DE966950C

DE966950C - Kreiselmaschine zur Foerderung von Fluessigkeiten oder Gasen

Info

Publication number: DE966950C
Application number: DES7835D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Ernst Baumann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1943-02-18
Filing date: 1943-02-18
Publication date: 1957-09-19

Description

Kreiselmaschine zur Förderung von Flüssigkeiten oder Gasen Besonders günstige Förderverhältnisse ergeben sich bei Kreiselmaschinen zur Förderung von Flüssigkeiten oder Gasen mit einem Schaufelrad und einem seitlichen Ringkanal, in dem das zu fördernde Mittel voni der Saugseite nach der Druckseite in Umfangsrichtung strömt, dabei mehrfach in das Laufrad eintritt und aus ihm in den Ringkanal zurücktritt. Durch die überlagerung einer Bewegung des Fördermittels um die Ringachse über die Strömung in Umfangsrichtung und. das damit verbundene mehrfache Übertreten aus dem Ringkanal in das Laufrad, und umgekehrt, wird eine wesentlich größere Förderhöhe erzielt, als es mit den üblichen umlaufenden Kreiselmaschinen möglich war. Bei den bisherigen Bauformen solcher Ringpumpen stellt das Schaufelrad eine Scheibe verhältnismäßig großer Masse dar, in die in der Nähe des Umfanges Schaufeln mit einer strömungstechnisch günstigen seitlichen Begrenzung des Schaufelträgers eingesetzt sind. Bei dem Aufbau solcher Maschinen sind alle Gesichtspunkte zu beachten, die man auch sonst bei Maschinen mit schweren Scheiben zu berücksichtigen hat.
Nach der Erfindung kann für Kreiselmaschinen zur Förderung von Flüssigkeiten oder Gasen, insbesondere für trockene Gaspumpen mit einem durch gekrümmte, feststehende Gehäusewandteile mit an der Stoßstelle gleicher Krümmung gebildeten Ringkanal, in dem das zu fördernde Mittel von der Saugseite nach der Druckseite strömt, dadurch eine wesentliche Verbesserung erreicht werden, daß das zu fördernde Mittel wiederholt in das Laufrad eintritt und aus ihm in einem einfachen schraubenförmigen Kreislauf in den Riligkanal zurückströmt, wobei das Laufrad ein Flügelrad ist, dessen Flügelform der seitlichen Kanalbegrenzung angepaßt ist.
Abgesehen davon, daß man bei der neuen Bauform ein sehr leichtes Schaufelrad, also ein Rad sehr geringer Masse, erhält, liegt der wesentliche Unterschied gege-nüber der bisherigen Bauforrn darin, daß die zweite Begrenzung des Ringkanals nicht im Läufer der Kreiselmaschine liegt, sondern durch das Gehäuse selbst gebildet wird.
Die Erfindung sei an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert, das in Fig. i in einem Achsschnitt durch eine Maschine, in Fig. 2 in einer Aufsicht auf den Ringkanal, in Fig. 3 in einer Ansicht des Schaufelrades und in Fig. 4 in einer Aufsicht auf das Schaufelrad dargestellt ist.
Das Gehäuse der Maschine wird durch zwei SchaJen i und ?- gebildet, die beispielsweise über Flansche3 Verbunden sein können. An der Stoßstelle4 weisen. die Cichäuseschalen, die im Ausführungsbeispiel hälbkreisförmigen Querschnitt besitzen, die gleiche Krümmung auf. Es findet also an der Stoßstelle ein stetiger Übergang der Begrenzungsflächen statt. Naturgemäß ist die Erfindung nicht an eine kreisförmige Gestaltung des Ringkanals gebunden, sondern es können auch andere strömungstechnisch günstige Querschnittsformen verwendet werden. Das Laufrad5 trägt an einer Nabe 6 einzelne Flügel 7, deren seitliche Begrenzung 8 der Form der Gehäuseschale 2, angepaßt ist. Die Nabe 6 ist an ihrem äußeren Umfang 9 so gestaltet, daß sie der Form des Ringkanals angeglichen ist. Es findet also, auch bei dem Übertritt des Arbeitsmittels kein Stoß statt, sondern der ganze Ringkanal weist eine glatte, strömungstechnisch günstige Begrenzung auf. Das Arbeitsmittel tritt durch die der Achse der Maschine zunächst liegende öffnung io in den king-kanal ein und wird schraubenförmig um die Ringachse fortschreitend nach der Auslaßöffnung i i geführt. 1:2 ist der sogenannte Unterbrecher, d. h. der Gehäuseteil, der frei vom Ringkanal ist und dazu dient, Einlafl6ffnung und Auslaßöffnung voneinander zu trennen.
Neben der sehr günstigen Form des Ringkanals seien noch folgende Vorteile der neuen Anordnung hervorgehoben. Die umlaufenden Massen sind außerordentlich gering; infolgedessen sind die entstehenden Fliehkräfte klein und damit die Beanspruchungen innerhalb des Rades gering. Die Maschine läßt sich leicht auf- und abbauen, da lediglich der Gehäusedeckel i abgezogen zu werden braucht. Da man mit sehr leichtem Gehäuse auskommt, ist ein unmittelbares Anflanschen an die Antriebsmaschine 13 möglich. Große Achsschübe, wie sie bei Scheiben auftreten und die einen besonderen Ausgleich erfordern, fallen fort. Soweit Achsschübe überhaupt auftreten können, beschränken diese sich auf die Nabe. Hier läßt sich aber durch entsprechende Labyrinthe ein Schubausgleich erzielen.
Baut man in der dargestellten Weise die Kreiselmasch,ine mit einem Elektromotor zusammen, so wirdeine sehr starke Kühlung des Motors möglich. Man kann nämlich in der Dichtung 14 einen gewissen, hinreichend großenSpalt zulassen und dann die durch die Dichtung durchtretende Luft durch den Motor führen, um ihn zu kühlen. Diese kräftige Kühlung ermöglicht aber eine bessere Ausnutzung des Motors und damit die Wahl einer kleineren Bauform. Eine besondere Dichtung an der Durchführungsstellie der Welle durch das Gehäuse entfällt damit.
Sollte es wünscheriswert sein, die Flügel des Rades gegeneinander zu verspannen, ähnlich wie es z. B. bei Dampfturbinen der Fall ist, so ergibt sieh eine sehr günstige Möglichkeit hierfür, wenn man die Spanndrähte 15 in die Wirbelkernzone legt. In dieser Zone ist nur eine praktisch vernachlassig bare Strömung vorhanden, so daß also hier angebrachte Verspannungsdrähte die Strömungsverhältnisse nicht merklich beeinflussen können.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Kreiselmaschine zur Förderung von Flüssigkeiten oder Gasen, insbesondere trockene Gaspumpe mit einem durch gekrümmte, feststehende Gehäusewandteile mit an der Stoßstelle gleicher Krümmung gebildeten Ringkanal, in dem das zu fördernde Mittel von der Saugseite nach der Druckseite strömt, dadurch gekennzeichnet, daß das zu fördernde Mittel wiederholt in das- Lauf rad eintritt und aus ihm in einem einfachen schraubenförmigen Kreislauf in den kingkanal zurückströmt, wobei das Laufrad ein Flügelrad ist, dessen Flügelform der seitlichen Kanalbegrenzung angepaßt ist. 2-. Maschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Nahe (6) des Flügelrades (5) am äußeren Umfang (bei 9) der Form des Ringkanals angeglichen ist. 3. Maschine nach Anspruch i oder :2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel des Rades in derWirbelkernzone gegeneinander verspannt sind. In. Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 5oi o46, 574 323, 581 8o8, 631 177, 709 440, 729 -153, österreichische Patentschrift Nr. iog o69; Zeitschrift des Vereins Deutscher Ingenieure, 1941, S. 765.