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Zentrifugalfördermaschinen für satzweise verschiedene Druckmittelmengen
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Zentrifugalfördermaschinen, die satzweise
für verschiedene Druckmittelmengen gebaut sind. Der Zweck der Erfindung besteht
darin, einen Satz solcher Maschinen möglichst wirtschaftlich herzustellen.
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Es ist bereits bekanntgeworden, bei einer Pumpe ein äußeres, mit Druckraum
versehenes Pumpengehäuse derart zylindrisch und ringförmig auszuführen, daß Leitvorrichtungen
in den inneren zylindrischen Raum des Pumpengehäuses gleicher Abmessungen eingesetzt
werden können. In diesem Falle besteht die innere Leitvorrichtung aus einem spiralförmigen,
das Fördermittel aus dem Laufrad aufnehmenden Leitkanal, der von einer zylindrischen,
in das Pumpengehäuse passenden Platte axial abstehende, gegen eine innere Wand des
Pumpengehäuses gerichtete spiralförmige Wände gebildet ist. Der Durchmesser der
Platte ist für verschiedene Fördermengen gleich groß, nur der Spiralkanal ist in
radialer Richtung erweitert, um bei größter Fördermenge bis an den äußeren Rand
der Platte zu reichen. Bei der Ausbildung für die kleinste Fördermenge begrenzt
die genannte Platte einen radial über dem Kanal liegenden toten Raum, und das Pumpengehäuse
ist in radialer Richtung erheblich größer als erforderlich, da. -die Plätte und
das Gehäuse für den größten Spiralkanal vorgesehen ist: Bei dieser für größere Druckmittelmengen
nur in radialer Richtung vergrößertenLeitvorrichtung ergibt sich ein Verhältnis
Gewicht zu Fördermenge, das die wirtschaftliche Herstellung der Pumpe in Frage stellt,
weil bekannterweise das Gewicht mit größer werdendem Durchmesser stark zunimmt.
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Es ist ferner bekannt,- für verschiedene Fördermittelmengen das Pumpengehäuse
unverändert beizubehalten und nur die von der Radscheibe abstehenden Schaufeln auf
einen passenden Durchmesser abzudrehen. Diese Ausbildung eignet sich jedoch nicht
für die Herstellung von Pumpen verschieden großer Fördermengen, weil bei Beibehaltung
der das Druckmittel aus dem Laufrad aufnehmenden Leitvorrichtung die Pumpe nur bei
einer gewissen Fördermenge einen guten Wirkungsgrad aufweisen kann., Zentrifugalfördermaschihen
nach vorliegender Erfindung, die satzweise für verschieden große Druckmittelmengen
gebaut sind, bestehen aus zwei in einer Normalebene zur Läufradachse geteilten Gehäuseteilen
für die Austrittsleitvorrichtung, die axial offene Kanäle aufweisen, deren Wände
zur Bildung je eines Austrittsleitkanals bündig ineinander übergehen, und die das
Druckmittel in einen seitlich versetzten Raum durch besondere Austrittsöffnungen
überleiten, .wobei die Gehäuseteile an den Laufrädern des gleichen Satzes verschiedener
axialer --Breiten, aber - gleichen Durchmessers, axial angepaßt sind. Bei einer.
ähnlich gebauten Zentrifugalfördermaschine ist es bekanntgeworden, die Trennungsfläche
der die Kanäle bildenden Gehäuseteile mehr oder weniger abzudrehen, um auf diese
Weise die Leitkanäle an die Breite des Laufrades anzupassen. Aus dem Nachstehenden
geht jedoch hervor, daß diese Ausführungsart der Fördermaschine eine preislich günstige
Bauart, die der Aufgabestellung der Erfindung entspricht, nicht möglich macht, was
auch schon aus dem beträchtlichen Aufwand an Abdreharbeit für die Maschinen für
kleinere Fördermittelmengen hervorgeht. Zur Erreichung einer preislich günstigen
Herstellung solcher Zentrifugalfördermaschinen ist die erfindungsgemäße Maschine
dadurch gekennzeichnet, daß für verschieden breite Laufräder des gleichen Satzes
nur der auf der Eintrittsseite des Laufrades gelegene Gehäuseteil ausgewechselt
wird, dessen äußere Breite vorzugsweise gleichbleibt, und daß die Anpassung der
axialen Kanalbreiten durch verschieden große axiale Vertiefung der Ausnehmungen
erfolgt. Bei dieser Ausbildung der Zentrifügalfördermaschinen sind die äußeren Abmessungen
-in radialer Richtung nicht überdimensioniert, derart, daß das Verhältnis Gewicht
zu Fördermenge günstig ausfällt. Der Wirkungsgrad ist ebenfalls für Maschinen des
gleichen Satzes ungefähr gleich gut. Mit dem Erfindungsgegenstand können auch mehrstufige
Ausführungen solcher Maschinen wirtschaftlich hergestellt werden. Der seitlich versetzte
Raum bildet bei einstufiger
Ausbildung der Maschine den-Sammelkanal
und bei mehrstufiger Ausbildung den Umkehrkanal zur nächsten Druckstufe. Eine preislich
besonders günstige Ausbildung kann bei mehrstufigen und einstufigen Maschinen dadurch-erzielt
werden, daß die Laufradwellen des gleichen- Satzes Zentrifugalmaschinen bei gleicher
äußerer Breite der Gehäuseteile zwecks Austauschbarkeit gleich sind. Bei der vorerwähnten
Abdrehung der die Leitkanäle bildenden Gehäuseteile werden die Laufradwellen des
Satzes ungleich lang, derart, daß ihre Austauschbarkeit undurchführbar ist.
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Wenn die Austrittsöffnungen der Leitkanäle in den seitlich versetzten
Raum gleichbleiben, bleiben die Gehäuseteile dieses Raumes ebenfalls gleich, derart,
daß sich die Preisgestaltung der Maschinen eines Satzes noch günstiger einstellt
und die Lagerhaltung der Gehäuseteile einen kleineren Aufwand erfordert.
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Die Erfindung wird an Hand mehrerer in den Zeichnungen dargestellter
Ausführungsbeispiele näher beschrieben.
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Fig. 1 zeigt ein Gebläse im Axialschnitt durch die das Gebläserad
umgebenden, die Leitvorrichtung aufweisenden Gehäuseteile; Fig. 2 zeigt eine Ansicht
in der Teilebene des Gehäuses gemäß Fig. 1 gegen den Sammelkanal hin; Fig. 3 zeigt
im Partialschnitt III-III der Fig. 2 eine Anpassung der Leitkanalteile an eine größere
Fördermenge; Fig. 4 zeigt einen Leitkanal in Abwicklung; Fig.5 zeigt einen Axialschnitt
durch eine mehrstufige Zentrifugalfördermaschine, auf welche das Verfahren ebenfalls
anwendbar ist; F ig. 6 zeigt einen Axialschnitt durch einen Leitkanal, der in Fig.5
bezugnehmend einer größeren Fördermenge angepaßt ist; Fig. 7 zeigt einen Leitkanal
einer mehrstufigen Zentrifugalfördermaschine in Abwicklung mit schematisch dargestellten
Änderungen für verschieden große Fördermengen.
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Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Zentrifugalgebläsetyp mit in einer Normalebene
zur Laufradachse geteilten Gehäuseteilen 1 und 2. Im radial inneren Teil 12 der
Leitkanäle werden diese von der Trennebene in symmetrische Hälften geteilt. Außen
mündet der gebogene Leitkanalteil 12' tangential in den Sammelraum 3. Der in Achsrichtung
gebogene Teil 12' durchdringt den sehäüseteil 1; 1a ist die in Axialrichtung gesehene
Jffnung, durch die das Druckmittel annähernd in Jmfangsrichtung in den Sammelraum
3 strömt. Der Gehäuseteil 1 liegt auf Seite des Spaltes 4 der Lauf-;chaufeln 5'
mit der Gehäusewand.
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Für typengleiche Ausführungen, aber verschieden ;roße Fördermengen
wird nach vorliegender Erfinlung der in einer Normalebene geteilte Teil 12b des
.-eitkanals 12, 12' im Gehäuseteil 2 unverändert bei-)ehalten, dagegen die Ausnehmung
im Gehäuseteil 1 iir den darin vorgesehenen Teil 12a des Leitkanals 2, 12' den verschieden
großen Fördermengen ange-)aßt. Da diese Anpassung auf der Seite des Spaltes ier
Laufschaufeln 5' und der Gehäusewand 1 b erfolgt, :ann die Befestigung des Laufrades
5 auf der Welle 6 nverändert beibehalten werden.
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In den Fig. 3 und 4 ist gezeigt, wie die Anpassung es Gehäuseteiles
1 für größere Fördermengen erfolgt, hne die äußeren Gehäuseabmessungen zu ändern.
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Erfindungsgemäß wird der in Fig.l dargestellte .eitkanalteil 12a mittels
einer im Gehäuseteil 1 tiefer elegten Ausnehmung vom gleichen Halbmesser auseführt
und durch parallel zur Achse gerichtete Wände, -die bündig zum Leitkanalteil 12
b im Gehäuseteil 2 verlaufen, ergänzt. Die den Spalt mit der Laufschaufelung bildende
Gehäusewand ist ein Teil des Gehäuseteiles 1 und wird entsprechend der Vergrößerung
der Querschnitte der Laufschaufelkanäle ausgebildet.
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In Fig. 4 ist eine Abwicklung eines Leitkanals 12, 12' nach Fig.2
dargestellt. In Strömungsrichtung werden die Querschnitte des Leitkanalteiles 12a
entsprechend der Darstellung in Fig. 3 tiefer gelegt und mittels achsparallelen
Wänden W bis zur Trennebene mit dem Gehäuseteil 2 ergänzt. Die Lage der Abströmkante
B des Druckmittels in den Sammelraum 3 (s. Fig. 4) und die Lage der Einströmkante
C in den Durchtritt 12ä' bleibt für sämtliche typengleichen Ausführungen an der
gleichen Stelle erhalten wie auch die Größe des Austrittsquerschnittes 12ä'.
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In den Fig. 5 bis 7 ist das Verfahren auf eine mehrstufige Zentrifugalfördermaschine
angewendet. Fig. 5 zeigt ein dreistufiges Gebläse mit den Gehäuseteilen 1' und 2',
die den Gehäuseteilen 1 und 2 der einstufigen Ausführung entsprechen. Die Leitkanalteile
in den Gehäuseteilen 1' durchdringen diesen Gehäuseteil 1' und münden in Umkehrkanäle
3", die das Druckmittel dem Laufrad der nächst folgenden höheren Druckstufe zuführen.
Aus den Leitkanälen der letzten Stufe wird das Druckmittel dem Sammelraum 3' zugeführt.
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In Fig. 6 sind die Leitkanäle einer Stufe für eine größere Fördermenge
im Axialschnitt dargestellt. In diesem Falle. eines mehrstufigen Gebläses oder Pumpe
wird wiederum der den Spalt 4' mit der Laufschaufelung bildende Gehäuseteil der
Vergrößerung der Laufschaufelquerschnitte entsprechend für eine größere Fördermenge
ausgeführt. In diesem Falle wird der Leitkanalteil 12a' in den Gehäuseteilen 1'
der größeren Fördermenge angepaßt. Diese Gehäuseteile 1' bilden die Abdeckung der
von den Leitkanalteilen 12 b' durchdrungenen Gehäuseteile 2'.
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In Fig. 7 ist in der Abwicklung eines Leitkanals die Tieferlegung
bei Vergrößerung der Fördermenge für typengleiche Ausführungen im Gehäuseteil 1'
mit strichpunktierten Linien dargestellt. In diesem Falle werden die Leitkanalteile
12ä von der Anpassung an die größere Fördermenge betroffen, während die Leitkanatteile
12 b' und die Gehäuseteile 2' nicht geändert werden.
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Bei allen Ausführungen nach vorliegender Erfindung wird die Anpassung
der typengleichen Maschinen an verschieden große Fördermengen unter Vermeidung unterschnittener
Wände für die Leitkanäle ausgeführt, derart, daß jeder Gehäuseteil mit zwei bleibenden
Gußmodellen ohne Kerneinbauten gegossen bzw. mit Preßwerkzeugen hergestellt werden
kann, und zwar unter Beibehaltung der Befestigung des Laufrades auf der Treibwelle
für verschieden große Schaufelkanäle des Laufrades, derart, daß die Treibwellen
der typengleichen Ausführungen unter sich auswechselbar sind.