NL8303612A

NL8303612A - Reduction bath immersion pump - has disc rotor with radial top and bottom blades and pipe round shaft

Info

Publication number: NL8303612A
Application number: NL8303612A
Authority: NL
Original assignee: Hendrikus Gerardus Bohncke
Priority date: 1976-09-24
Filing date: 1983-10-20
Publication date: 1985-05-01

Abstract

The immersion pump for chemical reduction baths, has driving motor mounted on support plate above liquid level. Through the plate a driving shaft, clad with chemically-resistant material, extends downwards to the pump housing also of such material, and has on the underside a main inlet for the fluid to be handled. The pump disc rotor (7) has radial blades (21, 22) on the top and bottom faces, and a clearance is left (20) where the shaft passes through the housing, so as to connect the pump chamber (17) above the rotor to the outside. A length of pipe (8a) fits round the drive shaft (6, 8) and is coupled to a support plate. This forms a separate chamber round the shaft, connected to atmos. only via a passage (8b) left between the pump housing top plate and the bottom end of the pipe. The main suction inlet (29) is connected to this chamber via a pipe (32) and an aperture through the pipe wall (36), near the bottom end of the latter.

Description

N/31.717-Jb/ak ** *N / 31.717-Jb / ak ** *

Dompelpomp.Submersible pump.

(Afsplitsing van octrooiaanvrage nr. 76.10604).(Division of patent application No. 76.10604).

De uitvinding heeft betrekking op een dompelpomp , in het bijzonder voor toepassing in chemische reduceer-baden, waarbij de aandrijfmotor zich bevindt op een boven het vloeistofniveau te plaatsen draagplaat, waardoorheen een 5 drijfas naar een vanaf die plaat benedenwaarts daarvan gedragen waaierpomphuis voert, dat aan de onderkant een hoofdzuig-inlaat voor de te verpompen vloeistof bezit.The invention relates to a submersible pump, in particular for use in chemical reducing baths, wherein the drive motor is situated on a support plate to be placed above the liquid level, through which a drive shaft leads to a impeller pump housing carried downwards from that plate, which the bottom has a main suction inlet for the liquid to be pumped.

Dergelijke pompen worden bijvoorbeeld gebruikt in alkalische baden met een metaalzout-oplossing voor het neer-10 slaan van metaal op bijvoorbeeld ingehangen waren, waarbij de verzadigings- en de PH-graad van het bad een rol spelen. Pompen zijn nodig om de vloeistof te roeren, te filteren en om het bad leeg te pompen.Such pumps are used, for example, in alkaline baths with a metal salt solution for depositing metal on, for example, suspended goods, in which the saturation and the PH degree of the bath play a role. Pumps are required to stir the liquid, to filter and to empty the bath.

De uitvinding beoogt een dompelpomp te verschaf-15 fen, waarmede het bad tot dicht bij de bodem daarvan, d.w.z. tot een beneden het hoofdlichaam van het pomphuis gelegen niveau, leeggepompt kan worden, waarbij geen ontoelaatbare invoer van lucht in het bad plaats heeft.The object of the invention is to provide a submersible pump with which the bath can be pumped empty close to the bottom thereof, i.e. to a level located below the main body of the pump housing, with no impermissible entry of air into the bath.

Hiertoe wordt de dompelpomp volgens de uitvin-20 ding daardoor gekenmerkt,dat een schijfvormige pompwaaier toegepast is, welke op boven- en onderzijde van radiaalschoe-pen voorzien is en de pompruimte boven de pompwaaier via een speelruimte in de asdoorvoer door het pomphuis met de omgeving in verbinding staat, waarbij de drukruimte om de pomp-25 waaier met de pompafvoerleiding verbonden is via een in het bovendeel van het pomphuis ondergebrachte drukruimte.For this purpose, the submersible pump according to the invention is characterized in that a disc-shaped pump impeller is provided, which is provided on the top and bottom with radial blades and the pump space above the pump impeller via a play space in the shaft passage through the pump housing with the environment communicates, the pressure space around the pump impeller being connected to the pump discharge line via a pressure space housed in the upper part of the pump housing.

Met de dompelpomp volgens de uitvinding is het mogelijk, het bad praktisch geheel leeg te pompen, respectievelijk de dompelpomp vrijwel over zijn gehele hoogte 30 uit het bad te kunnen lichten zonder dat een ontoelaatbare invoer van lucht in het bad kan plaatsvinden.With the submersible pump according to the invention it is possible to pump the bath practically completely empty, or to be able to lift the submersible pump out of the bath almost over its entire height without an impermissible entry of air into the bath taking place.

Een gunstige uitvoering van de dompelpomp volgens de uitvinding wordt daardoor gekenmerkt, dat de drukruimte uitgespaard is tussen twee schijfvormige, boven el-35 kaar gelegen bovenwanddelen van het pomphuis, waarbij de --- afilü_i·— · -I— 8303612 r . * - 2 - pompruimte om de buitenomtrek van de pompwaaier door een ga-tenkrans in het benedenste wanddeel met de drukruimte verbonden is en anderzijds de pompafvoerleiding op de drukruimte aangesloten is door een opening in het bovenste wanddeel. Op 5 deze wijze wordt een eenvoudig te vervaardigen compacte constructie verkregen.A favorable embodiment of the submersible pump according to the invention is characterized in that the pressure space is saved between two disc-shaped upper wall parts of the pump housing, above each other, wherein the --- afilü_i · - · -I-8303612 r. * - 2 - pump space around the outer circumference of the pump impeller is connected to the pressure space by a ring of holes in the lower wall section and, on the other hand, the pump discharge pipe is connected to the pressure space through an opening in the upper wall section. In this way a compact construction which is easy to manufacture is obtained.

Verder kunnen de schoepen op de bovenzijde van het pompwaaierlichaam een geringere hoogte hebben dan die op de onderzijde ervan.Furthermore, the vanes on the top of the pump impeller body may have a lower height than those on the bottom thereof.

10 De uitvinding en met voordeel toe te passen bijzonderheden in de verdere uitwerking daarvan zijn gedefinieerd in de toegevoegde conclusies en worden hierna toegelicht aan de hand van de tekening. Deze geeft een verticale doorsnede volgens de as van een dompelpomp volgens de uitvin-15 ding weer.The invention and details to be advantageously used in the further elaboration thereof are defined in the appended claims and are explained below with reference to the drawing. It represents a vertical section along the axis of a submersible pump according to the invention.

Een aandrijfmotor 1 voor de as 2 is daarbij schematisch in aanzicht getoond.Het schild 3 van deze motor, waarin de kogellegering 4 voor die as 2 door stippellijnen aangeduid is, is bevestigd op een bovenplaat 5, hierna draag-20 plaat genoemd, die uit kunststof bestaat, die resistent is tegen chemische aantasting door de te verpompen vloeistoffen. Bovendien moeten de met de vloeistof in aanraking komende delen geen vreemde ionen in reduceerbaden brengen en moeten ze bestand zijn tegen de afbeitsing van daarop neergeslagen me-25 taal door middel van zure oplossingen. Voor materiaal, dat aan dergelijke verschijnselen weerstand biedt, wordt in het vervolg eenvoudigheidshalve de uitdrukking "resistent" gebruikt.A drive motor 1 for the shaft 2 is schematically shown in this view. The shield 3 of this motor, in which the ball alloy 4 for that shaft 2 is indicated by dotted lines, is mounted on a top plate 5, hereinafter referred to as the bearing plate, which plastic that is resistant to chemical attack by the fluids to be pumped. In addition, the parts in contact with the liquid must not introduce foreign ions into reducing baths and must be resistant to the pickling of metal deposited thereon by means of acid solutions. For material which resists such phenomena, the term "resistant" is used hereinafter for the sake of simplicity.

Dompelpompen worden in de praktijk veelal geleverd met een dergelijke draagplaat als onderdeel, dat zich 30 leent voor plaatsing op de bovenrand van een vloeistofvat, waarbij het hierna te noemen pomphuis zich dan nabij de bodem van dat vat bevindt. Daartoe is de uit hét motorhuis 1 stekende as 2 verlengd met een metalen, vrijdragende as 6, die aan het benedeneinde de pompwaaier 7 draagt. De verbinding 35 tussen de asistomp 2 en de as 6 wordt tot stand gebracht door een de stomp 2 en het boveneinde van de as 6 omvattende metalen huls 6a, die op beide verzekerd wordt door middel van inwendige klemschalen 6b, vastgezet door klemschroeven 6c, welke door de wand van de huls 6a gevoerd zijn. De as 6 is be- 8303512 φ ·.Submersible pumps are in practice usually supplied with such a supporting plate as part, which lends itself for placement on the top edge of a liquid vessel, the pump housing hereinafter referred to being then located near the bottom of that vessel. To this end, the shaft 2 protruding from the motor housing 1 has been extended with a metal, cantilevered shaft 6, which carries the pump impeller 7 at the lower end. The connection 35 between the shaft stub 2 and the shaft 6 is established by a metal sleeve 6a comprising the stub 2 and the top end of the shaft 6, both of which are secured by means of internal clamping shells 6b, secured by clamping screws 6c, which passed through the wall of the sleeve 6a. The axis 6 is 8303512 φ ·.

- 3 - kleed met een pijp 8 uit resistent materiaal, waarvoor kunststof gebruikt kan worden. Deze sluit afdichtend tegen de uit kunststof gevormde pompwaaier 7 aan, waarbij een rubber O-ring 10 ingesloten wordt. Het boveneinde van de asbekleding 8 heeft 5 een verbrede randkraag, die bovenwaarts vrijliggend uitsteekt in een in de onderzijde van de draagplaat 5 aangebrachte ring-groef. Aldus wordt hier een spatlabyrinth 11 gevormd, dat een uitzetting van de bekleding 8 kan opnemen', zonder dat gevaar voor aanlopen tegen de plaat 5 ontstaat. Een dergelijke uit-10 zetting kan optreden door de hoge temperaturen van bijvoorbeeld 120°C, die de badvloeistof onder omstandigheden kan hebben.- 3 - dress with a pipe 8 of resistant material, for which plastic can be used. This closes in a sealing manner against the pump impeller 7 formed from plastic, whereby a rubber O-ring 10 is enclosed. The top end of the axle cover 8 has a widened edge collar, which protrudes upwardly in a ring groove arranged in the underside of the support plate 5. Thus, a splash labyrinth 11 is formed here, which can accommodate an expansion of the coating 8, without creating a risk of collision with the plate 5. Such an expansion can occur because of the high temperatures of, for example, 120 ° C, which the bath liquid can have under conditions.

Het pomphuis, eveneens van resistent materiaal, zoals kunststof, waarin de pompwaaier 7 zich bevindt, is door 15 12 aangeduid. Dit pomphuis 12 is met de draagplaat 5 verbonden door een aantal metalen staven 13, die van resistente mantels zijn voorzien, gevormd door kunststofbuizen 14. De uiteinden daarvan zijn gevat in rubber hulzen 15, waarvan het ene uiteinde elastisch om een manteleinde past en met een bin-20 nenribbe 15a tegen de staafomtrek rust en het andere uiteinde elastisch om de staaf 13 en met een eindkraag in een ring-groef van pomphuiswand of draagplaat past, terwijl een tussenliggend huisdeel buitenwaarts uitspringt en een vrije ruimte 16 om de staaf 13 insluit. Aldus worden afdichtingen gevormd 25 met een expansiemogelijkheid voor de staven 13 en bekleding 14.The pump housing, also of resistant material, such as plastic, in which the pump impeller 7 is located, is indicated by 12. This pump housing 12 is connected to the support plate 5 by a number of metal rods 13, which are provided with resistant jackets, formed by plastic tubes 14. The ends thereof are fitted in rubber sleeves 15, one end of which fits elastically around a jacket end and with a inner rib 15a rests against the bar circumference and the other end elastically around the bar 13 and fits with an end collar into a ring groove of pump casing wall or support plate, while an intermediate housing part projects outwardly and encloses a free space 16 around the bar 13. Seals 25 are thus formed with an expansion possibility for the bars 13 and cladding 14.

Van het hoofdvolume in het bad, wordt een kleinere, om de as 6 gelegen ruimte afgescheiden, doordat om die as een met de draagplaat 5 verbonden pijpstuk 8a geplaatst is. 30 De hierdoor afgescheiden ruimte staat met de omgeving, d.i. met de hoofdinhoud van het vat, slechts in verbinding doordat een doorgang 8b tussen de bovenplaat van het pomphuis 12 en de onderrand van de pijp 8a vrijgelaten is. Deze speling bedraagt slechts enkele mm. Als de dompelpomp in het bad ge-35 -plaatst is, maar nog niet in bedrijf is, zal zich in de nauwe ruimte tussen de aspijp 8 en de pijp 8a badvloeistof be-L vinden, daar deze ruimte immers via de doorgang 8b een communicerend vat met de overige badinhoud vormt. Op hierna te beschrijven wijze wordt nu, wanneer de pomp in werking is, 83 0 3 6 1 2 - 4 - nabij de onderrand van de pijp 8a vloeistof uit genoemde nauwe ruimte benedenwaarts weggezogen. De doorgang 8b is zo nauw, dat ook de daardoor binnentredende vloeistof in voldoende mate weggezogen kan worden.A smaller space surrounding the axis 6 is separated from the main volume in the bath in that a pipe section 8a connected to the support plate 5 is placed around that axis. The space thus separated is in communication with the environment, i.e. with the main contents of the vessel, only in that a passage 8b between the top plate of the pump housing 12 and the bottom edge of the pipe 8a is left free. This clearance is only a few mm. If the submersible pump is placed in the bath, but is not yet in operation, bath liquid will be found in the narrow space between the shaft pipe 8 and the pipe 8a, since this space communicates via the passage 8b. container with the remaining bath content. In the manner to be described below, when the pump is in operation, liquid is sucked downwards from said narrow space near the lower edge of pipe 8a from said narrow space. The passage 8b is so narrow that the liquid entering through it can also be sucked out sufficiently.

5 Allereerst wordt nu de uitvoering van het pomp huis 12 toegelicht.First, the embodiment of the pump housing 12 will now be explained.

De daarin aanwezige ruimte 17 om de omtrek van de pompwaaier 7 is door een gatenkrans 19 in de bovenwand van de ruimte 17 verbonden met een drukruimte 18, die zich tussen 10 genoemde bovenwand en de buitenbovenwand van het pomphuis 12 bevindt. Op deze ruimte 18, waarin zich een druk kan opbouwen, voldoende om de badvloeistof door een filter te voeren, is de pompafvoerleiding 34 aangesloten. Eenvoudigheidshalve is het beschreven pomphuisdeel als uit ëën stuk gevormd getekend, of-15 schoon in de praktijk de opbouw plaats heeft uit cilindrische en schijfvormige kunststofelementen, die door lijmen of lassen met elkaar verbonden zijn. Het is te zien, dat de as 6 met de bekleding 8 met vrijlating van een speling 20 door de bovenkant van het pomphuis 12 gevoerd is. Doordat de pomp-20 waaier 7 niet alleen aan de onderzijde van radiaal-schoepen 21, maar ook aan de bovenzijde van radiaalschoepen 22 voorzien is, voert deze speling 20 niet tot een verlies aan pomp-capaciteit, maar kan ook door deze speling vloeistofaanzuiging uit het vat plaatshebben. Voor de vloeistofaanvoer naar 25 de schoepen is zowel aan de onderzijde als aan de bovenzijde van de waaier 7 daarin een inloopringgroep 23, respectievelijk 24 aangebracht.The space 17 therein around the circumference of the pump impeller 7 is connected by a ring of holes 19 in the top wall of the space 17 to a pressure space 18, which is located between said top wall and the outer top wall of the pump housing 12. The pump discharge line 34 is connected to this space 18, in which a pressure can build up, sufficient to pass the bath liquid through a filter. For the sake of simplicity, the described pump housing part is drawn as one-piece, although in practice the construction takes place from cylindrical and disc-shaped plastic elements, which are joined together by gluing or welding. It can be seen that the shaft 6 with the casing 8 has been passed through the top of the pump housing 12 with a clearance of 20. Since the pump-20 impeller 7 is provided not only with radial vanes 21 at the bottom, but also with radial vanes 22 at the top, this clearance 20 does not result in a loss of pump capacity, but can also produce liquid suction through this clearance. the barrel take place. For the liquid supply to the blades, a run-in ring group 23 and 24 is arranged therein, both at the bottom and at the top of the impeller 7.

De hoofdaanzuigi;illaat voor de pomp wordt gevormd door een krans van gaten 29 in de pomphuisonderplaat 25. 30 Deze plaat 25 is met het pomphuis 12 verbonden door schroefbouten 26, die aan de buitenkant uitsteken in holten van een benedenwaarts uitstekende ringrand van de plaat 25. In deze holten zijn doppen 27 op de bouteinden geschroefd, waarbij nog O-ringen^toegepast zijn voor afdich-35 ting tegen de plaat 25. Door sleuven 30 in de ringrand kan de aangezogen badvloeistof in de inwendige ruimte daarbinnen treden, onder een zeefplaat 30a, waardoorheen de doorgang naar de aanzuigboringen 29 tot stand komt als de pomp op de vatbo-dem staat.The main suction inlet for the pump is formed by a ring of holes 29 in the pump housing base plate 25. 30 This plate 25 is connected to the pump housing 12 by screw bolts 26, protruding externally into cavities of a downwardly protruding ring edge of the plate 25 In these cavities, caps 27 are screwed onto the bolt ends, O-rings still being used for sealing against the plate 25. Slots 30 in the ring edge allow the bath liquid to be drawn in to enter the interior space underneath a screen plate. 30a, through which the passage to the suction bores 29 is established when the pump is on the vessel bottom.

40 Voor de afzuiging uit het ondereinde van de 8303612 - 5 - pijp 8a is nu op een der gaten 29 zijdelings een kanaal 35 in de plaat 25 aangesloten- Op een buitenwaarts uitstekende aan-sluitstomp 31 daarvan is een kunststofslang 32 geplaatst/ die verbonden is met een aansluitstomp 33 op de pijp 8a voor aan-5 sluiting op een dwars door het ondereinde van die pijp voerend aanzuigkanaal 36..40 For extraction from the lower end of the 8303612-5 pipe 8a, a channel 35 is now connected laterally to one of the holes 29 in the plate 25- A plastic hose 32 is placed on an outwardly projecting connecting piece 31 thereof, which is connected with a connecting piece 33 on the pipe 8a for connection to a suction channel 36 .. passing transversely through the bottom end of that pipe.

In de figuur is te zien, dat tussen de aandrijfas 6 met haar bekleding 8 en de binnenwand van het pijpstuk 8a een cilindrische spleetvormige vernauwing gevormd is in het IQ gebied van de aanzuigboring 36 door een plaatselijke verdikking 36a van dat pijpstuk.It can be seen from the figure that between the drive shaft 6 with its coating 8 and the inner wall of the pipe piece 8a, a cylindrical slit-shaped narrowing is formed in the IQ region of the suction bore 36 by a local thickening 36a of that pipe piece.

Hierdoor wordt de toestroming van badvloeistof via de speling 8b zo beperkt/ dat het afzuigen van vloeistof uit het pijpstuk 8a effectief kan plaats hebben door middel 15 van de aansluiting van het kanaal 36 op een der aanzuiggaten 29 in de bodemplaat 25/ zoals weergegeven.This restricts the influx of bath liquid via the clearance 8b so that the extraction of liquid from the pipe piece 8a can effectively take place by means of the connection of the channel 36 to one of the suction holes 29 in the bottom plate 25 / as shown.

In een dergelijke boring 29 ontstaat bij werking van de pomp een sterke zuigwerking.In such a bore 29 a strong suction effect is created when the pump is operated.

Het blijkt nu/ dat het bad praktisch geheel 20 leeggepompt kan worden zonder dat hinderlijke verschijnselen door luchtaanzuiging optreden.It now appears that the bath can be pumped almost completely empty without annoying phenomena due to air suction.

Bij het opvoeren van de druk in de drukruimte 18 blijkt een situatie te ontstaan/ waarin/ zonder aanwezigheid van de bovenschoepen 22 op de pompwaaier 7,terugstroming 25 van vloeistof door de spleet 20 naar het vat te verwachten zou zijn, maar dankzij de aanwezigheid van deze schoepen ontstaat een aanzuiging in tegengestelde richting en een evenwicht waarin geen capaciteitsverlies optreedt en de druk in de ruimte 20 voor elke behoefte voldoende hoog opgevoerd kan 30 worden. In de praktijk zijn daartoe de schoepen 22 op de bovenzijde van de pompwaaier 7 met een geringere hoogte uitge-voerd dan de onderschoepen 21. Bij het leegpompen van het bad staat de onderringrand van de bodemplaat 25 op de vatbo- dem. Het niveau van de badvloeistof bereikt tenslotte de boven-35 kant van het huis. Door het bovengenoemde evenwicht kan dit niveau verder zakken, waarbij tenslotte wel enige lucht aangezogen wordt/ maar bij het leegpompen van het bad vormt dit geen bezwaar/ omdat het bad toch buiten werking is. Hoofdzaak is/ dat het leegpompen van het bad blijkt voortgezet te kun- 8303612 - 6 - nen worden tot de bovenkant van de sleuven 30. Aangenomen mag worden dat het feit, dat dit leegpompen tot de bodem niet verstoord wordt door aanzuiging van lucht via de pijpboring 36, toegeschreven moet worden aan de omstandigheid, dat in 5 de laatste pompfase ook door de spleet 20 lucht aangezogen wordt, en de zuigkracht in de gaten 29 daardoor zodanig vermindert, dat aanzuiging van lucht door de leiding 32 geen hinderlijke rol meer speelt.When the pressure in the pressure space 18 is increased, a situation appears to arise / in which / without the presence of the upper vanes 22 on the pump impeller 7, backflow of liquid through the slit 20 into the vessel would be expected, but thanks to the presence of these vanes create a suction in the opposite direction and an equilibrium in which no loss of capacity occurs and the pressure in the space 20 can be raised sufficiently high for every need. In practice, the vanes 22 on the top of the pump impeller 7 are designed for this purpose with a lower height than the under-vanes 21. When the bath is pumped out, the bottom ring edge of the bottom plate 25 rests on the vessel bottom. The bath liquid level finally reaches the top of the housing. Due to the aforementioned equilibrium, this level can drop further, whereby some air is finally drawn in / but this is not a problem when the bath is pumped out, because the bath is nonetheless inoperative. The main thing is / that the pumping out of the bath appears to be able to continue to the top of the slots 30. It may be assumed that the fact that this pumping out to the bottom is not disturbed by suction of air via the pipe bore 36 must be attributed to the fact that in the last pumping phase air is also drawn in through the slit 20, and the suction force in the holes 29 thereby decreases in such a way that the suction of air through the pipe 32 no longer plays an annoying role.

83036128303612

Claims

1. Submersible pump, in particular for use in chemical reducing baths, wherein the drive motor is located on a support plate to be placed above the liquid level, through which a drive shaft leads to a vane pump housing carried from that plate downward thereof, which at the bottom has a main suction inlet for the liquid to be pumped, characterized in that a disc-shaped pump impeller (7) is provided, which is provided on the top and bottom with radial blades (21, 22) and the pump space (17) 10 above the pump impeller via a play space (20) in the shaft passage through the pump housing (12) communicates with the environment, the pressure space (17) around the pump impeller (7) being connected to the pump discharge pipe (34) via a housing located in the upper part of the pump housing pressure space (18).

Submersible pump according to claim 1, characterized in that the pressure space (18) is recessed between two disc-shaped, superimposed upper wall parts of the pump housing (12), the pump space (17) surrounding the outer circumference of the pump impeller (7 ) is connected to the pressure space (18) by a hole ring (19) 20 in the bottom wall part and, on the other hand, the pump discharge pipe (34) is connected to the pressure space (18) through an opening in the top wall part.

Submersible pump according to claim 1 or 2, characterized in that the blades (22) on the top side 25 of the pump impeller body (7) have a lower height than those (21) on the bottom side thereof. / u 8303612