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Umlaufpumpe, insbesondere zur Förderung von Abwässern, Schlammen,
Dickstoffen u. a. plastischen oder trockenen, an sich strömungsfähigen Massen bzw. Schüttgütern
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203874.Zwecks Erhöhung der Förderleistungen können zwei diametral gegenüberliegende Druckstutzen im Pumpengehäuse vorgesehen sein, die durch entsprechende Krümmer nach oben geführt sind, um im Bereich der Pumpenwelle zu einem gemeinsamen Druckstutzen vereinigt zu werden.
Das Pumpengehäuse kann an beiden Stirnseiten offen sein, wobei auf jener Seite, nach der sich die Welle erstreckt, ein Deckel mit Rippen vorgesehen ist, die das Lager für die Welle tragen.
Man kann auch bei Umlaufpumpen, die in einem Behälter gelagert sind, das Pumpengehäuse an beiden Stirnseiten offen machen und die Pumpenwelle als durchgehende Welle in in den Wandungen des Behälters angeordneten Lagern lagern und gegebenenfalls den Druckstutzen derart gabelförmig verzweigen, dass die Flüssigkeit immer wieder in den Behälter zurückgefördert wird.
An der offenen Stirnseite des Pumpengehäuses können, ausgehend von dem Zylinderumfang des Gehäuses, Führungsringe bzw. Führungsprofile, vorzugsweise von kegelstumpfartiger Form, fest angebracht werden, die als geschlossene oder unterbrochene Fläche ausgeführt sind.
Man kann die Pumpenscheibe im Axialabschnitt konvex oder konkav gekrümmt ausbilden und so im Gehäuse anordnen, dass ihre Verbindungsstelle mit der Pumpenwelle in einem bestimmten Abstand vom Mittelpunkt des Gehäuses entfernt liegt. Auch kann man die Pumpenscheibe nach zwei Richtungen gekrümmt ausbilden.
Fernerhin ist es möglich, die Büchse, innerhalb welcher der scheibenförmige Pumpenkörper umläuft, mehrteilig, insbesondere vierteilig auszubilden. In weiterer Ausbildung des Erfindungsgedankens können die einzelnen Büchsensegmente derart gestaltet und so in das Gehäuse eingesetzt werden, dass an einer Stelle, insbesondere an der Übergangsöffnung zum Druckstutzen, die Gehäusewandung frei von einer Segmentbüchse ist und dass an dieser Stelle ein Segmentring zwecks Abstandhaltung an der Stirnseite des Pumpengehäuses zwischen den frei liegenden Kanten der Büchsensegmente eingesetzt ist.
Zwecks Erhöhung des Zerreisseffektes kann es vorteilhaft sein, zu den inUmfangsrichtung verlaufendenUmfangsrillen am innerenUmfang des Pumpengehäuses zusätzliche Rillen oder Nuter anzuordnen, die die Umfangsrillen kreuzen oder die spiralig am inneren Umfang des Pumpengehäuses verlaufen.
Es ist möglich, die Zusatzrillen bzw. Zusatznuten parallel zur Gehäuseachse bzw. in Richtung der Mantellinien des inneren zylindrischen Gehäuseumfanges verlaufen zu lassen.
Um den Zerkleinerungseffekt, der während der Förderung innerhalb der Pumpe auftritt, gleichmässig zu gestalten, ist es vorteilhaft, in der grossen Öffnung der Zylinderwandung des Pumpengehäuses nach dem Druckstutzen zu einen mit verteilt angeordneten Öffnungen versehenen Einsatz vorzusehen. Dieser Einsatz kann entsprechend der Innenwölbung des Gehäuses gewölbt ausgeführt sein und Umfangsrillen aufweisen, die den Umfangsrillen des Gehäuses entsprechen. Hiedurch wird dafür gesorgt, dass die am Einsatz vorbeistreichenden Zacken und Zähne des Pumpenkörpers, die Verunreinigungen immer wieder von den Öffnungen des Einsatzes fortschaffen, bis die Verunreinigungen so weit zerkleinert sind, dass sie durch die Öffnungen des Einsatzes hindurch in den Druckstutzen treten.
Statt der Löcher können im Einsatz des Pumpengehäuses zum Druckstutzen zu Schlitze vorgesehen sein. Diese Schlitze können parallel zueinander liegen und deren Breite und Abstand voneinander kann dem gewünschten Zerkleinerungseffekt angepasst sein. Dieser Schlitzeinsatz ist insbesondere als Schnitzelwerk in der Rübenindustrie geeignet.
Es kann zweckmässig sein, den Schlitzeinsatz nach unten wesentlich zu verbreitern, wobei gleichzeitig auch die Eintrittsöffnung in den Druckstutzen durch entsprechende Ausbauchung der Gehäusewandung an dieser Stelle verbreitert wird. Auch können in die Schlitze des Einsatzes Messer oder Doppelmesser derart eingesetzt werden, dass die Schneiden der Messer etwas über den inneren Umfang des Pumpengehäuses in das Innere hineinragen, wobei der Durchmesser der Pumpenscheibe kleiner ist als der Innendurchmesser des Pumpengehäuses.
Um die Umlaufpumpe insbesondere in der chemischen Industrie bei Förderung zähflüssiger Stoffe, wie vorzugsweise Kunstseiden-Spinnlösung, zu benutzen, ist es zweckmässig, sowohl den Saugstutzen als auch den Druckstutzen der Pumpe im unteren Teil des Gehäuses anzuordnen, wobei die Verlängerungen der Druckstutzenachsen zusammenfallen können.
Bei schräg zur Pumpenwelle an ihr befestigter Pumpenscheibe ist es zweckmässig, diejenigen Kantenteile der Scheibe, die bei den Umlaufbewegungen der Zylinderwandung des Pumpengehäuses zugekehrt sind, entgegengesetzt der Drehrichtung der Pumpenscheibe gewölbt auszubilden. Dadurch werden die sonst im Pumpengehäuse an den scharfen Kanten des Pumpenkörpers entstehenden Wirbelungen innerhalb der zu fördernden Flüssigkeit weitgehend vermieden und der Wirkungsgrad der Pumpe wesentlich gesteigert.
Nach der Erfindung können die Wölbungen der Randgebiete des Pumpenkörpers dadurch hergestellt werden, dass der Pumpenkörper selbst oder ein Modell desselben entsprechend den Drehbewegungen wäh-
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oderDrückwerkzeug supportartig angestellt wird, wobei dieses Werkzeug in eine Halterung eingespannt und auf denjenigen Längslinien an dem Pumpenkörper vorbeibewegt wird, die den Längslinien des Gehäuses entsprechen und wobei diese Längslinien so eingestellt sind, dass nach Fertigstellung des Pumpenkörpers bei dessen Umlaufbewegungen im zugehörigen Gehäuse gegenüber diesem Gehäuse ein konzentrisches Spiel verbleibt oder aber der Pumpenkörper im Gehäuse konzentrisch mit der Pumpenwelle an der Gehäuseinnenfläche gleitet.
Man kann auch nach Herstellung der Umwölbung das Form- oder Drückwerkzeug durch einen Profilstahl ersetzen, durch den absatzweise in die Wölbungen des Pumpenkörpers nach deren Herstellung konzentrische Vertiefungen eingedreht werden, wobei die durch die hiedurch auf den Wölbungen des Pumpenkörpers entstehenden Erhöhungen in entsprechenden rillenartigen Vertiefungen einer in das Gehäuse eingebauten Büchse umlaufen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung seien an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine Umlaufpumpe, bei welcher der scheibenförmige Pumpenkörper aus einer Kreisscheibe durch Abschneiden von sichelförmigen Segmentabschnitten entstanden ist, Fig. 2 eine Draufsicht auf die erfindungsgemässe Pumpenscheibe in Richtung des Pfeiles B der Fig. 1, Fig. 3 einen Axialschnitt durch eine Umlaufpumpe mit grossem Ansaugstutzen, Fig. 4 einen Querschnitt durcheineUmlaufpumpe, die unmittelbar an die Wandung eines Behälters angeschlossen ist, Fig. 5 einen Axialschnitt durch eine Pumpe, die lotrecht innerhalb eines Behälters gelagert ist, Fig. 6 eine Pumpe in ähnlicher Bauart, wie diejenige der Fig. 3, die jedoch auf beiden Stirnseiten offen ist, Fig.
7 einen Querschnitt durch die Einrichtung entsprechend der Linie VII - VII der Fig. 6, Fig. 8 eine der Fig. 6 ähnliche Pumpe, bei der die Pumpenwelle in Seitenwandungen eines Behälters gelagert ist, innerhalb dessen die Pumpe angeordnet ist, Fig. 9einenAxialschnitt durch eine Pumpe, bei welcher an der offenen Gehäuseseite ein Führungsring vorgesehen ist, Fig. 10 eine der Fig. 9 ähnliche Ausführungsform, bei welcher die Pumpenscheibe jedoch elliptisch ausgeführt ist, Fig. 11 eine Seitenansicht auf die Pumpe der Fig. 10, in Richtung des Pfeiles Q, Fig. 12 einen Axialschnitt durch eine Pumpe mit konkav gewölbter Pumpenscheibe, Fig. 13 einen Axialschnitt durch eine Pumpe mit im Querschnitt S-förmiger gewölbter Pumpenkörperscheibe, Fig.
14 eine Stirnansicht auf eine Umlaufpumpe, bei welcher zwei Segmente der Gehäusebüchse eingebaut sind, Fig. 15 einenAxialschnitt durch eine Umlaufpumpe mit Umfangsrillen und Längsnuten, Fig. 16 einen Querschnitt
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des Locheinsatzes, entsprechend der Linie XIX - XIX der Fig. 17, Fig. 20 einen Radialschnitt durch eine Umlaufpumpe mit verbreiterter Öffnung zum Druckstutzen, Fig. 21 einen mit Schlitzen versehenen Einsatz für die Durchtrittsöffnung zum Druckstutzen, entsprechend der Ausführungsform der Fig. 18, Fig. 22 eine Seitenansicht auf einen scheibenförmigen Pumpenkörper, der auf einer Welle befestigt ist, Fig. 23 eine Draufsicht auf den Konstruktionsteil der Fig. 22 in Richtung des Pfeiles C, Fig.
24 einen Querschnitt durch die Pumpenkörperscheibe entsprechend der Linie XXIV - XXIV der Fig. 23, bei der diametral gegenüberliegende Kantenteile umgewölbt sind, Fig. 25 einen Axialschnitt durch ein Pumpengehäuse mit eingebautem Pumpenkörper, der entsprechend der Fig. 24 gestaltet ist, Fig. 26 einen mittleren Querschnitt durch einen Pumpenkörper mit eingearbeiteten Zähnen, Fig. 27 einen mittleren Querschnitt durch einen Pumpenkörper, bei dem die Unterschneidungen der gebildeten Wölbungen mit Material ausgefüllt sind und Fig. 28 einen Grundriss einer Pumpenanlage mit drei hintereinander geschalteten Pumpen.
InFig. l und 2 ist strichpunktiert eineUmlaufpumpe skizziert, wie sie Gegenstand des Stammpatentes ist, wobei der Pumpenkörper 2 eine kreisförmige Gestalt hat, u. zw. in Richtung der Projektion B. Die erfindungsgemässe Pumpenscheibe 3 ist dadurch entstanden, dass sichelförmige Teile abgeschnitten sind.
Entsprechend ist nach der Erfindung das Gehäuse 7 aus dem Gehäuse 4 des Stammpatentes durch Verschmälerung entstanden, wie Fig. l zeigt. Wird der Pumpenkörper 3 durch die Welle 1 in Umlauf versetzt, dann wird die dem Saugstutzen 5 am nächsten liegende Kante K4 des Pumpenkörpers sich auf einem Kreis bewegen, dessen Durchmesser dem inneren Durchmesser des Saugstutzens 5 entspricht. Dadurch wird erreicht, dass die in den Saugstutzen 5 in Pfeilrichtung A eintretende Flüssigkeit entsprechend den punktierten Linien ohne Wirbelungen in den Druckstutzen 6 gefördert wird.
Nach der Ausführungsform gemäss Fig. 3 ist auf der Saugseite des Gehäuses l* kein Deckel angeordnet, vielmehr ein Rohrstück 2', dessen Durchmesser 3'dem Durchmesser 4'des Pumpengehäuses l'entspricht.
Da demnach diese Pumpe an der Ansaugseite keine durch einen Saugstutzen verursachte Verengung zeigt, braucht die Pumpenscheibe nicht die zu den Fig. l und 2 erläuterte besondere Gestalt aufzuweisen, weil
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umlaufenden Scheibe 80 hin-und herbewegt wird. Das Formeisen wird zunächst im Abstand der kleinen Achse 85 an der Scheibe hin-und herbewegt und dann schrittweise in Richtung des Pfeiles 86 mittels des Supportes verschoben. Dadurch werden allmählich die beiden diametral gegenüberliegenden Kanten, die dem Formeisen 83 benachbart sind, nach hinten umgebogen, wobei das Heranstellen des Formeisens nur bis zu demRadius. 87 durchgeführt wird. Auf diese Weise entstehen Grenzlinien 88, 89.
Die abgebogenen Flügelteile 90,91 sind aus Fig. 24 deutlich erkennbar und aus Fig. 25 ersieht man den in ein entsprechendes Pumpengehäuse etwa mit dem Radius 87 eingebauten Pumpenkörper. Die Figur zeigt lediglich den einen Flügelteil 90. Auch ist erkennbar, dass die Flügelteile mit einem Spiel S im Gehäuse umlaufen, u. zw. über die ganze Länge des Pumpengehäuses.
Soll der Pumpenkörper aus einer dickwandigen Scheibe bestehen, dann werden die Flügelteile zunächst an einem Modell aus weichem, leicht verformbarem Modellmaterial, wie z. B. Blei, in der Originalgrösse hergestellt und das Modell wird dann seinerseits als Muttermodell für die Fabrikationsmodelle verwendet, sei es, dass es zunächst in Gips abgegossen und dann weiter aus einem andern Werkstoff geformt wird, sei es, dass man nach diesem Modell Holzmodelle herstellt und dann danach Gussformen fertigt.
Die Fig. 26 stellt einen Querschnitt durch eine Pumpenscheibe entsprechend der Fig. 24 dar, wobei der Anschluss an die Pumpenwelle fortgelassen ist. Bei dieser Pumpenscheibe sind in die Flügelteile 90,91 Rillen oder Nuten 92 mittels eines Schneid- oder Drehstahles eingeschnitten. Die dadurch zwischen den Nuten entstehenden Erhöhungen lässt man beim Einbau in das Gehäuse in entsprechende Umfangsrillen an der Gehäuseinnenwandung eingreifen.
Nach der Ausführungsform gemäss Fig. 27 sind die Flügelteile 90,91 und 93 unterschnitten, also sozusagen hohl. Um nun zu vermeiden, dass sich in denUnterschneidungenFörderungsmaterial absetzt, werden die Unterschneidungen 93 mit einem raumfüllenden Werkstoff ausgefüllt.
Die Ausführungsformen der Pumpe nach den Fig. 14-20 haben sich besonders in der Papierindustrie bewährt und sind geeignet, die dort in der Regel für die Zerkleinerung der Holzteile benutzten Kollergänge zu ersetzen, wodurch nicht nur die Anschaffungskosten für diese teuren Kollergänge gespart, sondern au- sserdem auch in der Zerkleinerung der Holzteile bis zum Holzfaserbrei erheblich an Zeit gespart wird, weil die Zerkleinerung in einem Bruchteil der Zeit erfolgt, die bei den Kollergänge normalerweise erforderlich ist.
Derartige erfindungsgemässe Maschinen sind geeignet, Fördergüter zu zerkleinern und/oder zu plum- pen, die an sich nicht strömungsfähig sind. Sind diese Güter aber erst einmal in die Maschine gelangt, so werden sie von dieser verarbeitet. So braucht man sich nur vorzustellen, dass beispielsweise in den Fig. 3 und 4 oder in den Fig. 9 und 10 die Maschine um 900 im Rechtssinne gedreht ist, dann verläuft die Pumpenwelle lotrecht nach unten und der Pumpenkörper wird Von unten her angetrieben. An der Eintrittsmündung in das Gehäuse wird lotrecht ein Trichter aufgesetzt, so dass das Fördergut einfach unter Wirkung der Schwerkraft auf den umlaufenden Pumpenkörper herauffällt und von ihm verarbeitet wird.
Die Ausbildung der erfindungsgemässen Pumpe mit solcherweise vertikal angeordneter Pumpenwelle ist überall da von besonderem Vorteil, wo Gut gefördert werden soll, das in seinem Endstadium in zerkleinerter Form vorliegen soll, wie dies beispielsweise bei Fischen für Fischmehlzwecke, Zuckerrüben od. dgl. der Fall ist. Dieses in seinem Anlieferungsstadium nicht strömungsfähige Gut, das demnach auch nicht innerhalb einer Pumpe ansaugfähig ist, wird bei Vertikal-Anordnung der Pumpe unter der Schwerkraft in die Pumpe fallen und nach Zerkleinerung in der Pumpe in eine breiidrmige Masse mit hohem Feuchtigkeitsgehalt umgewandelt, die dann durch die Druckleitung an den Ort der Weiterverarbeitung gefördert werden kann.
Nach der Ausführungsform der Fig. 28 kann es zweckmässig sein, sofern Pumpenkörper mit Verzahnung verwendet werden, zwei und mehrere Pumpen 94,95, 96 hintereinanderzuschalten, wobei die Pumpenscheiben aufeinanderfolgend abnehmende Zahngrösse aufweisen, derart, dass die erste Pumpe 94 die grössten und die letzte Pumpe 96 die kleinsten Zähne aufweist.
Alle Pumpen können mit stufenlos regelbarem Getriebe ausgerüstet werden, um die jeweils erforderliche Pumpendrehzahl genau einstellen zu können.
In Abwandlung des Erfindungsgedankens kann unter Bezugnahme auf Fig. 15, in Abweichung von der dortigen Darstellung, zum Zwecke der Verwendung als Knetmaschine das Innere des Pumpengehäuses als glatte Zylinderfläche und der Pumpenkörper als elliptische Scheibe ausgebildet sein, die an denjenigen Stellen, die den beiden Gehäusedeckeln zugekehrt sind, nach parallel zu den Deckeln verlaufenden Sehnen segmentartig abgeschnitten ist. Diese Sehnenkanten des Pumpenkörpers können entweder mit geringem oder ohne Spiel beim Umlauf längs den Deckelflächen sich bewegen. Die ellipsenbogenförmigen Wölbungen der Pumpenkörperscheibe können hiebei entweder glatt oder verzahnt ausgeführt sein.