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Hochdruck-Kreiselverdichter oder -pumpe mit einem etwa halbkreisförmigen
Verbindungskanal . zwischen dem Austrittsende der einen Stufe und dem Saugstutzen
der folgenden Die Erfindung betrifft Hochdruck-Kreiselverdichter oder -pumpen mit
einem etwa halbkreisförmigen Verbindungskanal von anwachsendem Querschnitt zwischen
dem Austrittsende der einen Stufe und dem die Welle umgebenden Saugstutzen der folgenden.
Das Neue besteht darin, daß der Saugstutzen zunächst einen rechtwinkligen Querschnitt
aufweist, der sich dann allmählich in zwei symmetrische Hälften von abnehmendem
Querschnitt teilt und in zwei abgerundete schraubenförmige Schrägrampen von entgegengesetztem
Gang endet.
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Bei den bisher bekannten Gebläsen o. dgl. mit mehr als zwei Stufen
war es entweder möglich gewesen, einen stoßfreien übergang von einer Stufe zur nächsten
durch entsprechende Ausbildung des Saugstützens zu erzielen; dann nehmen derartige
Saugstutzen und damit das Hochdruckgebläse in Richtung der Achse einen sehr großen
Raum in Anspruch; oder es warlgelungen, diese Raumbeanspruchung zu beschränken,
dann aber auf Kosten des Wirkungsgrades der Maschine. Durch die Form des Saugstutzens
gemäß der Erfindung ist es zum erstenmal möglich geworden, beide technische Vorteile
zu vereinigen, also eine Maschine zu bauen, die ohne nennenswerte Wirbel- und Stoßverluste
arbeitet und die trotzdem in axialer Richtung einen möglichst geringen Raum 'beansprucht.
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Es läßt an Hand von Schnittabbildungen in der Zeichnung sich leicht
nachweisen, daß in dem Saugstutzen gemäß der Erfindung der Eintritt der Luft oder
des sonstigen Fördermittels in die öifnung der nächstfolgenden Stufe allmählich,
also schichtenweise, erfolgt und daß gleichfalls die schraubenförmige Bewegung schichtenweise
vor sich geht, und zwar auf jeder Seite der Welle, durch eine Zunge am Ende des
Saugkanals voneinander getrennt, so daß ein Anlaß zu Wirbelbildungen oder zu Stoßwirkungen
nicht vorliegt.
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In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise, und zwar an Hand
eines Ge. bläses, schematisch dargestellt.
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Abb. t ist eine Längsansicht des Hochdruckgebläses, das aus sechs
Stufen besteht. Abb. 2 ist ein Querschnitt der Maschine. Abb.3 ist ein Längsschnitt
des Endes des Saugstutzens. Abb. q. ist ein anderer Längsschnitt desselben Endes
in einer Ebene rechtwinklig zu der Schnittebene nach Abb.3. Die Abb. 5 bis 9 - zeigen
die Aufeinanderfolge
der Querschnitte desselben Endes, woraus sich
die Veränderung dieser Querschnitte ergibt.
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Das mehrstufige Gebläse gemäß der Erfindung ist in den Abb. i und
2 mit sechs Stufen dargestellt, d. h. es ist aus sechs Einzelgebläsen üblicher Bauart
zusammengefügt. Selbstverständlich kann jedoch die Zahl der Stufen beliebig sein,
da sie nur durch die Stärke des zu liefernden Druckes sowie durch die Drehgeschwindigkeit
bestimmt ist, wenn letztere vorher festgelegt ist.
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Die Räder i sind im Innern der üblichen Gebäuseschnecken 2 angeordnet,
die mit einem radialen Diffusor 3 ausgerüstet sind, der übrigens nicht unerläßlich
ist. Er hat jedenfalls die Wirkung, die Luft sich verzögern zu lassen und dadurch
eine Verbesserung des Wirkungsgrades und gleichzeitig ein geräuschloses Arbeiten
zu erzielen. Auf dem Austrittsflansch q. der Gehäuse sind die Verbindungskanäle
befestigt, die aus einem ersten Teil 5 bestehen, der im allgemeinen die bekannte
Form eines Knies oder Kreisbogens von i8o° besitzt und dessen Querschnitt allmählich
anwächst, so daß die Geschwindigkeit der Luft o. dgl. herabgesetzt wird, die am
Flansch q. ziemlich groß ist, und zwar bis auf einen Wert, der gleich oder kleiner
ist als der, den die Luft in der Öffnung 6 des folgenden Rades besitzen muß.
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Der große Durchmesser des Kniestückes und das langsame Anwachsen seines
Querschnittes ermöglichen es, diese Geschwindigkeitsverminderung mit einem unbedeutenden
Ladungs- oder Energieverlust zu erhalten und demgemäß den größten Teil des dynamischen
Druckes, der bei q. vorhanden ist, in statischen Druck umzuwandeln.
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Der Teil 5 mündet in einen die Welle 8 umgebenden Saugstutzen 7 von
solcher Form, daß man im Sinne der Achse eine möglichst geringe Raumbeanspruchung
erhält, nm alle Räder auf einer gemeinsamen Welle mit möglichst geringem Abstand
anbringen zu können. Diese im einzelnen in Abb. 3 und den folgenden Abbildungen
dargestellte Form ist derartig, daß der im Schnitt A -A der Abb. 3 dargestellte
Querschnitt des Kanals gemäß Abb.5 rechtwinklig ist und sich allmählich in zwei
symmetrische Hälften von abnehmendem Querschnitt teilt, die auf beiden Seiten der
Welle 8 liegen, wie dies in Abb. 6 (Schnitt B-B) und in Abb. 7 (Schnitt C-C) dargestellt
ist. Diese Kanäle nehmen darauf die Form zweier schraubenförmiger abgerundeter Schrägflächen
von entgegengesetztem Gang an, die sich in einer Zunge 9 vereinigen, wie in der
Abb. 3, der Abb. 8 (Schnitt D-D) und in der Abb. 9 (Schnitt E-E) dargestellt ist.
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Der allmählich abnehmende Querschnitt dieser beiden Kanäle gestattet
der Luft o. dgl., ohne Stoß und daher ohne Energieverlust in die Öffnung 6 des folgenden
Rades einzutreten.
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Es ergibt sich ohne weiteres, daß auch andere Querschnitte des Kanals
diese Entspannung ergeben können; aber im Rahmen der Erfindung müssen die Umrisse
der aufeinanderfolgenden Teile des Kanalquerschnittes immer derartig berechnet oder
gebildet sein, daß sie dieser Hauptbedingung genügen, daß nämlich ihre Dimension
in axialer Richtung so klein wie nur möglich sein muß, um alle Räder des Gesamtgebläses
auf einer einzigen Welle anbringen zu können.
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Aus den obigen Erläuterungen ergibt sich die Arbeitsweise der neuen
Maschine ohne weiteres. Die von dem ersten Gebläse 2 angesaugte Luft o. dgl. tritt
durch die erste Öffnung 6 ein. Sie wird durch das erste Rad i beschleunigt; darauf
verzögert sie sich teilweise in dem ersten radialen Diffusor 3-Sie wird darauf in
der ersten Gehäuseschnecke 2 wieder gesammelt und darauf durch den ersten Saugstutzen
5, in welchem sie sich weiter verzögert, bis zur zweiten Öffnung 6 geleitet, in
welche sie ohne Stoß eintritt dank der besonderen Form des Endes 7 und der Zunge
9. Eine gleiche Arbeitsweise erfolgt im zweiten Gebläse, das so eine zweite Druckstufe
hinzufügt usf. bis zum letzten.
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Zwischen den Teilen 5 und 7 einer jeden Stufe kann man mit Vorteil
in an sich bekannter Weise einen Kühler einschalten.