CH418833A - Zentrifugalpumpe - Google Patents

Description

      Zentrifugalpumpe       Die Erfindung     betrifft    eine     Zentrifugalpumpe,     insbesondere für dickflüssige Medien, mit     mindestens     einem als     Einkanalrad    ausgebildeten Pumpenflügel,  der eine Seitenwand mit einem an einer Stelle durch  brochenen Umfangsflansch zur     Begrenzung    des Ar  beitsraumes des Flügels aufweist.  



  Erfindungsgemäss sind am radial inneren Ende  des     Umfangsflansches    des auf einer mindestens zwei  fach gelagerten Antriebswelle montierten Pumpenflü  gels     schneidfähige    Mittel vorgesehen, um das von der  Saugseite her in den Flügel eintretende Fördergut auf  zuteilen und in den Arbeitsraum des Flügels zu len  ken.  



  Das in Drehrichtung des Flügels vordere Ende  des im Querschnitt bikonkaven Umfangsflansches  kann zur Bildung der     schneidfähigen    Mittel eine tiefe       Ausnehmung    aufweisen, wobei sich im saugseitigen  Teil des Flansches sowie bei dessen Übergang in die  Seitenwand     Schneidmesser    bilden. Der saugseitige  Teil des besagten Flanschendes weist dabei vorteilhaft  einen messerartigen, radial nach     innen    ragenden An  satz auf, der seinerseits noch mit einem rechtwinkelig  davon abstehenden, in die Saugöffnung ragenden       Schnittnerv    ausgerüstet sein kann.

   Diese beiden Teile  können aus     Hartmetall    bestehen und auf der     saug-          seitigen    Fläche des Flansches lösbar befestigt sein.  



  Vorzugsweise ist bei einer solchen Pumpe das den  Pumpenflügel tragende Ende der Antriebswelle in  einer in das Pumpengehäuse eingeschraubten Stopf  büchse abgestützt und das Gehäuse selbst an einem  zwei Lagergehäuse tragenden Lagerbock oder Stän  der     angeflanscht,    wobei das das Endlager aufneh  mende Lagergehäuse ein über den Lagerbock hinaus  ragender, mit letzterem aus einem Stück bestehender       zylindrischer    Körper ist, in dessen äusserstem Teil  ein radiale wie auch     axiale    Kräfte aufnehmendes Ku-         gellager    sitzt.

   Am Ende der Antriebswelle ist dabei  eine den     zylindrischen        Lagergehäusekörper    vorzugs  weise hülsenartig umgebende Riemenscheibe ange  ordnet.  



  Der Erfindungsgegenstand wird nachstehend an  hand von in der Zeichnung dargestellten Ausfüh  rungsbeispielen näher erläutert.  



  Es zeigt:       Fig.    1 einen Pumpenflügel von der Zugangsseite  her gesehen;       Fig.    2 eine Oberansicht zu     Fig.    1;       Fig.3    den Pumpenflügel nach     Fig.    1, von der  Rückseite her gesehen;       Fig.    4 eine Ansicht des in Drehrichtung des Flü  gels vorderen Endes des     Umfangsflansches,    und       Fig.    5 einen Längsschnitt durch eine fertigmon  tierte Pumpe.  



       Fig.    1 bis 4 zeigen einen Pumpenflügel 1. Er  weist grundsätzlich eine Seitenwand 2 mit einem an  einer Stelle durchbrochenen, im Querschnitt bikon  kaven Umfangsflansch 3 zur Begrenzung des Arbeits  raumes des Flügels 1, sowie eine seiner Befestigung  auf einer Antriebswelle (nicht dargestellt) dienende  Nabe 4 auf. Die Wand 2 ist durch die Bohrung 5 der  Nabe 4 unterbrochen, die aber praktisch durch den  Tragzapfen der Antriebswelle aufgefüllt wird, so dass  der Arbeitsraum des     Pumpenflügels    1 auf der be  treffenden Seite durch eine ebene Fläche begrenzt ist.  



       Fig.    4 zeigt, wie das in Drehrichtung vordere Ende  3' des     Umfangsflansches    3 stirnseitig tief ausgenom  men ist, so dass sich im saugseitigen Teil des Flan  sches 3 sowie bei dessen Übergang in die Seitenwand  2     schneidmesserartige    Kanten 3a, 3b bilden.  



  Auch die Kante 2' der im durchbrochenen Teil  des     Umfangsflansches    3 einen nach einwärts gerich-           teten    Ausschnitt aufweisenden Seitenwand 2 ist     an-          geschrägt    und bildet ein     Schneidmesser.     



  Die ebenen Seitenflächen des     spiralförmig    verlau  fenden     Umfangsflansches    3 liegen praktisch satt an  den inneren Flächen von Deckel und Rückseite des  Pumpengehäuses an.  



  Die     Schneidmesser    sorgen dafür, dass das von der  Saugseite her in den Flügel eintretende Fördergut,  das meist     dickflüssig    ist und     Verunreinigungen    wie  z. B. Stroh, Gras oder Blätter     enthält,    aufgeteilt und       sofort    in den Arbeitsraum des Flügels 1 gelenkt wird.  Gleichzeitig wird damit auch dem Einklemmen von       Drähten    und Schnüren entgegengewirkt.  



  Der     saugseitige    Teil des Flanschendes 3' weist ei  nen radial nach innen ragenden Ansatz 6 auf, an dem  seinerseits ein     rechtwinklig    davon abstehender, in die  Saugöffnung ragender Schnittnerv 7 vorgesehen ist.  Damit wird bewirkt, dass sich selbst bei hohen  Gegendrücken keine Fremdkörper in der Saugöff  nung     ansammeln    können.  



  Der Ansatz 6 mit dem Schnittnerv 7 kann bei  Bedarf     als        Hartmetalleinsatz    ausgebildet sein und  lösbar, d. h. auswechselbar auf den Flansch 3' auf  geschraubt werden. Die     Schneidkante    3a kann dabei  ein Teil des Einsatzstückes bilden. Diese Lösung wird  vor allem dort     gewählt,    wo das Fördergut stark ver  unreinigt ist, d. h.     dort    wo ein starker Verschleiss der       Schneidkanten    zu erwarten ist. Auch die     schneidfä-          higen    Teile 3b und 2' können aus Hartmetall sein und  getrennt in den Flügel eingebaut werden.  



  Das Flanschende 3' ist sowohl auf der Saug- wie  auf der Rückseite etwas höher als der restliche Teil  des Flansches 3. Die     Überhöhung    auf jeder Seite be  trägt dabei 0,5 bis 1 mm.     Damit    kann sich der Flügel  auch bei hohen Drücken nicht im Gehäuse festklem  men.  



  Auf der Rückseite der Seitenwand 2 sind zwei  Rippen 8, 9 vorgesehen, die von der Nabe 4 aus  spiralförmig nach aussen laufen und entgegen der  Drehrichtung des Flügels 1 in der Höhe stetig abneh  men, um     schliesslich    in die Seitenwand 2 überzuge  hen.     Damit    wird verhindert, dass sich auf der Flügel  rückseite vor allem bei hohen Drücken anfallende  Verunreinigungen zwischen den Rückwänden von  Flügel und Gehäuse     festklemmen    können.  



  Der     Krümmungsradius    der beiden     spiralförmigen     Rippen 8, 9 ist verschieden. Weiter ist das freie Ende  der Nabe 4 leicht abgesetzt. Der Absatz 10 ist bei  eingebautem Flügel 1 in eine entsprechend ausgebil  dete     Ausnehmung    im Pumpengehäuse mit     kleinstem     radialem Spiel eingepasst. Damit     wird        verhindert,    dass  sich Drähte, Schnüre und dergleichen zwischen der  glatten Gehäusewand und der     Nabenfläche    einklem  men und dabei den Lauf des Flügels hemmen können.  



  Es ist klar, dass mit diesem neuen Flügel durch  irgendwelche Verstopfungen bedingte Betriebsstörun  gen weitgehend ausgeschieden sind. Es hat sich auch  gezeigt, dass durch den weitgehenden Wegfall von       Fremdkörperansammlungen    die Reibungsverluste we  sentlich     vermindert    werden     konnten    und     somit    also    bessere Leistungen erzielt werden. Durch Verwen  dung von Hartmetall für die schneidenden Teile wird  die Korrosionsbeständigkeit und die Lebensdauer  einer solchen Pumpe stark erhöht.  



       Fig.    5 zeigt eine montierte Pumpe. Das Pumpen  gehäuse 11 mit der ringförmigen Arbeitskammer 12  ist in eine     zentrale    Bohrung einer mit dem Lagerbock  13 aus einem Stück bestehenden vertikalen Seiten  wand 14 eingesteckt und an letzterer mittels Bolzen  15 angeflanscht.     Im    Innern des Pumpengehäuses 11  befindet sich ein am einen Ende einer Antriebswelle  16 befestigter Pumpenflügel 17. Über der Saugöff  nung des Flügels 17 befindet sich ein mittels Schrau  ben 18 am Gehäuse befestigter auswechselbarer Saug  flansch 19.

   Je nach verlangter     Pumpleistung        (Menge)     wird ein Flügel 17 mit hohem oder niedrigem Um  fangsflansch verwendet, wobei dann natürlich jedes  mal ein der     gewählten    Höhe entsprechender Saug  flansch 19     eingesetzt    werden muss.  



  Die Leistung der Pumpe in bezug auf     Föder-          menge    kann auch noch durch Verkürzen des hinteren       Umfangsflanschendes    auf einfache Weise erreicht  werden. Da damit die Zentrifugalkräfte herabgesetzt  werden, wird natürlich bei einer bestimmten Dreh  zahl auch die Förderleistung herabgesetzt. Das not  wendige Drehmoment wird gleichzeitig bedeutend  kleiner. Somit kann die Pumpe. mit sehr hochtouri  gen Motoren verwendet werden, bei denen die gün  stigste Leistung bei hoher Drehzahl, jedoch kleinem  Drehmoment erreicht wird.  



  Die Antriebswelle 16 ist     in    zwei Lagergehäusen  20 und 21 auf einem Rollen- bzw. Kugellager 22 und  23 gelagert. Das     flügelseitige    Ende der Welle 16 wird  im     nabenartigen    Teil 24 des Gehäuses 11 von einer       Stopfbüchse    25 weiter     abgestürzt.    Zur     Verminderung     der Reibung in der Stopfbüchse 25 besitzt die Welle  an dieser Stelle einen Belag 26 aus Hartmetall.  



  Zur Abdichtung der Welle sind in der Nute 27       eine        Schnurdichtung    und im     Stopfbüchsenraum    weitere  Dichtungen 28 vorgesehen. Die Stopfbüchse 25 weist  eine Spülrille 29 auf, um eventuell vom Pumpen  raum herausgepresste     Flüssigkeit    aufzunehmen und  gegen einen auf die Welle 16 aufgeschraubten, das  Lager 20, 22 vor dem Zutritt der Flüssigkeit schüt  zenden Schleuderring 30 zu lenken.  



  Dank der auf der Rückseite des Flügels 17 mon  tierten     Rippen    8, 9 (s. auch     Fig.    2 bis 4) und der  abgesetzten, ins Gehäuse 11 eingepassten Nabe des  Flügels 17 werden die     Leckverluste    gesenkt. Dies hat  seinen Grund darin, dass die Rippen 8, 9 selbst als  eine Art Pumpenflügel wirken, und dass durch die  abgesetzte Nabe neue     schikanenartige    Dichtungs  spalten gebildet werden. Die sich trotzdem noch  in der Spülrinne 29 ansammelnde Flüssigkeit dient  gleichzeitig der Kühlung der Stopfbüchse 25.  



  Der Schleuderring 30 bildet gleichzeitig den einen  Lagerdeckel für das im Lagergehäuse 20 unterge  brachte Rollenlager 22. Auf der andern Seite des  Lagergehäuses wird der Deckel von den Ringen 31  und 32 gebildet, von denen letzterer leicht auf der      Welle 16 festgeklemmt ist, sich jedoch bei Bedarf  verschieben lässt. Zwei     Simmeringe    33 und 34 sind  als     Dichtungsorgane    vorgesehen, wobei ihre Lippen  derart angeordnet sind, dass etwaiges durch den Ka  nal 35 zuviel ins Lager 22 gepresstes Fett gegen die       Pumpenflügelseite    hin austreten kann, bevor es durch       überhitzung    im Lager verbrennt.

   Bei dieser Anord  nung     wird    auch eine     eventuelle    Verletzung der Dich  tungslippen beim Einführen der Welle 16 praktisch  ausgeschlossen.  



  Das     doppelreihige    Kugellager 23 kann sowohl  axiale wie auch radiale Kräfte aufnehmen und ist  am Ende des zylindrischen Lagergehäuses 21 ange  ordnet, das mit dem Lagerbock 13 aus einem Stück  gebildet ist und weit über den     Lagerbockfuss    hin  ausragt. Damit wird ein schwingungstechnisch gün  stiger Abstand zwischen den beiden Lagern 22 und  23 und gleichzeitig ein kurzer     Lagerbockfuss    mög  lich. Die Scheibe 36 dient als Deckel und Pressring  für das Kugellager 23.  



  Das Lager 23 wird über den Kanal 37 geschmiert.  Ein weiterer     Abdeckring    38 mit leicht abgebogenem  innerem Kranz schützt das Lager 23 auf der     Pum-          penflügelseite.    Auch bei dieser Anordnung kann  überflüssiges Schmiermittel ohne weiteres in den offe  nen Teil der Bohrung 39 des Lagergehäuses 21 ein  dringen.  



  Eine Riemenscheibe 40 ist auf dem Tragzapfen  am freien Ende der Welle 16     montiert    und mit der  Schraube 41 gesichert. Der über den     Lagerbockfuss     vorstehende Teil des Lagergehäuses 21 wird von der  hülsenförmigen Riemenscheibe 40 vollständig um  hüllt.  



  Durch Abschrauben des Saugflansches 19 und  des Flügels 17, Lösen der Stopfbüchse 25, des Schleu  derringes 30 und der Scheibe 36 kann die Welle 16  mit dem darauf festsitzenden Innenring 42 des La  gers 22, dem Ring 32 und dem ganzen Kugellager 23  mühelos herausgezogen werden. Dies wird vor allem  durch die geeignet abgesetzte Welle 16 ermöglicht.  Dazu muss     natürlich    noch der Durchmesser der Boh  rung 39 des Lagergehäuses 21 mindestens gleich dem  grössten Durchmesser der     links    davon fest auf der  Welle sitzenden Teile sein (Ring 32 oder 42).

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Zentrifugalpumpe, insbesondere für dickflüssige Medien, mit mindestens einem als Einkanalrad aus gebildeten Pumpenflügel, der eine Seitenwand mit einem an einer Stelle durchbrochenen Umfangs flansch zur Begrenzung des Arbeitsraumes des Flü gels aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass am radial inneren Ende des Umfangsflansches des auf einer mindestens zweifach gelagerten Antriebswelle mon tierten Pumpenflügels schneidfähige Mittel vorgese hen sind, um das von der Saugseite her in den Flügel eintretende Fördergut aufzuteilen und in den Ar beitsraum des Flügels zu lenken. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Pumpe nach Patentanspruch, dadurch gekenn- zeichnet, dass das in Drehrichtung des Flügels vor dere Ende des im Querschnitt bikonkaven Umfangs flansches zur Bildung der schneidfähigen Mittel eine stirnseitige tiefe Ausnehmung aufweist, derart, dass sich im saugseitigen Teil des Flansches sowie bei dessen übergang in die Seitenwand Schneidmesser bilden. 2. Pumpe nach Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass der saugseitige Teil des besagten Flanschendes einen messerartigen, radial nach innen ragenden Ansatz aufweist. 3.

   Pumpe nach Unteranspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, dass der Flanschansatz einen recht winklig davon abstehenden, in die Saugöffnung ra genden Schnittnerv aufweist. 4. Pumpe nach Unteranspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, dass der Ansatz mit dem Schnittnerv aus Hartmetall besteht und auf der saugseitigen Flä che des Flansches lösbar befestigt ist. 5. Pumpe nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass der die schneidfähigen Mittel aufwei sende Teil des Flansches auf der Saug- und der Rückseite in der Höhe über den restlichen Teil des Flansches vorsteht. 6.

   Pumpe nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass auf der Rückseite der Seitenwand des Flügels eine auf die Antriebswelle aufgesetzte Nabe vorgesehen ist, deren freies Ende leicht abgesetzt ist und in eine entsprechend ausgebildete Ausnehmung im Pumpengehäuse mit kleinem radialem Spiel ein- gepasst ist, und dass von der Nabe aus mindestens zwei spiralförmige, entgegen der Drehrichtung des Flügels in der Höhe stetig abnehmende Rippen vorge sehen sind. 7.

   Pumpe nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass das den Pumpenflügel tragende Ende der Antriebswelle in einer in das Pumpengehäuse eingeschraubten Stopfbüchse abgestützt ist, dass das Gehäuse selbst an einem zwei Lagergehäuse tragen den Lagerbock angeflanscht ist, wobei das das End- lager aufnehmende Lagergehäuse ein über den La gerbock hinausragender, mit letzterem aus einem Stück bestehender zylindrischer Körper ist, in dessen äusserstem Teil ein radiale wie auch axiale Kräfte aufnehmendes Kugellager sitzt, und dass am Ende der Antriebswelle eine den zylindrischen Lagergehäu- sekörper hülsenartig umgebende Riemenscheibe an geordnet ist. B.

   Pumpe nach Unteranspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, dass der in der Stopfbüchse abge stützte Teil der Welle mit einem Belag aus Hartmetall versehen ist. 9. Pumpe nach Unteranspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, dass die Stopfbüchse mit einer Spül rille versehen ist, um eventuell durch sie dringende Leckflüssigkeit aufzunehmen und gegen einen lösbar auf der Welle befestigten, das der Stopfbüchse ge genüberliegende Lager vor dem Zutritt von Flüssig keit schützenden Schleuderring zu lenken. 10.

   Pumpe nach Unteranspruch 7, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Welle derart abgesetzt ist, dass sie nach Lösen des Flügels und der Riemenscheibe sowie der seitlichen Lagerdeckel vom Pumpengehäuse weg aus den Lagern herausziehbar ist.