Verfahren und Vorrichtung zur Förderung von flüssigen oder gasförmigen Medien Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Förderung von Flüssigkeiten und Gasen im Bereich kleiner Reynolds-Zahlen mittels eines querdurchströmten Trommelläufers, dem ein Saug- und Druckseite trennender Aussenleitkörper so zugeordnet ist, dass zwischen der Peripherie des Läufers und dem Leitkörper ein Kanal gebildet wird, durch den ein Teil der Strömung von der Druck seite in den Läufer zurückströmt, so dass sich im Inneren des Läufers ein Wirbel ausbildet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Krei selpumpen für Flüssigkeiten oder Gase zu schaffen, die im Bereich kleiner Re-Zahlen, insbesondere bei Re-Zahlen unter 5 .104 noch mit hohen Wirkungs graden betrieben werden können und die darüber hinaus gegenüber den bisherigen Konstruktionen lei ser laufen und eine wesentlich geringere Baugrösse zulassen.
In der deutschen Patentschrift Nr. 963809, die auf einen der Erfinder zurückgeht, wird ein Gebläse beschrieben, bei dem eine das Schaufelgitter um gebende Leitwand zwischen dem Ansaug- und dem Druckbereich so angeordnet ist, dass zwischen dieser Leitwand und dem Schaufelgitter ein in Laufrich tung desselben konvergierender Spalt entsteht. Durch diese Massnahme wurde für dieses Gebläse eine her vorragende Laufruhe erzielt. Es hat sich auch her ausgestellt, dass diese Gebläse eine Leistungssteige rung gegenüber den früher bekannten besassen.
Bei diesem Gebläse wird der Durchsatzströmung, wenn die Schaufelparameter des Läufers entsprechend ge- wählt werden, die Geschwindigkeitsverteilung an nähernd wie in einem Potentialwirbelfeld aufgezwun gen. Das Zentrum des Wirbels liegt dabei exzen trisch zur Drehachse des Läufers.
Die Leistung und das Geräuschverhalten dieser bekannten Strömungsmaschine kann weiter verbes sert werden, wenn erfindungsgemäss hohe Relativ geschwindigkeiten zwischen dem Strömungsmedium und den umlaufenden Schaufeln in einem begrenz ten Bereich des Schaufelgitters erzielt werden, indem die Schaufelwinkel so eingestellt werden, dass sich ein Wirbel ausbildet, dessen Zentrum nahe der durch die Schaufelinnenkanten bestimmten inneren Peri pherie liegt, und die Schaufeln von dem Durchsatz medium bei der zweiten Durchströmung durch das Schaufelgitter am Rande des sich ausbildenden,
von der Beschaufelung geschnittenen Wirbelkerngebietes unter dem Stosswinkel Null angeströmt werden und indem zugleich dieses Wirbelgebiet so klein gewählt wird, dass die wirbelkernnahe Strömung in fast gegen sinniger Richtung umgelenkt wird.
Die Strömungsgeschwindigkeit in einem Poten- tialwirbelfeld ist umgekehrt proportional dem Ab stand vom Wirbelzentrum. Das Geschwindigkeits profil einer Wirbelströmung besitzt in der Nähe des sich um das Zentrum dieser Wirbelströmung zwangs weise ausbildenden Wirbelkerns ein Maximum.
Um eine Durchsatzverschiebung mit einem aus geprägten Maximum zu erhalten, wird bei einer Kreiselpumpe nach der Erfindung diese Eigenschaft einer Wirbelströmung ausgenützt, wobei ein grosser Durchsatzanteil das Schaufelgitter nahe dem zur Schaufelgitterachse exzentrischen Wirbelzentrum durchströmt.
Es wurde gefunden, dass für den Leitkörper, der den Saugbereich von dem Druckbereich trennt und der das Wirbelfeld stabilisiert, in Beziehung zu even tuell anderen vorhandenen Leitflächen, wie z. B. Gehäuseteilen oder dergleichen, eine günstigste Lage sowie optimale Abmessungen angegeben werden können. Dieser Leitkörper muss dabei relativ zu dem Umfang des Schaufelgitters so ausgebildet und ange ordnet sein, dass er an jeder Stelle einen Mindestab stand von der Hälfte der Schaufelerstreckung in radialer Richtung besitzt.
Sowohl die letztgenannte Forderung als auch die infolge der Durchsatzverschiebung resultierende Ge schwindigkeitsverteilung mit ausgeprägtem Maximum stellt im Strömungsmaschinenbau ein absolutes Novum dar, weil der Strömungsmaschinenbauer bis her bemüht war, die impulsübertragenden Maschinen teile einer Strömungsmaschine möglichst gleichmässig zu belasten. Der neuartigen Pumpe wurde deshalb eine neue Bezeichnung, nämlich Tangentialpumpe oder Tangentialgebläse gegeben.
Die Möglichkeiten, die durch eine besondere Aus bildung des den Saugbereich vom Druckbereich tren nenden Leitkörpers zur Beeinflussung der Strömungs verhältnisse in dem Wirbelfeld gegeben sind, wer den näher anhand der beigefügten Figuren erläutert. Dieser Leitkörper, der zwischen den in dem Saug bereich und dem Druckbereich in beinahe gegen sinniger Richtung strömenden Stromröhren ange ordnet ist, wird weiterhin als der das Wirbelfeld stabilisierende Leitkörper oder kurz Leitkörper be zeichnet.. Im allgemeinen ist der das Wirbelfeld sta bilisierende Leitkörper parallel zur Drehachse des Schaufelgitters angeordnet.
In bestimmten Fällen kann der Leitkörper jedoch auch schraubenförnug um den Schaufelgitterumfang gewunden angeordnet werden, wodurch ein entsprechend schraubenförmig in verschiedener Richtung austretender Strahl erhal ten wird. Der Leitkörper kann auch abschnittweise winkelversetzt angeordnet sein, wodurch ein Schau felgitter mehrere Strahlen in verschiedenen Richtun gen erzeugen kann.
In vielen Fällen, insbesondere da, wo die Pumpe oder das Gebläse von einem Gehäuse umgeben wird, ist eine zweite Leitwand vorgesehen. Diese Leitwand. ist jedoch nicht unbedingt funktionsnotwendig, um das erfindungsgemässe Prinzip der Durchsatzverschie- bung in einer Strömungsmaschine zu verwirklichen, sie kann also, wenn erforderlich, weggelassen werden.
Diese zweite Leitwand kann, wenn sie vorhanden ist, dem das Wirbelfeld stabilisierenden Leitkörper gegenüber angeordnet und so ausgebildet sein, dass sich zwischen ihr und dem Schaufelgitter ein in Drehrichtung des Schaufelgitters divergierender Ka nal ergibt. Das gegenüber dem das Wirbelfeld stabi lisierenden Leitkörper sich befindliche Ende dieser Leitwand wird vorzugsweise in einem Abstand von dem Schaufelgitter angeordnet, der dem Abstand des Leitkörpers von der Schaufelgitterperipherie etwa gleich ist. Dieser Abstand kann jedoch auch grösser oder kleiner sein.
Da das Geschwindigkeitsprofil der Strömung durch die Grösse und die Lage des sich im Zentrum des Wirbelfeldes ausbildenden Wirbelkernes be stimmt ist, l;ässt sich die Tangentialpumpe durch Massnahmen regeln, die die Konfiguration des Wir belfeldes beeinflussen.
Insbesondere wirkt sich jede Änderung im Be reich des Kernes und im Bereich der kernnahen Stromröhren sehr wirkungsvoll aus.
Da die Tangentialpumpe im wesentlichen nur Geschwindigkeitsenergie erzeugt, nimmt in erster Näherung der erzeugte Gesamtdruck mit der durch gesetzten Menge zu. Damit ist der Druck bei star ker Drosselung sehr klein. Dieser Nachteil kann dadurch vermieden werden, dass der dem Wirbelkern nahe Durchsatzanteil in das Innere des Schaufel gitters reinjiziert wird.
Anhand der Figuren soll die Erfindung beispiels weise näher erläutert werden.
Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch ein Gebläse nach der Erfindung senkrecht zu der Drehachse des Schau felgitters, längs der Linie 1-I in Fig. 2, mit dem das erfindungsgemässe Prinzip der Durchsatzverschie- bung verwirklicht werden kann.
Fig.2 zeigt einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1.
Fig.3a zeigt ein Geschwindigkeitsprofil, wie es gemäss der Erfindung angestrebt wird.
Fig.3b zeigt ein Geschwindigkeitsprofil, wie es mit bekannten Strömungsmaschinen angestrebt wird. Fig.4 zeigt einen Querschnitt durch ein zylin drisches Schaufelgitter, wobei schematisch die Iso- tachen im Inneren des Schaufelgitters und die Ge schwindigkeitsdreiecke nach der zweiten Durchströ- mung des Schaufelgitters eingezeichnet sind.
Fig.5 zeigt die Geschwindigkeitsverteilung im Inneren des in Fig.4 dargestellten Schaufelgitters längs der Symmetrielinie durch das Kernzentrum noch einmal in graphischer Darstellung.
Fig.6 zeigt einen Längsschnitt durch ein zylin drisches Schaufelgitter, mit dem das erfindungsge mässe Prinzip der Durchsatzverschiebung in an derer Weise verwirklicht werden kann.
Die Fig.7 bis 13 zeigen jeweils einen schema tischen Querschnitt durch ein zylindrisches Schaufel gitter, ähnlich wie es in Fig. 1 dargestellt ist, und durch verschiedene Leitkörperanordnungen, die ge eignet sind, die Wirbelströmung im Inneren des zylindrischen Schaufelgitters verschieden zu beein flussen.
Fig.12a zeigt die unterschiedlichen Kennlinien eines erfindungsgemässen Radialschaufelgitters, das von der gesamten Durchsatzströmung zweimal durch strömt wird, und eines Axialschaufelgitters nach dem Stand der Technik. Fig. 14 zeigt die Abhängigkeit des Druckes von dem Volumen, das das Schaufelgitter durchsetzt, ein mal in unbeeinflusstem Zustand, das andere Mal unter der Voraussetzung bestimmter Strömungsverhältnisse iim Aus- oder Eintrittskanal.
Die Fig. 15 bis 17 zeigen schematisch Einrich tungen, die eine Umwandlung von Geschwindigkeits energie in Druck bei Gebläsen nach der Erfindung ermöglichen, wobei die Fig.15 einen Querschnitt ähnlich dem, wie er in Fig. 1 dargestellt ist, und die Fig. 16 und 17 Querschnitte nur durch einen Aus- bzw. Eintrittskanal darstellen.
Fig.18 zeigt einen Schnitt durch eine Vorrich tung nach der Erfindung, die als Bremse in Abhän gigkeit von der Drehzahl des Schaufelgitters arbeitet.
Fig. 19 zeigt eine andere Ausbildungsform des Schaufelquerschnitts.
Die Fig. 20 und 20a zeigen ein dreistufiges Ge bläse nach der Erfindung, wobei Fig. 20 einen Schnitt nach XX-XX der Fig. 20a darstellt.
Fig. 21 zeigt eine Vorrichtung mit einem zweiflutig beaufschlagten Schaufelgitter nach der Erfindung im Querschnitt.
Fig.22 zeigt Ausbildungsformen, bei denen die Schaufeln schraubenlinienförmig um die Drehachse verlaufen.
Fig.23 zeigt eine mehrstufige Ausführungsform der in Fig.6 dargestellten Vorrichtung nach der Erfindung im Längsschnitt, die als Bohrlochölpumpe Verwendung findet.
Fig. 24 zeigt einen Ausschnitt der in Fig. 23 dar gestellten Vorrichtung.
Fig.25 zeigt zwei parallel geschaltete Schaufel gitter, die in einem Austrittskanal zusammenwirken. In den Figuren sind schematische Schnittansich ten dargestellt. Die Schnitte liegen meistens in Ebe nen, in denen einzelne Stromlinien verlaufen. In den Schnitten wird schematisch der Strömungsverlauf des Durchsatzmediums angedeutet. Im Inneren der Schau felgitter entsprechen die Linien dabei etwa den Iso- tachen.
In den Fig. 1 und 2 ist im Querschnitt sowie im Längsschnitt ein zylindrisches Radialschaufelgitter 1 dargestellt, das in einem Gehäuse 2 drehbar gelagert ist. Das zylindrische Schaufelgitter 1 weist zwei ge schlossene Stirnscheiben 6 auf, mit denen Achs stummel 4 und 4a verbunden sind. Die Lagerung kann auf irgendeine bekannte Art und Weise erfol gen. Zwischen den geschlossenen Stirnscheiben 6 des Schaufelgitters erstrecken sich die Schaufeln 3, deren Innenkanten und Aussenkanten auf der Innen- bzw. Aussenfläche 7 bzw. 8 eines gedachten, zur Drehachse O konzentrischen Hohlzylinders liegen. Die Schaufeln 3 selbst sind in Drehrichtung des Schaufelrades konkav gekrümmt.
Die Schaufelwinkel, das heisst die Winkel, die die Tangenten an die inneren bzw. äusseren Schaufel kanten mit den Tangenten an die inneren bzw. äusseren Mantelflächen 7 bzw. 8 des Hohlzylinders einschliessen, sowie die Krümmung der Schaufeln 3 werden so gewählt, dass der Durchsatzströmung die Geschwindigkeitsverteilung annähernd eines Poten- tialwirbelfeldes aufgezwungen wird, dessen Zentrum innerhalb und möglichst nahe an der inneren Peri pherie 7 des Schaufelgitters liegt,
so dass die dem Wirbelkerngebiet V nahen Stromröhren MF in etwa gegensinniger Richtung umgelenkt werden, wodurch dem Durchsatzmedium eine stark unsymmetrische Geschwindigkeitsverteilung aufgezwungen wird. Ein grosser Durchsatzanteil durchsetzt das Schaufelgitter in unmittelbarer Nähe des Wirbelkerngebietes V, wobei örtlich zwischen den umlaufenden Schaufeln 3 und diesem Hauptdurchsatzanteil MF hohe Relativ geschwindigkeiten auftreten.
Erfindungsgemäss wird die Lage des Wirbelfeldes mittels eines sich über nur einen kleinen Umfangs bereich b des Schaufelgitters erstreckenden und die Saugseite S von der Druckseite P trennenden Leit- körpers 10 stabilisiert. Der Leitkörper 10 ist dabei so angeordnet, dass zwischen der Peripherie 8 des Schaufelgitters 1 und der dieser Peripherie gegen über angeordneten Wandung 11 des Leitkörpers 10 ein Kanal K gebildet wird, durch den ein Teil der druckseitigen Strömung ausserhalb des Schaufelgitters in dasselbe zurückströmen kann.
Dieser Teil bildet die Wirbelkernströmung V, die die Abdichtung zwi schen Saug- und Druckseite übernimmt. Gemäss der Erfindung beträgt der Abstand der Wandung 11 von der Peripherie 8 des Schaufelgitters mehr als die Hälfte der Schaufelabmessung in radialer Richtung.
Dem Leitkörper 10 gegenüber ist eine Leitwand 9 angeordnet, die zusammen mit der Wandung 12 des Leitkörpers 10 einen druckseitigen Austritts kanal bildet. Bei dem dargestellten Ausführungsbei spiel bildet dieser Austrittskanal aus den Wandun gen 9 und 12 einen Diffusor. Um die Förderrich- tung, das heisst die Lage des Strömungsverlaufs im Inneren des Schaufelgitters 1 festzulegen, ist nur der Leitkörper 10 erforderlich. Die Leitwand 9 ist hier zu nicht nötig.
Diese kann also, wenn der Austritts kanal nicht begrenzt sein soll und die Strömung im Austrittskanal nicht durch eine allseitige Begren zung in einem bestimmten Sinn beeinflusst werden soll, weggelassen werden.
Durch die Wandung 9 und den Leitkörper 10 wird ein Eintrittsbereich S und ein Austrittsbereich P bestimmt, die sich zusammen bei dem darge stellten Ausführungsbeispiel über einen Zentriwinkel von mehr als 330 erstrecken. Der Eintrittsbereich S erstreckt sich in den Radialebenen dabei um einen Zentriwinkel a von mehr als 180 , dieser Zentriwin- kel ist also grösser als der Zentriwinkel ss, über den sich der Austrittsbereich erstreckt.
Die Wandung 9 besitzt vorzugsweise an jeder Stelle einen Abstand von der Peripherie 8 des Schau felgitters 1. An der Stelle 13 ist der Abstand der Wandung 9 von der Peripherie 8 des Schaufelgitters am kleinsten. Vorzugsweise beträgt dieser Abstand mehr als i/2 der Schaufelabmessung in radialer Rich- tung. Der Abstand nimmt stetig in Strömungsrich tung zu.
Anhand der Fig.3a und 3b soll das erfindungs gemässe Prinzip der < Durchsatzverschiebung näher erläutert werden. In Fig. 3b ist schematisch die Ge schwindigkeitsverteilung, wie sie mit Strömungsma schinen nach dem Stande der Technik bisher an gestrebt wurde, über einen Querschnitt A-B auf getragen. Das Geschwindigkeitsprofil dieser Vertei lung entspricht dem einer Kanalströmung.
Der Strö mungsmaschinenbauer war bisher bestrebt, die den Impulsaustausch bewirkende Beschaufelung gleich mässig zu belasten, um am Austritt der Strömungs maschine eine nahezu rechteckige Geschwindigkeits verteilung, wie sie durch das Rechteck A-B-C-D- schematisch angedeutet wird, zu erhalten. In Fig. 3a ist eine Geschwindigkeitsverteilung dargestellt, wie sie gemäss der Erfindung angestrebt wird.
Dabei ent spricht der Querschnitt A'-B' dem Querschnitt A-B in Fig.3b. Ebenso ist das gleiche Rechteckprofil A'-B'-C'-D', wie in Fig.3b angedeutet. Erfindungs gemäss wird nun eine Geschwindigkeitsverteilung der Durchsatzströmung angestrebt, bei der in einem Bereich E'-F des Querschnitts wesentlich grössere Relativgeschwindigkeiten zwischen dem Strömungs medium und den dieses Strömungsmedium beschleu nigenden Maschinenteilen erhalten werden.
Bei einer Geschwindigkeitsverteilung, wie sie in Fig.3a dargestellt ist, bei der die Geschwindigkei ten in dem Bereich über E'<B>F</B> wesentlich grösser sind als in den Bereichen über A'-E' und F'-B', wird in diesem Bereich über E'-F fast die ganze Leistung umgesetzt. Die geringe Wirkungsgradver schlechterung für den langsamsten Durchsatzanteil, der sehr klein ist, fällt nicht ins Gewicht.
In den Fig.4 und 5 wird rein schematisch am Beispiel eines zylindrischen Schaufelgitters darge stellt, wie die erfindungsgemässe Durchsatzverschie- bung mittels einer Wirbelströmung erreicht wird. In Fig. 4 ist dazu schematisch der Querschnitt durch ein ähnliches Schaufelgitter wie :in Fig. 1 dargestellt. Gleiche Teile sind aus diesem Grund mit gleichen Bezugszeichen versehen. Im Inneren des Schaufel gitters 1 sind die Isotachen <I>a</I> bis<I>f</I> und<I>i</I> dargestellt.
Das durch den sich in dem umlaufenden Schaufel gitter 1 ausbildenden Unterdruck von der Eintritts seite S angesaugte Strömungsmedium hat die Ten denz, an der Austrittsseite P das Schaufelgitter 1 möglichst ohne Stossverluste zu verlassen. Durch die oben beschriebene Wahl der Schaufelwinkel und der Schaufelkrümmung wird das Durchsatzmedium ge zwungen, in einer Drallströmung das Schaufelgitter zu durchsetzen, da nur dann der grösste Teil des Durchsatzes das Schaufelgitter ohne wesentliche Stoss verluste durchströmt. Bekanntlich nimmt die Ge schwindigkeit einer Drall- oder Wirbelströmung im umgekehrten Verhältnis zum Abstand vom Zentrum Z des Wirbels ab.
Die grösste Geschwindigkeit ist in der Nähe des Wirbelzentrums, das heisst am Rande des sich zwangsweise ausbildenden Wirbelkerngebie- tes V. Dieses Wirbelkerngebiet V soll dabei mög lichst klein gehalten werden, so dass die wirbelkern- nahe Stromröhre möglichst nahe am Kernzentrum verläuft und dieser Stromröhre entsprechend dem hyperbolischen Verlauf der Geschwindigkeit nahe am Wirbelzentrum O eine möglichst hohe Geschwindig keit erteilt wird.
Der Isotache i, die die Einhüllende 7 der inneren Schaufelkanten der umlaufenden Be- schaufelung berührt, ist dabei die Umlaufgeschwin digkeit dieser inneren Schaufelkanten zugeordnet.
In der Zeichnung ist das Eintritts-Geschwindig- keitsdreieck der Schaufelanströmung der dem Wir belkerngebiet V unmittelbar benachbarten Schaufel kante dargestellt. Der Vektor VP, der die Anström- richtung und die Geschwindigkeit der Anströmung relativ zu der sich in Richtung des Pfeils 5 umdre henden Schaufel darstellt, setzt sich zusammen aus dem Vektor VA, der die Strömungsrichtung und die Geschwindigkeit der dem Wirbelkerngebiet V am nächsten gelegenen Stromröhre im Inneren des Schaufelzylinders 1 angibt, und dem Vektor V.,
der die Umfangsgeschwindigkeit der Beschaufelung dar stellt. Wie aus Fig. 4 zu ersehen ist, erfolgt bei der entsprechenden Einstellung der Schaufelparameter eine stossfreie Anströmung und eine Umströmung der Schaufelprofile in nur durch das Wirbelkernge biet V voneinander getrennten Bereichen des Schau felgitters. Dadurch wird die Ausbildung des Wir bels erzwungen, die zu den hohen Relativgeschwin digkeiten zwischen den umlaufenden Schaufeln des Schaufelgitters und dem Durchsatzmedium in den dem Wirbelkern nahen Bereichen führt. Bei einer anderen Einstellung der Schaufelparameter würde sich eine entsprechend andere Geschwindigkeitsver teilung im Inneren des .Schaufelgitters ergeben.
Die erfindungsgemässe Lehre besteht darin, dass die Schaufelparameter so gewählt werden müssen, dass dem das Schaufelgitter durchsetzenden Medium eine Wirbelströmung mit möglichst kleinem Kerngebiet V aufgezwungen wird. In Fig.4 sind weiter die Geschwindigkeitsdreiecke an der Austrittsseite des Schaufelgitters dargestellt. Der Geschwindigkeitsvek tor V' setzt sich dabei aus dem Relativgeschwindig- keitsvektor V'I; und dem Vektor Vf;, der wiederum die Umfangsgeschwindigkeit darstellt, zusammen.
Mittels der in Fig.5 dargestellten Geschwindigkeits verteilung im Inneren des Schaufelgitters können annähernd die Werte für die Geschwindigkeitsver teilung am Austritt des Schaufelgitters angegeben werden.
In Fig. 6 ist ein weiteres Beispiel einer Anord nung dargestellt, mit der sich das erfindungsgemässe Prinzip der Durchsatzverschiebung erreichen lässt.
Die in Fig.6 gezeigte Anordnung besteht aus zwei nebeneinander angeordneten zylindrischen Schaufelgittern 61 und 61' mit einer Beschaufelung 63 und 63', deren Schaufelwinkel und Schaufel krümmung vorzugsweise sich in Richtung parallel zur Drehachse 65 ändern, so' dass eine Durchsatzver- schiebung zur Mitte der Vorrichtung in der darge- stellten Weise erreicht wird. Im Inneren der beiden Schaufelgitter befindet sich ein umlaufender rota tionssymmetrischer Leitkörper 66, der einen kon zentrisch zur Drehachse sich ausbildenden torus- förmigen Zirkulationsraum 67 begrenzt.
Die beiden sich um die gemeinsame Achse 65 drehenden Schau felgitter 61 und 61' sind in ihrer gemeinsamen Begrenzungsebene von einem ringförmigen Leitkör- per 68 umgeben, der den Saugraum S von dem Druckraum P trennt. Weiter ist ein Schaufelkranz 69 vorgesehen, der rings um das sich drehende Schau felgitter 61 angeordnet ist, wodurch .vermieden wird, dass sich der gesamte Luftraum mit dem .Schaufel gitter mitdreht.
Die Vorrichtung arbeitet folgendermassen: Durch die Fliehkraftwirkung der Schaufel 63' entsteht im Zirkulationsraum 67 ein Unterdruck, der einen Im pulsaustausch im Schaufelgitter 61 mit negativem Reaktionsgrad ermöglicht. Das Schaufelgitter 61' besitzt vorzugsweise Schaufeln mit einer grösseren radialen Schaufelerstreckung, da dieses Schaufelgitter die Druckseite der Anordnung darstellt und deshalb die Fliehkraftkomponente besser ausgenutzt werden kann. In der Figur sind schematisch die Austritts und Eintrittskomponenten der Durchsatzströmung angedeutet.
Ebenso ist schematisch der sich entlang der Innenkante des ringförmigen Leitkörpers 68 ausbildende Toruswirbelkern Y angedeutet.
In den Fig.7 bis 13 sind verschiedene Ausfüh rungsformen des die Saug- von der Druckseite trennenden Leitkörpers dargestellt. Diese Leitkörper können dabei mit zugeordneten Leitelementen zu sammenwirken, wodurch der Strömungsverlauf im Inneren des Schaufelgitters und insbesondere im Aus trittsbereich auf die verschiedenste Art beeinflusst werden kann. Beispielsweise können veränderliche Regeleinrichtungen in einem von dem Leitkörper und einem weiteren Leitelement gebildeten Kanal, durch den die Druckseite mit der Peripherie des Schaufel gitters kommuniziert, vorgesehen sein.
Mittels dieser Regeleinrichtungen können die rezirkulierten Anteile der Strömung verändert und damit auch die Kon figuration des Wirbelkerngebietes .verändert werden. Eine Veränderung des Wirbelkerngebietes hat eine Veränderung der Durchsatzmenge zur Folge. Es kann also durch die angezeigten Massnahmen in einfacher Weise die Veränderung der Durchsatzmenge vor genommen werden.
In Fig.7 ist eine Anordnung gezeigt, bei der das Leitelement 74, das zwischen der Peripherie 8 des Schaufelgitters 1 und der Wandung 71 des Leit- körpers 70 angeordnet ist, einen tragflügelartig pro filierten Querschnitt besitzt. Der Querschnitt des zwischen dem Leitkörpers 74 und der Wandung 71 in Strömungsrichtung konvergierenden Kanals 73 kann durch eine verstellbare Klappe 75 verringert oder ganz verschlossen werden. Bei ganz geöffneter Stellung, die durch die ausgezogen gezeichneten Um risse der Klappe 75 dargestellt ist, beträgt die Menge, die das Schaufelgitter durchsetzt, ein Maximum, bei der mit den gestrichelten Umrissen dargestellten Stel lung ein Minimum.
In den Fig. 8 und 8a ist ein Leitkörper 80 dar gestellt, dessen dem Schaufelgitter 1 zugekehrte Wan dung mittels einer Klappe 84, die sich um eine geeignete Lagerung 85 dreht, so verstellt werden kann, dass der zwischen der Peripherie 8 des Schau felgitters und der Wandung 86 der verstellbaren Klappe 84 des Leitkörpers 80 gebildete Kanal 87 sowohl in Umlaufrichtung des Schaufelgitters kon vergieren kann (Fig.8) als auch gleichförmig aus gebildet sein kann (nicht dargestellt) und divergieren kann (Fig.8a). Damit kann in vorteilhafter Weise einfach der Durchsatz durch das umlaufende Schau felgitter 1 verändert werden.
Dabei arbeitet die Strömungsmaschine in der in Fig.8 dargestellten Stellung leiser, während der Durchsatz bei der in Fig. 8a dargestellten Stellung grösser ist.
In Fig.9 ist ein Leitkörper 90 dargestellt, der um eine Drehachse 91 so geschwenkt werden kann, dass seine Wandung 92 zusammen mit der Wandung 94 einen Austrittskanal bildet, der sowohl in Strö mungsrichtung divergieren (Stellung mit ausgezoge nen Linien) als auch gleichförmig sein kann (Stel lung mit gestrichelten Linien). Die mit den ausge zogenen Linien dargestellte Stellung, in der der Aus trittskanal divergiert, wird zur Druckerzeugung her angezogen, wogegen die mit gestrichelten Linien angedeutete Stellung verwendet wird, wenn hohe Lieferwerte erwünscht sind.
In Fig.9 ist weiter ein lagemässig im Austritts kanal veränderlicher Stab 93 angeordnet. Um die zylindrische Kontur des Stabes 93 bildet sich ein Wirbel aus. Die Störung ist in der von dem Schau felgitter entfernt dargestellten Stellung des Stabes 93 unerheblich, wogegen sie in der dem Schaufel gitter nahen Stellung, die gestrichelt dargestellt ist, die Wirbelbildung im Inneren des Schaufelgitters stö rend beeinflusst. Diese Störung bewirkt eine Vermin derung des Durchsatzes durch das Schaufelgitter.
In Fig. 10 ist eine Ausführung nach der Erfin dung dargestellt, bei der das der Peripherie 8 des Schaufelgitters 1 nahegelegene Ende des Leitkörpers 100 als drehbar gelagerte Klappe 101 ausgebildet ist. Je nach deren Stellung entsteht zwischen der Peripherie 8 des Schaufelgitters und der dem Schau felgitter zugekehrten Wandung der Klappe 101 ein Kanal 103 unterschiedlicher Konfiguration. Jeder Stellung der Klappe 101 ist eine bestimmte Durch satzleistung des Gebläses zugeordnet. Die Klappe ist mit dem Hauptteil des Leitkörpers 100 durch eine Spiralfeder 104 verbunden.
Unter dem Einfluss der Wirbelströmung im Innern des Schaufelgitters wird bei entsprechender Wahl der Federkonstante der Spiralfeder 104 eine gedämpfte Schwingung der Klappe 101 mit bestimmter Frequenz erreicht. Diese gedämpfte Schwingung der Klappe 101 führt zu einer pulsierenden Durchsatzströmung durch das Schau felgitter. Eine solche pulsierende Strömung kann zu einer Anregung einer Teppichklopfeinrichtung in Staubsaugern, zur Erzeugung einer schwingenden Flamme von Ölbrennern oder zur Erhöhung der Diffusionsgeschwindigkeit in Wäschetrocknern und anderen Trockengeräten ausgenutzt werden.
Die erfindungsgemässen Pumpen oder Gebläse zeigen bei Drosselung eine ganz andere Abhängig keit der Leistungsaufnahme von dem Durchsatz volumen wie Axialgebläse. In Fig. 12a ist eine Dros selkurve 121a dargestellt, die diese Abhängigkeit der aufgenommenen Leistung N von der Liefermenge fi wiedergibt. In der gleichen Figur ist eine Drossel kurve 120a eines Axialgebläses wiedergegeben. Wie aus der Figur ersichtlich ist, nimmt ein Axialgebläse bei maximaler Drosselung des Durchsatzes die grösste Leistung auf.
Im Gegensatz hierzu nimmt ein erfindungsgemässes Gebläse oder Pumpwerk bei voll kommener Drosselung des Durchsatzes ein Minimum an Leistung auf. Diese Eigenschaften der zwei ver schiedenen Gebläsearten können in geeigneter Weise miteinander kombiniert werden, indem, wie in Fig. 12 dargestellt ist, ein Querstromgebläse durch geeignete Massnahmen in ein Radialgebläse umgewandelt wer den kann. Wie im Zusammenhang mit Fig. 1 näher erläutert wurde, bildet sich im Inneren des Schau felgitters ein Unterdruckfeld aus, dessen Zentrum nahe an der Peripherie des Schaufelgitters 1 liegt.
Wird nun, wie in Fig. 12 dargestellt ist, an einer oder beiden Stirnsetien des Schaufelgitters eine ver schliessbare öffnung 120 angeordnet, so kann die Ausbildung des Unterdruckes im Inneren des Schau felgitters mehr oder weniger durch einen Zustrom von den Stirnseiten her gestört werden und dem nach die Wirkung des erfindungsgemässen Schaufel gitters von der eines Querstromgebläses in die eines Radialgebläses umgewandelt werden.
Durch Verän dern des öffnungsquerschnitts, beispielsweise mittels einer Sektorenscheibe 122, lässt sich die Menge des in axialer Richtung einströmenden Fremdstromes re gulieren. Dadurch kann die geringe Leistungsauf nahme im Leerlauf, wenn es erwünscht ist, verhin dert werden.
In Fig.ll ist ein Leitkörper 110 dargestellt, durch den ein Kanal 113 führt. Durch diesen Kanal 113 kann in die Unterdruckzone, die das Wirbel feld bestimmt, ein weiteres Medium der das Schau felgitter 1 durchsetzenden Durchsatzströmung zuge setzt werden. Mittels einer Klappe 114 kann der Querschnitt des Kanals 113 verändert werden, wo durch auch der Zustrom des zweiten Mediums in die Unterdruckzone des Wirbelfeldes kontinuierlich verändert werden kann. Das zweite Medium kann beispielsweise ein Brenngas sein.
In den Fig. 13 und 13a ist ein Leitkörper dar gestellt, der aus einem um einen Drehpunkt 132 verschwenkbaren Teil 131 und einen fest angeord neten Teil 130 besteht. In der in Fig. 13 dargestell ten Stellung erfüllt der aus den Teilen 131 und 130 bestehende Leitkörper dieselbe Funktion wie der Leitkörper 10 in Fig. 1.
Bei der in Fig.13a dargestell- ten Stellung, in der der Teil 131 nach der Saugseite hin ausgeschwenkt ist und die Wandungen 134 und 133 nicht mehr eine geschlossene Wandung bilden, strömt ein Teil der wirbelkernnahen Strömung zwi schen diesen beiden Teilen des Leitkörpers zur Saug seite hindurch und bildet eine sogenannte Kurz schlussströmung. Der tatsächliche Durchsatz durch das Schaufelgitter 1 wird dadurch grösser als der austre tende Anteil, was gleichbedeutend damit ist, dass der an steigende Ast der Drosselkurve P <I>= f</I> h)+) (Fig. 14), der für Strömungsmaschinen mit kleinem Reaktions grad typisch ist, angehoben wird.
Diese Massnahme hat besonders dann eine grosse Bedeutung, wenn mehrere Strömungsmaschinen parallel betrieben wer den.
In Fig.14 ist die Abhängigkeit des Gesamt druckes von dem Gesamtdurchsatz aufgetragen (Kurve 141). Wenn, wie in Fig. 13a, das tatsächlich geförderte Volumen kleiner als das das Schaufel gitter durchsetzende Volumen ist, wird die Kurve auf die gestrichelten Werte, die mit 142 angedeutet sind, angehoben.
Um die Geschwindigkeit in statischen Druck um zusetzen, werden Diffusoren verwendet. Da infolge der erfindungsgemässen Durchsatzverschiebung im Austrittsbereich unterschiedliche Geschwindigkeiten des Durchsatzmediums vorliegen, sind für die Druck umsetzung der Geschwindigkeitsenergie im Austritts bereich besondere Massnahmen erforderlich.
Bei einer Vorrichtung, wie sie in Fig. 1 darge stellt ist, ist der Austrittskanal zwischen den Wan dungen 9 und 12 als Diffusor ausgebildet. Um die Geschwindigkeitsenergie in Druckenergie umzuset zen, wird dieser Kanal vorzugsweise in mehrere Teil kanäle unterteilt, wobei diese Teilkanäle so ausge legt sind, dass am Ausgang jedes Teilkanals der gleiche statische Druck herrscht.
In Fig. 15 ist eine Anordnung dargestellt, bei der das unterschiedliche Geschwindigkeitsprofil im Aus trittskanal zur Erzeugung unterschiedlicher Drücke herangezogen wird. Die Lage der Wirbelströmung im Inneren des Schaufelgitters wird bei dieser Anord nung durch einen Leitkörper 150 und ein weiteres Leitelement 151 in der bereits beschriebenen Art und Weise stabilisiert.
Der Austrittskanal ist in zwei getrennte Diffusoren 152 und 153 unterteilt. In dem Diffusor 152 werden die wirbelkernnahen Strom röhren MF zur Druckerzeugung herangezogen, wäh rend in dem Diffusor 153 die restliche Durchsatz strömung zur Erzeugung eines von dem genannten Druck verschiedenen Drucks herangezogen wird.
Der Diffusor 153 ist wiederum in drei Diffusoren 154 bis 156 unterteilt. Diese Unterteilung erfolgt vorzugs- +) T ist die Druckziffer und $ ist die Lieferziffer.
Unter der Druck- bzw. Lieferziffer werden die auf die jeweilige Baugrösse bezogenen Kennzahlen für den er zeugten Druck und die geförderte Volumenmenge ver standen. weise nach dem im vorhergehenden Absatz genann ten Grundprinzip, wodurch über den Bereich, den der Diffusor 153 einschliesst, ein gleichmässiger Druck erzeugt wird.
Ein weiterer Diffusor, mit dem bei den erfin dungsgemässen Gebläsen die Geschwindigkeitsenergie in Druckenergie mit hohem Wirkungsgrad umgesetzt werden kann, ist ohne das dazugehörige Gebläse in Fig. 16 dargestellt. Bei diesem Diffusor sind die Wandungen mit Löchern 160 versehen. Durch diese Perforierungen 160 der Wandungen werden die Grenzschichtablösungen, die den Wirkungsgrad eines Diffusors bekanntlich verschlechtern, verringert. Eine weitere Verringerung der Grenzschichtablösung kann dadurch bewirkt werden, dass ausserhalb des Diffusors ein Unterdruck erzeugt wird.
Je höher der Druck ist, gegen den das Gebläse arbeitet, um so mehr entströmt durch die Perforierungen 160, was wie derum einem Anheben der Kurve gleich kommt, die die Abhängigkeit des Gesamtdruckes von dem geför derten Volumen wiedergibt (siehe Fig. 14). Die Kurve 142 in Fig.14 entspricht dabei der Druckabhängig keit von der Fördermenge für ein Gebläse, wie es in Fig.l dargestellt ist, dessen Austrittskanal aus einem Diffusor, wie er in Fig. 16 gezeigt ist, besteht.
Eine ähnliche Beeinflussung der Kennlinie, wie sie mittels der in den Fig. 13a und 16 dargestellten Anordnungen des Austrittskanals erfolgen kann, kann auch durch eine besondere Ausbildung des Ansaug kanals, wie sie in Fig.17 dargestellt ist, erfolgen. Dabei ist der Ansaugstutzen 170 einer erfindungs gemässen Strömungsmaschine von einem Ansaug schacht 171 so umgeben, dass zwischen dem Saug stutzen 170 und dem Ansaugschacht 171 ein Spalt 172 freibleibt. Wenn hohe Unterdrücke in dem Ansaugkanal erzeugt werden, tritt Fremdluft durch den Spalt 172 ein, wodurch der Durchsatz und damit der Druck vergrössert wird.
Die Dimensionierung der Länge und des Querschnitts des Spaltes ist dann optimal, wenn die sich durch die Randstromröhren der Strömung 173 ergebenden Staudrücke im Spalt 172 bei maximalem Durchsatz dem Druckunterschied zwischen dem Inneren und dem Äusseren des An saugkanals das Gleichgewicht halten. Wenn also der Druck in dem Ansaugstutzen 171 beträchtlich unter dem des den Ansaugstutzen umgebenden Mediums ist, strömt dieses durch den Spalt 172 in den Ansaug schacht 171 und von da aus in den Ansaugstutzen der Strömungsmaschine. Der Durchsatz steigt deshalb an und dementsprechend ebenfalls die von der Vor richtung erzeugte Druckdifferenz.
In Fig.18 ist eine Anordnung dargestellt, bei der ein erfindungsgemässes Schaufelgitter in Zusam menarbeit mit einem Leitkörper 180 und einem Strömungskörper 181, dessen Stellung im Austritts bereich variabel ist, als Bremse dienen kann. Bei kleinen Umlaufgeschwindigkeiten des Schaufelgitters 1 befindet sich der Strömungskörper 131 in der mit gestrichelten Linien dargestellten Stellung. Der Strö mungskörper .ist mittels eines Arms 182 in der dar- dargestellten Weise um einen Drehpunkt 183 dreh bar gelagert. An dem über den Drehpunkt 183 hin ausragenden Ende des Arms 182 greift eine Zug feder 184 an, die, wenn keine anderen Kräfte auf den Strömungskörper wirken, diesen in der gestri chelten Stellung halten.
In dieser Stellung wird die Ausbildung der Wirbelströmung im Inneren des Schau felgitters so beeinträchtigt, dass der Durchsatz sehr klein wird. Wie aus der Kurve 121a in Fig. 12a zu ersehen ist, ist bei kleinem Durchsatz die Leistungs aufnahme des Antriebs des Schaufelgitters gering. Erhöht sich nun die Geschwindigkeit des Schaufel gitters, dann wirkt in zunehmendem Masse ein Strömungsdruck auf den Profilkörper<B>181</B> und dieser wird dadurch in die mit ausgezogenen Linien dar gestellte Stellung bewegt.
In dieser Stellung kann sich das Wirbelfeld im Inneren des Schaufelgitters stö rungsfrei ausbilden und, wie wiederum ein Ver gleich mit der Kurve 121a in Fig. 12a zeigt, ist die Leistungsaufnahme des Antriebs des Schaufelgitters dann gross. Dieser Effekt kann als Bremswirkung ausgenutzt werden.
In den bisher dargestellten Ausführungsbeispielen besitzen die Schaufeln überall eine gleiche Dicke. Die erfindungsgemässe Strömungsmaschine kann je doch auch mit Profilschaufeln versehen werden, wie sie beispielsweise in Fig. 19 dargestellt sind. Diese Profilschaufeln 193 können tragflügelartig ausgebil det sein, so dass die Stossverluste an den Anström- kanten noch weiter ,verringert werden können.
Die Schaufeln 193 erstrecken sich zwischen den zylin drischen Mantelflächen 7 und 8 eines Hohlzylinders Sie sind an Scheiben befestigt, die das Schaufelgitter an beiden Stirnseiten abschliessen. Die :Schaufeln sind sowohl an ihren Innenkanten 19 als auch an ihren Aussenkanten 194 gerundet ausgebildet. Der Profil querschnitt äst vorzugsweise gegen die Innenkante 191 zu verdickt. Die Querschnittsmittelline ist vor zugsweise gegen die Schaufelperipherie zu stärker gekrümmt, das heisst der Krümmungsradius wird kleiner.
Um die durch die Ablösungserscheinung beding ten Verluste noch weitgehender zu reduzieren, können an den Innenkanten der Schaufeln 193 Hohlkehlen oder Nuten 192 vorgesehen sein. Diese Nuten be wirken eine Zunahme der Turbulenz in den Grenz- schichten, wodurch die Ablösungsverluste verringert werden können. Schaufeln der in Fig. 19 dargestell ten Art eignen sich besonders für Läufer aus Kunst stoff.
In den vorangegangenen Beispielen wurden ein stufige Strömungsmaschinen nach der Erfindung er läutert. Es ist auch möglich, die erfindungsgemässen Strömungsmaschinen mehrstufig und/oder mehrflutig auszubilden. Dabei können die verschiedenen Stufen in Reihe oder parallel geschaltet werden. Bei Reihen schaltung nimmt der Druck von Stufe zu Stufe zu. Bei den erfindungsgemässen Strömungsmaschinen ist die Druckdifferenz zwischen Eintritts- und Austritts- seite gering. Es wird deshalb bei Reihenschaltung zweckmässig jeder Stufe ein Diffusor nachgeschaltet.
In den Fig. 20 und 20a ist ein dreistufiges Ge bläse dargestellt. Die Stufen sind allgemein mit 200a, 200b und 200e bezeichnet. Jede dieser Stufen weist ein zylindrisches Schaufelgitter 201a, 201b und 201e auf. Die Schaufelgitter sind koaxial zueinander und in Achsenrichtung nebeneinander in einem Gehäuse 202 angeordnet. Die Eintrittsseite der ersten Stufe ist mit dem Bezugszeichen 205 angezeigt. In Fig. 20 ist der Übergang von der zweiten in die dritte Stufe dargestellt.
Das Durchsatzmedium strömt aus dem Schaufelgitter 201b, in dem die Wirbelströmung durch den Leitkörper 206 stabilisiert wird, in den sichelförmigen Raum 203 des Gehäuses, das die Schaufelgitter umgibt, aus. Dieser sichelförmige Raum wirkt an der Austrittsseite der zweiten Stufe als Dif- fusor, in dem eine Druckumsetzung stattfindet.
Das Strömungsmedium strömt dann, durch schrauben- linienförmig angeordnete Leitwände 207 geführt, zu der nächsten Stufe, in deren Eintrittsseite 204 Leitschaufeln 213 angeordnet sind, die das Strö mungsmedium in diese nächste Stufe leiten, die in Fig.20 die dritte Stufe ist. Aus dieser letzten Stufe strömt das Strömungsmedium zu dem Ausmass 209 aus. In Fig.20a sind die Achsstummel 208 und 208a angedeutet, über die die .Schaufelgitter ange trieben werden. Diese Schaufelgitter selbst sind an ihren Stirnseiten geschlossen und mit ihren Stirn seiten miteinander verbunden.
In Fig.21 ist eine zweiflutige Anordnung darge stellt. Im Inneren des Schaufelgitters befindet sich ein zweizählig rotationssymmetrischer Körper 212, durch den im Innenraum des Schaufelgitters zwei Zirkulationsräume 218 und 218a gebildet werden. Die Lage der Wirbelströmung in jedem der Zirku- lationsräume wird durch Leitkörper 213 und 213a stabilisiert.
Den Leitkörpern 213 und 213a sind wei ter Leitelemente 214 und<I>214a</I> zugeordnet, wodurch Kanäle 215 und 215a gebildet werden, die die be reits oben näher erläuterte wirbelbeeinflussende Wir kung besitzen. Der jeweilige Austrittskanal wird weiter durch eine Leitwand 216 bzw. 216a in ähn licher Weise, wie im Zusammenhang mit Fig.l bereits beschrieben wurde, begrenzt.
Mehrflutige Anordnungen werden vorteilhafter- weise dann verwendet, wenn beispielsweise ein Luft strahl oder eine Förderung eines hydraulischen Me diums nach verschiedenen Seiten gleichzeitig er wünscht ist.
In Fig. 25 ist schematisch ein Querschnitt durch eine Vorrichtung gezeigt, die zwei zylindrische Schau felgitter 251 und 251' besitzt, deren Beschaufelungen 253 und 253' sich in entgegengesetzter Richtung (Pfeile 255 und 255') drehen. Die diesen Schaufel gittern zugeordneten Leitkörper 250 und 250' sind spiegelsymmetrisch zu einer von beiden Drehpunk ten der Schaufelgitter 251 und 251' gleich weit ent fernten Mittelebene X-X angeordnet.
Infolge der gegensinnigen Drehrichtung der Schaufelgitter und der spiegelsymmetrischen Anordnung der Leitkörper befindet sich die Druckseite im Mittelraum der aus Leitkörpern und Schaufelgitter bestehenden Anord nung, während sich die Saugseite im Aussenraum dieser Anordnung befindet. Die Anordnung eignet sich besonders zum Antrieb kleiner, beispielsweise muskelangetriebener Wasserfahrzeuge. Sie kann aber ebensogut als Antriebseinrichtung kleiner Flugmodelle Verwendung finden.
Dadurch, dass sich bei der in der Fig.25 dargestellten Anordnung die Bereiche kleinerer Austrittsgeschwindigkeiten superponieren, während die Randzonen des durch die Leitkörper 250 und 250' gebildeten Kanals jeweils von den schnellsten Stromröhren der aus den Schaufelgittern <B>251</B> und 251' austretenden Strömung durchströmt werden, kann mit dieser Vorrichtung ein nahezu rechteckiges Austrittsgeschwindigkeitsprofil erhalten werden. In bestimmten Fällen, insbesondere wenn die Anordnung in einem Gehäuse angeordnet ist, können, wie in Fig. 25 dargestellt ist, weitere Leitkör- per 256 und 256' angeordnet sein.
In der in Fig.25 dargestellten Anordnung sind die Leitkörper 256 und 256' getrennt voneinander angeordnet, wodurch ein Teilstrom auch aus dem Mittelbereich des Saug raumes angesaugt wird.
Wenn es gewünscht wird, dem Durchsatzmedium auch eine Geschwindigkeitskomponente in axialer Richtung zu erteilen, können die Schaufelgitter so angeordnet sein, dass ihre Kanten auf Schrauben linien um die Drehachse verlaufen. In Fig.22 sind zwei beispielsweise Ausführungsformen solcher Schaufelgitter 220 und 225 dargestellt. Das Schaufel gitter 220 ist dabei aus zwei spiegelsymmetrisch an geordneten Teilschaufelgittern 221 und 222 zusam mengesetzt. Die axialen Geschwindigkeitskomponen ten, die dem Durchsatzmedium durch diese Teilschau felgitter 221 und 222 erteilt werden, sind demnach entgegengesetzt.
Es ist auch möglich, eine mehrstufige Anord nung zu schaffen, die nach dem Prinzip der in Fig. 6 dargestellten Vorrichtung arbeitet. In den Fig.23 und 24 ist eine solche mehrstufige Pumpe darge stellt. Die Fig. 23 ist dabei ein Situationsbild, in dem der Aufbau der Pumpe im Schnitt dargestellt ist, während Fig.24 einen Ausschnitt der Fig.23 darstellt, in dem die Schaufelgitter 241 und 241' für jeweils eine Stufe dargestellt sind, die den Schau felgittern 61 und 61' in Fig.6 entsprechen.
Die Pumpe weist ein Gehäuse 230 auf, dessen Innenwandung in der dargestellten Weise profiliert ist, wodurch die ringförmigen Leitkörper 244 gebil det werden, die dem Leitkörper 68 in Fig.6 ent sprechen. In dem feststehenden Gehäuse ist mittels einer geeigneten Lagerung 231 ein rotationssym metrischer Drehkörper 245 gelagert. An diesem Dreh körper sind die Schaufeln der Schaufelgitter 241 und 241' befestigt. Wie im Zusammenhang mit Fig. 6 beschrieben wurde, ändert sich die Schaufelwinkel und die Schaufelkrümmungen in Richtung der Dreh achse 240 in der Weise, dass eine Durchsatzver- Schiebung in jeder Stufe zu den ringförmigen Leit- körpern 244 hin erfolgt.
Wie bei der Anordnung in Fig. 6 ist weiter ein an dem Gehäuse befestigter starrer Schaufelkranz 247 in jeder Stufe vorgesehen, der ein Mitrotieren des gesamten Fördervolumens mit dem sich drehenden Rotationskörper 245 vermeidet. Wenn der die Schaufeln 241 bzw. 241' tragende rotationssymmetrische Innenleitkörper 245 über irgendeinen geeigneten Antrieb in Drehung versetzt wird, durchströmt das Durchsatzmedium die Zirku- lationsräume in der durch die Pfeile angezeigten Richtung.
Dabei werden, jeweils bezogen auf den Druck, der von der .vorhergehenden Stufe erzeugt wird, in den der Drehachse fernen: Zirkulationsräumen 236 Überdrücke erzeugt. Die in den Fig.23 und 24 dargestellte Ausführungsform findet beispielsweise als Bohrlochölpumpe Verwendung.