EP1811184B1

EP1811184B1 - Impeller of a pump unit and corresponding pump unit

Info

Publication number: EP1811184B1
Application number: EP05028030A
Authority: EP
Inventors: Lasse Ilves; Heikki Yli-Korpela
Original assignee: Grundfos Management AS
Current assignee: Grundfos Management AS
Priority date: 2005-12-21
Filing date: 2005-12-21
Publication date: 2008-01-30
Anticipated expiration: 2025-12-21
Also published as: CN101326372B; DE502005002739D1; US20090169374A1; US8251663B2; ATE385290T1; EP1811184A1; CN101326372A; WO2007079890A1

Abstract

The impeller has two cover plates (2, 4), which are spaced apart from one another in an axial direction (X) and are connected to one another. Blade parts (12, 14) are arranged between the two cover plates and extend from an inner diameter of the impeller to an outer diameter of the impeller. The blade parts have a continuous slot (16) extending from inner edges of the blade parts situated at the inner diameter of the impeller to outer edges (26, 28) of the blade parts situated at the outer diameter of the impeller. The impeller is made of plastic.

Description

Die Erfindung betrifft ein Laufrad für ein Pumpenaggregat, insbesondere für ein Abwasserpumpenaggregat, sowie ein Pumpenaggregat mit einem solchen Laufrad.The invention relates to an impeller for a pump unit, in particular for a sewage pump unit, and a pump unit with such an impeller.

Überall dort, wo verunreinigte Fluide gefördert werden sollen, d. h. beispielsweise im Bereich der Abwasserförderung, gibt es Probleme mit Verunreinigungen der eingesetzten Pumpenaggregate. Insbesondere langfaserige Verunreinigungen können an den Schaufeln der Laufräder der Pumpenaggregate dauerhaft hängen bleiben und zur Beeinträchtigung des Betriebes und im Extremfall sogar zu Beschädigungen des Pumpenaggregates führen. Aus diesem Grunde werden in Abwasserpumpen häufig Laufräder eingesetzt, welche lediglich einen Strömungskanal aufweisen. Bei diesen Laufrädern gibt es keine Kanten oder Wandungen, an welchen langfaserige Verunreinigungen hängen bleiben könnten. Eine andere Möglichkeit ist, die Laufräder offen auszubilden, so dass sich Verunreinigungen an den Schaufeln nicht festsetzen können. Diese Ausgestaltungen haben jedoch den Nachteil, dass sich der Wirkungsgrad der Pumpenaggregate verschlechtert. Änliche Laufräder sowie Pumpenaggregäte sind aus DE 2 442 446 A1 oder aus EP 0 237 921 A bekannt.Wherever contaminated fluids are to be pumped, ie, for example in the field of sewage pumping, there are problems with contamination of the pump units used. In particular, long-fiber contaminants can permanently hang on the blades of the impellers of the pump units and lead to impairment of the operation and in extreme cases even damage to the pump unit. For this reason, impellers are frequently used in sewage pumps, which only have a flow channel. These wheels have no edges or walls where long-fiber contaminants could get caught. Another possibility is to make the wheels open, so that impurities can not stick to the blades. However, these embodiments have the disadvantage that the efficiency of the pump units deteriorates. Similar impellers and pump sets are off DE 2 442 446 A1 or off EP 0 237 921 A known.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Laufrad für ein Pumpenaggregat sowie ein Pumpenaggregat mit einem solchen Laufrad zu schaffen, welche ein Festsetzen von Verunreinigungen vermeiden und gleichzeitig einen höheren Wirkungsgrad ermöglichen.It is therefore an object of the invention to provide an improved impeller for a pump unit and a pump unit with such an impeller, which avoid settling of impurities and at the same time allow higher efficiency.

Diese Aufgabe wird durch ein Laufrad mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen sowie durch ein Pumpenaggregat mit den im Anspruch 15 angegebenen Merkmalen gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.This object is achieved by an impeller having the features specified in claim 1 and by a pump unit having the features specified in claim 15. Preferred embodiments will be apparent from the dependent claims.

Das erfindungsgemäße Laufrad für ein Pumpenaggregat ist insbesondere für ein Abwasserpumpenaggregat vorgesehen. Das Laufrad ist geschlossen ausgebildet, d. h. es weist zwei in axialer Richtung, d. h. in Richtung der Drehachse, voneinander beabstandete Deckscheiben auf, zwischen welchen zumindest eine Schaufel zur Bildung eines Strömungskanales zum Fördern des Fluids angeordnet ist. Die beiden Deckscheiben sind über zumindest ein Verbindungselement fest miteinander verbunden, so dass sie im definierten Abstand zueinander gehalten werden. Die zumindest eine Schaufel erstreckt sich von einem inneren Durchmesser, d. h. von einem im Umfang der Drehachse gelegenen Zentralbereich des Laufrades zu einem äußeren Durchmesser des Laufrades. Die Schaufel erstreckt sich somit in bekannter Weise im Laufrad in radialer Richtung von innen nach außen, wobei sie eine Krümmung zur Verbesserung der Strömungsführung aufweisen kann. Die Schaufel dient der Förderung des Fluids und bildet einen nach außen zum Umfang des Laufrades führenden Strömungskanal, in welchem das Fluid bei Rotation des Laufrades beschleunigt wird.The impeller according to the invention for a pump unit is provided in particular for a sewage pump unit. The impeller is closed, d. H. it has two in the axial direction, d. H. in the direction of the axis of rotation, spaced apart cover disks, between which at least one blade is arranged to form a flow channel for conveying the fluid. The two cover plates are firmly connected to each other via at least one connecting element, so that they are held at a defined distance from each other. The at least one blade extends from an inner diameter, d. H. from a central region of the impeller located in the circumference of the axis of rotation to an outer diameter of the impeller. The blade thus extends in a known manner in the impeller in the radial direction from the inside to the outside, wherein it may have a curvature to improve the flow guidance. The blade serves to convey the fluid and forms a flow channel leading outwards to the circumference of the impeller, in which the fluid is accelerated during rotation of the impeller.

Erfindungsgemäß ist die Schaufel derart ausgebildet, dass sie einen durchgehenden Spalt aufweist. Dieser Spalt erstreckt sich von der am inneren Durchmesser gelegenen, d. h. der der Drehachse zugewandten Kante zu der am äußeren Durchmesser gelegenen, d. h. der dem Außenumfang des Laufrades zugewandten Kante der Schaufel. Der Spalt erstreckt sich somit entlang der Schaufel vom Innenbereich des Laufrades nach außen.According to the invention, the blade is designed such that it has a continuous gap. This gap extends from the inner diameter, ie the edge facing the axis of rotation, to the edge located on the outer diameter, ie the edge of the blade facing the outer circumference of the impeller. The gap thus extends along the blade from the inner region of the impeller to the outside.

Die Anordnung dieses Spaltes hat den Vorteil, dass langfaserige Verunreinigungen, welche bei herkömmlichen Laufrädern an der inneren Kante, d. h. der am inneren Durchmesser gelegenen Kante der Schaufel hängen bleiben würden, hier durch den Spalt mit dem Fluid zum Au-βenumfang des Laufrades gefördert werden. Das heißt, die Verunreinigungen bleiben nicht an der Kante der Schaufel hängen, sondern können sich durch den Spalt durch die Schaufel hindurch zum Außenumfang des Laufrades bewegen und dort mit der vom Laufrad geförderten Fluidströmung weggespült werden. Auf diese Weise wird die Gefahr, dass sich Verunreinigungen im Laufrad festsetzen deutlich reduziert. Darüber hinaus ist der Wirkungsgrad eines solchen Laufrades gröβer als bei einem offen ausgebildeten Laufrad.The arrangement of this gap has the advantage that long-fiber contaminants, which in conventional wheels on the inner edge, d. H. would remain stuck on the inner diameter edge of the blade, here are conveyed through the gap with the fluid to the outer βenumfang of the impeller. That is, the contaminants do not stick to the edge of the blade, but can move through the gap through the blade to the outer periphery of the impeller where they are washed away with the fluid flow delivered by the impeller. In this way, the risk of impurities settling in the impeller is significantly reduced. In addition, the efficiency of such an impeller is greater than an open impeller.

Vorzugsweise ist die beschriebene Schaufel nur mit einer der beiden Deckscheiben verbunden. Das heißt, in axialer Richtung erstreckt sich die Schaufel ausgehend von einer der beiden Deckscheiben und der durchgehende Spalt ist zwischen der freien Längskante der Schaufel, welche sich von innen nach außen erstreckt, und der angrenzenden zweiten Deckscheibe ausgebildet. Die Schaufel kann dabei einstückig mit der ersten Deckscheibe, mit welcher sie verbunden ist, ausgebildet sein.Preferably, the described blade is connected to only one of the two cover plates. That is, in the axial direction, the blade extends from one of the two shrouds, and the continuous gap is formed between the free longitudinal edge of the blade, which extends from inside to outside, and the adjacent second shroud. The blade can be integrally formed with the first cover plate, with which it is connected.

Weiter bevorzugt ist der Spalt so angeordnet, dass die Schaufel in zwei Schaufelteile geteilt wird, von denen jeder nur mit einer der beiden Deckscheiben verbunden ist. Das heißt, an den beiden Deckscheiben sind im Wesentlichen einander gegenüberliegende Schaufelteile ausgebildet, welche sich ausgehend von der Deckscheibe, mit welcher sie verbunden sind, auf die andere Deckscheibe zu erstrecken. Dabei sind die Schaufeln so angeordnet oder weisen eine axiale Länge auf, welche so gewählt ist, dass die beiden Schaufelteile sich mit ihren freien Längskanten, d. h. den sich vom inneren Durchmesser zum äußeren Durchmesser des Laufrades erstreckenden Längskanten, nicht berühren. Zwischen diesen beiden Längskanten ist dann der durchgehende Spalt ausgebildet, welcher sich vom inneren Durchmesser zum äußeren Durchmesser des Laufrades durch die gesamte Schaufel erstreckt, so dass Verunreinigungen durch diesen Spalt hindurch zum Außenumfang des Laufrades abgeführt werden können.More preferably, the gap is arranged so that the blade is divided into two blade parts, each of which is connected to only one of the two cover plates. That is, on the two cover plates substantially opposite blade parts are formed, which extend from the cover plate, with which they are connected to the other cover plate. In this case, the blades are arranged or have an axial length, which is selected so that the two blade parts do not touch with their free longitudinal edges, ie the extending from the inner diameter to the outer diameter of the impeller longitudinal edges. Between these two longitudinal edges of the continuous gap is then formed, which extends from the inner diameter to the outer diameter of the impeller through the entire blade, so that impurities can be discharged through this gap to the outer periphery of the impeller.

Die beiden Schaufelteile sind vorzugsweise im Bereich des Spaltes in umfänglicher Richtung des Laufrades zueinander versetzt angeordnet. Dies bedeutet, dass die freien Längskanten der beiden Schaufelteile einander nicht genau gegenüberliegen sondern in umfänglicher Richtung versetzt zueinander sind, so dass zwischen den beiden Schaufelteilen in umfänglicher Richtung ein Spalt gebildet wird, welcher sich durchgehend von dem inneren zum äußeren Durchmesser der Schaufel erstreckt. Das heißt, die freien Längskanten der Schaufeln sind in umfänglicher Richtung voneinander beabstandet.The two blade parts are preferably arranged offset from each other in the region of the gap in the circumferential direction of the impeller. This means that the free longitudinal edges of the two blade parts are not exactly opposite each other but offset in the circumferential direction to each other, so that between the two blade parts in the circumferential direction, a gap is formed, which extends continuously from the inner to the outer diameter of the blade. That is, the free longitudinal edges of the blades are spaced apart in the circumferential direction.

Weiter bevorzugt sind die Schaufelteile in axialer Richtung so lang ausgebildet, dass sie einander im Bereich des Spaltes in axialer Richtung überlappen. Bei dieser Anordnung sind die Schaufelteile, d. h. zumindest die dem Spalt zugewandten Schaufelteile, in umfänglicher Richtung zueinander versetzt, so dass sich die freien Enden der Schaufelteile überlappend aneinander vorbei erstrecken können. Durch die Überlappung in axialer Richtung wird erreicht, dass in axialer Richtung kein Abstand zwischen den einander zugewandten Schaufelteilen gegeben ist, so dass nur ein Spalt zwischen den Schaufelteilen geschaffen wird, dessen Breite sich in umfänglicher Richtung erstreckt. Das heißt, die Schaufelteile sind im Bereich ihrer freien Längskanten in umfänglicher Richtung voneinander beabstandet. Dadurch, dass kein axialer Abstand zwischen den Schaufelteilen gegeben ist, wird ein freies Durchströmen des Fluids durch den Spalt bei Rotation des Laufrades verhindert, so dass der Wirkungsgradverlust aufgrund des Spaltes gering gehalten wird.More preferably, the blade parts are formed so long in the axial direction that they overlap each other in the axial direction in the region of the gap. In this arrangement, the blade parts, ie at least the blade parts facing the gap, are offset relative to one another in the circumferential direction, so that the free ends of the blade parts can overlap one another by overlapping. As a result of the overlap in the axial direction, it is achieved that there is no distance between the facing blade parts in the axial direction, so that only one gap is created between the blade parts whose width extends in the circumferential direction. That is, the blade parts are spaced apart in the circumferential direction in the region of their free longitudinal edges. Because there is no axial clearance between the blade parts, free flow of the fluid through the gap upon rotation of the impeller is prevented so that the efficiency loss due to the gap is minimized.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform ist die Überlappung der Schaufelteile so ausgebildet, dass sich die Überlappung im Verlauf der Schaufel vom inneren zum äußeren Durchmesser des Laufrades ändert und insbesondere abnimmt. Auf diese Weise ist es möglich, die Durchgängigkeit des Spaltes für Verunreinigungen vom inneren Durchmesser zum äußeren Durchmesser hin zu verbessern, so dass Verunreinigungen , welche einmal am inneren Durchmesser in den Spalt eingetreten sind, sicher aus dem Spalt am Außenumfang des Laufrades herausgefördert werden und nicht im Spalt hängen bleiben.According to a particular embodiment, the overlap of the blade parts is formed so that the overlap in the course of the blade from the inner to the outer diameter of the impeller changes and in particular decreases. In this way, it is possible to improve the continuity of the gap for impurities from the inner diameter to the outer diameter, so that impurities which have once entered the gap at the inner diameter, are reliably conveyed out of the gap on the outer periphery of the impeller and not get stuck in the gap.

So kann vorzugsweise der Spalt auch so ausgebildet sein, dass er sich im Verlauf der Schaufel vom inneren zu äußeren Durchmesser des Laufrades erweitert. Bei überlappenden Schaufelteilen kann sich der Spalt insbesondere in umfänglicher Richtung erweitern. Auch durch diese Ausgestaltung wird sichergestellt, dass die Verunreinigungen, welche in den Spalt eingetreten sind, zuverlässig aus dem Spalt herausgefördert werden und sich dort nicht festsetzen.Thus, preferably, the gap may also be formed so that it widens in the course of the blade from the inner to outer diameter of the impeller. In the case of overlapping blade parts, the gap can expand, in particular in the circumferential direction. This embodiment also ensures that the contaminants which have entered the gap are reliably conveyed out of the gap and do not settle there.

Besonders bevorzugt ist das Laufrad so ausgebildet, dass mehrere der vorangehend beschriebenen, einen durchgehenden Spalt aufweisenden Schaufeln zwischen den beiden Deckscheiben angeordnet sind. So wird ein Laufrad mit mehreren Strömungskanälen geschaffen, welches gegenüber den Laufrädern mit nur einem Strömungskanal einen höheren Wirkungsgrad bietet. Aufgrund der Ausgestaltung der Schaufeln mit dem durchgehenden Spalt, welcher sich von der Innenkante der Schaufel zur Außenkante der Schaufel, d. h. von der Kante am inneren Durchmesser zu der Kante am äußeren Durchmesser erstreckt, kann gleichzeitig sichergestellt werden, dass sich langfaserige Verunreinigungen nicht an den dem Saugmund der Pumpe zugewandten inneren Kanten der Schaufeln verfangen können. Diese Verunreinigungen würden vielmehr in den Spalt eintreten und durch die Fluidströmung zum Außenumfang des Laufrades gefördert.Particularly preferably, the impeller is formed so that a plurality of the previously described, having a continuous gap blades are arranged between the two cover plates. Thus, an impeller is provided with multiple flow channels, which offers a higher efficiency compared to the impellers with only one flow channel. Due to the design of the blades with the through-going gap, which extends from the inner edge of the blade to the outer edge of the blade, that is, from the edge on the inner diameter to the edge on the outer diameter, it can be ensured at the same time that long-fiber contaminants not at the Suction mouth of the pump facing inner edges of the blades can catch. These impurities would rather, enter the nip and conveyed by the fluid flow to the outer periphery of the impeller.

Das Verbindungselement zwischen den beiden Deckscheiben ist vorzugsweise als eine die beiden Deckscheiben miteinander verbindende durchgehende Schaufel ausgebildet. Das heißt, diese Schaufel weist keinen Spalt auf und ist entsprechend den Schaufeln bei herkömmlichen gedeckten Laufrädern ausgebildet. Die Schaufel stellt die feste Verbindung zwischen den beiden Deckscheiben her. Auf diese Weise unterstützt auch das Verbindungselement die Pumpwirkung des Laufrades.The connecting element between the two cover disks is preferably designed as a continuous blade connecting the two cover disks with each other. That is, this blade has no gap and is formed according to the blades in conventional covered wheels. The blade establishes the firm connection between the two cover discs. In this way, the connecting element also supports the pumping action of the impeller.

Vorzugsweise sind die Deckscheiben nur über eine einzige durchgehende Schaufel miteinander verbunden. Entsprechend werden alle weiteren Schaufeln des Laufrades wie oben beschrieben mit einem durchgehenden Spalt ausgebildet. Auf diese Weise wird die Gefahr, dass sich Verunreinigungen im Laufrad festsetzen, weitgehend reduziert, da nur noch eine einzige Schaufel eine durchgehende am inneren Durchmesser gelegene Kante aufweist, an welcher sich Verunreinigungen festsetzen könnten. Bei allen anderen Schaufeln können sich derartige Verunreinigungen nicht festsetzen, da sie durch den Spalt bei Rotation des Laufrades nach außen abgeführt würden.Preferably, the cover plates are connected to each other only via a single continuous blade. Accordingly, all other blades of the impeller are formed as described above with a continuous gap. In this way, the risk that impurities settle in the impeller, largely reduced, since only a single blade has a continuous edge located on the inner diameter at which impurities could accumulate. For all other blades such impurities can not settle because they would be discharged through the gap during rotation of the impeller to the outside.

Der Spalt in der Schaufel bzw. die Spalte in der Mehrzahl von Schaufeln erstrecken sich besonders bevorzugt in Strömungsrichtung eines von dem Laufrad zu fördernden Fluids. Auf diese Weise wird erreicht, dass Verunreinigungen, welche in den Spalt eingetreten sind, in der Bewegungsrichtung des Fluids zum äußeren Durchmesser des Laufrades gefördert werden können. Das heißt, die Fluidströmung kann Verunreinigungen in dem Spalt mitreißen und nach außen fördern.The gap in the blade or the gaps in the plurality of blades preferably extend in the direction of flow of a fluid to be conveyed by the rotor wheel. In this way it is achieved that impurities which have entered the gap can be conveyed in the direction of movement of the fluid to the outer diameter of the impeller. That is, the fluid flow can entrain contaminants in the gap and convey it outward.

Das Laufrad ist besonders bevorzugt als, vorzugsweise einstückiges, Gussteil aus Metall oder Kunststoff ausgebildet. Insbesondere bei Verwendung in Abwasserpumpen oder Pumpen, welche verunreinigtes Fluid fördern, beispielsweise im Kühlschmierstoffkreislauf von Werkzeugmaschinen, kommen bevorzugt Laufräder aus Metallguss zum Einsatz, da diese eine hohe Festigkeit aufweisen und die Gefahr der Beschädigung des Laufrades durch Verunreinigungen relativ gering ist. Ferner lassen sich als Gussteil aus Metall oder Kunststoff auch komplex geformte Laufräder ausbilden.The impeller is particularly preferably designed as a, preferably one-piece, casting made of metal or plastic. In particular, when used in sewage pumps or pumps, which promote contaminated fluid, for example in the coolant lubricating circuit of machine tools, wheels made of cast metal are preferably used because they have a high strength and the risk of damage to the impeller by impurities is relatively low. Furthermore, castings made of metal or plastic can also be formed as complex cast wheels.

Alternativ ist es gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform auch möglich, das Laufrad aus Blech, insbesondere rostfreiem Stahlblech auszubilden. Dabei sind die Schaufeln oder die Schaufelteile vorzugsweise im Querschnitt L-förmig gewinkelt und mit einem der Schenkel an einer der Deckscheiben verschweißt. Dadurch, dass einer der Schenkel flächig an der Deckscheibe anliegt, kann eine feste Verbindung der Schaufeln oder Schaufelteile mit der Deckscheibe erreicht werden, auch wenn sie nur an einem Axialende mit einer Deckscheibe verbunden sind.Alternatively, according to a further particular embodiment, it is also possible to design the impeller made of sheet metal, in particular stainless steel sheet. The blades or the blade parts are preferably angled in cross-section L-shaped and welded to one of the legs on one of the cover plates. The fact that one of the legs lies flat against the cover disc, a firm connection of the blades or blade parts can be achieved with the cover plate, even if they are connected only at one axial end with a cover plate.

Die am inneren Durchmesser des Laufrades gelegene Kante der Schaufel, d. h. die innere Kante der Schaufel, ist vorzugsweise als Führung zu dem Eintritt des Spaltes hin ausgebildet, so dass langfaserige Verunreinigungen von der Kante in den Spalt geführt werden. Dazu kann die innere Kante der Schaufel insbesondere abgeschrägt oder abgerundet sein, wobei die Abschrägung bzw. Abrundung zu dem Spalt bzw. dem Eintritt des Spaltes am inneren Durchmesser hin verläuft. So können langfaserige Verunreinigungen, welche an der Kante hängen bleiben würden, aufgrund der abgerundeten bzw. abgeschrägten Form mit der Strömung in den Spalt rutschen und durch diesen nach außen gefördert werden.The edge of the blade located at the inner diameter of the impeller, ie, the inner edge of the blade, is preferably formed as a guide to the entrance of the gap, so that long-fiber contaminants are guided from the edge into the gap. For this purpose, the inner edge of the blade can in particular be chamfered or rounded, wherein the bevel or rounding runs to the gap or the entrance of the gap at the inner diameter. Thus, long-fiber contaminants, which would stick to the edge, due to the rounded or bevelled shape with the flow slip into the gap and be conveyed through this outwards.

Die Erfindung betrifft ferner ein Pumpenaggregat mit einem Laufrad gemäß der vorangehenden Beschreibung. Das heißt, das Pumpenaggregat mit dem zuvor beschriebenen Laufrad wird als Abwasserpumpe verwendet. Abwasserpumpen fördern in der Regel verunreinigtes Fluid, so dass hier das zuvor beschriebene Laufrad besondere Vorteile aufweist, da die Gefahr, dass sich Verunreinigungen an dem Laufrad festsetzen durch das erfindungsgemäße Laufrad erheblich verringert wird.The invention further relates to a pump unit with an impeller according to the foregoing description. That is, the pump unit with the above-described impeller is used as a waste water pump. Wastewater pumps usually promote contaminated fluid, so that in this case the impeller described above has particular advantages, since the risk that settle impurities on the impeller is significantly reduced by the impeller according to the invention.

Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand der beigefügten Figuren beschrieben. In diesen zeigt:

Fig. 1: eine Seitenansicht eines Laufrades und
Fig. 2: eine perspektivische Ansicht des Laufrades gemäß Fig. 1 mit Blick auf die Eintrittsöffnung des Laufrades.

The invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings. In these shows:

Fig. 1: a side view of an impeller and
Fig. 2: a perspective view of the impeller of FIG. 1 with a view of the inlet opening of the impeller.

Das Laufrad weist zwei Deckscheiben 2 und 4 auf, von welchen die Deckscheibe 4 eine zentrale Eintrittsöffnung 6 aufweist. Durch die Eintrittsöffnung 6 wird bei Rotation des Laufrades um die Drehachse X das zu fördernde Fluid angesaugt.The impeller has two cover disks 2 and 4, of which the cover disk 4 has a central inlet opening 6. Through the inlet opening 6, the fluid to be delivered is sucked in on rotation of the impeller about the axis of rotation X.

Zwischen den beiden Deckscheiben 2 und 4 ist eine erste Schaufel 8 angeordnet, welche durchgehend ausgebildet ist und die Deckscheiben 2 und 4 fest miteinander verbindet, so dass diese in Richtung der Längsachse X in definiertem Abstand gehalten werden. Darüber hinaus sorgt die Schaufel 8 dafür, dass sich die Deckscheibe 4 gemeinsam mit der Deckscheibe 2 um die Längsachse X dreht. Die Antriebswelle für das Laufrad greift an der zentralen Öffnung 10 in der Deckscheibe 2 an, so dass das Antriebsdrehmoment auf die Deckscheibe 2 übertragen wird und von dieser über die Schaufel 8 auch auf die Deckscheibe 4.Between the two cover plates 2 and 4, a first blade 8 is arranged, which is formed continuously and the cover plates 2 and 4 firmly connected to each other, so that they are held in the direction of the longitudinal axis X at a defined distance. In addition, the blade 8 ensures that the cover plate 4 rotates together with the cover plate 2 about the longitudinal axis X. The drive shaft for the impeller engages the central opening 10 in the cover plate 2, so that the drive torque is transmitted to the cover plate 2 and from this via the blade 8 on the cover plate 4th

Neben der durchgehenden Schaufel 8 weist das Laufrad noch eine geteilt ausgebildete Schaufel auf, welche aus zwei Schaufelteilen 12 und 14 gebildet ist. Der Schaufelteil 12 ist fest mit der Deckscheibe 2 und der Schaufelteil 14 fest mit der Deckscheibe 4 verbunden. Vorzugsweise ist der Schaufelteil 12 einstückig mit der Deckscheibe 2 und der Schaufelteil 14 einstückig mit der Deckscheibe 4 ausgebildet. Besonders bevorzugt ist das gesamte Laufrad einstückig aus Metallguss ausgebildet.In addition to the continuous blade 8, the impeller still has a split-shaped blade, which is formed from two blade parts 12 and 14. The blade part 12 is firmly connected to the cover plate 2 and the blade part 14 fixed to the cover plate 4. Preferably, the blade portion 12 is integrally formed with the cover plate 2 and the blade portion 14 integral with the cover plate 4. Particularly preferably, the entire impeller is integrally formed from cast metal.

Die Schaufelteile 12 und 14 sind so zueinander angeordnet, dass zwischen ihnen ein Spalt 16 ausgebildet ist. Der Spalt 16 ist in der Weise ausgebildet, dass die Längskanten 18 und 20 der Schaufelteile 12 und 14 in Umfangsrichtung zueinander versetzt sind, so dass in einer, hier gekrümmten, Ebene, welche schräg zur Drehachse X verläuft der Spalt 16 ausgebildet ist. Dabei überlappen die Schaufelteile 12 und 14 einander so, dass die freie Längskante 18 des Schaufelteiles 12 näher zu der Deckscheibe 4 gelegen ist als die freie Längskante 20 des Schaufelteiles 14. Das heißt, in axialer Richtung X ist kein Spalt zwischen den Schaufelteilen 12 und 14 ausgebildet, so dass in einer Ebene quer zur Längsachse X das Fluid nicht direkt durch den Spalt 16 hindurchströmen kann.The blade parts 12 and 14 are arranged relative to one another such that a gap 16 is formed between them. The gap 16 is formed in such a way that the longitudinal edges 18 and 20 of the blade parts 12 and 14 are offset from each other in the circumferential direction, so that in a, here curved, plane, which runs obliquely to the axis of rotation X, the gap 16 is formed. In this case, the blade parts 12 and 14 overlap one another such that the free longitudinal edge 18 of the blade part 12 is located closer to the cover plate 4 than the free longitudinal edge 20 of the blade part 14. That is, in the axial direction X is no gap between the blade parts 12 and 14th formed so that in a plane transverse to the longitudinal axis X, the fluid can not flow directly through the gap 16.

Die untere Deckscheibe 2 ist auf ihrer der Deckscheibe 4 zugewandte Seite konisch bzw. kegelförmig ausgebildet. Entsprechend ist die der Deckscheibe 2 zugewandte Innenseite der Deckscheibe 4 konisch ausgebildet. Auf diese Weise wird zwischen der Schaufel 8 und der aus den Schaufelteilen 12 und 14 gebildeten Schaufel ein Strömungskanal 20 gebildet, welcher von der Eintrittsöffnung 6 zum Außenumfang des Laufrades führt. Das heißt, in dem Strömungskanal 20 erfolgt eine Strömungsführung von dem axialen Eintritt an der Öffnung 6 zu einem radialen Austritt am äußeren Umfang des Laufrades. Der Spalt 16 zwischen den Schaufelteilen 12 und 14 erstreckt sich entlang dieses Strömungskanals 20 in der Strömungsrichtung des Fluids in etwa in der Mitte der von den Schaufelteilen 12 und 14 gebildeten Schaufel. Dabei erstreckt sich der Spalt 16 von den dem inneren Durchmesser des Schaufelrades zugewandten inneren Kanten 22 und 24 der Schaufelteile 12 und 14 zu den an einem weiter außen gelegenen Durchmesser, insbesondere am Außenumfang des Laufrades gelegenen äußeren Kanten 26 und 28 der Schaufelteile 12 und 14.The lower cover plate 2 is formed on its side facing the cover plate 4 conical or conical. Accordingly, the cover plate 2 facing inside of the cover plate 4 is conical. In this way, a flow channel 20 is formed between the blade 8 and the blade formed from the blade parts 12 and 14, which leads from the inlet opening 6 to the outer periphery of the impeller. That is, in the flow channel 20 is a flow guide from the axial inlet at the opening 6 to a radial outlet on the outer circumference of the impeller. The gap 16 between the blade parts 12 and 14 extends along this flow channel 20 in the direction of flow of the fluid approximately in the middle of the blade formed by the blade parts 12 and 14. In this case, the gap 16 extends from the inner edges 22 and 24 of the blade parts 12 and 14 facing the inner diameter of the blade wheel to the outer edges 26 and 28 of the blade parts 12 and 14 located at a further outer diameter, in particular at the outer periphery of the rotor.

Die inneren Kanten 22 und 24 sind abgeschrägt ausgebildet, so dass sie geneigt zu dem Eintritt des Spaltes 16 am inneren Durchmesser des Laufrades verlaufen. Auf diese Weise werden langfaserige Verunreinigungen, welche an den inneren Kanten 22 und 24 bei Rotation des Laufrades hängen bleiben, in dem Spalt 16 geführt. Das heißt, die Kanten 22 und 24 sind so angeordnet, dass sie nicht normal zu der Umfangsrichtung sondern geneigt bzw. schräg zur Umfangsrichtung ausgerichtet sind. Vorzugsweise sind die Kanten im Übergangsbereich zu den Längskanten 16 und 18 darüber hinaus gerundet ausgebildet, so dass langfaserige Verunreinigungen leicht in den Spalt 16 hineinrutschen und über die Längskanten 16 und 18 zum Außenumfang des Laufrades gleiten können. Da der Spalt 16 sich in Strömungsrichtung des zu fördernden Fluids erstreckt, werden die Verunreinigungen im Spalt von dem Fluid mitgenommen und nach außen gefördert.The inner edges 22 and 24 are chamfered so that they are inclined to the entrance of the gap 16 on the inner diameter of the impeller. In this way, long-fiber contaminants, which stick to the inner edges 22 and 24 upon rotation of the impeller, are guided in the gap 16. That is, the edges 22 and 24 are arranged so that they are not normal to the circumferential direction but obliquely aligned with the circumferential direction. Preferably, the edges in the transition region to the longitudinal edges 16 and 18 are also rounded, so that long-fiber contaminants easily slip into the gap 16 and can slide over the longitudinal edges 16 and 18 to the outer periphery of the impeller. Since the gap 16 extends in the flow direction of the fluid to be conveyed, the impurities in the gap are entrained by the fluid and conveyed to the outside.

Darüber hinaus ist der Spalt 16 so ausgebildet, dass er sich zum Außenumfang hin erweitert, d. h. an seinem den Kanten 26 und 28 zugewandten Ende eine größere Breite als an dem den Kanten 22 und 24 zugewandten Eintrittsbereich aufweist. Dadurch wird sichergestellt, dass Verunreinigungen, welche in den Spalt eingetreten sind, sich dort nicht festsetzen und sicher nach außen gefördert werden.In addition, the gap 16 is formed so as to widen toward the outer circumference, i. H. has at its edges facing the edges 26 and 28 a greater width than at the edges 22 and 24 facing the inlet region. This ensures that contaminants that have entered the gap do not settle there and are conveyed safely to the outside.

Das beschriebene Laufrad eignet sich insbesondere zum Einsatz in einer Abwasserpumpe, durch welche verunreinigtes Fluid gefördert wird.The impeller described is particularly suitable for use in a sewage pump through which contaminated fluid is conveyed.

Um die Gefahr, dass sich Verunreinigungen im Laufrad festsetzen, weiter zu verringern, kann dem Laufrad in der Pumpe ein Schneidwerk vorgeschaltet sein. Das Laufrad eignet sich darüber hinaus insbesondere für eine einstufig ausgebildete Pumpe. Dem Laufrad in Strömungsrichtung nachgeschaltet wird dabei vorzugsweise ein Spiralgehäuse, welches das radial aus dem Laufrad austretende Fluid zu einem Druckstutzen der Pumpe, welcher sich insbesondere in axialer Richtung bzw. parallel zur Drehachse X erstrecken kann, umlenkt.In order to further reduce the risk of contaminants in the impeller, the impeller in the pump may be preceded by a cutting unit. The impeller is also particularly suitable for a single-stage pump. Downstream of the impeller in the flow direction is preferably a spiral housing, which deflects the radially emerging from the impeller fluid to a discharge nozzle of the pump, which may extend in particular in the axial direction or parallel to the axis of rotation X.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

2, 42, 4: - Deckscheiben- cover discs
66: - Eintrittsöffnung- entrance opening
88th: - Schaufel- Shovel
1010: - Öffnung- opening
12, 1412, 14: - Schaufelteile- scoop parts
16, 1816, 18: - Längskanten- longitudinal edges
2020: - Strömungskanal- Flow channel
22, 2422, 24: - innere Kanten- inner edges
26, 2826, 28: - äußere Kanten- outer edges
XX: - Drehachse- rotation axis

Claims

An impeller for a pump assembly, in particular for a waste-water pump assembly, with two cover disks (2, 4) distanced to one another in the axial direction (X), which are connected to one another via at least one connection element (8), and at least one blade (12, 14) which is arranged between the two cover disks (2, 4) and which extends from an inner diameter of the impeller to an outer diameter of the impeller,
characterised in that
the blade (12, 14) comprises a continuous gap (16) which extends from the edge (22, 24) of the blade (12, 14) situated at the inner diameter, to the edge (26, 28) of the blade (12, 14) situated at the outer diameter.
An impeller according to claim 1, characterised in that the blade (12, 14) is connected to only one of the two cover disks (2, 4).
An impeller according to claim 1 or 2, characterised in that the gap (16) divides the blade into two blade parts (12, 14), of which each is connected to only one of the two cover disks (2, 4).
An impeller according to claim 3, characterised in that the two blade parts (12, 14) in the region of the gap (16) are arranged offset to one another in the peripheral direction of the impeller.
An impeller according to claim 4, characterised in that the two blade parts (12, 14) are designed so long in the axial direction (X), that they overlap one another in the axial direction (X) in the region of the gap (16)
An impeller according to claim 5, characterised in that the overlapping of the blade parts (12, 14) changes, and in particular reduces, in the course of the blade from the inner to the outer diameter of the impeller.
An impeller according to one of the preceding claims, characterised in that the gap (16) widens in the course of the blade (12, 14) from the inner to the outer diameter of the impeller.
An impeller according to one of the preceding claims, characterised in that several blades (12, 14) having a continuous gap (16) are arranged between the two cover disks (2, 4).
An impeller according to one of the preceding claims, characterised in that the connection element is designed as a continuous blade (8) connecting the two cover disks (2, 4) to one another.
An impeller according to claim 9, characterised in that the two cover disks (2, 4) are only connected to one another via a single continuous blade (8).
An impeller according to one of the preceding claims, characterized in that the gap (16) in the blade (12, 14) extends in the flow direction of a fluid to be delivered by the impeller.
An impeller according to one of the preceding claims, characterised in that it is designed as a preferably single-piece cast part of metal or plastic.
An impeller according to one of the claims 1 to 11, characterised in that the impeller is formed of sheet-metal, in particular stainless steel sheet-metal, wherein the blades or blade parts (12, 14) are preferably angled in an L-shaped manner in cross section, and are welded with a limb to one of the cover disks (2, 4).
An impeller according to one of the preceding claims, characterised in that the edge (22, 24) of the blade (12, 14) situated at the inner diameter of the impeller is designed as a guide to the entry of the gap (16), so that long-fibred contamination is led from the edge (22, 24) into the gap (16).
A pump assembly with an impeller according to one of the preceding claims, characterised in that it is designed as a waste-water pump.