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Patent Searching and Data


Title:
CUTTING TOOL PERTAINING TO A CENTRIFUGAL PUMP
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/078286
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a cutting tool pertaining to a centrifugal pump for liquids loaded with solids. Said cutting tool comprises a rotating cutting body comprising at least one opening forming a cutting edge and through which the liquid flows, the lateral surface of the cutting body facing the rotationally fixed opposite surface that also comprises at least one opening through which the liquid flows. The lateral surface of the cutting body, facing the opposite surface, is curved in a convex manner, and the opposite surface is curved in a correspondingly concave manner.

Inventors:
ZELDER MANFRED (DE)
MUELLER MICHAEL (DE)
Application Number:
PCT/EP2005/000150
Publication Date:
August 25, 2005
Filing Date:
January 11, 2005
Export Citation:
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Assignee:
WILO AG (DE)
ZELDER MANFRED (DE)
MUELLER MICHAEL (DE)
International Classes:
F04D7/04; F04D29/22; (IPC1-7): F04D7/04; F04D29/22
Foreign References:
DE4438841C11996-02-08
DE934142C1955-10-13
GB1060431A1967-03-01
EP1161630B12003-02-12
Attorney, Agent or Firm:
COHAUSZ DAWIDOWICZ HANNIG & PARTNER (Düsseldorf, DE)
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Claims:
Ansprüche
1. Schneidwerk (1) einer Kreiselpumpe für mit Feststoffen belastete Flüssigkeiten, wobei das Schneidwerk einen rotierenden Schneidkörper (2) mit mindestens einer von der Flüssigkeit durchströmten, eine Schneide bildende Öffnung (5) aufweist und der Schneidkörper mit einer Seitenfläche (8) einer drehfesten Gegenfläche (9) zugewandt ist, die gleichfalls mindestens eine von der Flüssigkeit durchströmte Öffnung (12) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die der Gegenfläche (9) zugewandte Seitenfläche (8) des Schneidkörpers (2) konvex und die Gegenfläche (9) entsprechend konkav gewölbt sind.
2. Schneidwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wölbung des Schneidkörpers (2) eine Kugelkappe (Kalotte) bildet.
3. Schneidwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende des Radius (R) der Kugelkappe auf der Achse der Pumpenwelle in Höhe des Wellenlagers liegt, das dem Pumpenlaufrad nahe ist.
4. Schneidwerk nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der rotierende Schneidkörper (2) mit seiner der Gegenfläche (9) abgewandten Seite am Pumpenlaufrad befestigbar ist.
5. Schneidwerk nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Gegenfläche (9) von einem feststehenden Körper (10) gebildet ist, der im oder am Pumpengehäuse befestigbar oder vom Pumpengehäuse gebildet ist.
6. Schneidwerk nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dasssichdieDurchflussöffnungen (12) in Fließrichtung verjüngen und damit nach außen hin erweitert sind.
7. Schneidwerk nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der feststehende Körper (10) in einem ringförmigen Flansch (11) einliegt, der im oder am Pumpengehäuse befestigbar ist.
8. Schneidwerk nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der rotierende Schneidkörper (2) zwei bis vier, vorzugsweise drei sektorförmige Öffnungen (5) aufweist.
9. Schneidwerk nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der feststehende Körper (10) vier bis sechs, vorzugsweise fünf sektorförmige Öffnungen (12) aufweist.
10. Schneidwerk nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneiden (7) von den insbesondere radialen Stegen (6) zwischen den Öffnungen (5) des Schneidkörpers (2) gebildet oder getragen sind.
11. Schneidwerk nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es eine zur Ausgangsseite hin vorstehende Ansaugspitze (13) zwischen den sektorförmigen Öffnungen (12) des feststehenden Körpers aufweist.
12. Schneidwerk nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der rotierende Schneidkörper (2) durch die Ausbildung der Eintrittsöffnungen 5 unter einem Winkel zur Drehrichtung als weiteres axiales Laufrad wirkt.
Description:
Schneidwerk einer Kreiselpumpe Die Erfindung betrifft ein Schneidwerk einer Kreiselpumpe für mit Feststoffen belastete Flüssigkeiten, wobei das Schneidwerk einen rotierenden Schneidkörper mit mindestens einer von der Flüssigkeit durchströmten, eine Schneide bildende Öffnung aufweist und der Schneidkörper mit einer Seitenfläche einer drehfesten Gegenfläche zugewandt ist, die gleichfalls mindestens eine von der Flüssigkeit durchströmte Öffnung aufweist.

Es ist bekannt, das Laufrad einer Kreiselpumpe eingangsseitig mit einem Schneidwerk zu versehen, um in der geförderten Flüssigkeit enthaltene Feststoffe zu zerkleinern, so dass die Pumpe und nachfolgende Rohre und Vorrichtungen nicht verstopfen können. Bei diesen Kreiselpumpen ist die Laufradwelle üblicherweise nur im Bereich des Antriebsmotors gelagert, so dass das Schneidwerk bei der Zerkleinerungsarbeit um das Wellenlager schwingt, das dem Pumpenlaufrad nahe ist. Zusätzlich wirkt beim Betrieb von Kreiselpumpen eine radiale Kraft auf das Laufrad, welche die Laufradwelle auf Wechselbiegung belastet. Hierdurch kommt es zumindest zwischen der äußeren Seitenfläche des rotierenden Schneidkörpers und der Gegenfläche des anliegenden, drehfesten Körpers als auch häufig an der Peripherie zu Reibungen und damit zu einem vorzeitigen Verschleiß. An der der Reibstelle in Umfangsrichtung gegenüber liegenden Seite entsteht gleichzeitig eine Spaltvergrößerung und damit die erhöhte Gefahr von Verstopfung durch nicht zerschnittene Feststoffe.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Schneidwerk einer Kreiselpumpe so zu verbessern, dass bei hoher Schneidleistung ein geringer Verschlei# auftritt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemä# dadurch gelöst, dass die der Gegenfläche zugewandte Seitenfläche des Schneidkörpers konvex und die Gegenfläche entsprechend konkav gewölbt sind.

Ein solches Schneidwerk weist einen geringen Verschleiß auf, da die Flächen aneinander vorbei gleiten können. Hierbei ist auch sichergestellt, dass das Schneidwerk und die Pumpe nicht verstopfen und insbesondere längliche Fremdkörper sich nicht um den Schneidkörper und das Laufrad wickeln. Bei sicherer Lagerung sind ein solches Schneidwerk und eine damit versehene Kreiselpumpe einfach in Herstellung und Montage.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 einen axialen Schnitt durch das Schneidwerk einer ersten Ausführung, Fig. 2 eine Seitenansicht des rotierenden Schneidkörpers nach Fig. 1, Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des rotierenden Schneidkörpers in kleinerem Maßstab, Fig. 4 eine Seitenansicht des drehfesten Körpers, Fig. 5 eine perspektivische Ansicht des drehfesten Körpers in kleinerem Maßstab.

Fig. 6 einen axialen Schnitt durch das Schneidwerk einer zweiten Ausführung, Fig. 7 eine Seitenansicht des rotierenden Schneidkörpers nach Fig. 6, Fig. 8 eine perspektivische Ansicht des rotierenden Schneidkörpers nach Fig.

7, Fig. 9 eine Seitenansicht des drehfesten Körpers der zweiten Ausführung, Fig. 10 eine perspektivische Ansicht des drehfesten Körpers der zweiten Ausführung in kleinerem Maßstab.

Das Schneidwerk 1 einer Kreiselmotorpumpe weist einen rotierenden Schneidkörper 2 auf, der an der Seite des Pumpenlaufrades befestigt wird, die dem Elektromotor abgewandt ist. Der Schneidkörper 2 ist topfförmig ausgebildet und sein oberer Rand umgreift die buchsenförmige Eintrittsöffnung des Laufrades. Hierbei besitzt der obere Rand 3 vorzugsweise ein Innengewinde 4, oder eine Presspassung, mit dem es auf das Außengewinde oder zylindrische Aufnahme der Laufradeingangsöffnung aufschraubbar oder einpressbar ist.

Der Boden des Schneidkörpers 2 weist drei Eintrittsöffnungen 5 auf, die voneinander durch Stege 6 getrennt sind, an denen radiale Schneiden 7 befestigt, insbesondere angeformt sind. Die Schneiden 7 bilden damit miteinander Winkel von 120 Grad.

Die Eintrittsöffnungen 5 sind unter einem Winkel zur Drehrichtung und damit schräg zur Drehachse ausgebildet, so dass der Schneidkörper 2 als"axiales Laufrad"wirkt.

Die Unterseite und damit die dem Laufrad abgewandte Seite des Schneidkörpers 2 bildet eine konvex gewölbte Seitenfläche 8, wobei die Seitenfläche von einem Teil einer Kugelfläche gebildet wird, so dass der Schneidkörper 2 in dem dem Laufrad abgewandten Bereich eine Kugelkappe bzw. Kalotte bildet. In der Seitenfläche 8 liegen die Schneidkanten der Schneiden 7, so dass diese entsprechend gewölbt sind. Der Radius R der Seitenfläche 8 liegt mit seinem der Seitenfläche 8 abgewandten Ende auf der Achse der Pumpenwelle in Höhe des Pumpenwellenlagers, das dem Pumpenlaufrad benachbart ist.

Der in den Fig. 4 und 5 dargestellte drehfeste Körper 10 weist fünf sektorförmige Durchflussöffnungen 12 auf, die mit ihren Kanten mit den Schneiden 7 zusammenarbeiten. Die Querschnitte der Durchflussöffnungen 12 sind in der zweiten Ausführung auf der dem Laufrad abgewandten Seite größer als auf der dem Laufrad abgewandten Seite. Hierdurch wird eine sichere Förderung bauschiger Feststoffe insbesondere von Hygieneartikeln gewährleistet.

An der Seitenfläche 8 liegt eine Gegenfläche 9 eines drehfesten Körpers 10 an, wobei der Körper 10 eine konkave Ausnehmung bildet, die entsprechend der Seitenfläche 8 geformt ist und damit denselben Radius R besitzt, wenn ein üblicherweise geringfügiger Abstand zwischen den Flächen 8 und 9 vernachlässigt wird.

In der zweiten Ausführung ist der drehfeste Körper 10 mittig zwischen den Durchflussöffnungen 12 mit einer einer Rotorkappe ähnlichen, zur Saugseite vorstehenden Ansaugspitze 13 versehen (Fig. 6 und 7), die ein Verstopfen des Schneidwerks bereits vor der Schneidebene verhindert. Durch die Ansaugspitze werden Feststoffe insbesondere Textilien den Durchflussöffnungen zugeführt, anstatt sich im Zentrum zwischen den Durchflussöffnungen vor dem drehfesten Körper zu legen.

Der am Rand kreisrunde Körper 10 ist in einem ringförmigen Flansch 11 befestigt, der im Pumpengehäuse befestigt, insbesondere angeschraubt wird.

Körper 10 und Flansch 11 können aber auch einteilig ausgeführt sein.