DE10219616B4

DE10219616B4 - Kreiselpumpe

Info

Publication number: DE10219616B4
Application number: DE2002119616
Authority: DE
Inventors: Roman Dipl.-Ing. Przibylla
Original assignee: Schmalenberger & Co GmbH
Current assignee: Schmalenberger & Co GmbH
Priority date: 2002-05-02
Filing date: 2002-05-02
Publication date: 2006-03-02
Anticipated expiration: 2022-05-03
Also published as: DE10219616A1; DE20221438U1

Abstract

Kreiselpumpe zur Förderung von Flüssigkeiten mit einem hohen Gasanteil mit einem auf der Außenseite mit Förderschaufeln (12) versehenen Laufrad (11), wobei die Förderschaufeln (12) auf der Außenseite Radialförderschaufeln sind, wobei das Laufrad (11) zum Wegbefördern des Gases (15) im Nabenbereich mit Öffnungen (17) versehen ist, die durch das Laufrad (11) zu dessen Rückseite geführt sind und wobei auf der Rückseite des Laufrades (11) Rückenschaufeln (16) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (17) schräg durch das Laufrad (11) zu den auf der Rückseite des Laufrads (11) angeordneten Rückenschaufeln (16) führen und dabei jeweils an einer Flanke einer der Rückenschaufeln (16) enden, wobei die Rückenschaufeln (16) sich radial nach außen verjüngen und derart geformt sind, dass das durch die Öffnungen (17) geförderte Gas verdichtet und axial, d. h. parallel zur Pumpenwelle (18) abgeleitet wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe zur Förderung von Flüssigkeiten mit einem hohen Gasanteil mit einem auf der Außenseite mit Förderschaufeln versehenen Laufrad gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Mit solchen Kreiselpumpen werden u. a. Kühlmittel von Werkzeugmaschinen gefördert, die zum Teil stark verunreinigt sind. Kreiselpumpen zeichnen sich durch eine hohe Robustheit aus und sind daher für diesen Einsatzzweck besonders geeignet. Auch in der Verfahrenstechnik, der Oberflächentechnik und Umwelttechnik lassen sie sich mit großen Vorteilen einsetzen.
In jüngster Zeit werden jedoch als Kühlmittel für Werkzeugmaschinen zunehmend schäumende Medien, insbesondere schäumende Öle eingesetzt. Das mit den Kreiselpumpen zu fördernde Medium weist also einen sehr hohen Luftanteil auf. Mit Kreiselpumpen herkömmlicher Bauart lassen sich solche Medien nicht fördern, da sich diese Pumpen bei einem Ansaugen von Luft abschalten. Es kommt dann zu einem Überlaufen des Kühlmittels und zu einem Abschalten der gesamten Anlage.

Aus dem DE 72 16 338 U ist eine Kreiselpumpe bekannt, bei der Flüssigkeits-Luftgemische durch Öffnungen im Laufrad in einen Flüssigkeit-Luft-Trennraum auf der Rückseite des Laufrads gesogen werden. Im Trennraum wir der Luftanteil durch dort verbundene Schaufeln radial nach außen und der Flüssigkeitsanteil durch weitere radial weiter außen liegende Öffnungen im Laufrad zurück in den Ansaugraum der Pumpe geleitet.

Aus der EP 0 337 394 A2 ist eine Pumpe bekannt geworden, die ein Laufrad aufweist, welches auf seiner Vorderseite und auf seiner Rückseite Radialschaufeln aufweist und somit auf beiden Seiten ein Radialschaufelrad ausbildet. Die Radialschaufeln weisen jeweils einen über ihre Länge konstanten Querschnitt auf. Das Laufrad weist Öffnungen auf, die den Durchtritt eines Flüssigkeits-Gas-Gemischs auf die Rückseite erlauben. Die Anordnung der Öffnungen richtet sich nach einer erwarteten Verteilung des Flüssigkeits-Gas-Gemischs auf der Rückseite des Laufrades.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kreiselpumpe zu schaffen, die Flüssigkeiten mit einem hohen Gasanteil fördern kann und dabei den Gasanteil axial aus dem radial gerichteten Flüssigkeitssystem ableitet.

Die Aufgabe wird mit einer Kreiselpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Durch die schräg geführten Öffnungen und die auf der Rückseite des Laufrads angeordneten Schaufeln, die sich bis zum Nabenbereich erstrecken, wird der Gasanteil des geförderten Mediums, der leichter ist als die Flüssigkeit, auf die Rückseite des Laufrads gezogen. Auf der Rückseite kommt es zu einer Verdichtung des Gases und zu einem Wegbefördern. Es ergibt sich eine Wirkung ähnlich der eines Axialschaufelrads. Das Gas kann anschließend durch die in der Pumpe beispielsweise im Bereich der Pumpenwelle angeordneten Entlüftungsöffnungen entweichen.

Weisen die Öffnungen außerdem eine größere Ausdehnung in tangentialer Richtung des Laufrads als in radialer Richtung auf, kann der Anteil wegbeförderten Gases noch erhöht werden.

Der Wirkungsgrad der Gaselimination aus dem geförderten Medium wird erfindungsgemäß dadurch gesteigert, dass die Öffnungen auf der Rückseite des Laufrads jeweils an einer Flanke einer der Rückenschaufeln enden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist sie als vertikale Pumpe ausgebildet und außerdem in die zu fördernde Flüssigkeit eintauchbar, sodass sie beispielsweise in einem Kühlmittelbehälter eingebaut werden kann.

Die erfindungsgemäße Kreiselpumpe eignet sich zur Förderung aller Flüssigkeiten, auch zur Förderung von Flüssigkeiten mit Feststoffbestandteilen und damit insbesondere zur Förderung von verunreinigten Kühlmitteln von Werkzeugmaschinen.

Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Laufrads einer erfindungsgemäßen Kreiselpumpe anhand der Zeichnung näher beschrieben.
Es zeigen:
1 einen Teilschnitt durch das Pumpengehäuse einer erfindungsgemäßen Kreiselpumpe mit Laufrad;
2 eine perspektivische Ansicht der Außenseite des Laufrads aus 1;
3 eine perspektivische Ansicht der Rückseite des Laufrads aus 1.
In 1 ist ein Schnitt durch ein Pumpengehäuse 10 einer Kreiselpumpe im Bereich des Laufrads 11 der Kreiselpumpe dargestellt. Es weist Förderschaufeln 12 auf der außenliegenden Seite auf, d. h. auf derjenigen Seite, auf der durch eine Öffnung 13 das zu fördernde Medium 13 angesaugt wird. Das Medium 13 ist durch zwei Pfeile dargestellt, wobei der ausgefüllte Pfeil 14 die Flüssigkeitsbestandteile angibt und der nicht ausgefüllte Pfeil 15 die Gasanteile. Die Förderschaufeln 12 saugen die Flüssigkeitsanteile 14 und die Gasanteile 15 in das Pumpengehäuse 10. Die Flüssigkeitsanteile 14 werden radial nach außen gelenkt und zu einem hier nicht näher dargestellten Auslass im Pumpengehäuse 10 weiterbefördert. Die Gasanteile 14 hingegen gelangen durch Öffnungen 17 im Laufrad 11 parallel zur Welle 18 der Pumpe nach oben auf die Rück seite des Laufrads 11. Dort sind ebenfalls Schaufeln 16 angeordnet, die das Gas verdichten und axial, d. h. parallel zur Welle 18 nach oben zu hier nicht näher dargestellten Entlüftungsöffnungen ableiten. Durch diese Konstruktion des Laufrads 11 ist sichergestellt, dass die Kreiselpumpe nicht abschaltet, auch wenn der Gasanteil 15 im angesaugten Medium sehr hoch ist. Durch die beiden verschiedenen Arten von Schaufeln 12 und 16 auf der Vorder- und Rückseite stellt das Laufrad 11 eine Kombination aus einem Radialrad und einem Axialrad dar.
2 zeigt die Außenseite des Laufrads 11 mit den radial wirkenden Förderschaufeln 12. Ebenfalls zu erkennen sind die Öffnungen 17 im Bereich der Nabe 19 des Laufrads 11.
Wie 3, die eine Darstellung der Rückseite des Laufrads 11 ist, zeigt, enden die Öffnungen 17 jeweils an den Flanken der Rückschaufeln 16. Die Öffnungen 17 sind außerdem schräg in das Laufrad 11 eingebracht, sodass sich insgesamt eine optimale Saugwirkung für die gegenüber den Flüssiganteilen 14 leichteren Gasanteile 15 ergibt. Der Großteil der Gasanteile 15 gelangt so auf die Rückseite des Laufrads 11 und wird parallel zur Pumpenwelle 18 in Richtung von Entlüftungsöffnungen im Pumpengehäuse 10 abgeführt.

Claims

Kreiselpumpe zur Förderung von Flüssigkeiten mit einem hohen Gasanteil mit einem auf der Außenseite mit Förderschaufeln (12) versehenen Laufrad (11), wobei die Förderschaufeln (12) auf der Außenseite Radialförderschaufeln sind, wobei das Laufrad (11) zum Wegbefördern des Gases (15) im Nabenbereich mit Öffnungen (17) versehen ist, die durch das Laufrad (11) zu dessen Rückseite geführt sind und wobei auf der Rückseite des Laufrades (11) Rückenschaufeln (16) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (17) schräg durch das Laufrad (11) zu den auf der Rückseite des Laufrads (11) angeordneten Rückenschaufeln (16) führen und dabei jeweils an einer Flanke einer der Rückenschaufeln (16) enden, wobei die Rückenschaufeln (16) sich radial nach außen verjüngen und derart geformt sind, dass das durch die Öffnungen (17) geförderte Gas verdichtet und axial, d. h. parallel zur Pumpenwelle (18) abgeleitet wird.
Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (17) eine größere Ausdehnung in tangentialer Richtung des Laufrads (11) als in radialer Richtung aufweisen.
Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie im Bereich ihrer Pumpenwelle (18) mit Entlüftungsöffnungen versehen ist.
Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie in die zu fördernde Flüssigkeit eintauchbar ist.
Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Förderung von verunreinigten Kühlmitteln von Werkzeugmaschinen eingesetzt wird.