DE7718084U1

DE7718084U1 - Zentrifugalpumpe

Info

Publication number: DE7718084U1
Application number: DE7718084U
Authority: DE
Original assignee: ABRASIVES INTERNATIONAL Ltd HENLEY IN ARDEN WEST MIDLANDS (GROSSBRITANNIEN)
Current assignee: ABRASIVES INTERNATIONAL Ltd HENLEY IN ARDEN WEST MIDLANDS (GROSSBRITANNIEN)
Priority date: 1976-06-08
Filing date: 1977-06-08
Publication date: 1978-01-12
Also published as: DE2725838A1; FR2354462A1; GB1574607A; BE855488A; US4179238A; JPS52153206A

Description

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Zentrifugalpumpe i

Die Erfindung betrifft Zentrifugalpumpen für Flüssigkeiten, und zwar insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, Pumpen, die zur Zuführung einer Mischung von Schleifmittelteilchen in einer Flüssigkeit dienen. j

Die vorliegende Erfindung macht es sich zur Aufgabe, eine Zentri fugalpumpe bereitzustellen, die insbesondere für den vorstehend genannten Zweck geeignet ist.

Gegenstand der Erfindung ist infolgedessen die in den vorstehenden Ansprüchen beschriebene Zentrifugalpumpe.

Die Pumpe weist ein Gehäuse mit einer Pumpenkammer von zylindrischer Form auf, in welcher ein kreisförmiges Schaufelrad so angeordner ist, daß die Rotationsachse deselben mit der Längsachse der Kammer zusammenfällt. Die Kammer weist eine Zuführungsöffnung und eine Ableitungsöffnung auf. An dem Schaufelrad dient eine Anzahl im wes .entlichen radial sich erstreckender Rippen bzw. Schau-; fein zum Einsaugen von Flüssigkeit und Schleifmittel in die Kammer durch die Zuführungsöffnung und zum Ausstoßen der Mischung durch die Ableitungsöffnung. Die Abmessungen γοη Schaufelrad und Pumpenkammer sind so gewählt, daß sich zwischen dem äußeren Umfang des Schaufelrades und der benachbarten Wand der Pumpenkammer ein Spiel von etwa 0,32 bis 1,59 cm (1/8 - 5/8 Zoll) und zwischen den radial sich erstreckenden Kanten der Schaufelradrippen und den benachbarten, der Achse zugewandten Flächen der Pumpenkammer ein Spiel von 0,16 bis 0,95 cm (1/16 - 3/8 Zoll) ergibt.

Das Schaufelrad kann auf einer senkrechten Welle montiert sein, die sich durch den oberen Teil des Pumpengehäuses erstreckt und durch einen Abdicht-Durchgang hindurchgeht, der es ermöglicht, daß

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eine gewisse Menge an Flüssigkeit und Schleifmittel aus der Pumpenkammer entweicht und in den Spalt zwischen Welle und Wand des Durchganges gelangt, so daß der Durchgang gegen Luftzufuhr von außen abgedichtet ist.

Das Schaufelrad kann aus einer kreisförmigen Scheibe mit einer ersten Reihe von im Abstand über den Umfang verteilten, radial sich erstreckenden Rippen auf der einen Seite der Scheibe und einer zweiten Reihe kleinerer, ebenfalls im Abstand über den Umfang verteilter, radial sich erstreckender Rippen auf der andren Seite der Scheibe bestehen. Die erste Reihe der Rippen ist so angeordnet, daß sie die Hauptlast der Pumparbeit lejsfcet, während der zweite Satz Rippen zwar auch eine gewisse Pumparbeit leistet, jedoch hauptsächlich dazu dient, einen Rückstau bzw. Gegendruck zu erzeugen, der der Tendenz des ersten Satzes Rippen entgegenwirkt, Flüsigkeit aus dem Abdicht-Durchgang herauszupumpen. Diese Erzeugung eines Rückstaus bzw. Gegendruckes stellt sicher, daß auf den abgedichteten Durchgang nicht der volle Druck, der im Hauptteil der Pumpenkammer vorhanden Et , einwirkt.

Das Schaufelrad besteht aus einem die Belastung aufnehmenden bzw. tragenden Ketallteil und einer äußeren Schicht aus Kautschuk bzw. Gummi oder einem gummiähnlichen oder Kunststoff-Material, der bzw. das dem Abrieb durch das Schleifmittel zu widerstehen vermag. Die Befestigung der abriebfesten Schicht an dem die Belastung tragenden Teil kann unterstützt werden, indem am die Last tragenden Teil Rücksprünge, Vertfe fungen o. ä. Ausbildungen angeordnet werden, die eine Verankerung für die äußere, abriebfeste Schicht bil den.
ji

Ij Das Innere der Pumpenkammer kann ebenfalls mit einem abriebfesten

|j Gummi oder einem Kunststoffmaterial ausgekleidet sein, ebenso

ij wie die Wände des Durchgangs, die mit dem Flüssigkeits-Schleif-

i; mittelgemisch in Berührung kommen.

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Das Pumpengehäuse kann zweiteilig ausgeführt sein, wobei die Trennlinie in einer radialen, senkrecht zur Längsachse der Pumpenkammer stehenin Ebene verläuft. Durch entsprechende axiale Anordnung der Ebene, in der die Trennlinie der beiden Gehäuseteile verläuft, ist es möglich, zu erreichen, daß die erste Reihe der Schaufelradrippen, die den Hauptteil der Pumparbeit leisten, die Hauptmenge der gepumpten Flüssigkeit nicht über die Verbindungsstelle zwischen den beiden Gehäuseteilen leitet. Hierdurch wird eine Turbulenz im Inneren der Pumpenkammer verringert.

Bei einem zweiteiligen Gehäuse der vorstehend beschriebenen Art ist es auch möglich, die beiden Teile des Gehäuses so zu gestalten, daß sie in einfachen Forme} für die die Verwendung loser Kerne nicht erforderlich ist und die nach dem Gießen zum Entfernen des fertigen Gußteils in nicht mehr als zwei Teile zerlegt werden müssen, gegossen werden können.

Ein beispielsweise Ausführungsirin der erfindungsgemäßen Zentrifugalpumpe wird nachfolgend an Hand der beigefügten Zeichnungen erläutert. In den Zeichnungen bedeuten

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine Pumpe gemäß

der Erfindung;

Fig. verschiedene Ansichten von Teilen des Gehäu-2-6 ses der in Fig. 1 dargestellten Pumpe; Fig. eine Ansicht und einen Radialschnitt des 7 und 8 Schaufelrades der Pumpe gemäß der Erfindung; Fig. 9 eine Ansicht des die Belastung aufnehmenden

Metallteiles des Schaufelrades.

In Fig. 1 erkennt man eine Pumpe, die aus eiern Gehäuse 10 mit einem oberen Teil 11 und einem unteren Teil 12 besteht. Beide Teile sind Aluminium-Gußstücke, die nach der BG-TECHNIK (Gravity-Base Technik) hergestellt worden sind. Das Gehäuse enthält eine Pumpenkammer 13, in welche die Flüssigkeits-Schleifmittelmischung durch eine Zuführungsöffnung 14 gelangt. Ein Schaufelrad 15 ist

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auf einer Welle 16 montiert und zieht die Flüssigkeits-Schleifmittelmischung durch die Zuführungsöffnung 14 ein und stößt die , Mischung aus der Kammer durch die Ableitungsöffnung 17 aus. ί

Wie aus Fig. 1 erkennbar, sind die Innenwände der Pumpenkammer 13 : und ebenso die Zuführungsöffnung und die Ableitungsöffnung der Kammer mit einer Gummischicht 18 ausgekleidet, die eine Shore-Härte von 40/80 aufweist. Die Welle 16 erstreckt sich durch eine Nabe ! 19 im oberen Teil 11 des Gehäuses. Der Durchgang 20 in der Nabe 19, durch welchen die Welle 16 hindurchgeht, ist ebenfalls mit der Gummischicht 18 ausgekleidet und das Spei zwischen der Gummischicht und der Außenfläche der Welle ist so gewählt, daß ein kleiner Teil der Flüssigkeits-Schleifmittelmischung aus der Pumpenkammer 13 herausgepumpt und zwischen die Welle und die Gummischicht 18, mit der die Nabe 19 ausgekleidet ist, geleitet wird. Diese Flüssigkeit, die die Pumpenkammer zwischen der Welle 16 und der Gummischicht 18 verläßt, wird von einem Ring 21 an der Welle 16 nach unten abgeleitet und verläßt das Gehäuse durch die Ableitungsöffnung 22.

Durch das Herauspumpen einer kleinen Menge des Flüssigkeits-Schleifmittelgemisches aus der Kammer 13 und um die Welle 16 herum wird der Eintritt von Luft in die Kammer an der Welle 16 verhindert. Die Konstruktion des Schaufelrades ergibt sich mit besonderer Deutlichkeit aus den Fig. 7 bis 9. Das Schaufelrad besteht im wesentlichen aus einer Scheibe 23 mit einer ersten Reihe radial sich erstreckender Rippen 24 auf der einen Seite der Scheibe und einer zweiten Reihe kleinerer, ebenfalls radial sich erstreckender Rippen 25 auf der anderen Seite der Scheibe, Die größeren Rippen 24 sind so angeordnet, daß sie die Hauptpumparbeit leisten, während die kleineren Rippen 25 neben einer geringen Pumpenleistung vor allem dazu dienen, einen Gegendruck zu erzeugen, der der Neigung der ersten Rippen 24 entgegenwirkt, Flüssigkeits-Schleifmittelmischung zwischen Welle 16 und Gummiauskleidung 18 aus dem Gehäuse herauszupumpen. Auf diese Weise

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ist sichergestellt, daß das Spiel zwischen der Welle 16 und der Auskleidung 18 nicht unter den vollen Druck der Kammer 13 gesetzt ist.

Das Schaufelrad weist einen die Last aufnehmenden Gerüstteil 26 auf, der getrennt in Fig. 9 dargestellt ist. Dieser ist aus einem Aluminiumguß nach der GB-Technik hergestellt. Der Gerüstteil 26 ist mit einer Gummischutzschicht 27 bedeckt, die ebenfalls eine Shore-Härte von 40/80 aufweist. '

Man erkennt außerdem aus Fig. 1, daß das Schaufelrad verhältnismäßig eng in die Pumpenkammer 13 eingepaßt ist, wobei der Abstand ^: zwischen dem äußeren Umfang 28 des Schaufelrades und der benach- : barten Oberfläche 29 des Gehäuses zwischen 0,32 und 1,59 cm (1/8 bis 5/8 Zoll) und das Spiel zwischen den radial sich erstreckenden Kanten 30 und 31 der beiden Rippensätze und der jeweils benachbarten Flächen 32 und 33 des Gehäuses zwischen 0,16 und 0,95 cm (1/16 bis 3/8 Zoll) betragen. Aus den Fig. 1 und 7 erkennt man, daß der Satz der kleineren Rippen 25 vollständig aus Gummi hergestellt ist.

Die Brührungsflache 34 zwischen den beiden Teilen des Gehäuses ist so angeordnet, daß der Hauptsatz der Pumprippen bzw. -schau- I fein 24 die Hauptmenge des Flüssigkeits-Schleifmittelgemisches ^f nicht über die Kante 35 der Verbindung zwischen den beiden Gehäuseteilen, die in die Kammer 13 hineinragt, leitet. Dieses hilft bei der Verminderung der Turbulenz in der gepumpten Flüssigkeits-Schleifmittelmischung und verbessert ganz allgemein den Wirkungsgrad der Pumpe.

Teile
Die beiden/11 und 12 des Pumpengehäuses sind so geformt, daß sie in einer einfachen zweiteiligen Form, die nicht die Verwendung loser Kerne erfordert, gegossen werden können. Die beiden Teile des Gehäuses werden von (nicht dargestellten) Schrauben zusammengehalten, die sich durch Löcher 36, welche in den Flanschen

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und 38 an den beiden Gehäuseteilen vorgesehen sind, erstrecken.

Die Welle 16 wird von einem Elektromotor (nicht dargestellt) angetrieben, Die Kraftabgabewelle des Motors grei t in eine Steckbuchse 39 im obren Ende der Welle 16 ein. Der Motor wird von einem oberen manchettenähnlichen Teil 40 am Gehäuseteil 11 gehalten; letzterer ist an seinem äußeren Umfang in Abständen mit verstärkenden Flügeln bzw. Vorsprüngen 41 versehen. Das Schaufelrad 15 wird in der Betriebsstellung in der Kammer 13 durch Befestigung an der Kraftabgabewelle des Elektromotors gehalten.

Es konnte jetzt festgestellt werden, daß es mit einer Pumpe der vorstehend beschriebenen Art möglich ist, im Vergleich zu bisher bekannten Pumpen zur Zuführung von Flüssigkeits-Schleifmittelmlschungen eine wesentlich verbesserte Wirkung zu erreichen. Dabei wird angenommen, daß der entscheidende Faktor für die verbesserte Wirkung der Pumpe darin zu sehen ist, daß das Spiel zwischen dem Schaufelrad und dem Gehäuse erheblichkleiner ist als bei bisher bekannten Pumpen und daß es der Pumpe infolge der Verwendung eines geeigneten Gummis oder Kunststoffes als Schutzschicht an dem Gehäuse und dem Schaufelrad möglich ist, bei diesem stark verringerten Spiel zu arbeiten, ohne daß die Schutzschichten quellen und die Pumpe sich festfrißt.

Die Erfindung soll in erster Linie auf dem Schleifmittelgebiet Anwendung finden. Die erfindungsgemäße Pumpe kann dazu dienen, eine Mischung aus Flüssigkeit und Schleifmittel zu einer Schleifpistole zu fördern, aus welcher die Mischung direkt auf die Oberfläche des zu schleifenden Werkstückes geleitet wird.

Für den Anmelder

Abrasives International Limited

Norman House

Henley in Arden, West Midlands

& Bolte Patentanwälte

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Claims

Ansprüche

Zentrifugalpumpe, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (10) mit einer Pumpenkammer (13) von zylindrischer Form, welche eine Zuführungsöffnung (14) und eine Ableitungsöffnung (17) aufweist und in welcher ein kreisförmiges Schaufelrad. (15) so um seine Achse drehbar angeordnet ist, daß die Achse des Schaufelrades (15) mit der Längsachse der Pumpenkammer (13) zusammenfällt, wobei das Schaufelrad (15) eine Anzahl im wesentlichen radial sich erstreckender Schaufelblätter (24,25) aufweist, mittels welcher Flüssigkeit und Schleifmittel durch die Zuführungsöffnung (14) in die Kammer (13) gesaugt und durch die Ableitungsöffnung (17) aus der Kammer (13) abgeführt werden können, und wobei die Abmessungen von Schaufelrad (15) und Pumpenkammer (13) so gewählt sind, daß sich ein geringes Spiel zwischen dem äußeren Umfang des Schaufelrades (15) und der benachbarten Wand der Pumpenkammer (13) sowie zwischen den radial vorstehenden Kanten der Schaufelradblätter (24,25) und den benachbarten, der Achse zugewandten Flächen der Pumpenkammer (13) ergibt.

Eingesandte Modelle worden nach 2 Monaten, falls nicht zurückgefordert, vernichtet. Mündliche Abreden, Insbesondere durch Fernsprecher, bedürfen schriftlicher BeltStlgung, — Die In Rechnung gestellten Kosten sind mit Rechnungsdatum ohne Abzug fällig. — Bei verspäteter Zahlung werden Bankzinsen berechnet.

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2. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spiel zwischen dem äußeren Umfang des Schaufelrades (15) und der benachbarten Wand der Pumpenkammer (13) im Bereich von 0,32 - 1,59 cm (1/8 - 5/8 Zoll) und das Spiel zwischen den radial vorstehenden Kanten der Schaufelradblätter (24,25) und den benahbarten, der Achse zugewandten Flächen der Pumpenkammer (13) im Bereich von 0,16 - 0,95 cm (1/16 - 3/8 Zoll) liegen.
3. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationsachse des Schaufelrades (15) senkrecht verläuft und daß das Schaufelrad (15) auf einer senkrechten Welle (16) montiert ist, die sich in einem abgedichteten Durchgang (20) durch das Pumpengehäuse (10) nach oben erstreckt, derart, daß eine gewisse Menge Flüssigkeit und Schleifmittel aus der Pumpenkammer (13) austreten und in den Raum zwischen Welle (16) und benachbarter Wand des Durchgangs (20) gelangen, so daß der Durchgang (20) gegen Luftzufuhr von außen abgedichtet ist.
4. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaufelrad (15) aus einer Scheibe (23) besteht, die auf der einen Seite mit einer Reihe imAbstand über den Umfang verteilter, radial sich erstreckender Rippen bzw. Schaufeln (24) und auf der anderen Seite mit einer Reihe ebenfalls im Abstand über den Umfang verteilter, radial sich erstreckender weiterer Rippen bzw. Schaufeln (25) ausgerüstet ist, wobei die Rippen (25) kleiner als die Rippen (24) und auf derselben Seite der Scheibe (23) angeordnet sind wie der Durchgang (20), so daß beim Betrieb der Pumpe ein Rückstau erzeugt wird, der der Tendenz der größeren Rippen bzw. Schaufeln (24) entgegenwirkt, Flüssigkeit durch den Durchgang (20) heruaszupumpen.
5. Zentrifugalpumpe nach jedem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaufelrad (15) aus einem die Belastung aufnehmenden Metallteil und einer äußeren Schicht aus einem kautschukähnlichen Material, welches einem Abrfeb durch

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das Schleifmittel widerstehen kann, besteht.
6. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, j daß die Innenseiten der Pumpenkammmer (13) und die Wände des | Durchgangs (20), die mit dem flüssigen Schleifmittelgemisch \ in Berührung kommen, ebenfalls mit einer Schicht aus einem ■' abriebfesten Material versehen sind. ■
7. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpengehäuse (10) zweiteilig ausgeführt ist, wobei die Trennlinie so in einer radialen, senkrecht zur Längsachse der Pumpenkammer (13) stehenden Ebene verläuft, daß die radial sich erstreckenden Rippen (24) des Schaufelrades (15) die Hauptmenge der gepumpten Flüssigkeit nicht über die Verbindung zwischen den beiden Teilen (11,12) des Gehäuses (10) leiten.
8. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gehäuse-feile (11,12) so gestaltet sind, daß sie in Formen ohne Verwendung von losen Kernen gießbar und die Formen nach dem Gießen zum Entfernen des fertigen Teiles in nicht mehr als zwei Teile zerlegbar sind.

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