DE3517498C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kreiselpumpengehäuse gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Aus der DE-OS 30 00 095 ist eine Kreiselpumpe bekannt, bei der der Druckstutzen in tangentialer Richtung zum Kreiselpumpengehäuse verläuft. Diese Art der Anordnung bedingt eine entsprechende Gestaltung der zugehörigen Anschlußleitungen. Somit ist eine geradlinige Anordnung derselben nicht mehr möglich.

Die FR-PS 15 63 797 zeigt ein Kreiselpumpengehäuse gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches, bei dem der Druckstutzen als fester Bestandteil des Gehäuses ausgebildet ist. Dieses besteht aus zwei Halbschalen, die in einer senkrecht zur Pumpenwelle verlaufenden Ebene miteinander verbunden werden. In jede Halbschale ist dabei eine Druckstutzenhälfte mit eingeformt. Im Bereich der Trennfuge werden dann die Halbschalen miteinander verschweißt. Der annähernd tangential aus dem Gehäuse austretende Druckstutzen weist im Bereich des sogenannten Spornes ein angeformtes dreieckiges Blechstück auf, welches fertigungs­ bedingt ist. Zur Aufnahme von Rohrleitungskräften ist der Druckstutzen kaum geeignet.

Aus der US-PS 22 91 478 ist eine Pumpe bekannt, die einen angegossenen Druckstutzen mit zwei Strömungskanälen aufweist. Zur Beeinflussung des Strömungs­ verhaltens weisen deren Eintrittsöffnungen schmale, längliche Öffnungen auf und die Strömungskanäle besitzen eine Form ähnlich einer Lavaldüse. Mittels dieser Maßnahmen soll die Förderhöhe dieses speziellen Pumpentyps verbessert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für Kreiselpumpen in Blechbauweise einen Druckstutzen zu entwickeln, der unter Beibehaltung eines strömungsgünstigen Verlaufes ohne aufwendige Fertigung große auf ihn einwirkende Kräfte zuverlässig aufnehmen kann. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches. Mittels dieser Lösung kann der Druckstutzen als ein in hydraulischer Hinsicht optimiertes Einzelteil hergestellt werden, das einen strömungsgünstigen Übergang vom Gehäuse in den Druckstutzen ermöglicht. Die Strömung kann somit in tangentialer Richtung vom Gehäuse in den Druck­ stutzen eintreten und dort in verlustarmer Weise in radiale Richtung umgelenkt werden. Die Anbringung der Stützkörper gewährleistet, daß die von der Druckleitung auf den Druckstutzen einwirkenden Rohrleitungskräfte abgefangen und in zuverlässiger Weise auf das Gehäuse übertragen werden. Damit wird der Widerstand gegen Verformungen, die durch Rohrleitungskräfte bedingt sind, vergrößert. Die in etwa keilförmige Ausbildung des Druckstutzenanfanges, die in einen runden Querschnitt im Bereich der Austrittsöffnung übergeht, ermöglicht einen günstigen Kräfteverlauf. Durch diese Gestaltungsart des Druckstutzenanfanges, die gleichzeitig die Schweißstelle mit dem Gehäuse darstellt, wird eine hohe Steifigkeit zwischen Druckstutzen und Gehäuse erzielt.

Zur Verbesserung der hydraulischen Eigenschaften sehen Ausgestaltungen der Erfindung vor, daß an der, in Zuström­ richtung gesehenen, hinteren breiten Kante des keilförmigen Druckstutzen-Eintrittsquerschnittes ein zungenförmiger Sporn angebracht ist. Somit kann ein sehr guter hydraulischer Übergang zwischen dem dem Laufrad nachgeschalteten Ringraum und dem Druckstutzen erreicht werden. Der Sporn kann als separates Einzelteil ausgebildet sein oder dadurch erzeugt werden, daß die den Druckstutzen aufnehmende keilförmige Öffnung in das Gehäuse eingeschnitten ist und der mit dem Gehäuse verbundene Anschnitt als zungenförmiger Sporn ausgebildet ist. Durch einen einfachen Einschnittvorgang kann eine Metallzunge erstellt werden, welche durch Biegen bzw. entsprechende Formgebung die Austrittsöffnung des Gehäuses freigibt und gleichzeitig einen fest mit dem Gehäuse verbundenen Sporn für den Druckstutzen bildet.

Es ist auch möglich, daß der Druckstutzen eine in das Gehäuse ragende, einen Sporn bildende Zunge aufweist. Der Druckstutzen wird hierbei mit dem Gehäuse verschweißt und der in das Gehäuse ragende Teil wird anschließend zum Sporn umgeformt. Auch kann dem Sporn bereits vor der Druckstutzenmontage die endgültige Form gegeben werden, um dann anschließend mit dem Gehäuse verschweißt zu werden.

Nach einer weiteren Ausgestaltung weist der den tangentialen Einströmbereich bildende Druckstutzenteil eine schmale, zur Drehachse weisende umgebogene Kante auf. Die Kante besitzt hierbei eine Länge, die in etwa der Wandstärke des Gehäuses entspricht. Somit entsteht eine Kante zwischen dem Gehäuse und dem darin eingesetzten Druckstutzen, welche eine einfachere Schweißverbindung ermöglicht. Die Kante befindet sich hierbei im vorderen Teil des Druckstutzenanfanges.

Eine andere Ausgestaltung sieht vor, daß der Druckstutzen mehrteilig mit in Strömungsrichtung verlaufenden Trennfugen ausgebildet ist, wobei zwischen den Trennfugen ein oder mehrere Leitbleche angeordnet sind. Zum einen wird damit eine größere Steifigkeit erhalten und zum anderen können im Druckstutzen Teildiffusionen gebildet werden, welche eine weitere Wirkungsgradverbesserung ermöglichen. Die Leitbleche können sowohl in Richtung der Drehachse als auch quer dazu angeordnet sein. Eine kreuzweise Anordnung ist ebenfalls möglich. Eine sehr einfache Montage ergibt sich durch deren Anordnung in der Trennfuge.

Eine Ausgestaltung, wonach die Leichtblechenden aus dem Druckstutzen seitlich herausragen und mit dem Gehäuse verbunden sind, bewirkt eine zusätzliche versteifende Wirkung. Die aus dem Druckstutzen herausragenden Enden können hierbei noch entsprechend umgebogen werden, wodurch eine weitere Erhöhung des Widerstandsmomentes eintritt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Gehäuse mi Druckstutzen,

Fig. 2 eine entsprechende Druckstutzenanordnung mit Sporn,

Fig. 3 einen Querschnitt durch den Druckstutzeneintritt,

Fig. 4 einen Druckstutzen mit angeformtem Sporn und

Fig. 5 und 6 einen Druckstutzen mit Leitblechen.

Die Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch ein Kreiselpumpen­ gehäuse 1 und darin angeordnetem Laufrad 2. Der Schnitt verläuft durch die Mitte des Druckstutzens 3, welcher in eine am Umfang des Pumpengehäuses angebrachte Öffnung 4 eingesetzt und verschweißt ist. Der Übergang von dem dem Laufrad nachgeschalteten Ringraum 5 in den Druckstutzen 3 erfolgt in tangentialer Richtung, so daß ein strömungstechnisch günstiger Verlauf erreicht wird. Der Druckstutzen 3 erstreckt sich dann in einer sanften Krümmung zu einem mittig zum Kreiselpumpen­ gehäuse angeordneten Austritt 6. Die Achse der Austrittsöffnung schneidet dann die Pumpenachse. Im Bereich des Austritts 6 ist ein aus Blech bestehender Flansch 7 angebracht, von dessen äußeren Umfang sich Streben 8 zum Pumpengehäuse 1 hin erstrecken. Mittels der Streben 8 oder einem entsprechend geformten Stützkörper wird eine hohe Festigkeit zwischen Druckstutzen und Rohrleitung erlangt, welche in der Lage ist, große Rohrleitungskräfte aufzunehmen. Die Streben 8 weisen entsprechende Öffnungen oder Freiräume für die Montage der Flanschschrauben auf. Es ist auch ohne weiteres möglich, die Streben durch einen oder mehrere Stützkörper zu ersetzen. Der Druckstutzen 3 ist in diesem Ausführungsbeispiel zweigeteilt und durch zwei in Strömungsrichtung verlaufende Schweißnähte 9 zusammengehalten. In dem von dem Flansch 7 umschlossenen Bereich ist ein weiterer Stützkörper bzw. Streben anbringbar.

Der Druckstutzen 3 besitzt eine totraumfreie Ausformung 10, die mit einer Druckentnahmeöffnung 11 versehen ist. In diesem Ausführungsbeispiel nimmt die Entnahmeöffnung 11 ein Übertragungsstück 12 auf, welches mit einem Anschluß 13 für ein Druckmeßgerät versehen ist und den Bereich zwischen den Streben 8 und dem Druckstutzen 3 überbrückt und aus den Streben 8 herausragt. Das Übertragungsstück kann rohrförmig in Massiv-oder Blechbauweise erstellt werden und ermöglicht die Anbringung eines Manometers oder eines anderen bekannten Druckmeßgerätes außerhalb des Bereiches der Stützkörper bzw. Streben. Gleichzeitig hat das Übertragungsstück eine verstärkende Funktion für den Druckstutzen.

In der Fig. 2 ist eine etwas anders geartete Konstruktion des Druckstutzens 3 gezeigt. Die Eintrittsöffnung 4 entsteht hier aus einem in das Pumpengehäuse 1 eingebrachten Einschnitt, wodurch ein mit dem Pumpengehäuse 1 verbundener Anschnitt 14 gebildet wird. Dieser wird in Drehrichtung des Laufrades derartig umgebogen, daß hier ein zungenförmiger Sporn 15 entsteht. Dieser vermag den Wirkungsgrad des Diffusors und des Gesamtaggregates zu verbessern. Anstelle eines so konstruierten Spornes 15 kann auch ein als Einzelteil ausgebildeter Sporn zwischen Druckstutzen und Gehäuse eingesetzt werden. Anstelle der Streben 8 findet hier ein geschlossener Stützkörper 16 Verwendung, welcher die auf den Flansch 7 einwirkenden Rohrleitungskräfte auf das Gehäuse 1 überträgt.

Die Fig. 3 entspricht einem Schnitt gemäß der Linie III-III in Fig. 2. Daraus ist zu erkennen, daß der im Befestigungsbereich keilförmige Druckstutzen 3 aus einem U-förmigen und einem V-förmigen Teil besteht, welche durch zwei Schweißnähte 9 miteinander verbunden sind. Der Querschnitt des Druckstutzens verändert sich vom Eintritt in Richtung Austritt stetig, so daß im Bereich des Anschlußflansches 7 ein kreisförmiger Austritt 6 besteht.

Die Fig. 4 zeigt einen Druckstutzen 3 mit einem hier hakenförmig angeformten Sporn 15. Bei der Montage wird dieser zuerst in das Gehäuse 1 eingeführt und danach der Druckstutzen 3 genau positioniert und verschweißt. Der hier den tangentialen Eintritts­ bereich 17 bildende Teil des Druckstutzens 3 weist eine schmale, zur Drehachse zeigende umgebogene Kante 18 auf. Diese Gestaltung erleichtert die Anbringung der den Druckstutzen 3 mit dem Gehäuse 1 verbindenden Schweißnaht 19.

In der Fig. 5 ist ein Druckstutzen gezeigt, bei dem durch den Einbau eines Leitbleches 20 eine wirkungsvolle Strömungs­ führung erzeugt wird. Entsprechend den Strömungsverhältnissen und den vorhandenen Größenanordnungen lassen sich ein oder mehrere Leitbleche anordnen, deren Leitflächen in Richtung oder quer zur Pumpenlängsachse verlaufen können.

Die Fig. 6 zeigt einen Druckstutzenquerschnitt kurz vor dem Austritt 6. Das Leitblech 20 wurde in vorteilhafter Weise in die Trennebene des hier zweiteilig ausgebildeten Druckstutzens 3 gelegt, so daß mit zwei Schweißnähten 9 eine sichere Verbindung erzeugt werden kann. Der Druckstutzen kann auch ohne weiteres als einteiliges Bauteil ausgebildet werden. Dagegen kann bei einer mehrteiligen Ausbildung die Trennebene auch quer zur Pumpenwelle verlaufen.

Claims (5)

1. Kreiselpumpengehäuse in Blechbauweise mit einem annähernd tangential aus dem Pumpengehäuse austretenden Druckstutzen, der mehrteilig ist und dessen Teile durch Schweißnähte verbunden sind, wobei die Achse der Austrittsöffnung des Druckstutzens in etwa senkrecht auf der Achse des Pumpengehäuses steht und der Druckstutzen zwischen Eintritt und Austritt bogenförmig verläuft, mit einem Anschlußflansch im Bereich der Austrittsöffnung, mit mindestens einem Stützkörper im Bereich des Druckstutzens, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußflansch (7) durch einen oder mehrere Stützkörper (8, 16) mit dem Pumpengehäuse verbunden ist, daß der Druckstutzen (3) in eine am Umfang des Pumpengehäuses (1) angebrachte Öffnung eingeschweißt ist, die in etwa keilförmig ausgebildet ist, und daß der Querschnitt des Druckstutzens (3) in einem runden Querschnitt im Bereich der Austrittsöffnung (6) übergeht.

2. Kreiselpumpengehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der in Zuströmrichtung gesehenen hinteren Anström­ kante des keilförmigen Druckstutzen-Eintrittsquerschnittes ein zungenförmiger Sporn (15) angebracht ist.

3. Kreiselpumpengehäuse nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der den tangentialen Einströmbereich bildende Druckstutzenteil eine schmale, zur Drehachse weisende umgebogene Kante (18) aufweist.

4. Kreiselpumpengehäuse nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckstutzen (3) mehrteilig mit in Strömungsrichtung verlaufenden Trennfugen ausgebildet ist, wobei zwischen den Trennfugen ein oder mehrere Leitbleche (20) angeordnet sind.

5. Kreiselpumpengehäuse nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Leitblechenden aus dem Druckstutzen (3) seitlich herausragen und mit dem Gehäuse (1) verbunden sind.