DE2618559C3 - Kreiselpumpe zum Zerkleinern und Fördern eines breiartigen Gemisches - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe zum Zerkleinern und Fördern eines breiartigen Gemisches mit in einem Gehäuse angeordnetem Laufrad, wobei das Gehäuse eine Einlaßseite mit im Abstand zur Pumpenwelle angeordneten Einlaßöffnungen mit einer kleine* ren radialen Erstreckung als das Laufrad hat und wobei das Laufrad radial von der Laufradnabe abgehende Schaufeln aufweist, die jeweils einen in Richtung der Welle sich erstreckenden Abschnitt und an dem der Einlaßöffnung zugewandten Ende einen -.vinklig davon abgehenden, in radialer Richtung über die Einlaßöffnung verlaufenden Abschnitt mit Schneidkante haben, der eine ebene, parallel zur Einlaßöffnung angeordnete, in die Schneidkante mündende Schaufelfläche größerer Breite als die Dicke der Schaufel aufweist und der zu

ίο dem in Richtung der Welle sich erstreckenden Abschnitt in Drehrichtung zur Schneidkante hin in einem Winkel von etwa 135° geneigt angeordnet ist

Eine Pumpe dieser Bauart ist aus der US-PS 31 55 046 bekannt

Wie die Erfahrung jedoch gezeigt hat, hat diese bekannte Kreiselpumpe eine nicht in allen Fällen zufriedenstellende Pumpleistung. Insbesondere besteht die Gefahr von Verstopfungen, wenn das zu pumpende breiartige Gemisch fasrige Bestandteile aufweist.

Es ist ferner eine Kreiselpumpe mit einer einzigen KnicksteHe in den Schaufeln und einer alle Schaufeln miteinander verbindenden Laufradwand (US-PS 32 46 605) bekannt. Diese Pumpe dient dazu, Flüssigkeiten, insbesondere Wasser, zu fördern, nicht aber ein breiartiges Gemisch mit festen Bestandteilen, da ein Zerschneiden solcher festen Bestandteile ausgeschlossen ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin, eine Kreiselpumpe der in Rede stehenden Art vonuschlagen, mit der breiartige Gemische unterschiedlicher Zusammensetzung mit hoher Leistung gefördert werden können, ohne daß die Pumpe verstopft oder die Pumpenleistung merklich nachläßt.
Die Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß an der von der Schneidkante abgewandten Seite der Schaufel eine alle Schaufeln miteinander verbindende Laufradwand angeordnet ist, daß die einzige Knickstelle zwischen dem sich in Richtung der Pumpenwelle erstreckenden Schaufelabschnitt und dem die Schneidkante aufweisenden Schaufelabschnitt etwa in der Mitte der Schaufel liegt und daß der Querschnitt des die Schneidkante aufweisenden Schaufelabschnittes von der KnicksteHe zu der Einlaßseite hin sich verbreiternd ausgebildet ist.

Vorteilhaft weist die der Einlaßseite zugewandte flache Fläche der Schaufel eine Stufe auf, so daß der axiale Abstand zwischen dieser Schaufelfläche und einer an der Einlaßseite des Gehäuses angeordneten Deckelplatte im radial äußeren, jenseits der Einlaßöffnung

so liegenden Bereich größer als der Abstand zwischen der Schneidkante der Schaufel und dem Rand der Einlaßöffnung im radial inneren Bereich ist.

Nach einer bevorzugten Ausbildungsform ist mit dem Laufrad ein außerhalb des Gehäuses im Abstand zur Deckelplatte angeordneter, um die Laufradachse drehbarer Propeller verbunden, der gekrümmte Propellerflügel zur Erzeugung eines zusätzlichen Stromes des breiartigen, zu fördernden Gemisches zu den Einlaßöffnungen aufweist, um die Führung des Materials zu und durch die Einlaßöffnung zu unterstützen, wobei die Führungskante jedes Propellerflügels scharfkantig ist, so daß die Bestandteile des Gemisches derart zerkleinert werden, daß sie durch die Einlaßöffnungen passen, und deren Propellerflügelenden nach hinten stärker abgebogen sind, so daß die nicht durch die Einlaßöffnungen passenden Bestandteile radial nach außen geschleudert werden.
Durch die Anordnung der Laufradwand an der der

Einlaßseite der Pumpe abgewandten Seite werden einzelne voneinander getrennte und unabhängig voneinander wirkende Laufradkanäle gebildet; die eine erheblich höhere Saugwirkung der Pumpe bewirken. Eine weitere Steigerung der Saugleistung wird durch die winklige Anordnung des die Schneidkante aufweisenden Schaufelabschnittes erreicht. Insbesondere ist jedoch eine Erhöhung der Saugleistung der Pumpe durch den sich zur Einlaßseite hin verbreiternden Querschnitt des die Schneidkante aufweisenden Schaufelabsdsiittes gegeben, der in einer breiten, flachen und die Einlaßöffnung abdeckenden Fläche endet

Die Erfindung ist in den Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel dargestellt Es zeigt

F i g. 1 eine Kreiselpumpe in Draufsicht auf die Einlaßseite,

Fig.2 die Kreiselpumpe im Schnitt nach 2-2 der Fig.l,

F i g. 3 die Kreiselpumpe in teilweisem Schnitt nach 3-3 der Fig.l,

Fig.4 den Teil der Kreiselpumpe nach Fig.3 in perspektivischer Darstellung,

F i g. 5 einen Propeller in Seitenansicht,

F i g. 6 den Propeller in Draufsicht,

F i g. 7 den Propeller im Schnitt nach 7-7 der F i g. 5.

Die Kreiselpumpe nach den F i g. 1 und 2 hat ein Laufrad 1, das in einem Gehäuse 2 auf einer Welle 3 sitzt. Die Welle ist in Wälzlagern 4 des Gehäuses 2 gelagert Das Laufrad 1 hat mehrere, auf dem Umfang im Abstand zueinander angeordnete Radialschaufeln 5. In den Zeichnungen sind beispielhaft drei Schaufeln gezeigt. Jede Schaufel 5 geht in eine allen Schaufeln gemeinsame Laufradwand 6 über.

Das Gehäuse 2 hat eine zur Aufnahme des Laufrads 1 offene Einlaßseite, die durch eine Deckelplatte 8 abgedeckt ist. Die Deckelplatte 8 ist durch im Abstand zueinander am Umfang angeordnete Kopfschrauben 9 mit dem Gehäuse verbunden. Die Deckelplatte 8 weist mindestens eine Einlaßöffnung 10 auf, durch die das zu pumpende breiartige Gemisch in das Gehäuse 2 eintreten kann. Wie in F i g. 1 gezeigt ist, sind die Einlaßöffnungen 10 gebogene Schlitze, die im Abstand und konzentrisch zur Welle 3 angeordnet sind. Das eine Ende 11 jeder gebogenen Einlaßöffnung 10, das in Drehrichtung liegt, hat eine zugespitzte innere Kante, die mit den Schaufeln 5 zusammenwirkt, um in die Einlaßöffnung gelangte fasrige Bestandteile zu zerhakken.

Das in das Gehäuse 2 durch die Einlaßöffnung 10 eintretende Gemisch strömt durch eine tangential am Gehäuse angeordnete Auslaßöffnung 12 aus.

Die Deckelplatte 8 hat in ihrer Mitte eine koaxial zur Welle 3 angeordnete öffnung 14, in die das Ende 15 der das Laufrad 1 tragenden Welle 3 ragt. Das Ende 15 der Welle 3 ist konzentrisch in der Öffnung 14 angeordnet. Zwischen dem Ende der Welle und dem Öffnungsrand ist ein Ringspalt vorhanden. Das Wellenende 15 weist ein Sackloch auf, in das ein Gewindezapfen 16 eingeschraubt ist. Der Gewindezapfen )6 ist mit einem außerhalb des Pumpengehäuses 2, 8 angeordneten Propeller 17 verbunden.

Der Propeller 17 h; <.i::_ Nabe 18, die in den Gewindezapfen 116 übergeht, der in Richtung der Welle 3 verläuft. Mehrere Propellerflügel mit gekrümmtem Querschnitt erstrecken sich in radialer Richtung von der Nabe 18 weg. In den Fig. 1,2,5,6 und 7 ist ein derartiger Propellerflügel gezeigt Die Propellerflügel haben eine konkave Seitenfläche 19 und eine konvexe Seitenfläche 20 und eine derartige Krümmung, daß eine in die Einlaßöffnung 10 gerichtete Strömung erzeugt wird. Daher wirkt der Propeller 17 zusätzlich zu der Pumpwirkung des Laufrads 1. Die Führungskante 21 jedes Propellerflügels ist scharfkantig, so daß diese Kante relativ weiche Bestandteile, wie z. B. Früchte oder Gemüse, in so kleine Stücke schneidet, daß sie durch die Einlaßöffnung 10 passen.

In einigen Fällen weist das zu fördernde Gemisch Brocken aus harten Bestandteilen auf, die so groß sind, daß sie nicht durch die Einlaßöffnung 10 passen und die so hart sind, daß die führenden Schneidkanten 21 der Propellerflügel sie nicht zerkleinern können. Um die Einlaßöffnung 10 von derartigen Brocken freizuhalten, sind die Endabschnitte 22 der Propellerflügel stark nach hinten gebogen. Wenn die Führungskante eines Endabschnittes eines Propellerflügels auf einen derartigen Brocken trifft wird der Brocken in radialer Richtung nach außen aus der Strömung des Gemisches, das zu und durch die Einlaßöffnung 10 des Pumpengehäuses fließt, gebracht Die radiale Bewegung der Brocken wird durch die Zentrifugalkraft bewirkt, die durch die Keilwirkung der nach hinten gebogenen Endabschnitte der Propellerflügel unterstützt wird. Der Hauptquerschnitt der Propellerflügel kann sich bis in die nach hinten gebogenen Endabschnitte der Flügel fortsetzen.

Während der Propeller 17 eine Strömung des breiartigen Gemisches zu den Einlaßöffnungen 10 bewirkt, erzeugt das Laufrad 1 an der Eir.Iaßseite dem Propeller gegenüberliegend einen Sog, der das breiartige Gemisch durch die Einlaßöffnung 10 und in das Laufrad zieht. Die Saugwirkung wird durch die Ausbildung der Schaufeln 5 entsprechend den F i g. 2, 3 und 4 vergrößert Der der Einlaßseite des Gehäuses zugewandte Abschnitt 23 jeder Schaufel 5 ist etwa von der Mitte der Schaufel aus schräg nach vorne gerichtet. Der Winkel zwischen dem schräg nach vorne gerichteten, die Schneidkante tragenden Schaufelabschnitt 23 und dem sich in Längsrichtung der Welle 3 erstreckenden Schaufelabschnitt 24 beträgt etwa 135°.

Der Winkel an der Rückseite jeder Schaufel 5 zwischen dem sich in Richtung der Welle 3 erstreckenden Schaufelabschnitt 24 und der Rückseite 25 des die Schneidkante tragenden Schaufelabschnitts beträgt etwa 220°, wobei die Knickstelle 26 winklig oder konvex gekrümmt sein kann. Bei dieser Ausbildung laufen die Vorder- und Rückseite jeder Schaufel etwa von der Mitte der Schaufel zu der Schneidkante an der Einlaßöffnung des Gehäuses hin auseinander, wie dies am besten in F i g. 2 zu erkennen ist. Dadurch haben die Schaufeln eine breite Schneidfläche.

Zur Verringerung des Reibungswiderstandes des Laufrads aufgrund des an den Umfang des Gehäuses durch die Zentrifugalkraft geschleuderten Gemisches weist vorteilhaft der äußere Endabschnitt jeder Schaufel eine Stufe 27 auf, die einen Absatz 28 bildet, wie dies am besten in den F i g. 3 und 4 gezeigt ist, um den axialen Abstand zwischen dem äußeren Abschnitt des Laufrads 5 und der Deckelplatte 8 nahe dem Umfang des Gehäuses 2 zu vergrößern. Vorteilhaft ist der Abstand zwischen dem radialen äußeren und inneren Rand der Einlaßöffnungen 10 und den zugeordneten Kanten der Schaufeln 5 nur klein. Der Abstand zwischen den

fa5 abgestuften Abschnitten 27 der Schaufeln 5 und der Deckelplatte 8 ist wesentlich größer als der Abstand zwischen den Randabschnitten der Einlaßöffnungen 10 und den zugeordneten Kanten der Schaufeln 5.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Kreiselpumpe zum Zerkleinern und Fördern eines breiartiges Gemisches mit in einem Gehäuse angeordneten Laufrad, wobei das Gehäuse eine Einlaßseite mit im Abstand zur Pumpenwelle angeordneten Einlaßöffnungen mit einer kleineren radialen Erstreckung als das Laufrad hat und wobei das Laufrad radial von der Laufradnabe abgehende Schaufeln aufweist, die jeweils einen in Richtung der Welle sich erstreckenden Abschnitt und an dem der Einlaßöffnung zugewandten Ende einen winklig davon abgehenden, in radialer Richtung über die Einlaßöffnung verlaufenden Abschnitt mit Schneidkante haben, der eine ebene, parallel zur Einlaßöffnung angeordnete, in die Schneidkante mündende Schaufelfläche größerer Breite als die Dicke der Schaufel aufweist und der zu dem in Richtung der Welle sich erstreckenden Abschnitt in Drehrichtung zur Schneidkante hin in einem Winkel von etwa 135° geneigt angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß an der von der Schneidkante abgewandten Seite der Schaufel (5) eine alle Schaufeln miteinander verbindende Laufradwand (6) angeordnet ist, daß die einzige Knickstelle zwischen dem sich in Richtung der Welle (3) erstreckenden Abschnitt (24) und dem die Schneidkante aufweisenden Abschnitt (23) einer Schaufel etwa in der Mitte der Schaufel liegt und daß der Querschnitt des die Schneidkante aufweisenden Schaufelabschnittes von der Knickstelle zu der Einlaßseite hin sich verbreiternd ausgebildet ist.

2. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Einlaßseite zugewandte flache Fläche der Schaufel (5) eine Stufe (28) aufweist, so daß der axiale Abstand zwischen dieser Schaufelfläche und einer an dem Gehäuse (2) angeordneten Deckelplatte (8) im radial äußeren, jenseits der Einlaßöffnung (10) liegenden Bereich (27) größer als der Abstand zwischen der Schneidkante der Schaufel und dem Rand der Einlaßöffnung im radial inneren Bereich ist.

3. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Laufrad (1) ein außerhalb des Gehäuses (2) im Abstand zur Deckelplatte (8) angeordneter, um die Laufradachse drehbarer Propeller (17) verbunden ist, der gekrümmte Propellerflügel zur Erzeugung eines zusätzlichen Stromes des breiartigen, zu fördernden Gemisches zu den Einlaßöffnungen (10) aufweist, um die Führung des Materials zu und durch die Einlaßöffnung zu unterstützen, wobei die Führungskante (21) jedes Propellerflügels scharfkantig ist, so daß die Bestandteile des Gemisches derart zerkleinert werden, daß sie durch die Einlaßöffnungen passen, und deren Propellerflügelenden (22) nach hinten stärker abgebogen sind, so daß die nicht durch die Einlaßöffnungen passenden Bestandteile radial nach außen geschleudert werden.