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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine
rotationsdynamische Pumpe mit einem Laufrad, das in
einem Pumpengehäuse umläuft, gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1, wie diese aus der EP-A-0 298 693 bekannt
ist. Solche Pumpen lassen sich grob in
Zentrifugalpumpen und Axialpumpen unterteilen.
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Die Zentrifugalpumpe besitzt ein Laufrad bestehend aus
einer Nabe, wenigstens einer Abdeckscheibe auf der
Nabe sowie einer Anzahl von Flügeln, wobei es sich um
ein sogenanntes offenes Laufrad handelt. Ein
geschlossenes Laufrad ist mit zwei Abdeckscheiben und
dazwischen angeordneten Flügeln versehen. Beiden Typen
gemeinsam ist, daß die Flüssigkeit in das Zentrum des
Laufrads in Axialrichtung eingesaugt wird und es
tangential am Umfang verläßt.
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Die Pumpe mit axialer Strömung unterscheidet sich von
der Zentrifugalpumpe dadurch, daß die Flüssigkeit die
Pumpe im wesentlichen in axialer Richtung verläßt.
Diese Fluidführung erfolgt durch eine Anzahl von
Flügeln in dem Pumpengehäuse nach dem Laufrad. Diese
Flügel dienen normalerweise auch als
Halterungselemente in der Gehäusekonstruktion.
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Beim Umpumpen von Abwasser und bestimmten Arten von
aus Verarbeitungsprozessen stammendem Wasser, das
längliche Fasern enthält, kann der Pumpvorgang durch
Lumpen, Fasern usw. gestört werden, die an den
Vorderkanten der Flügel an dem Laufrad und in dem
Pumpengehäuse hängenbleiben Solche Ansammlungen können
anfangs Vibrationen in der Pumpe hervorrufen, wonach als
Ergebnis davon die Effizienz abnimmt und die Pumpe
schließlich vollständig verstopfen kann. Eine Möglich
keit, die Gegenstände von den Flügeln wegzubringen,
besteht darin, daß man die Pumpe in bestimmten
Intervallen rückwärts laufen läßt, doch dies stellt
natürlich keine akzeptable Lösung dar. Ein weiterer weg zur
Reduzierung des Verstopfungsrisikos besteht darin, die
Pumpe mit einer Schneideinrichtung auszustatten, die
die Verunreinigungen in Stücke zerteilt, bevor diese
in das Laufrad eingesaugt werden. Ein Beispiel für
eine derartige Lösung ist in dem schwedischen Patent
Nr. 820 5774-6 (& EP-A-0 120 178) gezeigt. Ein
Nachteil bei einer solchen Lösung besteht darin, daß die
Schneideinrichtung rasch verschleißen kann, wodurch
das Verstopfungsproblem sogar noch schlimmer werden
kann.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der
Lösung der vorstehend genannten Verstopfungsprobleme
in einer vollständig neuen und anderen Weise. Diese
Lösung wird erreicht durch Ausbildung des Laufrads und
gegebenenfalls des Gehäuses mit zusätzlichen Flügeln,
die die Verunreinigungen handhaben.
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Die BE-A-535864 zeigt eine Pumpe, die zusätzlich zu
den herkömmlichen Laufradflügeln weitere, feststehende
Flügel aufweist, die die Strömung hinter dem Laufrad
umlenken und daher keinen Einfluß auf Verstopfungen
haben.
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Die EP-A-0 298 693 zeigt eine Pumpe für viskose
Flüssigkeiten, die zwei Sätze von axial versetzten
Laufradflügeln auf einer gemeinsamen Nabe aufweist, wobei
der erste Satz das Fluid in den zweiten Satz
einleitet, um dadurch einen besseren Wirkungsgrad zu
erzielen.
Die Pumpe ist somit für viskose Flüssigkeiten
geeignet, jedoch wickeln sich längliche Fasern leicht
um den ersten Satz von Flügeln herum.
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Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf
die beigefügten Zeichnungen noch ausführlicher
beschrieben.
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Fig. 1 zeigt ein herkömmliches Laufrad für eine
Zentrifugalpumpe. Fig. 2 zeigt ein entsprechendes Laufrad
gemäß der Erfindung, während Fig. 3 eine Gehäuse für
eine Pumpe mit axialer Strömung zeigt, die
erfindungsgemäß ausgebildete Flügel aufweist.
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In den Zeichnungen bezeichnet 1 die Nabe eines
Laufrads, 2 und 3 Abdeckscheiben, 4 und 5 einen Einlaß
bzw. einen Auslaß und 6 reguläre Laufradflügel mit
Vorderkanten 7. 8 bezeichnet zusätzliche Laufradflügel
mit Vorderkanten 9, während 10 einen Schlitz zwischen
dem Laufrad 8 und der Abdeckplatte 2 bezeichnet. 11
bezeichnet reguläre Flügel mit Vorderkanten 12, 13
bezeichnet zusätzliche Flügel mit Vorderkanten 14, und
bezeichnet schließlich einen Schlitz am Ende des
Flügels 13.
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Unter Bezugnahme auf Fig. 1 besitzt ein herkömmliches
Laufrad eine Nabe 1 mit einer oberen und einer unteren
Abdeckscheibe 2 bzw. 3, einen Einlaß und einen Auslaß
4 bzw. 5 sowie Flügel 6. An den Vorderkanten 7 der
Flügel 6 bleiben häufig Faserstoffe usw. hängen.
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Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist eine Anzahl
zusätzlicher Flügel 8 in den Lücken zwischen den regulären
Flügeln 6 angeordnet. Die zusätzlichen Flügel sind an
einer der Abdeckplatten 3 angebracht und erstrecken
sich mit stark nach hinten geneigten Vorderkanten 9 in
Richtung auf die andere Abeckplatte 2, jedoch ohne mit
dieser in Berührung zu treten.
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Die Vorderkanten 9 der zusätzlichen Flügel 8 sind
derart angeordnet, daß sie sich in Strömungsrichtung
gesehen vor den Vorderkanten 7 der regulären Flügel
befinden. Dies bedeutet, daß längliche Gegenstände in
der Flüssigkeit von den Kanten 9 aufgefangen werden,
die Gegenstände dann in Richtung auf die Abdeckscheibe
2 die Kante entlanggleiten und schließlich durch den
Schlitz 10 zwischen dem Flügel und der Abdeckscheibe
hindurchgelangen.
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Da die Vorderkante 9 des zusätzlichen Flügels 8 stark
nach hinten geneigt ist, haben die Verunreingungen die
Vorderkanten 7 der regulären Flügel 6 bei Erreichen
des Schlitzes 10 passiert. Dies bedeutet, daß die
Verunreinigungen nicht an den regulären Flügeln
hängenbleiben, sondern durch die dazwischen vorhandenen
Lücken in Richtung Auslaß passieren. Das Risiko eines
Verstopfens ist somit nahezu eliminiert.
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Die Anzahl der regulären Flügel des Laufrads ist an
die Beriebsbedingungen des Laufrads angepaßt, und die
Anzahl der zusätzlichen Flügel ist davon abhängig, da
sich diese Flügel zwischen den regulären Flügeln
befinden. Die Distanz zwischen den Vorderkanten der
regulären und der zusätzlichen Flügel kann ebenfalls in
Abhängigkeit von den tatsächlichen Betriebsbedingungen
gewählt sein. Gemäß der Erfindung muß die Vorderkante
des zusätzlichen Flügels jedoch stets in einem
derartigen Ausmaß nach hinten geneigt sein, daß sein freies
Ende in Strömungsrichtung gesehen stets hinter der
Vorderkante des regulären Flügels angeordnet ist.
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In Fig. 3 ist eine Pumpe mit axialer Strömung gezeigt.
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Eine solche Pumpe besitzt somit die Eigenschaft, daß
die umgepumpte Flüssigkeit derart geführt wrid, daß
sie die Pumpe im wesentlichen in axialer Richtung
verläßt. Die Führung wird mit Hilfe von Flügeln 11
erreicht, die stromabwärts von dem Laufrad angeordnet
sind, wobei die Flügel gleichzeitig als
Halterungselemente der Antriebseinheit dienen.
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Zur Reduzierung oder vollständigen Eliminierung des
Risikos, daß längliche Gegenstände an den Vorderkanten
12 der Flügel 11 hängenbleiben, ist eine Anzahl
zusätzlicher Flügel 13 zwischen den ursprünglichen
Flügeln angeordnet. Die Flügel 13 sind nur an einem Ende
befestigt, da sie nicht als Halterungselemente dienen
zu brauchen, und ihre Vorderkanten 14 sind stark nach
hinten geneigt. Wie bei dem vorstehend beschriebenen
Laufrad sind auch die Flügel 13 derart angeordnet, daß
ihre Vorderkanten 14 sich vor den Vorderkanten 12 der
regulären Flügel 11 befindet, um dadurch
sicherzustellen, daß die Verunreinigungen von ersteren
Kanten aufgefangen werden. Aufgrund der Ausbildung mit
der in Richtung des Schlitzes 15 nach rückwärts
geneigten Vorderkante, an der der Flügel frei ist, ist
ein einfaches Passieren der Verunreinigungen erzielt.
Auch hier haben die Verunreinigungen die Vorderkanten
der regulären Flügel passiert und bleiben somit nicht
an diesen hängen.
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Mit Hilfe der Erfindung wird eine Vorrichtung
geschaffen, die eine wesentliche Reduzierung des Risikos
von Verstopfungen bei Pumpen erreicht, die mit
länglichen Fasern, Lumpen und dergleichen enthaltenden
Flüssigkeiten arbeiten. Ein großer Vorteil der
vorliegenden Erfindung im Vergleich zu bekannten Lösungen
besteht in ihrer Einfachheit, wodurch sich gute
Resultate
selbst dann erzielen lassen, wenn
unterschiedliche Arten von Verunreinigungen auftreten oder die
Pumpe verschlissen ist.