TWI592580B

TWI592580B - 具有切割輪及預切割機之泵

Info

Publication number: TWI592580B
Application number: TW103130389A
Authority: TW
Inventors: 德克溫德洛; 古多索瓦
Original assignee: 布林克曼泵ＫＨ布林克曼兩合有限公司
Priority date: 2013-09-04
Filing date: 2014-09-03
Publication date: 2017-07-21
Also published as: TW201510375A; JP6140898B2; JP2016531237A; DE202013103975U1; US20160215794A1; EP3042085B1; WO2015032610A1; EP3042085A1; US10054136B2

Description

具有切割輪及預切割機之泵

本發明係關於一種具有切割輪及預切割機之泵，該切割輪及該預切割機用於切割在藉由泵抽汲之媒介中所含有的碎屑，該預切割機係由自切割輪軸向突出之軸桿部分驅動且具有複數個翼形部，該預切割機被砧塊之頂區所包圍，當預切割機旋轉時，該等翼形部之自由端以很少的距離移動超過該等砧塊。

此類型之泵係自DE 10 2008 031 842 B3知曉且用於(例如)機器工具中以用於使受到金屬碎屑污染的潤滑性冷卻劑乳液循環。此泵為離心泵，其除徑向葉輪之外還具有安置於徑向葉輪上游的軸向葉輪，該軸向葉輪組態為切割葉輪且在其上游端處具有切割邊緣，該等切割邊緣與軸向地配置於吸入通道中之固定對應葉片合作，使得碎屑及已被吸入之其他污染物被切斷並切碎。預切割機用以在粗粒污染物被軸向葉輪吸入且接著被進一步切碎之前切碎該等粗粒污染物。在此泵中，砧塊係由泵之進氣口形成，該進氣口在預切割機之水平處具有一非圓形、大致為多邊形之橫截面。

本發明之一目的係提供一具有改良之切碎效率的泵。

根據本發明，藉由以下特徵來達成此目的：砧塊組態為可更換地固持於葉片載體處之對應葉片，該葉片載體至少在其周邊之一部分上包圍預切割機。

當碎屑在旋轉方向上被預切割機之翼形部所夾帶且藉此被迫向外時，該等對應葉片用以粉碎或切碎碎屑(詳言之，較長碎屑)。由於該等對應葉片因此經受增加之磨損，所以根據本發明其係可更換的。

本發明之有用實施例及進一步發展係指示於附屬請求項中。

在一有用實施例中，每一對應葉片形成一直線斷裂邊緣，該直線斷裂邊緣被徑向地導引朝向預切割機且平行於預切割機之旋轉軸而直線延伸。對應葉片較佳可個別地加以更換。該等對應葉片可組態為在斷裂邊緣磨損時可安裝於顛倒之定向上的可翻轉板，使得新的斷裂邊緣將接著面向預切割機。視情況，對應葉片可在其軸向及/或徑向位置中為可調整的。

在一較佳實施例中，預切割機之每一翼形部在引入旋轉方向中的一側上具有成中凸曲線形之邊緣且在其自由端處具有一向外成角度之掛鉤，該掛鉤阻礙沿翼形部之成中凸曲線形之邊緣滑動的碎屑之移動且防止碎屑過早地滑移離開翼形部。

根據本發明，作為增加泵之使用年限的另一措施，預切割機之每一翼形部在其前邊緣處具有一耐磨損塗層(例如，呈磨損減少熔接層之形式)。亦可獨立於如上文所描述之本發明之其他特徵來使用此措施。

10‧‧‧外殼

12‧‧‧軸桿

14‧‧‧吸入開口

16‧‧‧切割板

18‧‧‧通道

20‧‧‧切割輪

22‧‧‧切割邊緣

24‧‧‧軸桿部分

26‧‧‧預切割機

28‧‧‧翼形部

30‧‧‧基座部分

32‧‧‧固定對應葉片

32a‧‧‧斷裂邊緣

34‧‧‧葉片載體

36‧‧‧開口

38‧‧‧螺栓

40‧‧‧掛鉤

42‧‧‧耐磨損塗層

A‧‧‧箭頭

B‧‧‧箭頭

現將結合圖式來描述一實施例實例，其中：圖1為根據本發明之泵之進氣口部分的軸向橫截面圖；圖2為進氣口部分自下面之透視圖；及圖3為其上安裝有對應葉片之葉片載體的水平橫截面。

泵(已在圖1中之軸向剖面中展示該泵之一部分)包含外殼10，該外殼可旋轉地支撐軸桿12且形成與該軸桿同軸地配置之吸入開口14。在另一部分(其未加以展示且位於較向上處)中，外殼10形成容納旋轉葉輪(例如，鍵接至軸桿12上之徑向葉輪)之泵腔室。

在以下內容中應假定泵已在垂直定向上安裝於用於潤滑性冷卻劑之收集容器(未圖示)中，使得其吸入開口14面向容器之底部且被浸入至此容器中所含有之液體中。因此，液體將藉由泵經由吸入開口14而被向上吸入。

切割板16插入於吸入開口14中，該切割板阻斷吸入開口之較大部分且僅留下四個較小通道18。在圖1中之剖視圖中，由圖2中之線I-I指示的剖面偏離吸入開口之中心而延伸，使得該等通路18中之一者被切穿。

切割輪20安裝於軸桿12上而位於切割板16上方，且此切割輪之葉片形成於具有切割邊緣22之其下端處，該等切割邊緣在切割輪20旋轉時，在接近於通道18之頂端上方處且跨越通道18之頂端而移動。在圖2中，可經由通道18而看見切割輪之鋸齒狀切割邊緣22。切割輪20之葉片(在圖2中所示之實例中為配置有120°之角間距的三個葉片)可在旋轉方向上成曲線，使得切割輪20充當徑向葉輪。然而，視情況，該等葉片亦可具有螺旋形狀，以使得切割輪將充當軸向葉輪。

如對於機器工具而言時常為以下情況，當自機器之工具被回抽至收集容器之潤滑性冷卻劑含有已處理之工件的碎屑(例如，鋼碎屑)時，此等碎屑將與液體一起經由吸入開口14被吸入，且當兩者通過通道18時，其將被切割輪之切割邊緣22所捕獲且將在通道18之邊緣處被切割。以此方式，可防止碎屑變得纏結且堵塞或阻塞泵。另外，碎屑將被切割至其可容易夾帶於冷卻劑流中的大小。此減小堵塞下游管道系統之危險。

泵之軸桿12通過切割板16之中心孔且在此切割板下面形成軸桿部分24，該軸桿部分承載用於預切割碎屑之預切割機26。如圖2中所示，預切割機26具有兩個翼形部28，當在向與軸桿12之軸線正交之平面(圖2中之圖式的平面)上的投影中察看時，該等翼形部經配置及成形而使得其在180°旋轉下關於軸桿12之軸線對稱。該等翼形部28具有曲線形狀且自基座部分30(該等翼形部藉由該等基座部分而附接至軸桿部分24)最初徑向向外延伸，但接著至圓周方向成曲線，使得其自由端在旋轉方向(圖2中之逆時針方向)上拖尾。

儘管翼形部28在圖2中所示之投影中為對稱的，但可在圖1中所見，該等翼形部在其於軸桿部分24上之軸向配置方面彼此不同。詳言之，兩個翼形部之基座部分30 相對於彼此軸向地偏移。在圖1中之左翼形部的狀況下，基座部分30較接近於軸桿部分24之遠端(亦即，位於較下位置中)，而在圖1中之右翼形部的狀況下，其安置於較高位置中從而較接近於切割板16。

此外，圖1中之左翼形部28朝其自由端向下傾斜，使得其與軸桿12之軸線形成大約135°之鈍角，而另一翼形部向上傾斜且因此與軸桿12之軸線形成大約45°之銳角。

此外，翼形部28(詳言之，在基座部分30與自由端之間延伸的其中間部分)經成角度而類似於推進器翼形部，使得該等翼形部一起產生向上導引之吸力，從而將使液體媒介朝吸入開口14移位。

由於圖1中之左翼形部28較接近於容器之底部，所以其特別適於提昇停留在容器底部之相對重的碎屑且將碎屑朝吸入開口14輸送。歸因於此翼形部之傾斜姿勢，其賦予液體媒介及碎屑一動量，該動量具有大致由圖1中之箭頭A所指示的方向且因此具有被徑向向外導引之分量。然而，在碎屑可在徑向方向上移動而距軸桿部分24過遠之前，該等碎屑進入其會受到另一翼形部28(圖1中之右翼形部)影響之區域中，該另一翼形部賦予碎屑在箭頭B之方向上的動量且因此在朝軸桿部分24之軸線的方向上及因此在切割板16之通道18的方向上使其後退。以此方式，可以這樣說，兩個翼形部28以工作均攤方式操作，其中一個翼形部具有自容器底部提昇重碎屑的任務且另一翼形部具有朝吸入開口14進一步輸送此等碎屑的任務，在吸入開口處，碎屑將接著借助於通道18中之切割輪20而被切割。

然而，由於翼形部28之曲線形狀且由於此等翼形部之傾斜姿勢，碎屑並非自容器底部直接移至通道18，而是改為其最初在翼形部28之曲線前邊緣處被徑向向外地驅動，使得其進入固定對應葉片32之動作範圍中，該等固定對應葉片被固持於葉片載體34中且平行於軸桿12及軸桿部分24之軸線而延伸。

在所示之實例中，對應葉片32係藉由由硬質材料製成之矩形板(例如，雙相鋼、硬金屬、硬化工具鋼)形成，該等矩形板中之每一者形成被導引朝向預切割機26之斷裂邊緣。當翼形部28之外周邊部分以僅很少的距離移動超過對應葉片32時，隨其夾帶之碎屑(尤其係趨向於變得纏結之長碎屑)在對應葉片32處成碎片，使得其可得以朝通道18平滑地繼續移動。

在所示之實例中，葉片載體34經成形為具有U 狀橫截面之垂直壁，其在U之開放側處呈漏斗形狀向外張開(圖2中向上)。當將泵安裝(例如)於收集容器之隅角中時，葉片載體之開放側可面向容器之中心，使得冷卻劑可橫向地進入泵之吸入區域中。以此方式，即使當至容器底部之距離小時，較大串碎屑可仍進入預切割機之範圍中。對應葉片32以均一之角間距而分佈於葉片載體之大致半圓弧上且延伸穿過葉片載體34之開口36(圖1)且借助於螺栓38(圖2)而被可拆卸地安裝，使得當斷裂邊緣磨損時可替換對應葉片32。

另外，尤其在圖2中可見，每一翼形部28具有位於其自由端處之卡鉤狀、向外成角度之掛鉤40。在此實例中，掛鉤40經成形為形成對接表面42之台階，該對接表面大致與翼形部28之邊緣正交地延伸且在翼形部之自由端處形成浮雕44之起點。當碎屑撞擊到翼形部28之成中凸曲線形的前邊緣上且沿翼形部徑向向外滑動時，掛鉤40在某種程度上阻礙此滑動移動，使得碎屑被稍微阻止於其在翼形部之外端處的位置中，直到翼形部之此端移動超過對應葉片32中之一者的斷裂邊緣且「懸停」於掛鉤處之碎屑成碎片為止。以此方式，可達成碎屑之特別有效的預切碎。

在圖3中，已在橫截面中展示其上安裝有對應葉片32之葉片載體34。對應葉片之開口36組態為槽，該等槽在兩側上由葉片載體34之壁的浮雕劃定界限，使得形成用於穩固地支撐每一對應葉片之嚙合表面。對應葉片可借助於螺栓38而被固定並夾緊於此等嚙合表面處。

對應葉片32組態為在兩個相反邊緣處或者在所有四個邊緣處具有斷裂邊緣32a的可翻轉板，使得當舊斷裂邊緣磨損時可藉由翻轉對應葉片而使新斷裂邊緣進入作用位置。此外，對應葉片32可視情況在開口36中具有某種軸向遊隙，使得可調整其相對於翼形部28之掛鉤的高度。此准許改變斷裂邊緣32a之經受最大磨損的部分。

當對應葉片32之由螺栓38穿透的孔組態為細長孔時，亦有可能改變對應葉片之徑向位置，使得可最佳地調整翼形部之掛鉤40與斷裂邊緣32a之間的徑向遊隙。此等細長孔可經定位而使得在任何狀況下避免斷裂邊緣32a與翼形部28之碰撞。

由於翼形部28之成中凸曲線形之邊緣(其形成旋轉方向上之前邊緣)亦經受增加之磨損，所以較佳藉由耐磨損熔接層42(其已在圖2中象徵性地展示為粗體線)來覆蓋此等邊緣。