DE69112701T2 - Kreiselpumpe. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe, umfassend ein Gehäuse und ein rotierendes Laufrad, das mit einer oder zwei Abdeckplatten und einer Mehrzahl von daran befestigten, voneinander beabstandeten Schaufelelementen versehen ist, wobei jedes beabstandete Schaufelelement, radial gesehen, einen äußeren massiven Abschnitt und einen inneren Abschnitt mit mindestens einem Hohlraum umfaßt, welcher äußere Abschnitt mit dem inneren Abschnitt einstückig ausgebildet oder mit diesem verbunden ist, wobei jeder Abschnitt ein oder mehrere Stegsegmente umfaßt.
• Die DE-PS Nr. 2.800.723 offenbart ein Lüfterrad, wobei zwei aufeinanderfolgende Schaufeln durch eine gemeinsame Grundplatte angrenzend an eine der beiden Abdeckplatten verbunden sind. Ein anderes bekanntes Lüfterrad umfaßt Schaufeln aus gebogenem Blechmaterial. Es wird jedoch nicht erwähnt, daß die Schaufeln aus einfachen Stegsegmenten bestehen. Bekannte Laufräder sind in der Herstellung teuer, da eine große Anzahl von Arbeitsvorgängen erforderlich ist, insbesondere zahlreiche Abkantungen des Blechmaterials. Ferner ist es schwierig, die Laufräder einer bestimmten Leistung oder einem bestimmten Druck anzupassen. Weiter sind allgemein bekannte Pumpenlaufräder bekannt, die mit beabstandeten Schaufelelementen mit einem Hohlraum versehen sind. Wenn die Betriebsbedingungen (Leistung, Druck) einer Pumpe mit einem solchen Laufrad verändert werden sollen, kann der Durchmesser des Flügelrades durch Abdrehen verändert werden, wodurch unter Umständen ein beabstandetes Schaufelelement durchbohrt wird. Das Fördermedium kann dann in den Hohlraum des beabstandeten Schaufelelements strömen und somit eine starke negative Auswirkung auf die Fließbedingungen am äußeren Umfang des beabstandeten Schaufelelements haben.
• Die US-A-1 030 561 offenbart ein Gebläse mit einem Laufrad, das in einem Gehäuse angeordnet ist. In dem Laufrad ist eine Art von beabstandeten Schaufelelement zwischen zwei Abdeckplatten angeordnet. Das Blechmaterial, aus dem das beabstandete Schaufelelement gebildet ist, erstreckt sich etwas über die Abdeckplatten. Der vorstehende Teil des beabstandeten Schaufelelements trägt zweifellos nicht zu der "Pump-" Leistung des Gebläses bei. Ferner ist diese Konstruktion nicht für Flüssigkeit, sondern für Luft gedacht. Das Blechmaterial wird über die gesamte Strecke bis zu dem Außenumfang der Platten an die Abdeckplatten genietet. Dadurch wird eine einfache Einstellung der Leistung durch Verkürzen (Abschneiden) der Länge des Blechmaterials verhindert.
• Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Kreiselpumpe der oben genannten Art, wobei das Laufrad auf einfache Weise einer Reihe verschiedener Betriebsbedingungen (Leistung, Druck) angepaßt werden kann.
• Die Kreiselpumpe gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Stegsegmente an den Abdeckplatten durch Schweiß- oder Lötpunkte in einem Radius kleiner oder gleich 0,85 R von der Mitte der Abdeckplatte befestigt sind, wobei R der Radius der Abdeckplatte ist, wobei sich das Stegsegment mit der längsten radialen Reichweite nicht ganz bis zu dem äußeren Umfang der Abdeckplatte erstreckt. Infolge dessen wird das Laufrad leicht den gewünschten Betriebsbedingungen (Leistung, Druck) angepaßt, ohne die Fließbedingungen an dem äußeren Umfang des Laufrades zu beeinträchtigen, da eine geringfügige Verringerung des Schaufeldurchmessers einfach mittels eines Schneidwerkzeuges erzielt wird. Ein kleiner Teil des Stegsegments wird von dem äußeren massiven Abschnitt, aber nicht von dem hohlen Abschnitt entfernt. Letztgenannter bleibt unbeschädigt, und die Fließbedingungen in der Pumpe sind daher ausgezeichnet.
• Erfindungsgemäß sind das oder die Stegsegmente des äußeren Abschnittes nicht mit der Abdeckplatte verbunden. Daher ist es besonders einfach, Material von dem oder den Stegsegmenten des äußeren Abschnittes während der Anpassung zu entfernen.
• Ferner bilden der äußere und innere Abschnitt erfindungsgemäß einen einstückigen Teil und umfassen mindestens ein erstes gekrümmtes Stegsegment, vorzugsweise zwei solche Segmente, zur Begrenzung von Kanälen zwischen den beabstandeten Schaufelelementen, wobei sich ein Teil des ersten Stegsegments bzw. eines der Stegsegmente jedes beabstandeten Schaufelelements radial über den restlichen Teil des ersten Stegsegments oder der anderen Stegsegmente des beabstandeten Schaufelelements hinaus erstreckt, wobei der vorstehende Teil des obengenannten Teils des ersten Stegsegments oder eines der Stegsegmente nicht mit der Abdeckplatte verbunden ist. Infolgedessen ist es besonders einfach, ein Laufrad nach der Herstellung den gewünschten Betriebsbedingungen (Leistung, Druck) anzupassen, da ein Techniker einfach das oder die Stegsegmente ein wenig am äußeren Umfang mittels eines einfachen Schneidwerkzeuges kürzen kann, so daß das Laufrad ohne Beeinträchtigung der Fließbedingungen am äußeren Umfang des Laufrades angepaßt werden kann.
• Ferner erstreckt sich gemäß der Erfindung das Stegsegment mit dem längsten radialen Fortsatz auf vorteilhafte Weise nicht ganz soweit wie die Abdeckplatte.
• In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung umfaßt jedes beabstandete Schaufelelement mindestens drei verhältnismäßig kleine Stegsegmente, die mindestens einen geschlossenen Hohlraum begrenzen, woraus sich ein verhältnismäßig leichtes Laufrad ergibt. Ferner ist es dadurch leichter, ein beabstandetes Schaufelelement derart zu formen, daß das Fördermedium in den Kanal zwischen zwei aufeinanderfolgenden beabstandeten Schaufelelementen in einem leicht einstellbaren Winkel strömt.
• In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung bilden ein oder mehrere Stegsegmente des inneren Abschnittes eine Innenverstrebung, wodurch die Stärke des Laufrades verbessert wird.
• In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die Stegsegmente durch Extrusion mit einem kleinen Querschnitt hergestellt, wodurch das Laufrad auf eine besonders kostengünstige Weise hergestellt werden kann.
• In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung bestehen die Abdeckplatte und die Stegsegmente aus einem Blech, das vorzugsweise eine Dicke von 0,5-3,0 mm, insbesondere 0,8-2,0 mm aufweist, wodurch die Herstellung vereinfacht wird.
• In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Endteil des inneren Abschnittes, der aus dem oder den Stegsegmenten gebildet wird und der Mitte des Laufrades am nächsten liegt, mit einem nach innen gerichteten Ansatz, wahlweise nur mit einem einfachen Fortsatz des Stegsegments, versehen, um eine örtlich begrenzte Erweiterung des Querschnittes des Kanales unmittelbar hinter dem Kanaleinlaß in bezug auf die Strömungsrichtung des Fördermediums durch den Kanal zu bilden, wodurch die vorteilhafteste Konstruktion eines Kanaleinlasses möglich wird.
• In einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Stegsegmente im wesentlichen C-, S- oder flügelförmig.
• In einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung ist jedes Stegsegment mit zwei, vorzugsweise vier, Schweiß- oder Lötpunkten befestigt.
• Die Erfindung ist in der Folge und mit Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben, von welchen
• Figur 1 eine Vorderansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines Laufrades einer Kreiselpumpe gemäß der Erfindung ist, wobei das Laufrad mit einer Abdeckplatte versehen ist,
• Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel des Laufrades entsprechend Figur 1 zeigt, wobei beabstandete Schaufelelemente mit verschiedenen Formen schematisch dargestellt sind; ein erfindungsgemäßes Laufrad ist jedoch immer mit beabstandeten Schaufelelementen derselben Form versehen; und
• Figur 3 eine Schnittansicht des Laufrades von Figur 1 entlang der Linie III-III ist.
• Das Laufrad von Figur 1 dreht in einem Gehäuse einer Kreiselpumpe (nicht dargestellt). Das Laufrad ist mit einer Abdeckplatte 8 versehen, kann aber im Prinzip mit zweien ausgestattet sein. Das Laufrad weist ferner eine Mehrzahl von voneinander be abstandeten Schaufelelementen 2 auf, wobei ein Paar der beabstandeten Schaufelelemente 2 einen Kanal 4 begrenzen. Jedes beabstandete Schaufelelement 2 umfaßt einen äußeren massiven Abschnitt 2b' und einen inneren hohlen Abschnitt, d.h. den Abschnitt des Schaufelelements 2, der in bezug auf den äußeren Abschnitt 2b' radial nach innen angeordnet ist. Der äußere massive Abschnitt 2b' (siehe auch 2bo) kann mit dem inneren Abschnitt einstückig ausgebildet oder mit diesem verbunden sein. Der äußere Abschnitt 2b' (wahlweise 2bo) ist daher nicht direkt mit der Abdeckplatte 8 verbunden. Der äußere und innere Abschnitt können einstückig ausgebildet sein und umfassen zwei Stegsegmente 2a, 2b. Die Stegsegmente sind an der Abdeckplatte angeschweißt, vorzugsweise durch Punktschweißen, oder angelötet. Wie offensichtlich ist, umfaßt jeder innere Abschnitt mindestens einen inneren geschlossenen Hohlraum 6.
• Wie ferner offensichtlich ist, erstreckt sich das Stegsegment 2b bis zum äußeren Umfangsrand 8a der Abdeckplatte 8. Ein Techniker, der die Laufradteile zusammenbaut, kann den äußeren Abschnitt 2b' des Stegsegments 2b einfach mittels eines einfachen Schneidwerkzeuges mehr oder weniger kürzen, wodurch das Laufrad einer Vielzahl von Betriebsbedingungen angepaßt wird. Ferner ist offensichtlich, daß der innere Abschnitt mit nach innen gerichteten Ansätzen versehen sein kann, wie im vorliegenden Fall mit dem radial am weitesten innen liegenden Ende 2b" des Stegsegments 2b. Infolgedessen wird der Teil des Kanales 4, der den Kanaleinlaß bildet, örtlich 25 erweitert, wodurch besonders vorteilhafte Strömungsbedingungen durch die Rinne 4 bei einigen Pumpentypen erzeugt werden.
• Vor dem oben erwähnten Schneiden mit einem Werkzeug, kann sich ein Stegsegment wahlweise über eine beträchtliche Länge erstrecken, wie mit 2bn in der unteren linken Ecke von Figur 1 dargestellt, ohne jedoch den Umfangsrand 8a der Abdeckplatte zu erreichen.
• Anstelle von zwei Stegsegmenten kann ein beabstandetes Schaufelelement drei Stegsegmente umfassen, wie in der unteren rechten Ecke von Figur 1 dargestellt ist, wobei ein Stegsegment 2c eine Verstrebung bildet. Das Stegsegment 2a oben in Figur 1 kann wahlweise aus zwei Stegsegmenten bestehen, die an einer Krümmung 15 verbunden sind.
• Ein beabstandetes Schaufelelement 12 kann zwei Stegsegmente umfassen, siehe Figur 2, von welchen eines 12f im wesentlichen C- förmig ist, und das andere 12g im wesentlichen S-förmig ist. Wahlweise kann ein beabstandetes Schaufelelement die Form eines Tragflügels aufweisen und aus einem Stegsegment gebildet sein, siehe 12h. Ferner kann ein beabstandetes Schaufelelement aus einem einfachen Stegsegment hergestellt werden, das mit einem nach innen gerichteten Ansatz 12m" versehen ist, siehe 12m.
• Ein Stegsegment kann durch Extrusion mit einem kleinen Querschnitt hergestellt werden. Es ist auch möglich, die Segmente und die Abdeckplatte aus einem Blech mit einer Dicke von vorzugsweise 0,5-3,0 mm, insbesondere 0,8-2,0 mm herzustellen.
• Wie bei dem Stegsegment 2b von Figur 1 gezeigt ist, ist das Stegsegment eines beabstandeten Schaufelelements durch Schweiß- oder Lötpunkte 20 und innerhalb eines Radius von kleiner oder gleich 0,85 R (wobei R der Radius der Abdeckplatte ist) an der Abdeckplatte befestigt. Ein Stegsegment ist mit mindestens zwei, vorzugsweise vier, Schweiß- oder Lötpunkten 20 befestigt.

Claims (10)

1. Kreiselpumpe, umfassend ein Gehäuse und ein rotierendes Laufrad (1), das mit einer oder mehreren Abdeckplatten (8) und einer Mehrzahl von daran befestigten, voneinander beabstandeten Schaufelelementen (2) versehen ist, wobei jedes beabstandete Schaufelelement, radial gesehen, einen äußeren massiven Abschnitt (2b', 2bo) und einen inneren Abschnitt mit mindestens einem Hohlraum (16, 17) umfaßt, welcher äußere Abschnitt mit dem inneren Abschnitt einstückig ausgebildet oder mit diesem verbunden ist, wobei jeder Abschnitt ein oder mehrere Stegsegmente umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Stegsegmente durch Schweiß- oder Lötpunkte (20) in einem Radius kleiner oder gleich 0,85 R von der Mitte (10) der Abdeckplatte (8) an einer der Abdeckplatten befestigt sind, wobei R der Radius der Abdeckplatte (8) ist, und daß sich das Stegsegment mit der längsten radialen Reichweite nicht ganz bis zu dem äußeren Umfang der Abdeckplatte(n) (8) erstreckt.

2. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Stegsegmente des äußeren Abschnittes (2b', 2bo) nicht mit der Abdeckplatte (8) verbunden sind.

3. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere und innere Abschnitt einstückig ausgebildet sind und mindestens ein erstes gekrümmtes Stegsegment (12m, 12h), vorzugsweise zwei solche Segmente (2a, 2b; 2c; 12f, 129, 12j, 12k), zur Begrenzung von Kanälen (4) zwischen den beabstandeten Schaufelelementen aufweisen, daß sich ein Teil (2b') des ersten Stegsegments bzw. eines der Stegsegmente (2b) jedes beabstandeten Schaufelelements radial über den restlichen Teil des ersten Stegsegments oder der anderen Stegsegmente des beabstandeten Schaufelelements hinaus erstreckt und daß der vorstehende Teil des obengenannten Teils (2b') des ersten Stegsegments oder eines der Stegsegmente nicht mit der Abdeckplatte verbunden ist.

4. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes beabstandete Schaufelelement (2) zumindest drei verhältnismäßig kleine Stegsegmente (2a, 2b, 2c) umfaßt, die mindestens einen geschlossenen Hohlraum (16, 17) begrenzen.

5. Kreiselpumpe nach einem oder mehr der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß eines oder mehr der Stegsegmente des inneren Abschnittes darin eine innere Verstrebung (2c) bilden.

6. Kreiselpumpe nach einem oder mehr der Ansprüche 1-5, 2Ö dadurch gekennzeichnet, daß die Stegsegmente durch Extrusion mit einem kleinen Querschnitt hergestellt sind.

7. Kreiselpumpe nach einem oder mehr der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckplatte und die Stegsegmente aus Blech, vorzugsweise mit einer Dicke von 0,5-3,0 mm, insbesondere 0,8-2,0 mm, bestehen.

8. Kreiselpumpe nach einem oder mehr der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß der Endteil (2) des inneren Abschnittes, der aus dem Stegsegment (2m) oder den Segmenten (2b, 2f, 2k) besteht und der Mitte (10) des Laufrades am nächsten liegt, mit einem nach innen gerichteten Ansatz (12m") versehen ist, wahlweise mit nur einem einfachen Fortsatz (2b") des Stegsegmentes, um eine örtlich begrenzte Erweiterung (34, 25) des Querschnittes des Kanales unmittelbar hinter dem Kanaleinlaß in bezug auf die Strömungsrichtung des Fördermediums durch den Kanal zu bilden.

9. Kreiselpumpe nach einem oder mehr der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stegsegmente im wesentlichen C-, S- oder flügelförmig sind (12f, 12g, 12h, 12j, 12k, 12m).

10. Kreiselpumpe nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch zwei, vorzugsweise vier, Schweiß- oder Lötpunkte (20) zur Befestigung eines Stegsegmentes.