DES0027006MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 31. Januar 1952 Bekanntgemacht am 20. Oktober 1955

DEUTSCHES PATENTAMT

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 not\vendig. 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.

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 usAv. zur Absaugung von Gasen verwendet.

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Je nach der Art des Cases ist jeweils eine entsprechend neulrale Betriebsflüssigkeit zu verwenden, die meistens eine Säure ist. Hiernach muß sich der Baustoff der 1 'umpenteile richten, die von der Säure bestrichen werden. Neben Stahlgußläufern werden solche aus Bronze und legiertem Stahl verwendet. 1 )er gegen eine große Anzahl verschiedener Säuren am besten beständige Baustoff ist Chrom-Niekel-Stahl. Kin gegossenes Laufrad aus diesem ίο Baustoll' ist aber schwer herstellbar, denn die dünnen Wandstärken der Schaufeln lassen sich schwer gießen. Außerdem liegt der Preis des Werkstolles sehr hoch.

I )er 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 Kunststollen 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 Mittelstück zu verwenden, das an seinem Umfang KiuiststolTschaufcln trägt, die in Schlitze des M ittelslückes 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 3» hohen Beanspruchungen.

Um den eben erläuterten, zum Teil sehr unangenehmen Schwierigkeiten abzuhelfen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, vom gegossenen Laufrad für Flüssigkeitspunipen 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 angrilTsfestem Metall bestehenden Schaufeln mit einer ebenfalls aus angriffsfestem Metall bestehenden Hülse zu einem Sehutzkörper für die Nabe verschweißt sind. Diese Abdeckung der Nabe oder Welk· 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, daß 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.

Die in Krage kommenden Pumpen haben üblicherweise beiderseitige Beaufschlagung. Das Go 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 doppclkegelartige 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 Zwischcnbleche derart zusammenfügt, daß sie eine die Nabe oder Welle umgebende Hülse bilden.

Ein Ausführungsbeispiel hierfür ist in den Fig. 1 bis 6 dargestellt.

Fig. ι zeigt eine Einzelschaufcl, Fig. 2 die Nabe, Fig. 3 ein Zwischcnblech,
Fig. 4 das geschweißte Rad im Schnitt, Fig. 5 eine Seitenansicht und Fig. 6 einen Schnitt durch den Fuß der geschweißten Schaufeln.

Die Schaufeln 1 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 entlang den Schweißnähten 9 mit den Schaufeln verschweißt. Jetzt bilden diese Zwischcnbleche 3 zusammen mit den Schaufeln 1 eine Art PIülsc, welche die Nabe 2 in deren voller Länge abdeckt. Um auch die Kopfflächen der Nabe zu schützen, können Deckscheiben 7 aufgeschweißt werden, wie es Fig. 4 zeigt.

Es besteht jedoch auch noch eine andere Ausführungsmöglichkeit. Man kann nämlich zunächst die Schaufeln 1 mit den Zwischenblechen 3 in einer Vorrichtung zi: einer Einheit \^rerschweißen, ohne daß eine Verschweißung der einzelnen Schaufeln 1 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.

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 Unwttchten, die

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nachträglich 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 herab-5. gesetzt ist.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   ίο i. Laufrad für Flüssigkeitsringpumpen, dadurch gekennzeichnet, daß die aus angriffsfestem Metall bestehenden Schaufeln mit einer ebenfalls aus angriffsfestem Metall bestehenden Hülse zu einem Schutzkörper für die Nabe verschweißt sind.
2. 2. Laufrad nach Anspruch 1 mit beiderseits beaufschlagten Schaufelkanälen, deren Höhe nach der Schaufelmitte zu abnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Schaufeln Blechformstücke eingesetzt und mit den Schaufeln verschweißt sind und daß die aus Schaufeln und Zwischenblechen bestehende Radzellenein'heit mit der innenliegenden' Nabe verschweißt ist.
3. 3. Verfahren zur Herstellung eines Laufrades nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die Schaufel stumpf mit der Nabe verschweißt und hierauf die Zwischenbleche eingesetzt und mit den Schaufeln verschweißt werden.
4. 4. Verfahren zur Herstellung eines Laufrades nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst Schaufeln und Zwischenbleche miteinander verschweißt werden und hierauf diese Baueinheit als Ganzes mit der Nabe verschweißt wird.
5. 5. Laufrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe an ihren Enden durch Scheiben aus einem angriffsfesten Werkstoff abgedeckt ist.
6. 6. Laufrad nach einem der Voransprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Schaufeln durch Bindedrähte gegeneinander abgestützt sind.

   Angezogene Druckschriften:
   Schweizerische Patentschrift Nr. 229 492;
   deutsche Patentschrift Nr. 707 768.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen