EP0079435A2 - Spiralgehäuse für Strömungsmaschinen und ihre Herstellung - Google Patents

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EP0079435A2
EP0079435A2 EP82107960A EP82107960A EP0079435A2 EP 0079435 A2 EP0079435 A2 EP 0079435A2 EP 82107960 A EP82107960 A EP 82107960A EP 82107960 A EP82107960 A EP 82107960A EP 0079435 A2 EP0079435 A2 EP 0079435A2
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spiral
housing
diameter
housing halves
common
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EP82107960A
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EP0079435B1 (de
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Walter Nagel
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Philipp Hilge GmbH
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Philipp Hilge GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D9/00—Stators
    • F01D9/02—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
    • F01D9/026—Scrolls for radial machines or engines
    • 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

Definitions

  • the invention relates to spiral housings for fluid-flow machines such as centrifugal pumps, turbocompressors, axial compressors, turbines and the like, and their manufacture.
  • the spiral housing of fluid-flow machines serves to feed or discharge the conveying means or the drive medium and, depending on the type of device and its arrangement, also serves to convert the flow velocity of the fluid medium into pressure or vice versa.
  • pump housings with a surface that is as low in pores as possible must also be used.
  • the entire surface coming into contact with the product to be conveyed would have to be polished accordingly, which is extremely costly.
  • spiral housings have already been made from sheet metal using the deep-drawing process.
  • the formation of the spiral shape also poses special problems and requires complex tools.
  • the invention is accordingly based on the object of specifying a spiral housing for turbomachines and in particular centrifugal pumps which differs little from the predetermined, calculated contour, has a low-pore surface and is inexpensive to manufacture, and a corresponding production process.
  • the task is solved according to the requirements.
  • the spiral housing according to the invention consist of two semicircular housing halves with different radius in plan view, which are connected to each other so staggered along their diameter that they have a common tangent at one end of the common diameter. This results in an approximately spiral-shaped interior.
  • the offset at the other end of the common diameter is used to connect the corresponding pressure port.
  • the spiral housing according to the invention preferably consist of a rolled material, in particular rolled sheet metal, since these materials have a low-pore surface and at the same time are cheap and easy to process.
  • the spiral housing according to the invention can also consist of a suitable plastic material which can be glued or welded to the parting line.
  • the spiral housing according to the invention which preferably consist of rolled sheet metal, is also advantageously connected to one another at the joint of the two housing halves by welding.
  • the spiral housing shown in Fig. 1 consists of two approximately semicircular housing halves 1 and 2 with different radius, which are interconnected along their diameter D so that they have a common tangent T at one end E of the common diameter D.
  • Fig. 2 the two housing halves 1 and 2 are shown separately from one another, the edge being indicated.
  • the dashed lines correspond to the relative positioning in which the two halves are connected to one another in the finished volute casing.
  • the particular advantage of the method according to the invention is that inexpensive, easily accessible materials with favorable properties, in particular a low-pore surface, can be used and the manufacture is possible in a simple manner without special devices.
  • the spiral housing according to the invention does not necessarily have to be assembled from the two housing halves; alternatively, the volute casing can also be manufactured in one piece from suitable materials, for example using plastics.
  • the spiral housing according to the invention is basically suitable for all types of turbomachines and in particular for centrifugal pumps.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft neuartige Spiralgehäuse für Strömungsmaschinen und ihre Herstellung.
Das erfindungsgemäße Spiraigehäuse besteht aus zwei in der Draufsicht etwa halbkreisförmigen Gehäusehälften (1, 2) mit unterschiedlichem Radius, die längs ihres Durchmessers so unter gegenseitiger Versetzung miteinander verbunden sind, daß sie an einem Ende (E) des gemeinsamen Durchmessers (D) einge gemeinsame Tangente (T) besitzen.
Die erfindungsgemäßen Spiralgehäuse werden entsprechend so hergestellt, daß zwei halbkreisförmige Gehäusehälften mit unterschiedlichem Radius gegenseitig versetzt so miteinander verbunden werden, daß sie an einem Ende des gemeinsamen Durchmessers eine gemeinsame Tangente besitzen.
Die erfindungsgemäßen Spiraigehäuse bestehen vorzugsweise aus Walzmaterial und insbesondere Walzblech. Sie können günstigerweise auch aus Kunststoff bestehen. Die erfindungsgemäßen Spiralgehäuse sind besonders leicht herstellbar, besitzen, wenn sie aus Walzmaterial bestehen, eine porenarme Oberfläche und sind besonders preiswert zu fertigen.
Die Spiralgehäuse eignen sich insbesondere für Kreiselpumpen.

Description

  • Die Erfindung betrifft Spiralgehäuse für Strömungsmaschinen wie Kreiselpumpen, Turboverdichter, Axialverdichter, Turbinen udgl sowie ihre Herstellung.
  • Das Spiralgehäuse von Strömungsmaschinen dient der Zuführung oder der Abführung des Fördermittels bzw des Antriebsmediums und je nach der Art der Vorrichtung und ihrer Anordnung zugleich der Umsetzung der Strömungsgeschwindigkeit des fluiden Mediums in Druck oder umgekehrt.
  • Bei Vernachlässigung der Reibung liegt im Spiralgehäuse von Strömungsmaschinen eine Strömung mit konstantem Drall vor.(Drallsatz); die Außenkontur des Spiralgehäuses folgt daher bei einem parallelwandigen Gehäuse einer logarithmischen Spirale. Bei der Herstellung solcher Gehäuse muß die vorgeschriebene Kontur möglichst genau realisiert werden.
  • Bei Turbinen und Pumpen, insbesondere Kreiselpumpen, ist es allgemein üblich, das Gehäuse aus Guß herzustellen. Die hierzu erforderlichen Modelleinrichtungen sind aufgrund der hohen Genauigkeitsanforderungen hinsichtlich der Spiralkontur teuer und aufwendig.
  • Für bestimmte Förderprobleme müssen ferner Pumpengehäuse mit möglichst porenarmer Oberfläche verwendet werden. Bei Herstellung aus Gußmaterial müßte entsprechend die gesamte mit dem zu fördernden Produkt in Berührung kommende Oberfläche poliert werden, was außerordentlich kostenaufwendig ist.
  • Aus diesem Grund wurden bereits Spiralgehäuse im Tiefziehverfahren aus Blech hergestellt. Die Ausbildung der Spiralform bereitet jedoch auch hier besondere Probleme und erfordert aufwendige Werkzeuge.
  • Der Erfindung liegt entsprechend die Aufgabe zugrunde, ein Spiralgehäuse für Strömungsmaschinen und insbesondere Kreiselpumpen, das wenig von der vorgegebenen, berechneten Kontur abweicht-, eine porenarme Oberfläche aufweist und preiswert zu fertigen ist, sowie ein entsprechendes Herstellungsverfahren anzugeben.
  • Die Aufgabe wird anspruchsgemäß gelöst.
  • Die erfindungsgemäßen Spiralgehäuse bestehen aus zwei in der Draufsicht halbkreisförmigen Gehäusehälften mit unterschiedlichem Radius, die längs ihres Durchmessers so gegenseitig versetzt miteinander verbunden sind, daß sie an einem Ende des gemeinsamen Durchmessers eine gemeinsame Tangente besitzen. Auf diese Weise ergibt sich ein angenähert spiralförmiger Innenraum. Der am anderen Ende des gemeinsamen Durchmessers vorliegende Versatz dient zum Anschluß des entsprechenden Druckstutzens.
  • Die erfindungsgemäßen Spiralgehäuse bestehen vorzugsweise aus einem Walzmaterial, insbesondere Walzblech, da diese Materialien eine porenarme Oberfläche aufweisen und zugleich billig und leicht zu verarbeiten sind. Alternativ dazu kann das erfindungsgemäße Spiralgehäuse auch aus einem geeigneten Kunststoffmaterial bestehen, das sich an der Trennfuge kleben oder schweißen läßt.
  • Die erfindungsgemäße Spiralgehäuse, die vorzugsweise aus Walzblech bestehen, sind ferner günstigerweise an der Trennfuge der beiden Gehäusehälften durch Verschweißen miteinander verbunden.
  • Die Zeichnung erläutert die Erfindung, es zeigen:
    • Fig. 1: eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Spiralgehäuse und
    • Fig. 2: eine perspektivische Ansicht der beiden Hälften eines erfindungsgemäßen Spiralgehäuses.
  • Das in Fig. 1 dargestellte Spiralgehäuse besteht aus zwei etwa halbkreisförmigen Gehäusehälften 1 und 2 mit unterschiedlichem Radius, die längs ihres Durchmessers D so unter gegenseitiger Versetzung miteinander verbunden sind, daß sie an einem Ende E des gemeinsamen Durchmesser D eine gemeinsame Tangente T besitzen.
  • In Fig. 2 sind die beiden Gehäusehälften 1 und 2 getrennt voneinander dargestellt, wobei der Rand angedeutet ist. Die gestrichelten Linien entsprechen der relativen Positionierung, in der die beiden Hälften im fertigen Spiralgehäuse miteinander verbunden sind.
  • Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß billige, leicht zugängliche Materialien mit günstigen Eigenschaften, insbesondere porenarmer Oberfläche, verwendet werden können und die Herstellung ohne spezielle Vorrichtungen in einfacher Weise möglich ist.
  • Die erfindungsgemäßen Spiralgehäuse müssen nicht zwingend aus den zwei Gehäusehälften zusammengesetzt werden; alternativ können die Spiralgehäuse aus geeigneten Materialien auch einstückig gefertigt werden, beispielsweise unter Verwendung von Kunststoffen.
  • Die erfindungsgemäßen Spiralgehäuse eignen sich grundsätzlich für sämtliche Arten von Strömungsmaschinen und insbesondere für Kreiselpumpen.

Claims (11)

1. Spiralgehäuse für Strömungsmaschinen,
dadurch gekennzeichnet ,
daß es aus zwei in der Draufsicht halbkreisförmigen Gehäusehälften (1, 2) mit unterschiedlichem Radius besteht, die längs ihres Durchmessers so gegenseitig versetzt miteinander verbunden sind, daß sie an einem Ende (E) des gemeinsamen Durchmessers (D) eine gemeinsame Tangente (T) besitzen.
2. Spiralgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es aus Walzmaterial besteht.
3. Spiralgehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es aus Walzblech besteht.
4. Spiralgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es aus Kunststoff besteht.
5. Spiralgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gehäusehälften (1, 2) an der Trennfuge verschweißt sind.
6. Verfahren zur Herstellung der Spiralgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei in der Draufsicht etwa halbkreisförmige Gehäusehälften mit unterschiedlichem Radius längs ihres Durchmessers so gegenseitig versetzt miteinander verbunden werden, daß sie am einen Ende des gemeinsamen Durchmessers eine gemeinsame Tangente besitzen.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Gehäusehälften aus Walzmaterial verwendet werden.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß Gehäusehälften aus Walzblech verwendet werden.
9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Gehäusehälften aus Kunststoff verwendet werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9 dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusehälften verschweißt werden.
11. Verwendung der Spiralgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 5 für Kreiselpumpen.
EP82107960A 1981-11-16 1982-08-30 Spiralgehäuse für Strömungsmaschinen und ihre Herstellung Expired EP0079435B1 (de)

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DE3145409 1981-11-16

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP0079435A2 true EP0079435A2 (de) 1983-05-25
EP0079435A3 EP0079435A3 (en) 1983-10-26
EP0079435B1 EP0079435B1 (de) 1986-03-19

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EP (1) EP0079435B1 (de)
JP (1) JPS5885307A (de)
DE (1) DE3145409A1 (de)
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ES275439U (es) 1984-02-16
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EP0079435B1 (de) 1986-03-19
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