DE2344576A1

DE2344576A1 - Kreiselpumpe zum verarbeiten von schleifende bestandteile enthaltenden fluessigkeiten, insbesondere eine sandpumpe oder schmutzwasserpumpe

Info

Publication number: DE2344576A1
Application number: DE19732344576
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Neratoom BV
Current assignee: Neratoom BV
Priority date: 1973-09-04
Filing date: 1973-09-04
Publication date: 1975-03-13

Description

Neratoom B.V., Haag, Niederlände

Kreiselpumpe zum Verarbeiten von schleifende Bestandteile enthaltenden Flüssigkeiten, insbesondere eine Sandpumpe oder eine Schmutzwasserpumpe.

Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe zum Verarbeiten von schleifende Bestandteile enthaltenden Flüssigkeiten, insbesondere eine Sandpumpe oder eine Schmutzwasserpumpe, mit einem mit einer Saug- und einer Drucköffnung ' versehenen Gehäuse und einem rotierbar in diesem Gehäuse angeordneten Laufrad und mit an beiden Seiten des Laufrads durch miteinander zusammenwirkende Abdichtflächen des Laufrads und des Gehäuses gebildete Abdichtspalten. Bei einer derartigen Pumpe wird beim Verarbeiten von Flüssigkeiten, die schleifende Bestandteile enthalten, ein grosser Verschleiss der Abdichtflächen auftreten, so dass öfters Erneuerung erforderlich ist. Es ist die Aufgabe der Erfindung eine derartige Kreiselpumpe zu schaffen, bei der dieser Verschleiss bis auf ein Minimum zurückgebracht wird.

Erfindungsgemäss liegt an beiden Seiten des Laufrads die einen Teil des Laufrads bildende Abdichtfläche wenigstens teilweise an der Aussenseite des Abdichtspaltes, ist im Spalt in der Nähe der Eintrittseite eine ringförmige Kammer gebildet, sind Mittel vorgesehen, um die Flüssigkeit in der Kammer in Rotation zu versetzen und schliessen in der Nähe des Aussenumfangs and die ringförmige Kammer radial nach aussen gerichtete Kanäle an, die auf einen Durchmesser münden, der kleiner ist als

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der Durchmesser des Laufrads. Bei einer derartigen' Ausführung der Kreiselpumpe wird die Flüssigkeit, bevor diese in den Abdichtspalt eintritt, von den schleifenden Bestandteilen dadurch befreit, dass diese in der ringförmigen Kammer aus der Flüssigkeit ausgeschieden und über die radialen Kanäle abgeführt werden. Dadurch, dass die radialen Kanäle auf einen Durchmesser münden, der kleiner ist als der Durchmesser des Laufrades, wird durch den vom Laufrad erzeugten Druckunterschied die Flüssigkeit durch den Abdichtspalt strömen, trotz der durch die radialen Kanäle erzeugten Saugung.

In einer zweckmässigen Ausführungsform ist die Abdichtfläche des Laufrads durch einen dickwandigen rohrförmigen Teil des Laufrads gebildet, in dem an der Innenseite in der Nähe des Endes eine ringförmige Nut vorhanden ist und dessen Wandung radial gerichtete an die Nut anschliessende Kanäle aufweist, die teilweise neben der Nut liegen und dessen ausserhalb der Nut liegende Wandungen sich bis in die Abdichtfläche erstrecken. Bei einer derartigen Ausführung sind, die Mittel, die die Flüssigkeit in der ringförmigen Kammer in Rotation versetzen durch Rippen gebildet, die dadurch entstehen, dass die Kanäle teilweise neben der ringförmigen Nut liegen.

Erfindungsgemäss kann die von dem Laufrad abgewandte Stirnfläche des bücksenförmigen Teils mit radial gerichteten Rippen versehen sein. Die zu der ringförmigen Kammer strömende Flüssigkeit wird dann schon zuvor in . Rotation versetzt, während zudem eine gewisse Vorreini-

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gung auftritt.

Erfindungsgemäss kann diese Vorreinigung noch dadurch verstärkt werden, dass die.Rippen schräge Anlaufflächen aufweisen. Die nacheilenden Verunreinigungen in der rotierenden Flüssigkeit werden dann in achsialer Richtung weggeschleudert.

Erfindungsgemäss kann in der Nahe des von der ringförmigen Kammer abgewandten Endes des Abdichtspaltes ein zweiter Satz radial gerichteter Kanäle an den Spalt anschliessen, welcher zweite Satz Kanäle auf einen grösseren Durchmesser als der erste Satz Kanäle mündet. Hiermit erreicht man, dass eine grössere Durchströmung der Flüssigkeit.durch den Abdichtspalt auftritt. Hierdurch wird es möglich die Abdichtflächen zum Lagern des Pumpenlaufrads zu benutzen. Man braucht die Pumpenwelle dann nicht mehr durch ausserhalb des Pumpengehäuses liegende Wellenlager abzustützen. Hierdurch wird ein grosser Raumgewinn erzielt. Auch kann bei Ausführungen mit einer hohen Drehzahl durch die kurze Welle das Auftreten von kritischen Schwingungen vermieden warden.

Erfindungsgemäss kann das Ende des zweiten Satzes Kanäle auf demselben Durchmesser liegen wie die Enden der Schaufelkanäle des Hauptlaufrads. Es wird hier doch eine einwandfreie Durchströmung durch den Spalt erzielt, weil der Unterdurck, der durch die radialen Kanäle erzeugt v/erden kann, grosser ist als derjenige, der das Hauptlaufrad herbeiführt.

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Erfindungsgemäss kann die ortsfeste Fläche des Abdichtspaltes durch den Aussenumfang eines büchsenförmigen Teils gebildet sein, der an der Innenseite einen Spalt begrenzt, der an der anderen Seite durch einen mit dem Laufrad umlaufenden Teil begrenzt ist und weist dieses bücksenförmigen Teil in der Nähe der ringförmigen Nut einen oder mehrere die beiden Spalte verbindende Kanäle auf. Bei einer derartigen Ausführung kann die Stirnfläche des bücksenförmigen Teils als Lagerung zum Aufnehmen der achsialen Kräfte benutzt werden. Längs dieser Stirnfläche strömt reines Wasser aus dem ringförmigen Spalt, das über die Kanäle durch den bücksenförmigen Teil und den an der Innenseite des bücksenförmigen Teils liegenden Spalt angesaugt werden.

Erfindungsgemäss können die radial gerichteten Kanäle in der Nähe der Laufradschube ausmünden. Bei einer derartigen Ausführung wird verhindert, dass in den Räumen zwischen dem Pumpenlaufrad und dem Gehäuse eine Anhäufig von Verunreinigungen entstehen könnte. Die Flüssigkeit in diesen Räumen hat in der Nähe der Scheiben des Laufrads eine starke, rotierende Bewegung, so dass in der Nähe der Scheiben des Laufrads eine Förderung in auswärtser Richtung auftritt. Der längs den Scheiben des Laufrads vorhandene Schmutz wird mit der Flüssigkeit leicht in den Druckraum der Pumpe . abgeführt werden.

Die Erfindung wird in nachstehender Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung näher erläutert. Es stellen dar:

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Fig. 1 eine erfindungsgemasse Pumpe im Achsialschnitt,

Fig. 2 einen Teil des Schnittes nach Fig. 1 in grösserem Masstab,

Fig. 3 einen Teil einer erfxndungsgemassen Pumpe im Achsialschnitt in einer weiteren Ausfuhrungsform,

•Fig. 4 einen Schnitt nach der .Linie IV-IV in Fig. 3, in einer weiteren Ausführungsform, '

Fig. 5 einen Teil in Fig. 4 in Ansicht nach der Linie V-V,

Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI in Fig. 5.

Die in Figur 1 dargestellte Pumpe besteht aus einem Gehäuse 1 mit einer Ansaugöffnung 8 und einem Druckraum 3, der an eine nichtdargestellte Drucköffnung anschliesst. Eine Welle 4 ist in Lagern 5 und 6 gelagert und ragt über eine Packungsbückse 7 in das Gehäuse 1. Die Welle trägt ein Laufrad 2. Das Laufrad 2 ist an beiden Seiten mit bücksenförmigen Teilen 9 und 10 ausgerüstet. Der bücksenförmige Teil 9 umgreift einen ebenfalls bücksenförmigen Teil 11, der einen Teil des Gehäuses 1 bildet. Der bücksenförmige Teil 10 umgreift einen bücksenförmigen Teil 12 des Gehäuses. Zwischen den Teilen 9 und 11 und ebenfalls zwischen den Teilen 10 und 12 sind Abdichtspalte gebildet, üeber diese Spalte kann eine begrenzte Leckage von dem Druckraum zu der Saugseite der Pumpe

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aufreten. Zwischen dem Teil 9 und dem Teil 11 ist ein " Spalt 13 gebildet. Im bücksenförmigen Teil 9 ist in der Nähe der Eintrittseite des Spaltes 13 eine ringförmige Kammer 14 gebildet. An diese ringförmige Kammer schliessen radiale Kanäle 15 an, die in achsialer Richtung etwas versetzt zu der Kammer 14 liegen. Der Teil der Wandung -"des Kanals 15, der neben der ringförmigen Kammer 14 mündet, erstreckt sich bis an den Spalt 13. Diese verlängerten Wandungen des Kanals, bilden in der ringförmigen Kammer 14 Schaufeln. Bei Rotation des Laufrads wird die FLüssigkeit in der Kammer 14 ausser unter Einfluss der Reibung, auch unter Einfluss der Wirkung dieser Schaufeln in Rotation versetzt werden. Im Betriebszustand der Pumpe wird, wie durch den Pfeil 16 angedeutet, Flüssigkeit zu dem Raum 17 zwischen dem Gehäuse 1 und dem Laufrad 2 strömen. Im Raum 17 herrscht Ueberdruck, so dass Flüssigkeit aus dem Raum 17 über den Spalt 13 zu der Saugseite der Pumpe strömt. Dies ist durch die Pfeile 18 und 19 angedeutet. Die Flüssigkeit, die in den Spalt 13 eintritt, strömt erst in die Kammer 14 und wird dort schneller Rotation ausgesetzt. Hierdurch werden Verunreinigungen nach aussen geschleudert und über dte Kanäle 15 abgeführt werden. Die Flüssigkeit, die durch den Spalt 13 veLterströmt ist somit frei von Verunreinigungen und von schleifenden Bestandteilen. Durch die Pfeile 44 ist angedeutet, dass eine kleine Menge Flüssigkeit mit Verunreinigungen über die Kanäle 15 nach aussen tritt. Die Kanäle 15 dürfen nicht auf einen zu grossen Durchmesser münden, weil sonst eine starke Saugwirkung auf die Flüssigkeit in der Kammer 14 ausgeübt v/erden wird, wodurch nicht genügend Flüssigkeit durch den

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Spalt 13 strömen konnte. Zwischen den Teilen 10 und ist der Spalt 20 gebildet. Auch hier ist eine ringförmige Kammer 21 vorhanden, an die radiale Kanäle anschliessen. Wie durch die verschiedenen Pfeile angedeutet, tritt hier eine entsprechende Wirkung auf.

Figur 3 zeigt eine weitere Ausführung einer Pumpe. Auch hier ist wieder ein Gehäuse 1 und ein Laufrad 2 vorhanden. Das Laufrad 2 weist einen bücksenförmigen Teil 23 auf und das Gehäuse 1 weist einen bücksenförmigen Teil 24 auf. Zwischen dem bücksenförmigen Teil 23 und dem Teil 24 ist ein Spalt 25 gebildet, während der Teil 26 des Laufrads 2 einen an der Innenseite des bücksenförmigen Teils 24 liegenden Spalt 27 begrenzt. An der Stirnseite des bücksenförmigen Teils 24 ist ein Spalt 28 gebildet. In der Nähe der Eintrittseite des Spaltes 25 sind wieder die ringförmige Kammer 29 und die an dieselbe anschliessenden radialen Kanäle 30 vorhanden. Zudem ist in dieser Ausführung am von der ringförmigen Kammer 29 abgewandten Ende des Spaltes ein Satz radialer Kanäle 31 vorgesehen, die an den Spalt 25 anschliessen und die an der Aussenseite auf denselben Durchmesser münden wie das Hauptlaufrad 2. In der Nähe der ringförmigen Kammer 29 sind ein oder mehrere Kanäle 32 angeordnet, die SPaIten 25 und 27 verbinden.

In Betrieb wird durch die Kanäle 31 eine zusätzliche Saugwirkung auf die Flüssigkeit im Spalt 25, 28 und ausgeübt. Die Flüssigkeit strömt in die durch die

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Pfeile 33 angedeutete Richtung. Ebenso wie in der ' Ausführung nach Fig. 1 wird die Flüssigkeit, die in die Kammer 29 strömt, von Verunreinigungen befreit. Die Flüssigkeit, die die Kammer 29 passiert ist, kann unmittelbar in den Spalt 25 und über die Kanäle 32 auch in den Spalt 27 eintreten und so über den Spalt 28 zu den Kanälen 31 abgeführt werden.

In dieser Ausführung besteht die Gewissheit, dass genügend Flüssigkeit durch die Spalte 25 und 28 strömt. Hierdurch wird es möglich, die bucksenformigen Teile 23 und 24 als Lagerung für das Laufrad 2 anzuwenden. Eine entsprechende Ausführung ist an der anderen Seite des Laufrads vorgesehen, wobei der bücksenförmigei.Teil 34 des Gehäuses als Lagerfläche für das Laufrad 2 dienen kann. Hier sind der Spalt 35 in achsialer Richtung und der Spalt 36 in radialer Richtung an der Stirnfläche des bucksenformigen Teils 34 gebildet. Auch hier ist eine ringförmige Kammer 37 vorhanden, an die die Kanäle 38 anschliessen. Am anderen Ende des Spaltes 35 sind die Kanäle 39 vorgesehen, die auf denselben Durchmesser wie die Kanäle 31 münden. Der Spalt 40 an der Innenseite des bucksenformigen Teils 34 ist über einen oder mehrere Kanäle 41 mit dem Spalt 35 verbunden. Im Vergleich zu der Ausführung nach Fig. 1 fällt sofort auf, dass eine viel kürzere Welle 4 für das Pumpenlaufrad angewandt werden kann. Es ist nur einiger Raum für die Packungsbückse 7 erforderlich. Der Raum für die Lager 5 und 6 kann in Wegfall gelangen. Die Figuren 4, 5 und 6 zeigen, dass an der Stirnfläche des bucksenformigen Teils 23 Rippen 42 gebildet sind, die sich in radialer Richtung erstrecken und die schräge Anlaufflächen 43 aufweisen.

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Die Flüssigkeit, die zu dem Spalt 25 und der ringförmigen Kammer 29 strömt, wird durch die radial gerichteten Rippen 42 schon einer rotierenden Bewegung ausgesetzt, so dass eine Vorabscheidung von schweren Verunreinigungen erfolgen kann. Dank der schrägen Anlaufflächen werden die Verunreinigungen in achsialer Richtung von dem Laufrad ab bewegt.

Wie Fig. 3 zeigt, können die Kanäle 38 in unmittelbarer Nähe der Scheibe des Laufrads 2 ausmünden. Dies hat den Vorteil, dass die aus diesen Kanälen austretenden .Verunreinigungen leichter nach aussen abgeführt werden dadurch dass sie in die Zone der Flüssigkeit neben dem Laufrad gelangen, die den grössten Einfluss von der Rotation des Laufrads erfährt.

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Claims

Ansprüche

C I.)Kreiselpumpe zum Verarbeiten von schleifende Bestandteile enthaltenden Flüssigkeiten, insbesondere eine Sandpumpe oder eine Schmutzwasserpumpe/ mit einem mit einer Saug- und einer Drucköffnung versehenen Gehäuse und einem rotierbar in diesem Gehäuse angeordneten Laufrad und mit an beiden Seiten des Laufrads durch miteinander zusammenwirkende Abdichtflächen des Laufrads und des Gehäuses gebildete Abdichtspalten, dadurch gekennzeichnet, dass an beiden Seiten des Laufrads (2) die einen Teil des Laufrads (2) bildende Abdichtfläche wenigstens teilweise an der Aussenseite des Abdichtspaltes (13,20) liegt, dass im Spalt (13,20) in der Nähe der Eintrittseite eine ringförmige Kammer (14,21) gebildet ist, dass Mittel vorgesehen sind, um die Flüssigkeit in der Kammer (14,21) in Rotation zu versetzen un dass in der Nähe des Aussenumfangs an die ringförmige Kammer (14,21) radial nach aussen gerichtete Kanäle (15,22) anschliessen, die auf einen Durchmesser münden der kleiner ist als der Durchmesser des Laufrads (2).
2. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichtfläche des Laufrads (2) durch einen dickwandigen rohrförmigen Teil (10) des Laufrads (2) gebildet ist, in dem an der Innenseite in der Nähe des Endes eine ringförmige Nut (21) vorhanden ist und dessen Wandung radial gerichtete an die Nut (21) anschliessenden Kanäle (22) aufweist, die teilweise neben der Nut (21) liegen,und

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dessen ausserhalb der Nut (21) liegende Wandungen sich his in die Abdichtfläche erstrecken.
3. Kreiselpumpe nach Anspruch 2,' dadurch gekennzeichnet, dass die von dem Laufrad (2) abgewandte Stirnfläche des bücksenförmigen Teils mit radial gerichteten Rippen (42) versehen ist.
4. Kreiselpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen schräge Anlaufflächen (43) aufweisen.
5. Kreiselpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Nähe des von der/tingförmigen Kammer (29,37) abgewandten Endes des Abdichtspaltes (25) ein zweiter Satz radial gerichteter Kanäle (31,39) an den Spalt (25) anschliesst, welcher zweite Satz Kanäle (31,39) auf einen grösseren Durchmesser als der erste Satz Kanäle (30,38) mündet.
6. Kreiselpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende des zweiten Satzes Kanäle (31,39) auf demselben Durchmesser liegt wie die Enden der Schaufelkänäle des Hauptlaufrads (2).
7. Kreiselpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ortsfeste Fläche des Abdichtspaltes durch den Aussenumfang eines bücksenförmigen Teils (24,34) gebildet ist, der an der Innenseite einen Spalt begrenzt, der an der anderen Seite durch einen mit dem Laufrad umlaufenden Teil (26) begrenzt ist und dass dieses bücksenförmigen Teil (24,34)

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in der Nähe der ringförmigen Nut (29,37) einen oder mehrere die beiden Spalte verbindende Kanäle (32,41) aufweist.
8. Kreiselpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass die radial gerichteten Kanäle (31,38) in der Nähe der Laufradscheibe ausmünden.

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