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Patent Searching and Data


Title:
CUTTING UNIT FOR CHOPPER PUMPS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/048224
Kind Code:
A1
Abstract:
Cutting unit for chopper pumps, having a rotor (10) which is mounted on a pump shaft and forms radially running cutting edges (18), and having a stator which is non-rotatably mounted in the intake region of the pump, forms passages for the medium to be pumped, and has, at the edges of these passages, counteracting cutting edges for the cutting edges (18) of the rotor (10), characterized in that the cutting edges (18) and the counteracting cutting edges are subdivided into segments which are formed on separate, juxtaposed cutting inserts (20).

Inventors:
WENDEROTT DIRK (DE)
MAKRISEVIC BOJAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2018/072436
Publication Date:
March 14, 2019
Filing Date:
August 20, 2018
Export Citation:
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Assignee:
BRINKMANN PUMPEN K H BRINKMANN GMBH & CO KG (DE)
International Classes:
F04D7/04; F04D29/22; F04D29/42
Foreign References:
DE102011018434A12012-10-18
US20090087317A12009-04-02
US3662443A1972-05-16
EP1861624B12010-01-13
Attorney, Agent or Firm:
TER MEER STEINMEISTER & PARTNER PATENTANWÄLTE MBB (DE)
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Claims:
SCHUTZANSPRÜCHE

1. Schneidwerk für Chopperpumpen, mit einem auf einer Pumpenwelle zu montierenden Rotor (10), der radial verlaufende Schneidkanten (18) bildet, und einem drehfest im Ansaugbereich der Pumpe zu montierenden Stator (28), der Durchlässe (34) für das zu pumpende Medium bildet und an den Rändern dieser Durchlässe angeordnete Gegenschneidkanten (36) für die Schneidkanten (18) des Rotors (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkanten (18) und die Gegenschneidkanten (36) jeweils in Segmente unterteilt sind, die an separaten, nebeneinander liegenden Schneidplatten (20, 38) ausgebildet sind.

2. Schneidwerk nach Anspruch 1, bei dem mindestens einige der Schneidplatten (20, 38) des Rotors (10) und/oder des Stators (28) eine identische Form haben. 3. Schneidwerk nach Anspruch 2, bei dem zumindest einige der Schneidplatten (20) des Rotors (10) formidentisch mit zumindest einigen der Schneidplatten (38) des Stators (28) sind.

4. Schneidwerk nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Schneidplat- ten (20, 38), die zu derselben Schneidkante (18) oder Gegenschneidkante (36) gehören, auf Stoß aneinander anliegen und eine durchgehende Schneidkante bzw. Gegenschneidkante bilden.

5. Schneidwerk nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Schneidplat- ten (20, 38) einen rechteckigen Grundriss haben.

6. Schneidwerk nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Schneidplatten (20, 38) eine quaderförmige Gestalt haben und jeweils in eine Ausnehmung (26, 44) des Rotors (10) bzw. des Stators (28) gehalten sind.

7. Schneidwerk nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Schneidplatten (20, 38) durch Löten an dem Hauptkörper des Rotors (10) bzw. Stators (28) befestigt sind. 8. Chopperpumpe, gekennzeichnet durch ein Schneidwerk nach einem der vorstehenden Ansprüche.

Description:
SCHNEID WERK FÜR CHOPPERPUMPEN

Die Erfindung betrifft ein Schneidwerk für Chopperpumpen, mit einem auf einer Pumpenwelle zu montierenden Rotor, der radial verlaufende Schneidkanten bildet, und einem drehfest im Ansaugbereich der Pumpe zu montierenden Stator, der Durchlässe für das zu pumpende Medium bildet und an den Rändern dieser Durchlässe angeordnete Gegenschneidkanten für die Schneidkanten des Rotors aufweist.

Zum Pumpen von spänebelasteten Medien wie beispielsweise Kühlschmierstoffemulsi- onen für Werkzeugmaschinen, in denen bei der Bearbeitung der Werkstücke entstande- ne Späne enthalten sind, werden sogenannte Chopperpumpen eingesetzt, die ein Schneidwerkzeug aufweisen, mit dem die Späne bereits im Ansaugstutzen der Pumpe zerkleinert werden können, so dass sie nicht so leicht zu Verstopfungen oder anderen Funktionsstörungen in der eigentlichen Pumpe führen. Ein Beispiel einer solchen Chop- perpumpe wird im EP 1 861 624 Bl beschrieben.

Je nach Beschaffenheit der Späne sind die Schneidkanten und Gegenschneidkanten oftmals hohen mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt. Die Schneidkanten sollten deshalb durch möglichst harte Materialien wie beispielsweise gehärteten Stahl gebildet werden. Da solche Materialien jedoch relativ spröde sind, kann es leicht zu Rissbildungen und letztlich zu Ausbrüchen an den Schneidkanten kommen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Schneidwerk mit verbesserter Standzeit der Schneid- kanten zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Schneidkanten und die Gegenschneidkanten jeweils in Segmente unterteilt sind, die an separaten, nebeneinander liegenden Schneidplatten ausgebildet sind.

Die Segmentierung der Schneidkanten verhindert, dass ein Riss, der in einer der Schneidplatten entsteht, sich in die benachbarten Schneidplatten ausbreiten kann. Durch die Erfindung wird so erreicht, dass etwaige Schäden an den Schneidkanten lokal begrenzt bleiben und nicht zu einer sofortigen Unbrauchbarkeit des Schneidwerkes führen.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass durch die Herstellung der Schneidplatten in größeren Stückzahlen Rationalisierungseffekte erreicht werden können.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteran- sprächen angegeben.

In einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Schneidwerk mehrere Schneidplatten mit untereinander identischer Form auf, wodurch eine kostengünstige Herstellung ermöglicht wird. Durch unterschiedliche Wahl der Anzahl und Anordnung der Schneid- platten lassen sich dennoch unterschiedliche Schneidengeometrien realisieren. In einer vorteilhaften Ausführungsform haben zumindest einige der Schneidplatten des Rotors eine Form, die mit der Form einiger der Schneidplatten des Stators identisch ist. Die Befestigung der Schneidplatten am Hauptkörper des Rotors und des Stators kann auf jede bekannte Weise erfolgen, beispielsweise mittels Schrauben. Die Schneidplatten können auch als Wendeschneidplatten ausgebildet sein. In einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Schneidplatten durch Löten, beispielsweise durch Hartlöten, am Hauptkörper des Rotors bzw. Stators befestigt.

Die Schneidplatten sind vorzugsweise auf Stoß nebeneinander angeordnet, so dass sie zusammen eine durchgehende Schneidkante bzw. Gegenschneidkante bilden.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen.

Fig. 1 einen Rotor eines Schneidwerkes in einer Ansicht von unten;

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 einen Stator des Schneidwerkes in der Draufsicht; und

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 3.

In Fig. 1 ist ein Rotor 10 eines Schneidwerkes für eine Chopperpumpe in einer Ansicht von unten gezeigt. Der Rotor hat einen Hauptkörper 12 in der Form eins dreiflügeligen Sterns mit einer Mittelbohrung 14, die, wenn das Schneidwerk in eine Kühlschmierstoffpumpe eingebaut ist, von einer Pumpenwelle durchsetzt wird, die ein oder mehrere Laufräder der Pumpe trägt und beispielsweise in einen Ansaugstutzen der Pumpe hineinragt, in dem sich das Schneidwerk befindet. Im eingebauten Zustand ist der Hauptkörper 12 beispielsweise durch Keile drehfest auf der Pumpenwelle gehalten, so dass der Rotor während des Betriebs der Pumpe im Gegenuhrzeigersinn in Fig. 1 angetrieben wird. Der Hauptkörper 12 weist drei radiale Arme 16 auf, die jeweils auf der in Drehrichtung vorauslaufenden Seite eine gerade, radial verlaufende Schneidkante 18 bilden.

Jede Schneidkante 18 wird im gezeigten Beispiel durch drei separate, in diesem Beispiel quaderförmige Schneidplatten 20 gebildet und ist somit in drei sich lückenlos aneinander anschließende Segmente unterteilt, die sich jeweils an einer der Schneidplatten 20 befinden.

Jeder Arm 16 des Hauptkörpers 12 weist einen parallel zur Schneidkante verlaufenden Schlitz 22 auf, an dessen Wand sich die drei Schneidplatten 20 jeweils mit ihrer rückwärtigen Stirnfläche abstützen, so dass die bei einem Schneidvorgang auf die Schneidkante 18 wirkenden Schläge in den Hauptkörper 12 abgeleitet werden.

Wie Figuren 1 und 2 zeigen, hat jeder Arm 16 an der Unterseite eine flache Ausneh- mung 26, die sich an den Schlitz 22 anschließt und sich zur Vorderseite des betreffenden Armes erstreckt. Die drei Schneidplatten sind nebeneinanderliegend in dieser Ausnehmung 26 aufgenommen und liegen mit ihrer Unterseite satt auf dem Boden der Ausnehmung 26 auf, stehen jedoch an der Vorderseite etwas über den Rand des Armes 16 über, so dass die zu zerkleinernden Späne nicht auf den Hauptkörper, sondern auf die durch die Schneidplatten 20 gebildete Schneidkante 18 prallen. Der Schlitz 22 ist etwas tiefer als die Ausnehmung 26 und erlaubt so eine vollflächige Abstützung der Schneidplatten. In einer anderen Ausführungsform könnten die Schneidplatten 20 auch einen L- förmigen Querschnitt habe und mit einem Schenkel in den Schlitz 22 eingreifen. Die Schneidplatten 20 sind beispielsweise durch Hartlöten in der in Fig. 1 und 2 gezeigten Anordnung an dem Hauptkörper 12 des Rotors befestigt.

In Fig. 3 und 4 ist ein zugehöriger Stator 28 des Schneidwerkes gezeigt. Der Stator hat die Form einer Kreisscheibe, die beispielsweise an einen Flansch am oder im Ansaugstutzen der Pumpe angeflanscht werden kann, und weist eine zentrale Bohrung 30 auf, die einen Abschnitt der Pumpenwelle drehbar aufnimmt. Die zentrale Bohrung 30 ist von vier in gleichmäßigen Winkelabständen angeordneten Durchlässen 34 umgeben, durch die hindurch das zu pumpende Medium, beispielsweise eine spänebelastete Kühlschmierstoffemulsion, in das Innere der Pumpe angesaugt werden kann.

Der in Fig. 1 und 2 gezeigte Rotor 10 ist dicht oberhalb des Stators 28 auf der Pumpenwelle angeordnet und dreht sich relativ zu dem Stator 28 im Uhrzeigersinn in Fig. 3. Die Schneidkanten 18 des Rotors bewegen sich dabei dicht an Gegenschneidkanten 36 des Stators 28 vorbei, die an den Rändern der Durchlässe 34 gebildet sind. Auf diese Weise werden die durch die Durchlässe 34 eintretenden Späne abgeschert und zerkleinert.

Die Gegenschneidkanten 36 werden durch Schneidplatten 38 gebildet, die die gleiche Quaderform haben wie die Schneidplatten 20 des Rotors. In der Oberseite des Stators 28 sind Schlitze 40, 42 und Ausnehmungen 44 gebildet, die die Schneidplatten 38 in gleicher Weise aufnehmen wie die Schneidplatten 20 in den Schlitzen 22 und Ausnehmungen 26 des Rotors aufgenommen sind. Ein Unterschied besteht nur darin, dass die Gegenschneidkanten 36 jeweils durch vier Schneidplatten 38 gebildet werden, von de- nen drei radial angeordnet sind und somit einen radialen Ast der Gegenschneidkante 36 bilden, während eine vierte Schneidplatte rechtwinklig dazu angeordnet ist und einen tangentialen Ast der Gegenschneidkante am äußeren Umfangsrand des betreffenden Durchlasses 34 bildet. Durch die tangentialen Abschnitte der Gegenschneidkanten 36 können auch Späne abgeschert werden, die aufgrund der Fliehkraft an den radialen Äs- ten der Gegenschneidkanten nach außen driften. Der radiale Ast der Gegenschneidkante ist etwas kürzer als die volle Länge der drei Schneidplatten 38, die diesen Ast bilden, so dass auch der tangentiale Ast der Gegenschneidkante noch von der Schneidkante 18 des Rotors überstrichen wird. Im gezeigten Beispiel haben die Schneidplatten 20 und 38 einen rechteckigen Grund- riss, so dass gerade Schneidkanten und Gegenschneidkanten gebildet werden. In einer anderen Ausführungsform können die Schneidplatten jedoch auch so gestaltet sein, dass sie zusammen jeweils eine gekrümmte Schneidkante oder Gegenschneidkante bilden.

Bei der hier gezeigten Ausführungsform können die Arme 16 des Rotors 10 schraubenförmig verlaufende Oberseiten haben, so dass der Rotor zugleich ein Axiallaufrad der Pumpe bildet.

In einer anderen Ausführungsform könnte der Rotor 10 auch an der Unterseite oder Einströmseite des Stators angeordnet sein.