DE801248C - Einrichtung zur Verringerung der Fluessigkeitsreibung bei umlaufenden Stroemungsmaschinen, insbesondere Kreiselpumpen - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Verringerung der Flüssigkeitsreibung bei umlaufenden Strömungsmaschinen, insbesondere Kreiselpumpen

  Ein groller Tcil der I:nergie@-erluste tunlatifen-

  cler `triimuttgstnaschiltett, insbesondere Kreisel-

  pumpen, wird durch die heibung der meist schei-

  benförlnigen L;itlfer in der l'hissigkeit verursacht.

  Abgesehen Von den plivsikalischen Eigenschaften

  der Flüssigkeit, wie Wichte und 7ähigkeit, ist das

  Drelnnometlt dieser Reibung bei gegebener Grille

  des Läufers etwa \-()in Quadrat der Drehzahl al>-

  hanglg.

  l-s ist bereit: vorgeschlagetl worden, dieses kei-

  lntngsmontent dadurch ganz beträchtlich herah-

  zusetzen, daß lnan in dem (Zaum beiderseits des

  Läufers zwischen diesem und der Gehäusem-and je

  eine oder mehrere gleichachsig mit (lern Läufer im

  Gehäuse frei drehbar gelagel-te Scheiben anordnet.

  Der Nachteil dieser Bauart besteht aber darin.

  daß die Mitläuferscheiben eitlem außerordentlich

  starken. nach dem llattptliittfer zu gerichteten

  \@ialschult tttiterliegen, der in den Lagerungen

  ;ntfgen-@mmen \\-erden niu(i. Die hierdurch her-

  vorgerufenen Reibungskräfte behindern den leich-

  tert Lauf der Scheiben sehr, und dadurch wird ihre

  Wirksamkeit nahezu aufgehoben.

  Zwecks Vermeidung dieses Übelstandes werden

  erfinduligsgetnäl.l die Mitnehtnerscheiben mit

  Durchtrittsöfinungen für die Förderflüssigkeit ver-

  sehen. so (iaß der :\?Clalschttl) auf ein Mindestmaß

  beschränkt bleibt.

  Die Abbildungen zeigen zwei Alivvendungsbei-

  spiele der Erfindung, und zwar

  Fig. i den Längsschnitt durch eine einstufige

  1,-,reiselpttnilie mit normalem Hauptläufer und

  einem Zwischenläuferpaar,

  Fig. z die Seitenansicht einer Z-,vischenläufer-

  scheibe,

  Fig. 3 clen L:ingsschnitt einer einstufigen Kreisel-

  pumpe mit einem beiderseits offenen Hauptläufer und ebenfalls einem Zwischenläuferpaar, Fig. 4 einen Schnitt IV-IV der Fig. 3 und Fig.5 den Längsschnitt durch eine Kreiselpumpe mit zwei Zwischenläuferpaaren.
• Gemäß Fig. i besteht der Pumpenläufer (Arbeitsläufer, Hauptläufer) in bekannter Weise aus den leiden Stirnwänden io, ii, zwischen denen die Schaufeln 12 angeordnet sind.
• Gegen das Gehäuse 13 bzv. den Gehäusedeckel 1.4 ist der Hauptläufer durch die Labyrinthe 1,9 bzw. 16 abgedichtet. Die Lagerung der Läuferwelle 17, deren Abdichtung durch die Stopfbüchse r8 erfolgt. ist außerhalb des Gehäuses 13 zu denken. Um Axialschub zu vermeiden, ist die Läufernabe iy, wie üblich, mit Längsbohrungen 20 versehen. Die Zwischenläufer 2i und 22 sind beiderseits des Hauptläufers to, i i auf zylindrischen Flächen 23, 24 des Gehäuses 13 bzw. des Deckels 14 gelagert. Der Zwischenläufer besteht, wie auch l" ig. 2 zeigt, aus den mit Rippen 25 versehenen Scheiben 21 und 22 mit Naben 26. Die Scheiben 21 und 22 sind mit weiten Ausschnitten 27 versehen, damit kein Axialschul) entstehen kann.
• Zum Unterschiede von dem Beispiel nach Fig. i enthält die einstufige Pumpe nach Fig.3 und 4 einen beiderseits offenen Hauptläufer, wie er bekanntlich mit besonderem Vorteil für hohe Drehzahlen und Drücke verwendet wird. Der Läufer besteht demnach aus der Nabe 28 und den unmittelbar daran befestigten Schaufeln 29. Die außerhalb des Gehäuses 30 liegende Lagerung der Antriebswelle 31 ist auch hier nicht dargestellt. Die Zwischenläufer 32, 33 sind mit ihren Naben 34 bz-. 35 in Ausdrehungen 36, 37 des Gehäuses 30 bzw. des Gehäusedeckels 38 gelagert. Sie sind bei offener Bauart des Hauptläufers erfindungsgemäß als geschlossene Scheiben ausgeführt, die an ihrem Umfange mit einem kurzen zylindrischen Teil39 aneinanderliegen. Dieser Teil 39 bildet hier beispielsweise mit der Scheibe 32 ein Stück. Eine besondere Verbindung oder gegenseitige Zentrierung der Zwischenläuferteile 32 und 33 ist entbehrlich, da der in den Zwischenräumen 4o und 4i vorhandene Überdruck sie aufeinanderpreßt. Der zylindrische Teil 39 ist mit mehreren öffnungen 42 versehen, durch welche die aus den Hauptläufer 28, 29 austretende Förderflüssigkeit ausfließen kann, um in den Ringraum 43 des Gehäuses 30 und von hier über den Diffusor 4.4 in die Druckleitung 45 zu gelangen.
• Die im Axialschnitt dargestellte Kreiselpumpe nach Fig. 5 -zeigt ein Beispiel für die Verwendung zweier Zwischenläuferpaare. Der Hauptläufer ist von geschlossener Bauart und besteht demgemäß aus den Wandungen 46, 47, zwischen denen die Schaufeln 48 angeordnet sind. Gegen das Pumpengehäuse 49 bzw. den Gehäusedeckel 5o ist er durch die Spaltdichtungen 5 i, 52 abgedichtet. Die Läufernabe 53 enthält Entlastungsbohrungen 54, 55, und wie bei den früheren Beispielen befindet sich die Lagerung der I_äufer%velle 56 außerhalb des Gehäuses 49. Ordnet man nun in dem Raum zwischen den Wänden 46 und 47 des Hauptläufers und der Gehäusewand 49 bzw. dem Deckel 5o mehrere Zwischenläufer an, so könnten diese entsprechend Fig. 3 und Fig. 4 alle in geschlossener Bauart ausgeführt «erden. Man erhält jedoch einen einfacheren Aufbau und einen geringeren Gehäusedurchmesser, wenn man auch Zwischenläufer der offenen Bauart nach Fig. i und Fig. 2 ver#,wetidet. Hierbei müssen erfindungsgemäß die geschlossenen und offenen Läufer, einschließlich des Hauptläufers, in der Reihenfolge einander abwechseln.
• In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 besteht demnach der dem geschlossenen Hauptläufer 46, 47 benachbarte Z-,vischenläufer aus den mit Ausschnitten 57 bzw. 58 versehenen getrennten Scheiben 59 und 6o, deren Naben 61 bzw. 62 auf den -zylindrischen Ansätzen 63 und 64 des Gehäuses 49 bzw. des Deckels 5o gelagert sind.
• Den -zweiten "Zwischenläufer bilden hingegen die geschlossenen Scheiben 65 und 66, die an ihrem Umfange mit dem zylindrischen Teil67 aneiiianderliegen, der die Durchtrittsöffnungen 68 für die Förderflüssigkeit enthält. Die Scheiben 65 und 66 sind zur Versteifung noch mit Rippen 69 bzw. 70 versehen. Ihre Naben 71 und 72 sind beispielsweise auf den Naben 61 und 62 der Scheiben 59 bz-,v. 6o gelagert.
• Wäre nun noch die Anbringung eines weiteren Zwischenläuferpaares zwischen den Scheiben 65, 66 und dem Gehäuse 49 bzw. dem Deckel 5o erforderlich, so könnte dieses wieder entsprechend dem offenen Zwischenläuferpaar 59, 6o ausgebildet werden.
• Die ausschließliche Anwendung der offenen Bauart nach Fig. i und Fig. 2 für alle Zwischenläufer ist unzweckmäßig. Die Ausschnitte 27 würden nämlich eine starke kraftverzehrende Nebenströmung ermöglichen, so daß die beabsichtigte Energieersparnis wesentlich beeinträchtigt würde.
• Die Verwendung mehrerer Zwischenläufer ist besonders wichtig für die Förderung von zähen Flüssigkeiten, z. B. Brennölen und Schmierölen. Kreiselpumpen normaler Bauart erfordern in diesem Falle die Anordnung einer größeren Zahl von Druckstufen, um die durch Flüssigkeitsreibung verursachten Verluste in mäßigen Grenzen zu halten. Die erfindungsgemäß mit Zwischenläufern versehene Pumpe zeigt demgegenüber einen wesentlich einfacheren Aufbau und ergibt eine bedeutende Ersparnis an Gewicht und Raumbedarf.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Umlaufende Strömungsmaschine, insbesondere Kreiselpumpe, bei der in dem Raum beiderseits des Hauptläufers zwischen diesem und der Gehäusewand bzw. dein Deckel je eine oder mehrere gleichachsige mit dem Hauptläufer im Gehäuse frei drehbar gelagerte Scheiben (Zwischenläufer) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenläufer mit l)tirclitrittsötfntiiigen für die Förderflüssigkeit versehen sind. 2. L-nilatifende Strömungsmaschine nach An- spruch i, dadurch gekennzeichnet. daß der Zwisclienlätifer aiis eitiern Paar einzelner mit Attsschriitten (2;) versehener Scheiben (2i. 22) besteht. 3. Umlaufende Strömungsmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Zwischenläufer geschlossene, an ihren Rändern sich gegeneinander abstützende Scheibenpaare (32, 33) zur Anwendung kommen. bei denen die I)urchtrittsöttnungen (42) für die Förderflüssigkeit in den zylindrischen Scheibenriindern (39) angeordnet sind.