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EP3559475B1 - Freistrompumpe - Google Patents

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Publication number
EP3559475B1
EP3559475B1 EP17804118.2A EP17804118A EP3559475B1 EP 3559475 B1 EP3559475 B1 EP 3559475B1 EP 17804118 A EP17804118 A EP 17804118A EP 3559475 B1 EP3559475 B1 EP 3559475B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
impeller
vortex pump
pump according
vane
vortex
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP17804118.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3559475A1 (de
Inventor
Rolf Witzel
Jochen Fritz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KSB SE and Co KGaA
Original Assignee
KSB SE and Co KGaA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KSB SE and Co KGaA filed Critical KSB SE and Co KGaA
Priority to PL17804118T priority Critical patent/PL3559475T3/pl
Publication of EP3559475A1 publication Critical patent/EP3559475A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3559475B1 publication Critical patent/EP3559475B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D7/00—Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts
    • F04D7/02—Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts of centrifugal type
    • F04D7/04—Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts of centrifugal type the fluids being viscous or non-homogenous
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/18—Rotors
    • F04D29/22—Rotors specially for centrifugal pumps
    • F04D29/2238—Special flow patterns
    • F04D29/2244—Free vortex
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/18—Rotors
    • F04D29/22—Rotors specially for centrifugal pumps
    • F04D29/24—Vanes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/18—Rotors
    • F04D29/22—Rotors specially for centrifugal pumps
    • F04D29/24—Vanes
    • F04D29/242—Geometry, shape
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00—Function
    • F05B2260/60—Fluid transfer
    • F05B2260/604—Vortex non-clogging type pumps

Definitions

  • the invention relates to a free-flow pump with an impeller which has blades for conveying media containing solids.
  • Vortex pumps are also referred to as vortex pumps, the delivery rate of which is transferred to the flow medium by a rotating disk provided with blades, the so-called vortex impeller.
  • Vortex impellers are particularly suitable for pumping media mixed with solid admixtures, such as waste water.
  • the vortex impeller is a radial impeller that allows a large passage for the solids contained in the pumped medium and is less prone to failure.
  • WO 2004/065796 A1 describes a free-flow pump for pumping liquids mixed with solid admixtures.
  • the transition from the housing wall on the suction side to the wall of the housing space located radially to the impeller takes place continuously.
  • the housing space is designed asymmetrically.
  • a vortex pump In the EP 1 616 100 B1 a vortex pump is described, the impeller of which consists of a support disk equipped with open blades. The blades have different heights. A housing wall on the suction side is conical. The distance the casing wall to the leading edges of the higher blades of the impeller decreases with the diameter. A passage with a minimum extension consistently follows a leading edge of a blade that is inclined towards the impeller outlet and has a lower height.
  • a free, unrestricted impeller passage is called a ball passage. It describes the largest permissible diameter of the solids in order to ensure a blockage-free passage. It is given as the sphere diameter in millimeters.
  • the ball passage corresponds at most to the nominal width of the suction or discharge nozzle. In order for this maximum possible ball passage to be achieved with centrifugal pumps, especially with vortex pumps, the path between the moving and stationary components within the pump must at least correspond to the nominal width of the suction or discharge nozzle, otherwise the ball passage is correspondingly smaller.
  • the object of the invention is to provide a free-flow pump that can convey media with relatively large solids and, in accordance with the design, has the highest possible degree of efficiency.
  • the free-flow pump should be distinguished by a method of manufacture that is as inexpensive as possible and should ensure a long service life.
  • the vortex pump should be used as widely as possible and be less susceptible to failure, and should have a favorable NPSH value. Cavitation damage should be avoided. This object is achieved by a free-flow pump with the features of claim 1. Preferred variants can be found in the subclaims.
  • the blades branch. Starting from an original blade section, at least one further blade section branches off.
  • the shovels extend preferably in a curved manner from the inside to the outside in the radial direction.
  • a first blade section branches off at a branch point. As the radius increases further, further branch points can follow.
  • branching blade sections form starting points for further branches.
  • the inventive branch construction of the blades creates a cascading impeller.
  • the branches avoid free spaces in which undesirable eddy formations occur, which would reduce the efficiency of the pump.
  • a pump volume is created which leads to a high degree of efficiency with a low flow rate.
  • the free-flow pump according to the invention has a relatively high degree of efficiency due to the branching design and at the same time ensures reliable conveyance of media containing solids without clogging.
  • the impeller according to the invention is significantly lighter.
  • the construction according to the invention has spaces between the blade sections, which lead to a kind of material saving. This creates a lightweight impeller that is highly efficient.
  • the original blade section is attached to a hub body of the impeller.
  • the hub body is used to fasten the impeller on a shaft and is formed on the support disc of the impeller or is formed by the support disc.
  • the original blade section is attached to the hub body and extends with a curvature from the inside to the outside.
  • a first blade section branches off from a certain radius.
  • the first branch point is at the level of the inlet radius of the suction mouth, so that the medium flows axially through the suction mouth into a region of the impeller which is not branched in the middle and then the medium is conveyed radially outward into the branched areas of the blades by the rotational movement of the impeller.
  • the first branch point is preferably located within the first half of the blade, based on the radial extent of the blade, starting from the origin.
  • a blade section branches off in the first third of the preceding blade section, it being particularly advantageous if the following blade section begins in a first partial area of the preceding blade section.
  • the original vane section and all further branching vane sections of the vane preferably have a course that is curved counter to the direction of rotation, so-called backwardly curved blades. Each blade protrudes with its individual blade sections from the support disk in the suction direction.
  • the respective subsequent branching vane sections have a greater curvature than the pre-arranged vane sections.
  • the original blade section and / or the respective branching blade sections extend to the outer diameter of the impeller.
  • the impeller is designed in one piece with the blades. It proves to be advantageous if the impeller and / or the blades are made of a metallic material. A cast material is preferably used.
  • the construction according to the invention ensures a sufficient ball passage with a high delivery efficiency of the pump at the same time.
  • the formation of branched blades with sufficient spaces in between between the blades makes it possible to reduce the distance between the housing wall on the inlet side and the blade front, while still ensuring a sufficient ball passage.
  • the vortex pump has a high degree of efficiency and at the same time ensures reliable conveyance of media containing solids without clogging.
  • all the blades of the impeller are designed to be congruent to one another and have the same shape.
  • a free-flow pump is shown, in the housing 1 of which an impeller 2 is positioned.
  • the impeller 2 is rotatably connected to a shaft which is shown in Figure 1 is not shown.
  • a hub body 4 which has a bore 5 for screwing in a screw, is used to fasten the impeller 2.
  • the impeller 2 is designed as a vortex impeller.
  • a plurality of blades 7 are arranged on a support disk 6 of the impeller 2.
  • a blade-free space 9 is formed between the impeller 2 and the housing wall 8 on the inlet side.
  • the suction mouth 10 is formed by a housing part 11 on the suction side.
  • the suction mouth 10 forms an inlet for the medium containing solids and has a diameter D.
  • the suction-side housing part 11 is designed as a suction cover.
  • the impeller 2 is arranged in a pump housing 15.
  • the front side of the vortex impeller 2 is at a distance A from the inside of the suction-side housing part 11 on its outer edge.
  • the distance A is preferably defined as the distance that a normal, which is perpendicular to the housing wall 8 on the suction side, has to the outer edge of the blade front of the impeller 2.
  • the distance A is smaller than the diameter D.
  • the height h of the blades 7 decreases in the radial direction, so that the blade front has a slightly inclined or conical shape.
  • Figure 2 shows a perspective view of the impeller, which is designed as a vortex impeller.
  • the impeller 2 is an open radial impeller that does not have a cover disk.
  • Each blade 7 is arranged on the support disk 6.
  • the blades 7 are congruent.
  • Each blade 7 has an original blade section 12 which extends radially outward from the hub body 4 with a curvature.
  • a blade section 14 branches off from the original blade section 12. Both the original blade section 12 and the branching blade section 14 extend to the outer diameter of the impeller 2.
  • the branch point 13 is located at the level of the inlet radius of the suction mouth 10, which in Figure 1 is shown.
  • the blade sections 12, 14 have a course that is curved counter to the direction of rotation. They have a backward curve.
  • the branching blade section 14 has a greater curvature than the original blade section 12.
  • FIG. 11 shows a plan view of the impeller 2 as shown in FIG Figure 2 .
  • the three blades 7 are arranged offset from one another by 120 °.
  • the blade sections 12, 14 have an angular spacing 15 of 40 ° on the outer diameter of the impeller 2.
  • FIG 4 shows a perspective view of an impeller 2 in which two blades 7 are arranged on a support disk 6.
  • the blades 7 are offset from one another by 180 ° on the hub body 4 of the impeller 2.
  • a blade section 14 branches off from the respective original blade section 12 at a first branching point 13, from which a further blade section 17 branches off from a second branching point 16. All of the blade sections 12, 14, 17 extend up to the outer diameter of the impeller 2.
  • the impeller 2 which consists of the support disk 6 with the blades 7 and the hub body 4, is designed in one piece. It consists of a cast material. Spaces 18 for immersing a ball are formed between the blades 7. This ensures a ball passage, which also ensures the conveyance of media containing solids.
  • Figure 5 shows a plan view of the impeller 2 according to the illustration in FIG Figure 4 .
  • the angular distance 15 between the blade sections 12 and 14 is preferably between 30 ° and 60 °, in the exemplary embodiment the angular distance 15 is approximately 45 °.
  • the angular distance 19 between the blade sections 14 and 17 is preferably between 20 ° and 50 °, in the exemplary embodiment the angular distance is approximately 38 °.
  • the blades 7 are arranged offset from one another by an angle of 180 °.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Freistrompumpe mit einem Laufrad, das Schaufeln zur Förderung feststoffhaltiger Medien aufweist.
  • Solche Freistrompumpen werden auch als Wirbelpumpen bezeichnet, deren Förderleistung von einer rotierenden mit Schaufeln versehenen Scheibe, dem sogenannten Freistromrad, auf das Strömungsmedium übertragen wird. Freistromräder eignen sich besonders zur Förderung von mit festen Beimengungen versetzten Medien, wie beispielsweise Schmutzwasser. Das Freistromrad ist ein Radialrad, das einen großen Durchgang für die im Fördermedium enthaltenen Feststoffe ermöglicht und wenig störanfällig ist.
  • In der WO 2004/065796 A1 wird eine Freistrompumpe zur Förderung von mit festen Beimengungen versetzten Flüssigkeiten beschrieben. Zwischen dem Laufrad und der saugseitigen Gehäusewand besteht ein Abstand, damit Festkörper die Freistrompumpe ohne Verstopfungen passieren können. Der Übergang der saugseitigen Gehäusewand zu der Wand des radial zum Laufrad gelegenen Gehäuseraums erfolgt stufenlos. Der Gehäuseraum ist asymmetrisch gestaltet.
  • In der EP 1 616 100 B1 wird eine Freistrompumpe beschrieben, deren Laufrad aus einer mit offenen Schaufeln bestückten Tragscheibe besteht. Die Schaufeln weisen unterschiedliche Höhen auf. Eine saugseitige Gehäusewand verläuft konisch. Der Abstand der Gehäusewand zu den Vorderkanten der höheren Schaufeln des Laufrads nimmt mit dem Durchmesser ab. Eine Passage mit einer Mindesterstreckung folgt gleichbleibend einer Vorderkante einer zum Laufradaustritt hin geneigten Schaufel geringerer Höhe.
  • Als Kugeldurchgang wird ein freier, unverengter Laufraddurchgang bezeichnet. Er beschreibt den größten zulässigen Durchmesser der Feststoffe, um einen verstopfungsfreien Durchgang zu gewährleisten. Er wird als Kugeldurchmesser in Millimeter angegeben. Der Kugeldurchgang entspricht maximal der Nennweite des Saug- bzw. Druckstutzens. Damit dieser maximal mögliche Kugeldurchgang bei Kreiselpumpen, insbesondere bei Freistrompumpen, erreicht wird, muss auch innerhalb der Pumpe der Weg zwischen den bewegten und feststehenden Bauteilen mindestens der Nennweite des Saug- bzw. Druckstutzens entsprechen, andernfalls ist der Kugeldurchgang entsprechend kleiner.
  • Überschreitet der schaufellose Raum zwischen der Schaufelfront und der gegenüberliegenden Gehäusewand ein gewisses Maß, reduziert sich die Effizienz der Freistrompumpe. Je größer der Abstand zwischen dem Laufrad und der saugseitigen Gehäusewand ist, desto geringer ist der Wirkungsgrad der Freistrompumpe.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Freistrompumpe anzugeben, die Medien auch mit größeren Feststoffen fördern kann und dabei einen bauartgemäß möglichst hohen Wirkungsgrad aufweist. Die Freistrompumpe soll sich durch eine möglichst kostengünstige Herstellungsweise auszeichnen und eine hohe Lebensdauer gewährleisten. Zudem soll die Freistrompumpe möglichst vielfältig einsetzbar und wenig störanfällig sein, sowie einen günstigen NPSH-Wert aufweisen. Kavitationsschäden sollen vermieden werden. Diese Aufgabe wird durch eine Freistrompumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Varianten sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Erfindungsgemäß verzweigen sich die Schaufeln. Ausgehend von einem Ursprungsschaufelabschnitt zweigt mindestens ein weiterer Schaufelabschnitt ab. Die Schaufeln erstrecken sich vorzugsweise in gekrümmter Weise von innen nach außen in radialer Richtung. An einem Verzweigungspunkt, zweigt ein erster Schaufelabschnitt ab. Mit weiter zunehmendem Radius können weitere Verzweigungspunkte folgen. Bei einer Variante der Erfindung bilden abzweigende Schaufelabschnitte Ausgangspunkte für weitere Abzweigungen.
  • Durch die erfindungsgemäße Abzweigungskonstruktion der Schaufeln wird ein kaskadierendes Laufrad geschaffen. Durch die Abzweigungen werden freie Räume vermieden, in denen es zu unerwünschten Wirbelbildungen kommt, durch die der Wirkungsgrad der Pumpe herabgesetzt würde. Bei der erfindungsgemäßen Pumpe wird ein Pumpvolumen geschaffen, das zu einem hohen Wirkungsgrad bei geringer Durchflussmenge führt. Die erfindungsgemäße Freistrompumpe weist aufgrund der Verzweigungskonstruktion einen verhältnismäßig hohen Wirkungsgrad auf und gewährleistet dabei gleichzeitig eine zuverlässige Förderung feststoffhaltiger Medien, ohne dass es zu Verstopfungen kommt.
  • Im Vergleich zu herkömmlichen Freistromrädern mit Schaufeln, die von innen nach außen immer dicker werden, ist das erfindungsgemäße Laufrad deutlich leichter. Innerhalb einer Schaufel weist die erfindungsgemäße Konstruktion Räume zwischen den Schaufelabschnitten auf, die zu einer Art Materialeinsparung führen. Dadurch wird ein leichtes Laufrad geschaffen, das einen hohen Wirkungsgrad aufweist.
  • Bei einer besonders vorteilhaften Variante der Erfindung setzt der Ursprungsschaufelabschnitt an einem Nabenkörper des Laufrades an. Der Nabenkörper dient der Befestigung des Laufrades auf einer Welle und ist auf der Tragscheibe des Laufrades ausgebildet bzw. wird von der Tragscheibe gebildet. Der Ursprungsschaufelabschnitt setzt am Nabenkörper an und erstreckt sich mit einer Krümmung von innen nach außen. Ab einem bestimmten Radius zweigt ein erster Schaufelabschnitt ab.
  • Bei einer besonders vorteilhaften Variante der Erfindung liegt der erste Verzweigungspunkt in Höhe des Einlaufradius des Saugmundes, sodass das Medium axial durch den Saugmund in einen Bereich des Laufrades einströmt, der in der Mitte nicht verzweigt ist und dann das Medium durch die Rotationsbewegung des Laufrades radial nach außen in die verzweigten Bereiche der Schaufeln gefördert wird.
  • Vorzugsweise befindet sich der erste Verzweigungspunkt innerhalb der ersten Hälfte der Schaufel, bezogen auf die radiale Erstreckung der Schaufel beginnend vom Ursprung. Bei einer besonders günstigen Variante zweigt ein Schaufelabschnitt im ersten Drittel des vorangegangenen Schaufelabschnitts ab, wobei es sich besonders vorteilhaft erweist, wenn der nachfolgende Schaufelabschnitt in einem ersten Teilbereich des vorangegangenen Schaufelabschnitts beginnt.
  • Der Ursprungsschaufelabschnitt und alle weiteren abzweigenden Schaufelabschnitte der Schaufel weisen vorzugsweise einen entgegen der Drehrichtung gekrümmten Verlauf auf, sogenannte rückwärts gekrümmte Schaufeln. Jede Schaufel steht mit ihren einzelnen Schaufelabschnitten von der Tragscheibe in Saugrichtung hervor.
  • Bei einer Variante der Erfindung weisen die jeweils nachfolgenden abzweigenden Schaufelabschnitte gegenüber den vorangeordneten Schaufelabschnitten eine stärkere Krümmung auf.
  • Bei einer bevorzugten Variante der Erfindung erstrecken sich der Ursprungsschaufelabschnitt und/oder die jeweils abzweigenden Schaufelabschnitte zum Außendurchmesser des Laufrades.
  • Bei einer besonders günstigen Ausführung der Erfindung ist das Laufrad mit den Schaufeln einstückig ausgebildet. Dabei erweist es sich als vorteilhaft, wenn das Laufrad und/oder die Schaufeln aus einem metallischen Werkstoff gefertigt sind. Vorzugsweise kommt dabei ein Gusswerkstoff zum Einsatz.
  • Zwischen den Schaufeln sind Räume zum Eintauchen einer Kugel um eine bestimmte Tiefe ausgebildet. Durch die erfindungsgemäße Konstruktion wird ein ausreichender Kugeldurchgang bei gleichzeitig hohem Förderungswirkungsgrad der Pumpe gewährleistet. Die Ausbildung von verzweigten Schaufeln mit jeweils ausreichenden Zwischenräumen zwischen den Schaufeln erlaubt es, den Abstand zwischen der zulaufseitigen Gehäusewand und der Schaufelfront zu reduzieren und dabei dennoch einen ausreichenden Kugeldurchgang zu gewährleisten. Dadurch weist die Freistrompumpe einen hohen Wirkungsgrad auf und gewährleistet gleichzeitig eine zuverlässige Förderung feststoffhaltiger Medien, ohne dass es zu Verstopfungen kommt.
  • Bei einer Variante der Erfindung sind alle Schaufeln des Laufrades kongruent zueinander ausgebildet und weisen die gleiche Form auf.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen und aus den Zeichnungen selbst.
  • Dabei zeigt:
    • Figur 1
    einen schematischen Meridianschnitt durch eine Freistrompumpe,
    Figur 2
    eine perspektivische Darstellung eines Freistromrades mit drei Schaufeln,
    Figur 3
    eine Draufsicht des Freistromrades gemäß der Darstellung in Figur 2,
    Figur 4
    eine perspektivische Darstellung eines Freistromrades mit zwei Schaufeln,
    Figur 5
    eine Draufsicht des Freistromrades gemäß der Darstellung in Figur 4.
  • In Figur 1 ist eine Freistrompumpe dargestellt, in deren Gehäuse 1 ein Laufrad 2 positioniert ist. Das Laufrad 2 ist drehfest mit einer Welle verbunden, die in Figur 1 nicht dargestellt ist. Der Befestigung des Laufrades 2 dient ein Nabenkörper 4, der eine Bohrung 5 zum Eindrehen einer Schraube aufweist. Das Laufrad 2 ist als Freistromrad ausgebildet. Auf einer Tragscheibe 6 des Laufrades 2 sind mehrere Schaufeln 7 angeordnet. Zwischen dem Laufrad 2 und der einlassseitigen Gehäusewand 8 wird ein schaufelfreier Raum 9 gebildet.
  • Der Saugmund 10 wird von einem saugseitigen Gehäuseteil 11 gebildet. Der Saugmund 10 bildet einen Eintritt für das feststoffhaltige Medium und weist einen Durchmesser D auf. Das saugseitige Gehäuseteil 11 ist als Saugdeckel ausgebildet.
  • Das Laufrad 2 ist in einem Pumpengehäuse 15 angeordnet.
  • Die Frontseite des Freistromrades 2 weist an ihrem äußeren Rand einen Abstand A zur Innenseite des saugseitigen Gehäuseteils 11 auf. Dabei ist der Abstand A vorzugsweise als die Strecke definiert, den eine Normale, welche senkrecht zur saugseitigen Gehäusewand 8 steht, zum äußeren Rand der Schaufelfront des Laufrades 2 hat. Der Abstand A ist kleiner als der Durchmesser D.
  • Die Höhe h der Schaufeln 7 nimmt im Ausführungsbeispiel in radialer Richtung ab, so dass die Schaufelfront einen leicht schrägen oder kegelförmigen Verlauf aufweist.
  • Figur 2 zeigt eine perspektivische Darstellung des Laufrades, das als Freistromrad ausgebildet ist. Bei dem Laufrad 2 handelt es sich um ein offenes Radialrad, das keine Deckscheibe aufweist.
  • Auf der Tragscheibe 6 sind drei Schaufeln 7 angeordnet. Die Schaufeln 7 sind kongruent. Jede Schaufel 7 weist einen Ursprungsschaufelabschnitt 12 auf, der sich vom Nabenkörper 4 mit einer Krümmung radial nach außen erstreckt.
  • Vom Ursprungsschaufelabschnitt 12 zweigt ab einem Verzweigungspunkt 13 ein Schaufelabschnitt 14 ab. Sowohl der Ursprungsschaufelabschnitt 12 als auch der abzweigende Schaufelabschnitt 14 erstrecken sich bis zum Außendurchmesser des Laufrades 2.
  • Der Verzweigungspunkt 13 befindet sich in Höhe des Einlaufradius des Saugmundes 10, der in Figur 1 dargestellt ist.
  • Die Schaufelabschnitte 12, 14 weisen einen entgegen der Drehrichtung gekrümmten Verlauf auf. Die weisen einen rückwärts gekrümmten Verlauf auf. Der abzweigende Schaufelabschnitt 14 weist gegenüber dem Ursprungsschaufelabschnitt 12 eine stärkere Krümmung auf.
  • Figur 3 zeigt eine Draufsicht auf das Laufrad 2 gemäß der Darstellung in Figur 2. Die drei Schaufeln 7 sind um 120°zueinander versetzt angeordnet. Die Schaufelabschnitte 12, 14 weisen am Außendurchmesser des Laufrades 2 einen Winkelabstand 15 von 40° auf.
  • Figur 4 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Laufrades 2, bei der auf einer Tragscheibe 6 zwei Schaufeln 7 angeordnet sind. Die Schaufeln 7 sind um 180°zueinander versetzt am Nabenkörper 4 des Laufrades 2 angeordnet. Vom jeweiligen Ursprungsschaufelabschnitt 12 zweigt bei einem ersten Verzweigungspunkt 13 ein Schaufelabschnitt 14 ab, von dem wiederum ab einem zweiten Verzweigungspunkt 16 ein weiterer Schaufelabschnitt 17 abzweigt. Alle Schaufelabschnitte 12, 14, 17 erstrecken sich bis zum Außendurchmesser des Laufrades 2.
  • Im Ausführungsbeispiel ist das Laufrad 2, das aus der Tragscheibe 6 mit den Schaufeln 7 und dem Nabenkörper 4 besteht, einstückig ausgebildet. Es besteht aus einem Gusswerkstoff. Zwischen den Schaufeln 7 sind Räume 18 zum Eintauchen einer Kugel ausgebildet. Dadurch wird ein Kugeldurchgang gewährleistet, der eine Förderung auch von feststoffhaltigen Medien gewährleistet.
  • Figur 5 zeigt eine Draufsicht des Laufrades 2 gemäß der Darstellung in Figur 4. Der Winkelabstand 15 zwischen den Schaufelabschnitten 12 und 14 beträgt vorzugsweise zwischen 30°und 60°, im Ausführungsbeispiel beträg t der Winkelabstand 15 ca. 45°. Der Winkelabstand 19 zwischen den Schaufelabschnitten 14 und 17 beträgt vorzugsweise zwischen 20° und 50°, im Ausführungsbeispiel beträgt der Winkelabstand ca. 38°. Die Schaufeln 7 sind um einen Winkel von 180° versetzt zueinander angeordnet.

Claims (13)

  1. Freistrompumpe mit einem Laufrad (2), das Schaufeln (7) zur Förderung feststoffhaltiger Medien aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zumindest bei einem Teil der Schaufeln (7), ausgehend von einem Ursprungsschaufelabschnitt (12) mindestens ein Schaufelabschnitt (14, 17) abzweigt.
  2. Freistrompumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ursprungsschaufelabschnitt (12) an einem Nabenkörper (4) ansetzt.
  3. Freistrompumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Verzweigungspunkt (13) in Höhe eines Einlaufradius eines Saugmundes befindet.
  4. Freistrompumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Verzweigungspunkt (13) innerhalb der ersten Hälfte, bezogen auf eine radiale Erstreckung der Schaufel beginnend von derem Ursprung, vorzugsweise innerhalb des ersten Drittels der Schaufel (7) befindet.
  5. Freistrompumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufelabschnitte (12, 14, 17) einen rückwärts gekrümmten Verlauf aufweisen.
  6. Freistrompumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils abzweigenden Schaufelabschnitte (13, 14) eine stärkere Krümmung gegenüber den vorhergehenden Schaufelabschnitten aufweisen.
  7. Freistrompumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Schaufelabschnitte (12, 14, 17) bis zum Außendurchmesser des Laufrades (2) erstrecken.
  8. Freistrompumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufrad (2) als Tragscheibe (6) mit den Schaufeln (7) einstückig ausgebildet ist.
  9. Freistrompumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufrad (2) aus einem metallischen Werkstoff, vorzugsweise einem Gusswerkstoff, gefertigt ist.
  10. Freistrompumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Schaufeln (7) Räume (18) zum Eintauchen einer Kugel ausgebildet sind.
  11. Freistrompumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass alle Schaufeln (7) des Laufrades (2) kongruent sind.
  12. Freistrompumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Schaufeln (7) ausgehend von einem Ursprung kontinuierlich in radialer Richtung erstrecken.
  13. Freistrompumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass von abzweigenden Schaufelabschnitten (14) weitere Schaufelabschnitte (17) abzweigen.
EP17804118.2A 2016-12-21 2017-11-14 Freistrompumpe Active EP3559475B1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL17804118T PL3559475T3 (pl) 2016-12-21 2017-11-14 Pompa o swobodnym przepływie

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016225891.5A DE102016225891A1 (de) 2016-12-21 2016-12-21 Freistrompumpe
PCT/EP2017/079120 WO2018114143A1 (de) 2016-12-21 2017-11-14 Freistrompumpe

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP3559475A1 EP3559475A1 (de) 2019-10-30
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