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Querverweis
auf verwandte Anmeldung: Die vorliegende Anmeldung ist eine nicht-provisorische Anmeldung,
welche die Priorität
der provisorischen Patentanmeldung mit der Seriennummer 60/489,053 beansprucht,
die am 22. Juli 2003 eingereicht wurde.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet
der Erfindung: Die vorliegende Erfindung betrifft Zentrifugalpumpen
jener Art, die als Häckslerpumpen
bezeichnet sind, und betrifft speziell eine verbesserte Vorrichtung
zur Einstellung der Zwischenräume
in Axialrichtung zwischen den Pumpenelementen, wenn die Elemente
verschleißen.
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Zentrifugalpumpen
jener Art, die als Häckslerpumpen
bekannt sind, werden typischerweise bei der Bearbeitung von Fluiden
eingesetzt, die Feststoffabfallmaterialien enthalten, beispielsweise
Metall, Kunststoff, städtisches
Abwasser, tierische Nebenerzeugnisse, und dergleichen. Häckslerpumpen sind
so ausgebildet, dass sie Schneidelemente aufweisen, die so arbeiten,
dass sie mitgeführte
Feststoffe in dem Fluid auf eine Abmessung zerhäckseln oder schneiden, die
entsorgt werden kann, oder je nach Erfordernis weiter verarbeitet
werden kann.
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Häckslerpumpen
zeichnen sich typischerweise dadurch aus, dass sie ein Flügelrad aufweisen, das
mit Flügeln
versehen ist, welche Schneidränder aufweisen.
Die Schneidränder
der Flügel
berühren ein
Schneidelement, das in der Nähe
der Flügel
des Flügelrades
angeordnet ist, um eine Schneid- oder Häckselwirkung auf das Feststoffmaterial
auszuüben,
wenn es in die Pumpe hineingelangt. Ein sehr enger Schneidzwischenraum
wird zwischen den Flügeln
des Flügelrades
und dem Schneidelement aufrechterhalten, um eine ordnungsgemäße Schneidwirkung
für die
Feststoffe sicherzustellen. Bei längerem Gebrauch der Pumpe beginnen
jedoch die Feststoffe damit, das Schneidelement und/oder die Flügel des
Flügelrades
zu verschleißen,
so dass ein Spalt sich zwischen dem Schneidelement und Flügeln des Flügelrades
ausbildet. Es ist kritisch für
die Wirkungsweise der Pumpe, dass sichergestellt wird, dass der Zwischenraum
zwischen den Anordnungen auf einer geeigneten Entfernung oder Toleranz
beibehalten wird, um die Schneidwirkung für die Feststoffe zu optimieren.
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Einige
Häckslerpumpen
sind weiterhin so ausgebildet, dass sie Flügelräder aufweisen, die Ausstoß- oder
Herauspumpflügel
aufweisen, die an der rückwärtigen oder
Antriebsseite des Flügelrades angeordnet
sind, um sicherzustellen, dass Feststoffmaterial oder faseriges
Material nicht zwischen der Rückseite
des Flügelrades
und dem Pumpengehäuse
eingefangen wird, oder an der Rückplatte,
die zwischen dem Pumpengehäuse
und dem Flügelrad
angeordnet sein kann. Zusätzliche
Schneidelemente können
weiterhin an der Rückseite
des Flügelrades vorgesehen
sein, um zu unterstützen,
die Feststoffe auf kleinere Größen zu unterteilen,
so dass sie von hinter dem Flügelrad
ausgestoßen
werden können, und
nicht die Drehung der Antriebswelle stören. Bei verlängertem
Betrieb der Pumpe führen
wiederum Feststoffe, die hinter das Flügelrad eindringen können, zu
einem Verschleiß der
Schneidelemente und/oder der Ausstoßflügel, und nimmt der Zwischenraum
zwischen den Schneidelementen bei zunehmendem Verschleiß zu. Der
Zwischenraum muss dann eingestellt werden, um den Spalt zu schließen, um
einen optimalen Schneidwirkungsgrad hinter dem Flügelrad aufrecht
zu erhalten.
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Herkömmlich bekannte
Häckslerpumpen stellen
verschiedene Vorrichtungen dazu zur Verfügung, die Pumpenelemente einzustellen,
um engere Schneidzwischenräume
zur Verfügung
zu stellen. So werden beispielsweise einige Häckslerpumpen durch das Einführen ausgewählter Abmessungen
von Beilagscheiben zwischen Teilen der Pumpe eingestellt, wodurch
ein Element nahe an ein anderes bewegt wird. Bei anderen, bekannten
Pumpen werden Einstellschrauben eingesetzt. Die bekannten Einstellvorrichtungen,
die bei herkömmlichen
Häckslerpumpen eingesetzt
werden, machen es allerdings erforderlich, dass das Ausströmgehäuse der
Pumpe in Bezug auf das Antriebsgehäuse oder einen Lagerrahmen bewegt
wird, oder dass das Ausströmgehäuse in Bezug
auf das Sauggehäuse
bewegt wird, oder sowohl in Bezug auf das Sauggehäuse als
auch das Antriebsgehäuse.
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Herkömmliche,
bekannte Einstellvorrichtungen können
zu einer erforderlichen Änderung
der Montageabmessungen der Pumpenfüße führen, oder zu einer Abänderung
der Rohrverbindungsabmessungen der Pumpe, oder zu diesen beiden
Effekten. Daher muss die Pumpe von ihrer Basis gelöst werden,
und muss eine gewisse neue Ausrichtung durchgeführt werden, entweder bei dem
Antrieb oder bei den Rohrverbindungen. Um derartige neue Ausrichtungen
durchzuführen,
müssen
die Verbindungen die sich ergebende Bewegung innerhalb zulässiger Niveaus
abfangen. Am wesentlichsten ist, dass derartige Einstellungen erfordern,
dass die Pumpe abgeschaltet wird, um die erforderlichen Änderungen durchzuführen, was
zu erhöhten
Betriebskosten führt.
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Zusätzlich zu
den voranstehend geschilderten Schwierigkeiten, die an sich bei
herkömmlichen Einstellvorrichtungen
oder -einrichtungen auftreten, ist die Bewegung des Flügelrades
und der Antriebswelle bei herkömmlichen
Pumpen schließlich
begrenzt, infolge der Dichtungsmechanismen der Antriebswelle. Bekannte
Pumpenkonstruktionen weisen daher feste Dichtungen auf, die um die
Antriebswelle herum angeordnet sind, oder in gewisser Weise dieser
zugeordnet sind. Wenn daher die Antriebswelle in Axialrichtung durch
bekannte Verfahren eingestellt wird, wird auch die Dichtungs-Arbeitshöhe eingestellt,
auf die maximale Höhe
der Dichtung, und wird die Lebensdauer des Dichtungsmechanismus
beeinträchtigt.
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Daher
wäre es
vorteilhaft auf diesem Gebiet, eine Zentrifugal-Häckslerpumpe
zur Verfügung
zu stellen, die eine Einstellvorrichtung aufweist, um die Schneidzwischenräume zwischen
den Pumpenelementen abzuändern,
so dass die Einstellung durchgeführt
werden kann, ohne dass die Verbindungen oder die Abmessungen der
Pumpe geändert
werden müssen,
ohne dass der Dichtungsmechanismus beeinträchtigt werden muss, und ohne
dass der Betrieb der Pumpe unterbrochen werden muss.
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KURZE ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein Einstellmechanismus zur Verfügung gestellt, um die Schneidzwischenräume zwischen Schneidelementen
einer Zentrifugalpumpe einzustellen, insbesondere vom Häckslertyp,
auf eine Art und Weise, die es ermöglicht, Zwischenraumeinstellungen
vorzunehmen, ohne dass irgendeine der Verbindungen oder Abmessungen
der Pumpe geändert
werden muss, wodurch die mechanischen Dichtungen des Antriebsmechanismus
beibehalten werden, und ermöglicht wird,
dass die Einstellungen vorgenommen werden, während sich die Pumpe im Betrieb
befindet.
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Der
Einstellmechanismus gemäß der vorliegenden
Erfindung stellt insgesamt eine erste Einstellanordnung zur Einstellung
in Axialrichtung des Flügelrades
in Bezug auf ein Häckselelement
zur Verfügung,
das an dem Saugende der Pumpe angeordnet ist, und eine zweite Einstellanordnung
zur Einstellung in Axialrichtung von Schneidelementen, die an der Antriebsseite
der Pumpe angeordnet sind, um den Zwischenraum zwischen den Schneidelementen
und der Antriebsseite des Flügelrades
zu verkleinern.
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Die
erste Einstellanordnung ist so ausgebildet und angeordnet, dass
sie eine Bewegung in Axialrichtung der Antriebswelle bewirkt, um
so eine Bewegung in Axialrichtung des Flügelrades zu bewirken. Die erste
Einstellanordnung ist so konstruiert, dass die Antriebswelle in
Axialrichtung relativ zum Antriebsgehäuse oder Lagergestell eingestellt
werden kann, durch welche sich die Antriebswelle erstreckt, ohne
dass die Pumpe auseinander gebaut werden muss, oder die Lager oder
Dichtungen neu eingestellt werden müssen, die der Antriebswelle
zugeordnet sind. Bei einer hier beschriebenen, beispielhaften Ausführungsform
ist die Antriebswelle in Axialrichtung in Bezug auf das Lagergestell
einstellbar, durch welches sie sich erstreckt, durch Bereitstellung einer
Lagerkappe, die an der Antriebswelle befestigt ist, und in Axialrichtung
in Bezug auf das Lagergestell einstellbar ist.
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Die
zweite Einstellanordnung ist so ausgebildet und angeordnet, dass
eine Bewegung in Axialrichtung von Schneidelementen bewirkt wird,
die an der Antriebsseite der Pumpe angeordnet sind, um die Schneidelemente
näher an
die Antriebsseite des Flügelrades
zu bringen. Die Schneidelemente an der Antriebsseite der Pumpe können auf
einem in Axialrichtung bewegbaren Plattenelement vorgesehen sein,
welches dem Pumpengehäuse
der Pumpe zugeordnet ist, und das in der Nähe der Antriebsseite des Flügelrades
angeordnet ist.
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Eine
besonders geeignete Ausführungsform der
Erfindung weist eine Rückplatte
auf, die zwischen dem Lagergestell und der Antriebsseite des Flügelrades
angeordnet ist, und mit Schneidelementen versehen ist, die mit dem
Flügelrad
wechselwirken, um das Schneiden von Feststoffen an der Antriebsseite des
Flügelrades
zu ermöglichen.
Die Rückplatte
ist weiterhin vorzugsweise so ausgebildet, dass sie einen Dichtungsmechanismus
aufnimmt, der sich mit der Antriebswelle bewegen kann, so dass die
Dichtungshöhe
beibehalten bleibt. Ein Gehäuse
für den beweglichen
Dichtungsmechanismus kann jedoch getrennt von der Rückplatte
selbst vorgesehen sein, ist jedoch vorzugsweise mit der Rückplatte
einstellbar, gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Es
ist besonders geeignet, dass bei der vorliegenden Erfindung Lager
und Dichtungen, die der Antriebswelle zugeordnet sind, zusammen
mit der Bewegung in Axialrichtung der Antriebswelle und der Rückplatte
bewegbar sind, um eine Einstellung der Antriebswelle und der Schneidelemente
im Betrieb der Pumpe zu ermöglichen.
Die Fähigkeit
der Lager und Dichtungen, sich in Axialrichtung zusammen mit der
Antriebswelle zu bewegen, stellt einen speziellen Vorteil im Vergleich
zu bekannten Häckslerpumpenkonstruktionen
dar, da das Erfordernis ausgeschaltet wird, weitere Einstellungen
der Lager, Dichtungen oder Gehäusesegmente
des Pumpengehäuses
vornehmen zu müssen.
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KURZBESCHREIBUNG
DER VERSCHIEDENEN ANSICHTEN DER ZEICHNUNGEN
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In
den Zeichnungen, welche darstellen, was momentan als die beste Art
und Weise zur Ausführung
der Erfindung angesehen wird, zeigt:
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1 eine
Ansicht im Längsschnitt
einer Zentrifugalpumpe des Häckslertyps,
welche die Einstellanordnungen gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet;
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2 eine
vergrößerte Ansicht
der ersten Einstelleinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
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3 eine
Ansicht, teilweise weg geschnitten, einer Häckslerpumpe, welche die Positionierung der
Einstelleinrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung erläutert;
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4 eine
Ansicht, teilweise weg geschnitten, des Pumpengehäuses, der
Antriebswelle und des Flügelrades
einer Pumpe, zur Erläuterung
der Positionierung der ersten Einstelleinrichtung;
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5 eine
Ansicht, teilweise weg geschnitten, der Rückplatte und des Pumpengehäuses, zur Erläuterung
der Positionierung der zweiten Einstelleinrichtung; und
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6 eine
vergrößerte Ansicht
im Querschnitt des Antriebswellen-Dichtungsmechanismus gemäß der Erfindung.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
Einstelleinrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung ist so ausgebildet, dass eine Einstellung in Axialrichtung
der Flügelrad-Schneidzwischenräume zur
Verfügung
gestellt wird, sowohl an der Saugseite als auch an der Antriebsseite
des Flügelrades,
und kann auf mehrere verschiedene Arten und Weisen ausgebildet sein.
Die 1 bis 6 stellen nur ein Beispiel einer
Zentrifugalpumpenanordnung dar, und nur eine beispielhafte Möglichkeit
zur Bereitstellung einer Einstelleinrichtung in der dargestellten Zentrifugalpumpe.
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1 zeigt
im Längsschnitt
eine Zentrifugal-Häckslerpumpe 10,
welche die Einrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung einsetzt. Die Zentrifugal-Häckslerpumpe 10 weist
im Wesentlichen ein Pumpengehäuse
auf, das hier so dargestellt ist, dass es ein Antriebsgehäuse aufweist,
oder ein Lagergestell 12, ein Ausströmgehäuse 14, und ein Sauggehäuse 16.
Das Ausströmgehäuse 14 ist
an dem Lagergestell 12 befestigt, und das Sauggehäuse 16 ist an
dem Ausströmgehäuse 14 befestigt.
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Eine
Antriebswelle 18 erstreckt sich durch das Lagergestell 12,
und ist durch eine erste Lagerbaugruppe 20 und zumindest
eine andere Antriebswellenhalterung 21 gehaltert, die hier
beispielhaft als eine zweite Lagerbaugruppe 22 dargestellt
ist. Die zweite Lagerbaugruppe 22 kann in einer Lagerkappe 24 aufgenommen
sein, die wie dargestellt einstellbar an der Endoberfläche 25 des
Lagergestells 12 befestigt ist. Alternativ kann die zweite
Lagerbaugruppe 22 in dem Lagergestell 12 angeordnet
sein. Als weitere Alternative kann die Antriebswellenhalterung 21 ein Bauelement
sein, das getrennt von der zweiten Lagerbaugruppe vorgesehen ist,
und kann nur als Halterung dienen, durch welche die Antriebswelle 18 in Axialrichtung
einstellbar ist, wie dies nachstehend genauer erläutert wird.
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Die
Antriebswelle 18 erstreckt sich weiter durch das Ausströmgehäuse 14 zum
Eingriff mit dem Flügelrad 26,
das in dem Ausströmgehäuse 14 angeordnet
ist. Die Antriebswelle 18 kann sich auch durch ein getrenntes,
plattenartiges Teil 27 erstrecken, welches Schneidelemente
aufweisen kann, wie dies nachstehend genauer erläutert wird. Das getrennte, plattenartige
Teil 27, das in 1 gezeigt ist, ist eine Rückplatte 28,
die in dem Ausströmgehäuse 14 aufgenommen
ist, und zwischen der Antriebsseite 30 des Flügelrades 26 und
dem Lagergestell 12 angeordnet ist. Die Rückplatte 28 ist
bei dieser speziellen Ausführungsform
mit einem ringförmigen
Kragen 32 versehen, der sich in das Lagergestell 12 hinein
erstreckt, und dazu dient, einen Dichtungsmechanismus 34 aufzunehmen.
Eine ringförmige
Stopfbuchse 36 umgibt die Antriebswelle 18, und
sitzt auf dem ringförmigen
Kragen 32 der Rückplatte 28 auf,
um die Dichtungsbaugruppe fertig zu stellen. Die Rückplatte 28 kann
jede andere geeignete Konstruktion, Ausbildung oder Anordnung aufweisen.
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Die
Häckslerpumpe 10 ist
weiterhin mit einer Einlass- oder Häckslerplatte 40 versehen,
die zwischen dem Sauggehäuse 16 und
dem Ausströmgehäuse 14 angeordnet
ist. Die Häckslerplatte 40 ist
mit Schneidteilen 42 versehen, die in Richtung des Flügelrades 26 ausgerichtet
sind. Das Flügelrad 26 weist
zumindest einen Flügel 44 auf,
das einen Schneidrand 45 aufweist. Typischerweise sind,
wie dargestellt, mehrere Flügel 44 vorgesehen.
Das Flügelrad 26 ist
in sehr enger Nähe
zur Häckslerplatte 40 angeordnet,
so dass es sich sehr nahe an den Schneidteilen 42 der Häckslerplatte 40 dreht.
Wenn das Feststoffmaterial in die Pumpe 10 durch den Einlass 46 hineingelangt,
wird das durch die Häckslerplatte 40 hineinkommende
Material durch die Wechselwirkung der Schneidteile 42 der
Häckslerplatte 40 und
der Schneidränder 45 der
Flügel 44 geschnitten. Das
Fluid und zerhäckselte
Feststoffe werden dann durch das Flügelrad 26 dem Ausströmbereich 48 der Pumpe 10 zugeführt, und
dann von der Pumpe durch den Auslass 50 abgegeben.
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Die
Pumpe 10 kann auch mit Schneidelementen 52 versehen
sein, die in dem Bereich der Antriebsseite 30 des Flügelrades 26 angeordnet
sind, um Feststoffe weiter zu bearbeiten, die zwischen die Rückseite 30 des
Flügelrades 26 und
die Rückplatte 28 eindringen
können.
Die Schneidelemente 52 können auf der Antriebsseite 30 des
Flügelrades 26,
auf der Rückplatte 28,
oder auf diesen beiden Teilen angeordnet sein. Die Schneidelemente 52 sind
so ausgebildet und angeordnet, dass sie eine Schneidwirkung bei
den Feststoffen zur Verfügung
stellen, bevor die Feststoffe die Antriebswelle 18 erreichen
können, und
die Drehung der Antriebswelle 18 oder den Betrieb des zugehörigen Dichtungsmechanismus 34 stören können.
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Die
Wechselwirkung zwischen den Schneidteilen 42 und den Flügeln 44 des
Flügelrades 26,
damit Feststoffmaterialien im Zufluss zerhäckselt oder geschnitten werden,
führt schließlich zu
einem Verschleiß dieser
Elemente, so dass sich ein sich erweiternder Spalt zwischen dem
Schneidrand 45 der Flügel 44 und
den Schneidteilen 42 der Häckslerplatte auszubilden beginnt.
Wenn der Zwischenraum zwischen diesen Teilen zunimmt, werden die
Flügel 44 und
die Schneidteile 42 ineffizient oder unwirksam in Bezug
auf das Schneiden der Feststoffe.
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Weiterhin
verschleißen
bei längerem
Pumpenbetrieb die Schneidelemente 52 an der Antriebsseite 30 oder
in deren Nähe des
Flügelrades 26,
und beginnt sich ein sich erweiternder Spalt zwischen den Schneidelementen
des Flügelrades 26 und/oder
der Rückplatte 28 auszubilden.
Wiederum wird der Schneidwirkungsgrad verringert, und der Pumpenbetrieb
beeinträchtigt.
Es wird dann erforderlich, die erweiterten Zwischenräume zwischen
Schneidteilen zu verkleinern, damit diese erneut eng aneinander
angenähert
werden, um ein wirksames Schneiden sicherzustellen.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein verbessertes Mittel zum Einstellen
der Schneidteile der Pumpe zur Verfügung, um die erweiterten Zwischenräume zu verkleinern,
die durch Verschleiß hervorgerufen
werden. Eine erste Einstelleinrichtung 60 ist dazu vorgesehen,
das Flügelrad 26 in
Bezug auf die Häckslerplatte 40 einzustellen,
um hierdurch den Zwischenraum zwischen dem Schneidrand 45 der Flügel 44 des
Flügelrades 26 und
den Schneidteilen 42 der Häckslerplatte 40 einzustellen.
Bei der in den 1 und 3 dargestellten,
beispielhaften Ausführungsform
kann die erste Einstelleinrichtung 60 zumindest eine Einstellschraube 62 aufweisen,
die sich durch einen Flansch 63 der Lagerkappe 24 erstreckt,
und die Endoberfläche 25 des
Lagergestells 12 berührt.
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Wie
in größerem Maßstab in 2 gezeigt, ist
die Einstellschraube 62 durch den Flansch 63 der Lagerkappe 24 eingeschraubt,
und berührt
das nach innen gewandte Ende 64 der Einstellschraube 62 die Endoberfläche 25 des
Lagergestells 12. Die Einstellschraube 62 weist
ein hohles Zentrum 65 auf, damit in diesem eine Befestigungsschraube 66 aufgenommen
werden kann. Die Befestigungsschraube 66 erstreckt sich
durch das Zentrum 65 der Einstellschraube 62,
und ist in die Endoberfläche 25 des
Lagergestells 12 eingeschraubt. Wenn die Lagerkappe 24 an dem
Lagergestell 12 am Anfang des Betriebs der Pumpe 10 befestigt
wird, wird die Lagerkappe 24 relativ zum Lagergestell 12 angeordnet,
so dass ein Spalt 68 zwischen der Lagerkappe 24 und
dem Lagergestell 12 vorhanden ist.
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Wenn
bei dem Schneidrand 45 der Flügel 44 des Flügelrades 26 und
den Schneidteilen 42 der Häckslerplatte 40 ein
Verschleiß auftritt,
und der Zwischenraum zwischen diesen Schneidelementen zunimmt, kann
dann das Flügelrad 26 in
Axialrichtung in einer durch einen Pfeil 70 (1)
dargestellten Richtung zur Häckslerplatte 40 hin
eingestellt werden, um den erweiterten Zwischenraum zu verkleinern.
Dies wird dadurch erreicht, dass die Befestigungsschrauben 66 geringfügig gelöst werden,
wie in 2 gezeigt, und dann die Einstellschrauben 62 gedreht werden,
um die Lagerkappe 24 näher
an das Lagergestell 12 zu bringen, wodurch die Abmessung
des Spaltes 68 dazwischen verringert wird. Die Befestigungsschrauben 66 werden
dann erneut gedreht, um den Kopf 72 jeder Befestigungsschraube 66 an
dem Kopf 74 der jeweiligen Einstellschraube 62 zu
befestigen, durch welche sie sich erstreckt, wodurch die Einstellschrauben 62 an
ihrem Ort befestigt werden, wie in den 3 und 4 gezeigt.
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Wie
am deutlichsten aus 4 hervorgeht, führt die
Bewegung der Lagerkappe 24 infolge der Einstellschrauben 62 dazu,
dass sich die Ausgangswelle 18 in Richtung des Pfeils 70 bewegt.
Die Antriebswelle 18 bleibt an ihrem Ort relativ zur zweiten Lagerbaugruppe 22,
da sich die Lagerkappe 24 zusammen mit der Antriebswelle 18 bewegt.
Wie wiederum aus 1 hervorgeht, sind Lager 73 der
ersten Lagerbaugruppe 20 mit der Antriebswelle 18 verbunden,
und bewegen sich in Axialrichtung zusammen mit der Antriebswelle 18 bei
der Einstellung. Ein Raum 75 ist in dem Lagergestell 12 vorgesehen,
um eine Axialbewegung der Lager 73 in Richtung des Pfeils 70 zu ermöglichen.
Eine Ringdichtung 76 ist in dem Lagergestell 12 angeordnet,
um eine ausreichende Dichtung der ersten Lagerbaugruppe sicherzustellen,
und ist von einem Typ, der eine Bewegung der Antriebswelle 18 relativ
hierzu ermöglicht,
unter Beibehaltung der Dichtung.
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Es
wird darauf hingewiesen, dass zwar bislang die Erfindung so beschrieben
wurde, dass die Lagerkappe 24 als eine Antriebswellenhalterung 21 dient,
es jedoch ebenfalls möglich
ist, eine Antriebswellenhalterung 21 vorzusehen, die nicht
auch ein Gehäuse
für eine
Lagerbaugruppe ist, aber dennoch relativ zum Lagergestell 12 so
angeordnet ist, dass die erste Einstelleinrichtung zwischen der
Antriebswellenhalterung 21 und dem Lagergestell 12 vorgesehen
ist, um eine Bewegung der Antriebswelle 18 über die
Antriebswellenhalterung 21 auf eine Art und Weise zu bewirken,
wie voranstehend geschildert wurde.
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Die
Bewegung der Antriebswelle 18 in Richtung des Pfeils 70 führt dazu,
dass sich das Flügelrad 26 näher an die
Häckslerplatte 40 bewegt.
Die Einstellung des Flügelrades 26 relativ
zur Häckslerplatte 40 führt daher
zu einer Einstellung des Flügelrads 26 weg
von der Rückplatte 28 in
Richtung des Pfeils 70, wodurch ein vergrößerter Spalt
oder Zwischenraum zwischen den Schneidelementen 52 des
Flügelrades 26 und/oder
Rückplatte 28 hervorgerufen
wird. Daher muss die Einstellung in Axialrichtung zwischen der Rückplatte 28 und
dem Flügelrad 26 zum
gleichen Zeitpunkt wie die Einstellung in Axialrichtung zwischen
dem Flügelrad 26 und
der Häckslerplatte 60 durchgeführt werden,
damit die Rückplatte 28 erneut näher zum
Flügelrad 26 gebracht
wird, so dass die zugehörigen
Schneidelemente 52 wirksam arbeiten, um das Feststoffmaterial
zu schneiden. Daher stellt die vorliegende Erfindung eine zweite
Einstelleinrichtung 78 zur Einstellung in Axialrichtung
der Rückplatte 28 zur
Verfügung,
wie dies in den 1, 3 und 5 dargestellt
ist.
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Die
zweite Einstelleinrichtung 78 kann darüber hinaus auf ähnliche
Weise ausgebildet sein wie die erste Einstelleinrichtung 60,
die voranstehend geschildert wurde. Daher ist zumindest eine Einstellschraube 80,
und sind vorzugsweise mehrere Einstellschrauben 80, im
Gewindeeingriff durch die vordere Oberfläche 82 des Lagergestells 12 aufgenommen.
Jede Einstellschraube 80 weist ein nach innen gerichtetes
Ende 84 auf, das gegen die Antriebsseite 86 der
Rückplatte 28 anliegt.
Die Einstellschraube 80 ist mit einer Welle mit einem hohlen
Zentrum versehen, durch welche sich eine Einstellschraube 88 gleitbeweglich
erstreckt. Die Einstellschraube 88 ist durch Gewindeeingriff
in der Antriebsseite 86 der Rückplatte 28 befestigt.
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Zur
Einstellung der Rückplatte 28,
nachdem das Flügelrad 26 in
Axialrichtung eingestellt wurde, wird die Einstellschraube 88 gelöst, durch
Herausschrauben aus der Rückplatte 28.
Die Einstellschraube 80 wird dann gedreht, um die Rückplatte 28 in Richtung
des Pfeils 70 zum Flügelrad 26 zu
bewegen, wodurch der Zwischenraum zwischen der Rückplatte 28 und dem
Flügelrad 26 verkleinert
wird. Nachdem die Rückplatte 28 in
Axialrichtung um das erforderliche Ausmaß bewegt wurde, um einen engen
Abstand zwischen den Schneidelementen 52 zur Verfügung zu
stellen, wird dann die Befestigungsschraube 88 an der Einstellschraube 80 befestigt,
um die Rückplatte 28 an
ihrem Ort festzuhalten.
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6 zeigt
weitere Einzelheiten eines beispielhaften Dichtungsmechanismus 34 gemäß der vorliegenden
Erfindung, welcher eine Einstellung in Axialrichtung des Flügelrades 26 erleichtert.
Der Dichtungsmechanismus 34 kann ein sich drehendes Dichtungsgehäuse 90 aufweisen,
welches ein sich drehendes Dichtungsteil 92 aufnimmt. Der
Dichtungsmechanismus 34 weist weiterhin ein ortsfestes Dichtungsteil 94 und
ein Federelement 96 auf, welches gegen das ortsfeste Dichtungsteil 94 vorgespannt
ist. Wenn die Antriebswelle 18 und das Flügelrad in
Axialrichtung in Richtung des Pfeils 70 eingestellt werden,
bewegen sich das sich drehende Dichtungsgehäuse und das sich drehende Dichtungsteil 92 zusammen
mit der Antriebswelle 18, und dehnt sich das Federelement 96 aus,
um einen Dichtungseingriff zwischen dem sich drehenden Dichtungsteil 92 und
dem ortsfesten Dichtungsteil 94 aufrecht zu erhalten.
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Wenn
die Rückplatte 28 in
Axialrichtung in Richtung des Pfeils 70 entsprechend der
Einstellung der Antriebswelle 18 bewegt wird, bewegt sich
die Stopfbuchse 36 zusammen mit der Rückplatte 28, an welcher
sie befestigt ist. Das ortsfeste Dichtungsteil 94 wird
ebenfalls zu einer Bewegung zusammen mit der ringförmigen Stopfbuchse 36 veranlasst.
Das Federelement 96 wird erneut durch die Bewegung der ringförmigen Stopfbuchse 36 zusammengedrückt, um
die Dichtungsoberfläche
zwischen dem sich drehenden Dichtungsteil 92 und dem ortsfesten
Dichtungsteil 94 aufrecht zu erhalten. Hieraus wird deutlich,
dass der beispielhafte Dichtungsmechanismus 34 durch seine
Konstruktion ermöglicht,
dass das geeignete Ausmaß ein
Einstellung in Axialrichtung zwischen dem Flügelrad 26 und der
Häckslerplatte 40 erzielt
wird, und zwischen der Rückplatte 28 und
dem Flügelrad 26,
wobei die Dichtungshöhe
des Dichtungsmechanismus 34 beibehalten wird. Weiterhin ermöglicht die
beispielhafte Anordnung, dass die Einstellung in Axialrichtung des
Flügelrades 26 und
der Rückplatte 28 durchgeführt werden
kann, ohne dass die Pumpe auseinander gebaut werden muss, oder irgend
einer der Anschlüsse
der Pumpe neu eingestellt oder erneut kalibriert werden muss.
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Die
Einstellung der Schneidzwischenräume, die
durch die vorliegende Erfindung zur Verfügung gestellt wird, kann exakt
durchgeführt
werden. So kann es beispielsweise wünschenswert sein, dass die
Schneidzwischenräume
sowohl an der Saugseite als auch an der Antriebsseite des Flügelrades 26,
wie sie voranstehend geschildert wurden, auf 0,010 Zoll eingestellt
werden. Daher können
die Einstellschrauben 62, 80 mit einer sichtbaren
Markierung versehen sein, welche eine festgelegte Messung der Axialbewegung
darstellt, so dass die Bewegung der Einstellschrauben 62, 80 das
gewünschte
Ausmaß der
Einstellung in Axialrichtung erzielt. So sind beispielsweise die
Einstellschrauben 62, 80 so dargestellt, dass sie
Sechskantköpfe
aufweisen, und können
die Sechskantköpfe
der Schrauben so hergestellt sein, dass jede ebene Oberfläche des
Kopfes eine Drehung der Schraube repräsentiert, die dazu ausreicht, eine
Einstellung um 0,010 Zoll zu erreichen.
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Daher
werden, wenn eine Einstellung in Axialrichtung der Schneidzwischenräume erforderlich ist,
die Befestigungsschrauben 66 und 88 gelöst. Die Einstellschraube 62 wird
auf die voranstehend geschilderte Art und Weise gedreht, bis das
Flügelrad 26 die
Häckslerplatte 40 berührt. Die
Position des Sechskantkopfes der Einstellschraube 62 wird
erfasst, und dann wird sie um eine ebene Seite des Kopfes zurückgedreht,
wodurch das Flügelrad 26 um 0,010
Zoll entfernt von der Häckslerplatte 40 eingestellt
wird. Die Einstellschraube 66 wird dann befestigt, wie
voranstehend geschildert. Entsprechend wird die Einstellschraube 80 der
zweiten Einstelleinrichtung 78 gedreht, bis die Rückplatte 28 das
Flügelrad 26 berührt. Die
Position des Sechskantkopfes der Einstellschraube 80 wird
festgestellt, und dann erfolgt eine Drehung um eine ebene Seite
des Kopfes, um die Rückplatte 28 um
0,010 Zoll entfernt von dem Flügelrad 26 einzustellen.
Dann wird die Befestigungsschraube 88 angezogen, um die
Rückplatte 28 an
ihrem Ort festzuhalten. Wiederum stellt das geschilderte Ausmaß der Einstellung
um 0,010 Zoll nur ein Beispiel dar, und können andere Einstellmessungen,
sowie Einstellkalibriervorrichtungen, bei der Erfindung vorgesehen
sein.
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Zwar
mag es vorzuziehen sein, die Einstellung des Flügelrades und der Rückplatte
auf die geschilderte Art und Weise durchzuführen, während sich die Pumpe nicht
im aktiven Betrieb oder Einsatz befindet (also kein Fluid pumpt),
jedoch ermöglicht die
vorliegende Erfindung, die erforderlichen Einstellungen vorzunehmen,
während
die Pumpe in Betrieb ist. Daher stellt die vorliegende Erfindung
eine verbesserte Vorrichtung zur Einstellung der Schneidteile der
Pumpe zur Verfügung,
im Vergleich zu bekannten Einstellvorrichtungen.
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Die
Einstelleinrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung wird hier in Bezug auf eine Zentrifugalpumpe des Häckslertyps
beschrieben, und ist besonders gut für derartige Pumpen geeignet.
Allerdings kann die Einstelleinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
zum Einsatz bei anderen Arten oder Konstruktionen von Zentrifugalpumpen
angepasst werden, bei welchen eine Einstellung in Axialrichtung des
Flügelrades
relativ zur Saugseite und zu antriebsseitigen Elementen des Pumpengehäuses erforderlich
ist. Daher ist die Bezugnahme auf spezielle Einzelheiten der Pumpe
und den Aufbau der Einstelleinrichtung gemäß der Erfindung hier nur beispielhaft
zu verstehen, und nicht einschränkend.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Es
wird eine Axialeinstelleinrichtung einer Zentrifugalpumpe zur Verfügung gestellt,
um eine Einstellung des Flügelrades
relativ zu benachbarten Pumpenelementen zu bewirken. Speziell bevorzugt wird
eine Einstelleinrichtung in einer Häckslerpumpe, die eine Einstellung
des Flügelrades
relativ zu einer Häckslerplatte
ermöglicht,
um ein durchgehendes, wirksames Schneiden von Feststoffen durch
die Pumpe zu erleichtern. Die Einstelleinrichtung kann auch eine
Einstellanordnung zur Erzielung einer Einstellung in Axialrichtung
zwischen dem Flügelrad
und einem plattenartigen Teil aufweisen, das in der Nähe der Antriebsseite
des Flügelrades
angeordnet ist, um die Einstellung von Schneidabständen in
Schneidelementen zu bewirken, die zwischen dem Flügelrad und
dem plattenartigen Teil angeordnet sind. Die Erfindung umfasst weiterhin
einen Dichtungsmechanismus, der so ausgebildet und angeordnet ist,
dass die Dichtungshöhe
der Dichtungen während
der durchgehenden Einstellung des Flügelrades aufrechterhalten bleibt.