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Diese
Erfindung betrifft eine Turbinenlaufradpumpeneinheit, die einstufig
oder mehrstufig ausgeführt
sein kann.
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Bei
Turbinenlaufradpumpeneinheiten dreht sich ein mit der drehbaren
Welle verkeiltes Turbinenlaufrad innerhalb einer Ebene senkrecht
zur Welle innerhalb der Grenzen ringförmiger Auskleidungen. Wie in
US-A-5,137,418 beschrieben,
ist das zwischen den ringförmigen
Auskleidungen zu positionierende Turbinenlaufrad im Verhältnis zur
Welle axial bewegbar. Bei solchen bekannten Pumpeneinheiten erfolgt
auch eine Einzelkanalströmung
durch die ringförmigen
Auskleidungen hin zum Laufrad. Diese Einzelkanalströmung kompensiert
jedoch nicht die Wellenradialbelastung, die durch Hydraulikkräfte bewirkt wird,
die notwendigerweise innerhalb der Pumpeneinheit während Pumpvorgängen auftreten.
Solche Kräfte
bewirken, daß die
Welle und das Laufrad Kräfte
und Momente aufnehmen, wodurch sie sich aus dem Mittelpunkt herausbewegen
und sich in einer axialen Ebene der Wellenmittellinie drehen, so
daß es
zu einer Beeinträchtigung
zwischen dem drehbaren Laufrad und den stationären Auskleidungen innerhalb
der Pumpeneinheit kommt, es sei denn, daß ein entsprechendes Spiel
vorgesehen wird. Das Bereitstellen eines Spiels für diese
Ablenkung ist ein Kompromiß zwischen
einer Auslegungsdruckgrenze und einer Leckage. Ein größeres Spiel
läßt eine
größere Ablenkung
zu, ohne daß ein
Schaden auftritt, aber Leckagenverluste nehmen zu Lasten des Wirkungsgrads
zu. Zunehmende Leckagen reduzieren die Maximalleistung. Solche Beeinträchtigungen,
die durch einen über
dem Auslegungswert liegenden Druck bewirkt werden, führen zu
vorzeitigen Pumpendefekten und damit zu einer teuren und aufwendigen
Reparatur an der Pumpeneinheit. Eine andere bekannte Laufradpumpe
ist in WO-A-92/10681 beschrieben. Obwohl diese bekannte Pumpe mehrere durch
Auskleidungen verlaufende Kanalströmungen aufweist, treten keine
radial nach innen gerichtete Belastungen am Umfang des Laufrads
auf.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Turbinenlaufradpumpeneinheit
bereitzustellen, bei der im Gebrauch die radialen Hydraulikkräfte, die
die Momente in der axialen Ebene der Wellenmittellinie erzeugen,
aufgehoben werden.
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Es
ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, im Gebrauch
mindestens eine Doppelkanalströmung
durch eine Turbinenlaufradpumpeneinheit bereitzustellen, um die
radialen Belastungen an den Wellenlagern aufzuheben.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Turbinenlaufradpumpeneinheit
bereitzustellen, die das Laufrad umschließende Auskleidungen beinhaltet,
wobei jede Auskleidung spiegelbildlich um eine Y-Achse (d.h. eine
senkrecht zur Drehachse eines Laufradelements verlaufende Achse)
vorgesehene separate Strömungskanäle hat,
um eine mehrkanalige Strömung
durch die Einheit bereitzustellen.
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Es
ist eine noch andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Turbinenlaufradpumpeneinheit
mit gleichen und entgegengesetzten Drücken am Laufrad bereitzustellen,
um so eine Wellenablenkung innerhalb der Pumpeneinheit auszuschließen.
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Es
ist eine noch weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neuartige
Turbinenlaufradpumpeneinheit bereitzustellen, die einen praktischen und
wirksamen Betrieb ohne Wellenablenkung sicherstellt und für eine im
wesentlichen minimale radiale Belastung sorgt, so daß in der
Einheit Lager mit niedrigerer Leistung eingesetzt werden können.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine einstufige Turbinenlaufradpumpeneinheit
bereitgestellt, wie im nachstehenden Anspruch 1 definiert.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine mehrstufige Turbinenlaufradpumpeneinheit
bereitgestellt, wie im nachstehenden Anspruch 6 definiert.
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Die
Erfindung betrifft einen neuartigen mehrkanaligen Strömungsweg
des gepumpten Fluids durch eine Turbinenlaufradpumpeneinheit, in
der die axialen und radialen Druckbelastungen am Turbinenlaufradelement
aufgehoben werden. In der einstufigen Ausführungsform erstreckt sich die
Welle durch das das innenliegende Auskleidungselement umgebende
innenliegende Gehäuseelement,
das Laufradelement ist drehbar an der Welle fixiert, und das außenliegende
Auskleidungselement ist vom außenliegenden
Gehäuseelement
umschlossen. Die Gehäuseelemente
stützen
die Auskleidungselemente ab und stellen die Fluidwege zu und von
den Einlässen und
Auslässen
der Auskleidungselemente und dem Äußeren der Pumpeneinheit bereit.
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Die
Turbinenlaufradeinheit beinhaltet praktischerweise einander gegenüberliegende
Saug- und Austragsöffnungen,
die mit den Mehrfachströmungskanälen in den
Auskleidungselementen zusammenwirken, um gleiche und ausgleichende
Drücke
am Laufrad zu erzeugen, so daß eine
radiale Zentrierung des Laufrads ermöglicht wird. Durch das Vorhandensein
rampenartig vorgesehener Oberflächenkonfigurationen
an der einen oder anderen der zugewandten Oberflächen des Laufradelements und
eines jeden Auskleidungselements wird bewirkt, daß das Laufradelement
zwischen den außenliegenden und
innenliegenden Auskleidungselementen axial zentriert wird.
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Die
innenliegenden und außenliegenden Auskleidungen
umschließen
das Laufrad, das radial an der Welle fixiert ist, um sich drehen
zu können. Jede
der Auskleidungen beinhaltet einen Strömungskanal, der spiegelbildlich
um die Y-Achse vorgesehen ist, und diese sind voneinander getrennt,
um mindestens zwei Kanäle
oder Doppelkanäle
bereitzustellen, die voneinander getrennt sind. Die Auskleidungen sind
von innenliegenden und außenliegenden
Abdeckungs- oder Gehäuseelementen
umschlossen. In den innenliegenden und außenliegenden Abdeckungen befinden
sich die Einlaßöffnung und
die Auslaßöffnung für die Pumpe,
die spiegelbildlich um die Y- und Y-Achse vorgesehen sind, so daß sie einander gegenüberliegen.
Es fällt
jedoch unter den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung, daß die Einlaßöffnung und
die Auslaßöffnung radial
in den innenliegenden und außenliegenden
Abdeckungselementen positioniert sein können. Das in die Saugöffnung eintretende
Fluid wird betriebswirksam zu den zwei Saugöffnungen an jedem Auskleidungselement
umgeleitet, wobei das Fluid anschließend durch die Schaufeln am
Laufradelement umgewälzt
wird. Das Fluid wird durch jeden Kanal der. Auskleidungselemente
weiterbefördert
und tritt aus den zwei Austragsöffnungen
in den Auskleidungselementen aus. Das ausgetragene Fluid wird zusammengeführt, so daß es durch
die Austragsöffnung
der Pumpeneinheit austreten kann.
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Durch
die gemäß der Konstruktion
einander gegenüberliegend
vorgesehene Positionierung der Saug- und Austragsöffnungen und durch die Doppelkanäle der Auskleidungen
werden gleiche und entgegengesetzte Drücke am drehbaren Laufradelement erzeugt,
so daß die
radialen Belastungen am Laufradelement aufgehoben werden und sich
das Laufradelement zwischen den Auskleidungselementen leichter selbst
zentrieren kann. Durch die gleichen und entgegengesetzten Drücke wird
die Wellenablenkung während
Pumpvorgängen
ausgeschaltet, so daß sich
als Folge davon ein wesentlich geringerer Verschleiß am Laufradelement
und an den Auskleidungselementen und wesentlich geringere Belastungen
ergeben. Durch die Ausschaltung des Vektors als Folge der radialen
Hydraulikbelastungen, der nachfolgenden Quermomente in der Ebene
der Wellenmittellinie und der nachfolgenden Wellenablenkung werden
die Lagerbelastungen sowie die zugeordneten Austauschkosten wesentlich
verringert. Dies läßt die Verwendung
einfacher Gleitlager in der Pumpeneinheit zu, wobei das gepumpte
Fluid als der Lagerschmierstoff verwendet werden kann, wenn es sich
bei dem gepumpten Fluid um ein nicht schmierendes Fluid handelt.
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Die
vorliegende Erfindung beinhaltet gewisse neuartige Merkmale und
Konstruktionsdetails, die nachstehend vollständig beschrieben, in den beiliegenden
Zeichnungen dargestellt und in den nachfolgenden Ansprüchen speziell
definiert sind, wobei es sich versteht, daß verschiedene Änderungen
in den Details vorgenommen werden können, ohne von irgendeinem
der Vorteile der vorliegenden Erfindung abzuweichen oder auf diese
zu verzichten.
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Ausführungsformen
der Erfindung werden nunmehr lediglich beispielhaft unter besonderer
Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben; dabei sind:
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1 eine
Querschnittsansicht einer einstufigen Turbinenlaufradpumpeneinheit
in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 eine
Vorderansicht eines außenliegenden
Gehäuse-
oder Abdeckungselements der in 1 gezeigten
Pumpeneinheit, in der Saug- und Austragsöffnungen dargestellt sind;
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3 eine
Axialansicht des in 2 gezeigten außenliegenden
Gehäuse-
oder Abdeckungselements, das in der innenliegenden Richtung der
Rückseite
zugewandt ist und die Fluidströmung
durch das Gehäuse
darstellt;
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4 ein
Schnitt durch 3 entlang der Linie 4-4;
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5 ein
Schnitt durch 3 entlang der Linie 5-5;
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6 eine
Axialansicht eines innenliegenden Gehäuse- oder Abdeckungselements
der in 1 gezeigten Pumpeneinheit, das in der außenliegenden
Richtung der Vorderseite zugewandt ist und die Strömung durch
das Gehäuse
darstellt;
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7 ein
Schnitt durch 6 entlang der Linie 7-7;
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8 ein
Schnitt durch 6 entlang der Linie 8-8;
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9 eine
Axialansicht eines außenliegenden
Auskleidungselements der in 1 gezeigten Pumpeneinheit,
das dem Laufradelement zugewandt ist und mit diesem zusammenwirkt,
um für
das Laufradelement Ausgleichsdrücke
bereitzustellen;
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10 eine
Seitenansicht des in 9 gezeigten außenliegenden
Auskleidungselements;
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11 eine
Axialansicht von der Vorderseite des Laufradelements der in 1 gezeigten
Pumpeneinheit, wobei das Laufradelement mit außenliegenden und innenliegenden
Auskleidungselementen zusammenwirkt, um gleiche und entgegengesetzte Drücke am drehbaren
Laufradelement bereitzustellen;
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12 eine
Seitenansicht des in 11 gezeigten Laufradelements;
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13 eine
Vorderansicht eines innenliegenden Auskleidungselements der in 1 gezeigten
Pumpeneinheit, das dem Laufradelement zugewandt ist und mit diesem
zusammenwirkt, um gleiche und entgegengesetzte Drücke am Laufradelement bereitzustellen;
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14 eine
Seitenansicht des in 13 gezeigten innenliegenden
Auskleidungselements;
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15 eine
schematische Ansicht, die die Aufhebung der Seitenbelastungsvektoren
und der radialen Belastungen am Laufrad als Folge einer Doppelkanalkonfiguration
der in 1 gezeigten Pumpeneinheit verdeutlicht;
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16 eine
schematische Ansicht, die die Aufhebung der Seitenbelastungsvektoren
und der radialen Belastungen am Laufrad als Folge einer Dreikanalkonfiguration
gemäß einer
anderen Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Pumpeneinheit verdeutlicht;
und
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17 eine
Querschnittsansicht einer mehrstufigen Turbinenlaufradpumpe in Übereinstimmung mit
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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In
den Zeichnungen, auf die nunmehr Bezug genommen wird, wobei in den
verschiedenen Ansichten durchgehend gleiche Bezugszahlen verwendet
werden, um die gleichen oder ähnliche
Teile zu bezeichnen, zeigt 1 eine vereinfachte
Darstellung einer einstufigen Turbinenlaufradpumpeneinheit in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Die Pumpeneinheit (1) beinhaltet
ein drehbares Wellenelement 12, das von einer (nicht dargestellten)
Antriebsquelle, wie beispielsweise einem Elektro-, Benzin-, Dampf-
oder Fluidmotor, angetrieben wird. Das Wellenelement 12 erstreckt
sich durch das innenliegende Abdeckungs- oder Gehäuseelement 14 und
die die Welle umgebende zugeordnete Dichtungseinheit 16,
so daß eine Drehung
der Welle im Verhältnis
zum innenliegenden Abdeckungselement 14 möglich ist.
Ein innenliegendes Auskleidungselement 18 ist so konstruiert
und vorgesehen, daß es
von einem Rücksprung 17 im Gehäuse 14 aufgenommen
wird und über
ein Stiftelement 19 mit der Abdeckung 14 verkeilt
ist. Das Stiftelement richtet das innenliegende Auskleidungselement 18 im
Verhältnis
zur innenliegenden Abdeckung 14 aus, um dazu beizutragen,
die Verbindungen zwischen dem Kanal 71 und den Einlaßöffnungen 36, 37 der
Auskleidungselemente 18 und 24 bereitzustellen, wie
nachstehend beschrieben.
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Ein
Laufradelement 20 ist, um dadurch in Drehung versetzt zu
werden, auf der Welle angrenzend an das innenliegende Auskleidungselement 18 montiert.
Das Laufradelement 20 beinhaltet einen Nabenabschnitt 21 (1 und 12),
der ausreicht, um die Antriebskontaktdrücke innerhalb akzeptabler Beanspruchungsgrenzen
aufzunehmen, sowie Umfangsschaufeln 22, wie in 11 dargestellt.
Außerdem
beinhaltet das Laufradelement 20 durchgehende Öffnungen 69,
die zur Selbstzentrierung des Laufradelements beitragen, wie nachstehend
beschrieben. Angrenzend an das Laufradelement 20 ist ein
außenliegendes
Auskleidungselement 24 montiert, das so ausgeführt ist,
daß es
vom Rücksprung 25 des außenliegenden
Abdeckungs- oder Gehäuseelements 28 aufgenommen
wird. Das außenliegende
Abdeckungselement 28 ist durch Schraubenelemente 29 am
innenliegenden Abdeckungselement 14 befestigt, um einen
die Auskleidungselemente 18 und 24 enthaltenden
Pumpenhohlraum zu definieren. Um die Welle 12 in einer
seitlichen Position zu halten, müssen
genügend
Lager vorhanden sein, um auf die Welle einwirkende vorübergehende
seitliche und axiale Belastungen aufzufangen. Es sind verschiedene
Konfigurationen akzeptabel, um diesen Zweck zu erfüllen. Das
heißt,
die Lager können
außerhalb
liegen, wobei sich die Welle in die Pumpeneinheit und das gepumpte
Fluid hineinerstreckt. Alternativ entspricht es dem Schutzbereich
der vorliegenden Erfindung, ein oder mehrere Lager im Innern der
Einheit mit dem gepumpten Fluid vorzusehen. Herkömmlicherweise handelt es sich
bei einem Lager um ein Kugellager, das axiale Beanspruchungen aufnehmen
kann. Wenn es sich bei den Lagern um einfache Gleitlager handelt,
muß ein Drucklager
vorgesehen werden.
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Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist in den 2–9 und 13 dargestellt.
Wenn in einer einstufigen Turbinenpumpeneinheit eine Doppelströmungskonfiguration
erwünscht ist,
beinhaltet das außenliegende
Abdeckungs- oder Gehäuseelement 28 eine
Saugeinlaßöffnung 32 und eine
Austragsauslaßöffnung 33,
wie in 2 gezeigt. Die 3–5 zeigen
die Fluidströmung
in die Einlaßöffnung 32 und
durch das außenliegende
Abdeckungselement 28. Das Fluid tritt, genauer gesagt,
in die Einlaßöffnung 32 ein
und wird durch den außenliegenden
Hohlraumkanal 34 geleitet, wobei das Fluid den Doppelsaugeinlaßöffnungen 36 und 37 der Auskleidungselemente 18 und 24 und
den an den Auskleidungselementen 18 und 24 befindlichen
außenliegenden
durchgehenden Auslaßöffnungen 40 und 41,
wie in den 9–10 und 13–14 gezeigt,
zugeleitet wird, um schließlich
durch die Austragsauslaßöffnung 33 auszutreten.
Die 4 und 5 sind Schnittansichten des
außenliegenden
Abdeckungs- oder
Gehäuseelements 28 entlang der
Linie 4-4 und der Linie 5-5 der 3 und zeigen die
Positionen der Öffnung 32 und
des Hohlraumkanals 34, die mit den Einlaßöffnungen 36, 37 an
den Auskleidungselementen 18 und 24 zusammenwirken,
um das Fluid aufzunehmen und das Fluid dem Laufradelement 20 zuzuleiten
und es anschließend durch
die Auslaßöffnungen 40, 41 zu
leiten.
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Wie
in den 6–8 und 13–14 dargestellt,
beinhaltet das innenliegende Gehäuseelement 14 auch
einen innenliegenden Hohlraumkanal 71, der mit den Auslaßöffnungen 40 und 41 in
den Auskleidungselementen 18 und 24 in Verbindung steht.
Das innenliegende Auskleidungselement 18 ist so konstruiert
und vorgesehen, daß es
innerhalb des Rücksprungs 27 des
innenliegenden Gehäuseelements 14 aufgenommen
wird. Das gepumpte Fluid wird durch die Auslaßöffnungen 40 und 41 geleitet. Wenn
das Fluid durch die Auskleidungskanäle von 36 bis 41 und
von 37 bis 40 strömt, baut sich Druck auf, wie
in 15 dargestellt. Dies sorgt für gleiche und entgegengesetzte
Drücke
am drehbaren Laufradelement. Somit hat jedes Auskleidungselement zwei
Kanäle 36 bis 41 und 37 bis 46,
die spiegelbildlich um eine Achse senkrecht zur Drehungsachse des
Laufradelements (z.B. die Y-Achse, wie aus den 9 und 13 ersichtlich)
und getrennt voneinander vorgesehen sind. Diese Kanäle wirken
mit den Saug- und Austragsöffnungen
in den innenliegenden und außenliegenden
Gehäuseelementen
zusammen.
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Wie
in den 9 und 13 gezeigt, hat das Auskleidungselement
allgemein ringförmige
Seitenwandoberflächen 24a bzw. 18a,
die vorzugsweise mehrere rampenförmig
ausgebildete Rücksprünge 50 beinhalten,
die daran in einem im wesentlichen symmetrischen und ausgeglichenen
Muster ausgebildet sind, wobei jeder der Rücksprünge 50 eine Vorderkante 51 und
eine Hinterkante 52 hat. Diese rampenförmig ausgebildeten Rücksprünge 50 stellen zwischen
dem drehbaren Laufradelement und den Auskleidungselementwandoberflächen einen
druckbeaufschlagten Fluidfilm bereit, der als eine Fluidsperre dient,
um einen Verschleiß am
Auskleidungselement und am Laufradelement 20 zu verhindern.
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Somit
erzeugt die Fluidströmung
durch die einstufige Laufradpumpe einen gleichen und entgegengesetzten
axialen und radialen Druck am drehbaren Laufradelement, wodurch
bewirkt wird, daß sich das
Laufradelement zwischen den innenliegenden und außenliegenden
Auskleidungselementen selbst zentrieren kann und daß entgegengesetzt
wirkende Dauerzustandshydraulikkräfte am Laufradelement, und
anschließend
an der Pumpenwelle, aufgehoben werden.
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In 15 ist
die Strömung
des gepumpten Fluids durch die innenliegenden und außenliegenden Auskleidungselemente 18 und 24 zum
drehbaren Laufradelement 20 dargestellt, um die sich ergebende
Größenordnung
und Richtung der Drücke
am drehbaren Laufradelement zu verdeutlichen. Wie sich eindeutig
zeigt, nehmen die Größenordnung
und die Richtung der Drücke 50 am
Laufradelement 20, die sich aufgrund der Fluidströmung vom
Einlaß 37 zum
Austrag oder Auslaß 40 der
Doppel- bzw. Zweikanalkonfiguration innerhalb des innenliegenden Auskleidungselements 18 ergeben,
vom Einlaß 37 zum
Austrag oder Auslaß 40 hin
zu. Gleichermaßen nehmen
die Drücke 50 am
Laufradelement 20, die sich aufgrund der Fluidströmung vom
Einlaß 36 zum Auslaß 41 ergeben,
vom Einlaß zum
Auslaß hin
zu. Die sich ergebenden Belastungsvektoren 52 liegen 180
Grad voneinander entfernt. Demzufolge erzeugt die Fluidströmung durch
die innenliegenden und außenliegenden
Auskleidungselemente zum Laufradelement hin einen gleichen und entgegengesetzten Druck
am drehbaren Laufradelement, so daß sich das Laufradelement zwischen
den Auskleidungselementen selbst zentrieren kann und die entgegengesetzten Dauerzustandshydraulikkräfte am Laufradelement 20,
und schließlich
an der Pumpenwelle 12, aufgehoben werden. Durch diese Konstruktion
wird eine Wellenablenkung ausgeschaltet, und es können innerhalb
der Pumpeneinheit Wellenlagerkonstruktionen mit geringerer Leistung
verwendet werden.
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In 16 ist
die Strömung
des gepumpten Fluids durch die innenliegenden und außenliegenden Auskleidungselemente 18 und 24 zum
drehbaren Laufradelement 20 hin dargestellt, um die sich
ergebende Größenordnung
und Richtung der Drücke
am drehbaren Laufradelement zu verdeutlichen, wenn in einer Pumpeneinheit
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung mehr als zwei Kanäle verwendet werden. Wie eindeutig
erkennbar, nehmen die Größenordnung
und die Richtung der Drücke 50, die
sich aufgrund der Fluidströmung
vom Einlaß 37 zum
Auslaß 40 einer
Dreikanalkonfiguration innerhalb des innenliegenden Auskleidungselements 18 ergeben,
vom Einlaß 37 zum
Austrag 40 hin zu. Gleichermaßen nehmen die Drücke 50 am
Laufradelement 20, die sich aufgrund der Fluidströmung von den
jeweiligen Einlässen 36, 37 und 56 zu
den jeweiligen Auslässen 41, 40 und 61 ergeben,
vom Einlaß zum
Auslaß hin
zu. Die sich ergebenden Belastungsvektoren 52 liegen 120
Grad voneinander entfernt. Demzufolge erzeugt die Fluidströmung durch
die innenliegenden und außenliegenden
Auskleidungselemente zum Laufradelement hin einen gleichmäßigen, nach
innen gerichteten Druck am drehbaren Laufradelement, wodurch bewirkt
wird, daß sich
das Laufradelement zwischen den Auskleidungselementen selbst zentrieren
kann und daß die
entgegengesetzten Dauerzustandshydraulikkräfte am Laufradelement 20,
und schließlich
an der Welle 12, aufgehoben werden. Es ist somit für die Funktionsweise
gemäß der vorliegenden
Erfindung von Bedeutung, daß die
sich ergebenden Belastungsvektoren am Laufradelement gleichmäßig verteilt
sein müssen,
um die Dauerzustandshydraulikkräfte
am Laufradelement aufzuheben.
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Wie
aus 17 ersichtlich, hat die vorliegende Erfindung
einen solchen Schutzbereich, daß eine mehrstufige
Turbinenlaufradpumpeneinheit als eine weitere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dargestellt ist. In 17 beinhaltet
die Pumpeneinheit ein drehbares Wellenelement 12, das von
einer (nicht dargestellten) Antriebsquelle, wie beispielsweise einem
Elektro-, Benzin-, Dampf- oder Fluidmotor, angetrieben wird. Die
Welle 12 erstreckt sich durch das innenliegende Abdeckungs-
oder Gehäuseelement 14 und
die die Welle umgebende zugeordnete Dichtungseinheit 16,
so daß sich
die Welle im Verhältnis
zum innenliegenden Gehäuseelement 14 drehen
kann. Ein erstes innenliegendes Auskleidungselement 18 ist
so konstruiert und vorgesehen, daß es vom Rücksprung 27 im Gehäuseelement 14 aufgenommen
wird und durch das Stiftelement 19 mit dem Gehäuseelement 14 verkeilt
ist. Das Stiftelement richtet das innenliegende Auskleidungselement 18 im
Verhältnis
zum innenliegenden Gehäuseelement 14 aus,
um die Einlässe 36 und 37 zu
den inneren und äußeren Gehäuseelementkanälen 34 und 71 hin auszurichten
und somit dazu beizutragen, den gleichen und entgegengesetzten Druck
am drehbaren Laufradelement bereitzustellen, wie nachstehend beschrieben.
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Ein
erstes Laufradelement 20 ist, um dadurch in Drehung versetzt
zu werden, auf der Welle angrenzend an das innenliegende Auskleidungselement 18 montiert.
Das Laufradelement 20 beinhaltet einen Nabenabschnitt 21 (1 und 12),
der ausreicht, um die Antriebskontaktdrücke innerhalb akzeptabler Beanspruchungsgrenzen
aufzunehmen, sowie Umfangsschaufeln 22. Angrenzend an das Laufradelement 20 ist
ein Auskleidungselement 64 montiert, das mit einem anderen
Auskleidungselement 68 angrenzend an ein zweites Laufradelement 20 verkeilt
ist. Die Einlässe
des zweiten Auskleidungssatzes sind in ihren Winkeln zu den Auslässen der
vorangegangenen Auskleidungen im Strömungsweg hin ausgerichtet.
Die Auskleidungselemente 64 und 68 werden innerhalb
der Einheit von einem ringförmigen
Abstandselement 70 zurückgehalten.
Angrenzend an das zweite Laufradelement 20 ist ein außenliegendes
Auskleidungselement 24 montiert, das so ausgeführt ist,
daß es
vom Rücksprung 25 des
außenliegenden
Abdeckungs- oder Gehäuseelements 28 aufgenommen
wird. Das Abstandselement 70 und das außenliegende Gehäuseelement 28 sind
durch Schraubenelemente 29 am innenliegenden Gehäuseelement 14 befestigt.
Demzufolge stellt 17 eine mehrstufige Turbinenpumpeneinheit
dar, die mehrere Pumpenstufen beinhalten kann.
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Im
Rahmen der vorliegenden Erfindung befinden sich die Hohlraumkanäle 34 und 71 an
der Oberfläche
der Auskleidungselemente oder angrenzend daran. Es fällt jedoch
unter den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung, daß die Hohlraumkanäle sich
innerhalb der Auskleidungselemente oder an einer Stelle in der Nähe der äußeren Oberflächen der Auskleidungselemente
oder angrenzend daran befinden können.
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Die
mehrstufige Pumpeneinheit (17) in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung ermöglicht eine leichte Montage,
erfordert weniger Teile und stellt sicher, daß das Laufradelement im Verhältnis zu
den Auskleidungselementen stets zentriert ist.