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Dokumentenidentifikation DE10307883A1 02.09.2004
Titel Kreiselpumpe
Anmelder WILO AG, 44263 Dortmund, DE
Erfinder Wurm, Frank-Hendrik, Dr.-Ing., 44141 Dortmund, DE;
Peters, Hans-Erhard, Prof. Dr.-Ing.-habil, 10437 Berlin, DE;
Faust, Matthias, 01737 Kurort Hartha, DE
Vertreter COHAUSZ DAWIDOWICZ HANNIG & PARTNER, 40237 Düsseldorf
DE-Anmeldedatum 25.02.2003
DE-Aktenzeichen 10307883
Offenlegungstag 02.09.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 02.09.2004
IPC-Hauptklasse F04D 29/16
IPC-Nebenklasse F04D 29/22   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe mit einem beschaufelten Laufrad, dem auf seiner Saugseite die Förderflüssigkeit axial zugeführt wird. Auf der Saugseite sind die Schaufeln durch eine ringförmige koaxiale Deckscheibe abgedeckt, die mit der Pumpengehäuseinnenwand einen Spalt bildet, durch den ein Teil der geförderten Flüssigkeit als Spaltstrom zur Saugseite zurückströmt. Auf der Außenseite der Deckscheibe sind Schaufeln angeordnet, durch die das Laufrad vom Spaltstrom zusätzlich antreibbar ist.

Beschreibung[de]

Die Endung betrifft eine Kreiselpumpe mit einem beschaufelten Laufrad, dem auf seiner Saugseite die Förderflüssigkeit axial zugeführt wird, wobei auf der Saugseite die Schaufeln durch eine ringförmige koaxiale Deckscheibe abgedeckt sind, die mit der Pumpengehäuseinnenwand einen Spalt bildet, durch den ein Teil der geförderten Flüssigkeit als Spaltstrom zur Saugseite zurückströmt.

Es ist bei Kreiselpumpen bekannt, dass ein Teil der aus dem Laufrad austretenden Flüssigkeit von der Druckseite seitlich außen am Laufrad vorbei zur Saugseite als Spaltstrom zurückfließt. Da der Spalt zwischen Laufradvorderseite und Gehäuseinnenwand nicht beliebig klein gewählt werden kann, ist ein solcher Rückfluss nicht zu verhindern. Insbesondere bei einer Verkleinerung der Pumpen ist ein relatives Anwachsen der Spaltweiten und der Spaltströme zu beobachten. Dadurch entstehen erhebliche Verlustanteile.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei Kreiselpumpen insbesondere kleiner Bauart dafür zu sorgen, dass der Flüssigkeitsrückfluss im Spalt zwischen Laufrad und Gehäuseinnenwand zu möglichst geringen Verlusten führt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass auf der Außenseite der Deckscheibe Schaufeln angeordnet sind, durch die das Laufrad vom Spaltstrom zusätzlich antreibbar ist.

Durch diesen zusätzlichen Antrieb des Laufrades, erfolgt eine positive Beeinflussung der Kennlinie bei Kreiselpumpen mit Radseitenräumen. Leistung und Wirkungsgrad einer Kreiselpumpe werden hierdurch verbessert. Besonders vorteilhaft ist diese Lösung bei Kreiselpumpen kleiner Bauart.

Vorzugsweise wird vorgeschlagen, dass die äußeren Schaufeln sich vom Außenrand bis zur Saugöffnung des Laufrades erstrecken. Alternativ können die äußeren Schaufeln in einem Abstand vom Außenrand des Laufrades beginnen. Auch können die äußeren Schaufeln in einem Abstand zur Saugöffnung des Laufrades enden.

Vorzugsweise wird vorgeschlagen, dass ein bis acht äußere Schaufeln angeordnet sind. Eine einfache Herstellung und Konstruktion ist dann gegeben, wenn die äußeren Schaufeln eine konstante Dicke aufweisen. Geringe Strömungsverluste werden erreicht, wenn die Eintrittskante der äußeren Schaufeln einen insbesondere verdickten Nasenradius aufweist. Ferner ist für die Funktion wichtig, dass die äußeren Schaufeln entgegengesetzt gekrümmt sind wie die inneren Laufradschaufeln.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung in einem axialen Schnitt als Ausschnitt dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Das Laufrad 1 einer Radialkreiselpumpe sitzt auf einer Welle 2, die von einem nicht dargestellten Elektromotor angetrieben wird. Die gebogenen inneren Schaufeln 3 des Laufrades sind zu beiden Seiten abgedeckt. Auf der Vorderseite bildet das Laufrad 1 eine ringförmige koaxiale Deckscheibe 4, in deren Mitte sich die Saugöffnung 5 befindet.

Zwischen der Außenseite der Deckscheibe 4 und der Innenwand 6 des Pumpengehäuses befindet sich ein Spalt 7, in dem äußere Schaufeln 8 liegen, die an der Außenseite der Deckscheibe 4 befestigt insbesondere angeformt sind. Die Schaufeln 8 sind so ausgerichtet und geformt, dass der von der Druckseite 9 zur Saugseite fließende Rückstrom (Rückfluss) das Laufrad 1 zusätzlich antreibt.

In einer Ausführung erstrecken sich die äußeren Schaufeln 8 vom Außenrand 1 bis zur Saugöffnung 5 des Laufrades. Alternativ können die äußeren Schaufeln 8 in einem Abstand vom Außenrand 11 des Laufrades 1 beginnen. Zusätzlich oder alternativ können die äußeren Schaufeln 8 in einem Abstand zur Saugöffnung 5 des Laufrades 1 enden.

Die Anzahl der äußeren Schaufeln 8 kann unterschiedlich sein. Vorzugsweise sind es ein bis acht Schaufeln. Die äußeren Schaufeln 8 können in ihrer Dicke von der Saugseite zur Druckseite sich verändern oder auch eine gleichbleibende Dicke besitzen. Die Eintrittskante 10 der äußeren Schaufeln 8 können einen Nasenradius besitzen, der verdickt sein kann.

Da die äußeren Schaufeln 8 eine Turbinenwirkung haben müssen, ist es wichtig, dass die äußeren Schaufeln 8 entgegengesetzt gekrümmt sind wie die inneren Laufradschaufeln 3.


Anspruch[de]
  1. Kreiselpumpe mit einem beschaufelten Laufrad (1), dem auf seiner Saugseite die Förderflüssigkeit axial zugeführt wird, wobei auf der Saugseite die Schaufeln (3) durch eine ringförmige koaxiale Deckscheibe (4) abgedeckt sind, die mit der Pumpengehäuseinnenwand (6) einen Spalt (7) bildet, durch den ein Teil der geförderten Flüssigkeit als Spaltstrom zur Saugseite zurückströmt, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Außenseite der Deckscheibe (4) Schaufeln (8) angeordnet sind, durch die das Laufrad (1) vom Spaltstrom zusätzlich antreibbar ist.
  2. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Schaufeln (8) sich vom Außenrand (1) bis zur Saugöffnung (5) des Laufrades (1) erstrecken.
  3. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Schaufeln (8) in einem Abstand vom Außenrand (11) des Laufrades (1) beginnen.
  4. Kreiselpumpe nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Schaufeln (8) in einem Abstand zur Saugöffnung (5) des Laufrades (1) enden.
  5. Kreiselpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein bis acht äußere Schaufeln (8) angeordnet sind.
  6. Kreiselpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Schaufeln (8) eine konstante Dicke aufweisen.
  7. Kreiselpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittskante (10) der äußeren Schaufeln einen insbesondere verdickten Nasenradius aufweist.
  8. Kreiselpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Schaufeln (8) entgegengesetzt gekrümmt sind wie die inneren Laufradschaufeln (3).
Es folgt ein Blatt Zeichnungen






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