DE69005351T2

DE69005351T2 - Kreiselpumpe.

Info

Publication number: DE69005351T2
Application number: DE90850102T
Authority: DE
Inventors: Bengt Soedergard
Original assignee: ITT Flygt AB
Current assignee: Xylem Water Solutions AB
Priority date: 1989-04-27
Filing date: 1990-03-09
Publication date: 1994-04-14
Anticipated expiration: 2010-03-10
Also published as: DE69005351D1; FI900736A0; CA2015572A1; NO172308C; EP0395604B1; JPH02286898A; AU622763B2; SE8901534D0; JPH07111191B2; FI101824B1; SE8901534L; SE466766B; FI101824B; AU4936790A; DK0395604T3; NO900981L; CA2015572C; EP0395604A1; NO172308B; ATE99025T1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zentrifugalpumpe zum Umpumpen von Flüssigkeiten, die Feststoffe und Verunreinigungen, wie Lumpen und andere längliche Gegenstände, enthalten.
Die Zentrifugalpumpe, die Flüssigkeit in ihr Zentrum einsaugt und diese in Umfangsrichtung nach außen wirft, besitzt gute Eigenschaften beim Umpumpen von sauberen Flüssigkeiten. Wenn die Flüssigkeit Feststoffe enthält, entsteht jedoch das Problem, daß diese zwischen dem Pumpenlaufrad und dem umgebenden Pumpengehäuse steckenbleiben können und einen Stopp oder wenigstens eine verminderte Pumpenleistungsfähigkeit verursachen können.
Ein Weg zur Lösung dieser Probleme besteht in einer derartigen Ausbildung der Pumpe, daß sich das Laufrad neben der eigentlichen Strömung dreht, wie dies bei sogenannten Strudel-Laufrädern der Fall ist. Dadurch lassen sich die Verstopfungsprobleme im wesentlichen lösen, jedoch auf Kosten anderer Nachteile, wie zum Beispiel eines verminderten Wirkungsgrads.
Ein anderer Weg zur Lösung dieser Probleme besteht in der Anordnung einer Art Schneideinrichtung vor dem Laufrad, die Lumpen und dergleichen zerschneidet und diese umpumpbar macht. Ein Beispiel für eine derartige Lösung ist in dem US-Patent Nr. 4 108 386 gezeigt.
Bei der bekannten Konstruktion ist das vordere Ende des Laufrads mit zwei Schneideinrichtungen versehen, die zum Zerschneiden der Verunreinigungen mit den Einlaß des Laufrads zusammenwirken. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß der Unterdruck in dem Pumpeneinlaß ein Einsaugen eines ankommenden Lumpens in das Zentrum des Laufrads verursacht. Kleinere Lumpen bzw. Fetzen können sich dann zusammen mit dem Laufrad drehen, ohne mit den Schneideinrichtungen in Berührung zu treten. Größere Lumpen können einen zunehmenden Rotationswiderstand hervorrufen, manchmal in einem derartigen Ausmaß, daß die Pumpe stoppt.
Eine weitere Konstruktion ist in der veröffentlichten Schwedischen Patentanmeldung Nr. 444 969 gezeigt. Dort ist ein zentraler Körper mit einer Schneideinrichtung vorgesehen, wobei der Körper den Raum in dem Einlaß ausfüllt und dadurch das Risiko eines Einsaugens der Lumpen in das Laufradzentrum vermindert ist. Diese Lösung arbeitet normalerweise sehr gut, doch unter bestimmten Umständen kann sich ein Lumpen in der Mitte des Laufrads verheddern und zwischen dem Laufrad und dem Gehäuse nach außen in Richtung auf den Umfang gespannt werden. Die dadurch entstehende Reibung könnte zu einer Überlastung des Motors und zu einem Auslösen der Motorschutzvorrichtung führen.
Die beiden beschriebenen Laufräder haben gemeinsam, daß es sich bei beiden um den sogenannten offenen Typ handelt. Dies bedeutet, daß das Laufrad nur eine Abdeckplatte aufweist, auf der die Flügel angebracht sind, und daß das Laufrad in Richtung auf die Schneideinrichtung offen ist. Dieses Ausführungsbeispiel gründet sich auf die Tatsache, daß die bisher vorherrschende Meinung darin bestand, daß nur offene Laufräder beim Umpumpen stark verunreinigter Flüssigkeiten verwendet werden können.
Das geschlossene Laufrad, das mit zwei Abdeckplatten und dazwischen vorhandenen Flügeln versehen ist, besitzt in erster Linie den Vorteil, daß sein Wirkungsgrad bei weitem besser als der eines offenen Laufrads ist.
Die US-A-1 551 918 zeigt eine komplizierte Vorrichtung, bei der ein geschlossenes Laufrad verwendet wird und die zwei Schneidvorrichtungen und einen dazwischenliegenden Raum, wo Lumpen usw. eine Tendenz zum Verstopfen haben, beinhaltet.
Gemäß der Erfindung ist die Verwendung eines geschlossenen Laufrads beim Umpumpen stark verunreinigter Flüssigkeiten möglich gemacht worden. Diese Möglichkeit führt zu einem gesteigerten Wirkungsgrad und einer längeren Lager-Lebensdauer. Außerdem ergibt sich ein besseres Schneidergebnis, wodurch das Risiko zu Verstopfungen und Beschädigungen vermindert wird.
Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen noch ausführlicher beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht einer tauchbaren Pumpe, die mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung versehen ist, während Fig. 2 die Vorrichtung detaillierter zeigt. Fig. 3 und 4 zeigen zwei Schnittansichten des Laufrads.
In den Zeichnungen bezeichnet 1 eine Pumpe mit einem Pumpengehäuse 2, das eine Einlaßöffnung 3 mit einem mit Nuten 6 versehenen Einsatzteil 4 aufweist. 6 bezeichnet ein Zentrifugal-Laufrad mit Einlaß, 7 eine Nabe, 8 eine erste Schneideinrichtung, 9 eine zweite Schneideinrichtung, und 10 bezeichnet Vorsprünge. 11 und 12 bezeichnen die obere bzw. die untere Abdeckplatte des Laufrads 6. 13 bezeichnet Flügel, und 14 und 15 bezeichnen Kragen an der unteren Abdeckplatte 12.
Das Pumpenlaufrad 6 ist somit mit einer zylindrisch geformten Nabe 7 ausgebildet, die sich nach unten in die Einlaßöffnung des Pumpengehäuses 2 hineinerstreckt. Eine Anzahl von Schneideinrichtungen 8, 9 sind an dem Einlaß 3 angeordnet und wirken mit axial gerichteten Nuten 5 in der Einlaßöffnung zusammen, um Verunreinigungen in dem umzupumpenden Wasser zu zerschneiden.
Außerdem ist das Laufrad mit zwei Abdeckplatten 11 und 12 und dazwischenliegenden Flügeln 13 ausgebildelt. Die Abdeckplatte 12, die dem Pumpeneinlaß 3 zugewandt ist, endet in einer gewissen Distanz von der Nabe 7, wodurch eine ringförmige Öffnung um die Nabe herum geschaffen wird, durch die hindurch das Pumpmedium in das Laufrad eingesaugt wird.
Verunreinigungen in der Flüssigkeit sollen, wie vorstehend erwähnt wurde, zwischen den Schneideinrichtungen 8, 9 und den Nuten 5 zerschnitten werden. Die Flügel 13 und das mit den Nuten 5 versehene Einsatzteil 4 bilden mit ihren Endflächen eine weitere Schneideinrichtung, die die Verunreinigungen in effektiver Weise zermahlt. Bei der Montage wird das Einsatzteil 4 mit den inneren Teilen der Flügel 13 in Berührung gebracht, wodurch sich eine geeignete Schneiddistanz ergibt, wenn das Laufrad seine Rotation aufnimmt. Ein weiterer Vorteil bei der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß sich eine korrekte Distanz zwischen Laufrad und Einsatzteil einfach und automatisch erzielen läßt.
Zur Sicherstellung, daß die gesamte Menge des zu zerschneidenden Materials durch die ringförmige Öffnung in das Laufrad eingebracht wird, ist die Abdeckplatte 12 mit einem Kragen 14 versehen, der das obere Ende des Einsatzteils 4 umgibt, wodurch eine Radialdichtung erzielt wird. Diese Dichtung, die eine Länge von 3 bis 6 mm aufweisen kann, verhindert in effektiver Weise ein Eindringen von Material entlang der Unterseite der Abdeckplatte 12, wodurch ein Verstopfen entstehen könnte. Eine ähnliche Radialdichtung ist zwischen dem Kragen 14 und dem radial außerhalb des Kragens gelegenen Teil des Pumpengehäuses 2 geschaffen.
Gemäß einem speziellen Ausführungsbeispiel ist die untere Abdeckplatte 12 mit einem Kragen 15 versehen, die sich ein Stück nach innen über das Einsatzteil 4 erstreckt, wodurch eine axiale Dichtung geschaffen ist, die das Risiko des Eintretens des Schneidmaterials unter die Abdeckplatte 12 zusätzlich vermindert.
Mittels der Erfindung wird eine Pumpe geschaffen, die beim Pumpen stark verunreinigter Flüssigkeiten sehr gute Eigenschaften besitzt. Im Vergleich zu früher verwendeten offenen Laufrädern besitzt das geschlossene Laufrad einen viel besseren Wirkungsgrad. Zusätzlich dazu sind die Risiken eines Verstopfens und Überlastens des Antriebsmotors beträchtlich reduziert, da das gesamte Material nahe bei dem Zentrum des Laufrads zerschnitten wird. Dies bedeutet kürzere Hebelarme für die Kräfte und somit ein niedrigeres Drehmoment. Schließlich besteht auch kein Risiko hinsichtlich eines Ansammelns von bremsendem Material zwischen dem Laufrad und dem Boden des Pumpengehäuses.

Claims

1. Zentrifugalpumpe zum Umpumpen von Flüssigkeiten, die Feststoffe und Verunreinigungen, wie Lumpen und andere längliche Gegenstände, enthalten, mit einem Pumpengehäuse (2) mit einem zentralen Einlaß (3) und einem umlaufenden Laufrad (6), das als geschlossenes Laufrad mit einer oberen und einer unteren Abdeckplatte (11 bzw. 12) und dazwischen angeordneten Flügeln (13) ausgebildet ist und mit Schneideinrichtungen (8, 9) ausgestattet ist, die mit einem in dem Pumpeneinlaß (3) vorgesehenen Einsatzteil zusammenwirken, das mit Nuten (5) versehen ist, die eine Schneidwirkung zwischen den Schneideinrichtungen und den Kanten der Nuten erzielen, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Abdeckplatte (12) mit einem Kragen (14) versehen ist, der das dem Laufrad (6) zugewandte Ende des Einsatzteils (4) umschließt und dadurch eine Radialdichtung bildet.

2. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (14) zusammen mit demjenigen Teil des Pumpengehäuses (2), das den Kragen radial umgibt, ebenfalls eine Radialdichtung bildet.

3. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Abdeckplatte (12) mit einem Kragen (15) versehen ist, der sich über einen Distanzbereich nach innen über das Einsatzteil (4) erstreckt und dadurch eine axiale Dichtung zwischen diesen Teilen herstellt.

4. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nahe der Nabe (7) des Laufrads (6) befindlichen Teile der Flügel (13) in Zusammenwirkung mit dem dem Laufrad (6) zugewandten Ende des Einsatzteils (4) Schneideinrichtungen bilden.