EP2188532A1 - Pumpenlaufrad und pumpe umfassend ein derartiges pumpenlaufrad - Google Patents

Pumpenlaufrad und pumpe umfassend ein derartiges pumpenlaufrad

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EP2188532A1
EP2188532A1 EP08787296A EP08787296A EP2188532A1 EP 2188532 A1 EP2188532 A1 EP 2188532A1 EP 08787296 A EP08787296 A EP 08787296A EP 08787296 A EP08787296 A EP 08787296A EP 2188532 A1 EP2188532 A1 EP 2188532A1
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EP
European Patent Office
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pump
zentrifugalradschaufelteil
blade
rotation
hub
Prior art date
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EP08787296A
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English (en)
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EP2188532B1 (de
Inventor
Carl STÄHLE
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Frideco AG
Original Assignee
Frideco AG
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Publication date
Application filed by Frideco AG filed Critical Frideco AG
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Publication of EP2188532A1 publication Critical patent/EP2188532A1/de
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Publication of EP2188532B1 publication Critical patent/EP2188532B1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D7/00—Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts
    • F04D7/02—Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts of centrifugal type
    • F04D7/04—Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts of centrifugal type the fluids being viscous or non-homogenous
    • F04D7/045—Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts of centrifugal type the fluids being viscous or non-homogenous with means for comminuting, mixing stirring or otherwise treating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/18—Rotors
    • F04D29/22—Rotors specially for centrifugal pumps
    • F04D29/2261—Rotors specially for centrifugal pumps with special measures
    • F04D29/2288—Rotors specially for centrifugal pumps with special measures for comminuting, mixing or separating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/18—Rotors
    • F04D29/22—Rotors specially for centrifugal pumps
    • F04D29/24—Vanes
    • F04D29/242—Geometry, shape

Definitions

  • the invention relates to a pump impeller according to the preamble of claim 1.
  • the invention further relates to a pump comprising the pump impeller.
  • the document CH 662 864 discloses a centrifugal pump with a screw centrifugal open type.
  • This pump impeller or the Zentrifugalradpumpe comprising such a pump impeller has the disadvantages that the specific speed is limited, and that during operation, a pulsation and / or vibration may occur.
  • the document EP 1 81 1 184 A1 discloses a centrifugal pump with an impeller comprising at least two blades, which are arranged between two axially spaced-apart cover plates.
  • This centrifugal pump has the disadvantages that it has a poor efficiency, and that can accumulate dirt.
  • Wastewater contains a large number of different types of contaminants such as plastic material, hygiene articles, textiles, etc. Larger problems occur in particular in connection with rags and the like, as they hang on the leading edges of the wings and wrap around the impeller hub. Such incidents lead to increased service intervals, reduced efficiency or even pump failures.
  • Object of the invention is to form a pump impeller or a pump comprising such a pump impeller, which are suitable for the promotion of waste water or other solids contained liquids and are safe and low maintenance operable, and which may have an increased capacity.
  • a pump impeller comprising a first blade, wherein the first blade comprises a first spiral blade part and a subsequent Zentrifugalradschaufelteil, and comprising a hub having an axis of rotation, wherein the first Zentrifugalradschaufelteil is firmly connected to the hub, wherein at least one second vane is arranged, which comprises a second fferenradschaufelteil and a subsequent second Zentrifugalradschaufelteil, wherein the first and the second blade each having an outer edge, wherein a connecting means connecting the first and the second blade in the region of the outer edge, and wherein the hub a Forming a frusto-conical or disc-shaped bottom part, which extends in the direction of rotation D 1 along a partial angle, that the first Zentrifugalradschaufelteil 3b is fixedly connected to the bottom part 3e, and that the second Zentrifugalradschaufelteil 4b derar t is arranged with respect to the hub 2, that in the running direction of the bottom part 3e between
  • the pump impeller according to the invention is thus open towards the bottom, where it has the gap running in the direction of rotation. Thanks to this gap, the underlying surface is constantly cleaned due to the rotation of the pump impeller. Therefore, this gap also prevents deposits.
  • the connecting means is designed as an impeller cover, which runs concentrically to the axis of rotation, and which is fixedly connected to the outer edges of the first and second blades.
  • the impeller cover is preferably designed frusto-conical, with a circular, concentric with the axis of rotation extending inlet opening, through which flows the entire liquid to be conveyed to get to the first and second blades.
  • the first and the second Zentrifugalradschaufelteil in the longitudinal direction of the axis of rotation D to the same length.
  • the length is selected such that a small gap results between a pump housing part and the second centrifugal blade part, which considerably improves the efficiency of the pump.
  • the pump impeller according to the invention has the advantage that it has a continuous, running in the direction of rotation gap between the hub and the second blade, because the second blade is not directly connected to the hub.
  • the second blade is fixedly connected to the first blade via the connecting means, and the first blade is connected to the hub.
  • This continuous gap running between the hub and the second blade has the advantage that impurities such as rags can not be deposited or caught anywhere.
  • the passage channel formed within the pump impeller for the fluid to be delivered is preferably designed such that it has no webs, bumps or otherwise formed means to which Impurities such as rags could accumulate or adhere.
  • the inventive pump is thus particularly suitable for the promotion of waste water containing solid impurities, especially textiles, rags, etc.
  • the pump is particularly suitable for pumping municipal wastewater, as well as liquids used in industrial, chemical and municipal applications.
  • a pump comprising the impeller according to the invention with at least two blades also has the advantages that the pump has an increased delivery capacity with the same impeller size or with the same pump size, since the pump can have two or even more blades.
  • the pump can also have a higher efficiency.
  • the pump has a reduced pulsation and a reduced vibration.
  • the impeller according to the invention can also be balanced more easily, can be trimmed easier, and is easier to edit. In addition, the impeller is less susceptible to wear.
  • a pump comprising the impeller according to the invention is thus much more reliable, low-maintenance and cost-effective to operate, in particular when the pump is used to convey effluents or other solids containing liquids.
  • Fig. 1 is a perspective view of an embodiment of a
  • FIG. 2 shows a side view of the pump impeller shown in FIG. 1 viewed from the side A;
  • Fig. 3 is a bottom view of that shown in Figures 1 and 2
  • Fig. 4 is a perspective view of the first blade
  • 5 is a perspective view of a pump impeller with impeller cover.
  • FIG. 6 shows the pump impeller shown in Figure 5 from slightly different perspective view.
  • Fig. 7 is a longitudinal section through that shown in Figures 5 and 6
  • Fig. 9 is a longitudinal section through a Zentrifugalradpumpe.
  • FIG. 1 shows a pump impeller 1 which is rotatable about a rotation axis D and comprises a first blade 3, which is fixedly connected to the hub 2, and comprising a second blade 4, which is connected to the first blade 3 via connecting means 5, so that between the second Shovel 4 and the hub 2 no direct connection is required, and forms between the second blade 4 and the hub 2 in the direction of rotation D 1 extending gap 6 or 6 opening.
  • gap 6 is herein a Opening, in particular a gap-shaped opening understood.
  • the connecting means 5 is indicated only schematically in Figure 1, so that the arrangement of the first and second blade 3.4 is clearly visible.
  • the connecting means 5 is preferably arranged such that it mutually firmly connects the outer edges 3c, 4c of the first and second blades 3.4.
  • the connecting means 5 can be configured in a variety of ways, for example as shown rod-shaped, part-surface or as shown in Figure 5, as a whole lid.
  • the first vane 3 comprises a first vane blade part 3a which merges into a first centrifugal vane part 3b.
  • the first Zentrifugalradschaufelteil 3b has a pressure-side blade edge 3d.
  • the first Zentrifugalradschaufelteil 3b is fixedly connected to the hub 2 via a bottom part 3e.
  • the bottom part 3e extends in the direction of rotation Dl along a partial angle.
  • the bottom part 3e could preferably be frusto-conical or disk-shaped along the partial angle.
  • the second Zentrifugalradschaufelteil 4b is arranged so as to extend with respect to the hub 2, that in the direction of the bottom part 2 a between the second Zentrifugalradschaufelteil 4b and the hub 2 a continuous in the direction of rotation D 1 extending gap 6 forms because the second Zentrifugalradschaufelteil 4b not directly with the hub 2 is connected.
  • the pump impeller 1 is thus open because of the gap 6 against bottom.
  • the bottom part 3e has a sloping edge 3f.
  • the first blade 3 has an outer edge 3c on its end face.
  • the second blade 4 comprises a second helical blade part 4a which in a second Centrifugal blade part 4b passes.
  • the second Zentrifugalradschaufelteil 4b has a pressure-side blade edge 4d and ends in an edge 4f.
  • the second blade 4 has an outer edge 4c on its front side.
  • the two blades 3.4 are connected via a connecting means 5, which in the field of
  • outside edges 3c, 4c is arranged firmly connected to each other, but arranged mutually spaced so that form columns, in particular in the direction of rotation Dl extending gap 6, which forms a Ausläse in the direction of rotation of the axis D, as well as the substantially in the direction of rotation of the axis D. extending columns or outlet openings 6a and 6b, which result between the first and second blades 3.4.
  • the impeller 1 has no protruding edges or bumps, to which impurities such as plastic material or textiles such as rags could attach or catch. Such impurities leave the impeller 1 via the gaps 6,6a, 6b.
  • the impeller 1 edges 3f, 4f which also serve possible deposits on the inner walls of the pump housing by scratch or
  • the illustrated embodiment shows only two blades 3.4.
  • a pump impeller 1 with a plurality of blades 2 designed corresponding to the second blade 4, which are successively arranged in the direction of rotation D 1, and which are all fixedly connected to the first blade 3 via the connecting means 5.
  • the pump impeller 1 thus, for example, a first blade 3 and a plurality of second blades 4, for example two, three, four, five, six or seven second blades 4, which are arranged one after the other in the direction of rotation D 1.
  • the first and second blade 3.4 in an advantageous embodiment in the direction of rotation D l has extending sections which extend mutually symmetrical with respect to the axis of rotation D.
  • the first and second screw-wheel blade parts 3a, 4a are mutually symmetrical with respect to the axis of rotation D.
  • the pressure-side blade edges 3d, 4d extend mutually symmetrically with respect to the axis of rotation D.
  • FIG. 2 shows the pump impeller 1 shown in FIG.
  • the connecting means 5 is shown schematically.
  • the connecting means, 5, as shown in Figure 5 configured as a frusto-conical body, with a circular inlet opening 5a, wherein the frusto-conical body, as indicated in Figure 2, to the
  • the connecting means can also be designed as a disk in the direction of rotation D radial direction or as a cylindrical tube in the axial direction D.
  • FIG. 3 shows the pump impeller 1 shown in FIGS. 1 and 2 from the direction of view B.
  • FIG. 4 shows a perspective view of the first blade 3, which comprises a first screw-wheel blade part 3a and a first centrifugal blade part 3b.
  • FIG. 5 shows the first blade 3 in the identical position as shown in FIG. 4, wherein the frusto-conical connecting part 5 is placed on and fixedly connected to the first blade 3, and wherein the second blade 4 is fixedly connected to the connecting part 5, so that the entire pump impeller 1 is formed.
  • FIG. 6 shows the pump impeller 1 shown in FIG. 5 from a slightly different perspective view.
  • the liquid flowing in via the opening 5a if appropriate with the impurities carried along, can exit unhindered again either via the gap 6 or the lateral openings 6a, 6b.
  • FIG. 7 shows a longitudinal section through the pump impeller 1 illustrated in FIGS. 5 and 6.
  • the connecting means 5 designed as an impeller cover is connected in a fluid-tight manner to the first and second blades 3, 4, so that the conveyed fluid enters the pump impeller 1 via the circular opening 5a , and this again on the columns 6, 6a, 6b leaves.
  • the pump housing 7 has a housing wall designed as a truncated cone 7c.
  • Figure 8 shows a pump impeller 1 whose first and second
  • Zentrifugalradschaufelteil 3b, 4b in the longitudinal direction of the axis of rotation D have different lengths, so that between the housing wall 7c and the second Zentrifugalradschaufelteil 4b, a gap S forms, through which the liquid can flow.
  • This gap S is preferably made as small as possible or narrow in order to keep a backflow of the liquid low.
  • FIG 9 shows a longitudinal section through a centrifugal pump 7 comprising pump housing parts 7a, 7b, 7c and the pump impeller 1 shown in Figure 7.
  • the pump housing could also be designed such that this, in combination with the pump impeller 1 arranged therein, an axial pump is formed by the axial pump at the point of the radial outlet has a running in the direction of rotation of the axis D Ausläse.

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Description

PUMPENLAUFRAD UND PUMPE UMFASSEND EIN DERARTIGES PUMPENLAUFRAD
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Pumpenlaufrad gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1. Die Erfindung betrifft weiter eine Pumpe umfassend das Pumpenlaufrad.
Stand der Technik
Die Druckschrift CH 662 864 offenbart eine Kreiselpumpe mit einem Schraubenzentrifugalrad offener Bauart. Dieses Pumpenlaufrad beziehungsweise die Zentrifugalradpumpe umfassend ein derartiges Pumpenlaufrad weist die Nachteile auf, dass die spezifische Drehzahl beschränkt ist, und dass während dem Betrieb eine Pulsation und/ oder Vibration auftreten kann.
Die Druckschrift US 6, 158,959 offenbart eine Kreiselpumpe mit einem Laufrad umfassend zwei Schaufeln. Dieses Pumpenlaufrad beziehungsweise die Zentrifugalradpumpe umfassend ein derartiges Pumpenlaufrad weist den Nachteil auf, dass dieses zum Verstopfen neigt und daher eine geringe Effizienz aufweist, wenn mit dieser Zentrifugalradpumpe Abwässer gefördert werden.
Die Druckschrift EP 1 81 1 184 Al offenbart eine Kreiselpumpe mit einem Laufrad umfassend zumindest zwei Schaufeln, welche zwischen zwei in axialer Richtung voneinander beabstandeten Deckscheiben angeordnet sind. Diese Kreiselpumpe weist die Nachteile auf, dass diese einen schlechten Wirkungsgrad aufweist, und dass sich Verschmutzungen anlagern können.
Abwässer enthalten eine grosse Anzahl verschiedener Arten von Verunreinigungen wie Kunststoffmaterial, Hygieneartikel, Textilien usw. Grossere Probleme treten insbesondere in Verbindung mit Lumpen und dergleichen auf, da diese an den Vorderkanten der Flügel hängen bleiben und sich um die Laufradnabe herumwickeln. Derartige Vorfälle führen zu erhöhten Serviceintervallen, verminderter Effizienz oder sogar Pumpenausfällen.
Darstellung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es ein Pumpenlaufrad beziehungsweise eine Pumpe umfassend ein derartiges Pumpenlaufrad zu bilden, welche zur Förderung von Abwässern oder andere Feststoffe enthaltene Flüssigkeiten geeignet sind sowie sicher und wartungsarm betreibbar sind, und welche eine erhöhte Förderleistung aufweisen können.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Pumpenlaufrad aufweisend die Merkmale von Anspruch 1. Die Unteransprüche 2 bis 1 1 betreffen weitere, vorteilhaft ausgestaltete Pumpenlaufräder. Die Aufgabe wird weiter gelöst mit einer Pumpe, insbesondere einer Zentrifugalradpumpe oder einer Axialpumpe, aufweisend das erfindungsgemässe Pumpenlaufrad.
Die Aufgabe wird insbesondere gelöst mit einem Pumpenlaufrad umfassend eine erste Schaufel, wobei die erste Schaufel ein erstes Schraubenradschaufelteil und ein daran anschliessendes erstes Zentrifugalradschaufelteil umfasst, sowie umfassend eine Nabe mit einer Drehachse, wobei das erste Zentrifugalradschaufelteil fest mit der Nabe verbunden ist, wobei zumindest eine zweite Schaufel angeordnet ist, welches ein zweites Schraubenradschaufelteil und ein daran anschliessendes zweites Zentrifugalradschaufelteil umfasst, wobei die erste und die zweite Schaufel je eine Aussenkante aufweisen, wobei ein Verbindungsmittel die erste und die zweite Schaufel im Bereich der Aussenkante miteinander verbindet, und wobei die Nabe ein kegelstumpfförmiges oder scheibenförmiges Bodenteil ausbildet, das sich in Drehrichtung D 1 entlang eines Teilwinkels erstreckt, dass das erste Zentrifugalradschaufelteil 3b fest mit dem Bodenteil 3e verbunden ist, und dass das zweite Zentrifugalradschaufelteil 4b derart bezüglich der Nabe 2 verlaufend angeordnet ist, dass sich in Verlaufsrichtung des Bodenteils 3e zwischen dem zweiten Zentrifugalradschaufelteil 4b und der Nabe 2 ein durchgehender in Drehrichtung verlaufender Spalt ausbildet, weil das zweite Zentrifugalradschaufelteil nicht direkt mit der Nabe verbunden ist. Das erfindungsgemässe Pumpenlaufrad ist somit gegen unten offen, und weist dort den in Drehrichtung verlaufenden Spalt auf. Dank diesem Spalt wird die darunter liegende Fläche auf Grund der Rotation des Pumpenlaufrades ständig gereinigt. Daher verhindert dieser Spalt auch Ablagerungen. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist das Verbindungsmittel als ein Laufraddeckel ausgestaltet, welcher konzentrisch zur Drehachse verläuft, und welcher fest mit den Aussenkanten der ersten und zweiten Schaufel verbunden ist. Der Laufraddeckel ist vorzugsweise kegelstumpfförmig ausgestaltet, mit einer kreisförmigen, konzentrisch zur Drehachse verlaufenden Eintrittsöffnung, durch welche die gesamte zu fördernde Flüssigkeit einströmt, um zur ersten und zweiten Schaufel zu gelangen.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung weist das erste und das zweite Zentrifugalradschaufelteil in Längsrichtung der Drehachse D dieselbe Länge auf. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist die Länge derart gewählt, dass sich zwischen einem Pumpengehäuseteil und dem zweiten Zentrifugalradschaufelteil ein geringer Spalt ergibt, was den Wirkungsgrad der Pumpe erheblich verbessert.
Das erfindungsgemässe Pumpenlaufrad weist den Vorteil auf, dass dieses zwischen der Nabe und der zweiten Schaufel einen durchgehenden, in Drehrichtung verlaufenden Spalt aufweist, weil die zweite Schaufel nicht direkt mit der Nabe verbunden ist. Die zweite Schaufel ist über das Verbindungsmittel fest mit der ersten Schaufel verbunden, und die erste Schaufel ist mit der Nabe verbunden. Dieser durchgehende zwischen der Nabe und der zweiten Schaufel verlaufende Spalt weist den Vorteil auf, dass sich Verunreinigungen wie beispielsweise Lumpen nicht irgendwo anlagern oder verfangen können. Der innerhalb des Pumpenlaufrades ausgebildete Durchtrittskanal für das zu fördernde Fluid ist vorzugsweise derart ausgestaltet, dass dieser keine Stege, Höcker oder sonst wie gebildete Mittel aufweist, an welchen sich Verunreinigungen wie Lumpen ansammelt oder anhaften könnten. Die erfindungsgemässe Pumpe ist somit insbesondere auch zur Förderung von Abwässern geeignet, die feste Verunreinigungen, insbesondere auch Textilien, Lumpen usw. enthalten. Die Pumpe ist insbesondere zur Förderung von Siedlungsabwässern, sowie in industriellen, chemischen und kommunalen Anwendungen anfallende Flüssigkeiten geeignet.
Eine Pumpe umfassend das erfindungsgemässe Pumpenrad mit zumindest zwei Schaufeln weist zudem die Vorteile auf, dass die Pumpe eine erhöhte Förderleistung bei gleicher Pumpenradgrösse beziehungsweise bei gleicher Pumpengrösse aufweist, da die Pumpe zwei oder noch mehr Schaufeln aufweisen kann. Die Pumpe kann zudem einen höheren Wirkungsgrad aufweisen. Zudem weist die Pumpe eine verringerte Pulsation sowie eine verringerte Vibration auf. Das erfindungsgemässe Pumpenrad kann zudem einfacher ausgewuchtet werden, kann einfacher getrimmt werden, und ist einfacher zu bearbeiten. Zudem ist das Pumpenrad weniger verschleissanfällig.
Eine Pumpe umfassend das erfindungsgemässe Pumpenrad ist somit wesentlich zuverlässiger, wartungsarmer und kostengünstiger zu betreiben, insbesondere wenn die Pumpe zur Förderung von Abwässern oder andere Feststoffe enthaltende Flüssigkeiten verwendet wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die zur Erläuterung der Ausführungsbeispiele verwendeten Zeichnungen zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispieles eines
Pumpenlaufrades mit nur symbolisch dargestellten
Verbindungsmitteln;
Fig. 2 eine Seitenansicht des in Figur 1 dargestellten Pumpenlaufrades aus seitlicher Blickrichtung A;
Fig. 3 eine Untenansicht des in Figur 1 und 2 dargestellten
Pumpenlaufrades aus der Blickrichtung B; Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der ersten Schaufel; Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines Pumpenlaufrades mit Laufraddeckel;
Fig. 6 das in Figur 5 dargestellte Pumpenlaufrad aus leicht unterschiedlicher perspektivischer Ansicht; Fig. 7 ein Längsschnitt durch das in Figur 5 und 6 dargestellte
Pumpenlaufrad; Fig. 8 ein Längsschnitt durch ein weiteres Pumpenlaufrad; Fig. 9 ein Längsschnitt durch eine Zentrifugalradpumpe.
Grundsätzlich sind in den Zeichnungen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Wege zur Ausführung der Erfindung
Fig. 1 zeigt ein um eine Drehachse D drehbares Pumpenlaufrad 1 umfassend eine erste Schaufel 3, welche fest mit der Nabe 2 verbunden ist, sowie umfassend eine zweite Schaufel 4, welche über Verbindungsmittel 5 mit der ersten Schaufel 3 verbunden ist, sodass zwischen der zweiten Schaufel 4 und der Nabe 2 keine direkte Verbindung erforderlich ist, und sich zwischen der zweiten Schaufel 4 und der Nabe 2 ein in Drehrichtung D 1 verlaufender Spalt 6 beziehungsweise Öffnung 6 ausbildet. Unter Spalt 6 wird hierin eine Öffnung, insbesondere eine spaltförmige Öffnung verstanden. Das Verbindungsmittel 5 ist in Figur 1 nur schematisch angedeutet, damit die Anordnung der ersten und zweiten Schaufel 3,4 klar ersichtlich ist. Das Verbindungsmittel 5 ist vorzugsweise derart angeordnet, dass dieses die Aussenkanten 3c, 4c der ersten und zweiten Schaufel 3,4 gegenseitig fest verbindet. Das Verbindungsmittel 5 kann in einer Vielzahl von Möglichkeiten ausgestaltet sein, zum Beispiel wie dargestellt stabförmig , teilflächig oder wie in Figur 5 dargestellt, als ganzer Deckel. Die erste Schaufel 3 umfasst ein erstes Schraubenradschaufelteil 3a welches in ein erstes Zentrifugalradschaufelteil 3b übergeht. Das erste Zentrifugalradschaufelteil 3b weist eine druckseitige Schaufelflanke 3d auf. Das erste Zentrifugalradschaufelteil 3b ist über ein Bodenteil 3e fest mit der Nabe 2 verbunden. Das Bodenteil 3e erstreckt sich in Drehrichtung Dl entlang eines Teilwinkels. Das Bodenteil 3e könnte entlang des Teilwinkels vorzugsweise kegelstumpfförmig oder scheibenförmig ausgestaltet sein. Das zweite Zentrifugalradschaufelteil 4b ist derart bezüglich der Nabe 2 verlaufend angeordnet ist, dass sich in Verlaufsrichtung des Bodenteils 2 a zwischen dem zweiten Zentrifugalradschaufelteil 4b und der Nabe 2 ein durchgehender in Drehrichtung D 1 verlaufender Spalt 6 ausbildet, weil das zweite Zentrifugalradschaufelteil 4b nicht direkt mit der Nabe 2 verbunden ist. Das Pumpenlaufrad 1 ist somit wegen des Spaltes 6 gegen unten offen. Das Bodenteil 3e weist eine schräg verlaufende Kante 3f auf. Zudem weist das erste Zentrifugalradschaufelteil 3b an dem dem ersten
Schraubenradschaufelteil 3a gegenüberliegenden Ende eine Kante 3f auf. Die erste Schaufel 3 weist an deren Stirnseite eine Aussenkante 3c auf. Die zweite Schaufel 4 umfasst ein zweites Schraubenradschaufelteil 4a welches in ein zweites Zentrifugalradschaufelteil 4b übergeht. Das zweite Zentrifugalradschaufelteil 4b weist eine druckseitige Schaufelflanke 4d auf und endet in einer Kante 4f. Die zweite Schaufel 4 weist an deren Stirnseite eine Aussenkante 4c auf. Die beiden Schaufeln 3,4 sind über ein Verbindungsmittel 5, welches im Bereich der
Aussenkanten 3c, 4c angeordnet ist, fest miteinander verbunden, jedoch gegenseitig beabstandet angeordnet, sodass sich Spalten ausbilden, insbesondere der in Drehrichtung Dl verlaufende Spalt 6, welcher einen Ausläse in Verlaufsrichtung der Drehachse D ausbildet, als auch die im wesentlichen in Verlaufsrichtung der Drehachse D verlaufenden Spalten beziehungsweise Austrittsöffnungen 6a und 6b, welche sich zwischen der ersten und zweiten Schaufel 3,4 ergeben. Das Pumpenlaufrad 1 weist keine vorstehenden Kanten oder Höcker auf, an welchen sich Verunreinigungen wie Kunststoffmaterial oder Textilien wie Lumpen anlagern oder verfangen könnten. Derartige Verunreinigungen verlassen das Pumpenlaufrad 1 über die Spalten 6,6a,6b. In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Pumpenlaufrad 1 Kanten 3f,4f auf, welche auch dazu dienen mögliche Anlagerungen an den Innenwänden des Pumpengehäuses durch Kratz- oder
Schneidbewegungen zu entfernen. Insbesondere kann damit auch die unterhalb des Bodenteils 3e angeordnete Fläche eines Pumpengehäuseteils gereinigt werden.
Das dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt nur zwei Schaufeln 3,4. Es ist jedoch auch möglich ein Pumpenlaufrad 1 zu bilden mit einer Mehrzahl von entsprechend der zweiten Schaufel 4 ausgebildeten Schaufeln, welche in Drehrichtung D 1 nacheinander folgend angeordnet sind, und welche über das Verbindungsmittel 5 alle mit der ersten Schaufel 3 fest verbunden sind. Das Pumpenlaufrad 1 könnte somit beispielsweise eine erste Schaufel 3 und eine Mehrzahl von zweiten Schaufeln 4, beispielsweise zwei, drei, vier, fünf, sechs oder sieben zweite Schaufeln 4 aufweisen, welche in Drehrichtung D 1 nacheinander folgend angeordnet sind.
Wie in Figur 1 dargestellt weist die erste und zweite Schaufel 3,4 in einer vorteilhaften Ausgestaltung in Drehrichtung D l verlaufende Teilabschnitte aufweist, welche bezüglich der Drehachse D gegenseitig symmetrisch verlaufen. In Figur 1 verlaufen das erste und zweite Schraubenradschaufelteil 3a,4a bezüglich der Drehachse D gegenseitig symmetrisch. Zudem verlaufen in Figur 1 die druckseitigen Schaufelflanken 3d,4d bezüglich der Drehachse D gegenseitig symmetrisch.
Figur 2 zeigt das in Figur 1 dargestellte Pumpenlaufrad 1 aus
Blickrichtung A. Das Verbindungsmittel 5 ist schematisch dargestellt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Verbindungsmittel, 5, wie in Figur 5 dargestellt, als kegelstumpfförmiger Körper ausgestaltet, mit einer kreisrunden Eintrittsöffnung 5a, wobei der kegelstumpfförmige Körper, wie in Figur 2 angedeutet, an den
Aussenkanten 3c, 4c anliegt und mit diesen fest verbunden ist. Das Verbindungsmittel kann auch als Scheibe in zur Drehachse D radialer Richtung oder als zylindrisches Rohr in axialer Richtung D ausgeführt werden.
Figur 3 zeigt das in Figur 1 und 2 dargestellte Pumpenlaufrad 1 aus Blickrichtung B. Figur 4 zeigt eine perspektivische Ansicht der ersten Schaufel 3, welche ein erstes Schraubenradschaufelteil 3a und ein erstes Zentrifugalradschaufelteil 3b umfasst.
Figur 5 zeigt die erste Schaufel 3 in der identischen, wie in Figur 4 dargestellten Lage, wobei das kegelstumpfförmige Verbindungsteil 5 auf die erste Schaufel 3 aufgesetzt und mit dieser fest verbunden ist, und wobei die zweite Schaufel 4 fest mit dem Verbindungsteil 5 verbunden ist, sodass das ganze Pumpenlaufrad 1 ausgebildet ist.
Figur 6 zeigt das in Figur 5 dargestellte Pumpenlaufrad 1 aus einer leicht unterschiedlichen perspektivischen Ansicht. Insbesondere ist auch erkennbar, wie die über die Öffnung 5a einströmende Flüssigkeit, gegebenenfalls mit den mittransportierten Verunreinigungen, ungehindert wieder entweder über den Spalt 6, oder die seitlichen Öffnungen 6a, 6b austreten kann.
Figur 7 zeigt einen Längsschnitt durch das in den Figuren 5 und 6 dargestellte Pumpenlaufrad 1. Das als Laufraddeckel ausgestaltete Verbindungsmittel 5 ist fluiddicht mit der ersten und zweiten Schaufel 3,4 verbunden, sodass das geförderte Fluid über die kreisförmige Öffnung 5a in das Pumpenlaufrad 1 eintritt, und dieses über die Spalten 6, 6a, 6b wieder verläset. In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Pumpengehäuse 7 eine als Kegelstumpf ausgebildete Gehäusewand 7c auf. In Figur 7 weist das erste und zweite Zentrifugalradschaufelteil 3b, 4b in Längsrichtung der Drehachse D etwa dieselbe Länge auf, sodass sich zwischen der Gehäusewand 7c und dem zweiten Zentrifugalradschaufelteil 4b nur ein äusserst geringer Spalt ausbildet, sodass durch diesen Spalt nur eine geringe Fluidmenge austritt. Diese Ausgestaltung weist den Vorteil auf, dass das Pumpenlaufrad 1 einen hohen Wirkungsgrad aufweist. Die Hauptmenge des geförderten Fluides wird daher durch die Spalten 6a und 6b austreten. Sollte sich an der Gehäusewand 7c eine Verunreinigung anlagern, so würde dies vorzugsweise durch die Kante 3f des Bodenteils 3e, welche sich entlang der Gehäusewand 7c bewegt, entfernt werden. Somit werden Schmutzanlagerungen verhindert beziehungsweise sicher entfernt, was einen zuverlässigen Betrieb des Pumpenlaufrades gewährleistet.
Figur 8 zeigt ein Pumpenlaufrad 1 deren erstes und zweites
Zentrifugalradschaufelteil 3b, 4b in Längsrichtung der Drehachse D unterschiedliche Längen aufweisen, sodass sich zwischen der Gehäusewand 7c und dem zweiten Zentrifugalradschaufelteil 4b ein Spalt S ausbildet, durch welchen die Flüssigkeit strömen kann. Dieser Spalt S wird vorzugsweise möglichst klein beziehungsweise schmal ausgestaltet, um ein Rückströmen der Flüssigkeit gering zu halten.
Figur 9 zeigt einen Längsschnitt durch eine Kreiselpumpe 7 umfassend Pumpengehäuseteile 7a,7b,7c sowie das in Figur 7 dargestellte Pumpenlaufrad 1. Das Pumpengehäuse könnte auch derart ausgestaltet sein, dass dieses, in Kombination mit dem darin angeordneten Pumpenlaufrad 1 , eine Axialpumpe ausbildet, indem die Axialpumpe an stelle des radialen Auslasses einen in Verlaufsrichtung der Drehachse D verlaufenden Ausläse aufweist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Pumpenlaufrad (1) umfassend eine erste Schaufel (3), wobei die erste Schaufel (3) ein erstes Schraubenradschaufelteil (3a) und ein daran anschliessendes erstes Zentrifugalradschaufelteil (3b) umfasst, sowie umfassend eine Nabe (2) mit einer Drehachse
(D), wobei das Zentrifugalradschaufelteil (3b) fest mit der Nabe (2) verbunden ist, und wobei zumindest eine zweite Schaufel (4) angeordnet ist, welches ein zweites Schraubenradschaufelteil (4a) und ein daran anschliessendes zweites Zentrifugalradschaufelteil (4b) umfasst, und wobei die erste und die zweite Schaufel (3,4) je eine Aussenkante (3c, 4c) aufweisen, und wobei ein Verbindungsmittel (5) die erste und die zweite Schaufel (3,4) im Bereich der Aussenkante (3c, 4c) miteinander verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (2) ein kegelstumpfförmiges oder scheibenförmiges Bodenteil
(3e) ausbildet, das sich in Drehrichtung (D l) entlang eines Teilwinkels erstreckt, dass das erste Zentrifugalradschaufelteil (3b) fest mit dem Bodenteil (3e) verbunden ist, und dass das zweite Zentrifugalradschaufelteil (4b) derart bezüglich der Nabe (2) verlaufend angeordnet ist, dass sich in Verlaufsrichtung des
Bodenteils (2a) zwischen dem zweiten Zentrifugalradschaufelteil (4b) und der Nabe (2) ein durchgehender in Drehrichtung (D l) verlaufender Spalt (6) ausbildet, weil das zweite Zentrifugalradschaufelteil (4b) nicht direkt mit der Nabe (2) verbunden ist.
2. Pumpenlaufrad (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenteil (3e) zumindest denselben Aussendurchmesser wie das erste und zweite Zentrifugalradschaufelteil (3b, 4b) aufweist, und dass das zweite Zentrifugalradschaufelteil (4b) derart in Längsrichtung der Drehachse (D) verlaufend ausgestaltet ist, dass sich zwischen dem Bodenteil (3e) und dem zweiten Zentrifugalradschaufelteil (4b) ein in Längsrichtung der Drehachse (D) verlaufender Spalt (6) ergibt.
3. Pumpenlaufrad (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Zentrifugalradschaufelteil (3b, 4b) in Längsrichtung der Drehachse (D) dieselbe Länge aufweisen.
4. Pumpenlaufrad (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Zentrifugalradschaufelteil (4b) in Längsrichtung der Drehachse (D) kürzer ausgestaltet ist als das erste Zentrifugalradschaufelteil (3b).
5. Pumpenlaufrad (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsmittel (5) als ein Laufraddeckel (7) ausgestaltet ist, welcher konzentrisch zur
Drehachse (D) verläuft, und welcher fest mit den Aussenkanten (3c, 4c) der ersten und zweiten Schaufel (3,4) verbunden ist, wobei der Laufraddeckel (7) insbesondere kegelstumpfförmig, zylindrisch oder als Scheibe ausgestaltet ist.
6. Pumpenlaufrad nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Laufraddeckel (7) eine kreisförmige Öffnung (7a) aufweist, welche konzentrisch zur Drehachse (D) verläuft.
7. Pumpenlaufrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Schaufel (3,4) in Drehrichtung (D l) verlaufende Teilabschnitte aufweist, welche bezüglich der Drehachse (D) gegenseitig symmetrisch verlaufen.
8. Pumpenlaufrad nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Schraubenradschaufelteil (3a,4a) bezüglich der Drehachse (D) gegenseitig symmetrisch verlaufen.
9. Pumpenlaufrad nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Zentrifugalradschaufelteil (3b, 4b) je eine druckseitige Schaufelflanke (3d,4d) aufweisen, und dass die druckseitigen
Schaufelflanken (3d,4d) bezüglich der Drehachse (D) gegenseitig symmetrisch verlaufen.
10. Pumpenlaufrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (2) einen kegelstumpfförmigen oder scheibenförmigen Boden (2 a) ausbildet, und dass das erste Zentrifugalradschaufelteil (3b) fest mit dem Boden (2a) verbunden ist.
11. Pumpenlaufrad (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend eine Mehrzahl von in Drehrichtung (D l) beabstandet angeordneten zweiten Schaufeln (4).
12. Pumpe, insbesondere Kreiselpumpe oder Axialpumpe, umfassend ein Pumpenlaufrad (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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