-
Vorricbtung zum Verstellen der Laufradscbaufeln von Propellerpumpen
Es ist bekannt, bei Schaufelrädern mit schraubenflächenähnlichen Schaufeln diese
derart an der Nabe zu befestigen, daß sie gegenüber der Nabe drehbar sind. Die Verdrehung
der Schaufeln erfolgt durch in der Nabe und in der Welle angeordnete Verstellvorrichtungen,
welche von einem Regler oder von Hand verstellt werden können. Diese Vorrichtungen
haben aber den Nachteil, daß sie nicht nur sehr umständlich in der Herstellung sind
und daher große Baukosten verursachen, sondern auch sehr viel Platz zum Einbau erheischen,
da die Welle und Laufradnabe unverhältnismäßig große Abmessungen annehmen.
-
L?m diese Nachteile zu umgehen, wurde vorgeschlagen, auf die Möglichkeit,
die Schaufeln während des Betriebes zu verstellen, zu verzichten und nur vor oder
nach dem Betrieb bei stillstehender Pumpe deren Lage zu ändern. Es wurden besondere
Klemmvorrichtungen vorgesehen, um die Schaufeln in einer bestimmten Lage zur Nabe
festklemmen zu können, die während des Betriebes nicht mehr geändert werden konnte.
-
Solche Vorrichtungen haben aber den Nachteil, daß die Schaufeln ohne
besondere Lehren, Meßwerkzeuge oder Anzeichnungen auf Nabe oder Schaufeln nicht
so eingestellt werden können, daß sie alle denselben Neigungswinkel aufweisen. Die
Anwendung solcher Lehren und Meßwerkzeuge ist aber umständlich, und die an der Nabe
und an den Schaufeln angebrachten Anzeichnungen werden durch Auswaschen und Verrosten
bald unkenntlich, so daß einerseits deren Anwendung beim Auswechseln einen großen
Zeitverlust verursacht und andererseits bei Nichtanwendung derselben die Schaufeln
ungenau eingestellt und dadurch der Wirkungsgrad des Rades beträchtlich vermindert
wird.
-
Es ist ferner bekannt, die gegenseitige Lage zweier Teile durch versetzte
keilähnliche Elemente festzulegen und dadurch die Anwendung von Meßwerkzeugen, Lehren
usw. zu umgehen.
-
Die Erfindung bezieht sich nun auf eine Vorrichtung zum Verstellen
der Laufradschaufeln von Propellerpumpen gegenüber der Laufradnabe und besteht in
der Anwendung versetzter zylindrischer Paßstifte, welche mit ihren gegeneinander
versetzten Enden in die Schaufeln bzw. Nabe eingreifen und bei wechselweiser Anwendung
mehrerer Sätze mit verschiedener Versetzung die Einstellung der Schaufeln in mehreren
Stellungen ermöglichen. Dadurch wird bezweckt, daß Pumpen in Reihenausführung hergestellt
und mit geringfügigen Auswechslungen auch für verschiedene Betriebsanwendung gebraucht
werden können, ohne daß deren Anordnung durch Abnutzung erschwert oder eine genaue
Einstellung des Schaufelwinkels unmöglich gemacht wird. Ein weiterer Vorteil der
Erfindung besteht darin, daß die Schaufeln mittels desselben Paßstiftes in zwei
zu einer Mittellage symmetrischen Stellungen eingestellt werden können.
-
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist auf der Zeichnung
schematisch dargestellt.
-
Abb. i zeigt ein Schaufelrad für Schraubenpumpen
teilweise
im Schnitt, teilweise in Ansicht. Abb. a ist die Vorderansicht einer Schaufel desselben
Laufrades. Abb. 3 stellt einen teilweisen Zylinderschnitt durch den Schaufelfuß
und die Nabe gemäß Linie I-I von Abb.2 dar. Abb. 4 und 5 zeigen zwei verschieden
versetzte, paßstiftähnliche Elemente zur Befestigung der Schaufeln.
-
Auf der Pumpenwelle :i ist die Laufradnabe 2 aufgekeilt, an welcher
die Schaufeln 3 mittels der auf die Bolzen 4 aufgeschraubten Muttern 5 befestigt
sind. Der Schaufelfuß 6 ist als runde Scheibe ausgebildet und kann dadurch einerseits
die Zentrierung der Schaufeln 3 und die Übertragung der von den Schaufeln 3 auf
die Nabe z und umgekehrt ausgeübten Kräfte übernehmen.
-
In der Irrabe 2 ist für jede Schaufel eine Bohrung 7 und im Schaufelfuß
6 eine Bohrung 8 derart vorgesehen, daß sich die beiden Bohrungen 7 und 8 in einer
bestimmten Lage der Schaufeln 3 überdecken. Sämtliche Schaufeln des Laufrades weisen
beim Überdecken dieser beiden Bohrungen 7 und 8 eine gleiche, einem normalen Betrieb
entsprechende Neigung gegenüber einer zur Radachse normalen Ebene E (Abb. 2) auf.
Die untere Tangente an das Profil auf der äußersten Laufradkante (gestrichelt gezeichnet)
ist dabei z. B. um den Neigungswinkel il, gegen die achsnormale Ebene E geneigt.
Beim Einschieben eines Paßstiftes 9 in die Bohrungen 7 und 8 werden die Schaufeln
gegen Drehung während des Betriebes gesichert.
-
Um eine wie in Abb. i und z dargestellte Pumpe für verschiedene Betriebsverhältnisse
anwenden zu können, ist es notwendig, die Schaufeln 3 auf den für die betreffenden
Verhältnisse geeigneten Neigungswinkel einzustellen. Gemäß der Erfindung erfolgt
die Einstellung dieses Neigungswinkels für die einzelnen Betriebsverhältnisse durch
die Anwendung von 'Sätzen von paßstiftähnlichen Elementen 9, io, ii mit verschiedenen
Versetzungen der in Schaufel und Nabe eingreifenden Teile.
-
Um beispielsweise einen um den Winkel a gegenüber dem normalen Neigungswinkel
vergrößerten Neigungswinkel ill einstellen zu können, wird der in Abb.3 dargestellte
Paßstift 9 an Stelle eines geraden Paßstiftes in die Bohrungen 7 und 8 eingesetzt.
Der in die Nabe z eingreifende Teil A (bzw. dessen Achse) ist gegenüber dem in den
Schaufelfuß 6 eingreifenden Teil B (bzw. dessen Achse) um den Betrag a versetzt,
so daß die beiden Bohrungen 7 und 8 dementsprechend um denselben Betrag a, der dem
Winkel a entspricht, gegeneinander verschoben werden, wodurch die Schaufeln 3 den
neuen Neigungswinkel ii, einnehmen.
-
Durch Anwendung noch stärker versetzter Paßstifte, wie in Abb. 4 und
5 dargestellt, kann der Neigungswinkel gegenüber dem normalen Neigungswinkel % entsprechend
stärker vergrößert werden. Beispielsweise werden die beiden Bohrungen 7 und 8 durch
Anwendung des Paßstiftes io (Abb. 4) um den Betrag b, bei Anwendung des Paßstiftes
ii (Abb. 5) um den Betrag c gegeneinander verschoben, wodurch die Schaufeln. gegenüber
ihrer normalen Lage mit dem Neigungswinkel,% eine um den Winkel ß stärker geneigte,
nicht gezeichnete bzw. um den Winkel y stärker geneigte, strichpunktiert gezeichnete
Lage (die gegenüber der Neigung % um den Winkel 8 versetzt ist) einnehmen. Durch
Vergrößerung des Neigungswinkels kann, die Fördermenge der Pumpe oder in Zusammenhang
mit der Veränderung der Drehgeschwindigkeit die Förderhöhe um ein entsprechendes
Maß verändert werden.
-
Für den Fall, daß ein Laufrad mit kleinerem als normalem Schaufelneigungswinkel
benötigt wird, können die Stifte auch in umgekehrtem Sinne eingefügt werden, so
daß die Schaufeln gegenüber der Normallage in umgekehrtem Sinn verstellt werden,
welche Stellung beispielsweise bei kleinen Fördermengen oder in Zusammenhang mit
der Veränderung der Drehgeschwindigkeit bei einer veränderten Förderhöhe von Vorteil
ist.
-
Für ein und dasselbe Laufrad können natürlich verschiedene Sätze von
Stiften mit verschiedener Versetzung hergestellt werden, wodurch die Schaufeln des
Pumpenlaufrades durch bloßes Auswechseln dieser Stiftsätze auf geänderte, unter
sich aber gleiche Neigungen und dadurch auf verschiedene Betriebsbedingungen eingestellt
werden können. Für ein Pumpenrad mit vier Schaufeln werden beispielsweise fünf Sätze
von je vier gleichenPaßstiften hergestellt. Die Paßstifte der einzelnen Sätze besitzen
gleiche, die Sätze unter sich aber verschiedene Versetzungen, so daß bei Anwendung
dieser fünf Sätze unter Hinzufügung eines Satzes von unversetzten Paßstiften im
ganzen elf verschiedene Neigungswinkel für die Schaufeln eingestellt werden können.
Durch die unversetzten Paßstifte wird der normale Neigungswinkel eingestellt, während
durch die fünf andern Sätze die Schaufeln gegenüber ihrer normalen Lage in je zwei
verschiedene, zusammen also zehn von der Normallage verschiedene Lagen eingestellt
werden können, wobei je zwei der Lagen von der Normallage denselben Abstand haben.
-
Die versetzten Teile der einzelnen Paßstifte können auch verschiedene
Baumaße aufweisen, so daß auch die Elemente mit unversetzten Teilen ohne weiteres
in dem Schaufelfuß halten und nicht herausfallen können.
-
Die Erfindung bietet den Vorteil, daß einerseits Propellerpumpen für
verschiedene Betriebsbedingungen in Reihenausführung reit kleinstmöglicher Anzahl
auswechselbarer Teile hergestellt werden können und daß andererseits
beim
Einstellen der Schaufelräder keine Anzeichnungen und keine besondern Meßwerkzeuge
benötigt werden.