DE10131606C2 - Radialpumpe - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Radialpumpe der dem Oberbegriff des
Anspruchs 1 entsprechenden Art.
Eine solche Radialpumpe entspricht einer üblichen Bauart und ist z. B. in der
DE 198 05 152 C2 beschrieben. Eine solche Pumpe ist für reine Flüssigkei
ten geeignet, jedoch auch für Suspensionen, die in ihrem Verhalten Flüssig
keiten noch ähnlich sind.
Die Radialpumpe nach der DE 198 05 152 C2 hat eine reine Förderwirkung,
d. h. die Suspension bzw. die Flüssigkeiten werden in ihrer physikalischen
Konsistenz nicht geändert.
Aus der DE 197 20 959 A1 ist eine als Rotor-Stator-Maschine bezeichnete
Vorrichtung zum Mahlen und Dispergieren hochabrasiver Produkte bekannt,
die einen Rotor und einen diesem konzentrisch zugeordneten Stator auf
weist, wobei an dem Rotor vorgesehene Flügel (Schaufeln) die Suspension
in dem Mahlspalt fördern. Zwischen dem Rotor und dem Stator wird die Sus
pension mit den hochabrasiven Produkten in einem Mahlspalt zermahlen.
Aus Gründen sowohl des Mahleffektes als auch der Verschleißfestigkeit be
stehen die mit dem zu verarbeitenden Produkt in Berührung kommenden
Teile aus einem harzgebundenen Siliciumcarbid.
Bei dieser Vorrichtung erfolgt nur eine Zerkleinerung und Homogenisierung
der in der Suspension enthaltenen Teilchen, jedoch keine wesentliche Förde
rung, d. h. es wird kein nennenswerter Druckunterschied zwischen Einlaß und
Druckseite hervorgerufen. Um überhaupt zu einem Durchsatz zu kommen, ist
es notwendig, der Vorrichtung eine Vorpumpe vorzuschalten, die die Sus
pension mit einem erhöhten Druck in den Einlaßstutzen der Vorrichtung ein
preßt. Die zum Betrieb der aus der DE 197 20 959 A1 notwendige Vorpumpe
erhöht den maschinellen Gesamtaufwand.
Aus der DE-PS 11 68 219 ist eine um eine vertikale Achse umlaufende Schei
benmühle bekannt, die eine obere ortsfeste ringförmige Mahlscheibe und ei
ne damit zusammenwirkende untere umlaufende ringförmige Mahlscheibe
aufweist, die mittels einer die Ringöffnung ausfüllenden Befestigungsplatte
auf einem auf einem auf der vertikalen Welle umlaufenden Lagerstück befe
stigt ist. In der Ringöffnung trägt die Befestigungsplatte Förderschaufeln, die
das Mahlgut in einem Zuführspalt zum Mahlspalt fördern sollen. Da die För
derschaufeln im wesentlichen frei in der Ringöffnung stehen, können sie kei
nen wesentlichen Druck aufbauen, um das Mahlgut radial durch den Mahl
spalt hindurchzubringen, und bleibt die geförderte und gemahlene Menge
des Mahlguts daher sehr begrenzt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine wenig aufwendige Vorrich
tung zu schaffen, mittels derer eine Suspension in wirtschaftlicher Menge
verfeinert und homogenisiert und gleichzeitig gefördert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 wiedergegebene Erfindung ge
löst.
An dem Laufrad der Radialpumpe, also im Innern derselben, sind bei der Er
findung sowohl Mittel zum Mahlen in Gestalt des Mahlspalts als auch Mittel
zum Fördern (Schaufeln) vorgesehen, die insofern besonders ausgebildet
sind, als sie einen solchen Druck in der Suspension aufbauen können, daß
eine erhebliche Unterstützung der Förderung durch den engen Mahlspalt zu
verzeichnen ist, so daß eine separate Vorpumpe entfallen kann.
Die Kombination eines einen ausreichenden Druck erzeugenden Schaufelbe
reichs mit dem Mahlbereich ergibt eine besonders wirtschaftliche Radial
pumpe, weil zusätzliche Aggregate wie Vorpumpen entfallen können. Die
Radialpumpe schafft sich ihren eigenen für das Mahlen mit wirtschaftlichem
Durchsatz notwendigen Vordruck, und dies nur mit einer Gestaltung des
Laufrades allein, während der Rest der Pumpe unverändert bleiben kann und
gegebenenfalls vorhandene Komponenten verwendet werden können.
Gemäß Anspruch 2 kann die Stirnfläche des Laufrades Vertiefungen aufwei
sen, zwischen denen die Schaufeln vorhanden sind.
Gemäß Anspruch 3 können die Vertiefungen und/oder die Schaufeln unter
einander gleich ausgebildet sein.
Die Vertiefungen können mit ihrem radial inneren Bereich gegen den Einlaß
offen sein, so daß die Suspension aus dem Einlaß unmittelbar in die Vertie
fungen übertreten kann (Anspruch 4). In ihrem radial äußeren Bereich kön
nen sie durch die innere Wandung des Pumpengehäuses überdeckt sein und
dort in den Mahlspalt münden.
Durch die Überdeckung können die Vertiefungen gemäß Anspruch 5 nach
außen im wesentlichen geschlossene sackartige Taschen bilden, die an ihrer
radial äußeren Begrenzung in den Mahlspalt übergehen.
Diese Merkmale sind für die Erfindung wichtig, da sie die Eigenschaft der Er
zeugung eines wesentlichen Drucks begründen, unter welchem die Suspen
sion in den Mahlspalt gepreßt wird. Beim Umlauf des Laufrades gerät näm
lich die in die Vertiefungen, d. h. in die sackartigen Taschen, eingetretene
Suspension unter die Wirkung der Fliehkraft, die wegen der erheblichen
Drehzahl des Laufrades hohe Werte annimmt und zu einem hohen Druck in
der Suspension in den Vertiefungen führt, unter dem die Suspension radial
nach außen in den Mahlspalt entweicht. Die Ausbildung der in ihrem äußeren
Bereich bis auf den schmalen Spalt zur inneren Wandung des Gehäuses ge
schlossenen, also hydrodynamisch praktisch geschlossenen Vertiefungen als
sackartige Taschen ist also eine wesentliche Möglichkeit zur Verwirklichung
der Erfindung.
Obwohl es auch möglich wäre, die Schaufeln durch separate, mit dem Lauf
rad verbundene Teile zu bilden, sieht die bevorzugte Ausführungsform nach
Anspruch 6 vor, daß die Schaufeln durch die zwischen den Vertiefungen ste
henbleibenden Stege der Stirnflächen des Laufrades gebildet sind, also ein
stückig aus dem Material des Laufrades geformt sind, was schwierige Befe
stigungen in dem harten Material des Laufrades erspart.
Die Breite der Stirnseiten der Schaufeln bzw. der Stege soll sich über ihre
radiale Erstreckung nicht allzu sehr ändern, zum Beispiel nicht mehr als im
Verhältnis 1 : 2 (Anspruch 7), so daß die in Umfangsrichtung gemessene
Breite der Vertiefungen aus geometrischen Gründen nach außen zunimmt.
Das bedeutet, daß die Länge der Einmündung in den Mahlspalt groß und der
Übergang der Suspension in denselben erleichtert werden.
Damit einhergehend sollte gemäß Anspruch 8 die Tiefe der Vertiefungen -
von der Stirnfläche des Laufrades in Achsrichtung des Laufrades gemessen -
radial nach außen bis auf null abnehmen, so daß die Vertiefungen eine mes
serförmige Gestalt mit radial außen gelegener "Schneide" aufweisen. Die
Suspension staut sich unter dem durch die Fliehkraft hervorgerufenen Druck
an der "Schneide" auf und kann ohne Umlenkung in den Mahlspalt übertre
ten.
Zweckmäßig liegen die äußeren Begrenzungen der Vertiefungen auf einem
zur Achse des Laufrades konzentrischen Kreis, so daß die Druckverhältnisse
überall gleich sind und keine Tendenz zu wesentlichen Strömungen in Um
fangsrichtung vorliegt, die die Effektivität der Förderung mindern könnten.
Obwohl konische Ausbildungen des Mahlspalts nicht ausgeschlossen sein
sollen, kommen die Fliehkraft- und Förderwirkung bei einer zur Achse des
Laufrades senkrechten Ausbildung der inneren Wandung des Pumpenge
häuses und des Mahlspalts am besten zur Geltung (Anspruch 10).
Es empfiehlt sich, daß das Laufrad in Richtung seiner Achse zur Einstellung
der Breite des Mahlspalts um eine geringe Strecke gegenüber der inneren
Wandung des Pumpengehäuses verlagerbar ist, um eine Anpassung an ver
schiedene Suspensionen herbeiführen zu können (Anspruch 11).
Gemäß Anspruch 12 können die Stirnflächen des Laufrades und die im
Mahlbereich gegenüberliegende Wandung des Pumpengehäuses aus einem
harten und verschleißfesten Material mit feinem Oberflächenrelief bestehen,
welches gemäß Anspruch 13 Höhendifferenzen von etwa bis zu 1 mm auf
weisen kann. Die Struktur kann gemäß Anspruch 14 "sandig" sein, was die
Größe der Erhebungen und Vertiefungen und ihre gleichmäßige Verteilung
charakterisieren soll.
Es wurde gefunden, daß die mit einem Oberflächenrelief versehene, insbe
sondere "sandige" Oberflächenstruktur für den Mahleffekt von wesentlicher
Bedeutung ist. Der Mahleffekt beruht nämlich nur zum Teil auf einer unmit
telbaren Wechselwirkung der Partikel mit den im Mahlspalt benachbarten
Oberflächen der inneren Wandung des Pumpengehäuses und der Stirnfläche
des Laufrades. Diese Oberflächen werden von den meisten Partikeln nämlich
nur selten oder überhaupt nicht erreicht, weil ihre Größe geringer als die
Breite des Mahlspalts ist. Der Mahleffekt beruht vielmehr zu einem erhebli
chen Teil auf Stößen der Partikel untereinander, die durch die hohe Sche
rung der Suspension in dem Mahlspalt hervorgerufen und durch die durch
die "sandige" Oberfläche der den Mahlspalt begrenzenden Oberflächen her
vorgerufene Turbulenz in der Suspension bedeutend intensiviert werden. Die
geometrische Ausbildung der Oberflächen fördert also den Mahleffekt be
deutend.
Bevorzugtes Material für die Stirnfläche und/oder die Wandung ist ein kunst
harzgebundener Hartstoffguß (Anspruch 15), wobei der Hartstoff gemäß An
spruch 16 insbesondere Siliciumcarbid sein kann.
Die letzteren Merkmale sind für sich genommen allerdings schon aus der DE 197 20 959 A1
bekannt.
In der Zeichnung ist eine erfindungsgemäße Radialpumpe dargestellt.
Fig. 1 zeigt einen durch die Achse gehenden Längsschnitt durch die
Radialpumpe;
Fig. 2 zeigt den in Fig. 1 strichpunktiert umrandeten Bereich II in ver
größertem Maßstab;
Fig. 3 zeigt herausgezeichnet einen durch die Achse gehenden
Längsschnitt durch das Laufrad;
Fig. 4 zeigt eine Ansicht gemäß Fig. 3 von links;
Fig. 5 zeigt eine Ansicht des Pumpengehäuses bei abgenommenem
Pumpengehäusedeckel und ohne Laufrad gemäß Fig. 1 von
rechts;
Fig. 6 zeigt einen Schnitt nach der Linie V-V in Fig. 5.
Die in Fig. 1 als Ganzes mit 100 bezeichnete Radialpumpe ist eine soge
nannte Chemienormpumpe mit horizontaler Achse A, die auf einer horizon
talen Grundplatte 1 montiert ist und einen nicht dargestellten, in Fig. 1 rechts
gelegenen Antriebsmotor aufweist, der über eine Flanschwelle (Ausbau
kupplung) mit der Laufradwelle 4 verbunden ist, die in einem Pumpenlager
träger 5 gelagert ist. Der Pumpenlagerträger 5 ist an den Ringgehäusedeckel
6 angeflanscht, der ein topfförmiges, gemäß Fig. 1 nach rechts, also zum
Pumpenlagerträger 5 hin offenes Ringgehäuse 7 verschließt, welches mit ei
nem Fuß 8 auf der Grundplatte oder Grundfläche 1 montiert ist. Das Ringge
häuse 7 weist einen axial gerichteten Einlaß 9 und einen radial gerichteten
Auslaß 10 auf, der in dem Ausführungsbeispiel mittig, also nicht tangential
angeordnet ist, wie sich aus Fig. 5 ergibt. Das Ringgehäuse 7 umschließt ein
aus einem chemisch und mechanisch resistenten Werkstoff, z. B. harzgebun
denen Siliciumcarbid bestehendes Pumpengehäuse 15, welches einen Ein
laßstutzen 12 und einen in Richtung des Auslasses 10 sich erstreckenden
Druckstutzen 25 aufweist. Die nicht dargestellte Einlaßleitung ist an den Ein
laßstutzen 12 angeflanscht, die nicht dargestellte Druckleitung an den Auslaß
10.
Das Ringgehäuse 7 besteht aus Eisenguß und hat nur die Funktion der
Kraftaufnahme. Das darin angeordnete Pumpengehäuse 15 umschließt eine
topfförmige, d. h. flach-zylindrische, gemäß Fig. 1 nach rechts, d. h. gegen
den Pumpenlagerträger 5 hin offene Pumpenkammer 16. Die Pumpenkam
mer 16 ist zur Achse A der Laufradwelle 4 konzentrisch und nimmt das auf
dem gemäß Fig. 1 linken Ende der Laufradwelle 4 befestigte umlaufende
Laufrad 18 auf. Konzentrisch zu der Achse A hat die Pumpenkammer 16 im
Boden einen Durchbruch 19, der von dem Einlaßstutzen 12 umgeben ist.
Von der Pumpenkammer 16 geht der radiale Druckstutzen 25 mit der Achse
B aus. Die gemäß Fig. 1 nach rechts offene Seite der topfförmigen Pumpen
kammer 16 wird durch einen Pumpenkammerdeckel 41 geschlossen, der
ebenfalls aus dem chemisch und mechanisch resistenten Werkstoff besteht.
Auf diese Weise kommt die gegebenenfalls aggressive Suspension aus
schließlich mit diesem Werkstoff in Verbindung. Der Pumpenkammerdeckel
41 wird durch den außen davorgesetzten einteiligen ringförmigen Ringge
häusedeckel 6 gehalten, an den, wie bereits erwähnt, wiederum der Pum
penlagerträger 5 angeflanscht ist.
Die Laufradwelle 4 durchgreift den Pumpenkammerdeckel 41 in einer zen
tralen Öffnung 43 desselben. Axial außerhalb der Öffnung 43 ist eine als
Ganzes mit 44 bezeichnete Gleitringdichtungsanordnung vorgesehen, die
den Austritt aggressiver Flüssigkeit aus der Pumpenkammer 16 unterbindet.
Wenn die Gleitringdichtungsanordnung 44 oder das Laufrad 18 gewartet
oder ausgewechselt werden müssen, wird der Ringgehäusedeckel 6 von
dem Ringgehäuse 7 gelöst. Dann kann nach Entfernen der nicht dargestell
ten Flanschwelle (zum Anschluß an den Pumpenmotor) der Pumpenlager
träger 5 mit den Teilen 41,6 und der Laufradwelle 4 mit dem Laufrad 18 ge
mäß Fig. 1 nach rechts aus dem Ringgehäuse 7 herausgezogen werden.
Wie besonders aus den Fig. 1 und 3 zu ersehen ist, weist das Laufrad 18 ra
dial getrennt zwei mit unterschiedlichen Funktionen versehene Ringbereiche
20,30 auf, nämlich den radial innen gelegenen Förder- und Druckaufbaube
reich 20 und den radial außerhalb davon gelegenen Mahlbereich 30. Radial
innen sind in der dem Einlaß 9 zugewandten Stirnseite des Laufrades 18
Vertiefungen 21 ausgebildet, die durch stegartige, in dem Ausführungsbei
spiel sichelförmige Schaufeln 22 voneinander getrennt sind, deren axiale Be
grenzungsflächen in der Ebene der Stirnseite 27 des Laufrades 18 liegen.
Die Stirnseite 27 des Laufrades 18 ist durch einen Gußvorgang geformt, der
gleichzeitig die Vertiefungen 21 und die Schaufeln 22 hervorgebracht hat, so
daß es keiner späteren Bearbeitung des harten Materials des Laufrades 18
mehr bedurfte. In dem Ausführungsbeispiel sind sieben untereinander glei
che Vertiefungen 21 und Schaufeln 22 vorgesehen. Die Ausbildung der Ver
tiefungen 21 ist besonders aus Fig. 2 erkennbar, die einen durch die Achse A
gehenden Schnitt eines Teilbereichs des Laufrades 18 wiedergibt. Der radial
innere Teil der Vertiefungen 21 liegt im Bereich des durch den Durchmesser
28 angedeuteten inneren Querschnitts des Einlaßstutzens 12 und ist gegen
den Einlaß 9 hin offen, so daß die im wesentlichen in Richtung der Achse A
einströmende Suspension frei in die Vertiefungen 21 eintreten kann. Der Bo
den 29 der Vertiefungen 21 ist - von der Eintrittsseite her gesehen - konkav
gewölbt, so daß die Suspension im Sinne des Pfeiles 31 radial nach außen
umgelenkt wird. Die Tiefe der Vertiefungen 21 in Achsrichtung nimmt von einem
Maximum etwa im Bereich des Innenumfangs des Einlaßstutzens 12
etwa bei 32 radial von innen nach außen ab, so daß der äußere Rand 21' der
Vertiefungen in der Ebene der zur Achse A senkrechten, dem Einlass 9 zu
gewandten Stirnseite 27 des Laufrades auf einem zur Achse A konzentri
schen Kreis 23 (Fig. 4) liegt.
Die Breite der Schaufeln 22 in Umfangsrichtung ändert sich nicht wesentlich
über ihre radiale Erstreckung, höchstens etwa im Verhältnis 1 : 2. Das be
deutet, daß die Breite der Vertiefungen 21, die nach außen immer flacher
werden, über ihre radiale Erstreckung erheblich zunimmt, so daß die äuße
ren Ränder 21' der Vertiefungen 21 eine entsprechend große Länge haben
und der Suspension ein entsprechend in Umfangsrichtung ausgedehnter Be
reich des Übergangs in den engen Mahlspalt 40 zur Verfügung steht und der
aufgebaute Druck wirksam in eine Förderung in den Mahlspalt 40 umgesetzt
werden kann.
Der Förderbereich 20 mit den Schaufeln 22 erstreckt sich in dem Ausfüh
rungsbeispiel bis etwa 60% des Gesamtradius des Laufrades 18. Der För
derbereich 20 hat nicht nur eine reine Leitfunktion, d. h. er soll nicht nur die
Suspension radial nach außen umlenken, sondern bei der Drehung des Lauf
rades 18 einen Druck aufbauen, durch den die durch den Einlaß 9 ange
saugte Suspension in den Mahlspalt 40 zwischen der zur Achse A senk
rechten Wandung 26, d. h. dem "Boden" der Pumpenkammer 16 und der die
ser zugewandten ebenen, zur Achse A senkrechten Stirnseite 27 des Lauf
rades 18 hinein gedrückt wird. Dieser Druck entsteht dadurch, daß der äuße
re Bereich 50 (Fig. 2) jeder Vertiefung 21 nicht mehr im Querschnitt des Ein
lasses 9, sondern radial außerhalb desselben gelegen und durch die innere
Wandung 26 überdeckt ist. In dem Bereich 50 bilden die Vertiefungen 21 al
so sackartige Taschen 33, die im wesentlichen, d. h. bis auf den schmalen
Spalt zu der inneren Wandung 26 bzw. den Übergang in den Mahlspalt 40
geschlossen sind. Die in den Taschen 33 befindliche Suspension unterliegt
der erheblichen Fliehkraft des z. B. mit etwa 3000 U/min bei einem Außen
durchmesser von etwa 300 bis 400 mm umlaufenden Laufrades 18, so daß
sich in den Taschen 33 ein entsprechender Druck aufbaut, unter dem die
Suspension am Mahlspalt 40 ansteht und der die Förderung durch den Mahl
spalt 40 hindurch beträchtlich steigert.
Der leicht konisch sich gegen die Pumpenkammer 16 erweiternde Einlaß 9
geht in einer Wölbung 34 etwa an der Stelle 35 (Fig. 2) in die innere Wan
dung 26 über.
Radial außerhalb des Einlaßquerschnitts verlaufen die Wandung 26 und die
ihr dicht gegenüberstehende Stirnseite 27 des Laufrades 18 in zur Achse A
senkrechten Ebenen, weil bei dieser Anordnung der Einfluß der Zentrifugal
kraft am besten zur Geltung kommt. Dies ist jedoch ein Merkmal des Ausfüh
rungsbeispiels. Die Anordnung könnte auch kegelig sein, um die Verweil
strecke des Materials zwischen den Flächen 26, 27 zu verlängern.
Radial außerhalb des für den Druckaufbau in der Suspension maßgeblichen
Bereichs 20 mit den Schaufeln 22 ist der Mahlbereich 30 gelegen, in wel
chem sich die Flächen 26, 27 mit geringem Abstand gegenüberliegen. Der
Abstand ist etwa im Bereich von 0,3 bis 3,0 mm einstellbar. Er muß im Ein
zelfall an die zu verarbeitende Suspension und die sonstigen Verfahrenspa
rameter wie Druckverhältnisse, Drehzahl u. dgl. angepaßt werden.
Im Mahlbereich 30 besteht mindestens eine der Flächen 26, 27 aus einem
harzgebundenen Siliciumcarbid, welches nach kurzer Betriebsdauer der Ra
dialpumpe 100 durch den voreilenden Verschleiß des Kunstharzes eine mit
dem Relief versehene, "sandige" Oberfläche erhält, deren Erhöhungen ent
sprechend der Körnung des Siliciumcarbids einige zehntel Millimeter ausma
chen und zu einer besonderen Mahlwirksamkeit durch Turbulenzerzeugung
führen.
Die Partikelgrößen in der Suspension liegen etwa im Bereich von 3 bis 3000 µm
und können also durchaus wesentlich geringer als die bereits erwähnte
Breite des Mahlspalts 40 von 0,3 bis 3,0 mm sein. Obwohl hierbei eine Zerdrückung
zwischen den Flächen 26, 27 keine Rolle spielen kann, tritt ein
Mahleffekt auf. Dieser beruht jedoch zu einem wesentlichen Teil auf Stößen
der Partikel untereinander, die unter der hohen Scherung in dem Mahlspalt
40 zahlreich vorkommen und durch die durch die Oberflächenstruktur der
Flächen 26, 27 erzeugte Turbulenz in der Suspension stark gefördert werden.
Unter der Wirkung der Stöße zerbrechen die Partikel in kleinere Teile, weil
sie aus mineralischem" d. h. kristallinem Material bestehen und eine entspre
chende Sprödigkeit besitzen.
In Betracht kommen für die Verarbeitung auf der erfindungsgemäßen Radial
pumpe fließfähige Suspensionen folgender Art:
- - TiO2 mit einem Faserstoffanteil von 300-600 g/l, was einer Suspensions dichte von 1,4 bis 1,6 entspricht;
- - Gips
- - ZiO2
- - Kalk und Kalkmilch für REA-Anlagen (Rauchgasentschwefelungsanlagen)
- - Lithopone
- - Pigmente wie Chromoxid und dergleichen.
Nur durch die Gestaltung innerhalb der Radialpumpe 100 insbesondere
durch die Gestaltung des Laufrades 18, ergeben sich eine Mahlung und Ho
mogenisierung der Suspension bei wirtschaftlichem Durchsatz.
Claims (16)
1. Radialpumpe (100) für eine Suspension von feinteiligem mineralischem
Material in einer Flüssigkeit, mit einem Pumpengehäuse (15) mit einem zu
einer Achse (A) konzentrischen Einlaß (9),
mit einer in dem Pumpengehäuse (15) ausgebildeten, zu der Achse (A) koaxialen, flach-zylindrischen, nach der vom Einlaß (9) abgelegenen Seite hin offenen Pumpenkammer (16) mit einer auf der Seite des Einlasses (9) gelegenen, von der Achse (A) fortführenden inneren Wandung (26), in die der Umfang des Einlasses (9) übergeht,
mit einem Pumpengehäusedeckel (41) zur Überdeckung der offenen Seite des Pumpengehäuses (15),
mit einem aus der Pumpenkammer (16) an deren Außenumfang her ausführenden Auslaß (10)
und mit einem in der Pumpenkammer (16) um die Achse (A) umlaufen den Laufrad (18), welches auf der dem Einlaß (9) zugewandten Stirnfläche (27) Schaufeln (22) aufweist, mittels derer die Suspension beim Umlauf des Laufrades (18) eine Förderwirkung vom Einlaß (9) zum Auslaß (10) erfährt,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf der Stirnfläche (27) des Laufrades (18) ein Bereich (20) der Schaufeln (22) mit mindestens einem Mahlbereich (30) kombiniert ist, der durch einen radial außerhalb des radialen Bereichs (20) der Schaufeln (22) gelegenen Mahlspalt (40) zwischen der Stirnfläche (27) des Laufrades (18) und der inneren Wandung (26) des Pumpengehäuses (15) gebildet ist, und daß die Stirnfläche (27) des Laufrades (18) in dem etwa vom Umfang des Einlasses (9) radial nach außen gelegenen Bereich (20) der Schaufeln (22) dem Verlauf der inneren Wandung (26) des Pumpengehäuses (15) folgt und ihr mit einem geringen, im wesentlichen der Breite des Mahlspaltes (40) ent sprechenden Abstand gegenüberliegt, wodurch mittels der Schaufeln (22) ein Druck aufbaubar ist, der die Förderung der Suspension durch den Mahlspalt (40) wesentlich unterstützt.
mit einer in dem Pumpengehäuse (15) ausgebildeten, zu der Achse (A) koaxialen, flach-zylindrischen, nach der vom Einlaß (9) abgelegenen Seite hin offenen Pumpenkammer (16) mit einer auf der Seite des Einlasses (9) gelegenen, von der Achse (A) fortführenden inneren Wandung (26), in die der Umfang des Einlasses (9) übergeht,
mit einem Pumpengehäusedeckel (41) zur Überdeckung der offenen Seite des Pumpengehäuses (15),
mit einem aus der Pumpenkammer (16) an deren Außenumfang her ausführenden Auslaß (10)
und mit einem in der Pumpenkammer (16) um die Achse (A) umlaufen den Laufrad (18), welches auf der dem Einlaß (9) zugewandten Stirnfläche (27) Schaufeln (22) aufweist, mittels derer die Suspension beim Umlauf des Laufrades (18) eine Förderwirkung vom Einlaß (9) zum Auslaß (10) erfährt,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf der Stirnfläche (27) des Laufrades (18) ein Bereich (20) der Schaufeln (22) mit mindestens einem Mahlbereich (30) kombiniert ist, der durch einen radial außerhalb des radialen Bereichs (20) der Schaufeln (22) gelegenen Mahlspalt (40) zwischen der Stirnfläche (27) des Laufrades (18) und der inneren Wandung (26) des Pumpengehäuses (15) gebildet ist, und daß die Stirnfläche (27) des Laufrades (18) in dem etwa vom Umfang des Einlasses (9) radial nach außen gelegenen Bereich (20) der Schaufeln (22) dem Verlauf der inneren Wandung (26) des Pumpengehäuses (15) folgt und ihr mit einem geringen, im wesentlichen der Breite des Mahlspaltes (40) ent sprechenden Abstand gegenüberliegt, wodurch mittels der Schaufeln (22) ein Druck aufbaubar ist, der die Förderung der Suspension durch den Mahlspalt (40) wesentlich unterstützt.
2. Radialpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem
Bereich (20) der Schaufeln (22) in der Stirnfläche (27) des Laufrades (18)
über den Umfang verteilte Vertiefungen (21) ausgebildet sind und daß die
Schaufeln (22) zwischen den Vertiefungen (21 vorhanden sind.
3. Radialpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Vertiefungen (21) und/oder die Schaufeln (22) untereinander gleich ausgebil
det sind.
4. Radialpumpe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Vertiefungen (21) mit ihrem radial inneren Bereich gegen den Einlaß (9)
offen sind und in ihrem radial äußeren Bereich durch die innere Wandung (26)
des Pumpengehäuses (15) überdeckt sind und dort in den Mahlspalt (40)
münden.
5. Radialpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Vertiefungen (21) nach außen im wesentlichen geschlossene sackartige Ta
schen bilden, die an ihrer radial äußeren Begrenzung in den Mahlspalt (40)
übergehen.
6. Radialpumpe nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Schaufeln (22) durch zwischen den Vertiefungen (21) ste
henbleibende Stege der Stirnfläche (27) des Laufrades (18) gebildet sind.
7. Radialpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich
die in Umfangsrichtung gemessene Breite der Stirnseiten der Schaufeln (22)
bzw. der Stege über ihre Erstreckung nach radial außen hin um nicht mehr
als im Verhältnis 1 : 2 zunimmt und sich die in Umfangsrichtung gemessene
Breite der Vertiefungen (21) über ihre radiale Erstreckung entsprechend än
dert.
8. Radialpumpe nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Tiefe der Vertiefungen (21) - von der Stirnfläche (27) des
Laufrades (18) in Achsrichtung des Laufrades (18) gemessen - radial nach
außen hin bis auf Null abnimmt.
9. Radialpumpe nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß radial äußere Begrenzungen (21') der Vertiefungen (21) auf
einem zur Achse (A) des Laufrades (18) konzentrischen Kreis liegen.
10. Radialpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß die innere Wandung (26) des Pumpengehäuses (15) und der
Mahlspalt (40) zur Achse (A) des Laufrades (18) senkrecht stehen.
11. Radialpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Laufrad (18) in Richtung seiner Achse (A) zur Einstellung
der Breite des Mahlspalts (40) um eine geringe Strecke gegenüber der inne
ren Wandung (26) des Pumpengehäuses (15) verlagerbar ist.
12. Radialpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Stirnfläche (27) des Laufrades (18) und die im Mahlbreich
(30) gegenüberliegende innere Wandung (26) des Pumpengehäuses (15)
aus einem harten und verschleißfesten Material mit einem feinen Oberflä
chenrelief bestehen.
13. Radialpumpe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das
Oberflächenrelief Höhendifferenzen bis etwa 1 mm aufweist.
14. Radialpumpe nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet,
daß das Oberflächenrelief eine "sandige" Struktur aufweist.
15. Radialpumpe nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Stirnfläche (27) des Laufrades (18) und/oder die innere
Wandung (26) des Pumpengehäuses (15) aus einem Hartstoffguß mit einem
in Kunstharz eingebetteten feinteiligen Hartstoffgranulat bestehen.
16. Radialpumpe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der
Hartstoff Siliciumcarbid ist.
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- 2001-06-29 DE DE10131606A patent/DE10131606C2/de not_active Expired - Fee Related
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