtlich.

Die Deckwände - sie sind zusammen mit dem ganzen Hauptlaufrad 30 als ein einziges Werkstück gegossen - erstrecken sich beiderseits der Radscheibe 30 radial auswärts bis zu einem Punkt, der neben der Außenumfangsgrenze der Radscheibe 31 und in einigem Abstand von

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dieser liegt. Der Abstand zwischen der Radscheibe 31 und jeder der Deckwände 32 an der Außenumfang skante des Hauptlaufrades ist in Achsrichtung etwa 6 mm. Die Dicke der Deckwand an dieser Außenumfangskante des Hauptlaufrades beträgt etwa 5 mm. Jede Deckwand 32 erstreckt sich radial einwärts und danach axial weg von der Radscheibe 31 zu einem Punkt, der etwa 56 mm von der Achse des Laufrades entfernt ist. In dieser axialen Verlängerung jeder Deckwand 32 befindet sich eine Bohrung 37, in der das Vorwärtslaufrad angeordnet ist. So decken also die Deckwände 32 sowohl die Vorsatzläufer 200 als auch das Hauptlaufrad ab. Hierdurch werden die Verluste, die der Leckflüssigkeits-Rückstrom von der Austrittsseite zur Saugseite des Laufrades verursacht, verringert und infolgedessen ein besserer Pumpenwirkungsgrad erzielt.

An den Seiten der Radscheibe 31 sind die Haupt schaufeln 33 angebracht, und zwar je vier an jeder Seite. Sie haben an ihrer Eintrittskante an der der Radscheibe 31 benachbarten Stelle - diese ist in Fig. mit 38 bezeichnet - etwa 7 1/2 Eintrittswinkel und sind dort etwa 1,5 mm dick. Dieser Punkt 38 ist etwa 34 mm von der Laufradachse entfernt. An dem der Deckwand 32 anliegenden Punkt 39 beträgt der Eintrittswinkel 6 und die Entfernung von der Lauijradachse etwa 44 mm. Es ist also an der Eintrittskante der Hauptschaufeln 33 der Eintrittswinkel sehr klein und die Eintrittskante von der Laufradachse an der Deckscheibe weiter entfernt als an der Radscheibe 31. Die Dicke der Hauptschaufeln 33 nimmt von dem an der Eintrittskante vorhandenen etwa 1,5 mm auf der spiraligen Schaufelform bis zum Außenumfang des Laufrades hin auf etwa 3 mm zu. Am Außenumfang des Laufrades beträgt der Schaufelwinkel an der Vorderseite der Hauptschaufeln 33 etwa

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16 . Die Schaufeln 33 sind auch verwunden, so daß ihre vordere und ihre hintere Fläche an dieser äußersten Stelle parallel zur Laufradachse sind. Von der Eintrittskante jeder Schaufel 33 bis zu ihrer Austrittskante beträgt die Winkeldrehung um die Laufradachse 195 . So haben also die Hauptschaufeln 33 äußerst kleine Schaufel winkel auf einem beträchtlich großen Spiralen-Umfangswinkel. Diese Eigenschaften helfen, die einströmende Flüssigkeit axial und dann radial durch das Hauptlaufrad auch bei sehr hoher Laufrad-Drehzahl hindurchzubewegen-

Die so kleinen Eintrittswinkel wirken dahin, die Strömung zu verbessern, indem sie die durch übliche größere Eintrittswinkel erzeugten Stöße mildern. Ferner werden die Kavitationswirkungen verringert, da die in sich zusammenfallende Strömung nicht unmittelbar auf die Schaufeln zufließt; sondern die Kavitationskraft wird vielmehr an den Hauptschaufeln entlang gerichtet. Diese Schaufelform mit den kleinen Eintrittswinkeln erlaubt, daß der Punkt 39 mit Geschwindigkeiten von weit mehr als 34 m/sec arbeitet. In der hier vorliegenden, hier beschriebenen Ausführungsform wird der Punkt 39 mit etwa 80 m/sec Umfangsgeschwindigkeit betrieben. Bisher hat als übliche Höchstgeschwindigkeit für die Spitze der Eintrittskante einer Laufradschaufel für wäßrige Flüssigkeiten etwa 35 m/sec gegolten, jede größere Schaufelgeschwindigkeit galt als wegen Kavitation und aus sonstigen Gründen nicht nützlich. Die Eintrittswinkel an Pumpenschaufeln sollten - so glaubte man an der Schaufelvorderseite mindestens 14 betragen; in selteten Fällen hat man sie bei kleinen Laufrädern auch schon nur 13 groß gemacht. Noch kleinere Eintrittswinkel würden, so glaubte man, bewirken, daß das Laufrad - ähnlich wie eine glatte Scheibe - auch bei schnellem Um-

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lauf keine Förderhöhe ergeben würde. So ist also dieses Laufrad hohen Wirkungsgrades entgegen zwei herrschenden Grundsätzen entworfen worden.

Zwischen den einzelnen Hauptschaufeln 33 sind Zwischenschaufeln 34 angeordnet. Jede dieser Zwischenschaufeln 34 erstreckt sich von einer Stelle, die halbwegs zwischen den benachbarten Hauptschaufeln 33 um 180 hinter der Eintrittskante der unmittelbar vorangehenden Hauptschaufel 33 liegt. Die Dicke der Zwischenschaufeln ändert sich von 1,5 mm an der Eintrittskante auf etwa 3 mm am Außenumfang. Die Zwischenschaufeln ergeben den guten Gesamtwirkungsgrad des Laufrades; denn sie verringern die Strömungswirbel und sonstigen Störungen, die sich bei äußerst hohen Laufrad-Drehzahlen einstellen würden. Die Zwischenschaufeln 34 erhöhen ferner die Anzahl der Impulse, die die Flüssigkeit bei ihrem Ablaufen aus den Schaufelkanälen in die Spiralen erfährt; da die Zahl der Impulse vergrößert ist, wird die Größe der Impulse verringert. Diese breitere Verteilung der Impulse verringert das Problem der Erschütterungen, die durch diese sich wiederholenden Rückstoßimpulse hervorgerufen werden. Ferner wird durch diese Zwischenschaufeln 34 der kritische Einlauf quer schnitt des Hauptlaufrades nicht verringert. Wenn die Zwischenschaufeln 34 bis in den Ansaugmund des Hauptlaufrades fortgeführt werden müßten, würden sie die Querschnittsfläche des Einlaufmundes um die Gesamt-Querschnittsfläche der Schaufeln vermindern; dies würde die Durchsatzmenge der Anlage wesentlich verringern.

Es muß also die Gesamt-Anordnung der Bestandteile des Hauptlaufrades in ihrer betrieblichen Beziehung zueinander beachtet werden. Der

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kleinste Eingangsquerschnitt des erfindungsgemäßen Hauptlaufrades zwischen den Schaufeln ist etwa 310 mm groß; dies ist eine Querschnittsfläche zwischen zwei aufeinanderfol genden Laufradschaufeln und zwischen der Radscheibe 31 und den Deckwänden 32. So ist also der gesamte engste Einlaßquerschnitt des beidseitig ansaugenden Hauptlaufrades etwa 640 mm . Diese Querschnittsfläche bildet einen Bestwert zwischen einer zu kleinen Querschnittsfläche, die das Laufrad abdrosseln würde, und einer zu großen Querschnittsfläche, die zu einer Schaufelbauform führen würde, welche unerträglichen Stoß in der Strömung verursachen würde. Die Laufradschaufeln 33 und 34 der einen Einlaufseite des Hauptlaufrades 30 sind gegenüber denen der anderen Einlaufseite des Rades versetzt, damit die Rückstoßkräfte, die beim Austritt der Flüssigkeit aus den Schaufeln entstehen, wenn diese an den Spiralenzungen vorbeilaufen, nicht auf beiden Laufradseiten zur selben Zeit auftreten; so werden die Schwingungen äußerst klein gehalten.

Das betriebliche Ergebnis dieser besonderen Bauform des Hauptlaufrades mit den Vorsatzlaufrädern ist eine für eine einstufige Zentralpumpe außergewöhnliche Leistungsfähigkeit. In den Einzelheiten gesagt : Mit einem 1570-WPS-Antriebsmotor und bei 17 500 U/min kann die Pumpe 3600 l/min fördern. Bei dieser Durchsatzmenge beträgt die dynamische Förderhöhe etwa 140 atü. Bei 17 500 U/min und 86 mm radialem Abstand des Punktes 39 von der Laufradachse beträgt die Schaufelgeschwindigkeit im Punkt 39 etwa 86 m/sec, also weit mehr als die übliche Norm von etwa 34 m/sec. Auch hier kann man die Gesamtbauart des Gesamt-Laufrades noch ändern, um noch höhere Förderdrücke oder noch größere Fördermengen, je nach den Erfordernissen der besonderen Anwendung, zu erreichen.

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Nun werden die besonderen Bauteile der Pumpe im einzelnen, zunächst anhand der Fig. 2a, beschrieben. Das Antriebsende der Pumpenwelle 40 ist mit einer Kupplung, z. B. einer Vielkeilnuten-Kupplung 41, versehen. Die (nicht gezeichnete) Antriebsmaschine ist vorzugsweise eine Gasturbine hoher Drehzahl und hoher Leistung; aber diese Erfindung soll nicht auf irgendeine besondere Art von Antriebsmaschine beschränkt sein. Die Verbindung zwischen der Turbine und der Pumpenwelle 40 durch die Kupplung 41 soll unmittelbar sein; d. h. ein Untersetzungszahnrädergetriebe, wie es üblicherweise zwischen der Antriebsmaschine und einer viel stufigen Zentrifugalpumpe hoher Förderleistung erförderlich ist, -wird hier nicht benötigt und daher am besten weggelassen.

Das Antriebsende der Pumpenwelle wird von einem in seiner Gesamt-Anordnung mit 50 bezeichneten Radiallager getragen. Dieses weist ein Gehäuse 51 auf, das in Achsebene geteilt ist, damit es nach Abheben seiner oberen Hälfte besichtigt werden kann, und das am Pumpengehäuse mittels eines Flansches 52 durch Bolzen 53 befestigt ist. Das Gehäuse 51 besteht vorzugsweise aus zähem Eisen, weil dieses korrosionsbeständig ist und verhältnismäßig hohe Festigkeit aufweist; die im Lager bei Betrieb mit hoher Drehzahl entstehenden Temperaturen sind nämlich sehr hoch. Das andere Ende 54 des Lagergehäuses 51 ist offen und leckdicht bei 75 an einer (nicht gezeichneten) Antriebsmaschine befestigt. Das Lagergehäuse 51 bildet in seinem Inneren eine Kupplungskammer 51 und eine Lagerkammer 56, die beide mit Drucköl gefüllt sind, das aus einer nicht gezeichneten Druckölquelle kommt. Vorzugsweise wird, wenn als Antriebsmaschine eine schneilauf ende Turbine dient, die Drucköleinrichtung dieser Turbine zum Schmieren

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der Pumpenlager und der Kupplung verwendet. Bisher konnte bei vielstufigen Zentrifugalpumpen die Drucköleinrichtung der Antriebsturbine nicht zum Schmieren der Pumpe verwendet werden, da sie zum Schmieren des Untersetzungs-Zahnrädergetriebes benötigt wurde; daher wurde zum Schmieren der Kupplung und der Lager der Pumpe eine besondere Drucköleinrichtung benötigt, und solche gesonderte Einrichtung verteuerte die Pumpe natürlich.

Öl in der Kupplungskammer 55 fließt direkt durch das offene Ende 54 zu einem Ölbehälter der Drucköleinrichtung, und Öl in der Lagerkammer fließt in einem biegsamen Schlauch oder einer sonstigen ähnlichen Leitung durch eine Ablauföffnung 58 ab. Ein Bronzering 59 bildet eine Ringdichtung um die Pumpenwelle 40 und verhindert Ölverbindung zwischen den Kammern 55 und 56.

Die Lager-Anordnung 50, in welcher das Antriebsende der Pumpenwelle läuft, enthält ein sich selbst einstellendes Kippsegment-Gleitlager, das eine Radiallast von 160 kg bei Vollastbetrieb mit 13 000 bis 22 000 U/min aushalten kann. Dieses Lager, als Ganzes mit 60 bezeichnet, ist in einem Ringflansch 61 befestigt, der sich von der Seitenwand 62 der Lagerkammer 56 etwa in deren Mitte einwärts erstreckt und mit einem Kanal 63 für Zufuhr von öl nach beiden Seiten des Lagers versehen ist. Das Lager 60 weist einen zylindrischen Außenring 64 auf, der mit dem Ringflansch 61 des Gehäuses mittels (nicht gezeichneter) Bolzen verbunden ist. An der Innenumfangswand 65 des Außenringes 64 sind fünf über den Umfang verteilte Lagersegmente 66 durch Stifte 67 oder andere Mittel, die eine beschränkte Kippbewegung der Segmente in Umfangsrichtung um die Welle 40 ermöglichen, befestigt. Auf diese

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Weise suchen sich die Lagersegmente im Betrieb der Pumpe selbst einzustellen. Der Außenring 64 und die Lagersegmente bestehen vorzugsweise aus Bronze; jedes Lagersegment 66 ist an seiner Innenum fangs fläche 68 mit Weißmetall bekleidet, welches Verformung bei hoher Drehzahl und hoher Betriebstemperatur verhütet. Im Betrieb der Pumpe ist die Pumpenwelle 40 nicht in Berührung mit der weißmetall-bekleideten Fläche der Lagersegmente, sondern sie läuft statt dessen auf einem Ölfilm, der sich zwischen den Lagersegmenten 66 und der Welle 40 bildet. Vorzugsweise ist der Spalt zwischen der Pumpenwelle 40 und den Lagersegmenten 66 etwa 0,04 mm breit; dieser Spalt ist eng genug, Schwingungen zu verhindern.

An jeder Seite des Außenringes 64 ist je ein Deckring 69 bei 70 befestigt, der eine Bohrung 71 umgibt, durch die sich die Pumpenwelle 40 erstreckt und in deren Wand eine Ringnut 72 angeordnet ist, von der eine Ablauföffnung 73 ausgeht. Die Deckringe 69 schützen die Lagersegmente 66 vor Fremdkörpern, indem sie diese in den Ringnuten 72 sich sammeln und dann durch die Ablauföffnung 73 ablaufen lassen.

Zu noch weiterem Schutz des Lagers 60 ist die Gesamt-Lageranordnung 50 mit einer gegen die Außenluft abdichtenden Dichtung 80 versehen, welche eine Ringnut 81 und beiderseits dieser Ringnut je eine schmale Ringnut 82 aufweist; diese Ringnuten 81 und 82 erstrecken sich in Umfangsrichtung um die Pumpenwelle 40 herum. Im Betrieb der Pumpe wird Druckluft in die Ringnut 81 durch einen Kanal 83 eingeführt, an den ein (nicht gezeichneter) Luftschlauch angeschlossen ist, der bei 84 an die Gesamt-Lageranordnung angeschlossen ist. Die Ringnuten 82 bilden Taschen, in denen die aus der Ringnut 81 übertretende Druckluft einen

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Druck aufbaut. So wird rings um die Welle eine Abdichtung geschaffen, welche Austritt von Öl aus der Kammer 56 und Eintritt von Fremdkörpern in die Kammer 56 verhindern.

Eine zweite Lageranordnung, als Ganzes mit 100 bezeichnet, welche das freie Ende der Pumpenwelle 40 trägt, ist am besten aus Fig. 2b ersichtlich. Sie weist ein Gehäuse 101 auf, das am Pumpengehäuse 10 am Flansch 102 mittels Bolzen 103 befestigt ist. Dieses Gehäuse besteht vorzugsweise aus zähem Eisen, weil dieses widerstandsfähig gegen Korrosion ist und hohe Festigkeit auch bei hoher Temperatur bewahrt. Das Gehäuse 101 umgrenzt eine innere Radiallager-Kammer und eine Axiallager-Kammer 105, die beide mit Öl aus der (nicht gezeichneten) Druckölversorgungseinrichtung gefüllt sind. Ihre Verbindung mit dem Sammeltank der Ölversorgungseinrichtung hat die Kammer durch die Ablauföffnung 106 und die Kammer 105 durch die Ablauföffnung 107. Das - als Ganzes mit 60 a bezeichnete - Radiallager der Gesamt-Lageranordnung 100 ist ebenfalls ein sich selbst einstellendes Kippsegment-Gleitlager und wesentlich gleich dem Lager 60. Deshalb erscheint es als unnötige Wiederholung, die Bauteile dieses Lagers im einzelnen zu beschreiben; statt dessen sind diese mit denselben Bezugszeichen wie die Teile des Lagers 60, jedoch mit dem Index a, versehen.

Das Axiallager, als Ganzes mit 110 bezeichnet, ist nach üblicher Bezeichnungsweise ein sich selbst einstellendes Drucklager; es kann eine begrenzte Axialbewegung der Pumpenwelle 40 und einen Axialschub von etwa 1150 kp aufnehmen. Das Axiallager 110 enthält eine Druckscheibe 111, die an der Pumpenwelle 40 auf einer mit einer Längskeilnut 113 versehenen Sitzfläche 112 befestigt ist. Eine Kappe 114, die

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auf dem Ende der Pumpenwelle bei 115 aufschraubbar befestigt ist, liegt an der Druckscheibe 111 an und hält diese in der richtigen axialen Stellung auf der Pumpenwelle fest. Diese Kappe 114 ist auf der Pumpenwelle mittels einer Setzschraube 116 befestigt, welche Relativdrehung zwischen Kappe und Welle verhindert. Mittels eines auf der anderen Seite der Druckscheibe 111 angeordneten Einstellringes 117 a kann die axiale Stellung auf der Pumpenwelle 40 verstellt werden, damit das Laufrad in passender Stellung zu den Spiralen des Gehäuses eingestellt werden kann, wie aus der nun folgenden Erörterung hervorgeht:

Beiderseits der Druckscheibe 111 sind sechs Lagersegmente angeordnet, deren jedes ein darin eingepreßtes Druckstück aufweist. Diese Druckstücke liegen mittels konvexer Fläche 119 an rechteckigen Ausgleichsstücken 120 an, welche durch Haltestifte 121 in beschränktem Maße beweglich in einer Ringnut 122 einer Tragscheibe 123 gehalten sind. Diese beiderseits der Druckscheibe 111 angeordneten Tragscheiben 123 sind im Gehäuse mittels (nicht gezeichneter) Schraubbolzen befestigt.

Durch Ringkanäle 124 kann das in der Drucklager-Kammer 105 befindliche öl um beide Seiten des Axiallagers 110 herumfließen. Ein Bronzering 125, der am Gehäuse 101 mittels einer Madenschraube 126 drehfest gehalten wird, bildet eine Ringdichtung um die Welle 40 und verhindert Ölfluß zwischen den Kammern 104 und 105. Durch eine Endplatte 127, die das hintere Ende der Kammer 105 abschließt und am Gehäuse 101 losnehmbar mittels Schrauben 129 befestigt ist, ist die Gesamt-Lageranordnung für Besichtigung und Instandhaltung zugänglich .

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Die Gesamt-Lageranordnung 100 ist ferner mit einer Druckluft-Abdichtung versehen, die als Ganzes mit 128 bezeichnet ist und wesentlich der Druckluft-Abdichtung 80 der Gesamt-Lageranordnung 50 gleicht. Die Druckluft-Abdichtung 128 verhindert Verlust von Öl aus der Kammer 104 und Eindringen von Fremdkörpern in die Lagerkammern.

.Nun seien die im Pumpengehäuse 10 enthaltenen Pumpenbestandteile beschrieben. Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich, ist an jedem Ende des Pumpengehäuses um die Pumpenwelle 40 herum eine Dichtungsbuchse - als Ganzes mit 150 bezeichnet - angeordnet; da diese beiden Dichtungsbuchsen einander gleich sind, wird nur eine von ihnen im einzelnen beschrieben. Die Dichtungsbuchse 150 ist in einer Endkammer 151 des Pumpengehäuses enthalten und darin durch eine Endplatte 152 eingeschlossen, die am Pumpengehäuse durch Schrauben befestigt ist. Die Dichtungsbuchse enthält eine die Welle 40 konzentrisch umgebende Buchse 154, die sich bis außerhalb der Endplatte erstreckt und dort von einer Endkappe 155 umgeben ist. Diese Endkappe 155 ist auf der Pumpenwelle durch Schrauben 156 befestigt; eine in sie eingeschraubte Setzschraube 157, die in die Buchse 154 eingreift , verriegelt diese Buchse auf der Pumpenwelle 40. Diese Dichtungsbuchse verhindert Austritt von Flüssigkeit aus der Saugseite der Pumpe, und sie leitet die durch die Berührung zwischen den umlaufenden und den ruhenden Pumpenteilen entstehende Wärme ab. Diese Buchse 154 weist einen kreisrund profilierten Gummi-Dichtungsring 159 auf, welcher Durchtritt von Flüssigkeit zwischen der Buchse 154 und der Welle 40 verhindert. Auf dem Ende der Buchse 154 ist mittels einer Schraube 159 a eine Endwand 160 befestigt, die einen axial von ihr

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hervorstehenden zylindrischen Rand 161 aufweist. Ein kreisrund profilierter Dichtungsring 16la verhindert Durchtritt von Flüssigkeit zwischen der Endwand und der Außen-Oberfläche der Buchse 154. Der zylindrische Rand 161 bildet zwischen sich und der A ußenum fang sf lache der Buchse 154 einen Ringkanal 162. In diesem Ringkanal 162 ist ein aus Wolframkarbid bestehender zylindrischer Einsatzring 163 angeordnet und durch Haltestifte 162a gehalten. Zwischen dem zylindrischen Rand 161 und dem Einsatzring 163 ist ein Dichtungsring 164 angeordnet.

Gegen die äußere Stirnfläche 158 des Einsatzringes 163 wird ein aus Kohle bestehender Abdichtungsring 166 angedrückt · Im Laufe der Pumpe dreht sich der Einsatzring 163 mit der Pumpenwelle, während der Dichtungsring 166 mit dem Pumpengehäuse stillstehen bleibt; die Fläche 158, in der sich diese beiden Ringe berühren, bildet die Gleitdichtung. Der Abdichtungsring 166 liegt in einer Ringnut 167 der Endplatte 152. An ihm liegt ein Zwischenring 167 a, der von Federn 168 angedrückt und von Keilen 168a o. dgl. drehfest gehalten wird, mittels eines Dichtungsringes 169 a an. Die Federn 168 sind in der Endplatte 152 abgestützt und drücken auf den Zwischenring 167 a und somit auf den Abdichtungsring 166 und halten eine passende Pressung an der Stirnfläche 158 aufrecht. Ein kreisrund profilierter Dichtungsring 170 verhindert Undichtheit zwischen der Endplatte 152 und dem Pumpengehäuse .

Kühlflüssigkeit strömt zur Dichtungsbuchse durch einen in die Ringnut 167 mündenden Einlaß 172 und kühlt die Berührungsflächen 158. Vorzugsweise wird die Kühlflüssigkeit der Pumpe durch eine (gestrichelt gezeichnete) Anzapf bohrung 174 und eine daran angeschlossene (nicht

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gezeichnete) Leitung, ζ. Β. einen biegsamen Schlauch, entnommen. Dadurch, daß als Kühlflüssigkeitsquelle der Pumpenauslaß dient, wird am Kühlmittel-Einlaß 172 ein Druck aufrechterhalten, der höher als der an der Saugseite der Pumpe herrschende Druck ist, so daß alle etwaige Leckflüssigkeit zur Pumpen-Saugseite zurückgeführt wird.

Nun wird das Pumpenlaufrad und seine Anordnung im Pumpengehäuse beschrieben. Das Laufrad ist auf der Welle 40 mittels einer (nicht gezeichneten) Keilkupplung befestigt. Die axiale Mitten-Einstellung des Laufrades 30 im Pumpengehäuse ist durch den Einstellring 117a bestimmt, wie weiter oben beschrieben. Wenn richtig eingestellt wie in Fig. 2, gleitet das Laufrad 30 im Lauf auf zwei Verschleißringen 180, die im Pumpengehäuse zwischen diesem und der Außenumfangsfläche der Laufrad-Deckwand angeordnet und am Pumpengehäuse mittels Schrauben 181 befestigt sind. Die Verschleißringe halten den Leckstrom von der Laufrad-Auslaßseite zur Laufrad-Einlaßseite 27 und 28 klein. Sowohl die Außenumfangsfläche der zylindrischen Kragen der Laufrad-Deckwand als auch die diesen zugewandte Innenumfangsfläche der Verschleißringe sind mit spiraligen Nuten versehen, und zwar sind die Innenflächen der Verschleißringe mit linksgängigen und die Außenflächen der Deckwand-Kragen mit rechtsgängigen (oder umgekehrt) Spiralnuten versehen. Diese Spiralnuten verhindern, daß diese Bauteile an ihren Berührungsflächen beim Abstellen der Pumpe sich ineinanderfressen.

Nun wird ein Bauteil erörtert, der eine merkliehe Wirkung auf das Gesamtverhalten dieser Zentrifugalpumpe hoher Drehzahl und großer Fördermenge hat, nämlich das Paar der Vorsatzlaufräder. Je ein Vor-

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satzlauf rad, als Ganzes mit 200 bezeichnet, ist an jeder Seite des Hauptlaufrades in dessen Einlauf öffnung unmittelbar vor dessen Schaufeln angeordnet. Jedes Vorsatzlaufrad weist eine zylindrische Nabe 201 auf, die konzentrisch um die Pumpenwelle 40 herum angeordnet und auf ihr mittels einer Keilnut 202 und mittels Setzschrauben 203 befestigt ist. Aus dieser zylindrischen Nabe 201 radial hervorragend und wesentlich bis zur Innenumfangsfläche des zylindrischen Kragens der Deckwand bei 205 reichend sind mit axialem Abstand voneinander vier schraubenförmige Schaufeln 206 angeordnet, die sich um die zylindrische Nabe 201 in derselben Steigungsrichtung her um winden, welche die Hauptlaufrad-Schaufeln °2 haben. Die Eintrittskanten der Schaufeln 206 sind ungefähr um 90 gegeneinander versetzt und haben relativ zur einströmenden Flüssigkeit einen Eintrittswinkel von etwa 7 1/2 Ferner haben die Schaufeln eine solche Steigung, daß sie die Flüssigkeit in Richtung zu den Hauptlaufrad-Schaufeln hin und in Drehrichtung des Hauptlaufrades in einer Richtung beschleunigen, die entsprechend tangential in die Richtung der Hauptlaufrad-Schaufeln am Hauptlaufrad-Eintritt einmündet. So werden die Vorsatzlaufrad-Schaufeln 206 im Betrieb der Pumpe auch bei hoher Drehzahl einen positiven Flüssigkeitsdruck an der Rückseite der Hauptlaufrad-Schaufeln 32 und 33 aufrechterhalten und somit die Gefahr von Kavitation wesentlich verringern.

Die in Fig. 4.-gezeigte andere Ausführungsform einer bei dieser Erfindung zu verwendenden Dichtunjsbuchse - diese ist als Ganzes mit 250 bezeichnet - ist in einer Endkammer 251 des Pumpengehäuses angeordnet und darin durch eine Endplatte 252 eingeschlossen, die am Pumpengehäuse durch Schrauben 253 befestigt ist. Die Dichtungsbuchse enthält eine die Welle 40 konzentrisch umgebende Buchse 254, die sich

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bis außerhalb der Endplatte 252 erstreckt und dort von einer Endkappe 255 umgeben ist. Diese Endkappe 255 ist auf der Pumpenwelle durch Schrauben 256 befestigt; eine in sie eingeschraubte Setzschraube 257, die in die Buchse 254 eingreift, verriegelt diese Buchse auf der Pumpenwelle 40. Die Buchse 254 weist einen kreisrund profilierten Gummi-Dichtungsring 259 auf, welcher Durchtritt von Flüssigkeit zwischen der Buchse 254 und der Welle 40 verhindert. Vom Ende der Buchse 254 erstreckt sich radial auswärts eine Endwand 260, die einen axial von ihr hervorstehenden zylindrischen Rand 261 aufweist und zwischen sich und der Außenumfangsfläche der Buchse 254 einen Ringkanal 262 bildet. In diesem Ringkanal 262 ist ein aus Wolframkarbid bestehender zylindrischer Einsatzring 263 angeordnet. Zwischen dem zylindrischen Rand und dem Einsatzring 263 ist ein aus Tetrafluoräthylen bestehender Ring 264 und ein Dichtungsring 265 angeordnet. Der Einsatzring 263 wird im Ringkanal 262 durch (nicht gezeichnete) Verriegelungsmittel gehalten .

Gegen die äußere Stirnfläche 258 des Einsatzringes 263 wird ein aus Kohle bestehender Abdichtungsring 266 angedrückt. Im Lauf der Pumpe dreht sich der Einsatzring 263 mit der Pumpenwelle, während der Dichtungsring 266 mit dem Pumpengehäuse stillstehen bleibt; die Fläche 258, in der sich diese beiden Ringe berühren, bildet die Gleitdichtung . Der Abdichtungsring 266 liegt in einer Ringnut 267 der Endplatte 252. Federn 268, die in der Endplatte 252 abgestützt sind, drükken auf ein Ende des Abdichtungsringes 266 und halten eine passende Pressung ander Stirnfläche 258 aufrecht. Zwischen dem Abdichtungsring 266 und den Federn 268 ist ein Ring 259 angeordnet, und zwischen den Abdichtungsring 266 und die innere Umfangsfläche der Ringnut 267

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sind ein kreisrund profilierter Dichtungsring 270 und ein aus Tetrafluoräthylen bestehender Ring 271 eingelegt.

Kühlflüssigkeit strömt zur Dichtungsbuchse durch einen in die Ringnut 267 mündenden Einlaß 272 und durch mehrere Kanäle 273 zur Berührungsfläche 258. Ein Kanal 275, der sich durch den Rand 261 erstreckt, ermöglicht Abfluß der durch die Reibung der Berührungsfläche 258 zwischen dem Einsatzring 263 und dem Abdichtungsring 266 erwärmten Flüssigkeit.

Diese Erfindung liefert eine gedrängt gebaute und billig herzustellende Pumpe, die sich besonders für hohe Drehzahlen und große Fördermengen eignet. Sie ist in vielen Fällen anwendbar, in denen bisher eine vielstufige Pumpe, also eine Pumpe von unvermeidlicherweise geringerem Wirkungsgrad und höherem Preis, erforderlich schien.

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Claims (20)

1. A nsprüche

   j 1 .jLaufrad-Anordnung für Zentrifugalpumpen, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Radscheibe (31) und Schaufeln (33) aufweist, die an der Radscheibe (31) befestigt sind und deren Schaufel winkel an der Schaufeleintrittskante auf der Druckseite der Schaufel weniger als 13° beträgt.
2. 2. Lauf rad-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Höchst-Wirkungsgrad für Förderung wäßriger Flüssigkeiten hat, bei der die Schaufelgeschwindigkeit an der Eintrittskante der Schaufeln (33) mehr als 34 m/sec beträgt.
3. 3. Lauf rad-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Deckwand (32) aufweist, die an den Schaufeln (33) befestigt ist.
4. 4. Lauf rad-Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaufelwinkel auf der Schaufel-Druckseite an der Eintrittskante der Schaufeln (33) von der Deckwand (32) zur Radscheibe (31) hinzunimmt.
5. 5. Laufrad-Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaufelwinkel auf der Schaufel-Druckseite an der Eintrittskante der Schaufeln (33) an der Deckwand (32) etwa 6 beträgt und sich stetig bis auf etwa 7 1/2° ander Radscheibe (31) ändert.

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6. 6. Laufrad-Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaufelwinkel auf der Druckseite der Schaufel (33) zur Schaufelaustrittskante hin zunimmt und dort etwa 16 beträgt.
7. 7. Lauf rad-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (33) sich um die Laufradachse über einen Umfangswinkel von etwa 195 erstrecken.
8. 8. Laufrad-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie Zwischenschaufeln (34) aufweist, die zwischen den Hauptschaufeln (33) angeordnet sind und sich zum Außenumfang der Radscheibe (31) von Stellen der Radscheibe (3l) aus erstrecken, welche radial weiter von der Laufradachse entfernt sind als die Stellen (38), an denen die Eintrittskanten der Hauptschaufeln (33) die Radscheibe schneiden.
9. 9. Laufrad-Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittskante der Zwischenschaufeln (34) in einem radialen Abstand von der Laufradachse angeordnet ist, der etwa halbwegs zwischen den radialen Abständen der Eintrittskante der Hauptschaufeln (33) von der Laufradachse einerseits und dem radialen Abstand der Austrittskante der Hauptschaufeln (33) von der Laufradachse liegt.
10. 10. Laufradanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie Vorsatz-Laufräder (200) aufweist, die neben den Eintrittskanten der Hauptschaufeln (33) innerhalb der Deckwände (32) angeordnet sind.

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11. 11. Laufrad-Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsatz-Laufräder (200) je vier schraubenförmige Schaufeln (206) enthalten und diese etwa 7 1/2 Eintritts winkel haben.
12. 12. Laufrad-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie an jeder Seite der Radscheibe (31) einen Satz Schaufeln (33) aufweist und diese Schaufeln der einen Radscheiben-Seite gegen die Schaufeln der anderen Radscheiben-Seite versetzt sind.
13. 13. Laufrad-Anordnung für eine Zentrifugalpumpe, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Radscheibe (31), ferner Hauptschaufeln (33), die an der Radscheibe befestigt sind, sowie Zwischenschaufeln (34) aufweist, die zwischen den Schraubschaufeln (33) angeordnet sind und sich zum Außenumfang der Radscheibe (31) von Stellen der Radscheibe (31) aus erstrecken, welche radial weiter von der Laufradachse entfernt sind als die Stellen (38), an denen die Eintrittskanten der Hauptschaufeln (33) die Radscheibe schneiden.
14. 14. Lauf rad-Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (33, 34) an der Schaufeleintrittskante auf der Schaufeldruckseite einen Schaufelwinkel von weniger als 13 haben.
15. 15. Laufrad-Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptschaufeln (33) und die Zwischenschaufeln (34) beiderseits der Radscheibe (31) eine Deckwand (32) aufweisen.
16. 16. Laufrad-Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,

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    daß die Eintrittskante der Zwischenschaufeln (34) in einem radialen Abstand von der Laufradachse angeordnet ist, der etwa halbwegs zwischen den radialen Abständen der Eintrittskante der Hauptschaufeln (33) von der Laufradachse einerseits und dem radialen Abstand der Austrittskante der Hauptschaufeln (33) von der Laufradachse liegt .
17. 17. Laufrad-Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Höchst-Wirkungsgrad für Förderung wäßriger Flüssigkeiten hat, bei der die Schaufelgeschwindigkeit an der Eintrittskante der Hauptschaufeln (33) mehr als 34 m/sec beträgt.
18. 18. Laufrad-Anordnung für eine Zentrifugalpumpe, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Radscheibe (31), ferner Schaufeln (33), die an dieser Radscheibe befestigt sind, sowie eine Deckwand (32), die an den Schaufeln (33) befestigtist, aufweist und daß die Schaufeln (33) so angeordnet sind, daß ihre Eintrittskanten an der Radscheibe (32) mit mehr als 34 m/sec Umfangsgeschwindigkeit umlaufen und dabei wäßrige Flüssigkeiten mit gutem Wirkungsgrad fördern.
19. 19. Laufrad-Anordnung für eine Zentrifugalpumpe mit doppelseitigem Einlaß und mit doppelter Austrittsspirale, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Radscheibe (31), ferner an jeder Seite der Radscheibe (31), mit dieser einstückig verbunden, Hauptschaufeln (33) und zwischen diesen angeordnete Hilfsschaufel·! (34) sowie an jeder Seite der Radscheibe (31) eine Deckscheibe (32) aufweist, die an den Schaufeln (33, 34) befestigt ist, ferner daß der Schaufel winkel der Druckseite an der Eintrittskante der Hauptschaufeln (33) an der Deckwand (32) etwa 6 beträgt und sich stetig bis auf etwa 7 1/2 an der Radscheibe (31) ändert, so-

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    daß die Eintrittskante der Zwischenschaufeln (34) in einem radialen Abstand von der Laufradachse angeordnet ist, der etwa halbwegs zwischen den radialen Abständen der Eintritts kante der Hauptschaufeln (33) von der Laufradachse einerseits und dem radialen Abstand der Austrittskante der Hauptschaufeln (33) von der Laufradachse liegt.
20. 20. Laufrad-Anordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß sie Vorsatz-Lauf räder (200) aufweist, die neben den Eintrittskanten der Hauptschaufeln (33) innerhalb der Deckwände (32) angeordnet sind und je vier schraubenförmige Schaufeln (206) von etwa 7 1/2 Eintrittswinkel enthalten.

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