VOLUTE CASING FOR A TURBO MACHINE AND METHOD OF PRODUCING THE SAME

Abstract: 1. A volute casing for fluid flow machines characterised in that it comprises two casing halves (1, 2) which are semicircular in plan view, with different radii, which are connected together in a position of being displaced relative to each other along their diameter in such a way that at one end (E) of the common diameter (D) they have a common tangent (T).

Description: Spiralgehäuse für Strömungsmaschinen und ihre erstellung 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 Herstel lung 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 Modell einrichtungen 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 Tief ziehverfahren 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 ilerstellungsverfahren 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 llälften eines erfindungsgemässen Spiral gehäuses. Das in Fig. 1 dargestellte Spiralgehäuse besteht aus zwei etwa halbkreisförmigen Gehäusehälften 1 und 2 mit unterschiedlichem Radius, die längs ihres Durch messers D so unter gegenseitiger Versetzung miteinan der verbunden sind, dass sie an einem Ende E des ge gemeinsamen Durchmesser D eine gemeinsame Tangente T besitzen. In Fig. 2 sind die beiden Gehäusehälften 1 und 2 getrennt voneinander dargestellt, wobei der Rand ange deutet ist. Die gestrichelten Linien entsprechen der relativen Positionierung, in der die beiden Hälften im fertigen Spiralgehäuse miteinander verbunden sind. Der besondere Vorteil des erfindungsgemässen Ver fahrens 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: Ansprüche 1. Spiralgehäuse für Strömungsmaschinen, dadurch gekennzeichnet, dass es aus zwei in der Draufsicht halbkreisförmigen Gehäuse hälften (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 gemein same Tangente (T) besitzen. 2. Spiralgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es aus Walzmaterial besteht. 3. Spiralgehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, 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 Gehäuseiiälften mit unterschiedlichem Radius längs ihres Durchmessers so gegenseitig ver setzt 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 gekennzeich net, 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 ge kennzeichnet, dass die Gehäusehälften verschweisst werden. 11. Verwendung der Spiralgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 5 für Kreiselpumpen.

Inventors: NAGEL, WALTER
Applicants: PHILIPP HILGE GMBH
Application year: 1982
Main classification: F04D29
IPC codes: F04D29, F01D9, F01D25