CH633617A5

CH633617A5 - Kreiselpumpe mit einschaufel-laufrad zur foerderung von langfaserigen aufgeschwemmten feststoffen.

Info

Publication number: CH633617A5
Application number: CH918578A
Authority: CH
Inventors: Martin Staehle
Original assignee: Martin Staehle
Priority date: 1978-08-31
Filing date: 1978-08-31
Publication date: 1982-12-15
Also published as: GB2033963B; US4347035A; GB2033963A; FR2434940B1; DE2855385B1; FR2434940A1; JPS6213518B2; CA1130649A; JPS5535189A; DE2855385C2

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Kreiselpumpe mit Ein-schaufel-Laufrad zur Förderung von langfaserigen aufgeschwemmten Feststoffen, wobei das Auslassende der Schaufel mit Spiel eine in einer Radialebene liegende Gehäusewand bestreicht.

Langfaserige Feststoffe, wie z. B. Seile, Nylonstrümpfe und dergl., in Abwässern haben die Tendenz, mit dem Teil, der zuerst aus der Laufradschaufel eines einschaufligen Laufrades austritt, das Laufrad derart zu umschlingen, dass er durch nochmaliges Eintreten in den Laufradkanal von der andern Seite der Schaufelflanke her mit dem im Laufradkanal noch verbleibenden Feststoffteil eine Schlinge bildet; dadurch ist die Strömung gestört und andere Feststoffteile bleiben hängen, was zur Verstopfung der Pumpe führt.

Bei bekannten Pumpen dieser Art ist unmittelbar über der Schaufelaustrittskante ein Messer angeordnet, das die verhängten langfaserigen Feststoffe aufschneidet. Der Nachteil ist, dass Feststoffe, die sich nicht zerschneiden lassen, sich zwischen Laufradschaufel und Gehäusewand festklemmen und das Laufrad blockieren. Ausserdem ist das Messer direkt dem ganzen Förderstrom mit allen aufgeschwemmten abrasivien Feststoffteilen ausgesetzt, was zu einem raschen Stumpfwerden des Messers führt.

Dieses Problem ist durch die Erfindung gelöst und zwar dadurch, dass die Schaufelendkante so gegen die Gehäusewand führt, dass ihr Grundriss mit der Gehäusewand einen ersten und ihre Projektion in eine dazu senkrechte Axialebene mit einer zur Gehäusewand senkrechten Ebene einen zweiten spitzen Winkel einschliessen, wobei die druckseitige Schaufelflanke vor der Gehäusewand in einer zwischen Schaufelendkantenspitze und Schaufelradnabe verlaufende Stirnkante endet, die zur Grundrissebene unter einem dritten spitzen Winkel geneigt ist.

5 Diese Ausbildung der Schaufel bewirkt einerseits dank des ersten und des zweiten Neigungswinkels der Schaufelendkante, dass ein sich um den Laufradaustrittsteil schlingender Faserstoffteil gegen die Gehäusewand hin abrutscht bzw. gespült werden kann, wobei anderseits der dritte Neigungswinkel der Stirnkante io dazu führt, dass festhängende Faserstoffschlingen, die wie erwähnt entlang der Schaufelendkante gegen die Gehäusewand hin gerutscht sind, von der Stirnkante erfasst und infolge Rotation des Schaufelrades im Spalt zwischen der Stirnkante und der Gehäusewand zerrieben bzw. zerrissen werden können. Das 15 Abrutschen von Faserstoffteilen entlang der Schaufelendkante gegen die Gehäusewand hin tritt umso eher ein, je grösser der zweite spitze Winkel und je kleiner der erste spitze Winkel ist.

Um zu gewährleisten, dass von der Schaufelendkante gegen die Gehäusewand hin abrutschende Faserstoffteile dort tatsäch-20 lieh zerkleinert werden, ist es zweckmässig, die genannte Schaufelstimkante scharfkantig (also ohne Radius) auszubilden. Eine wesentliche Verbesserung der Schneidwirkung kann erreicht werden, wenn die von der Stirnkante der Laufradschaufel bestrichene Gehäusewandpartie mit einer scharfen Schneidkante ver-25 sehen wird, die in Laufraddrehrichtung gesehen, nach aussen unter einem spitzen Winkel ansteigt; diese Schneidkante kann durch die radial innere Begrenzungskante einer spiralförmig um einen Teil des Umfangs der von der Stirnkante der Laufradschaufel bestrichenen Gehäuseringfläche verlaufenden Ausfräsung 30 oder durch die über die Gehäusewand vorspringende Schneidkante eines in die Gehäusewand eingesetzten Messers gebildet sein.

Die Erfindung ist im folgenden anhand der schematischen Zeichnung beispielsweise erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 in Seitenansicht das Einschaufel-Laufrad einer Kreiselpumpe mit axial geschnittenem Gehäuse;

Fig. 2 eine Draufsicht zu Fig. 1;

Fig. 3 eine Stirnansicht des Laufrades in Pfeilrichtung A—A in Fig. 1;

Fig. 4 eine Stirnansicht der druckseitigen Gehäusewand in Pfeilrichtung B—B in Fig. 1;

Fig. 5 in Draufsicht analog Fig. 4 eine Variante der Gehäusewand, und

Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie C—C in Fig. 5. Das einschaufelige Laufrad der in den Fig. 1 bis 4 schematisch gezeichneten Kreiselpumpe besitzt eine Konusnabe 1, die in nicht näher dargestellter Weise im Gehäuse 2 gelagert ist und mit ihrer, in einer Radialebene liegenden Stirnfläche mit kleinem Spiel 4 der austrittsseitigen Gehäusewand 3 gegenüber liegt. Die 50 Schaufel ist mit 5 bezeichnet, wobei deren Endkante mit 6 und deren druckseitige Endflanke mit 7 bezeichnet ist.

In Fig. 1 ist die Endkante 6 in eine (der Zeichnungsebene der Fig. 1 entsprechende) Axialebene projiziert. Diese Projektion 6a der Endkante 6 ist zur entsprechenden Grundrissebene unter 55 einem spitzen Winkel a gegen eine zur Gehäusewand 3 senkrechte Ebene geneigt. Zweckmässig ist dieser Winkel mindestens 15° vorteilhaft aber grösser, z.B. etwa 22° wie in Fig. 1 gezeichnet. Die Projektion dieser Endkante 6 in die zur genannten Axialebene senkrechte Grundrissebene (Fig. 2) bildet mit der 60 Gehäusewand 3 ebenfalls einen spitzen Winkel ß; dieser sollte etwa 45° nicht übersteigen.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, schliesst sich an die in einer Spitze 8a endende Endkante 6 der Schaufel 5 eine die druckseitige Schaufelkante 7 gegen die Gehäusewand 3 hin abschliessende 65 Stirnkante 8 an. Diese Stirnkante 8 führt unter einem spitzen Winkel y von zweckmässig weniger als 45° zur Grundrissebene gegen die Nabe 1. Diese Stirnkante 8 ist zudem besonders scharfkantig ausgebildet.

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Wie aus den Fig. 1 und 4 ersichtlich, ist die von der Laufradschaufel 5 bestrichene Gehäusewand 3 mit einer sich spiralförmig im Sinne der Drehrichtung des Laufrades nach aussen umlaufenden Kante 9 versehen, welche die radial innere Kante einer, z.B. wie gezeichnet im Querschnitt keilförmigen Ausfräsung 10 in der 5 Gehäusewand 3 bildet. Der Steigungswinkel ô dieser Kante 9 beträgt zweckmässig weniger als 45°. Die Kante 9 bildet eine stationäre Scherkante, mit welcher die Stirnkante 8 der Laufradschaufel 5 als bewegliche Scherkante zusammenwirkt.

Beim Betrieb der beschriebenen Pumpe fördert das in Dreh- 10 richtung a rotierende Laufrad das Medium vom axialen Einlass (rechts in Fig. 1 ) zum tangentialen Auslass im Bereich der Gehäusewand 3. Aufgeschwemmte, langfaserige Feststoffe, die an der Schaufel festhängen, können entlang der Schaufelendkante 6 gegen die Gehäusewand 3 rutschen, und dies um so 15 leichter, je grösser der Winkel a und je kleiner der Winkel ß ist.

Dort werden diese Feststoffe von der Stirnkante 8 erfasst und im Zusammenwirken mit der Kante 9 zerschnitten bzw. im Spalt 4

zwischen Kante 9 und Gehäusewand 3 zerrissen und zerkleinert. Sind die Winkel y und ò je kleiner als 45°, so bilden die sich schneidenden Scherkanten 8 und 9 einen derart grossen stumpfen Winkel, dass Feststoffteile, die sich nicht zerteilen lassen, abge-stossen und weggespült werden. Dadurch werden die Scherkanten geschont, und ein Festklemmen der Teile zwischen den Scherkanten, mit der Gefahr des Blockierens des Laufrades.

kann vermieden werden.

Anstelle der spiralig umlaufenden Scherkante 9 kann zum gleichen Zweck auch ein in die Gehäusewand 3 eingesetztes Messer 11 mit unter dem Winkel ò in Drehrichtung des Laufrades nach aussen ansteigender Scherkante 12 vorgesehen sein, wie dies in Fig. 5 und 6 gezeigt ist. Das Messer 11 ist leicht vorstehend in eine Ausnehmung der Gehäusewand 3 eingesetzt. Auch die Scherkante 12 wirkt bei jedem Durchgang der Scherkante 8 des Laufrades mit dieser zusammen. Es könnten auf der von der Kante 8 bestrichenen Ringpartie der Gehäusewand auch mehrere solche Messer vorgesehen sein.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

633 617 PATENTANSPRÜCHE

1. Kreiselpumpe mit Einschaufel-Laufrad zur Förderung von langfaserigen aufgeschwemmten Feststoffen, wobei das Auslassende der Schaufel mit Spiel eine in einer Radialebene liegende Gehäusewand bestreicht, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufelendkante (6) so gegen die Gehäusewand (3) führt, dass ihr Grundriss mit der Gehäusewand (3) einen ersten und ihre Projektion (6a) in eine dazu senkrechte Axialebene mit einer zur Gehäusewand (3) senkrechten Ebene einen zweiten spitzen Winkel (ß bzw. a) einschliessen, wobei die druckseitige Schaufelflanke (7) vor der Gehäusewand (3) in einer zwischen Schaufelendkantenspitze (8a) und Schaufelradnabe (1) verlaufenden Stirnkante (8) endet, die zur Grundrissebene unter einem dritten spitzen Winkel (y) geneigt ist.

2. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der dritte spitze Winkel (ß, y) je höchstens 45° betragen.

3. Kreiselpumpe nach Anspruch 1 oder2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnkante (8) als scharfe, mit einer Partie der Gehäusewand (3) zusammenmwirkende Scherkante ausgebildet ist.

4. Kreiselpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Stirnkante (8) der Laufradschaufel (5) bestrichene Gehäusewandpartie mit einer im Drehsinn des Laufrades unter einem vierten spitzen Winkel (ò) nach aussen ansteigenden, stationären Scherkante (9 bzw. 12) versehen ist.

5. Kreiselpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte und der vierte spitze Winkel (y, ô) der beiden Scherkanten (8, 9 bzw. 12) je kleiner sind als 45°.

6. Kreiselpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die stationäre Scherkante (9) durch die radial innere Kante einer spiralförmigen Ausfräsung (10) der Gehäusewand (3) gebildet ist.

7. Kreiselpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die stationäre Scherkante (12) durch die Schneidkante eines in die Gehäusewand (3) eingesetzten Messers (11) gebildet ist.