DK154907B - Centrifugalpumpe med enkeltskovlsloebehjul af aaben konstruktion - Google Patents

Description

DK 154907 B

Opfindelsen angår en centrifugalpumpe med enkeltskovlsløbehjul af åben konstruktion, især til transport af trægtflydende medier, hvor skovlens udløbsende med spillerum bestryger en husvæg, gennem 5 hvilken løbehjulsakselen strækker sig, og hvor skovlflanken ved tryksiden ender foran husvæggen i en endekant, som forløber mellem skovlendekantspidsen og skovlhjulsnavet.

Ved kendte centrifugalpumper af denne art, som 10 eksempelvis er beskrevet i USA-patentskrift nr.

4 347 035, ligger husvæggen i et radialplan og dækkes i aksial retning i vid udstrækning af skovlen, idet endekanten er meget kort. Dette bevirker, at kun forholdsvis lidt medium kommer frem til væggen, og det kan der-15 med heller ikke gribes af skovlflanken ved tryksiden og transporteres ind i afgangskanalen.

Med udgangspunkt i denne konstruktion har opfindelsen til formål at anvise en centrifugalpumpe, hvor husvæggen og endekanten samvirker på en sådan må-20 de, at der skabes mulighed for en upåklagelig transport af også trægtflydende medier.

Til opnåelse heraf er centrifugalpumpen ifølge opfindelsen ejendommelig ved, at husvæggen er en ret-liniet keglestub, og at dén endekant af skovlflanken 25 ved tryksiden, der med spillerum bestryger husvæggen, strækker sig fra endekantspidsen over en omkredsvinkel på mindst 20° frem til et sted, hvor den ender i løbehjulsnavet.

Dermed opnås, at der frilægges en forholdsvis 30 stor flade af den bagudvendte husvæg for kontakt med transportstrømmen. Dette medfører, at trægtflydende medier, der kun vanskeligt lader sig transportere ved centrifugalvirkning, hæfter til den frilagte flade af den stationære husvæg, hvorved skovlflanken ved tryk-35 siden kan udøve en pressevirkning på dette medium og gennem fortrængningsvirkning transportere det ind i pumpehusets afgangskanal.

DK 154907 B

2

Med henblik på at sikre en upåklagelig funktion af pumpen ifølge opfindelsen kan de for funktionen bestemmende vinkler, nemlig husvæggens keglevinkel, skovlens flankevinkel og skovlendekantens omkredsvinkel, 5 variere inden for relativt store intervaller. Således kan husvæggens keglevinkel og skovlens flankevinkel hensigtsmæssigt ligge mellem 5° og 70°, medens endekantens omkredsvinkel kan ligge mellem 90° og 270° eller mere.

10 Opfindelsen forklares nærmere i det følgende un der henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser i aksialsnit pumpehuset til en første udførelsesform for centrifugalpumpen ifølge opfindelsen - med skematisk indtegnet løbehjul, 15 fig. 2 et planbillede af en keglestub-husvæg i- følge fig. 1, fig. 3 et sidebillede af løbehjulet og husvæg-gen - med udeladt ydre hus, fig. 4 et planbillede af husvæggen set i pilret-20 ning A i fig. 3 - med løbehjul-endekantprojektion, fig. 5 et endebillede af løbehjulet til pumpen ifølge fig. 3 og 4 - set i pilretning B i fig. 3, fig. 6 et endebillede af et løbehjul for en anden udførelsesform for pumpen ifølge opfindelsen, 25 fig. 7 et sidebillede af løbehjulet og husvæggen i den anden udførelsesform - med udeladt ydre hus, fig. 8 et planbillede af løbehjulet i fig. 6, fig. 9 et aksialsnit gennem løbehjulet, husvæggen og det ydre hus i den anden udførelsesform, og 30 fig. 10 et snit efter linien C-C i fig. 9.

Det på tegningen viste enkeltskovlsløbehjul har et konusnav 1 med en aksel la, som er lejret i et hus 2 på ikke nærmere vist måde og strækker sig gennem en husvæg 3 ved tryksiden. Husvæggen 3 danner 35 en retliniet keglestub og bestryges med lille spillerum 4 af en skovl 5, hvis endekant er betegnet 6. Hus- 3

DK 154907 B

væggen 3's hældningsvinkel ζ i forhold til radialplanet er i det følgende betegnet "keglevinkel". I husvæggen 3, der bestryges af skovlen 5, findes der en udfræsning 10, der har et kileformet tværsnit, og som 5 i løbehjulets drejeretning forløber spiralformet rundt indefra og udefter. En radialt indre kant 9 af denne udfræsning 10 danner en stationær skærekant, hvis stigningsvinkel er betegnet δ .

Som det fremgår af fig. 3, er skovlen 5's en-10 deflanke ved tryksiden betegnet 7 og dens flankevinkel betegnet ε. Under denne vinkel ε løber skovlflanken 7 på stedet 7a ud i skovlen 5's endekant 8. På dette sted 7a ender skovlendekanten 8 i navet 1. Som det fremgår af fig. 4 og 5, strækker 15 skovlendekanten 8, der danner begrænsning for skovlflanken 7 ved tryksiden og bestryger keglestub-hus-væggen 3, sig over en omkredsvinkel η frem til skovlspidsen 8a, i hvilken skovlendekanten 6 løber ud via et trin 6a. Skovlendekanten 8, der er ud-20 formet som en skarp skærekant og samvirker med husvæggen 3's modkant 9, fører under en vinkel y frem til navet 1. De to vinkler δ og γ må tilsammen ikke andrage 180°, idet der kun under denne betingelse indtræder en ægte skærevirkning under samtidig udad-25 stødning af de skårne dele. Med hensyn til vinklerne ε, ζ og η skal for øvrigt bemærkes følgende: Flankevinklen ε, der bevirker, at en fiberstofsløj fe, der når frem til flanken 7, rutscher bort i retning mod tryksiden - og derfor må andrage mindst ca. 5°, ligger 30 hensigtsmæssigt mellem ca. 15° og 40°. En vinkel ε på 30° har vist sig særlig egnet. Tilsvarende gælder for husvæggen 3's keglevinkel ζ, dvs. at også for denne vinkel er værdier mellem 15° og 40° hensigtsmæssige. En vinkel ζ på 30° har ligeledes vist sig 35 velegnet i praksis. I forhold dertil kan skovlendekan-tens omkredsvinkel η (mellem spidsen 8a og stedet

DK 154907 B

4 7a) antage praktisk taget enhver værdi mellem ca. 20° og 360°. En omkredsvinkel η på mellem 90° og 270° har imidlertid vist sig særlig fordelagtig.

Som følge af den beskrevne udformning behøver en 5 længere fiberstofdel ikke mere at rutsche bort langs skovlendekanten 6 - med dennes vedvarende relativt svage stigning - frem til skovlspidsen 8a for at nå frem til området for de samvirkende skærekanter 8,9 . Fiberstofdelen rutscher tværtimod umiddelbart med flan-10 ken 7 på tryksiden bort mod stedet 7a - ved den mindste radialafstand for skovlendekanten 8 - og skæres under overstrygningen af nævnte sted 7a over ved hjælp af husvæggens modskærekant 9. Hvis der er behov for flere omdrejninger af løbehjulet for at sikre en 15 fuldstændig overskæring af fiberstofdelen, sker dette også betydeligt hurtigere, end hvis man måtte afvente en fuldstændig bortrutschning af fiberstofdelen langs skovlendekanten 6. Det kan endog være hensigtsmæssigt at hindre en sådan fuldstændig bortrutschning langs en-20 dekanten 6, idet dette - som vist på tegningen -f.eks. kan ske med denne endekants trin 6a umiddelbart foran skovlspidsen 8a. Man kan derved hindre, at tynde fiberstofdele, f.eks. tekstilsløjfer såsom garn og lignende dele, kommer fuldstændigt bag ved løbehju-25 let og dér trænger ind i den snævre spalte 4 mellem endekanten 8 og husvæggen 3 og bremser løbehjulet.

Løbehjulet, der hører til centrifugalpumpen i-følge fig. 6-10, har et konusnav 21 med en skovl 25, hvis aksel 33 strækker sig gennem den som keglestub 30 udformede hus væg 23 ved tryksiden. Hus væggen 23, der har en keglevinkel ζ på mellem 5° og 70°, be-stryges med lille spillerum 24 af endekanten 28 af skovlflanken 27 ved tryksiden. Denne endekant 28 strækker sig fra skovlspidsen 35, i hvilken endekan-35 ten 26 løber ud, spiralformet over en forholdsvis stor strækning frem til et sted 31, hvor den ender i 5

DK 154907 B

navet 21, der har en forholdsvis lille radius r.

Derved er der over en forholdsvis stor bue v, der hensigtsmæssigt ligger mellem 30° og 90°, frilagt en forholdsvis stor flade af husvæggen 23 mellem skovl-5 spidsen 35 og navstedet 31. Væggen 23 kan frilægges ved reduktion af løbehjulsnavets radius r så længe som der stadig sikres den nødvendige styrke til kraftoverføring fra drivakselen 33 via løbehjulsnavet til skovlen. Bredden b af dån frilagte del af hus-10 væggen ved bagsiden, der ses i løbehjulets transportkanal mellem flanken 27 ved tryksiden og flanken 39 ved sugesiden, reduceres efterhånden som den strækker sig mod løbehjulets tilgangsdel. Denne reduktion af bredden b i retning mod løbehjulets tilgangsdel sker 15 af hensyn til skovlendedelens styrke og stabilitet. Af styrkemæssige grunde udviser den frilagte del af husvæggen i løbehjulets transportkanal ligeledes en bue v på f.eks. 20°, regnet fra løbehjulets endekantspids 35. Visse løbehjuls former kan dog tillade en bue på 20 indtil 180°. Dette betyder, at endekanten 28 kan strække sig over en omkredsvinkel på mellem 360° og 540°.

I husvæggen 23 findes der i nærheden af drivakselen en udløbsåbning 36, for at der kan undvige 25 gasser, der føres med i transportmediet, og som udskiller sig mod løbehjulets rotationscentrum og gennem den frilagte vægflade ved løbehjulets trykside kommer frem til husvæggens centrum.

Løbehjulsnavet 21 og husvæggen 23 danner 30 desuden en labyrint mellem den frilagte vægflade ved løbehjulets trykside og det indre rum 37 mellem navet og bagvæggen, hvor udløbsåbningen 36 befinder sig, for at der ikke skal komme medførte faste dele ind i udløbsåbningen.

35 Endvidere er labyrintudførelsen - i det mindste ved husvægsiden (i fig. 9 også ved navsiden) afbrudt

Claims (8)

1. Centrifugalpumpe med enkeltskovlsløbehjul af åben konstruktion, især til transport af trægtflydende 10 medier, hvor skovlens (5,25) udløbsende med spillerum bestryger en husvæg (3,23), gennem hvilken løbehjulsakselen (la,33) strækker sig, og hvor skovlflanken (7,27) ved tryksiden ender foran husvæggen i en endekant (8,28), som forløber mellem skovlendekantspidsen 15 (8a, 35) og skovlhjulsnavet, kendetegnet ved, .. at husvæggen (3; 23) er en retliniet keglestub, og at dén endekant (8; 28) af skovlflanken (7; 27) ved tryksiden, der med spillerum (4; 24) bestryger husvæggen, strækker sig fra endekantspidsen (8a,35) over en om- 20 kredsvinkel (η) på mindst 20° frem til et sted (7a; 31), hvor den ender i løbehjulsnavet (1; 21).

2. Centrifugalpumpe ifølge krav 1, kendetegnet ved, at endekanten (28) strækker sig over en omkredsvinkel på mindst 360° og højst 540°.

3. Centrifugalpumpe ifølge krav 2, kende tegnet ved, at dén flade af husvæggen (23), der er frilagt takket være den lange endekant (28) mellem skovlflanken (27) ved tryksiden og skovlflanken (39) ved sugesiden, strækker sig over en bue (v) på mindst 30 30° mellem endekantspidsen (35) og nævnte navsted (31).

4. Centrifugalpumpe ifølge et af kravene 1-3, kendetegnet ved, at der i husvæggen (23) i nærheden af drivakselen findes en udløbsåbning (36) for gasser, som træder ud fra transportmediet.

5. Centrifugalpumpe ifølge krav 4, kende tegnet ved, at løbehjulsnavet (21) og husvæggen DK 154907 B (23) mellem den frilagte vægflade og et indre rum (37), der er dannet mellem navet og bagvæggen qg afluftes gennem udløbsåbningen (36), danner en labyrint, som hindrer, at der kommer faste dele ud i udløbsåbningen.

5 PATENTKRAV

6. Centrifugalpumpe ifølge krav 5, '»kende tegnet ved, at labyrinten i det mindste ved vægsiden er afbrudt ved hjælp af tværnoter (38)».

7. Centrifugalpumpe ifølge krav l, :k ende-tegnet ved, at hældningsvinklen (ε) ffor skovl-10 flanken (7) ved tryksiden og keglevinklen (X) for husvæggen (3) hver andrager mellem mindst 5° og højst 70°, hensigtsmæssigt mellem 15° og 40°, medens omkredsvink-len (η) for endekanten (8) hensigtsmæssigt andrager mellem 90° og 270°.

8. Centrifugalpumpe ifølge krav 7, 'k ende- tegnet ved, at en skovlendekant (6) umiddelbart foran skovlspidsen (8a) ved tryksiden har et trin (6a), som muliggør en uhindret bortrutschning af fiberstofdele langs endekanten.