DE102011007960B3 - Pump for use with machine tool for conveying metal shavings contaminated coolant, has cutting mechanism comprising cutting body, and wear plate provided in pump housing, where cutting plate is detachably secured on cutting mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Pumpe gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a pump according to the preamble of
Eine derartige Pumpe ist beispielsweise aus der
Pumpen werden häufig bei Werkzeugmaschinen zum Fördern von mit Metallspänen verunreinigten Kühlmitteln verwendet. Die Metallspäne bilden häufig Knäuel, die ein zuverlässiges Fördern des Kühlmittels behindern. Außerdem können sie die Pumpe negativ beeinträchtigen und diese blockieren. Aus diesem Grund ist es bekannt, Pumpen mit Schneidwerken zu kombinieren.Pumps are commonly used in machine tools for conveying metal chip contaminated coolants. The metal chips often form tangles that impede reliable conveying of the coolant. In addition, they can adversely affect the pump and block it. For this reason, it is known to combine pumps with cutting units.
Bei der aus der
Die bekannte Pumpe ist relativ aufwändig aufgebaut. Weiterhin führt das Zerkleinern von Metallspänen häufig zu Verschleiß, sodass der Vorzerkleinerer, der vorzugsweise aus gehärtetem Stahl mit einem Härtewert nach Rockwell von 60 HRC ausgebildet ist, häufig ausgetauscht werden muss, was sehr kostspielig ist.The known pump is relatively complicated. Furthermore, the chipping of metal shavings often leads to wear, so that the pre-shredder, which is preferably made of hardened steel with a Rockwell hardness value of 60 HRC, must be replaced frequently, which is very costly.
Aus der
Aus der
Die
Aus der
Die
Aus der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine einfach aufgebaute Pumpe bereitzustellen, die die oben beschriebenen Nachteile vermeidet und zum Fördern von mit Metallspänen verunreinigten Kühlmitteln geeignet ist.The object of the present invention is to provide a pump of simple design which avoids the disadvantages described above and is suitable for conveying coolants contaminated with metal chips.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch eine Pumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Dadurch ist es möglich, bei Verschleiß lediglich eine Schneidplatte auszutauschen. Es muss nicht der gesamte Schneidwerkskörper bzw. das gesamte Schneidwerk ausgewechselt werden. Schneidplatten können wesentlich günstiger hergestellt werden als gesamte Schneidwerkskörper. Insbesondere kann bei der erfindungsgemäßen Pumpe ein Schneidwerkskörper verwendet werden, der aus kostengünstigerem Material hergestellt ist als die Schneidplatte. Stumpfe Schneidplatten können entnommen und nachgeschliffen und anschließend wieder verwendet werden. Da für die Schneidelatten ein relativ geringer Materialbedarf besteht, können die Schneidplatten aus einem sehr hochwertigen, verschleißfesten Material hergestellt werden. Der Schneidwerkskörper kann vorzugsweise zwei Flügel aufweisen, wobei an jedem Flügel eine Schneidplatte mit einer Schneidkante vorgesehen sein kann. Die Schneidplatten können vorzugsweise mit dem Schneidwerkskörper verschraubt sein.This object is achieved according to the invention by a pump with the features of
Besondere Vorteile ergeben sich, wenn der Schneidwerkskörper zumindest an seiner dem Laufrad abgewandten Seite kanten- und/oder vorsprungsfrei ausgebildet ist. Dadurch kann vermieden werden, dass sich Späne verhaken. Das Blockieren des Schneidwerks kann dadurch verhindert werden.Particular advantages arise when the cutting body is at least on its side facing away from the impeller edge and / or formed without a projection. This can prevent chips from getting caught. The blocking of the cutting unit can be prevented.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Schneidwerkskörper mittels einer Schraube stirnseitig an dem Wellenabschnitt befestigt ist, wobei die Schraube vollständig im Schneidwerkskörper versenkt ist. Auch dadurch wird verhindert, dass sich Späne verhaken können und das Schneidwerk blockiert wird.Furthermore, it can be provided that the cutting unit body is fastened by means of a screw end face on the shaft portion, wherein the screw is completely recessed in the cutting body. This also prevents chips can get caught and the cutting unit is blocked.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Schneidwerk eine Schneidscheibe umfasst, die der Wellenabschnitt durchdringt und die mehrere Durchgangsöffnungen aufweist. Durch den Schneidwerkskörper mit daran befestigten Schneidplatten werden Späneknäuel (im Hammerprinzip) zerschlagen. Dadurch werden zu große Fremdteile von der eigentlichen Pumpe fern gehalten. Dadurch, dass der Schneidwerkskörper mit den Schneidplatten gegen die Schneidscheibe läuft, werden Späne geschnitten. Die Späne werden dann mit der Flüssigkeit durch die Durchgangsöffnungen der Schneidscheibe eingezogen oder eingesaugt und dabei gebrochen oder geschnitten. According to a particularly preferred embodiment it can be provided that the cutting mechanism comprises a cutting disc which penetrates the shaft portion and which has a plurality of passage openings. By the cutter body with attached cutting inserts chips are smashed (in the hammer principle). As a result, too much foreign parts are kept away from the actual pump. The fact that the cutting body runs with the cutting plates against the cutting disc, chips are cut. The chips are then drawn or sucked with the liquid through the through holes of the cutting disc and thereby broken or cut.
Eine besonders wirkungsvolle Zerkleinerung der Späne bzw. Spanknäuel ergibt sich, wenn zumindest einige Durchgangsöffnungen als Langloch oder rundes Loch ausgebildet sind. Dabei können die Langlöcher eine Breite ≤ 12 mm und die runden Löcher einen Durchmesser ≤ 12 mm aufweisen. Die Größe, Anzahl und Anordnung der Durchgangsöffnungen ist dabei so gewählt, dass eine Dosierung des in die Pumpe gelangenden Schneidgutes erfolgen kann. Weiterhin sind die Durchgangsöffnungen vorteilhafterweise so gewählt, dass das Pumpeninnere vor zu großen Teilen geschützt wird. Teile, wie z. B. abgebrochene Bohrer, können dadurch nicht in die Pumpe gelangen und das Laufrad, das vorzugsweise als offenes Laufrad ausgebildet ist, nicht beschädigen. Die Schneidscheibe ist vorzugsweise gehärtet und dadurch sehr verschleißfest.A particularly effective comminution of the chips or chip balls results when at least some through holes are formed as a slot or round hole. The slots can have a width ≤ 12 mm and the round holes have a diameter ≤ 12 mm. The size, number and arrangement of the passage openings is chosen so that a dosage of the reaching into the pump material can be done. Furthermore, the passage openings are advantageously chosen so that the pump interior is protected from excessive amounts. Parts, such as B. broken drill, thereby can not get into the pump and the impeller, which is preferably designed as an open impeller, do not damage. The cutting disc is preferably hardened and thus very resistant to wear.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die Pumpe ein Pumpengehäuse aufweist, in dem das Laufrad angeordnet ist, und der Schneidwerkskörper außerhalb des Gehäuses angeordnet ist. Dadurch wird eine einstufige Kreiselpumpe in kompakter Blockbauform mit vorgebautem Schneidwerk realisiert. Das vorgesetzte Schneidwerk sitzt auf der verlängerten Pumpenwelle, zerschlägt Späneknäuel und schneidet die Späne. Dadurch können Späne vor dem Eintritt in die Pumpenhydraulik zerkleinert werden. Die Pumpe kann dadurch verstopfungsfrei arbeiten und gute Saugeigenschaften aufweisen.It is particularly preferred if the pump has a pump housing in which the impeller is arranged, and the cutting mechanism body is arranged outside of the housing. As a result, a single-stage centrifugal pump is realized in a compact block design with preassembled cutting unit. The superior cutting unit sits on the extended pump shaft, smashes chips and cuts the chips. As a result, chips can be crushed before entering the pump hydraulics. The pump can work without clogging and have good suction properties.
Es ist eine Verschleißplatte im Pumpengehäuse vorgesehen. Vorzugsweise ist die Verschleißplatte im Pumpengehäuse so angeordnet, dass das Laufrad gegen die Verschleißplatte läuft. Insbesondere kann die Verschleißplatte in Pumpenwellenrichtung gesehen zwischen dem Laufrad und dem Schneidwerk, also auf der dem Schneidwerk zugewandten Seite des Laufrads angeordnet sein. Bei Pumpen, die keine Verschleißplatten aufweisen, kommt es häufig zu einem erhöhten Verschleiß des Pumpengehäuses durch die mit dem Kühlmittel geförderten Späne. Wenn Verschleiß am Pumpengehäuse auftritt, führt dies dazu, dass die gesamte Pumpe ausgetauscht werden muss. Wird jedoch eine Verschleißplatte eingesetzt, insbesondere an einer Stelle, wo besonders viel Verschleiß auftritt, so ist es ausreichend, die Verschleißplatte auszutauschen. Es muss nicht die gesamte Pumpe getauscht werden, wenn Verschleiß auftritt.There is a wear plate provided in the pump housing. Preferably, the wear plate in the pump housing is arranged so that the impeller runs against the wear plate. In particular, the wear plate seen in the pump shaft direction between the impeller and the cutting unit, that can be arranged on the cutter side facing the impeller. For pumps that have no wear plates, there is often an increased wear of the pump housing by the subsidized with the coolant chips. If wear on the pump housing occurs, this will require the entire pump to be replaced. However, if a wear plate is used, in particular at a point where particularly much wear occurs, then it is sufficient to replace the wear plate. It is not necessary to replace the entire pump when wear occurs.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die Verschleißplatte zumindest eine Brechkante oder zumindest eine Nut aufweist. Die Brechkanten und Nuten dienen zum Abkratzen der Späne von den Laufradschaufeln. Dadurch kann der Verschleiß am Laufrad reduziert werden. Weiterhin wird dadurch der blockierungsfreie Betrieb der Pumpe sichergestellt.According to an advantageous development, it can be provided that the wear plate has at least one breaking edge or at least one groove. The break edges and grooves serve to scrape the chips off the impeller blades. As a result, the wear on the impeller can be reduced. Furthermore, this ensures the blocking-free operation of the pump.
Weitere Vorteile ergeben sich, wenn ein wartungsfreies Gleitlager, insbesondere aus SiC, für die das Laufrad tragende Welle zur Lagerung der Welle im Pumpengehäuse vorgesehen ist. Dabei kann das Gleitlager mediumgeschmiert, also durch die zu fördernde Flüssigkeit, insbesondere Kühlmittel, geschmiert sein. Dadurch wird ein schockfreier Betrieb beim Schneidprozess sichergestellt. Ein wartungsfreies Gleitlager hat insbesondere dann Vorteile, wenn eine relativ lange Pumpenwelle eingesetzt wird, beispielsweise weil ein Antrieb der Welle relativ weit vom Laufrad entfernt angeordnet ist. Dies kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn die Pumpe als Tauchpumpe eingesetzt wird. Die erfindungsgemäße Pumpe kann insbesondere senkrecht als Tauchpumpe am Behälter eingebaut werden. Weiterhin ist es denkbar, die Pumpe waagrecht, als trocken aufgestellte Blockpumpe am Behälter, der die zu fördernde Flüssigkeit enthält, zu montieren.Further advantages arise when a maintenance-free sliding bearing, in particular made of SiC, for the impeller bearing shaft is provided for supporting the shaft in the pump housing. In this case, the plain bearing can be lubricated medium, so be lubricated by the liquid to be delivered, in particular coolant. This ensures shock-free operation during the cutting process. A maintenance-free plain bearing has particular advantages when a relatively long pump shaft is used, for example, because a drive of the shaft is arranged relatively far away from the impeller. This may for example be the case when the pump is used as a submersible pump. The pump according to the invention can in particular be installed vertically as a submersible pump on the container. Furthermore, it is conceivable to mount the pump horizontally, as a dry-mounted block pump on the container containing the liquid to be conveyed.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigt, sowie aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of an embodiment of the invention, with reference to the figures of the drawing showing essential to the invention details, and from the claims. The individual features can be realized individually for themselves or for several in any combination in a variant of the invention.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend mit Bezug zu den Figuren der Zeichnung näher erläutert.A preferred embodiment of the invention is shown schematically in the drawing and will be explained below with reference to the figures of the drawing.
Es zeigt:It shows:
Die
Der Schneidwerkskörper
Der Schnittdarstellung der
Die
Der Darstellung der
Die
Die
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DE201110007960 DE102011007960B3 (en) | 2011-01-05 | 2011-01-05 | Pump for use with machine tool for conveying metal shavings contaminated coolant, has cutting mechanism comprising cutting body, and wear plate provided in pump housing, where cutting plate is detachably secured on cutting mechanism |
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- 2011-01-05 DE DE201110007960 patent/DE102011007960B3/en active Active
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Legal Events
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Effective date: 20120929 |