EP1520992A2 - Kreiselpumpen-Leitrad - Google Patents

Kreiselpumpen-Leitrad Download PDF

Info

Publication number
EP1520992A2
EP1520992A2 EP04020975A EP04020975A EP1520992A2 EP 1520992 A2 EP1520992 A2 EP 1520992A2 EP 04020975 A EP04020975 A EP 04020975A EP 04020975 A EP04020975 A EP 04020975A EP 1520992 A2 EP1520992 A2 EP 1520992A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
blade
centrifugal pump
pump according
edge
stator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP04020975A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1520992B1 (de
EP1520992A3 (de
Inventor
Peer Springer
Thomas Pensler
Christoph Jaeger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KSB AG
Original Assignee
KSB AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KSB AG filed Critical KSB AG
Publication of EP1520992A2 publication Critical patent/EP1520992A2/de
Publication of EP1520992A3 publication Critical patent/EP1520992A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1520992B1 publication Critical patent/EP1520992B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/44—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/445—Fluid-guiding means, e.g. diffusers especially adapted for liquid pumps
    • F04D29/448—Fluid-guiding means, e.g. diffusers especially adapted for liquid pumps bladed diffusers

Definitions

  • the invention relates to a centrifugal pump axial or semi-axial design, with a on the pressure side of an impeller located stator whose substantially radially extending Guide vanes with a blade outer edge on a flow-leading Wall are arranged, wherein the inlet edges of the guide vanes in the flow direction are arranged to the impeller axis of rotation to flee and between the blade inner edges the guide vanes a free hub loose passage is formed.
  • the invention is therefore based on the problem, for a generic stator easy to find production possibility.
  • vanes designed as sheet metal parts are, wherein the vane blanks as a development of a conical surface are formed and the shaped vanes cutouts this conical surface are.
  • An embodiment provides that the guide vanes as a settlement of several, tangential are formed adjacent cone surfaces.
  • a single vane as part of one or more conical surfaces results in the settlement an easy to produce sheet metal blank.
  • the curvature or curvature to be attached to it from the flow-carrying Vane surfaces creates a simple forming process over accordingly trained rolling tools or other known forming tools.
  • the formation of the guide vanes as a settlement of one or more conical surfaces results for each finished vane a well-defined position within the Leitradgetude in which they are to be fastened, for example by a welded joint.
  • the invention forms one on a smaller radius the blade arranged side edge of the blade closest to the impeller axis of rotation, free scoop inner edge of the vane and one towards a larger one Radius of the cone arranged blade side edge attached to the stator shell Blade outer edge, wherein the blade outer edge is formed from a Cutting curve of the conical surface with the flow-carrying wall.
  • the vanes are with one in the flow direction and in the direction of impeller axis of rotation provided fleeing arranged blade leading edge.
  • This is an embodiment before that their course is determined from the cutting curve of the blade leading edge a Leitradschaufel with a concentrically arranged about the impeller axis of rotation, cone-shaped or funnel-shaped element and this element has an opening angle up to 130 °.
  • a vane entry angle ⁇ remains decreasing The stator radius equals or becomes smaller. Because the vanes as an ingredient one or more conical surface areas are formed, the additional results Advantage of a over the entire height of the vane approximately constant remaining Guide vane entry angle ⁇ , resulting in a much better Leitradanströmung resulting in an improved energy conversion within the stator.
  • One at the intersection between the blade leading edge and the channel side or freighter Scoop edge located corner is rounded by a transition to favorable To obtain transitions between the adjacent blade edges.
  • Another embodiment provides that of a deformed vane blank with larger area the contour of a smaller vane to be mounted Area is taken. If it is the most suitable forming tools will require a larger, surplus material The vane blank is bent and the formed vane blank becomes a removed to be mounted vane by known means. Likewise a vane immediately as a finished in the outer dimensions guide vane be transformed.
  • the flow-guiding wall of the stator housing is designed as a conical or tubular shaped sheet metal part and that an impeller of axial or semi-axial design arranged in front of or within the stator is.
  • stator shell Within the stator shell are the vanes with their respective interface, the blade outer edge, by suitable methods with the flow-leading Wall connected.
  • Fig. 1 shows a spatial representation during the design phase of a stator.
  • a cylinder 1, the limiting flow-guiding wall 1.1 of a stator 2 is concentrically cut from an imaginary, conical or funnel-shaped Element 3.
  • the element 3 protrudes with its tip 4 into the cylinder 1.
  • the here - for reasons of clarity - not shown axes of Element 3 and cylinder 1 coincide.
  • the imaginary conical or funnel-shaped Element 3 has an opening angle of the order of magnitude of up to 130 ° can accept.
  • the element 3 has a lateral surface 5, which is the basis for a scavenging arranged blade edge 6 of a blade 7 forms.
  • An arrow 8 symbolizes the flow direction through the stator 2.
  • Another imaginary cone element 9 is free standing in the room next to the cylinder 1 shown, wherein the lateral surface of the cone 9 intersects the cylinder 1. Not here shown axes of cone 9 and cylinder 1 are at a distance and at an angle to each other.
  • the flow-guiding surface disposed within the cylinder 1 Guide vane 7 is part of the cylinder 1 cutting lateral surface of the cone 9.
  • the cone 9 is located in the flow direction of the arrow 8 right in addition to the stator 2.
  • the stator 2 has in this embodiment via fasteners 10 and 10.1, with which it is attached to a later installation location and at which a - not shown here - impeller is arranged with a drive.
  • the section line of the cone 9 with the cylinder 1 forms the blade outer edge, with the a vane in the stator 2 is attached to the wall 1.1.
  • This blade edge lies on a larger radius of the conical surface of the cone 9, as the free in the Space standing blade inner edge 12, on a smaller radius of the cone 9 is arranged.
  • the cutting edge of the conical surface of the cone 9 with the lateral surface of the conical or funnel-shaped element 3, the blade inlet edge 6 forms a Guide vane 7.
  • Lines a - b correspond to the cutting lines of the conical surface of the cone 9 with the cylinder 1 and the conical or funnel-shaped element 3 from the illustration of Fig.1.
  • the line a corresponds to those blade outer edge 13, with the one vane 7 in the stator 2 attached to the flow-guiding wall 1.1 is.
  • a line b forms at the intersection of the cone 9 with the element 3, the blade leading edge 6 of a vane 7 from.
  • the line c corresponds to a circular arc on a plane and vertical section to Axis of the cone 9. Their position is determined by a dimension required in the design of the stator free ball passage through the hubless stator determined.
  • the line c corresponds the blade inner edge 12 of a vane. 7
  • a guide vane 7 determining lines a - e a vane can be cut from a sheet metal blank before or after a forming process become.
  • a forming process is done with the help of tapered rollers or other forming techniques performed.
  • Such a vane is welded in a cylindrical stator. This results in a well-defined position between the blade outer edge 13 and the flow-guiding wall 1.1 at the appropriate blunt attachment and thus a simple fast attachment, for example by means of welding technology, is possible.
  • a stator shell 2 is designed diffuser-shaped, would analogous in Fig. 1 instead of a cylinder 1 a corresponding diffuser-shaped Truncated cone or similar component find application.
  • the cutting lines of such diffuser-shaped cylinder replacement with the element 3 and the cone 9 would then the Determine the inside, outside and blade leading edge of the vanes.
  • the generator of such a vane is any line in the space that the Condition meets that it lies on the cone surface to be formed.
  • This line is particularly well recognizable in the area of the trailing edge when the exit angle the vane is at 90 ° or as the trailing edge when the exit angle exactly 90 °.
  • the line d or the blade outlet edge 11 is always vertical on blade inner edge 12.
  • the blade leading edge 6 as a free cut curve, which serves as a generatrix of the conical surface of the first cone 3 is no longer obvious, though, as it is compulsory on the conical surface of which lies, with rotation about the cone axis the same conical surface will generate.
  • the element 3 is a cone educated. If a different course of the blade leading edge 6 is desired, then the element 3 also have a funnel-shaped course, in the mathematical Meaning no cone.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe axialer oder halbaxialer Bauart, mit einem auf der Druckseite eines Laufrades gelegenen Leitrad (2), dessen im wesentlichen radial verlaufende Leitschaufeln (7, 7.x) mit einer Schaufelaußenkante (13) an einer strömungsführenden Wand (1.1) angeordnet sind, wobei die Eintrittskanten (6) der Leitschaufeln (7, 7.x) in Strömungsrichtung (8) zur Laufraddrehachse hin fliehend angeordnet sind und zwischen den Schaufelinnenkanten (12) der Leitschaufeln (7, 7,x) ein freier nabenloser Durchlass gebildet ist. Dabei sind die Leitschaufeln (7, 7.x) als Blechformteile gestaltet, wobei die Leitschaufel-Rohlinge als Abwicklung einer Kegelmantelfläche ausgebildet sind und die geformten Leitschaufeln Ausschnitte dieser Kegelmantelfläche sind (Fig. 1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe axialer oder halbaxialer Bauart, mit einem auf der Druckseite eines Laufrades gelegenen Leitrad, dessen im wesentlichen radial verlaufende Leitschaufeln mit einer Schaufelaußenkante an einer strömungsführenden Wand angeordnet sind, wobei die Eintrittskanten der Leitschaufeln in Strömungsrichtung zur Laufraddrehachse hin fliehend angeordnet sind und zwischen den Schaufelinnenkanten der Leitschaufeln ein freier naben loser Durchlass gebildet ist.
Durch die DE A 25 30 214 ist eine gattungsgemäße Kreiselpumpe bekannt. Sie findet vorwiegend zur Förderung von Abwässern Verwendung, da mit Hilfe eines solchen Leitrades die Verstopfungsgefahr durch im Abwasser befindliche Faserstoffe vermieden wird. Die Herstellung eines solchen Leitrades in Form eines Gussteiles gestattet zwar eine genaue Schaufelausbildung, sie ist jedoch sehr aufwendig und kostenintensiv. Wird dagegen der Versuch unternommen, ein solches Leitrad als eine Schweißkonstruktion auszubilden, dann ergibt sich die Problematik der Herstellung der Leitradschaufeln. Solche als Einzelschaufeln hergestellten Blechformteile müssen reproduzierbare Formen aufweisen und die aus hydraulischer Sicht vorgegebenen geometrischen Formen einhalten.
Der Erfindung liegt daher das Problem zu Grunde, für ein gattungsgemäßes Leitrad eine einfache Herstellungsmöglichkeit aufzufinden.
Die Lösung dieses Problems sieht vor, dass die Leitschaufeln als Blechformteile gestaltet sind, wobei die Leitschaufel-Rohlinge als Abwicklung einer Kegelmantelfläche ausgebildet sind und die geformten Leitschaufeln Ausschnitte dieser Kegelmantelfläche sind.
Mit dieser Lösung ist es möglich, in einfachster Weise als Blechkonstruktionsteile ausgebildete Leitradschaufeln herzustellen, die bei einfacher Herstellungsweise gleichzeitig den Vorteil einer einfachen Montage innerhalb eines Leitradgehäuses besitzen und als zusätzlichen Nebeneffekt die hydraulische Wirkung eines Leitrades verbessern.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Leitschaufeln als Abwicklung von mehreren, tangential aneinander angrenzender Kegelmantelflächen ausgebildet sind. Durch die Ausbildung einer einzelnen Leitschaufel als Bestandteil von einer oder mehreren Kegelmantelflächen ergibt sich in der Abwicklung ein einfach herzustellender Blechrohling. Die daran anzubringendes Wölbung oder Krümmung von den strömungsführenden Leitschaufelflächen erzeugt beispielsweise ein einfacher Umformvorgang über entsprechend ausgebildete Rollwerkzeuge oder andere bekannte Umformwerkzeuge. Infolge der Ausbildung der Leitschaufeln als Abwicklung von einer oder mehreren Kegelmantelflächen ergibt sich für jede fertige Leitschaufel eine genau definierte Lage innerhalb des Leitradgehäuses, in der sie zu befestigen sind, beispielsweise durch eine Schweißverbindung.
Nach weiteren Ausgestaltungen der Erfindung bildet eine auf einem kleineren Radius des Kegels angeordnete Schaufelseitenkante die zur Laufraddrehachse nächst gelegene, freie Schaufelinnenkante der Leitschaufel und eine in Richtung zu einem größeren Radius des Kegels angeordnete Schaufelseitenkante eine am Leitradgehäuse befestigte Schaufelaußenkante, wobei die Schaufelaußenkante gebildet ist aus einer Schnittkurve der Kegelmantelfläche mit der strömungsführenden Wand. Somit ergibt sich für solcherart geformte Leitschaufeln eine einfache Art der Leitschaufelbefestigung innerhalb des Leitrades, wobei mit verbesserten Strömungsverhältnissen und mit einem Minimum an Nacharbeit eine Schweißverbindung zwischen Schaufelaußenkante und der Wand des Strömungskanals erzeugt werden kann.
Da bereits die Auslegung der Leitschaufeln unter Zugrundelegung von sich schneidenden Kegelmantelflächen mit Zylinder- oder Kegelflächen erfolgt, ergibt sich für die spätere, als Blechformteil erstellte Leitschaufel innerhalb des Strömungskanals des Leitrades eine genau definierte Einbaulage. Denn die Zylinder- oder Kegelflächen entsprechen der strömungsführenden Wandfläche des Leitradgehäuses, welches dabei eine zylindrische, sich nach Art eines Diffusors erweiternde oder nach Art einer Düse verengende Gehäuseform besitzt. Die bereits bei der Auslegung berücksichtige Schnittverbindung zwischen Leitschaufel und Wandfläche erleichtert eine Montage in wesentlicher Weise.
Die Leitschaufeln sind mit einer in Strömungsrichtung und in Richtung Laufraddrehachse fliehend angeordneten Schaufeleintrittskante versehen. Dazu sieht eine Ausgestaltung vor, dass deren Verlauf bestimmt wird aus der Schnittkurve der Schaufeleintrittskante einer Leitradschaufel mit einem um die Laufraddrehachse konzentrisch angeordneten, kegel- oder trichterförmigen Element und dieses Element weist einen Öffnungswinkel von bis zu 130° auf. Damit wird eine an sich bekannte Schaufeleintrittskante geschaffen, an der ein Anhaften von in der Strömung befindlichen Fasern zuverlässig vermieden wird. Darauf auftreffende Fasern gleiten aufgrund der Strömungskräfte in Richtung der freien Gehäusemittellinie oder der Laufraddrehachse ab.
Nach einer anderen Ausgestaltung bleibt ein Leitschaufel-Eintrittswinkel ∼ zu abnehmenden Leitradradius hin gleich oder wird kleiner. Da die Leitschaufeln als Bestandteil einer oder mehrerer Kegelmantelflächen ausgebildet sind, ergibt sich der zusätzliche Vorteil eines über die gesamte Höhe der Leitschaufel annähernd konstant bleibenden Leitschaufel-Eintrittswinkel ∼, wodurch sich eine wesentlich bessere Leitradanströmung mit der Folge einer verbesserten Energieumsetzung innerhalb des Leitrades ergibt.
Bei einem Leitradaustrittswinkel von 90° entspricht die Austrittskante der Leitschaufel einer Erzeugenden der Mantelfläche des Kegels.
Eine im Schnittpunkt zwischen Schaufeleintrittskante und kanalseitiger oder freier Schaufelinnenkante befindliche Ecke ist durch einen Übergang abgerundet, um günstige Übergänge zwischen den aneinandergrenzenden Schaufelkanten zu erhalten.
Eine andere Ausgestaltung sieht vor, dass aus einem umgeformten Leitschaufel-Rohling mit größeren Flächeninhalt die Kontur einer zu montierenden Leitschaufel kleineren Flächeninhalts entnommen ist. Wenn es die jeweils Anwendung findenden Umformwerkzeuge erfordern sollten, wird ein größerer, Materialüberschüsse aufweisender Leitschaufel-Rohling gebogen und aus dem umgeformten Leitschaufel-Rohling wird eine zu montierende Leitschaufel mit bekannten Mitteln herausgetrennt. Ebenso kann eine Leitschaufel gleich als eine in den Außenabmessungen fertig gestellte Leitschaufel umgeformt werden.
Weitere Ausgestaltungen sehen vor, dass die strömungsführende Wand des Leitradgehäuses als ein kegel- oder rohrförmig ausgebildetes Blechformteil gestaltet ist und dass ein Laufrad axialer oder halbaxialer Bauart vor oder innerhalb des Leitrades angeordnet ist.
Innerhalb des Leitradgehäuses sind die Leitschaufeln mit ihrer jeweiligen Berührungsfläche, der Schaufelaußenkante, durch geeignete Verfahren mit der strömungsführenden Wand verbunden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen die
Fig. 1
eine räumliche Darstellung von begrenzenden Flächen beim Entwurf eines Leitrades und die
Fig. 2
eine Abwicklung eines Leitschaufel-Rohlings.
Die Fig. 1 zeigt eine räumliche Darstellung während der Entwurfsphase eines Leitrades. Ein Zylinder 1, der einer begrenzenden strömungsführenden Wand 1.1 eines Leitrades 2 entspricht, wird konzentrisch geschnitten von einem imaginären, kegel- oder trichterförmigen Element 3. Das Element 3 ragt mit seiner Spitze 4 in den Zylinder 1 hinein. Die hier - aus Gründen einer besseren Übersichtlichkeit - nicht dargestellten Achsen von Element 3 und Zylinder 1 fallen zusammen. Das imaginäre kegel- oder trichterförmige Element 3 weist einen Öffnungswinkel auf, der eine Größenordnung von bis zu 130° annehmen kann. Das Element 3 verfügt über eine Mantelfläche 5, welche die Basis für eine fliehend angeordnete Schaufeleintrittskante 6 einer Schaufel 7 bildet. Ein Pfeil 8 symbolisiert die Strömungsrichtung durch das Leitrad 2.
Ein weiteres imaginäres Kegelelement 9 ist neben dem Zylinder 1 frei im Raum stehend dargestellt, wobei die Mantelfläche des Kegels 9 den Zylinder 1 schneidet. Die hier nicht dargestellten Achsen von Kegel 9 und Zylinder 1 verlaufen mit Abstand und im Winkel zueinander. Die strömungsführende Fläche der innerhalb des Zylinders 1 angeordneten Leitschaufel 7 ist Bestandteil der den Zylinder 1 schneidenden Mantelfläche des Kegels 9. Durch eine Neigung der Achse des Kegels 9 zur Achse des Zylinders 1 wird eine Lage der Leitschaufel 7 innerhalb des Leitrades 2 bewirkt.
In der Darstellung der Fig. 1 liegt der Kegel 9 in Strömungsrichtung des Pfeils 8 rechts neben dem Leitrad 2. Das Leitrad 2 verfügt in diesem Ausführungsbeispiel über Befestigungselemente 10 und 10.1, mit denen es an einem späteren Einbauort befestigt wird und an denen ein - hier nicht dargestelltes - Laufrad mit einem Antrieb angeordnet ist.
Für die weiteren Leitschaufeln 7 bis 7.x erfolgt während der Entwicklung eines Leitrades eine entsprechend versetzte Anordnung des imaginären Kegels 9 am Umfang des Zylinders 1.
Die Schnittlinie des Kegels 9 mit dem Zylinder 1 bildet die Schaufelaußenkante, mit der eine Leitschaufel im Leitrad 2 an der Wand 1.1 befestigt ist. Diese Schaufelaußenkante liegt auf einem größeren Radius der Kegelmantelfläche des Kegels 9, als die frei im Raum stehende Schaufelinnenkante 12, die auf einem kleineren Radius des Kegels 9 angeordnet ist. Die Schnittkante der Kegelmantelfläche des Kegels 9 mit der Mantelfläche des kegel- oder trichterförmigen Elementes 3 bildet die Schaufeleintrittskante 6 einer Leitschaufel 7.
In diesem Ausführungsbeispiel ist an einer Leitschaufel 7 ein Leitradaustrittswinkel von 90° vorgesehen, weshalb die Schaufelaustrittskante 11 einer Leitschaufel 7 gleichzeitig die Erzeugende der Kegelmantelfläche des Kegels 9 ist. Andere Schaufelaustrittswinkel sind problemlos möglich.
Die Fig. 2 zeigt eine Leitschaufel 7 als Abwicklung aus der Kegelmantelfläche des Kegels 9. Diese Abwicklung ist auf ein ebenes Blechteil übertragen. Die darauf eingezeichneten Linien a - b entsprechen den Schnittlinien der Kegelmantelfläche des Kegels 9 mit dem Zylinder 1 und dem kegel- oder trichterförmigen Element 3 aus der Darstellung von Fig.1. Dabei entspricht die Linie a derjenigen Schaufelaußenkante 13, mit der eine Leitschaufel 7 im Leitrad 2 an dessen strömungsführender Wand 1.1 befestigt ist.
Eine Linie b bildet am Schnitt des Kegels 9 mit dem Element 3 die Schaufeleintrittskante 6 einer Leitschaufel 7 ab.
Die Linie c entspricht einem Kreisbogen an einem ebenen und senkrechten Schnitt zur Achse des Kegels 9. Ihre Lage wird durch einen bei der Auslegung des Leitrades geforderten freien Kugeldurchgang durch das nabenlose Leitrad bestimmt. Die Linie c entspricht der Schaufelinnenkante 12 einer Leitschaufel 7.
Und eine Linie d, die in dem gewählten Ausführungsbeispiel der Erzeugenden des Kegels 9 entspricht, bildet die Austrittskante 11 der Leitschaufel 7 ab.
Durch gestrichelt dargestellte Verlängerungen der Linien b, c würde an einer Leitschaufel 7 ein ungünstiger scharfkantiger Übergang entstehen. Mit Hilfe einer zwischen den Linien b, c angeordneten Linie e wird eine strömungsgünstige Abrundung geschaffen.
Die Linien a - e spannen zwischen sich eine gewölbte Fläche f auf, die der strömungsführenden Fläche einer Leitschaufel 7 entspricht. Diese Fläche f ist Bestandteil der Kegelmantelfläche des Kegels 9.
Die den Umfang einer Leitschaufel 7 bestimmenden Linien a - e einer Leitschaufel können vor oder nach einem Umformvorgang aus einem Blechrohling ausgeschnitten werden. Ein Umformvorgang wird mit Hilfe von Kegelrollen oder anderen Umformtechniken vorgenommen. Eine solche Leitschaufel wird in ein zylinderförmiges Leitrad eingeschweißt. Dabei ergibt sich eine genau definierte Position zwischen Schaufelaußenkante 13 und der strömungsführenden Wand 1.1 an der eine passende stumpfe Anlage und damit eine einfache schnelle Befestigung, beispielsweise mittels Schweißtechnik, möglich ist.
Für denjenigen Fall, bei dem ein Leitradgehäuse 2 diffusorförmig gestaltet ist, würde analog in Fig. 1 anstelle eines Zylinders 1 ein entsprechend diffusorförmig gestalteter Kegelstumpf oder ähnliches Bauteil Anwendung finden. Die Schnittlinien eines solchen diffusorförmigen Zylinderersatzes mit dem Element 3 und dem Kegel 9 würden dann die Innen-, Außen- und Schaufeleintrittskante der Leitschaufeln bestimmen.
Die Erzeugende einer solchen Leitschaufel ist eine beliebige Linie im Raum, welche die Bedingung erfüllt, dass sie auf der zu bildenden Kegelmantelfläche liegt. In der Figur 1 besonders gut erkennbar ist diese Linie im Bereich der Austrittskante, wenn der Austrittswinkel der Leitschaufel bei 90° liegt oder als Austrittskante, wenn der Austrittswinkel genau 90° beträgt. Die Linie d oder die Schaufelaustrittskante 11 steht immer senkrecht auf Schaufelinnenkante 12.
Die Schaufeleintrittskante 6 der Leitschaufel 7 ist erfindungsgemäß durch eine axial angeordnete Kegelmantelfläche mit einem Kegelwinkel von ca. 130° = 180° - (2 * 25°) zurückgeschnitten. 25° entsprechen hierbei dem Verlauf einer Schaufeleintrittskante 6 gegenüber einer Senkrechten auf der Leitradgehäuse-Längsachse. Somit ergibt sich die Schaufeleintrittskante 6 als eine freie Schnittkurve, die als Erzeugende der Kegelmantelfläche des ersten Kegels 3 nicht mehr offensichtlich ist, obwohl sie, da sie zwingend auf dessen Kegelmantelfläche liegt, bei Rotation um die Kegelachse dieselbe Kegelmantelfläche erzeugen wird. Im dargestellten Beispiel ist das Element 3 als Kegel ausgebildet. Ist ein anderer Verlauf der Schaufeleintrittskante 6 gewünscht, dann kann das Element 3 auch einen trichterförmigen Verlauf aufweisen, der im mathematischen Sinne keinen Kegel darstellt.
Durch einen Walz- oder Rollvorgang einer auf ein Blechteil übertragenen Abwicklung eines Leitschaufel-Rohlings über entsprechend angeordnete Kegelrollen entsteht das Blechformteil einer Leitschaufel mit derjenigen Wölbung, wie sie während der hydraulischen Auslegungsphase der Leitschaufel beziehungsweise des Leitrades festgelegt wurde. Ein solcher Umformvorgang erfolgt bei einem Rollen oder Walzen über die auf kleinerem Kegeldurchmesser angeordnete Schaufelinnenkante 12, welche Bstandteil eines Kreisbogens Ri ist. Und ein solcher Umformvorgang beginnt an der Schaufelaustrittskante 11. Mit Hilfe bekannter Trenntechniken wird eine Leitschaufel 7 aus einem Blechteil herausgelöst.
Mit einem Minimum an Aufwand kann eine fertige, als Blechformteil gestaltete Leitschaufel in ihrer genauen Einbaulage befestigt werden. Dies ist am einfachsten mit bekannten Schweißverfahren möglich.
Durch die Verwendung einer Leitschaufelform, die als Bestandteil einer oder auch mehrerer Kegelmantelflächen ausgebildet ist, ergibt sich der wesentliche Vorteil eines Leitschaufel-Eintrittswinkels ∼, der über die Höhe einer Leitschaufel 7 konstant bleibt. Ebenso kann durch geeignete Wahl der Geometrie des Elementes 3 und des Kegels 9 ein gewünschter Verlauf eines Leitrad-Eintrittswinkels ∼ in Abhängigkeit vom radialen Abstand zu einer Laufraddrehachse eingestellt werden.

Claims (12)

  1. Kreiselpumpe axialer oder halbaxialer Bauart, mit einem auf der Druckseite eines Laufrades gelegenen Leitrad (2) , dessen im wesentlichen radial verlaufende Leitschaufeln (7, 7.x) mit einer Schaufelaußenkante (13) an einer strömungsführenden Wand (1.1) angeordnet sind, wobei die Eintrittskanten (6) der Leitschaufeln (7) in Strömungsrichtung (8) zur Laufraddrehachse hin fliehend angeordnet sind und zwischen den Schaufelinnenkanten (12) der Leitschaufeln (7) ein freier nabenloser Durchlass gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitschaufeln (7) als Blechformteile gestaltet sind, wobei die Leitschaufel-Rohlinge als Abwicklung einer Kegelmantelfläche ausgebildet sind und die geformten Leitschaufeln (7, 7.x) Ausschnitte dieser Kegelmantelfläche sind.
  2. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitschaufeln (7, 7.x) als Abwicklung von mehreren, tangential aneinander angrenzender Kegelmantelflächen ausgebildet sind.
  3. Kreiselpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine auf einem kleineren Radius des Kegels (9) angeordnete Schaufelseitenkante die zur Laufraddrehachse nächst gelegene, freie Schaufelinnenkante (12) der Leitschaufeln (7, 7.x) bildet.
  4. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine in Richtung zu einem größeren Radius des Kegels (9) angeordnete Schaufelseitenkante eine am Leitradgehäuse (2) befestigte Schaufelaußenkante (13) bildet, wobei die Schaufelaußenkante (13) gebildet ist aus einer Schnittkurve der Kegelmantelfläche mit der strömungsführenden Wand (1.1).
  5. Kreiselpumpe nach den Ansprüchen 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schaufeleintrittskante (6) als Schnittkurve einer Leitradschaufel (7, 7.x) mit einer um die Laufraddrehachse konzentrisch angeordneten, kegel- oder trichterförmigen Element (3) gebildet ist und dieses Element (3) einen Öffnungswinkel von bis zu 130° aufweist.
  6. Kreiselpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Leitschaufel-Eintrittswinkel ∼ zu abnehmenden Leitradradius hin gleich bleibt oder kleiner wird.
  7. Kreiselpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Leitradaustrittswinkel von 90° eine Schaufelaustrittskante (11) der Leitschaufeln (7, 7.x) einer Erzeugenden der Mantelfläche des Kegels (9) entspricht.
  8. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Schaufeleintrittskante (6) und freier Schaufelinnenkante (12) ein abgerundeter Übergang (3) angeordnet ist.
  9. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass aus einem umgeformten Leitschaufel-Rohling mit größeren Flächeninhalt die Kontur einer zu montierenden Leitschaufel (7, 7.x) kleineren Flächeninhalts entnommen ist.
  10. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die strömungsführende Wand (1.1) des Leitradgehäuses (2) als ein kegel- oder rohrförmig ausgebildetes Blechformteil gestaltet ist.
  11. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Laufrad axialer oder halbaxialer Bauart vor oder innerhalb des Leitradgehäuses (2) angeordnet ist.
  12. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufelaustrittskante 11 senkrecht auf der Schaufelinnenkante 12 steht.
EP04020975A 2003-10-04 2004-09-03 Kreiselpumpen-Leitrad Expired - Lifetime EP1520992B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10346058 2003-10-04
DE10346058A DE10346058A1 (de) 2003-10-04 2003-10-04 Kreiselpumpen-Leitrad

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP1520992A2 true EP1520992A2 (de) 2005-04-06
EP1520992A3 EP1520992A3 (de) 2005-07-27
EP1520992B1 EP1520992B1 (de) 2006-06-21

Family

ID=34306248

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP04020975A Expired - Lifetime EP1520992B1 (de) 2003-10-04 2004-09-03 Kreiselpumpen-Leitrad

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1520992B1 (de)
AT (1) ATE331143T1 (de)
DE (2) DE10346058A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105756956A (zh) * 2016-04-05 2016-07-13 镇江江大泵业科技有限公司 一种新型切割式潜水排污泵

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH237680A (de) * 1942-07-21 1945-05-15 Voith Gmbh J M Aus Blech gebogene Leitschaufel für Axialgebläse.
SE384070B (sv) * 1974-07-23 1976-04-12 Stenberg Flygt Ab Propellerpump
EP0310121B1 (de) * 1987-09-30 1992-06-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, Patentabteilung AJ-3 Verfahren zur Herstellung von Förder und/oder Leiteinrichtungen für Strömungsmaschinen und nach diesem Verfahren hergestelltes Radial-Laufrad, insbesondere Kühlmittelpumpenrad für Brennkraftmaschinen
DE4330098A1 (de) * 1993-09-06 1995-03-09 Klein Schanzlin & Becker Ag Als Blechformteil ausgebildete Leiteinrichtung

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105756956A (zh) * 2016-04-05 2016-07-13 镇江江大泵业科技有限公司 一种新型切割式潜水排污泵

Also Published As

Publication number Publication date
EP1520992B1 (de) 2006-06-21
EP1520992A3 (de) 2005-07-27
DE502004000817D1 (de) 2006-08-03
ATE331143T1 (de) 2006-07-15
DE10346058A1 (de) 2005-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69101953T2 (de) Mehrphasige Pump- oder Kompressionsvorrichtung und ihre Anwendung.
DE69203705T2 (de) Stator zur Einführung von Luft in das Innere einer Turbomaschine und Verfahren zum Montieren einer Schaufel dieses Stators.
EP1749564B1 (de) Stabilisator zum Vermischen oder Stabilisieren eines Gemisches mittels eines hydrodynamischen Kavitationsfeldes
EP1801422B1 (de) Ventilator und Ventilatorflügel
EP2927503B1 (de) Gasturbinenverdichter, Flugtriebwerk und Auslegungsverfahren
DE2551614A1 (de) Axial kurzer axialventilator
EP1632662B1 (de) Strömungsarbeitsmaschine mit Fluidentnahme
EP3702620B1 (de) Axialventilator mit geräuschreduzierenden lüfterradschaufeln, die bohrungen aufweisen
DE2827188A1 (de) Bohrlochsieb
DE202013101943U1 (de) Vorrichtung zur Verringerung des Antriebsleistungsbedarfs eines Wasserfahrzeuges
DE69625917T2 (de) Radiales lüfterrad
DE2653630C2 (de) Vorrichtung zum Pumpen von Fluiden
WO1996013668A1 (de) Radialverdichter oder radialturbine mit einem leitschaufeln aufweisenden diffusor oder turbinenleitkranz
EP2133574A2 (de) Räumliches Schutzgitter für Axiallüfter und Verfahren zur Herstellung des Schutzgitters
WO2018138263A1 (de) Hydrofoil für ein wasserfahrzeug
DE102014219058A1 (de) Radialverdichterlaufrad und zugehöriger Radialverdichter
EP1288435A2 (de) Turbinenschaufel mit zumindest einer Kühlungsöffnung
AT404286B (de) Wärmetauschersystem, insbesondere zur kühlung von brennkraftmaschinen
DE3142663A1 (de) "spritzrohr mit flachstrahlduesen"
EP1520992B1 (de) Kreiselpumpen-Leitrad
DE102015003224A1 (de) Selbstansaugende Pumpe
DE68915278T2 (de) Leitschaufel für axialgebläse.
DE3107607A1 (de) Filter mit feststehendem siebeinsatz insbesondere fuer industriewasser
EP2146059B1 (de) Verwendung eines Siebes, sowie Dampfturbinenanlage
DE2112088C2 (de) Wirbelerzeugende Vorrichtung zum Einbau in ein Wirbelrohr eines Zentrifugalabscheiders

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL HR LT LV MK

PUAL Search report despatched

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL HR LT LV MK

RIC1 Information provided on ipc code assigned before grant

Ipc: 7F 04D 29/54 B

Ipc: 7F 04D 29/44 A

17P Request for examination filed

Effective date: 20050618

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

AKX Designation fees paid

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20060621

Ref country code: RO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20060621

Ref country code: PL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20060621

Ref country code: CZ

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20060621

Ref country code: SK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20060621

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20060621

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20060621

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20060621

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REF Corresponds to:

Ref document number: 502004000817

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20060803

Kind code of ref document: P

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20060921

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20060921

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20060930

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20061002

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

Effective date: 20060924

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20061121

NLV1 Nl: lapsed or annulled due to failure to fulfill the requirements of art. 29p and 29m of the patents act
ET Fr: translation filed
REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FD4D

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20070322

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20060922

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: EE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20060621

Ref country code: BG

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20060921

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20060903

Ref country code: HU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20061222

Ref country code: TR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20060621

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20060621

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20060930

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20060930

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20080930

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20080930

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20120925

Year of fee payment: 9

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20120912

Year of fee payment: 9

Ref country code: IT

Payment date: 20120922

Year of fee payment: 9

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20121011

Year of fee payment: 9

Ref country code: BE

Payment date: 20121001

Year of fee payment: 9

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Payment date: 20120924

Year of fee payment: 9

BERE Be: lapsed

Owner name: *KSB A.G.

Effective date: 20130930

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: MM01

Ref document number: 331143

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20130903

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20130903

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 502004000817

Country of ref document: DE

Effective date: 20140401

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

Effective date: 20140530

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20130930

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20130903

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20130930

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20140401

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20130903

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20130903