NO126317B - - Google Patents

Description

Pumpehjul for sentrifugalpumper o. 1.

Foreliggende oppfinnelse angår skovl-hjul for sentrifugalpumper, vifter, turbi-ner og liknende, og angår spesielt et skovl-hjul, som oppviser spesielle fordeler ved sentrifugalpumper som befordrer tyktflyt-ende væsker eller slike væsker som inne-holder fremmende stoffer i suspensjon f. eks. kloakkvann eller cellulosemasse.

«Tilstopningsfrie» pumpehjul for sentrifugalpumper som befordrer slike væsker er vel kjent og kalles tilstopningsfrie («clo-gless») fordi risikoen for at pumpehjulet skal bli tilstoppet er redusert til et mini-mum.

Ved vanlige pumpehjul av denne art kan det oppstå vanskeligheter på grunn av ujevn balansering fordi pumpehjulets ut-løp ikke er virksomt over mer enn en del av dets periferi og også fordi antall skovler stundom er begrenset til to, hvorved løfte-høyden blir liten. Ved en del slike sentrifugalpumper er en spesiell avdeling med et hjelpehjul eller en propeller nødvendig for å mate væsken til innløpet for det egentlige pumpehjul.

Oppfinnelsen har til formål et pumpehjul, ved hvilket de overnevnte ulemper er helt elimineret og som arbeider på en mere tilfredsstillende måte.

Pumpehjulet ifølge oppfinnelsen som har ensidig innløp hvor skovlkanalene strekker seg fra en innløpsflate som omgir navet på den ene siden av hjulet til omkretsen idet kanalene dannes mellom et jevnt antall skovler. Skovlene er formet slik at deres plan ved utløpet er vesentlig parallelle med drivakselen og gradvis dreier seg i alternerende motsatte retninger, slik at de stikker ut ved innløpet og danner en ring konsentrisk med drivakselen som deler innløpsflaten i indre og yttre konsentriske deler med de dannede kanaler begynnende alternerende innenfor og utenfor den konsentriske ring. En følge av dette er at skovlenes innerender nær den konsentriske ringen går over i skrueformede flater som mater væske til pumpehj ulsinnløpet når pumpen er i drift.

Ytterligere formål, kjennetegn og fordeler ved oppfinnelsen vil fremgå av den nedenforstående beskrivelse og vedføyde tegninger, som viser foretrukne utførelses-eksempler, hvor samme henvisningsbeteg-ninger brukes for samme deler i de ulike figurene.

Fig. 1 viser et riss av innløpssiden på et pumpehjul i henhold til oppfinnelsen og fig. 2 et sideriss av en del av pumpehjulet i fig. 1, hvorav hjulets anordning i pum-pehuset fremgår. Fig. 3 er et vertikalsnitt etter linjen 3—3 i fig. 1, fig. 4 et vertikalsnitt etter linjen 4—4 i fig. 3, fig. 5 et frag-mentarisk vertikalsnitt etter linjen 5—5 i fig. 3 og fig. 6 et snitt i likhet med fig. 5 etter linjen 6—6 i fig. 3 og fig. 7 et vertikalsnitt etter linjen 7—7 i fig. 3. Fig. 8 og 9 viser utfoldete snitt etter buelinjene 8—8

resp. 9—9 i fig. 7. Fig. 10 viser et perspek-tivriss av en modifisert utførelsesform av et pumpehjul i henhold til oppfinnelsen, der pumpehj ulets dekkskiver er utelatt, hvorved hjulet egner seg for anbringelse i et pumpehus i henhold til fig. 11, hvis vegger danner de nødvendige dekkskiver. Fig. 11 viser et riss liknende fig. 2, hvor anord-ningen av pumpehjulet i fig. 10 i pumpe-huset tydliggjøres og fig. 12 viser et riss i likhet med fig. 11 med ytterligere et modifisert pumpehjul anordnet i et pumpehus.

Pumpehjulet i fig. 1—9 betegnes med 16. Det er et enkeltsidig sugende pumpehjul med et jevnt antall skovler og er ved hjelp av et navhull 19 anbrakt på en driv-aksel 18. Hjulet er dreibart anordnet i et pumpehus antydet med strek-linjer i fig. 2 og betegnet 20. Ved denne utføringsform er pumpehjulets forreste og bakerste dekkskiver som inneslutter skovlkanalene utført i et stykke med hjulet, som nærmere skal beskrives. Det viste pumpehjulet er forsynt med seks skovler, betegnet alternerende med 22 og 24 og som oppviser trykkflater 22a resp. 24a samt sugeflater 22b resp. 24b, mellom hvilke skovlkanalene dannes. Ved hjulets innløpsside er som vist i fig. 2 og 3 skovlkanalene ved den ene side lukket av en hjulgavl 26 og på motsatte side av en dekkskive 28. Hjulgavlen 26 er skålformet slik at den ved pumpehjulets omkrets er beliggende i et normalplan til pumpehjulets akse, mens den ved hjulets innløpsflate danner en ring 26a.

Skovlene 22 og 24 som begynner ved hjulets omkrets (utløpet) er vridd i motsatte retning inn mot navet 31 og går over i en sylindrisk ring 30, som omgir 31 og er konsentrisk med hjulets akse. Denne ring deler innløpsflaten i indre og yttre konsentriske deler. De baner som beskrives av den befordrede væske kan lett følges fra innløpet til utløpet, hvis man observerer at de tre kanalene som begrenses av flatene 22b, 24a, begynner ved den del av innløpet som er beliggende radielt utenfor ringen 30, mens de tre kanaler som begrenses at flatene 24b, 22a danner forbindelse mellom innsiden av ringen 30 og pumpehjulets omkrets.

Uttrykt på annen måte dannes pumpehjulets virksomme flater av generatriser, som ved passasjen fra innløpsflaten til omkretsen begynner som deler av en sylinder konsentrisk med pumpehjulets akse og mykt krummes og vris alternerende i motsatte retninger for til slutt å danne trykk-og sugeflatene på hver skovl, hvilke flater ved skovlspissene er beliggende i plan parallelle med pumpehjulsaksen.

Fig. 4—7 viser snitt som er lagt sukses-sivt lengere inn gjennom pumpehjulet med begynnelse fra innløpsflaten. Av disse snitt og av utfoldningene i fig. 8 og 9 fremgår tydlig vridningen i motsatte retninger av skovlene, hvilken gir det tilsiktede resulta-tet: Med begynnelsen fra utløpet ved pumpehjulets omkrets skal nå konturene av to inntil hverandre liggende skovler 22 og 24 følges. Ved omkretsen er deres plan parallelle innbyrdes og med pumpehj ulsaksen (fig. 8). Langsetter en bue (9—9 i fig. 7) et

stykke inn fra omkretsen er skovlene be-gynt å vris, skovlen 22 i den ene og skovlen 24 i den motsatte retning (fig. 9). Lengere inn mot innløpet .langsetter linjen 6— 6 i fig. 3 er skovlene vridd omtrent 90° og

går over i hverandre (fig. 6) og i fig. 5 er vinkelen mellom dem helt forsvunnet. I fig. 4 er veggene fullstendig gått over i hverandre og nærmer seg formen av ringen 30, hvilken de får ved pumpehjulets inn-løpsflate (fig. 1 og 3). Kanten 30a av ringen 30 danner således en mot den inn-strømmende væske rettede skjerm, som deler pumpehjulets innløpsflate i to konsentriske deler, hvorved en del av væsken kommer til å følge de kanaler som munner ut på den ene siden av ringen 30, mens resten strømmer inn i de kanaler som munner ut på den motsatte side av ringen 30. Ved denne utførelsesform begrenses den del av innløpsflaten som er beliggende ra-dialt utenfor kanten 30a av kanten 26a av hjulgavlen 26.

Fig. 10—12 viser modifikasjoner av pumpehjulet i henhold til oppfinnelsen. I fig. 10 vises hvordan delene 28 og 26 er utelatt hvorved skovlene stikker fritt ut mens pumpehjulet forøvrig er uforandret. Ved denne utføringsform monteres pumpehjulet i et hus 40 (fig. 11), hvis vegger ved 40a og 40b er utformet til å slutte seg tett til skovlenes kontur. Derved erstatter disse veggdeler de roterende delene 28 og 26 i den foregående utførelsesform. Pumpehjulet befordrer væske til spiralhuset 42.

Ved den i fig. 12 i utsnitt viste ytterligere modifikasjon er pumpepjulets bakre dekkskive 28 beholdt. Den forreste hjulgavlen 26 er imidlertid utelatt og den del 40b av huset 40, som slutter seg tett til skovlene 22 og 24, tilsvarer gavlen 26 ved den første utførelsesform.

Pumpehjulets arbeidsmåte skulle tydelig fremgå av den foregående beskrivelse. Ved de viste utførelsesformene er det anordnet seks skovler som avgir energi til væsken. Kanten 30a på den sylindriske ringen 30 gjør svært lite motstand mot væskens strømning og det er tydelig at pumpehjulets skovlkanaler ved innløpsfla-ten har samme vesentlige aksielle retning som væskestrømningen. Lengere inn går de krummede flater som dannes av skovlens ender over til skrueflater som befordrer den innstrømmende væsken, slik at denne tvinges ut mot hjulet omkrets, hvor flatene 22a og 24a skaffer den ønskede løfte-høyde. Ettersom ingen egentlige skovler finnes ved pumpehjulets innløpsflate er hjulet spesielt egnet for pumping av tykt-flytende væsker eller væsker som innehol-der fremmede stoffer i suspensjon og får

minst mulig tendens til tilstøpning.

Oppfinnelsen er selvsagt ikke begrenset til de beskrevne og viste utførelsesek-sempler, men kan utføres i ulike modifikasjoner innom rammen for de etterfølgende

patentpåstander.

Claims (5)

1. Pumpehjul for sentrifugalpumper og

liknende, forsynt med et innløp ved den ene side nær navet og et utløp ved omkretsen samt med skovler, hvis flater begren-ser kanaler mellom innløpet og utløpet, og hvor skovlene går over i hverandre ved inn-løpsflaten, slik at de danner en sylindrisk ring, som deler innløpsflaten i indre og ytre, med pumpehj ulsakslen konsentriske deler, karakterisert ved at skovlene er slik formet, at hverannen skovlkanal forbinder den indre konsentriske del av innløpsarea-let med pumpehjulets omkrets, mens de øvrige kanalene forbinder den ytre konsentriske delen med omkretsen.

2. Pumpehjul i henhold til påstand 1, karakterisert ved at de deler av skovlene som er beliggende nær den sylindriske ringen er formet i det vesentlige som skrueflater, mens de gjenstående deler danner drivende flater, som dannes av generatri- ser, som krummer seg mykt mot omkretsen og vris alternerende i motsatte retninger slik at samtlige er parallelle med pumpehj ulsakselen ved hjulets omkrets.

3. Pumpehjul i henhold til påstandene 1 eller 2, karakterisert ved at skovlene strekker seg frittbærende fra innløpsflaten radielt ut mot hjulets omkrets, idet hjulet er montert i et stasjonert hus, hvis inner-vegger danner gavlvegger i kanalene.

4. Pumpehjul i henhold til påstand 1 eller 2, karakterisert ved at det på den siden som er beliggende lengst fra innløps-flaten er anordnet en hjulgavl som danner sidevegg i skovlkanalene og er utført i et stykke med pumpehjulet.

5. Pumpehjul i henhold til påstand 4, karakterisert ved at hjulet ved innløps-siden er forsynt med en ringformet gavl, som danner en andre gavlvegg i skovlkanalene, samt at den del derav som er beliggende nærmest pumpehjulets nav er krum-met ut fra hjulet og danner en i det vesentlige sylindriske ring, som i det minste delvis omgir den av skovlenes indre ender dannede sylindriske del, idet innsiden av den sylindriske ringen utgjør den radiellt ytre begrensningen av den ytre konsentriske delen av innløpsflaten.