DE2918958A1 - Gummiertes kreiselpumpenlaufrad - Google Patents

Description

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Beschreibung;

Die Erfindung betrifft ein Laufrad für eine Kreiselpumpe zur Förderung von insbesondere abrasiven und korrosiven Medien, das aus zwei, zumindest teilweise gummierten, Seitenscheiben aus Stahl und zwischen den Seitenscheiben angeordneten gummierten Schaufeln, vorzugsweise aus Stahlblech, besteht.

Kreiselpumpen zur Förderung abrasiver Medien weisen in der Regel Lauf räder und Gehäuseteile aus Hartguß auf, um einen geringen Verschleiß zu erreichen und die Standzeit der Laufräder und Gehäuseteile zu erhöhen. Für einige Trüben, z. B. für spezielle Erztrüben, wie sie in der Goldminenindustrie auftreten, sind jedoch Laufräder und Gehäuseteile vorteilhaft, die mit relativ weichem Material, wie Gummi, Kunststoff o.a. beschichtet sind. Während bei dem Gehäuse mit einlegbaren Verschleißschutzeinlagen aus Gummi, Kunststoff o. ä. gearbeitet werden kann, muß bei dem Laufrad wegen der auftretenden Fliehkräfte eine feste Verbindung des Beschichtungsmaterials mit dem Grundmaterial vorhanden sein. Bei der Verwendung von Gummi ist es daher notwendig, das Gummi auf den Laufradgrundkörper aufzuvulkanisieren.

Das Aufvulkanisieren von Gummi auf die Laufräder von Kreiselpumpen ist bekannt. Die bekannten gummierten Laufräder wurden dabei so gestaltet, daß die Schaufeln gerade ausgebildet oder zylindrisch gekrümmt wurden. Nachteilig ist jedoch bei den bekannten gummierten Lauf rädern, daß der Wirkungsgrad gegenüber den nicht gummierten Laufrädern erheblich absinkt. Außerdem verschleißen die Schaufeleintrittskanten relativ stark.

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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Laufrad für die Förderung abrasiver Medien anzugeben, das gegenüber den bekannten gummierten Laufrädern ein besseres Verschleißverhalten aufweist und dabei eine Förderung der Feststoff-Flüssigkeitsgemische mit höherem Wirkungsgrad erlaubt.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die gummierten Schaufeln des Laufrades räumlich gekrümmt ausgebildet sind. Hierdurch ist es vorteilhaft möglich, die Schaufeln den Erfordernissen der Hydrodynamik anzupassen, so daß der Wirkungsgrad gegenüber gebräuchlichen Kreiselpumpen mit gegossenem Laufrad nicht oder nur unwesentlich verändert und das Verschleißverhalten verbessert wird. Die Verwendung gummierter, räumlich gekrümmter Schaufeln wurde durch die- überraschende Erkenntnis möglich, daß bei der Formpressung nicht nur bei geraden oder zylindrischen Schaufeln, sondern auch bei räumlich gekrümmten Schaufeln die Vulkanisationswerkzeuge aus den Laufradkanälen ausfahrbar sind.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Schaufeln einen über die Schaufelbreite konstanten Schaufeleintrittswinkel aufweisen. Durch den über die Schaufelbreite konstanten Schaufeleintrittswinkel für die geförderte Flüssigkeit ergibt sich vorteilhaft eine Schaufelform, deren Wirkungsgrad sehr hoch ist und die gleichzeitig das Ausfahren der Formteile nach dem Vulkanisationsprozeß nicht behindert. Durch den konstanten Schaufeleintrittswinkel über die Breite ist nur ein Anströmungspunkt der Schaufel optimal der Anströmung angepaßt. Es hat sich gezeigt, daß diese Anpassung ausreicht, um gegenüber den bisher verwendeten zylindrischen Schaufeln einen erheblichen Wirkungsgradzuwachs bei gleichzeitiger Verschleißminderung zu erreichen. Dies insbesondere, wenn vorteilhaft ein Schaufeleintrittswinkel für die gesamte Breite gewählt wird, der etwa dem mittleren optimalen Schaufeleintrittswinkel entspricht.

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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Schaufelblech an den Seiten Stege aufweist. Auf diese Art und Weise kann für eine besonders gute Verankerung des aufvulkanisierten Gummis in den Schaufelecken gesorgt werden, die Ablösungen des Gummis in den besonders kritischen Ecken mit Sicherheit verhindert.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Schaufeln an den Stegen mit den Seitenscheiben verschweißt sind. Auf diese Art und Weise wird erreicht, daß sich eine besonders spannungsarme Verschweißung der Schaufeln mit den Seitenscheiben ergibt und daß weiterhin die Schweißnahtabschnitte stets gleiche Länge bei allen Schaufeln aufweisen. So kann die Auswuchtarbeit an den fertig geschweißten Laufrädern reduziert werden, da nur noch die Gewichtstoleranzen zwischen den einzelnen Schaufeln und die Toleranzen in den Schweißnahtdicken größere Unwuchten verursachen können. Des weiteren bleibt der Verzug nach dem Spannungsfreiglühen der fertig geschweißten Laufräder gering.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Gummischichtdicke auf der Schaufelvorderseite größer als die Schichtdicke auf der Schaufelrückseite, insbesondere doppelt so groß ist. Auf diese Art und Weise wird vorteilhaft der Tatsache Rechnung getragen, daß auf der Druckseite der Schaufeln der Verschleiß größer als auf der Saugseite ist. Durch diese Maßnahme wird die Standzeit des Laufrades vorteilhaft erheblich erhöht, ohne daß die Gesamtgummimenge, deren Größe den wirksamen Querschnitt der Kanäle zwischen den Schaufeln einschränkt, erhöht wird.

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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Schaufeln aus Blechausschnitten bestehen., die vorzugsweise warmverformt sind. Auf diese Art und Weise kann besonders vorteilhaft die erfindungsgemäße, räumliehe Krümmung der Schaufeln erreicht werden. Im Gegensatz zur Kaltverformung wird ein Zurückspringen der Schaufeln vermieden und die räumliche Krümmung sowie der konstante Scbaufeleintrittswinkel können exakt eingehalten werden.

Insgesamt ergibt sich durch die vorgenannte Vereinigung von konstruktiven und fertigungstechnischen Merkmalen ein gummiertes Laufrad von bisher nicht erreichter Verschleißfestigkeit, hohem Wirkungsgrad und geringen Fertigungskosten. So kann der Anwendungsbereich von gummierten Laufrädern erheblich erweitert werden.

Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen näher erläutert, die eine besonders bevorzugte Ausführungsform zeigen und aus denen weitere Einzelheiten zu entnehmen sind. 20

Es zeigen im einzelnen:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch das gummierte Laufrad und

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. sowie

Fig. 3 einen Axialschnitt durch den ungummierten Laufradgrundkörper.

In Figur 1 bezeichnet 1 eine Schaufel, die zwischen der einlaufseitigen Seitenscheibe 2 und der Rückwandseitenscheibe 3 angeordnet ist. Die Seitenwände 2 und 3 sind

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ebenso wie die Schaufel 1 von einer Verschleißschutzschicht 4 aus Gummi umgeben. Der metallische Kern der Schaufel 1 reicht bis zu der strichliert gezeichneten Linie 11. Außen weist das Laufrad Bückenschaufeln 12 und 13 auf. In der Nabe 5 ist das Laufrad mit der nicht näher gezeichneten Laufradwelle verbunden.

Aus Figur 2 ist die vorteilhafte spezielle räumliche Krümmung der Schaufeln ersichtlich. 6 bezeichnet eine erfindungsgemäße Schaufel mit Gummierung, deren Dicke auf der Druckseite 2/3 und auf der Saugseite 1/3 der Gesamtdicke beträgt. 7 bezeichnet eine Schaufel ohne Gummierung, bei der besonders deutlich die erfindungsgemäße räumliche Krümmung und der konstante Schaufeleintrittswinkel über die Breite der Schaufel erkennbar ist. Die Schaufelgrundkörper sind an der Vorderkante senkrecht abgeschnitten, während die Hinterkante dem Radius angepaßt ist. Die Hückwandseitenscheibe 3 weist noch die Durchtrittsöffnungen für den Gummi bei der Vulkanisation aufο

Der Laufradgrundkörper ohne Gummierung ist aus Figur 3 ersichtlich. Die Schaufel 1 ist nur an den Stegen 9 mit den Seitenscheiben 3 und 4- verschweißt, so daß sich eine vorteilhaft spannungsarme und bezüglich der Länge der einzelnen Schweißnähte 10 absolut symmetrische Laufradausbildung ergibt. So kann die Ausrichtarbeit auf ein Minimum reduziert werden. Insgesamt ist der Laufradgrundkörper eine besonders einfache und günstig herzustellende Schweißkonstruktion.

Zusammenfassend ergibt sich durch die erfindungsgemäßen Haßnahmen der räumlich gekrümmten Schaufeln, des konstanten Schaufeleintrittswinkels und der günstigen Schweißkonstruktion ein Laufrad, daß sowohl hinsichtlich des

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Wirkungsgrades, als auch hinsichtlich des Verschleißes und der Herstellungskosten die bisher bekannten Laufräder deutlich verbessert« Das erfindungsgemäße Laufrad ist nicht nur für das Aufbringen von Gummierungen vorgesehen, sondern soll, ohne den Eahmen der Erfindung zu verlassen, ebenso mit Kunststoff-Beschichtungen etc. versehen werden.

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Leerseite

Claims (1)

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   Gummiertes Kreiselpumpenlaufrad

   Patentansprüche

   Laufrad füi eine Kreiselpumpe zur Förderung von insbesondere abrasiven und korrosiven Medien, das aus zwei, zumindest teilweise gummierten, Seitenscheiben aus Stahl und zwischen den Seitenscheiben angeordneten gummierten Schaufeln, vorzugsweise aus Stahlblech, besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die gummierten Schaufeln (1) räumlich gekrümmt ausgebildet sind.

   2. Laufrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (1) einen über die Schaufelbreite konstanten Schaufeleintrittswinkel aufweisen.

   5. Laufrad nach Anspruch Λ oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaufelblech an den Seiten Stege (9) aufweist.

   4·. Laufrad nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (1) an den Stegen (9) mit den Seitenscheiben (2, 3) verschweißt sind.

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   5. Laufrad nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummischichtdicke auf der Schaufelvorderseite größer als die Schichtdicke auf der Schaufelrückseite , insbesondere doppelt so groß, ist.

   6. Laufrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (1) aus Blech-ausschnitten bestehen, die vorzugsweise warmverformt sind.

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