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Kreiselmaschine, insbesondere Kreiselpumpe. Die Leistung hydraulischer
Maschinen üblicher Ausführung wird dadurch wesentlich beeinträchtigt, daß die vom
Wasser o. dgl. durchströmten Kanäle der Maschine infolge der Herstellung aus Gußmaterial
zu rauhe und unebene Wandungen haben. Man hat besonders bei Maschinen, bei denen
es auf besonders gute Wirkungsgrade ankam, und solchen mit großer Förderhöhe versucht,
diesen Nachteil durch Putzen und Nacharbeiten der Gußwände der
Kanäle
zu vermindern, doch ist ein solches Nacharbeiten nicht nur sehr teuer und langwierig,
sondern erfüllt fast stets den Zweck, möglichst glatte, reibungsfreie Kanalwandungen
zu erhalten, schon deswegen nur sehr mangelhaft, weil viele und wichtige Teile der
Wandungen der sehr engen, gewundenen Kanäle für solche Nacharbeit unzugänglich sind.
Dies bezieht sich nicht nur auf die Laufradkänäle, sondern in mindestens gleichem
Maße auf die in der Regel spiraligen Kanäle der Leiträder. Bei dem Gießen der Pumpengehäuse
ist der Kern der einfachen, doppelten oder auch mehrfachen Leitspirale mangelhaft
gestützt und verlagert sich häufig. Die Stützung der Gußkerne erfolgt durch Öffnungen
in den Wandungen, die nachher wieder verschlossen werden müssen. Dabei kommt es
häufig vor, daß die Verschlußpfropfen in den Düsen- oder Spiralraum hineinragen,
dessen Wirkung im Betriebe durch solche Strömungshindernisse sehr empfindlich leidet.
Auch können die Kernstützen nach dem Guß in den Düsenkanal hineinragen und hier
empfindlich stören.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht demnach darin, glatte Kanalwandungen
für Kreiselmaschinen zu schaffen, ohne daß die Herstellung der Maschine wesentlich
kostspieliger wird als bisher. Gemäß der Erfindung werden die von dem Fördermittel
bespülten Wände, zum mindesten teilweise, aus glattem Material, wie Metallblech,
hergestellt, das im übrigen, d. h. auf den nicht von der Flüssigkeit benetzten Seiten,
in das übliche Gußmaterial eingebettet ist und von ihm getragen wird. Die Blechwandungen
bilden also sozusagen eine Armierung der bisher üblichen Gußwände, und zwar in der
Weise, daß nun die Flüssigkeit auf ihrem ganzen Wege oder wenigstens an denjenigen
Stellen innerhalb glatter Blechwandungen fließt, an denen die Strömungsgeschwindigkeit
vergleichsweise groß und demnach auch Verluste durch Reibung und Wirbelung beträchtlich
sind.
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Einige der zahlreichen möglichen Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens
sind als Beispiele auf der Zeichnung veranschaulicht, und zwar zeigen Abb. i und
2 den Längs- und Querschnitt durch eine mehrstufige Kreiselpumpe mit blecharmierten
Gehäusekanälen.
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Abb.3 stellt schematisch den Querschnitt durch ein armiertes Doppelspiralgehäuse
einer einstufigen Kreiselpumpe dar.
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Abb.4 zeigt, wie auch die Laufradkanäle ganz oder zum Teil mit Blecharmierungen
ausgeführt werden können.
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Bei der mehrstufigen Pumpe nach Abb. i und 2 ist der umlaufende Teil
der Kreiselpumpe, welcher in der Hauptsache aus der Welle =o und den auf ihr befestigten
Laufrädern =i, 12, 13, 14 besteht, in den beiden Lagern 15 des zweiteiligen Pumpengehäuses
gelagert, das also aus dem Fundamentgehäuseteil 16 und dem Deckelgehäuse 17 besteht.
In diesen Gehäuseteilen 16, 17 befinden sich in an sich üblicher Weise zweckmäßig
spiralige Kanäle, welche die Geschwindigkeit des aus jedem Laufradumfang, also bei
18, i9, 2o, 21, austretenden Wassers in Druck verwandeln und dies-3s Wasser nach
der Welle hin umlenken, um es dem Saugmund 22, 23, 24 des folgenden Laufrades zuzuführen.
In das Maschinengehäuse tritt das Wasser durch den Saugstutzen 25; das Druckwasser
wird aus der Pumpe durch den Druckstutzen 26 abgeleitet.
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Um die Wandungen dieser in dem Gußgehäuseteil 16, 17 liegenden Spiral-
und Umlenkkanäle möglichst glatt zu machen und hierdurch die Wasserreibung zu vermindern,
ist der größte Teil ,dieser Kanalwandungen aus Blech hergestellt, das sich beim
Gießen dieser Gehäuseteile 16, 17 mit den Gußwandungen vereinigt. In dem dargestellten
Beispiel liegen in jedem Ringraum 27, in welchen das Wasser aus den Laufradumfangsmündungen
18, i9, 2o, 2i hineinströmt, vier aus Blech gepreßte, spiralförmig gekrümmte Düsen
28, 29, 3o, 31, deren Außenwandungen sich in der Spiralform nach dem Laufrad hin
als Einlaufzunge 32, 33, 34, 35 fortsetzen. Diese Düsen öffnen sich bei 36, 37,
38, 39 nach der Seite des folgenden Laufrades i2, 13, 14 hin, so daß das Druckwasser
in den radialen Kanälen 40 nach der Gehäusemitte hinströmen kann, und zwar hier
zweckmäßig geführt durch sich an die seitlichen Düsenöffnungen 36, 37, 38, 39 ansetzende
Blechzungen 41, welche, als Leitschaufeln wirkend, das Druckwasser dem Saugmund
22, 23, 24 des folgenden Laufrades zuführen. Das Wasser ist auf diese Weise auf
seinem ganzen Wege durch das Gehäuse von glatten Blechwandungen umschlossen, mit
Ausnahme der radial liegenden Wände der Kanäle 40, in denen jedoch die Wassergeschwindigkeit
so klein ist, daß hier keine nennenswerten Reibungs-undWirbelungsverluste eintretenkönnen.
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Man erkennt aus der Zeichnung, daß die spiraligen Düsenkanäle derart
geformt und bemessen sind, daß sie über- bzw. ineinandergeschoben werden können
und sich dann gegenseitig stüzen, so daß sie ein ring- -oder scheibenförmiges Ganzes
bilden, welches zweckmäßig mit irgendeiner nachher leicht entfernbaren Masse gefüllt
in die Gehäusegußform nach Art eines Kernes eingesetzt werden kann, und dessen Außenwandungen,
- die zweckmäßig verzinnt sind oder einen anderen geeigneten Überzug haben, sich
mit den Gehäusewandungen 16, 17 verbinden. Es enthalten also nicht mehr die Gehäuseteile
16, 17 gegossene Kanäle, vielmehr dienen zur Führung des Wassers die in diese Gußgehäuse
eingesetzten Blechdüsenkörper 28, 29, 30, 31 und ihre Schaufelansätze, welche durch
Pressen, Biegen o. dgl. verhältnismäßig leicht herstellbar
sind,
und zwar mit vollkommen glatten, also für das Strömungsmittel nahezu reibungslosen
Wandungen. Durch diese Herstellungsart wird auch die Genauigkeit der Form der Düsen
28, 29, 30, 31 und besonders auch ihrer für die Druckumsetzung sehr wichtigen
Einlaufzungen 32, 33, 34, 35 gegenüber den bisher üblichen Gußkarälen wesentlich
gesteigert. Auf diese Weise läßt es sich erreichen, daß die empfindlichsten Teile
des Gehäuses ohne Nacharbeit vollkommen gleichartig und sauber werden. Die Verteuerung
durch die Herstellung der gepreßten Blechdüsen wird durch den Wegfall der Nacharbeit
der bisher üblichen Gußgehäuse mehr als aufgewogen. Außerdem erhält man mit Sicherheit
eine Pumpe hoher Qualität, deren Leistungen von Betriebsbeginn an genau feststehen.
Besonders bei serienmäßiger Herstellung der Pumpen erhält man die Gewähr, daß jede
Pumpe der Serie gleich gut ausfällt.
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Abb. 3 zeigt schematisch im Radialschnitt das gegebenenfalls ungeteilte
Spiralgehäuse für eine einstufige Kreiselpumpe, das zwei sich gegenseitig stützende,
aus Blech gepreßte Düsen 42, 43 enthält, an welche beide sich eine lange Einlaufzunge
45, 45 anschließt, welche sich einwärts bis zum Laufraddurchmesser erstreckt. Auch
hier wird demnach das Wasser im Gehäuse an den Stellen hoher Strömungsgeschwindigkeit
und dort, wo es wegen der Druckumsetzung auf genaue Wandform ankommt, durch glatte
Blechwandungen geführt.
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Diese Art der Herstellung glatter Kanalwandungen in hydraulischen
Kreiselmaschinen läßt sich auch auf die Laufräder übertragen. Abb. 4 zeigt als Beispiel
eine Ausführung dieser Art. Es ist dabei angenommen worden, daß nur der Außenkranz
des Laufrades, in dem eine beträchtliche Wassergeschwindigkeit herrscht, und bei
dem eine größere Menge richtig und sauber ausgeführter Kanäle besonders wichtig
ist; mit gepreßten Blechwandungen hergestellt ist. Die Schaufeln können einzeln
aus Blech so gepreßt werden, daß sie leicht zu einem geschlossenen Schaufelkranz
zusammengesetzt werden können. Zu diesem Zweck kann sich jede Blechschaufelwand
46 in zwei rechtwinklig zu ihr stehenden, also in Radialebenen liegenden Wänden
47, 48 fortsetzen, so daß der gepreßte Blechkörper einen U-förmigen Durchgangsquerschnitt
bietet. Die offenen Enden der Blechschenkel 47, 48 sind bei 49, 50 zweckmäßig
durch Kröpfung o. dgl. derart gestaltet, daß sich der Rücken jeder Schaufel, also
die Ecken des U-förmigen Körpers, in diese Kröpfung der Nachbarschaufel hineinlegen
und hier sicher führen. Auf diese Weise kann ein in sich geschlossener ringförmiger
Schaufelkranz zusammengesetzt werden, der als Teil des Kernes in die Gußform des
Laufrades gelegt wird und sich mit den Laufradwandungen 51 zu einem Körper vergießt.