DE3520263C2 - Freistrompumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Freistrompumpe gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Eine solche Freistrom- oder Wirbelstrompumpe hat sich für das Pumpen von Kloakenwasser als der vorteilhafteste Pumpentyp hinsichtlich Vermeidung von Verstopfungen, Abnutzungsbestän­ digkeit, gleichmäßiger Förderung bzw. Laufstabilität sowie Herstellungskosten erwiesen. Auch ist eine Freistrompumpe gut geeignet für das Pumpen von Schlamm und Papiermasse sowie für Anwendung unter großer Abnutzung, z. B. auf Arbeitsstellen, wo auch Sand eingesaugt werden kann. Typisch für eine Freistrom­ pumpe ist, daß es zwischen dem Laufrad und dem Pumpengehäuse einen weiten, der Durchflußleistung der Pumpe entsprechenden freien Raum ohne Schaufeln gibt. Herkömmliche Freistrompum­ pen, wie z. B. aus DE-AS 12 40 404 bekannt, haben jedoch den Nachteil, daß sie einen schlechten Wirkungsgrad und eine niedrige Förderhöhe (Hubhöhenkurve) haben. Dies ist einer nachteiligen Strömung über die Schaufelkanten zuzuschreiben, die ihrerseits von den auf der Oberseite und der Unterseite des Laufrads herrschenden unterschiedlichen Drücken verur­ sacht wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Freistrompumpe mit verbesserter Förderleistung zu schaffen.

Die Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen der gat­ tungsgemäßen Freistrompumpe durch die kennzeichnenden Merk­ male des Anspruches 1 gelöst.

Die erfindungsgemäß vorgesehenen Flansche verhindern die nachteilige Strömung über die Schaufelkanten, wodurch der Wirkungsgrad und die Förderhöhe der Pumpe wesentlich ver­ bessert werden. In Verbindung mit der Maßnahme, daß der Abstand zwischen jedem Flansch und der jeweils nächsten Schaufel zum Außenumfang des Laufrads hin wächst, ist gewährleistet, daß keine Feststoffe in den Räumen zwischen den Schaufeln eingekeilt werden. Unter anderen Vorteilen der Erfindung sei erwähnt, daß die Flansche auch die Abnutzungs­ beständigkeit des Laufrads verbessern, indem sie eine turbu­ lente Strömung über die Schaufelkanten verhindern, die beim Pumpen von reibenden Flüssigkeiten Verschleiß der Schaufel­ kanten verursacht. Darüber hinaus wird die Flüssigkeit dank der Flansche beim Pumpen "behutsamer" behandelt. Dies ist von Bedeutung z. B. beim Pumpen von Aktivschlamm in Abwasserrei­ nigungsanlagen, wobei die Schlammflocken nicht zerquetscht werden dürfen. Die behutsamere Behandlung wird ebenfalls durch die Beseitigung der wirbelnden Strömung über die Schau­ felkanten erzielt, denn gerade diese Wirbel verursachen Zer­ störung der Schlammflocken. Auch sei erwähnt, daß in herkömm­ lichen Freistrompumpen Schaufeln mit einem zur Stromkanal­ richtung querliegenden Vorderrand, an dem feste Stoffe langer faseriger Form hängenbleiben könnten, zu vermeiden sind.

Im Folgenden wird die Erfindung eingehend anhand einiger Beispiele mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläu­ tert.

Fig. 1 stellt einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Frei­ strompumpe mit einem Laufrad dar, das mit Flanschen gemäß der Erfindung versehen ist.

Fig. 2 stellt eine vorteilhafte Ausführungsform der erfin­ dungsgemäßen Freistrompumpe dar, wobei die Flansche an der Rückseite der Schaufelkanten des Laufrades angeordnet sind.

Fig. 3 stellt einen Schnitt durch das Laufrad in Fig. 2 längs der Linie III-III dar.

Fig. 4 stellt eine andere vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Freistrompumpe mit einem Laufrad dar, bei dem die Flansche an der Vorderseite der Schaufelkanten ange­ ordnet sind.

Fig. 5 stellt einen Schnitt durch das Laufrad in Fig. 4 längs der Linie V-V dar.

Fig. 6 stellt eine dritte vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Freistrompumpe mit einem Laufrad dar, bei dem die Flansche teils an der Vorderseite, teils an der Rück­ seite der Schaufelkanten angeordnet sind.

Fig. 7 stellt einen Schnitt längs der Linie VII-VII durch das Laufrad in Fig. 6 dar.

Fig. 1 stellt eine Freistrompumpe im Querschnitt dar. Die Pumpenflüssigkeit fließt unter der vom Unterdruck verursach­ ten Saugwirkung durch die Öffnung 1 in das Pumpengehäuse ein und wird durch die Öffnung 3 von dem Laufrad hinausgetrieben. Erfindungsgemäß sind die Schaufeln 5 mit Flanschen 4 verse­ hen, die die Strömung der Flüssigkeit über die Schaufelkanten verhindern.

Wie in Fig. 2 und 3 gezeigt ist, können die Flansche an der Rückseite der Schaufeln ausgeformt werden. Es ist zu empfeh­ len, daß die Flansche rechtwinklig zur Schaufelfläche sind.

In Fig. 4 und 5 sind die Flansche an der Vorderseite, in Fig. 6 und 7 teils an der Vorderseite, teils an der Rückseite der Schaufeln angeordnet. Die Anordnung der Flansche kann je nach den Umständen vorgesehen werden.

Es hat sich bei Versuchen herausgestellt, daß die Flansche den Wirkungsgrad und die Förderhöhe der Pumpe um sogar 43% verbessern.

Wie aus Fig. 2, 4 und 6 zu entnehmen ist, wächst der Abstand zwischen dem Flansch 4 und der nächsten Schaufel zum Außenum­ fang 7 des Laufrads. Dies soll dazu beitragen, daß die im Abwasser oder dergleichen enthaltenen Feststoffe in diesem Zwischenraum nicht eingekeilt werden. Auch die Breite des Flansches 4 wächst längs der Schaufel zum Außenumfang 7 des Laufrads 2. Die Innenkante 6 des Flansches 4 erstreckt sich spiralförmig bis an den Außenumfang des Laufrads 2.

Das Verhältnis B_max/d₂ der größten Höhe des Flansches 4 zum äußeren Durchmesser des Laufrades 2 liegt zwischen den Werten 0.03-0.20 und ist am vorteilhaftesten zwischen 0.07-0.14.

Claims (6)

1. Freistrompumpe, umfassend ein mit einer Saugöffnung (1) und einer Austrittsöffnung (3) versehenes Gehäuse und ein darin aufgenommenes Laufrad (2) mit mehreren geraden oder gekrümmten, radial angeordneten Schaufeln (5), wobei zwi­ schen Laufrad (2) und Saugöffnung (1) ein weiter, schau­ felfreier Raum vorgesehen ist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die dem schaufelfreien Raum zugewandten Kanten der Schaufeln (5) Flansche (4) tragen, die zur Schaufelfläche im wesentlichen rechtwinklig sind und deren Breite (B) sich längs der jeweiligen Schaufel (5) zum Außenumfang (7) des Laufrads (2) hin vergrößert und daß zwischen jedem Flansch (4) und der jeweils näch­ sten Schaufel (5) ein zum Außenumfang (7) des Laufrades (2) hin wachsender Abstand (A) vorgesehen ist.

2. Freistrompumpe nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Flansche (4) an der Vorderseite der Schaufeln (5) angeordnet sind.

3. Freistrompumpe nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Flansche (4) an der Rückseite der Schaufeln (5) angeordnet sind.

4. Freistrompumpe nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Flansche (4) sowohl an der Vorderseite als auch an der Rückseite der Schaufeln (5) angeordnet sind.

5. Freistrompumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß das Ver­ hältnis (B_max/d₂) der größten Breite des Flansches (4) zum Laufradaußendurchmesser einen Wert von 0,03 bis 0,20, vorzugsweise von 0.07 bis 0.14 hat.

6. Freistrompumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß sich die Innenkante des Flansches (4) spiralförmig bis an den Außenumfang (7) des Laufrades (2) erstreckt.