DE8032886U1

DE8032886U1 - Schaufelblatt fuer verdraengungs-, geblaese-, pumpen- und aehnliche anlagen

Info

Publication number: DE8032886U1
Application number: DE19808032886U
Authority: DE
Original assignee: ARNOLD KLAUS-GEORG 8891 TANDERN DE
Current assignee: ARNOLD KLAUS-GEORG 8891 TANDERN DE
Priority date: 1980-12-11
Filing date: 1980-12-11
Publication date: 1981-08-06

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schaufelblatt für Verdrängungs- oder Druckschrauben von Kompressoren-, Gebläse-, Pumpen- und ähnlichen Anlagen. (Schiffsschrauben u.Propeller)

Solche Schaufelblätter sind an isch bekannt. Damit das Medium auch sicher in die Verdrängungs- oder Druckschraube der jeweiligen Anlage eintreten kann, ist es erforderlich, daß der Schaufelblattdurchmesser d^ größer als der Kanal- bzw. Düsendurchmesser "d" ist. Dies führt jedoch dazu, daß sich am Schaufelfuß und am Schaufelkopf Randwirbel bilden, wie dies in der Fig.3 schematisch gezeigt ist. Durch diese sogenannten Spaltverluste kommt es zu einer Beeinflussung des Wirkungsgrades, was sich vorwiegend in Energieverlusten bemerkbar macht. Nun sind bei den oben genannten Anlagen die Durchflußgeschwindigkeiten und die Durchflußmengen von wesentlicher Bedeutung, deren Reibungs- und Erweiterungsverluste den Nutzwert und den Wirkungsgrad bestimmen. Insbesondere bei Kreiselpumpen sind die Er_r 'Weiterungsverluste relativ hoch und nicht zu vermeiden.

Hier setzt die Erfindung ein und ihr liegt die Aufgabe zugrunde, bei Verdrängungs- und Druckschrauben von eingangs genannten Anlagen den Wirkungsgrad zu erhöhen und ihre Minimierung zu erlauben.

Diese Aufgabe wird in überraschender Weise durch die in den Ansprüchen niedergelegten Maßnahmen gelöst, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen in ihren. Merkmalen angegeben sind. In der nachfolgenden Beschreibung sind Ausführungsbeispiele erläutert und in der Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig.l einen Querschnitt durch ein Gehäuse mit

Schaufelrad in schematischer Darstellung,

Fig.2 ein Ausführungsbeispiel der Profilierung eines Schaufelblattes,

Fig.3 eine Schemaskizze der erzeugten Randwirbel
bisher bekannter Anordnungen,

Fig.k ein Ausführungsbeispiel einer spiralförmigen
Profilierung in schematischer Darstellung,

Fig.5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer

Profilierung in schematischer Darstellung.

Von der Gesetzmäßigkeit auseshend, daß die bei den eingangs
genannten Anlagen auftretenden Ablösungsverluste der Mediumströmung um so größer ist bzw. wird, als sich der Abflußströmung skanal erweitert, -was insbesondere bei Kreiselpumpen
der Fall ist,- beruht der allgemeine Erfindungsgedanke der hier
aufgezeigten Maßnahmen darauf, daß durch eine Oberflächenvergrößerung der Schraubenblätter, ohne hierbei die Schaufeldurch- | messer zu ändern, mittels aufgesetzter oder aufsetzbarer Profile i: sowohl die Randwirbel- und Spaltverluste als auch die Er- f

Weiterungsverluste weitgehend eliminiert werden, ja sogar durch £ die Erweiterung des Abflußkanals eine Geschwindigkeitserhöhung β

des Mediums erzielt wird. Ij

f Dies wird nach den erfindungsgemäßen Vorschlägen dadurch er- ^

reicht, daß das Schaufelblatt 10 gegenüber dem Durchmesser d |

des Anströmdüsenkanals 13 einen größeren Innendurchmesserwert d.. |

aufweist und die Blattoberf.läche durch eine zuzätzliche Profi- t

lierung 11 vergrößert wird, wobei die Prodilhöhe h mindestens {|

so groß ist, wie die Differenz der beiden Durchmesser d - d. f

Durch diese Maßnahme werden nun nicht nur die in der Fig.3 ge- ^

zeigten üblichen Randwirbel beseitigt, sondern die Strömung in f

Druck und Geschwindigkeit erhöht, so daß auch die Erweiterungs- ;; Verluste eliminiert werden.

Für die Form der Profilierung und ihre Anordnung am Schaufelblatt gibt es eine Reihe von Möglichkeiten, die sich nach den
jeweiligen Gegebenheiten und Anlagentypen richten, das heißt,

entsprechend dem verwendetene Medium, der geforderten Leistung und dem Anlagetyp wird die entsprechende Profilierung 11 gewählt. Bei flüssigem Medium erweist sich eine radial zur Drehachse oder nach einer "e-Funktion" l6 verlaufende Profilierung 11 als vorteilhaft und bei gasförmigen Medien eine solche die spiralförmig 15 aber auch radial ausgebildet ist.

I Die einzelnen Profile 11 können nun am Schaufelblatt 10 ange-

§ gössen sein. Dies wird bei serienmäßigen Anlagen vorwiegend ge ll wählt werden. Bei Versuchs- und Prüfanlagen oder Mehrzweckge-

II raten kann es jedoch vorteilhaft ,sein, wenn verschiedene Pro-

}| filierungsformen auswechselbar angeordnet werden können. Hierzu §} sind vorgefertigte Einzelelemente vorgesehen, die aufgeschraubt, angelötet oder aufgeklebt werden. Von der Montage her günstiger erscheint allerdings nicht die Auswechselbarkeit der Profilierung,

fj sondern die Auswechselbarkeit des mit einer bestimmten Profilierung

\| versehenen Schraubenrades, allerdings ist in diesem Falle die

|5j Lagerhaltung aufwendiger.· Hier erweist sich eine angegossene oder

I angeschweißte Profilierung 11 als ausreichend und zweckmäßig.

[v Diese vorbeschriebenen Maßnahmen erlauben aber auch eine nach-

f| trägliche Umrüstung von Anlagen mit Schraubenblätter nach der

£ Erfindung. Als Werkstoff für die Profilierungen kommen metallische

S Legierungen, Kunststoffe oder Keramik in Frage.

$ Durch die vorbeschriebenen Maßnahmen ist es nun möglich, Anlagen if der eingangs genannten Arten im Wirkungsgrad zu erhöhen, in den Baumaßen zu minimieren und dadurch Material und Gewicht einzusparen, was besonders im Flugzeugbau wesentlich ist.

Bemerkung:

In anderer Weise oder Form würde eine Bremsung entstehen also ein schlechterer Wirkungsgrad eintreten (z.B.bei Schiffsantriebe)

Claims

III · I · · 'Schaufelblatt für Verdrängungs- oder Druckschrauben /Ansprüche

1. Schaufelblatt für Verdrängungs- oder Druckschrauben von Kompressoren-, Gebläse-, Pumpen- und ähnlichen Anlagen, dadurch gekennzeichnet, daß das Schrauben- oder Schaufelblatt (10) in an sich bekannter Weise einen gegenüber dem Düsendurchmesser (d) größeren Innendurchmesser (d-) aufweist und zusätzlich mit einer Profilierung (11) versehen ist, deren Höhe (h) mindestens der Differenz der Durchmesser (d -d) entspricht.

2. Schaufelblatt nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chnet, daß die zusätzliche Profilierung (11) radial zur Drehachse (12) verlaufend ausgebildet ist.

3. Schaufelblatt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Profilierung (11) zur Drehachse (12) spiralförmig (15) verlaufend ausgebildet ist.

4. Schaufelblatt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Profilierung (11) zur Drehachse (12) vom Innenradius zum Außenradius nach einer "e-Funktion" (l6) verlaufend ausgebildet ist.

-Ö-

5. Schaufelblatt nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch g e kennz ei chne t_a daß die Profilierung (11) am Schaufelblatt (10) angegossen ist.

6. Schaufelblatt nach den Ansprüchen 1 bis k, dadurch g e kennz ei chne t, daß die Profilierung (ll) in vorgefertigten metallischen Einzelelementen wahlweise am Schaufelblatt (10) aufgeklebt, argelötet oder angeschweißt ist.

7. Schaufelblatt nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch g ekennz ei chne t, daß die Profilierung (11) aus metallischen Legierungen, Kunststoff oder Keramikwerkstoff besteht.