DE720286C - Umlaufpumpe mit Seitenkanal und zwei oder mehr Laufraedern auf einer Welle - Google Patents

Description

• Umlaufpumpe mit Seitenkanal und zwei oder mehr Laufrädern auf einer Welle Bei den bekannten Umlaufpumpen mit Seitenkanal, auch Wasserringpumpen genannt, wird das Laufrad nach beiden Seiten hin offen mit radial gestellten Schaufeln ausgeführt, so daß @es als Schaufelstern angesprochen werden kann, der außen noch einen Kranzring tragen kann. Ein Seitenlmnal wird auf einer oder auch auf beiden Seiten des Laufrades angeordnet und wenn die Laufradschaufeln nach innen gegen die Nabe zu über die Seitenkanalbreite hineingehen, um die Pumpe selbstansaugend zu machen; so entsteht die Drucksteigerung zum Teil durch eine Flüssigkeitskolbenbewegung in den Laufradzellen. Der größte Teil der zur Förderung dienenden Drucksteigerung' -wird aber durch die bekannte kreisende Nebenbewegung des Fördermittels zwischen Laufrad und Seitenkanal hervorgerufen, die zusammen mit der Umlaufbewegung des Fördermittels eine schraubenförmige Strömung in dem aus Seitenkanal und. Laufrad gebildeten Arbeitsraum vom Eintritt bis zum Austritt- ergibt.
• Die Drucksteigerung verläuft bei diesen Umlaufpumpen mit- Seitenkanal, nicht,. wie bei den normalen -Kreiselpumpen, drehsymmetrisch, d. h. die Drücke sind längs des Umfangs eines konzentrisch zur Pumpenachse, liegenden . Kreises nicht gleich groß, aürh nicht für den Mittelwert des Druckes zwischen je zwei Schaufeln, sondern die Drücke nehmen längs der Umfangserstreckung des Seitenkanals vom Eintritt bis zum Austritt stetig zu. Sie ergeben deshalb nicht eine in Wellenmitte fallende axiale Belastung, sändern :eine außermittig liegende Gesamtaxialkraft. Bei den gekennzeichneten offenen Laufrädern mit einem oder zwei Seitenkanälen -wird diese außermittig liegende axiale Belastung vom Pumpengehäuse aufgenommen. Auf das Laufrad selbst wird dabei keine nennenswerte Axialkraft ausgeübt.
• Bei neueren Ausführungen wird nun aber vielfach das Laufrad nicht mehr nach beiden Seiten offen ausgeführt, sondern -es erhält einen Boden, das -st eine geschlossene Scheibe von der ungefähren Größe des äußeren Schaufelkranzdurchmessers. Es wird dies deshalb gemacht, um dem Meridianquerschinitt des durch Laufrad und Seitenkanal gebildeten Arbeitsraumes, in dem das Fördermittel. in den schraubenförmigen Windungen fließt, eine günstigere Form mit geringeren Strörmungsverlusben zu geben. Fig. i zeigt beispielsweise für Laufrad und Seitenkanal eine solche -Bauart, bei Z.er nicht nur der Seitenkanal, sondern auch der Schaufelkranz des Laufrades im Achsenschnitt dinen halbkreisförmigen Querschnitt besitzen. Dieser geschlossene Arbeitsraumquerschnitt kann statt lc#reisförniig auch ellipsen.äh.nlich oder als Polygon mit abgerundeten Ecken gestaltet sein. Die aus der Drucksteigerung längs der Umfangserstreckung von Seitenkanal und Laufrad vom Eintritt his zum Austritt entstehende gesamte axiale außermittig nie, greifende Liraft belastet nun bei diesen Pum: pen nicht nur das Gehäuse sondern auch das Laufrad, und zwar in sehr unerwünschter `'leise durch ein in einer Achsenebene liegendes Kräftemoment, das die Laufradebene schräg gegen die Lagerachse drückt. Die Spalte zwischen Schaufelkranz und Pumpengehäuse stellen sich dann längs ihres Umfangs verschieden weit ein und können, wenn ein :einseitiges Schleifen des Laufrades am Gehäuse vermieden werden soll, nicht genüe#end klein gehalten werden. Der Wi@-kungsgrad der Pumpe leidet darunter erheblich, und außerdem ist die Wellendurchbiegung für die Lager und für die Abdichtung an der Welle schädlich.
• Bei solchen Umlaufpumpen mit Seitenkanal, bei denen mehrere derartige Laufräder mit Laufradboden auf einer Welle so angeordnet sind, daß bei mindestens zwei aufeinander folgenden Rädern der Laufradboden nach der gleichen Richtung der Welle hin liegt, lassen sich nach dem Erfindungsgedaixken die außermittig liegenden Axialkräfte dieser Laufräder dadurch zu einer gesamten Axialkraft zusammensetzen, die durch die Achse der Laufradwelle hindurchgeht oder ihr doch möglichst nahe liegt, daß die durch die Mitte zwischen Ein- und Austritt bzw. durch die Mitte der Unterbrechungsstielledes Seitenkanals jedes Laufradkranzes gelegten Halbmesser entsprechend gegeneinander verdreht sind, und zwar bei zwei Laufrädern um 18o' und bei drei Laufrädern um 12o°. Bei einer noch größeren geraden oder ungeraden Zahl von Laufrädern kann der Ausgleich immer für je zwei bzw. drei Laufräder erreicht werden. Damit sich diese Axialkräfte innerhalb, der Laufräder ausgIeichen und sie die Laufradwelle nicht belasten, müssen die Laufräder untereinander starr verbunden sein.
• Die Fig. i und 2 zeigen eine beispielsweise Ausführungsform eitler solchen mehrrädizgen Umlaufpumpe, und zwar mit zwei Laufrädern. Dabei ist Fig. i ein Achsenschnitt durch die Pumpe und Fig. 2 die Ansicht des linken Seitenkanals in der Pfeilrichtung gesehen. ai und a2 sind. die Laufräder mit den Schaufeln bl und b2. Mit dl und d2 sind die dazugehörigen Seitenkanäle bezeichnet, wobei z-4 d1 die Ein- und Austrittsöffnungen cl und fl (Fig. 2) gehören, zwischen denen der Unterbrecher liegt. Der durch die Mitte dieses Unterbrechers hindurchgehende Halbmesser ä-Iz ist gegenüber dem entsprechenden Halbmesser h-i des Seitenkanals d. um i8o° verdreht. Die Ein- und Austrittsöffnungen e. und f2 dieses Seitenkanals d2 sind in fig. 2 strichpunktiert eingetragen.
• Wie in Fig. i dargestellt ist, sind die beiden Laufräder a1 und a. starr miteinander verbunden, z. B. durch Bolzen k miteinander verschraubt. Bei entsprechender Gestaltung lassen sie sich auch aus einem Stück anfertigen. Sind drei Laufräder mit nach der gleichen Richtung hin liegenden Laufraddböden vorhanden, so können sie in ähnlicher Weise miteinander verschraubt oder aus einem Stück angefertigt werden. Die Halbmesser durch die Mitte der Unterbrechungsstelle von jedem der drei Seitenkanäle sind dabei, wie oben schon erwähnt, um i 2ö gegeneinander zu verdrehen. Bei vier solcher Laufräder können je zwei in dieser Weise zusammengebaut werden, und es läßt sich dann, wenn erforderlich, zwischen ihnen ein Lager anbringen.
• Durch die Erfindung werden die obenerwähnten Nachteile vermieden, der Wirkungsgrad wird besser und die Lagerung der Welle sowie deren Abdichtung sind betriebssicherer.
• Es ist dabei gleichgültig, ob die Laufräder neben- oder hintereinander durchflossen werden. .
• Die Erfindung kann bei den beschriebenen Umlaufpumpen auch dann verwendet werden. wenn mit ihnen statt Flüssigkeiten Gase oder Dämpfe gefördert werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Umlaufpumpe mit Seitenkanal für Flüssigkeiten, Gase oder Dämpfe, bei der auf einer Welle zwei oder mehr Laufräder angeordnet sind, deren Schaufelkranz auf einer Seite durch einen Laufradboden abgeschlossen ist, der bei mindestens zwei der Räder nach der gleichen Richtung der Pumpenwelle hin liegt. dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Mitte zwischen Saug- und Druckschlitz durchgelegten Halbmesser bei den verschiedenen Seitenkanälen gegeneinander so weit verdreht sind, daß sich die in Achsenebenen liegenden Kräftemomente der Laufräder gegenseitig aufheben.