DE2918958A1

DE2918958A1 - RUBBERIZED CENTRIFUGAL PUMP WHEEL

Info

Publication number: DE2918958A1
Application number: DE19792918958
Authority: DE
Inventors: Horst-Guenter Noack
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1979-05-11
Filing date: 1979-05-11
Publication date: 1980-11-20
Also published as: ES491208A0; AU5793780A; ES8100707A1; SE8003517L; GB2049834B; JPS55151197A; ZA802787B; GB2049834A

Description

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Description;

Die Erfindung betrifft ein Laufrad für eine Kreiselpumpe zur Förderung von insbesondere abrasiven und korrosiven Medien, das aus zwei, zumindest teilweise gummierten, Seitenscheiben aus Stahl und zwischen den Seitenscheiben angeordneten gummierten Schaufeln, vorzugsweise aus Stahlblech, besteht.The invention relates to an impeller for a centrifugal pump for conveying particularly abrasive and corrosive media, which consists of two, at least partially rubberized, Side windows made of steel and rubber-coated blades, preferably made of sheet steel, arranged between the side windows, consists.

Kreiselpumpen zur Förderung abrasiver Medien weisen in der Regel Lauf räder und Gehäuseteile aus Hartguß auf, um einen geringen Verschleiß zu erreichen und die Standzeit der Laufräder und Gehäuseteile zu erhöhen. Für einige Trüben, z. B. für spezielle Erztrüben, wie sie in der Goldminenindustrie auftreten, sind jedoch Laufräder und Gehäuseteile vorteilhaft, die mit relativ weichem Material, wie Gummi, Kunststoff o.a. beschichtet sind. Während bei dem Gehäuse mit einlegbaren Verschleißschutzeinlagen aus Gummi, Kunststoff o. ä. gearbeitet werden kann, muß bei dem Laufrad wegen der auftretenden Fliehkräfte eine feste Verbindung des Beschichtungsmaterials mit dem Grundmaterial vorhanden sein. Bei der Verwendung von Gummi ist es daher notwendig, das Gummi auf den Laufradgrundkörper aufzuvulkanisieren. Centrifugal pumps for conveying abrasive media usually have impellers and housing parts made of chilled cast iron to a To achieve low wear and to increase the service life of the impellers and housing parts. For some troubles z. B. for special ore pulps, as they occur in the gold mining industry, but are impellers and housing parts advantageous, which are coated with a relatively soft material such as rubber, plastic or similar. While with the Housing with insertable wear protection inserts made of rubber, plastic or the like can be worked on, must with the impeller Because of the centrifugal forces that occur, there is a firm connection between the coating material and the base material be. When using rubber, it is therefore necessary to vulcanize the rubber onto the impeller base body.

Das Aufvulkanisieren von Gummi auf die Laufräder von Kreiselpumpen ist bekannt. Die bekannten gummierten Laufräder wurden dabei so gestaltet, daß die Schaufeln gerade ausgebildet oder zylindrisch gekrümmt wurden. Nachteilig ist jedoch bei den bekannten gummierten Lauf rädern, daß der Wirkungsgrad gegenüber den nicht gummierten Laufrädern erheblich absinkt. Außerdem verschleißen die Schaufeleintrittskanten relativ stark.The vulcanization of rubber onto the impellers of centrifugal pumps is known. The well-known rubberized wheels were designed so that the blades were straight or curved cylindrically. Disadvantageous However, in the known rubberized wheels that the efficiency compared to the non-rubberized wheels drops significantly. In addition, the blade leading edges wear relatively heavily.

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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Laufrad für die Förderung abrasiver Medien anzugeben, das gegenüber den bekannten gummierten Laufrädern ein besseres Verschleißverhalten aufweist und dabei eine Förderung der Feststoff-Flüssigkeitsgemische mit höherem Wirkungsgrad erlaubt.It is the object of the invention to provide an impeller for conveying abrasive media which, compared to the known rubberized impellers have better wear behavior and a promotion of the solid-liquid mixture allowed with higher efficiency.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die gummierten Schaufeln des Laufrades räumlich gekrümmt ausgebildet sind. Hierdurch ist es vorteilhaft möglich, die Schaufeln den Erfordernissen der Hydrodynamik anzupassen, so daß der Wirkungsgrad gegenüber gebräuchlichen Kreiselpumpen mit gegossenem Laufrad nicht oder nur unwesentlich verändert und das Verschleißverhalten verbessert wird. Die Verwendung gummierter, räumlich gekrümmter Schaufeln wurde durch die- überraschende Erkenntnis möglich, daß bei der Formpressung nicht nur bei geraden oder zylindrischen Schaufeln, sondern auch bei räumlich gekrümmten Schaufeln die Vulkanisationswerkzeuge aus den Laufradkanälen ausfahrbar sind.The object is achieved in that the rubberized blades of the impeller are spatially curved. This advantageously makes it possible to adapt the blades to the requirements of hydrodynamics, so that the Efficiency compared to conventional centrifugal pumps with cast impellers not or only slightly changed and the wear behavior is improved. The use of rubberized, spatially curved blades was made by the surprising finding possible that in compression molding, not only with straight or cylindrical blades, but also with spatially curved blades the vulcanization tools can be extended out of the impeller channels are.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Schaufeln einen über die Schaufelbreite konstanten Schaufeleintrittswinkel aufweisen. Durch den über die Schaufelbreite konstanten Schaufeleintrittswinkel für die geförderte Flüssigkeit ergibt sich vorteilhaft eine Schaufelform, deren Wirkungsgrad sehr hoch ist und die gleichzeitig das Ausfahren der Formteile nach dem Vulkanisationsprozeß nicht behindert. Durch den konstanten Schaufeleintrittswinkel über die Breite ist nur ein Anströmungspunkt der Schaufel optimal der Anströmung angepaßt. Es hat sich gezeigt, daß diese Anpassung ausreicht, um gegenüber den bisher verwendeten zylindrischen Schaufeln einen erheblichen Wirkungsgradzuwachs bei gleichzeitiger Verschleißminderung zu erreichen. Dies insbesondere, wenn vorteilhaft ein Schaufeleintrittswinkel für die gesamte Breite gewählt wird, der etwa dem mittleren optimalen Schaufeleintrittswinkel entspricht.In an embodiment of the invention it is provided that the blades have a blade inlet angle that is constant over the blade width exhibit. Due to the constant blade inlet angle across the blade width for the conveyed Liquid results advantageously in a blade shape, the efficiency of which is very high and at the same time does not hinder the extension of the molded parts after the vulcanization process. Due to the constant blade inlet angle Over the width, only one inflow point of the blade is optimally adapted to the inflow. It has shown that this adaptation is sufficient to compared to the previously used cylindrical blades a significant To achieve an increase in efficiency with a simultaneous reduction in wear. Especially when beneficial a blade entry angle is selected for the entire width, which is approximately the mean optimum blade entry angle is equivalent to.

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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Schaufelblech an den Seiten Stege aufweist. Auf diese Art und Weise kann für eine besonders gute Verankerung des aufvulkanisierten Gummis in den Schaufelecken gesorgt werden, die Ablösungen des Gummis in den besonders kritischen Ecken mit Sicherheit verhindert.In a further embodiment of the invention it is provided that the blade plate has webs on the sides. on this way can be used for particularly good anchoring of the vulcanized rubber in the blade corners must be taken care of, the detachment of the rubber in the particularly critical corners with certainty prevented.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Schaufeln an den Stegen mit den Seitenscheiben verschweißt sind. Auf diese Art und Weise wird erreicht, daß sich eine besonders spannungsarme Verschweißung der Schaufeln mit den Seitenscheiben ergibt und daß weiterhin die Schweißnahtabschnitte stets gleiche Länge bei allen Schaufeln aufweisen. So kann die Auswuchtarbeit an den fertig geschweißten Laufrädern reduziert werden, da nur noch die Gewichtstoleranzen zwischen den einzelnen Schaufeln und die Toleranzen in den Schweißnahtdicken größere Unwuchten verursachen können. Des weiteren bleibt der Verzug nach dem Spannungsfreiglühen der fertig geschweißten Laufräder gering.In a further embodiment of the invention it is provided that the blades on the webs with the side windows are welded. In this way it is achieved that a particularly low-stress weld of the Shovels with the side windows and that the weld seam sections continue to be always the same length for all Have blades. In this way, the balancing work on the finished welded impellers can be reduced, as only nor the weight tolerances between the individual blades and the tolerances in the weld seam thickness can cause larger imbalances. Furthermore, the delay remains after the stress-relieving annealing of the finished welded impellers.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Gummischichtdicke auf der Schaufelvorderseite größer als die Schichtdicke auf der Schaufelrückseite, insbesondere doppelt so groß ist. Auf diese Art und Weise wird vorteilhaft der Tatsache Rechnung getragen, daß auf der Druckseite der Schaufeln der Verschleiß größer als auf der Saugseite ist. Durch diese Maßnahme wird die Standzeit des Laufrades vorteilhaft erheblich erhöht, ohne daß die Gesamtgummimenge, deren Größe den wirksamen Querschnitt der Kanäle zwischen den Schaufeln einschränkt, erhöht wird.In a further embodiment of the invention it is provided that the rubber layer thickness on the blade front greater than the layer thickness on the rear side of the blade, in particular twice as great. That way is advantageously taken into account that the wear on the pressure side of the blades is greater than is on the suction side. By this measure, the service life of the impeller is advantageously considerably increased without the total amount of rubber, the size of which is the effective cross-section the channels between the blades is restricted, is increased.

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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Schaufeln aus Blechausschnitten bestehen., die vorzugsweise warmverformt sind. Auf diese Art und Weise kann besonders vorteilhaft die erfindungsgemäße, räumliehe Krümmung der Schaufeln erreicht werden. Im Gegensatz zur Kaltverformung wird ein Zurückspringen der Schaufeln vermieden und die räumliche Krümmung sowie der konstante Scbaufeleintrittswinkel können exakt eingehalten werden.In a further embodiment of the invention it is provided that the blades consist of sheet metal cutouts, which are preferably hot-formed. In this way , the spatial curvature of the blades according to the invention can be achieved in a particularly advantageous manner. In contrast to cold deformation, the blades do not spring back and the spatial curvature and the constant blade entry angle can be precisely maintained.

Insgesamt ergibt sich durch die vorgenannte Vereinigung von konstruktiven und fertigungstechnischen Merkmalen ein gummiertes Laufrad von bisher nicht erreichter Verschleißfestigkeit, hohem Wirkungsgrad und geringen Fertigungskosten. So kann der Anwendungsbereich von gummierten Laufrädern erheblich erweitert werden.Overall, the aforementioned combination of structural and manufacturing features results in a rubber-coated impeller of previously unattainable wear resistance, high efficiency and low manufacturing costs. Thus, the scope of rubberised wheels can be greatly expanded.

Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen näher erläutert, die eine besonders bevorzugte Ausführungsform zeigen und aus denen weitere Einzelheiten zu entnehmen sind. 20The invention is explained in more detail with reference to drawings which show a particularly preferred embodiment and from which further details can be found. 20th

Es zeigen im einzelnen:They show in detail:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch das gummierte Laufrad undFig. 1 shows an axial section through the rubberized impeller and

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. sowieFIG. 2 shows a section along the line II-II in FIG. as

Fig. 3 einen Axialschnitt durch den ungummierten Laufradgrundkörper. 3 shows an axial section through the non-rubberized impeller base body.

In Figur 1 bezeichnet 1 eine Schaufel, die zwischen der einlaufseitigen Seitenscheibe 2 und der Rückwandseitenscheibe 3 angeordnet ist. Die Seitenwände 2 und 3 sindIn Figure 1, 1 denotes a blade between the inlet-side side panel 2 and the rear panel side panel 3 is arranged. The side walls 2 and 3 are

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ebenso wie die Schaufel 1 von einer Verschleißschutzschicht 4 aus Gummi umgeben. Der metallische Kern der Schaufel 1 reicht bis zu der strichliert gezeichneten Linie 11. Außen weist das Laufrad Bückenschaufeln 12 und 13 auf. In der Nabe 5 ist das Laufrad mit der nicht näher gezeichneten Laufradwelle verbunden.just like the blade 1, it is surrounded by a wear protection layer 4 made of rubber. The metallic core of the blade 1 extends as far as the dashed line 11. On the outside, the impeller has bridge blades 12 and 13. In the Hub 5 is the impeller with the one not shown in detail Impeller shaft connected.

Aus Figur 2 ist die vorteilhafte spezielle räumliche Krümmung der Schaufeln ersichtlich. 6 bezeichnet eine erfindungsgemäße Schaufel mit Gummierung, deren Dicke auf der Druckseite 2/3 und auf der Saugseite 1/3 der Gesamtdicke beträgt. 7 bezeichnet eine Schaufel ohne Gummierung, bei der besonders deutlich die erfindungsgemäße räumliche Krümmung und der konstante Schaufeleintrittswinkel über die Breite der Schaufel erkennbar ist. Die Schaufelgrundkörper sind an der Vorderkante senkrecht abgeschnitten, während die Hinterkante dem Radius angepaßt ist. Die Hückwandseitenscheibe 3 weist noch die Durchtrittsöffnungen für den Gummi bei der Vulkanisation aufοFrom Figure 2 is the advantageous special spatial curvature the blades can be seen. 6 denotes a blade according to the invention with rubber coating, the thickness of which on the Pressure side is 2/3 and on the suction side 1/3 of the total thickness. 7 denotes a shovel without rubber coating, at which particularly clearly shows the spatial curvature according to the invention and the constant blade inlet angle the width of the shovel can be seen. The blade bodies are cut off vertically at the leading edge, while the trailing edge is adapted to the radius. The rear panel side window 3 still has the passage openings for the rubber during vulcanization o

Der Laufradgrundkörper ohne Gummierung ist aus Figur 3 ersichtlich. Die Schaufel 1 ist nur an den Stegen 9 mit den Seitenscheiben 3 und 4- verschweißt, so daß sich eine vorteilhaft spannungsarme und bezüglich der Länge der einzelnen Schweißnähte 10 absolut symmetrische Laufradausbildung ergibt. So kann die Ausrichtarbeit auf ein Minimum reduziert werden. Insgesamt ist der Laufradgrundkörper eine besonders einfache und günstig herzustellende Schweißkonstruktion.The impeller base body without rubber coating can be seen in FIG. The blade 1 is only on the webs 9 with the side windows 3 and 4- welded, so that an advantageous low-tension and with respect to the length of the individual weld seams 10 results in an absolutely symmetrical impeller formation. So the alignment work can be done on a To be reduced to a minimum. Overall, the impeller base body is particularly simple and inexpensive to manufacture Welded construction.

Zusammenfassend ergibt sich durch die erfindungsgemäßen Haßnahmen der räumlich gekrümmten Schaufeln, des konstanten Schaufeleintrittswinkels und der günstigen Schweißkonstruktion ein Laufrad, daß sowohl hinsichtlich desIn summary, the inventive Dislike of the spatially curved blades, the constant blade inlet angle and the cheap welded construction an impeller that both in terms of

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Wirkungsgrades, als auch hinsichtlich des Verschleißes und der Herstellungskosten die bisher bekannten Laufräder deutlich verbessert« Das erfindungsgemäße Laufrad ist nicht nur für das Aufbringen von Gummierungen vorgesehen, sondern soll, ohne den Eahmen der Erfindung zu verlassen, ebenso mit Kunststoff-Beschichtungen etc. versehen werden.Efficiency, as well as the previously known impellers with regard to wear and manufacturing costs significantly improved «The impeller according to the invention is not only intended for the application of rubber coatings, but should also be provided with plastic coatings etc. without departing from the scope of the invention.

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Claims

H 79/25H 79/25

Rubberized centrifugal pump impeller

Claims

Impeller for a centrifugal pump for conveying in particular abrasive and corrosive media consisting of two, at least partially rubberized, side windows Steel and rubber-coated blades, preferably made of sheet steel, arranged between the side windows, consists, characterized in that the rubberized blades (1) are spatially curved are trained.

2. Impeller according to claim 1, characterized in that the blades (1) have a constant over the blade width Have blade inlet angle.

5. Impeller according to claim Λ or 2, characterized in that the blade plate has webs (9) on the sides.

4 ·. Impeller according to claim 3> characterized in that the blades (1) are welded to the webs (9) with the side panels (2, 3).

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5. impeller according to claim 1, 2, 3 or 4, characterized in that that the rubber layer thickness on the front of the blade is greater than the layer thickness on the rear side of the blade, in particular twice as great.

6. Impeller according to one of the preceding claims, characterized in that the blades (1) from Sheet metal cutouts are made, which are preferably thermoformed are.

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