EP2643596B1

EP2643596B1 - Selbstreinigende Schraubenzentrifugalradpumpe mit spülender Nebenströmung hinter dem Laufrad

Info

Publication number: EP2643596B1
Application number: EP11799082.0A
Authority: EP
Inventors: Carl STÄHLE; Robles Ciro
Original assignee: Frideco AG
Current assignee: Frideco AG
Priority date: 2010-11-24
Filing date: 2011-11-24
Publication date: 2017-07-12
Anticipated expiration: 2031-11-24
Also published as: EP2458225A1; JP2014500930A; CN103339386B; DK2643595T3; JP2014502328A; RU2013128532A; CN103299085A; US9879695B2; DK2643596T3; EP2643595B1; CN103299085B; RU2559958C2; CN103339386A; EP3179112A1; EP2643596A1; EP3179112B1; WO2012069618A1; DK3179112T3; RU2013128547A; RU2566865C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Schraubenzentrifugalradpumpe umfassend eine Deckplatte sowie eine Verfahren zum Reinigen einer Schraubenzentrifugalradpumpe umfassend eine derartige Deckplatte.

Stand der Technik

Das Dokument CH 662 864 offenbart eine Schraubenzentrifugalradpumpe, wobei das Schraubenzentrifugalrad an einer Drehachse drehbar gelagert ist. Die Schraubenzentrifugalradpumpe weist im Bereich der Verbindung zwischen Schraubenzentrifugalrad und Drehachse einen Hohlraum auf. Diese an sich sehr bewährte Ausführungsform einer Schraubenzentrifugalradpumpe weist den Nachteil auf, dass sich innerhalb des Hohlraumes Verunreinigungen ablagern und aufakkumulieren können. Dies hat einen erhöhten Verschleiss und/oder einen erhöhten Wartungsaufwand zur Folge.
Das Dokument US4349322 offenbart eine Schraubenzentrifugalradpumpe entsprechend dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Das Dokument EP1041320 offenbart eine zentrifugale Pumpe mit einer Nebenströmung hinter dem Laufrad zum Zweck der Kühlung einer Wellendichtung.

Darstellung der Erfindung

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Schraubenzentrifugalradpumpe auszubilden sowie ein Verfahren zum Reinigen einer Schraubenzentrifugalradpumpe vorzuschlagen, die bezüglich der Anlagerung von Verunreinigungen vorteilhaftere Eigenschaften aufweisen.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Schraubenzentrifugalradpumpe aufweisend die Merkmale von Anspruch 1. Die Unteransprüche 2 bis 11 beziehen sich auf weitere, vorteilhafte Ausführungsformen. Die Aufgabe wird weiter gelöst mit einem Verfahren zur Selbstreinigung einer Schraubenzentrifugalradpumpe aufweisend die Merkmale von Anspruch 12. Der Anspruch 13 bezieht sich auf einen weiteren, vorteilhaften Verfahrensschritt.
Die Aufgabe wird insbesondere gelöst mit einer Schraubenzentrifugalradpumpe umfassend eine Deckplatte, wobei die Deckplatte eine Vorderseite und eine Rückseite aufweist, und wobei die Vorderseite eine vorzugsweise kegelstumpfförmig verlaufende Teiloberfläche umfasst deren Verlauf der Rückseite eines Schraubenzentrifugalrades angepasst ausgestaltet ist, wobei die Teiloberfläche in deren Zentrum eine Mittenöffnung aufweist, wobei die Mittenöffnung in Richtung einer Achse verläuft, und wobei die Deckplatte zumindest eine Durchbrechung aufweist welche im Bereich der Teiloberfläche und beabstandet zur Mittenöffnung angeordnet ist, und wobei die Durchbrechung eine Fluid leitende Verbindung zwischen der Vorderseite und der Rückseite der Deckplatte ausbildet.
Eine Schraubenzentrifugalradpumpe aufweisend die erfindungsgemässe Deckplatte weist den Vorteil auf, dass sich währen dem Pumpbetrieb ein Teilstrom ausbildet, der von der Vorderseite zur Rückseite der Deckplatte strömt und danach entlang einer Mittenöffnung der Deckplatte wieder zur Vorderseite der Deckplatte strömt, sodass sich ein Reinigungsstrom ausbildet, der in der Lage ist allfällig im Hohlraum hinter der Deckplatte befindliche oder angelagerte Verunreinigungen zumindest teilweise wieder zur Vorderseite der Deckplatte zu fördern, sodass diese Verunreinigungen über den Hauptstrom der Schraubenzentrifugalradpumpe weggefördert werden können.
Die erfindungsgemässe Schraubenzentrifugalradpumpe umfasst ein drehbar gelagertes Schraubenzentrifugalrad sowie eine unmittelbar neben dem Schraubenzentrifugalrad angeordnete Deckplatte mit einer Mittenöffnung, wobei eine Nabe oder eine Antriebswelle des Schraubenzentrifugalrades vorzugsweise durch die Mittenöffnung verläuft. Zwischen der Mittenöffnung und der Nabe beziehungsweise der Antriebswelle ist ein Fluid leitender Spalt ausgebildet. Das Rotieren des Schraubenzentrifugalrades in Drehrichtung bewirkt, dass ein Fluid entlang eines Hauptstromes gefördert wird, was zur Folge hat, dass ein Teilstrom des Fluides über eine bezüglich der Mittenöffnung beabstandete Durchbrechung zur Rückseite der Deckplatte strömt, und dass dieser Teilstrom danach über den Fluid leitenden Spalt wieder zum Hauptstrom strömt, auf Grund der zwischen der Durchbrechung und dem Fluid leitenden Spalt herrschenden Druckdifferenz. Dieser Teilstrom bildet ein reinigender Fluidstrom, der insbesondere den rückseitigen Raum der Deckplatte durchströmt und darin allfällig vorhandene Verunreinigungen dem Hautstrom zuführt.
Die Deckplatte verläuft auf der dem Schraubenzentrifugalrad zugewandten Seite beziehungsweise der dem Schraubenzentrifugalrad zugewandten Teilfläche vorzugsweise entsprechend dem Verlauf der Rückseite des Schraubenzentrifugalrades, sodass die Teilfläche vorzugsweise kegelstumpfförmig oder eben verläuft, wobei die Teilfläche auch eine andere Verlaufsform aufweisen könnte, beispielsweise einen gekrümmten oder mehrkantigen Verlauf.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Ausführungsbeispielen im Detail beschrieben.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die zur Erläuterung der Ausführungsbeispiele verwendeten Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: eine aus dem Stand der Technik bekannte Schraubenzentrifugalradpumpe;
Fig. 2: in einem Längsschnitt eine Teilansicht einer Schraubenzentrifugalradpumpe mit einem Ausführungsbeispiel einer Deckscheibe;
Figuren 3 bis 5: unterschiedlich verlaufende Durchbrechungen;
Fig. 6: eine Draufsicht auf eine Deckscheibe;
Fig. 7: eine perspektivische Ansicht der in Figur 6 dargestellten Deckscheibe;
Fig. 8: einen Schnitt durch die Deckscheibe gemäss Figur 6 entlang der Linie A-A;
Fig. 9: einen Schnitt durch ein weiteres Beispiel einer Deckscheibe;
Fig. 10, 11: schematisch einen Schnitt durch zwei weitere Beispiele von Deckscheiben;
Fig. 12: eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Deckscheibe..

Grundsätzlich sind in den Zeichnungen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Wege zur Ausführung der Erfindung

Fig. 1 zeigt eine aus dem Stand der Technik bekannte, im Dokument CH 662 864 offenbarte Ausführungsform einer Schraubenzentrifugalradpumpe. Figur 1 zeigt einen Axialschnitt durch die Schraubenzentrifugalradpumpe umfassend ein Schraubenzentrifugalrad mit einer Nabe 21 und einem Schaufelzentrifugalrad 25, umfassend eine Antriebswelle 33, welche fest mit der Nabe 21 verbunden ist, sowie umfassend eine hinter dem Schraubenzentrifugalrad 25 angeordnete Gehäuserückwand 23, sowie eine das Schraubenzentrifugalrad 25 in Umfangsrichtung umgebende Gehäuseaussenwand 3. In der Gehäuserückwand 23 ist in der Nähe der Antriebswelle 33 eine Auslassöffnung 36 vorgesehen, damit Gase entweichen können, welche im Fördermedium mitgeführt werden und sich gegen das Laufradrotationszentrum ausscheiden und durch den laufradrückseitigen Spalt zwischen Laufradnabe 21 und Gehäuserückwand 23 in den Innenraum 37 gelangen. Der Spalt zwischen der Laufradnabe 21 und der Gehäuserückwand 23 ist als ein Labyrinth ausgebildet, wobei sowohl die nabenseitige als auch die gehäuserückwandseitige Labyrinthstruktur mittels einer Quernute 38 unterbrochen ist, damit eine selbst reinigende Wirkung entsteht und keine mitgeförderten Festteile in den Innenraum 37 und die Auslassöffnung 36 gelangen.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass trotz dieser Massnahme Verunreinigungen in den Innenraum 37 gelangen können, wobei sich diese Verunreinigungen im Innenraumes 37 ablagern und aufakkumulieren können, sodass in gewissen Zeitabständen eine Reinigung der Schraubenzentrifugalradpumpe erforderlich ist.
Figur 2 zeigt in einem Längsschnitt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Schraubenzentrifugalradpumpe 1. Die Schraubenzentrifugalradpumpe 1 umfasst ein Pumpengehäuse 3 mit Einlassöffnung 3a bzw. Pumpeneinströmöffnung 3a, Auslass 3b sowie Gehäuseinnenraum 3c, und umfasst weiter eine Nabe 21, welche mit einem nur schematisch und strichliert dargestellten Schaufelzentrifugalrad 25 verbunden ist, und welche über eine um eine Achse A drehbare Antriebswelle 33 drehbar gelagert ist. Die Verbindung zwischen der Antriebswelle 33 und der Nabe 21 ist nur schematisch dargestellt. Das Schaufelzentrifugalrad 25 sowie die Nabe 21 könnten auch, wie in Figur 1 dargestellt, als einziges, gemeinsames Teil ausgestaltet sein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Schraubenzentrifugalradpumpe 1 zudem ein konusförmiges Innengehäuse 4 mit Einlassöffnung 4a sowie einen Abstandhaltering 5. Die Schraubenzentrifugalradpumpe 1 umfasst zudem eine Gehäuserückwand 23 mit einer Auslassöffnung 36 sowie eine Dichtung 6. Die Auslassöffnung 36 dient zu Wartungszwecken und ist während dem Betrieb der Schraubenzentrifugalradpumpe 1 üblicherweise mit einem Stopfen von Aussen verschlossen. Während dem Rotieren des Schaufelzentrifugalrades 25 wird ein Hauptstrom F erzeugt, der über die Einlassöffnung 3a zum Auslass 3b führt. Der geförderte Hauptstrom F umfasst ein Fluid, vorzugsweise Wasser und eventuell Gase wie Wasserdampf, wobei die Schraubenzentrifugalradpumpe 1 in einem bevorzugten Verwendungszweck zum Fördern von verschmutztem Wasser verwendet wird, sodass der Hauptstrom F auch Feststoffe umfassen kann, beispielsweise Fäkalien, Sand, Kies, Textilien, Fasern, Kunststoffteile usw.
Die Schraubenzentrifugalradpumpe 1 umfasst zudem eine Deckplatte 2, welche in Verlaufsrichtung der Achse A unmittelbar hinter der Nabe 21 beziehungsweise des Schraubenzentrifugalrades 25 angeordnet ist. Die Deckplatte 2 weist eine Vorderseite 2h und eine Rückseite 2i auf, wobei die Vorderseite 2h im dargestellten Ausführungsbeispiel eine im Wesentlichen kegelstumpfförmig verlaufende Teiloberfläche 2k umfasst, deren Verlauf der Rückseite einem Schraubenzentrifugalrad 25 angepasst ausgestaltet ist, wobei die Teiloberfläche 2k in deren Zentrum eine Mittenöffnung 2g aufweist, wobei die Mittenöffnung 2g parallel in Richtung der Achse A verläuft. Die Nabe 21 verläuft durch die Mittenöffnung 2g, sodass sich zwischen der Mittenöffnung 2g und der Nabe 21 ein in Richtung der Achse A verlaufender Spalt 2b ausbildet. Die Nabe 21 weist zudem eine Auskragung auf, welche teilweise die Teiloberfläche 2k bedeckt, sodass sich zwischen der Nabe 21 und der Teiloberfläche 2k ein bezüglich der Achse A quer verlaufender Spalt 2e ausbildet. Die Deckplatte 2 weist zumindest eine Durchbrechung 2a auf welche im Bereich der Teiloberfläche 2k beabstandet zur Mittenöffnung 2g angeordnet ist, wobei die Durchbrechung 2a eine Fluid leitende Verbindung zwischen der Vorderseite 2h und der Rückseite 2i der Deckplatte 2 ausbildet. Während dem Pumpbetrieb, beziehungsweise während der Rotation des Schaufelzentrifugalrades 25 in Drehrichtung R, weist das Fluid im Bereich der Durchbrechung 2a einen höheren Druck auf als im Bereich der Mittenöffnung 2g, wodurch ein Teilstrom F1 erzeugt wird, indem ein Teil des Hauptstromes F als Teilstrom F1 durch die Öffnung 2a zur Rückseite 2i der Deckplatte 2 strömt, und danach über den Spalt 2b und gegebenenfalls den Spalte 2e wieder in den Hauptstrom F strömt. Dieser Teilstrom F1 bewirkt, dass Verschmutzungen, die sich im Innenraum 37 befinden, aus diesem herausgefördert werden und dem Hauptstrom F zugeführt werden.
Die Nabe 21 könnte auch ohne Auskragung ausgestaltet sein, sodass sich kein quer verlaufender Spalt 2e ausbildet. Die Nabe 21 könnte auch derart bezüglich der Teiloberfläche 2k beabstandet sein, dass sich kein quer verlaufender Spalt 2e ausbildet. Die Antriebswelle 33 könnte auch weiter vorgezogen sein, sodass der Spalt 2b zumindest teilweise oder auch ausschliesslich zwischen der Deckplatte 2 und der Antriebswelle 33 ausgebildet wird.
Die Deckplatte 2 weist eine zur Pumpeneinströmöffnung 3a hin ausgerichtete Vorderseite 2h auf, und wobei die Vorderseite 2h vorzugsweise eine Teiloberfläche 2k umfasst deren Verlauf derart der Rückseite 25a des Schraubenzentrifugalrades 25 angepasst ausgestaltet ist, dass zwischen der Vorderseite 2h der Deckplatte 2 und der Rückseite 25a des Schraubenzentrifugalrades 25 ein Spalt 2e von maximal bis zu 3 mm ausgebildet ist, vorzugsweise ein Spalt 2e im Bereich zwischen 0,5 mm und 2 mm.
Die Deckplatte 2 weist zumindest eine Durchbrechung 2a auf und vorzugsweise zumindest zwei Durchbrechungen 2a. Vorteilhafterweise sind die Durchbrechungen 2a in der Teiloberfläche 2k symmetrisch bezüglich der Achse A angeordnet. Die Durchbrechungen 2a können in einer Vielzahl von Möglichkeiten ausgestaltet sein. Die in Figur 2 unten dargestellte Durchbrechung 2a ist in Figur 3 vergrössert dargestellt. An der Vorderseite 2h der Deckplatte 2 strömt eine Strömung F2. Die Öffnung 2 umfasst eine Eintrittsöffnung 21, deren Querschnitt eine Eintrittsfläche 2m ausbildet. Der Teilstrom F1 strömt durch die Durchbrechung 2a zur Rückseite 2i der Deckplatte 2. Der Teilstrom F1 wird beim Hineinströmen in die Durchbrechung 2a umgelenkt, was den Vorteil ergibt, dass in der Strömung F2 befindliche Feststoffe erschwert in die Durchbrechung 2a hineinströmen können. Der Teilstrom F1 wird dadurch zumindest teilweise von Feststoffen gereinigt, weil die Feststoffe zumindest teilweise in der Strömung F2 verbleiben und von dieser fort getragen werden.
Figur 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Durchbrechung 2a. Im Unterschied zu der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform ist die in Figur 4 dargestellte Durchbrechung 2a derart verlaufend angeordnet, dass der Teilstrom F1 bezüglich der an der Vorderseite 2h der Deckplatte 2 auftretenden Strömung F2 derart umgelenkt wird, dass dieser eine teilweise Strömungsumkehr erfährt. Die derart verlaufende Durchbrechung 2a weist den Vorteil auf, dass Feststoffe weniger gut durch die Durchbrechung 2a zur Rückseite 2i der Deckplatte 2 gelangen können.
Die in Figur 2 oben dargestellte Durchbrechung 2a ist in Figur 5 vergrössert dargestellt. Auf der Vorderseite 2h der Deckplatte 2 ist eine Vertiefung 2c angeordnet, welche zur Durchbrechung 2a mündet, wobei die Durchbrechung 2a eine Eintrittsöffnung 21 mit Eintrittsfläche 2m ausbildet, sodass die Eintrittsöffnung 21 in der Vertiefung 2c angeordnet ist. Die Eintrittsöffnung 21 beziehungsweise die Eintrittsfläche 2m kann auf unterschiedlichste Weise angeordnet sein, vorteilhafterweise jedoch wie in Figur 5 dargestellt derart, dass der Teilstrom F1 umgelenkt wird und bezüglich der an der Vorderseite 2h der Deckplatte 2 auftretenden Strömung F2 eine zumindest teilweise Strömungsumkehr erfährt. Die derart angeordnete Eintrittsöffnung 21 weist den Vorteil auf, dass Feststoffe weniger gut durch die Durchbrechung 2a zur Rückseite 2i der Deckplatte 2 gelangen können. Wie in Figur 5 dargestellt ist die Eintrittsfläche 2m in einer vorteilhaften Ausführungsform derart angeordnet, dass diese parallel oder im Wesentlichen parallel zur Achse A verläuft. In Figur 5 ist nicht die Achse A an sich, jedoch die Verlaufsrichtung der Achse A dargestellt. Wie in Figur 5 dargestellt ist die Eintrittsfläche 2m in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform derart angeordnet, dass diese senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zur Rotationsrichtung R der Antriebswelle 33 verläuft, wobei die Eintrittsfläche 2m abgewandt zur Rotationsrichtung R angeordnet ist.
Die Figuren 6, 7 und 8 zeigen ein Ausführungsbeispiel einer Deckplatte 2 in Draufsicht, in perspektivischer Ansicht und in einem Schnitt entlang der Schnittlinie B-B. In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Vertiefung 2c, wie in den Figuren 6 und 7 dargestellt, zumindest teilweise durch eine im Wesentlichen senkrecht oder senkrecht zur Achse A verlaufenden Bohrung ausgebildet sein. Figur 6 zeigt den Verlauf der Achse A sowie die bevorzugte Rotationsrichtung R. Aus Figur 6 ist somit ersichtlich, dass die Eintrittsfläche 2m parallel zur Achse A und senkrecht zur Rotationsrichtung R verläuft. Figur 8 zeigt im Schnitt die Deckplatte 2 mit Vorderseite 2h, Rückseite 2i und Mittenöffnung 2g. In der kegelstumpfförmig oder im Wesentlichen kegelstumpfförmig verlaufenden Teiloberfläche 2k sind die Durchbrechungen 2a angeordnet, wobei die Durchbrechungen 2a immer beabstandet zur Mittenöffnung 2g angeordnet sind. Die Durchbrechungen 2a könnten auch, wie in Figur 3 dargestellt, senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht bezüglich der Teiloberfläche 2k verlaufen, oder wie in Figur 4 dargestellt, quer bezüglich der Teiloberfläche 2k verlaufen. Erfindungsgemäß weist die Deckplatte 2, wie in den Figuren 6 bis 8 dargestellt, eine in Umfangsrichtung verlaufende Vertiefung auf, insbesondere eine spiralförmig verlaufende Vertiefung 2d, welche vorteilhafterweise im Bereich der Mittenöffnung 2g beginnend entlang der Teiloberfläche 2h nach Aussen verläuft. Vorteilhafterweise verläuft die Vertiefung 2d wie in Figur 6 dargestellt in Drehrichtung R spiralförmig von Innen nach Aussen. Diese Ausgestaltung weist den Vorteil auf, dass eine Verschmutzung, welche mit Hilfe des Teilstromes F1 über die Mittenöffnung 2g beziehungsweise den Spalt 2b zur Vorderseite 2h der Deckplatte 2 gefördert wird, entlang der Vertiefung 2d gegen die Peripherie der Teiloberfläche 2k hin gefördert wird. Die über der Teiloberfläche 2k in Drehrichtung R drehende Nabe 21 beziehungsweise das in Drehrichtung R drehende Schraubenzentrifugalrad 25 hilft zudem die sich in der Vertiefung 2d oder an der Teiloberfläche 2k befindliche Verschmutzung in Drehrichtung R zu bewegen und bezüglich der Teiloberfläche 2k gegen Aussen zu fördern, bis die Verschmutzung zum Hautstrom F gelangt, und von diesem erfasst und fort getragen wird. Besonders vorteilhaft ist somit eine Anordnung der Durchbrechung 2a wie in den Figuren 6 bis 8 dargestellt. Insbesondere aus Figur 6 ist ersichtlich, dass die Verschmutzung im Wesentlichen in Drehrichtung R bewegt wird, wobei die Durchbrechung 2a in einer Vertiefung 2c angeordnet ist und die Eintrittsfläche 2m abgewandt zur Drehrichtung R ausgerichtet ist, sodass Verschmutzungen, selbst wenn sie über die Vertiefung 2c fliessen, auf Grund der Strömungsverhältnisse und der Bewegungsrichtung der Verschmutzungen kaum oder überhaupt nicht durch die Durchbrechung 2a strömen sondern dem Hauptstrom F zugeführt werden.
Die Deckplatte 2 kann, wie in den Figuren 7 und 8 dargestellt, zudem eine entlang des Randbereichs verlaufende Vertiefungen 2f aufweisen, welche insbesondere zur Aufnahme eines O-Ringes und somit zum Abdichten vorgesehen ist.
Figur 9 zeigt in einem Schnitt ein weiteres Beispiel einer Deckplatte 2, welche im Unterschied zu dem in Figur 8 dargestellten Schnitt jedoch eine flach verlaufende Teiloberfläche 2k aufweist. Ansonsten ist die Deckplatte 2 ähnlich ausgestaltet wie die in Figur 8 dargestellte Ausführungsform, indem die Deckplatte 2 gemäss Figur 9 auch eine Vertiefung 2c aufweist, welche in eine Öffnung 2a mündet. Sofern die spiralförmig verlaufende Vertiefung 2d weggedacht wird, offenbart die Figur 6 eine Draufsicht auf die in Figur 9 dargestellte Deckplatte 2. Die in Figur 9 dargestellte Deckplatte 2 könnte jedoch auch eine spiralförmig verlaufende Vertiefung 2d aufweisen, sodass eine Draufsicht auf diese Ausführungsform wie in Figur 6 dargestellt aussehen würde. Die in Figur 9 dargestellte Deckplatte 2 weist zudem eine Mittenöffnung 2g sowie eine Vorderseite 2h und eine Rückseite 2i auf. Die Vorderseite 2h beziehungsweise die Teiloberfläche 2k kann in einer Vielzahl von Möglichkeiten verlaufen, so zum Beispiel gekrümmt, wie in Figur 10 schematisch in einem Schnitt dargestellt, oder kantig, wie in Figur 11 schematisch in einem Schnitt dargestellt. In der am meisten bevorzugten Ausführungsform verläuft die Teiloberfläche, wie in Figur 8 dargestellt, kegelstumpfförmig.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Deckplatte 2 als Gussstück ausgestaltet, wobei die Vertiefung 2c und vorteilhafterweise auch die Durchbrechung 2a beziehungsweise die Eintrittsöffnung 21 bereits ein Teil des noch unbearbeiteten Gussstücks bilden. Zur Fertigstellung der Deckplatte 2 ist es dann im Wesentlichen noch erforderlich die Vorderseite 2h zu bearbeiten, insbesondere durch Span abhebende Bearbeitung. Eine Deckplatte 2 hergestellt aus einem derart ausgestalteten Gussstück weist den Vorteil, dass sich bei der Herstellung keine oder nur sehr geringe Mehrkosten ergeben, da die Span abhebende Bearbeitung der Deckplatte 2 sowieso erforderlich ist. Die in den Figuren 6 bis 8 dargestellte Deckplatte 2, umfassend zwei Vertiefungen 2c mit Durchbrechungen 2a, kann somit, im Verglich zu Deckplatten 2 ohne Durchbrechungen 2a, mit vernachlässigbar kleinen Zusatzkosten hergestellt werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht die Selbstreinigung einer Schraubenzentrifugalradpumpe 1. Dabei weist die Schraubenzentrifugalradpumpe 1 ein drehbar gelagertes Schraubenzentrifugalrad 25 sowie eine unmittelbar neben beziehungsweise hinter dem Schraubenzentrifugalrad 25 angeordnete Deckplatte 2 mit einer Mittenöffnung 2g auf, wobei eine Nabe 21 des Schraubenzentrifugalrades 25 oder eine das Schraubenzentrifugalrad 15 lagernde Achse 33 durch die Mittenöffnung 2g verläuft, sodass sich zwischen der Mittenöffnung 2g und der Nabe 21 oder der Achse 33 ein Fluid leitender Spalt 2b ausbildet. Wenn das Schraubenzentrifugalrad 25 in Drehrichtung R rotiert wird und dadurch ein Fluid entlang eines Hauptstromes F gefördert wird, so wird ein Teilstrom F1 des Fluides über eine bezüglich der Mittenöffnung 2g beabstandete Durchbrechung 2a zur Rückseite 2i der Deckplatte 2 strömen und dieser Teilstrom F1 danach über den Spalt 2b wieder zum Hauptstrom F strömen, auf Grund der zwischen der Durchbrechung 2a und dem Spalt 2b herrschenden Druckdifferenz. Dieser Teilstrom F1 fördert allfällig sich im Raum hinter der Deckplatte 2 befindlichen Verunreinigungen wieder zum Hauptstrom F. Vorteilhafterweise weist die Deckplatte 2 auf deren Vorderseite 2h an deren Teiloberfläche 2k eine spiralförmig verlaufende Vertiefung 2d aufweist, wobei die spiralförmig verlaufende Vertiefung 2d in Drehrichtung R von Innen nach Aussen verläuft, sodass der aus dem Spalt 2b austretende Teilstrom F1 und die sich gegebenenfalls darin befindlichen Verunreinigungen über die spiralförmig verlaufende Vertiefung 2d dem Hauptstrom F zugeführt wird.
In den dargestellten Ausführungsbeispielen sind die Deckplatte 2 sowie die Gehäuserückwand 23 immer als separate Teile dargestellt. Die Deckplatte 2 sowie die Gehäuserückwand 23 könnten auch einstückig ausgestaltet sein, beispielsweise indem diese aus einem einzigen Teil, zum Beispiel ein Gussteil gefertigt sind. Ein solches einzige Gussteil, umfassend sowohl die Deckplatte 2 als auch die Gehäuserückwand 23, weist den Vorteil auf, dass dieses kostengünstig herstellbar ist, und dass zwischen Deckplatte 2 und Gehäuserückwand 23 keine Dichtung mehr erforderlich ist. Dies ermöglicht eine besonders wartungsarme Ausführungsform.
Figur 12 zeigt in einer Draufsicht ein weiteres Ausführungsbeispiel der bereits in Figur 6 dargestellten Deckplatte 2. Die Öffnung 2a beziehungsweise die Eintrittsfläche 2m verläuft wiederum parallel zur Achse A, wobei die Öffnung 2a beziehungsweise die Eintrittsfläche 2m, im Unterschied zu Figur 6, bezüglich einer radial durch die Achse A verlaufenden Geraden L um einen Winkel α geneigt verläuft, wobei der Winkel α vorzugsweise einen Wert im Bereich von +/- 60 Grad aufweist.
Die Deckplatte 2 könnte auch aus einem Metallblech bestehen.

Claims

Schraubenzentrifugalradpumpe (1) umfassend ein Pumpengehäuse (3) mit einer Pumpeneinströmöffnung (3a), umfassend ein Schraubenzentrifugalrad (25) mit einer Nabe (21) und/oder einer Antriebswelle (33), sowie umfassend eine Deckplatte (2) für die Schraubenzentrifugalradpumpe (1), wobei die Deckplatte (2) eine Vorderseite (2h) und eine Rückseite (2i) aufweist, und wobei die Vorderseite (2h) eine Teiloberfläche (2k) umfasst deren Verlauf der Rückseite eines Schraubenzentrifugalrades (25) angepasst ausgestaltet ist, wobei die Teiloberfläche (2k) in deren Zentrum eine Mittenöffnung (2g) aufweist, wobei die Mittenöffnung (2g) zum Durchtritt einer Rotationsachse (A) des Schraubenzentrifugalrades (25) angepasst ausgestaltet ist und in Richtung der Rotationsachse (A) verläuft, und wobei die Teiloberfläche (2h) eine spiralförmig verlaufende Vertiefung (2d) aufweist, welche im Wesentlichen im Bereich der Mittenöffnung (2g) beginnend entlang der Teiloberfläche (2h) in Drehrichtung (R) nach Aussen verläuft, wobei die Deckplatte (2) auf einer der Pumpeneinströmöffnung (3a) gegenüber liegenden Seite (25a) des Schraubenzentrifugalrades (25) und unmittelbar hinter dem Schraubenzentrifugalrad (25) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
zwischen der Mittenöffnung (2g) der Deckplatte (2) sowie der Nabe (21) und/oder der Antriebswelle (33) ein Spalt (2b) ausgebildet ist, dass die Deckplatte (2) zumindest eine Durchbrechung (2a) aufweist, welche im Bereich der Teiloberfläche (2k) und beabstandet zur Mittenöffnung (2g) angeordnet ist, und dass die Durchbrechung (2a) eine Fluid leitende Verbindung zwischen der Vorderseite (2h) und der Rückseite (2i) der Deckplatte (2) ausbildet.
Schraubenzentrifugalradpumpe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Teiloberfläche (2k) im Wesentlichen kegelstumpfförmig oder im Wesentlichen flach verläuft.
Schraubenzentrifugalradpumpe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckplatte (2) zumindest zwei Durchbrechungen (2a) aufweist, wobei die zumindest zwei Durchbrechungen (2a) insbesondere symmetrisch bezüglich der Rotationsachse (A) angeordnet sind.
Schraubenzentrifugalradpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbrechung (2a) zur Vorderseite (2h) hin eine Eintrittsöffnung (2l) aufweist, dass die Vorderseite (2h) eine Vertiefung (2c) aufweist, und dass die Eintrittsöffnung (2l) in dieser Vertiefung (2c) angeordnet ist
Schraubenzentrifugalradpumpe (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittsöffnung (2l) eine Eintrittsfläche (2m) ausbildet, die im Wesentlichen parallel zur Rotationsachse (A) verläuft.
Schraubenzentrifugalradpumpe (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (2c) zumindest teilweise durch eine im Wesentlichen senkrecht zur Rotationsachse (A) verlaufende Bohrung ausgebildet ist.
Schraubenzentrifugalradpumpe (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckplatte (2) aus einem Gussstück besteht, und dass die Vertiefung (2c) und vorteilhafterweise auch die Eintrittsöffnung (21) bereits ein Teil des unbearbeiteten Gussstückes bildet.
Schraubenzentrifugalradpumpe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbrechung (2a) senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht bezüglich der Teiloberfläche (2k) verläuft.
Schraubenzentrifugalradpumpe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbrechung (2a) quer bezüglich der Teiloberfläche (2h) verläuft.
Schraubenzentrifugalradpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche in Kombination mit einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Schraubenzentrifugalrad (25) eine Drehrichtung (R) aufweist, und dass die durch die Eintrittsöffnung (2l) der Durchbrechung (2a) gebildete Eintrittsfläche (2m) im Wesentlichen parallel zur Rotationsachse (A) und abgewandt zur Drehrichtung (R) verläuft.
Schraubenzentrifugalradpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die spiralförmig verlaufende Vertiefung (2d) in Drehrichtung (R) von Innen nach Aussen verläuft.
Verfahren zur Selbstreinigung einer Schraubenzentrifugalradpumpe (1) aufweisend ein drehbar gelagertes Schraubenzentrifugalrad (25) sowie eine unmittelbar neben dem Schraubenzentrifugalrad (25) angeordnete Deckplatte (2) mit einer Mittenöffnung (2g), wobei eine Nabe (21) oder eine Antriebswelle (33) des Schraubenzentrifugalrades (25) durch die Mittenöffnung (2g) verläuft, wobei die Deckplatte (2) auf deren Vorderseite (2h) eine spiralförmig verlaufende Vertiefung (2d) aufweist, wobei die spiralförmig verlaufende Vertiefung (2d) in Drehrichtung (R) von Innen nach Außen verläuft, wobei das Schraubenzentrifugalrad (25) in Drehrichtung (R) rotiert wird und dadurch ein Fluid entlang eines Hauptstromes (F) gefördert wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
sich zwischen der Mittenöffnung (2g) und der Nabe (21) oder der Antriebswelle (33) ein Fluid leitender Spalt (2b) ausbildet, dass ein Teilstrom (F1) des Fluides über eine bezüglich der Mittenöffnung (2g) beabstandete Durchbrechung (2a) zur Rückseite (2i) der Deckplatte (2) strömt, und dass dieser Teilstrom (F1) danach über den Spalt (2b) wieder zum Hauptstrom (F) strömt, auf Grund der zwischen der Durchbrechung (2a) und dem Spalt (2b) herrschenden Druckdifferenz, sodass der aus dem Spalt (2b) austretende Teilstrom (F1) über die spiralförmig verlaufende Vertiefung (2d) dem Hauptstrom (F) zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilstrom (F1) beim Hineinströmen in die Durchbrechung (2a) umgelenkt wird, um dadurch Feststoffe aus dem Teilstrom (F1) abzuscheiden.