Die Erfindung betrifft ein Spiralgehäuse gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.
Bei Kreiselpumpen radialer und halbaxialer Bauart finden häufig Spiralgehäuse Anwendung. Diese lassen sich bei einer Gußkonstruktion leicht, bei Gehäusen in Blechbauweise jedoch schwer herstellen. Bedingt durch die bei der Blechbauweise dominierende Tiefziehtechnik können in radialer Richtung sich erstreckende, über den Umfang eine zunehmende Querschnittserweiterung aufweisende Spiralgehäuse kaum geformt werden. Eine Lösung hierzu zeigt die DE-OS 20 47 501, bei der dem Laufrad einer Kreiselpumpe ein Gehäuse mit einem einfach herzustellenden Ringraum nachgeordnet ist. Ein druckseitig angeordneter Gehäusedeckel verfügt über eine sich in axialer Richtung erstreckende Spiralform, wodurch sich nach vollendeter Montage ein in axialer Richtung verändernder Spiralraum ergibt. Hierbei handelt es sich jedoch um eine Kompromißlösung, deren Effektivität mit einer sich radial erstreckenden Spiralform nicht vergleichbar ist. Insbesondere bei Laufrädern höherer spezifischer Drehzahl haben sich bei Pumpengehäusen mit radial verlaufender Spirale deutliche hydraulische Vorteile herauskristallisiert.
Eine andere Lösung zeigt die DE-OS 30 08 672. In ein Ringraumgehäuse wird eine aus einem Rohr geformte Spirale eingelegt, wodurch innerhalb des Ringraumgehäuses ein Spiralraum entsteht. Abstützelemente verbinden den Spiralraum mit dem umgebenden flüssigkeitsdichten Ringraumgehäuse. Diese Bauart ist sehr materialintensiv und aufwendig in der Herstellung.
Das DE-GM 18 92 493 zeigt ein Spiralgehäuse, welches aus zwei in der Draufsicht halbkreisförmigen Gehäusehälften mit unterschiedlichen Radien besteht und um die Differenz ihrer Halbmesser gegeneinander versetzt montiert sind. An den aneinanderstoßenden Kanten erfolgt eine Schweißverbindung. Durch entsprechende Montage des Laufrades ergibt sich ein Spiralraum.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine aus spanlos geformten Bauteilen gefertigte Kreiselpumpe ein in wenig aufwendiger Weise herstellbares Spiralgehäuse zu entwickeln. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches.
Somit kann der als separates Bauteil ausgebildete Spiralraum mit einem einheitlichen Innendurchmesser versehen werden, der es erlaubt, den Spiralraum an einem beispielsweise topfförmig gezogenen Pumpengehäuse anzubringen und im Bereich des Laufradaustrittes zu befestigen. Hierzu sehen Ausgestaltungen der Erfindung vor, daß das Pumpengehäuse in einem dem Laufradaustritt gegenüberliegenden Gehäusebereich mit einer oder mehreren Öffnungen versehen ist und daß der Spiralraum die Öffnungen umhüllt und dicht mit dem Pumpengehäuse verbunden ist und daß der Spiralraum auf das Pumpengehäuse aufgeschoben ist.
Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist der Spiralraum zwischen zwei, beiderseits des Laufrades befindlichen Pumpengehäuseteilen angeordnet und dicht mit diesen verbunden.
Das Pumpengehäuse kann hierbei als Topfgehäuse mit oder ohne angeformten Saugstutzen geformt werden und vor oder hinter der Laufradebene durch einen Schneidvorgang in zwei Teile getrennt werden. Die einander zugekehrten Schnittstellen des Topfgehäuses lassen sich dann in bekannter Weise mit den in radialer Richtung verlaufenden Seitenwänden des Spiralraumes verbinden.
Die Ansprüche 5 bis 8 beschreiben Ausgestaltungen, die die Herstellung des Spiralraumes zum Gegenstand haben. Der Spiralraum kann als ein- oder mehrteiliges gürtelförmiges Bauteil um das eigentliche Pumpengehäuse herum gelegt werden. Und die Ausgestaltungen der Ansprüche 9 bis 12 betreffen die Pumpengehäuse-Ausbildung.
Im Bereich des Spiralraumes sind die saug- und druckseitigen Gehäuseteile durch axial verlaufende Stege miteinander verbunden. Auch ist es möglich, die Stege als eigenständige Bauteile über den Umfang des Gehäuses verteilt sowie saug- und druckseitige Gehäuseteile miteinander verbindend anzuordnen. Auch können die Stege Bestandteil eines einteiligen, saug- und druckseitige Gehäuseteile aufweisenden Pumpengehäuses sein. Die Stege können aber auch Zwischenraum zwischen mehreren eingestanzten Öffnungen für den Durchtritt des Strömungsmediums sein. Zur besseren Strömungsführung können die Stege gegenüber einer Umfangstangenten mit einem Anstellwinkel versehen sein.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Die
Die Fig. 1 zeigt ein Spiralgehäuse im Schnitt. Dies besteht in dem gezeigten Beispiel aus einem saugseitigen Pumpengehäuseteil (1), an dem gleichzeitig ein Saugstutzen (2) angeformt ist. Zur Verbindung mit einer Rohrleitung verfügt der Saugstutzen (2) über einen Anschlußflansch (3). Ein druckseitiger Pumpengehäuseteil (4) ist mit weiteren Flanschflächen (5) zur Verbindung mit einem hier nicht dargestellten Lagerstuhl, Blockmotor oder dgl. versehen. Das saugseitige und druckseitige Pumpengehäuseteil (1, 4) sind jeweils als rotationssymmetrische Tiefziehteile herstellbar. Es ist auch ohne weiteres möglich, das Teil (1) und (4) als ein einteiliges Tiefziehteil herzustellen, welches dann im Bereich der Stirnfläche (6) zur Bildung eines Flüssigkeitsaustrittes aufgetrennt wird. Das dadurch gebildete zweite Gehäuseteil, nämlich das druckseitige Pumpengehäuseteil (4) wird mit Abstand zum saugseitigen Gehäuseteil (1) montiert und die Verbindung zwischen beiden Teilen erfolgt durch einen separat erstellten Spiralraum (7). Mit Hilfe umlaufender Schweißnähte (8, 9) erfolgt die Verbindung der Teile untereinander. Somit kann die Eintrittsöffnung (10) in den Spiralraum (7) in einfachster Weise durch entsprechende Positionierung der Teile zueinander erreicht werden.
Wie den weiter unten aufgeführten Figuren 4 bis 9 zu entnehmen ist, kann die Eintrittsöffnung (10) in den Spiralraum (7) auch aus mehreren Eintrittsöffnungen (10) bestehen, die über den Umfang zueinander verteilt angeordnet werden und zwischen sich einen Zusammenhalt unterstützende Stege ausbilden.
Die in der Fig. 2 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich zu der Fig. 1 dadurch, daß hier der Spiralraum (7) zwischen zwei Pumpengehäuseteilen (1, 4) angeordnet und mit diesen verbunden ist.
Die Fig. 3 entspricht einer Ansicht gemäß der Linie III-III aus Fig. 1. Der mit einem über den Umfang veränderlichen Querschnitt versehene Spiralraum (7) ist in diesem Ausführungsbeispiel in der Weise gebildet worden, daß ein bandförmiges Teil mit zunehmendem U-förmigem Querschnitt geformt wurde, an dessen Enden (11, 12) zwei den Druckstutzen (13) bildende Halbschalen angeformt sind. Diese werden entlang der Trennfuge (14) schweißtechnisch miteinander verbunden. Der so gebildete Spiralraum (7) kann auf dem Außendurchmesser des saug- und/oder druckseitigen Pumpengehäuseteiles (1, 4) angebracht und dort mittels bekannter Techniken befestigt werden. An dem Druckstutzen (13), dessen Querschnitt sich diffusorförmig erweitert, sind in einfachster Weise Anschlußflansche (15), vgl. Fig. 1, anbringbar.
Die Fig. 4 zeigt eine Abwicklung des Bereiches der Eintrittsöffnung (10) in dem Spiralraum (7) welche sich zwischen den saug- und druckseitigen Pumpengehäuseteilen (1, 4) befindet. Letzterer werden durch mehrere im Abstand zueinander angeordnete und die Eintrittsöffnung (10) überbrückende Stege (16) verbunden. Letztere sind in diesem Ausführungsbeispiel mit den Gehäuseteilen verschweißt, es ist aber auch jede andere bekannte Befestigungsart verwendbar.
Die Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform, bei der die saug- und druckseitige Gehäusehälften (1, 4) Bestandteil eines einzigen Gehäuses sind. Die Durchtrittsöffnungen (10) für das aus dem Laufrad austretende Fördermedium sind hierbei durch rechteckige Ausstanzungen entstanden, welche über den Umfang verteilt und mit Abstand zueinander angeordnet sind. Zwischen den Öffnungen (10) verbleibende Stege (16) dienen der Gehäuseversteifung.
Eine andere Art der Ausstanzungen für die Durchtrittsöffnungen (10) zeigt die Fig. 6. Die Öffnung (10) ist U-förmig ausgebildet, wodurch neben den Stegen (16) ein zungenähnliches Element (17) bestehen bleibt.
Wie dem Schnitt in Fig. 7 zu entnehmen ist, können die Zungen (17) hochgebogen werden, so daß ein aus dem Laufrad ausströmendes Fördermedium in geleiteter Form durch die Durchtrittsöffnungen (10) hindurchströmt.
Eine Abart hiervon zeigt die Fig. 8. Die Ausstanzungen für die Durchtrittsöffnung (10) weisen hier eine H-förmige Kontur auf. Somit entstehen zwei Zungen (17, 18), welche gemäß dem Schnitt in Fig. 9 nach innen und außen gebogen werden können, um somit eine noch bessere Führung bzw. leitradähnliche Gestaltung zu erhalten.