DE2855385B1 - Kreiselpumpe mit Einschaufel-Laufrad zur Foerderung von langfaserigen aufgeschwemmten Feststoffen - Google Patents
Kreiselpumpe mit Einschaufel-Laufrad zur Foerderung von langfaserigen aufgeschwemmten FeststoffenInfo
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Description
Gegenstand der Erfindung ist eine Kreiselpumpe mit Einschaufel-Laufrad zur Förderung von langfaserigen
aufgeschwemmten Feststoffen, wobei das Auslaßende der Schaufel mit Spiel eine in einer Radialebene
liegende Gehäusewand bestreicht.
Langfaserige Feststoffe, wie z. B. Seile, Nylonstrümpfe und dergl., in Abwässern haben die Tendenz, mit dem
Teil, der zuerst aus der Laufradschaufel eines einschauf-Iigen Laufrades austritt, das Laufrad derart zu
umschlingen, daß er durch nochmaliges Eintreten in den Laufradkanal von der andern Seite der Schaufelflanke
her mit dem im Laufradkanal noch verbleibenden Feststoffteil eine Schlinge bildet; dadurch ist die
Strömung gestört und andere Feststoffteile bleiben hängen, was zur Verstopfung der Pumpe führt.
Bei bekannten Pumpen dieser Art ist unmittelbar über der Schaufelaustrittskante ein Messer angeordnet, das
die verhängten langfaserigen Feststoffe aufschneidet. Der Nachteil ist, daß Feststoffe, die sich nicht
zerschneiden lassen, sich zwischen Laufradschaufel und
Gehäusewand festklemmen und das Laufrad blockieren. Außerdem ist das Messer direkt dem ganzen Förderstrom
mit allen aufgeschwemmten abrasivien Feststoffteilen ausgesetzt, was zu einem raschen Stumpfwerden
des Messers führt.
Dieses Problem ist durch die Erfindung gelöst, und zwar dadurch, daß die Schaufelendkante so gegen die
Gehäusewand führt, daß ihre Projektion in die Grundrißebene mit der Gehäusewand, und ihre
Projektion in die Aufrißebene mit einer zur Gehäusewand senkrechten Axialebene je einen spitzen Winkel β
bzw. χ bilden, wobei die druckseitige Schaufelflanke vor
der Gehäusewand in einer zwischen Schaufelendkantenspitze und Schaufelradnabe verlaufenden Stirnkante
endet, die zur Grundrißebene unter einem spitzen Winkel geneigt ist.
Diese Ausbildung der Schaufel bewirkt einerseits, dank der Neigungswinkel α und β der Schaufelendkante,
daß ein sich um den Laufradaustrittsteil schlingender Faserstoffteil gegen die Gehäusewand hin abrutscht
bzw. gespült werden kann, wobei andererseits der Neigungswinkel γ der Stirnkante dazu führt, daß
festhängende Faserstoffschlingen, die wie erwähnt entlang der Schaufelendkante gegen die Gehäusewand
hin gerutscht sind, von der Stirnkante erfaßt und infolge Rotation des Schaufelrades im Spalt zwischen der
Stirnkante und der Gehäusewand zerrieben bzw. zerrissen werden können. Das Abrutschen von Faserstoffteilen
entlang der Schaufelendkante gegen die Gehäusewand hin tritt umso eher ein, je größer der
Winkel α und je kleiner der Winkel β ist.
Um zu gewährleisten, daß von der Schaufelendkante gegen die Gehäusewand hin abrutschende Faserstoffteile
dort tatsächlich zerkleinert werden, ist es zweckmäßig, die genannte Schaufelstirnkante scharfkantig (also
ohne Radius) auszubilden. Eine wesentliche Verbesserung der Schneidwirkung kann dadurch erreicht
werden, daß die von der Stirnkante der Laufradschaufel bestrichene Gehäusewandpartie mit einer scharfen
Schneidkante versehen wird, die in Laufraddrehrichtung gesehen, nach außen unter einem spitzen Winkel
ansteigt; diese Schneidkante kann durch die radial innere Begrenzungskante einer spiralförmig um einen
Teil des Umfangs der von der Stirnkante der Laufradschaufel bestrichenen Gehäuseringfläche verlaufenden
Ausfräsung oder durch die über die Gehäusewand vorspringende Schneidkante eines in die
Gehäusewand eingesetzten Messers gebildet sein.
Die Erfindung ist im folgenden anhand der schematisehen
Zeichnung beispielsweise erläutert; in der Zeichnung zeigt
F i g. 1 in Seitenansicht das Einschaufel-Laufrad einer Kreiselpumpe mit axial geschnittenem Gehäuse,
F i g. 2 eine Draufsicht zu F i g. 1,
F i g. 3 eine Stirnansicht des Laufrades in Pfeilrichtung, A-A in F i g. 1,
F i g. 4 eine Stirnansicht der druckseitigen Gehäusewand in Pfeilrichtung B-B in F i g. 1,
F i g. 5 in Draufsicht analog F i g. 4 eine Variante der Gehäusewand und
F i g. 6 einen Schnitt nach der Linie C-Cin F i g. 5.
Das einschaufelige Laufrad der in den F i g. 1 bis 4 schematisch gezeichneten Kreiselpumpe besitzt eine
Konusnabe 1, die in nicht näher dargestellter Weise im Gehäuse 2 gelagert ist und mit ihrer, in einer
Radialebene liegenden Stirnfläche mit kleinem Spiel 4 der austrittsseitigen Gehäusewand 3 gegenüber liegt.
Die Schaufel ist mit 5 bezeichnet, wobei deren Endkante
ORIGINAL INSPECTED
mit 6 und deren druckseitige Endfianke mit 7 bezeichnet ist.
In F i g. 1 ist die Endkante 6 in eine (der Zeichnungsebene der F i g. 1 entsprechende) Axialebene (Aufriß)
projiziert. Diese Projektion 6a der Endkante 6 ist zur entsprechenden Grundrißebene (Zeichnungsebene der
Fig.2) unter einem spitzen Winkel α gegen die Gehäusewand 3 hin geneigt. Zweckmäßig ist dieser
Winkel mindestens 15° vorteilhaft aber größer, z. B. etwa 22° wie in F i g. 1 gezeichnet, höchstens aber wohl
etwa 30°. Die Projektion dieser Endkante 6 in die zur genannten Axialebene senkrechte Grundrißebene
(F i g. 2) bildet mit der Gehäusewand 3 ebenfalls einen spitzen Winkel ß; dieser sollte etwa 45° nicht
übersteigen.
Wie aus F i g. 3 ersichtlich, schließt sich an die in einer Spitze 8a endende Endkante 6 der Schaufel 5 eine die
druckseitige Schaufelflanke 7 gegen die Gehäusewand 2 hin abschließende Stirnkante 8 an. Diese Stirnkante 8
führt unter einem spitzen Winkel γ von zweckmäßig weniger als 45° zur Grundrißebene gegen die Nabe 1.
Diese Stirnkante 8 ist zudem besonders scharfkantig ausgebildet.
Wei aus den F i g. 1 und 4 ersichtlich, ist die von der Laufradschaufel 5 bestrichene Gehäusewand 2 mit einer
sich spiralförmig im Sinne der Drehrichtung des Laufrades nach außen umlaufenden Kante 9 versehen,
welche die radial innere Kante einer, z. B. wie gezeichnet im Querschnitt keilförmigen Ausfräsung 10
in der Gehäusewand 2 bildet. Der Steigungswinkel δ dieser Kante 9 bildet eine stationäre Scherkante, mit
welcher die Stirnkante 8 der Laufradschaufel 5 als bewegliche Scherkante zusammenwirkt.
Beim Betrieb der beschriebenen Pumpe fördert das in Drehrichtung a rotierende Laufrad das Medium vom
axialen Einlaß (rechts in Fig. 1) zum tangentialen ι Auslaß im Bereich der Gehäusewand 3. Aufgeschwemmte,
langfaserige Feststoffe, die an der Schaufel festhängen, können entlang der Schaufelendkante 6
gegen die Gehäusewand 3 rutschen, und dies um so leichter, je größer der Winkel « und je kleiner der
Winkel β ist Dort werden diese mit der Kante 9 zerschnitten bzw. im Spalt 4 zwischen Kante 9 und
Gehäusewand 3 zerrissen und zerkleinert. Sind die Winkel γ und δ je kleiner als 45°, so bilden die sich
schneidenden Scherkanten 8 und 9 einen derart großen
lj stumpfen Winkel, daß Feststoffteile, die sich nicht
zerteilen lassen, abgestoßen und weggespült werden. Dadurch werden die Scherkanten geschont, und ein
Festklemmen der Teile zwischen den Scherkanten, mit der Gefahr des Blockierens des Laufrades, kann
vermieden werden.
Anstelle der spiralig umlaufenden Scherkante 9 kann zum gleichen Zweck auch ein in die Gehäusewand 3
eingesetztes Messer 11 mit unter dem Winkel ö in Drehrichtung des Laufrades nach außen ansteigender
Scherkante 12 vorgesehen sein, wie dies in F i g. 5 und 6 gezeigt ist Das Messer 11 ist leicht vorstehend in eine
Ausnehmung der Gehäusewand 3 eingesetzt. Auch die Scherkante 12 wirkt bei jedem Durchgang der
Scherkante 8 des Laufrades mit dieser zusammen. Es könnten auf der von der Kante 8 bestrichenen
Ringpartie der Gehäusewand auch mehrere solche Messer vorgesehen sein.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Kreiselpumpe mit Einschaufel-Laufrad zur Förderung von langfaserigen aufgeschwemmten
Feststoffen, wobei das Auslaßende der Schaufel mit Spiel eine in einer Radialebene liegende Gehäusewand
bestreicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufelendkante (6) so gegen die Gehäusewand (3) führt, daß ihre Projektion in die
Grundrißebene mit der Gehäusewand (3), und ihre Projektion (6a) in die Aufrißebene mit einer zur
Gehäusewand senkrechten Axialebene je einen spitzen Winkel (ß bzw. «) bilden, wobei die
druckseitige Schaufelkante (7) vor der Gehäusewand (3) in einer zwischen Schaufelendkantenspitze
(8a,) und Schaufelradnabe (1) verlaufenden Stirnkante (8) endet, die zur Grundrißebene unter einem
spitzen Winkel (γ) geneigt ist.
2. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkel β und γ je höchstens
45° betragen, während Winkel α zwischen 15° und 30° beträgt.
3. Kreiselpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnkante (8) als scharfe,
mit einer Partie der Gehäusewand (3) zusammenwirkende Scherkante ausgebildet ist.
4. Kreiselpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Stirnkante (8) der
Laufradschaufel (5) bestrichene Gehäusewandpartie mit einer im Drehsinn des Laufrades unter einem
spitzen Winkel δ nach außen ansteigenden, stationären Scherkante (9 bzw. 12) versehen ist.
5. Kreiselpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigungswinkel γ und δ der
beiden Scherkanten (8, 9 bzw. 12) je kleiner sind als 45°.
6. Kreiselpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die stationäre Scherkante (9)
durch die radial innere Kante einer spiralförmigen Ausfräsung (10) der Gehäusewand (3) gebildet ist.
7. Kreiselpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die stationäre Scherkante (12)
durch die Schneidkante eines in die Gehäusewand (3) eingesetzten Messers (11) gebildet ist.
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