DE2618559A1 - Kreiselpumpe zum zerkleinern und foerdern eines breiartigen gemisches - Google Patents
Kreiselpumpe zum zerkleinern und foerdern eines breiartigen gemischesInfo
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
PATENTANWALT *
GANGSGHQNHERR H Trier, den 27.^.1976
D 55 T R 1 E P. - HAWS1RASSE 28
TEL 06 51 - 3 48 B8 V 1 1 8
Vaughan Co., Inc. Montesano, Washington, USA
Kreiselpumpe zum Zerkleinern und Fördern eines breiartigen Gemisches
Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe, insbesondere
eine Pumpe zum Pumpen eines breiartigen Gemisches und zum Zerhacken fester Bestandteile des Gemisches, zum
Zerschneiden weicher Bestandteile, wie z.B. Gemüse, und zum Wegschleudern harter Bestandteile des Gemisches, die
den Fluß des zu fördernden Gemisches durch die Einlaßöffnungen behindern.
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- S-
Es ist schwierig, breiartige Gemische zusammenhängend und wirkungsvoll zu fördern. Ein Brei ist eine wässrige
Mischung oder Suspension unlöslicher Bestandteile. Er kann verschiedene Konsistenz mit einem Verhältnis fester
Bestandteile zu Wasser von 5 % Ms 25 % aufweisen. Breiartige
Gemische sind Mischungen oder Suspensionen von Wasser und unlöslichen Bestandteilen, einschließlich
Schlamm, der eine Mischung von Erde und Wasser ist, und einschließlich einem Brei aus mit Wasser oder einer anderen
Flüssigkeit vermischten tierischen oder pflanzlichen Bestandteilen. Ein derartiges Gemisch kann aus
Früchten, wie z.B. Äpfeln, Birnen, Pfirsichen oder Pflaumen bestehen, aus Gemüsen, wie z.B. Möhren oder Erbsen,
oder aus Nahrungsmitteln, wie Zuckerrohr, oder aus Holz, wie es bei der Papierherstellung benutzt wird. Ein derartiges
Gemisch kann weiterhin aus pulverisiertem Metall oder weißem Blei und Wasser bestehen. Alle diese breiartigen
Gemische sind nur schwierig mit herkömmlichen Pumpen zu pumpen. Die Pumpe nach der vorliegenden Erfindung
ist vorteilhaft zum Pumpen derartiger breiiger Gemische geeignet.
Bekannte Pumpen weisen eine Bodenplatte an der der Einlaßöffnung des Gehäuses abgewandten Seite des Läufers
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auf. Diese Bodenplatten haben schneckenförmig gekrümmte
Schleuderrippen, die das Wandern der festen Bestandteile eines breiigen Gemisches in die Lager der Läuferwelle
verhindern. Weiterhin sind sich drehende Rührwerke bekannt, die mit der Welle des Läufers an der dem Läufer
abgesandten Seite der Einlaßwand verbunden sind, damit die Bestandteile, die nicht leicht durch Einlaßöffnungen
des Pumpengehäuses gelangen, weggeschoben werden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Kreiselpumpe sum Pumpen von dickflüssigen, breiigen Gemischen
vorzuschlagen, die eine große Pumpleistung aufweist, ohne daß die Pumpe verstopft oder ihre Pumpleistung
nachläßt und ohne daß das breiartige Gemisch entwässert v/ird.
Vorteilhaft ist die Pumpleistung durch einen außerhalb des Pumpengehäuses angeordneten Zusatzpropeller erhöht,
der einen Fluß des zu fördernden Gemisches in die Einlaßöffnungen des Gehäuses bewirkt. Die Läuferflügel sind
vorteilhaft derart ausgebildet, daß sie einen Sog durch die Einlaßöffnung des Gehäuses auf das Gemisch ausüben.
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Die Kreiselpumpe ist vorteilhaft zum Pumpen eines Gemisches
mit Bestandteilen benutzbar, die leicht in derartig kleine Stücke zerschneidbar sind, daß sie durch
die Einlaßöffnungen des Pumpengehäuses passen.
Die Leistung der Kreiselpumpe ist vorteilhaft vergrößert, wobei der Drehwiderstand des Läufers verringert ist.
Diese Vorteile werden dadurch erreicht, daß ein zusätzlicher Propeller außerhalb des Pumpengehäuses angeordnet
ist, der einen Fluß des zu fördernden Gemisches zu den Einlaßöffnungen des Gehäuses bewirkt und der leicht
schneidbare Bestandteile in so kleine Stücke schneidet, daß sie durch die Einlaßöffnungen des Gehäuses passen,
und dadurch, daß die führende Seite jedes Läuferflügels einen nach vorne geneigten Abschnitt aufweist, wodurch
die Pumpleistung der Flügel erhöht wird.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielhaft dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine Pumpe in Draufsicht auf die Einlaßseite, Fig. 2 die Pumpe im Schnitt nach 2-2 der Fig. 1,
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Fig. 3 die Pumpe in teilweisem Schnitt nach 3-3 der
Hg. 1,
Hg. 1,
Fig. 4 den Teil der Pumpe nach Fig. 3 in perspektivischer
Darstellung,
Fig. 5 einen Zusatzpropeller in Vorderansicht,
Fig. 6 den Zusatzpropeller in Seitenansicht,
Fig. 6 den Zusatzpropeller in Seitenansicht,
Fig. 7 den Zusatzpropeller im Schnitt nach 7-7 der
Fig. 5.
Fig. 5.
Die Pumpe nach den Fig. 1 und 2 hat einen Läufer 1, der
in einem Gehäuse 2 auf einer drehbaren Antriebswelle 3
sitzt. Die Antriebswelle ist in bezug zum Gehäuse 2 in
reibungsarmen Lagern k des Gehäuses drehbar, so daß der Läufer im Gehäuse frei drehbar ist. Der Läufer hat mehrere, im Abstand zueinander angeordnete radiale Flügel. Zur Erläuterung sind in den Zeichnungen drei Flügel gezeigt. Eine radiale Kante der Flügel geht in eine Boden platte 6 über. Den radialen Flügeln abgewandt weist die Bodenplatte schneckenförmig gekrümmte Rippen 7 auf, die
sitzt. Die Antriebswelle ist in bezug zum Gehäuse 2 in
reibungsarmen Lagern k des Gehäuses drehbar, so daß der Läufer im Gehäuse frei drehbar ist. Der Läufer hat mehrere, im Abstand zueinander angeordnete radiale Flügel. Zur Erläuterung sind in den Zeichnungen drei Flügel gezeigt. Eine radiale Kante der Flügel geht in eine Boden platte 6 über. Den radialen Flügeln abgewandt weist die Bodenplatte schneckenförmig gekrümmte Rippen 7 auf, die
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einen Schleuderring zum Wegschieudern der festen Bestandteile
eines Breis vom. Lager !+ bilden. Somit werden
die festen Bestandteile zum Rand der Bodenplatte 6 befördert, wodurch die Abnutzung des Lagers verringert
wird.
Das Gehäuse 2 weist lediglich eine zur Aufnahme des Läufers 1 offene Seite auf, die durch eine Deckelplatte 8
abgedeckt ist. Die Deckelplatte 8 ist mit im Abstand zueinander am Umfang angeordneten Kopfsehrauben 9 mit dem
Gehäuse verbunden. Der Deckel bildet die Einlaßseite des Gehäuses und weist mindestens eine Einlaßöffnung 10 auf,
durch die der zu pumpende Stoff in das Gehäuse 2 eintreten kann. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, sind die Einlaßöffnungen
10 gebogene Schlitze, die im Abstand zur Achse des Läufers und konzentrisch zu dieser Achse angeordnet
sind. Das eine Ende 11 jedes gebogenen Sinlaßschlitzes,
das in Richtung der Drehbewegung des Läufers liegt, hat eine zugespitzte innere Kante, die mit den Läuferflügeln
zusammenwirkt, um in die Einlaßöffnung gelangte faserige Bestandteile zu zerhacken.
Die in das Gehäuse 2 durch die Einlaßöffnung 10 eintretenden Stoffe werden durch die tangential am Gehäuse an»
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geordnete Auslaßöffnung 12 ausgegeben. An die Auslaßöffnung 12 schließt sich die Auslaßleitung 13 an. Die
Auslaßöffnung weist vorteilhaft quadratischen oder rechteckigen Querschnitt auf, so daß ein möglichst großer
Querschnitt für den Auslaß des durch die Pumpe geförderten Stoffes zur Verfugung steht. Die Auslaßleitung 13
hat vorteilhaft einen Übergangsabschnitt, der die Auslaßöffnung
12 mit quadratischem oder rechteckigen Querschnitt mit einem Abschnitt der Auslaßleitung 13 niit
kreisförmigem Querschnitt verbindet.
Die Deckelplatte S weist in ihrer Mitte eine koaxial zur Antriebswelle 3 angeordnete Öffnung 1^ auf, in die
die Spitze 15 der den Läufer 1 tragenden Antriebswelle 3
ragt. Obwohl die Antriebswelle durch den Rand der Öffnung Mj1- in Form eines Lagers abstützbar wäre, ist es
vorteilhaft, daß die Spitze der Antriebswelle konzentrisch derart in der Öffnung angeordnet ist, daß ein Abstand
zwischen der Spitze der Antriebswelle und dem Öffnungsrand ist. Die Spitze 15 der Antriebswelle weist ein
inneres Sackloch auf, in das ein Gewindezapfen 16 eingeschraubt ist. Der Gewindezapfen ist mit einem unterhalb
der Deckelplatte angeordneten Zusatzschraubenpropeller verbunden.
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Der Schraubenpropeller 17 hat eine Nabe 18, die in den
Gewindezapfen 16 übergeht, der in Richtung der Achse der
Antriebswelle 3 verläuft. Mehrere Propellerflügel mit
gekrümmtem Querschnitt erstrecken sich in radialer Richtung von der Nabe 18 weg. In den Fig. 1, 2 und 5 sind
zwei derartige Propellerflügel gezeigt. Die Propellerflügel haben eine konkave Seitenfläche 19 und eine konvexe
Seitenfläche 20 und eine derartige Krümmung, daß ein in die Einlaßöffnung 10 gerichteter Strom erzeugt
wird. Daher wirkt der Propeller zusätzlich zu der Pumpwirkung des Läufers 1. Die führende Kante 21 jedes Flügels
ist geschärft, so daß diese Kante relativ weiche Bestandteile, wie z.B. Früchte oder Gemüse, in derartig
kleine Stücke schneidet, daß sie durch die Einlaßöffnung 10 passen.
In einigen Fällen weist das zu fördernde Gemisch Brocken aus harten Bestandteilen auf, die so groß sind, daß sie
nicht durch die Einlaßöffnung 10 passen und die so hart sind, daß die führenden Schneidkanten 21 der Propellerflügel
sie nicht zerkleinern können. TJm die Einlaßöffnung 10 von derartigen Brocken frei zu halten, sind die
Endabschnitte 22 der Propellerflügel in bezug zu den
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anderen Abschnitten des Flügels stark nach hinten gebogen.
Wenn die führende Kante eines Endabschnittes eines Propellerflügels auf einen derartigen Brocken
trifft, so wird der Brocken in radialer Richtung nach außen aus dem Strömungsfluß des Gemisches befördert,
das zu und durch die Einlaßöffnung 10 des Pumpengehäuses fließt. Die radiale Bewegung der Brocken wird durch die
Zentrifugalkraft bewirkt, die durch die Keilwirkung der nach hinten gebogenen Endabschnitte der Propellerflügel
unterätützt wird. Der Hauptquerschnitt der Propellerflügel kann sich bis in die nach hinten gebogenen Endabschnitte
der Flügel fortsetzen, jedoch derart, daß die Flügel wirksam das breiartige Gemisch in die Einlaßöffnungen
treiben.
Während, wie oben ausgeführt, der Schraubenpropeller 17 einen Strom des breiartigen Gemisches zu den Einlaßöffnungen
10 bewirkt, erzeugt der Läufer 1 an der Einlaßseite, gegenüberliegend dem Propeller, einen Sog, der
das breiartige Gemisch durch die Einlaßöffnungen und den sich drehenden Läufer zieht. Die Sogwirkung wird durch
die Ausbildung der Läuferflügel entsprechend den Fig. 2, 3 und ^- vergrößert. Der der Einlaßseite des Gehäuses zugewandte
Abschnitt der Läuferflügel ist etwa von der
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Mitte der Flügel aus schräg nach vorne gerichtet. Der Neigungswinkel des schräg nach vorne gerichteten Abschnittes
mit der führenden Kante 23 des Läuferflügeis
ist etwa i±3° in bezug zu dem flachen Abschnitt des Flügels
und zu einer Ebene rechtwinklig zu der Drehachse oder zu der Drehachse.
Die nachfolgende Seite jedes Läuferflügels ist bei 26 in einem einspringenden Winkel zwischen dem Abschnitt 2if,
der an der Bodenplatte liegt, und dem Abschnitt 25, der an der Einlaßseite liegt, gekrümmt. Obwohl die Krümmung
winklig sein kann, ist sie vorzugsweise konvex gekrümmt. Der einspringende Winkel ist ungefähr 220°. Bei dieser
Ausbildung laufen die führende Seite und die nachfolgende Seite jedes Läuferflügels von etwa der Mitte der Flügel
zu der Schneidkante an der Einlaßöffnung des Gehäuses hin auseinander, wie dies am besten in Fig. 2 zu erkennen ist.
Dadurch weisen die Läuferflügel eine breite Tragkante auf, obwohl die Läuferflügel zur Erzeugung einer maximalen
Pumpleistung stromlinienförmig ausgebildet sind.
Zur Verringerung des Reibungs- und Drehwiderstandes des
Läufers aufgrund des an den Umfang des Gehäuses durch die Zentrifugalkraft geschleuderten Gemisches weist vorteil-
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haft der äußere Endabschnitt jedes LäuferflugeIs den
gleichen Abstand zur Einlaßwand auf. Daher vergrößert eine Stufe 27» die vorteilhaft einen Absatz 28 bildet,
wie dies am besten in den Fig. 3 und l\. gezeigt ist,
den Abstand zwischen dem äußeren Abschnitt des Läuferflügels und der Einlaßwand nahe dem Umfang des Gehäuses
2. Vorteilhaft ist nur ein kleiner Abstand zwischen dem radialen äußeren und inneren Rand der Einlaßöffnungen
10 und den zugeordneten Kanten der Läuferflügel. Der Abstand zwischen den abgestuften Abschnitten 27 der
Läuferflügel und der Einlaßwand ist wesentlich größer
als der Abstand zwischen den Randabschnitten der Einlaßöffnungen und den zugeordneten Kanten der Läuferflügel.
Die Drehung der Antriebswelle 3 i*1 bezug zum Gehäuse 2
bewirkt eine synchrone Drehung des Läufers 1 und des Propellers 17. Die Drehung des Propellers bewirkt das
Strömen des breiartigen Gemisches zu der Einlaßöffnung hin, ohne daß es entwässert wird. Gleichzeitig schneidet
die führende Kante des Propellers weiche Bestandteile in kleine Stücke, so daß sie durch die Einlaßöffnungen gelangen.
Die Drehung der Läuferflügel ruft an der Seite der Einlaßöffnungen, abgewandt dem Propeller, einen Sog
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hervor, der das Semisch in die Einlaßöffnungen saugt.
Das Zusammenwirken der Druckwirkung des Propellers 17 und der Saugwirkung der Flügel des Läufers 1 auf das
breiartige Gemisch ruft einen kräftigen Fluß des breiartigen Gemisches durch die Einlaßöffnungen 10, das
Gehäuse 2 und durch die Auslaßöffnung 12 hervor, auch wenn das Gemisch sehr dickflüssig ist, wie dies bei
einem 25 Gewichtsprozent feste Bestandteile aufweisenden
Gemisch der Fall ist. Jedoch arbeitet die Pumpe am wirksamsten bei einem Gemisch, das 10 bis 20 Gewichtsprozent
feste Bestandteile aufweist.
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Claims (8)
- Patentansprüche.J Kreiselpumpe zum Zerkleinern und Fördern eines breiartigen Gemisches, bestehend aus einem in einem Gehäuse angeordneten Läufer, wobei das Gehäuse eine Einlaßseite mit im Abstand zur Läuferachse angeordneten Einlaßöffnungen aufweist und wobei der Läufer radiale Flügel mit dem zugewandten Ende der Einlaßöffnungen zusammenwirkenden, sich über die Einlaßöffnungen erstreckenden Schneidkanten aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Läuferflügel (5) einen in Drehrichtung des Läufers (1) nach vorne geneigten führenden Abschnitt (23) aufweisen, der sich von der Flügelmitte zu den Schneidkanten hin erstreckt.
- 2. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Läufer (1) ein außerhalb des Gehäuses (2) im Abstand zur Einlaßseite angeordneter, um die Läuferachse drehbarer Schraubenpropeller (17) verbunden ist, der gekrümmte Flügel zur Erzeugung eines zusätzlichen Stromes des breiartigen, zu fördernden Gemisches zu den Einlaßöffnungen (10) aufweist, deren führende Kanten(21)^08845/0280ORIGINAL INSPECTEDzugespitzt sind, so daß die Bestandteile des Gemisches derart zerkleinert v/erden, daß sie durch die Einlaßöffnungen passen, und deren Flügelenden nach hinten gekrümmt sind, so daß die nicht durch die Einlaßöffnungen passenden Bestandteile von den Einlaßöffnungen weg geschleudert werden.
- 3. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der geneigte Abschnitt (23) der Läufer flügel in einem Winkel von 45° z\xr Läuferachse geneigt ist.
- if. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Läuferflügel (5) sich von der Flügelmitte au der Schneidkante hin vergrößernd ausgebildet ist.
- 5. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis if, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen äußeren Endabschnitte der Läuferflügel (5), die der Einlaßseite zugewandt und in radialer Richtung außerhalb der Einlaßöffnung liegen, abgestuft sind, so daß der Abstand zwischen diesem Flügelabschnitt und der Einlaßaeite größer als der Abstand zwischen der Schneidkante des Läuferflügels und der Einlaßöffnung (10) ist.T098A5/0280
- 6. Kreiselpumpe nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet,
daß die Läuferflügel (5) in radialer Richtung über die Einlaßöffnungen (10) verlaufen. - 7. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnungen (10) kreisringförmig vergrößert sind.
- 8. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 79 dadurch gekennzeichnet, daß ein außerhalb des Gehäuses (2) im
Abstand zur Einlaßseite des Gehäuses angeordneter
Schraubenpropeller (17) zur Drehung um die Läuferachse mit dem Läufer (1) verbunden ist, wobei der Schraubenpropeller gekrümmte Flügel zur Erzeugung eines zusätzlichen Stromes des breiartigen, zu fördernden Gemisches zu den Einlaßöffnungen (10) aufweists wobei die führenden Flügelkanten (21) zugespitzt sind, so daß die Bestandteile des Gemisches derart zerkleinert werden, daß sie durch die Einlaßöffnungen passen und wobei die
freien Flügelenden nach rückwärts gebogen sind, so daß die nicht durch die Einlaßöffnungen passenden Bestandteile von den Einlaßöffnungen weg geschleudert werden.709845/0280
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19762618559 DE2618559C3 (de) | 1976-04-28 | 1976-04-28 | Kreiselpumpe zum Zerkleinern und Fördern eines breiartigen Gemisches |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (3)
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DE2618559A1 true DE2618559A1 (de) | 1977-11-10 |
DE2618559B2 DE2618559B2 (de) | 1980-03-20 |
DE2618559C3 DE2618559C3 (de) | 1980-11-13 |
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ID=5976461
Family Applications (1)
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DE19762618559 Expired DE2618559C3 (de) | 1976-04-28 | 1976-04-28 | Kreiselpumpe zum Zerkleinern und Fördern eines breiartigen Gemisches |
Country Status (1)
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DE (1) | DE2618559C3 (de) |
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WO2000034663A1 (en) * | 1998-12-04 | 2000-06-15 | Warman International Limited | Improvements relating to froth pumps |
US7811051B2 (en) | 2005-03-24 | 2010-10-12 | Brinkmann Pumpen K.H. Brinkmann Gmbh & Co. Kg | Pump with cutting impeller and pre-chopper |
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CN114017348A (zh) * | 2021-11-04 | 2022-02-08 | 三联泵业股份有限公司 | 一种具有防堵塞功能的液下排污泵 |
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1976
- 1976-04-28 DE DE19762618559 patent/DE2618559C3/de not_active Expired
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Also Published As
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DE2618559C3 (de) | 1980-11-13 |
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