CH418833A - Zentrifugalpumpe - Google Patents
ZentrifugalpumpeInfo
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- CH418833A CH418833A CH1581364A CH1581364A CH418833A CH 418833 A CH418833 A CH 418833A CH 1581364 A CH1581364 A CH 1581364A CH 1581364 A CH1581364 A CH 1581364A CH 418833 A CH418833 A CH 418833A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/18—Rotors
- F04D29/22—Rotors specially for centrifugal pumps
- F04D29/2238—Special flow patterns
- F04D29/225—Channel wheels, e.g. one blade or one flow channel
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
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)
- 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.
Priority Applications (4)
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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