DE19517900A1

DE19517900A1 - Submersible motor-driven pump for viscous media, e.g. liquid manure

Info

Publication number: DE19517900A1
Application number: DE1995117900
Authority: DE
Inventors: Eilert Dr Balssen
Original assignee: ITT Flygt Pumpen GmbH
Current assignee: ITT Flygt Pumpen GmbH
Priority date: 1995-05-16
Filing date: 1995-05-16
Publication date: 1996-11-21

Abstract

The pump has a drawing impeller (11) which is fixed to the motor drive shaft (17). There is a guiding impeller (21) in front of the drawing impeller, in the conveying direction of the medium. The guiding impeller works as an intake for the drawing impeller and is screwed to the drawing impeller. The axial connection of the guiding and drawing impellers and the drive shaft is given through a single screw (34). The guiding impeller comprises two identical spirals (23,24) which are displaceable about 180 degrees to each other, and are fixed against rotation on the spindle part (22) of the guiding impeller.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Pumpe, insbesondere Tauchmotor-Schneidpumpe, für hochviskose Medien, und/oder solchen mit langfaserigen Bestandteilen, wie bspw. Gülle, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a pump especially submersible cutting pump, for highly viscous Media, and / or those with long-fiber components, such as liquid manure, according to the preamble of claim 1.

Bei derartigen Medien besteht ein Problem darin, daß das Laufrad der Pumpe mehr fördern könnte, wenn das hochviskose Medium entsprechend schnell nachströmen könnte. Dieses Problem wird umso größer, je hochviskoser die bzw. je höher der Anteil an langfaserigen Bestandteilen bei der Flüssigkeit ist und je größer die Förderleistung sein soll. A problem with such media is that The pump impeller could pump more if the highly viscous Medium could flow in quickly. This The higher the viscosity, the higher the problem the proportion of long-fiber components in the Is liquid and the greater the delivery rate should be.

Diesem Problem wurde bisher in der Weise begegnet, daß ein separates Rührwerk in unmittelbarer Nachbarschaft und zur Pumpe hin gerichtet angeordnet ist, das der Pumpe das hochviskose Medium durch Verrühren vorbereitet. Ein derartiges separates Rührwerk ist naturgemäß sehr aufwendig, so daß diese Lösung nur für äußerst wenige Einsätze in Frage kommt.So far, this problem has been addressed in such a way that a separate agitator in the immediate vicinity and Pump is arranged towards the pump highly viscous medium prepared by stirring. On such a separate agitator is naturally very complex, so this solution is only in question for very few uses is coming.

Aus der EP 0 131 326 A1 ist eine Kreiselpumpe für viskose Medien bekannt, bei der die Schaufeln des Laufrades in axialer Richtung verlängert sind, um so eine Erhöhung der Ansaugkapazität zu erreichen. Diese Verlängerung des ausschließlich als Förderorgan wirkenden radialen Laufrades ergibt kein vorbereitendes Zuführen des hochviskosen Mediums zum Förderlaufrad selbst. Zum Fördern von Gülle ist sie deshalb ungeeignet, weil sie mit ihren Spitzen sich in das Medium dreht, und sich deshalb das Laufrad in kürzester Zeit zusetzen würde.EP 0 131 326 A1 describes a centrifugal pump for viscous Media known in which the blades of the impeller in axial direction are extended, so as to increase the To achieve suction capacity. This extension of radial impeller acting exclusively as a conveyor does not result in preparatory feeding of the highly viscous Medium to the impeller itself. To convey slurry they are unsuitable because their tips are in the medium rotates, and therefore the impeller in the shortest Would add time.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Pumpe der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei derartigen Medien eine höhere Förderleistung bietet und bei der Medien mit erheblich höheren Trockenmassengehalten gefördert werden können und die dennoch kostengünstig angeboten werden kann. The object of the present invention is therefore a To create pump of the type mentioned, which at such media offers a higher delivery rate and of the media with significantly higher dry matter contents can be funded and yet cost-effective can be offered.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einer Pumpe der eingangs genannten Art die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale vorgesehen.To solve this problem are the beginning of a pump mentioned type the features specified in claim 1 intended.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist eine Pumpe, insbesondere Tauchmotor-Schneidpumpe geschaffen, die sich durch das zusätzlich Zuführorgan sozusagen selbst das zu fördernde Medium in der Weise vorbereitet, daß es durch Verrühren in Bewegung gebracht und dem das Förderorgan bildenden Laufrad zugeführt wird. Dies bedeutet einerseits, daß das Förderlaufrad mindestens so viel an Medium aktiv zugeführt bekommt, wie es aufgrund seiner Auslegung fördern kann, und andererseits, daß verglichen mit bekannten Pumpen hochviskose Medien bzw. Medien mit wesentlich höheren Trockenmassengehalten gefördert werden können. Eine derartige Pumpe ist außerdem kostengünstig herzustellen.The measures according to the invention make a pump especially submersible cutting pump created, which itself through the additional feeder itself, so to speak promotional medium prepared in such a way that it through Stirring in motion and the funding body forming impeller is fed. On the one hand, this means that the conveyor impeller is active at least as much medium gets fed as it promote due to its interpretation can, and on the other hand, that compared to known pumps highly viscous media or media with much higher Dry matter contents can be promoted. A such a pump is also inexpensive to manufacture.

Sind gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung die Merkmale gemäß Anspruch 2 vorgesehen, ist eine konstruktiv sehr einfache Lösung erreicht, die darüberhinaus den weiteren Vorteil bietet, daß das Zuführorgan praktisch bei jedem Förderlaufrad eingesetzt und insbesondere auch nachgerüstet werden kann.Are according to a preferred embodiment The present invention has the features according to claim 2 is a structurally very simple solution achieved, which also has the further advantage that the feed element is used for practically every conveyor impeller and in particular can also be retrofitted.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der lösbaren Befestigung des Zuführorgans am Förderlaufrad ergeben sich durch die Merkmale gemäß Anspruch 3 und/oder 4. Appropriate configurations of the releasable attachment of the Feeding element on the conveyor impeller result from the Features according to claim 3 and / or 4.

Eine bevorzugte Ausgestaltung des Zuführorganes ergibt sich aus den Merkmalen des Anspruchs 5. Durch diese Ausgestaltung stellt das Zuführorgan gleichzeitig ein Rührorgan dar und besitzt einen ruhigen Lauf.A preferred embodiment of the feed element results from the features of claim 5. This configuration the feed member is simultaneously a stirring member and has a smooth run.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der zweigängigen Wendel der Schneckelaufrades ergeben sich aus den Merkmalen gemäß Anspruch 6 und/oder 7.Appropriate configurations of the two-start spiral Worm impeller result from the characteristics according to Claim 6 and / or 7.

Mit den Merkmalen gemäß Anspruch 8 ist eine kurze Bauform der Laufradeinheit und eine optimale Vorbereitung des Mediums erreicht. Dabei sind in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung die Merkmale nach Anspruch 9 vorgesehen, so daß gleichzeitig eine drehfeste Verbindung der beiden Laufräder gegeben ist. Dadurch ist auch die axiale Verbindung mittels einer einzigen Verbindungsschraube ausreichend.With the features of claim 8 is a short design the impeller unit and optimal preparation of the Medium reached. Here are more advantageous in another Design provided the features of claim 9, so that at the same time a rotationally fixed connection of the two Impellers is given. This is also the axial Connection using a single connecting screw sufficient.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben und erläutert ist. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt in teilweise abgebrochener, auseinandergezogener Darstellung eine Laufradeinheit einer Tauchmotor-Schneidpumpe gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung, wobei jedoch das Pumpengehäuse nicht dargestellt ist. Further details of the invention are as follows See description in which the invention based on the shown in the drawing embodiment closer is described and explained. The only figure of the Drawing shows in partly broken, exploded view of an impeller unit Submersible cutting pump according to a preferred one Embodiment of the present invention, but the Pump housing is not shown.

Die mit einer in der Zeichnung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dargestellten Laufradeinheit 10 versehene Tauchpumpe, deren Pumpengehäuse hier nicht dargestellt ist, dient zum Fördern von Medien mit langfaserigen Bestandteilen, wie Gülle o. dgl., wobei auch Medien mit relativ hohen Trockenmassenanteilen (wie Futterreste, Stroh, u. dgl.) in Frage kommen.The submersible pump provided with an impeller unit 10 shown in the drawing according to a preferred embodiment, the pump housing of which is not shown here, is used to convey media with long-fiber components such as liquid manure or the like, media with relatively high dry matter proportions (such as feed residues, Straw, etc.) come into question.

Die Laufradeinheit 10 besitzt als Förderorgan ein S-förmiges Förderlaufrad 11 mit zwei radialen Schaufeln 12, die diametral einander gegenüberliegend angeordnet sind. Die Schaufeln 12 des einstückigen Förderlaufrades 11 beginnen an einem äußeren Wellenansatz 13 und verbreitern sich in radialer Richtung. An ihrem axial breiten Endbereich 14 sind die Schaufeln 12 einem nicht dargestellten Austrittskanal des Pumpengehäuses zugewandt. Das innere stirnseitige Ende 15 des Förderlaufrades 11 ist mit einem inneren Wellenansatz 16 versehen, der mit einer angedeuteten Motorabtriebswelle 17 axial und drehfest verbindbar ist.The impeller unit 10 has an S-shaped conveying impeller 11 with two radial blades 12 which are arranged diametrically opposite one another as the conveying member. The blades 12 of the one-piece conveyor impeller 11 begin at an outer shaft extension 13 and widen in the radial direction. At their axially wide end region 14 , the blades 12 face an outlet channel (not shown) of the pump housing. The inner end 15 of the conveyor impeller 11 is provided with an inner shaft extension 16 which can be connected axially and non-rotatably to an indicated motor output shaft 17 .

Dem äußeren Wellenansatz 13 zugewandt ist die Laufradeinheit 10 mit einem Zuführorgan in Form eines Schneckenlaufrades 21 versehen. Das Schneckenlaufrad 21 ist als zweigängige Wendel mit einem Wellenstück 22 ausgebildet. Die zweigängige Wendel ist durch zwei identische Wendelelemente 23 und 24 gebildet, die gegeneinander um 180° versetzt am Wellenstück 22 gehalten und mit diesem drehfest verbunden vorzugsweise einstückig sind. Jedes Wendelelement 23, 24 ist etwa bandartig ausgebildet, wobei seine Dickenabmessung in axialer Richtung und seine Breitenabmessung in radialer Richtung verläuft. Das Wendelelement 23, 24 besitzt, von seinem Befestigungsende 25 am Wellenstück 22 ausgehend, eine sich progressiv erhöhende Steigung. Während des Wendelelement 23, 24 im Bereich seine Befestigungsendes 25 relativ flach ansteigend ausgebildet ist, wobei nur über diesen kurzen axialen Bereich der Wendelelemente 23 und 24 sich das Wellenstück 22 erstreckt, bildet es durch die sich progressiv vergrößerende Steilheit zum Förderlaufrad 11 hin konkav geformte freie Enden bzw. Flügel 26, die nach Art von Frackschößen vom Wellenstück 22 axial und radial abstehen.The impeller unit 10 facing the outer shaft extension 13 is provided with a feed element in the form of a worm impeller 21 . The worm wheel 21 is designed as a two-start helix with a shaft piece 22 . The two-start helix is formed by two identical helix elements 23 and 24 , which are held on the shaft piece 22 offset from one another by 180 ° and are preferably connected in one piece in a rotationally fixed manner. Each coil element 23 , 24 is approximately band-like, its thickness dimension running in the axial direction and its width dimension running in the radial direction. The spiral element 23 , 24 has, starting from its fastening end 25 on the shaft piece 22 , a progressively increasing gradient. While the spiral element 23 , 24 is designed to rise relatively flatly in the area of its fastening end 25 , the shaft piece 22 extending only over this short axial region of the spiral elements 23 and 24 , it forms free, due to the progressively increasing steepness towards the conveyor impeller 11 Ends or wings 26 which protrude axially and radially from the shaft piece 22 in the manner of tailcoats.

In montiertem Zustand liegt das Stirnende des Wellenstücks 22 des Schneckenlaufrades 21 auf dem Stirnende des äußeren Wellenansatzes 13 auf. Sowohl das Wellenstück 22 als auch der Wellenansatz 13 sind mit einer axialen Durchgangsbohrung 32 bzw. 33 versehen, durch die eine Verbindungsschraube 34 gesteckt und in eine Gewindebohrung 36 der Motorabtriebswelle geschraubt werden kann. Der Kopf 35 der Verbindungsschraube 34 ist in montiertem Zustand im Wellenstück des Schneckenlaufrades 21 versenkt. Dadurch ergibt sich eine axiale Verbindung sowohl des Förderlaufrads 11 mit der Motorabtriebswelle 17 als auch des Schneckenlaufrads 21 mit dem Förderlaufrad 11. Dabei liegen die Endbereiche der in Drehrichtung A der Motorabtriebswelle 17 nachlaufenden Schmalseiten 27, 28 der Flügel 26 an der in Drehrichtung A vorlaufenden Innenfläche 18, 19 der betreffenden Schaufel 12 des Förderlaufrades 11 an. Dabei sind zumindest die aneinander anliegenden Bereiche der Schmalseiten 27, 28 und der Innenflächen 18, 19 in ihren Konturen aneinander angepaßt. Auf diese Weise wird das Schneckenlaufrad 21 vom Förderlaufrad 11 in Drehrichtung A körperlich mitgenommen.In the assembled state, the front end of the shaft piece 22 of the worm wheel 21 rests on the front end of the outer shaft extension 13 . Both the shaft piece 22 and the shaft extension 13 are provided with an axial through bore 32 and 33 , through which a connecting screw 34 can be inserted and screwed into a threaded bore 36 of the motor output shaft. The head 35 of the connecting screw 34 is sunk in the assembled state in the shaft section of the worm wheel 21 . This results in an axial connection of both the conveyor impeller 11 with the motor output shaft 17 and the worm impeller 21 with the conveyor impeller 11 . The end regions of the narrow sides 27 , 28 of the vanes 26 trailing in the direction of rotation A of the motor output shaft 17 rest against the inner surface 18 , 19 of the respective blade 12 of the conveying impeller 11 which is leading in the direction of rotation A. At least the contiguous areas of the narrow sides 27 , 28 and the inner surfaces 18 , 19 are matched to one another in their contours. In this way, the worm wheel 21 is physically entrained by the conveying wheel 11 in the direction of rotation A.

In montiertem Zustand der Laufradeinheit 10 greifen die Wendelelemente 23 und 24 des Schnecklaufrads 21 mit den Endbereichen ihrer Flügel 26 zwischen die zwei Schaufeln 12 des Förderlaufrades 11.In the assembled state of the impeller unit 10 , the helical elements 23 and 24 of the worm impeller 21 engage with the end regions of their blades 26 between the two blades 12 of the conveying impeller 11 .

Durch das Vorschalten des Schneckenlaufrades 21 am Förderlaufrad 11 ergibt sich ein aktives Rühr- und Zuführorgan, das das hochviskose und/oder faserhaltige Medium, bspw. Gülle, zum raschen und gleichmäßigen Fördern durch die Pumpe aufbereitet.By connecting the worm impeller 21 upstream of the conveying impeller 11 there is an active stirring and feeding element which processes the highly viscous and / or fiber-containing medium, for example liquid manure, for rapid and even conveying by the pump.

Claims

1. Pump, in particular submersible cutting pump, for highly viscous media, and / or those with long-fiber components, such as liquid manure, with an impeller ( 11 ) attached to a motor output shaft ( 17 ) as a conveying element, characterized in that the conveying impeller ( 11 ) a feed element, preferably in the form of a worm wheel ( 21 ), is connected upstream in the conveying direction of the medium.

2. Pump according to claim 1, characterized in that the feed member ( 21 ) is provided as an attachment to the conveyor impeller ( 11 ) and is releasably attachable to it.

3. Pump according to claim 2, characterized in that the worm wheel designed as a feed member ( 21 ) is screwed to the delivery impeller ( 11 ).

4. Pump according to claim 3, characterized in that the axial connection of the worm wheel ( 21 ) and conveyor impeller ( 11 ) and motor output shaft ( 17 ) is provided by a single axial fastening screw ( 34 ).

5. Pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that the worm wheel ( 21 ) is provided with a two-start helix ( 23 , 24 ).

6. Pump according to claim 5, characterized in that two identical spiral elements ( 23 , 24 ) offset by 180 ° to one another on a shaft part ( 22 ) of the worm wheel ( 21 ) are held in a rotationally fixed manner.

7. Pump according to claim 5 or 6, characterized in that the two-start helix at its two towards the conveyor impeller ( 11 ) facing free ends ( 26 ) are provided with a progressively increasing slope.

8. Pump according to at least one of claims 5 to 7, characterized in that the two-start helix ( 23 , 24 ) with its two shaft ends ( 22 ) facing away free ends ( 26 ) at least partially between the preferably two blades ( 12 ) of the conveyor impeller ( 11 ) grab.

9. Pump according to claim 8, characterized in that the conveying impeller ( 11 ) is an axial impeller and the free ends ( 26 ) of the worm impeller ( 21 ) with areas of their narrow sides ( 27 , 28 ) on areas of inner surfaces ( 18 , 19 ) of the blades ( 12 ) of the impeller ( 11 ).

10. Pump according to claim 9, characterized in that the contours of at least the contact areas ( 27 , 28 ; 18 , 19 ) of the worm impeller ( 21 ) and conveyor impeller ( 11 ) are adapted to one another.