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Laufrad für Flüssigkeitsringpumpen Die Laufräder von Flüssigkeitsringpumpen
bestehen aus einer Anzahl von durch Schaufeln gebildeten Radzellen. Da die Schaufeln
üblicherweise nicht einfach radial ausgeführt werden, sondern nach bestimmten Strömungsvoraussetzungen
gekrümmt sind, sind für den Abguß der Räder verwickelte teuere Modelle notwendig.
Mit Rücksicht auf den Wirkungsgrad sollen die Schaufeln dünn sein. Außerdem sollen
sie eine möglichst glatte Oberfläche aufweisen. Wichtig ist ferner, daß die Schaufeldicke
möglichst über die ganze Schaufellänge gleich ist. Alle diese Forderungen sollen
im Gußstück verwirklicht sein. Die Schwierigkeiten sind deshalb besonders groß,
weil sich Schaufelflächen im Gußstück kaum nacharbeiten lassen.
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Die Laufräder sind großen Beanspruchungen mechanischer Art ausgesetzt
und unterliegen außerdem dem Einfluß der Korrosion, Kavitation und Erosion, je nach
der Art des Fördermittels bzw. der Betriebsflüssigkeit. Derartige -Pumpen werden
häufig in chemischen Betrieben, in Zuckerfabriken usw. zur Absaugung von Gasen verwendet.
Je
nach der Axt des Gases ist jeweils eine entsprechend neutrale Betriebsflüssigkeit
zu verwenden, die meistens eine Säure ist. Hiernach muß sich der Baustoff der Pumpenteile
richten,. die vorn der Säure bestrichen werden. Neben Stahlgußläufern werden solche
aus Bronze und legiertem Stahl verwendet. Der gegen eine große Anzahl verschiedener
Säuren am besten beständige Baustoff ist Chrom-Nickel-Stahl. Ein -gegossenes Laufrad
aus diesem Baustoff ist aber schwer herstellbar, denn die dünnen Wandstärken der
Schaufeln lassen sich schwer gießen. Außerdem liegt der Preis des Werkstoffes sehr
-hoch.
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Der bekannte Vorschlag, Stahlschaufeln in eine gußeiserne Nabe einzugießen,
ist für solche Fälle nicht brauchbar, weil zwar nicht die Schaufeln, wohl aber die
Nabe angegriffen würde: Die Möglichkeit der Verwendung von angriffsfesten Kunststoffen
wird schon seit .längerer Zeit erwogen, hat aber, abgesehen von Einzelfällen, noch
nicht zu allgemein brauchbaren Lösungen' geführt. Man hat daran gedacht, ein aus
Kunststoff bestehendes Miftelstück zu verwenden, das an seinem Umfang Kunststoffschaufeln
trägt, die- in Schlitze des Mittelstückes eingesetzt und mit diesem verschweißt
werden. Die Herstellung eines solchen Laufrades wird wahrscheinlich nicht ganz einfach
sein, vor allem bestehen Bedenken hinsichtlich der Festigkeit eines solchen Rades
bei den verhältnismäßig hohen Beanspruchungen.
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Um den eben erläuterten, zum Teil sehr unangenehmen Schwierigkeiten
abzuhelfen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen; vom gegossenen Laufrad für Flüssigkeitspumpen
abzugehen und es durch ein geschweißtes Laufrad zu ersetzen, und zwar in der Form,
daß der lediglich der Kraftübertragung dienende Teil gegenüber dem eigentlichen
Förderteil des Rades abgeschirmt wird. Man beschränkt also das hochwertige Material
auf die Teile des Laufrades, die bestimmungsgemäß mit der Förder- bzw. Betriebsflüssigkeit
in Berührung kommen. Das geschieht dadurch, daß die aus angriffsfestem Metall bestehenden
Schaufeln- mit einer ebenfalls aus angriffsfestem Metall[ bestehenden Hülse zu einem
Schutzkörper für die Nabe verschweißt sind. Diese Abdeckung der Nabe oder Welle
wird im allgemeinen durch eine weitere Abdeckung an den Stirnflächen der Nabe oder
.Welle ergänzt werden müssen, die der Einwirkung der angreifenden Flüssigkeit ausgesetzt
sind. Man, geht also dann so vor, dalß man zunächst aus dem hochwertigen Werkstoff
eine Hülse herstellt, auf diese die Schaufeln stumpf aufschweißt und dann diesen
eigentlichen Förderteil auf die Nabe oder Welle aufsetzt und mit dieser verschweißt,
worauf, wie gesagt, Deckbleche auf die Nabenenden aufgesetzt und aufgeschweißt werden.
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Die in Frage kommenden Pumpen haben üblicherweise beiderseitige Beaufschlagung.
Das zu fördernde Mittel tritt von beiden Kopfseiten in das Rad ein und verläßt es
entsprechend an den beiden Kopfseiten. Es hat sich dabei als zweckmäßig, ja notwendig
erwiesen, den Schaufelkanal nicht mit gleichem Querschnitt über die ganze Radbreite
durchzuführen, sondern ihn nach der Radmitte zu in seiner Höhe abnehmen zu lassen.
Beim gegossenen Laufrad geschieht das dadurch, daß man der Nabe eine im Querschnitt
doppelkegelartige Verdickung gibt. Bei Anwendung der Erfindung ergibt sich eine
andere Baumöglichkeit. Man kann dann nämlich auf die bereits erwähnte, die Nabe
umgebende Hülse verzichten. und stellt die Kanalverengung durch Zwischenbleche her,
wobei man Schaufeln und Zwischenbleche derart zusammenfügt, daß sie eine die Nabe
oder Welle umgebende Hülse bilden.
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Ein Ausführungsbeispiel hierfür ist in den Fig. i bis 6 dargestellt.
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Fig. i zeigt eine Einzelschaufel, Fig. 2 die Nabe, -Fig. 3 ein Zwischenblech,
'Fig. q. das geschweißte Rad im Schnitt, Fig. 5 eine Seitenansicht und Fig.6 einen
Schnitt durch. den Fuß der geschweißten Schaufeln.
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Die Schaufeln i werden entlang den Schweißkanten 8 mit der Nabe-2
verschweißt, wie es aus Fig. 6 ersichtlich ist. Ihr richtiger Abstand wird dabei
zweckmäßig in einer Vorrichtung festgelegt. Nachdem die" Schaufeln in dieser Weise
auf der Nabe befestigt sind, werden die entsprechend geformten Zwischenbleche 3
zwischengesetzt und e n 'tlan 9 den Schweißnähten g mit den Schaufeln verschweißt.
Jetzt bilden diese Zwischenbleche 3 zusammen mit den Schaufeln i eine Art Hülse,
welche die Nabe :z in deren voller Länge abdeckt. Um auch die Kopfflächen der Nabe
zu schützen, können Deckscheiben 7 aufgeschweißt werden, wie es Fig. q. zeigt.
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Es besteht jedoch auch noch eine aridere Ausführungsmöglichkeit. Man
kann nämlich zunächst die Schaufeln i mit den Zwischenblechen 3 in einer Vorrichtung
zu einer Einheit verschweißen, ohnedaß eine Verschweißung der einzelnen Schaufeln
i mit der Nabe 2 vorgenommen wird. Diese so durch Schweißen zusammengefügte Baueinheit
wird dann auf die Nabe 2 aufgeschoben und mit dieser verschweißt. Es entfällt also
die Schweißarbeit längs der einzelnen Schaufelfüße.
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Die Vorteile der neuen Bauform liegen auf der Hand. Zunächst ist wesentlich,
daß das hochwertige Material auf die Teile beschränkt ist, die dem Angriff ausgesetzt
sind, während für die übrigen Teile ein geringwertiger Baustoff verwendet werden
kann. Die Ersparnis an Baustoff und Kosten ist wesentlich. Mindestens so wichtig,
wenn nicht noch wichtiger, ist jedoch der Umstand, daß man jetzt aufs beste alle
übrigen, Forderungen erfüllen kann, nämlich verhältnismäßig dünne Schaufeln von
gleichbleibender Wandstärke und vor allem völlig glatte Oberflächen. Der Wirkungsgrad
einer solchen Pumpe wird infolgedessen wesentlich höher liegen als beim gegossenen
Laufrad mit seinen verhältnismäßig- rauhen Oberflächen. Günstig ist ferner, daß
infolge der ganz gleichmäßigen Baustoffverteilung Unwuchten, dienachträglich
ausgeglichen
werden müßten, nicht mehr vorhanden sind. Für viele Fälle wird es auch vorteilhaft
sein, daß das Gewicht der Pumpe gegenüber den gegossenen Bauformen wesentlich herabgesetzt
ist.