(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ流入開口部（３ａ）及び該ポンプ流入開口部（３ａ）に向かい合って配置されているハウジング後壁（２３）を備えるポンプハウジング（３）を具備し、該ポンプハウジング（３）の内部に回転可能に配置されている、ハブ（２１）及びブレード（２５）を備えるネジ形遠心ホイール（２０）を具備し、前記ネジ形遠心ホイール（２０）に接続されている回転可能なドライブシャフト（３３）を具備し、さらに前記ネジ形遠心ホイール（２０）と前記ハウジング後壁（２３）との間に配置されているカバープレート（２）を具備するネジ形遠心ホイールポンプ（１）であり、前記カバープレート（２）は前記ハブ（２１）又はドライブシャフト（３３）が通る中央開口部（２ｇ）を有し、前記カバープレート（２）と前記ハウジング後壁（２３）との間には内部空間（３７）が形成され、前記カバープレート（２）は前記ポンプ流入開口部（３ａ）の方に向けられている前面（２ｈ）を有し、前記前面（２ｈ）は部分表面（２ｋ）を備え、該部分表面の形は、前記カバープレート（２）の前記前面（２ｈ）と前記ネジ形遠心ホイール（２０）の裏面（２５ａ）との間に最大３ｍｍのギャップ（２４）ができるように前記ネジ形遠心ホイール（２０）の前記裏面（２５ａ）に合わせて形成され、前記カバープレート（２）の前記中央開口部（２ｇ）と前記ハブ（２１）又は前記ドライブシャフト（３３）との間にはギャップ（２ｂ）が形成され、該ギャップが流体を通す形で前記内部空間（３７）並びに前記ギャップ（２４）に接続され、前記カバープレート（２）は前記中央開口部（２ｇ）に対して離されて配置されている少なくとも１つの開口部（２ａ）を有し、前記ネジ形遠心ホイール（２０）及び前記開口部（２ａ）の配置は、前記ネジ形遠心ホイール（２０）の前記裏面（２５ａ）によって前記開口部（２ａ）が覆われないか、又は前記ネジ形遠心ホイール（２０）が３６０°回転する際に一部の角度Δの間でのみ覆われるように互いに調整されて形成され、前記開口部（２ａ）によって前記前面（２ｈ）と前記内部空間（３７）との間に流体を通す接続部が形成され、前記開口部（２ａ）を介して流体が前記内部空間（３７）に流れ込み、前記ギャップ（２ｂ）を介して再び前記内部空間（３７）から流出する流体の流れ（Ｆ１）が作り出される、ネジ形遠心ホイールポンプ（１）。
【請求項２】
前記ギャップ（２４）が、０．５ｍｍ〜２ｍｍの範囲にある幅を有していることを特徴とする、請求項１に記載のネジ形遠心ホイールポンプ。
【請求項３】
前記部分表面（２ｋ）が、実質的に円錐台形になっていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のネジ形遠心ホイールポンプ。
【請求項４】
前記カバープレート（２）が、少なくとも２つの前記開口部（２ａ）を有し、少なくとも２つの前記開口部（２ａ）は、回転軸（Ａ）に関して左右対称に配置されていることを特徴とする、請求項１〜３のうちいずれか一項に記載のネジ形遠心ホイールポンプ。
【請求項５】
前記開口部（２ａ）が、前記前面（２ｈ）の方に入口開口部（２ｌ）を有し、前記前面（２ｈ）は窪み（２ｃ）を有し、前記入口開口部（２ｌ）はこの前記窪み（２ｃ）の中に配置されていることを特徴とする、請求項１〜４のうちいずれか一項に記載のネジ形遠心ホイールポンプ。
【請求項６】
前記入口開口部（２ｌ）が、回転軸（Ａ）に対してほぼ平行に通る入口面（２ｍ）を形成していることを特徴とする、請求項５に記載のネジ形遠心ホイールポンプ。
【請求項７】
前記窪み（２ｃ）が、少なくとも部分的に、回転軸（Ａ）に対してほぼ垂直に通る穴によって形成されていることを特徴とする、請求項５又は６に記載のネジ形遠心ホイールポンプ。
【請求項８】
前記カバープレート（２）が単一の部品からなることを特徴とする、請求項５又は６に記載のネジ形遠心ホイールポンプ。
【請求項９】
前記開口部（２ａ）が、前記部分表面（２ｋ）に関して垂直又はほぼ垂直に通っていることを特徴とする、請求項１〜５のうちいずれか一項に記載のネジ形遠心ホイールポンプ。
【請求項１０】
前記開口部（２ａ）が、前記部分表面（２ｋ）に関して横方向に通っていることを特徴とする、請求項１〜５のうちいずれか一項に記載のネジ形遠心ホイールポンプ。
【請求項１１】
前記カバープレート（２）が、金属板から成ることを特徴とする、請求項１〜７又は９〜１０のうちいずれか一項に記載のネジ形遠心ホイールポンプ。
【請求項１２】
前記開口部（２ａ）が、前記ネジ形遠心ホイール（２０）の回転方向（Ｒ）に対して逆方向に通っていることを特徴とする、請求項１〜１１のうちいずれか一項に記載のネジ形遠心ホイールポンプ。
【請求項１３】
前記ネジ形遠心ホイール（２０）が回転方向（Ｒ）を有し、前記開口部（２ａ）の前記入口開口部（２ｌ）によって形成されている前記入口面（２ｍ）が、前記回転軸（Ａ）に対してほぼ平行に通り、前記回転方向（Ｒ）に対して向きが変えられていることを特徴とする、請求項６に記載のネジ形遠心ホイールポンプ。
【請求項１４】
前記ネジ形遠心ホイール（２０）の前記ハブ（２１）が円形のベース部品（３０）を有し、前記ブレード（２５）が前記円形のベース部品（３０）上に配置されており、該円形のベース部品（３０）は回転軸（Ａ）に対して同軸に配置され、最大半径（Ｒ１）を有し、前記最大半径（Ｒ１）は、前記開口部（２ａ）に関して、前記ネジ形遠心ホイール（２０）の前記裏面（２５ａ）が前記開口部（２ａ）を覆わないように調整されていることを特徴とする、請求項１〜１３のうちいずれか一項に記載のネジ形遠心ホイールポンプ。
【請求項１５】
前記ネジ形遠心ホイール（２０）の前記ハブ（２１）が鎌形のベース部品（３０）を有し、前記ブレード（２５）が前記鎌形のベース部品（３０）上に配置されており、該鎌形のベース部品（３０）は回転軸（Ａ）に対して最大半径（Ｒ１）及び最小半径（Ｒ２）を有し、前記鎌形のベース部品（３０）は、前記開口部（２ａ）に関して、前記最小半径（Ｒ２）のときには前記ネジ形遠心ホイール（２０）の前記裏面（２５ａ）が前記開口部（２ａ）を覆わないように形成されており、前記ネジ形遠心ホイール（２０）の前記裏面（２５ａ）は、前記ネジ形遠心ホイール（２０）が３６０°回転する際、一部の角度（Δ）の間で前記開口部（２ａ）を覆っていることを特徴とする、請求項１〜１２のうちいずれか一項に記載のネジ形遠心ホイールポンプ。
【請求項１６】
前記部分表面（２ｋ）が、螺旋形に通る窪み（２ｄ）を有し、該窪みは主として前記中央開口部（２ｇ）の部分で始まり、前記部分表面（２ｋ）に沿って外側へ通っていることを特徴とする、請求項１〜１５のうちいずれか一項に記載のネジ形遠心ホイールポンプ。
【請求項１７】
カバープレート（２）を具備し、ポンプ流入開口部（３ａ）を備えるポンプハウジング（３）を具備し、さらにハブ（２１）及び／又はドライブシャフト（３３）を備えるネジ形遠心ホイール（２０）を具備するネジ形遠心ホイールポンプ（１）であり、前記カバープレート（２）は、前記ネジ形遠心ホイール（２０）の前記ポンプ流入開口部（３ａ）に向かい合っている面（２５ａ）上及び前記ネジ形遠心ホイール（２０）の後部に隣接して配置されており、前記カバープレート（２）の前記中央開口部（２ｇ）並びに前記ハブ（２１）及び／又は前記ドライブシャフト（３３）との間にギャップ（２ｂ）が形成されている、請求項１〜１６のうちいずれか一項に記載のネジ形遠心ホイールポンプ（１）。
【請求項１８】
前記ネジ形遠心ホイール（２０）が回転方向（Ｒ）を有し、前記開口部（２ａ）の前記入口開口部（２ｌ）によって形成されている前記入口面（２ｍ）が、前記回転軸（Ａ）に対してほぼ平行に通り、前記回転方向（Ｒ）に対して向きが変えられていることを特徴とする、請求項６に記載のネジ形遠心ホイールポンプ（１）。
【請求項１９】
前記部分表面（２ｋ）が、螺旋形に通る窪み（２ｄ）を有し、前記螺旋形に通る窪み（２ｄ）が、前記回転方向（Ｒ）に内部から外部へ通っていることを特徴とする、請求項１２に記載のネジ形遠心ホイールポンプ（１）。
【請求項２０】
回転可能に支持されているネジ形遠心ホイール（２０）、並びにギャップ（２４）を形成しながら前記ネジ形遠心ホイール（２０）の裏面（２５ａ）上に配置されている、中央開口部（２ｇ）を備えるカバープレート（２）を有するネジ形遠心ホイールポンプ（１）の自己洗浄方法であり、前記カバープレート（２０）は、前記中央開口部（２ｇ）に関して離されている開口部（２ａ）を有し、前記ネジ形遠心ホイール（２０）のハブ（２１）又はドライブシャフト（３３）は前記中央開口部（２ｇ）を通過しているため、前記中央開口部（２ｇ）と前記ハブ（２１）又は前記ドライブシャフト（３３）との間に流体を通すギャップ（２ｂ）が形成され、前記ネジ形遠心ホイール（２０）及び前記開口部（２ａ）の配置は、前記ネジ形遠心ホイール（２０）の回転中に、前記ネジ形遠心ホイール（２０）の前記裏面（２５ａ）によって前記開口部（２ａ）が覆われないか、又は一部の角度（Δ）の間でのみ覆われるように互いに調整されて形成され、前記ネジ形遠心ホイール（２０）が回転方向（Ｒ）に回転し、それによって流体が主流（Ｆ）に沿って送られ、前記流体の部分流（Ｆ１）は、前記開口部（２ａ）を介して前記カバープレート（２）の裏面（２ｉ）へ流れ、次に、この前記部分流（Ｆ１）は、前記開口部（２ａ）と前記ギャップ（２ｂ）との間に圧力差があることから、前記ギャップ（２ｂ、２４）を介して再び前記主流（Ｆ）へ流れ込む、方法。
【請求項２１】
前記カバープレート（２）がその前面（２ｈ）上に螺旋形に通る窪み（２ｄ）を有しており、前記螺旋形に通る窪み（２ｄ）は前記回転方向（Ｒ）に内部から外部へ通っているため、前記ギャップ（２ｂ）から流れ出す前記部分流（Ｆ１）が、前記螺旋形に通る窪み（２ｄ）を介して前記主流（Ｆ）に送られることを特徴とする、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記部分流（Ｆ１）は、前記開口部（２ａ）内に流入する際に逆向きになり、このことによって、固形物を前記部分流（Ｆ１）から分離することを特徴とする、請求項２０又は２１に記載の方法。
【請求項２３】
請求項１〜１９のうちいずれか一項に記載のネジ形遠心ホイールポンプのカバープレート（２）であり、前記カバープレート（２）が前面（２ｈ）及び裏面（２ｉ）を有し、前記カバープレート（２）がその中心に中央開口部（２ｇ）を有し、該中央開口部（２ｇ）は前記ネジ形遠心ホイール（２０）の回転軸（Ａ）を通すように調整されて形成され、前記回転軸（Ａ）の方向に通っており、前記カバープレート（２）は前記中央開口部（２ｇ）に対して離されて配置されている少なくとも１つの開口部（２ａ）を有し、該開口部（２ａ）は前記カバープレート（２）の前記前面（２ｈ）と前記裏面（２ｉ）との間に流体を通す接続部を形成し、前記開口部（２ａ）は前記前面（２ｈ）の方に入口開口部（２ｌ）を有し、前記前面（２ｈ）は窪み（２ｃ）を有しており、前記入口開口部（２ｌ）はこの前記窪み（２ｃ）の中に配置され、前記入口開口部（２ｌ）が前記回転軸（Ａ）に対してほぼ平行に通る入口面（２ｍ）を形成しているカバープレート。
【請求項２４】
前記前面（２ｈ）の少なくとも１つの部分表面（２ｋ）が、実質的に円錐台形又は実質的に平坦な形をとっていることを特徴とする、請求項２３に記載のカバープレート（２）。
【請求項２５】
前記カバープレート（２）が、少なくとも２つの前記開口部（２ａ）を有し、少なくとも２つの前記開口部（２ａ）は、前記回転軸（Ａ）に関して左右対称に配置されていることを特徴とする、請求項２３又は２４に記載のカバープレート（２）。
【請求項２６】
前記窪み（２ｃ）が、少なくとも部分的に、前記回転軸（Ａ）に対してほぼ垂直に通る穴によって形成されていることを特徴とする、請求項２３〜２５のうちいずれか一項に記載のカバープレート（２）。
【請求項２７】
前記カバープレート（２）が単一の部品からなることを特徴とする、請求項２３〜２６のうちいずれか一項に記載のカバープレート（２）。
【請求項２８】
前記開口部（２ａ）が、前記前面（２ｈ）に関して垂直又はほぼ垂直に通っていることを特徴とする、請求項２３〜２７のうちいずれか一項に記載のカバープレート（２）。
【請求項２９】
前記開口部（２ａ）が、前記前面（２ｈ）に関して横方向に通っていることを特徴とする、請求項２３〜２７のうちいずれか一項に記載のカバープレート（２）。
【請求項３０】
前記部分表面（２ｋ）が、螺旋形に通る窪み（２ｄ）を有し、該窪みは主として前記中央開口部（２ｇ）の部分で始まり、前記部分表面（２ｋ）に沿って外側へ通っていることを特徴とする、請求項２３〜２９のうちいずれか一項に記載のカバープレート（２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネジ形遠心ホイールポンプ、ネジ形遠心ホイールポンプの作動方法並びにネジ形遠心ポンプ用カバープレートに関する。
【背景技術】
【０００２】
スイス国特許公開公報第６６２８６４号（特許文献１）はネジ形遠心ホイールポンプを開示しており、このネジ形遠心ホイールポンプは回転軸に回転可能に支持されている。このネジ形遠心ホイールポンプはネジ形遠心ホイールポンプと回転軸との間にある接続部分に空洞部を有している。非常に実績のあるこのネジ形遠心ホイールポンプの実施形態は、空洞部の内部に汚れが付着して、堆積するおそれがあるという欠点を有している。その結果、摩耗及び／又はメンテナンス経費が増加する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】スイス国特許出願公開第６６２８６４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、汚れの付着に関してより有利な特性を有しているネジ形遠心ホイールポンプを形成すること、並びにネジ形遠心ホイールポンプの洗浄方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題は、請求項１の特徴を有するネジ形遠心ホイールポンプによって解決される。従属請求項２〜１９はその他の有利な実施形態に関する。さらに、この課題は、請求項２０の特徴を有するネジ形遠心ホイールポンプの自己洗浄方法によって解決される。請求項２１〜２２はその他の有利な工程に関する。さらに、この課題は、請求項２３の特徴を有するカバープレートによって解決される。請求項２４〜３０はその他の有利な実施形態に関する。
【０００６】
この課題は、詳細には、ポンプ流入開口部とこのポンプ流入開口部に向かい合って配置されているハウジング後壁とを備えるポンプハウジング、このポンプハウジングの内部に回転可能に配置されている、ハブ及びブレードを備えたネジ形遠心ホイール、このネジ形遠心ホイールに接続されている回転可能なドライブシャフト、並びにネジ形遠心ホイールとハウジング後壁との間に配置されているカバープレート、を具備するネジ形遠心ホイールポンプによって解決され、このカバープレートは、ハブ又はドライブシャフトが通過する中央開口部を有し、カバープレートとハウジンブ後壁との間には内部空間が形成され、カバープレートはポンプ流入開口部の方に向けられている前面を有し、この前面は部分表面を備え、この部分表面の形は、カバープレートの前面とネジ形遠心ホイールの裏面との間に最大３ｍｍのギャップができるようにネジ形遠心ホイールの裏面に合わせて形成され、カバープレートの中央開口部とハブ又はドライブシャフトとの間にはギャップが形成され、このギャップが流体を通す形で内部空間並びにギャップに接続され、カバープレートは、中央開口部に対して離されて配置されている少なくとも１つの開口部を有し、ネジ形遠心ホイール及びこの開口部の配置は、ネジ形遠心ホイールの裏面によって開口部が覆われないか、又はネジ形遠心ホイールが３６０°回転する際に一部の角度の間でのみ覆われるように互いに調整されて形成され、この開口部によって前面と内部空間との間に流体を通す接続部が形成され、この開口部を介して流体が内部空間に流れ込み、ギャップを介して再び内部空間から流出する流体の流れが作り出される。
【０００７】
本発明に基づくネジ形遠心ホイールポンプ並びに本発明に基づく方法は、ポンプ作動中に部分流が形成され、この部分流はカバープレートの前面から裏面へ流れ、次にカバープレートの中央開口部に沿って再びカバープレートの前面に戻ることによって洗浄流を形成し、その洗浄流はカバープレート後部の空洞部にあるかもしれない汚れや堆積している汚れを少なくとも部分的に再びカバープレートの前面に送ることができ、それによってネジ形遠心ホイールポンプの主流によってこれらの汚れが排出されるという利点を有している。
【０００８】
本発明に基づくネジ形遠心ホイールポンプは、回転可能に支持されているネジ形遠心ホイール並びにこのネジ形遠心ホイールに隣接して配置されている、中央開口部を備えるカバープレートを具備しており、ネジ形遠心ホイールのハブ又はドライブシャフトは、好ましくはこの中央開口部を通過している。中央開口部とハブ又はドライブシャフトとの間には、流体を通すギャップが形成されている。ネジ形遠心ホイールが回転方向に回転することにより、流体は主流に沿って送られ、その結果、流体の部分流が、中央開口部に関して離されて配置されている開口部を介してカバープレートの裏面へ流れ、次に、この部分流は流体を通すギャップを介して再び主流の方へ流れるが、その理由は、開口部と流体が流れるギャップとの間に圧力差が生じているからである。この部分流は、特にカバープレートの裏面のスペースを通過し、その中に汚れがある場合はその汚れを主流に送る洗浄流を形成する。
【０００９】
カバープレートは、ネジ形遠心ホイールに向いている側又はネジ形遠心ホイールに向いている部分面の上を、好ましくはネジ形遠心ホイールの裏面の形に対応して形が変化しているため、この部分面は、好ましくは円錐台形又は平面的になっているが、この部分面は、例えば湾曲又は多角形など、その他の形状を有することもできるであろう。
【００１０】
さらに、この課題は、特に、回転可能に支持されているネジ形遠心ホイール、並びにギャップを形成しながらネジ形遠心ホイールの裏面上に配置されている、中央開口部を備えるカバープレートを有するネジ形遠心ホイールポンプの自己洗浄方法によって解決され、このカバープレートは、中央開口部に関して離されている開口部を有し、ネジ形遠心ホイールのハブ又はドライブシャフトが中央開口部を通過しているため、中央開口部とハブ又はドライブシャフトとの間には流体を通すギャップが形成され、ネジ形遠心ホイール及びこの開口部の配置は、ネジ形遠心ホイールの回転中に、ネジ形遠心ホイールの裏面によって開口部が覆われないか、又は一部の角度Δの間でのみ覆われるように互いに調整されて形成され、ネジ形遠心ホイールが回転方向へ回転することによって、流体が主流に沿って送られ、流体の部分流Ｆ１は開口部を介してカバープレートの裏面の方へ流れ、次に、この部分流は、ギャップを介して再び主流の方へ流れるが、その理由は、開口部とギャップとの間に圧力差が生じているからである。
【００１１】
さらに、この課題は、特に、ネジ形遠心ホイールポンプ用カバープレートによって解決され、このカバープレートは前面及び裏面を有し、さらにこのカバープレートはその中心に中央開口部を有し、この中央開口部はネジ形遠心ホイールの回転軸を通すように調整されて形成され、回転軸の方向に通っており、このカバープレートは中央開口部から離されて配置されている少なくとも１つの開口部を有し、この開口部はカバープレートの前面と裏面との間に流体を通す接続部を形成し、また、この開口部は前面の方に入口開口部を有し、この前面は窪みを有し、この窪みの中に入口開口部が配置され、この入口開口部は回転軸Ａに対してほぼ平行に通る入口面を形成している。
【００１２】
以下に、本発明を、実施例を用いてさらに詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
以下は、実施例を説明するために用いられる図である：
【図１】従来技術から知られているネジ形遠心ホイールポンプの軸方向の断面図である。
【図１ａ】外部ハウジングを取り外した場合の、図１に示されたネジ形遠心ホイールポンプの側面図である。
【図１ｂ】ホイールを上から見た図である。
【図２】カバーディスクの実施例を備えるネジ形遠心ホイールポンプの縦の部分断面図である。
【図３】様々な形をとる開口部の図である。
【図４】様々な形をとる開口部の図である。
【図５】様々な形をとる開口部の図である。
【図６】カバーディスクを上から見た図である。
【図７】図６に示されたカバーディスクの斜視図である。
【図８】図６の線Ｂ‐Ｂに沿って切断した場合の、カバーディスクの断面図である。
【図９】カバーディスクのもう１つの実施例の断面図である。
【図１０】カバーディスクのさらに別の実施例による概略の切断図である。
【図１１】カバーディスクのさらに別の実施例による概略の切断図である。
【図１２】外部ハウジングを取り外した場合の、ネジ形遠心ホイールポンプのもう１つのホイールの実施例の側面図である。
【図１３】図１２に示されたネジ形遠心ホイールポンプのホイールを上から見た図である。
【図１４】カバーディスクのもう１つの実施例を上から見た図である。
【００１４】
基本的に、図中の同一部品には同一の符号が付けられている。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、従来技術から知られている、文献１で開示されているネジ形遠心ホイールポンプの実施形態を示している。図１は、ハブ２１及びブレード２５を備えるネジ形遠心ホイール２０、ハブ２１に固定接続されているドライブシャフト３３、並びにネジ形遠心ホイール２０の後部に配置されているハウジング後壁２３、並びにネジ形遠心ホイール２０を周辺方向に取り囲むハウジング外壁３を具備するネジ形遠心ホイールポンプ１の軸方向の断面図を示している。ハウジング後壁２３には、ドライブシャフト３３の付近に出口開口部３６が設けられており、気体がフィード媒体と一緒に送られ、ホイールの回転中心に向かって放出され、ホイールハブ２１とハウジング後壁２３との間にあるホイール裏面のギャップを介して内部空間３７に達したときに、これを逃がすことができるようになっている。ホイールハブ２１とハウジング後壁２３との間のギャップは迷路として形成されており、ハブ側の迷路構造も、ハウジング後壁側の迷路構造も横溝３８によって遮断され、自己洗浄作用が発生して、一緒に運ばれる固形物が内部空間３７及び出口開口部３６に達しないようになっている。
しかし、この措置にもかかわらず、汚れが内部空間３７の中に達し、これらの汚れが内部空間３７の中に付着して、堆積するおそれのあることが判明しているため、一定の期間をあけてネジ形遠心ホイールポンプの洗浄が必要である。
【００１６】
図１ａは、外部ハウジング３を取り外した場合の、図１に示されたネジ形遠心ホイールポンプ１の側面図を示している。図１ｂは、文献１では開示されていないが、図１及び図１ａで示されているネジ形遠心ホイールポンプ１に適合すると思われるネジ形遠心ホイール２０の実施例を上から見た図であり、従って、図１、１ａ及び１ｂは一緒に説明される。ネジ形遠心ホイールポンプ１のネジ形遠心ホイール２０は、ブレード２５が接続されている鎌形のベース部品３０を備えるハブ２１を具備し、軸３３は、円錐台として形成されている、圧力側のハウジング璧２３を突き抜けて、ハブ２１に接続されている。圧力側のブレード側面２７の正面エッジ２８が小さな遊び２４を伴って、５°〜７０°の円錐角γを有するハウジング璧２３の上をかすめて通る。ブレード２５はさらに吸引側のエッジ３９も備えている。円錐台形のベース部品３０は、端部エッジ２６が延びるブレード出口先端部３５から、ポンプ軸を中心として円錐台形又は螺旋形に比較的長い距離にわたって、ハブ２１が比較的小さな半径Ｒ２を有している箇所３１まで広がっている。ブレード出口先端部３５では、ハブ２１が最大半径Ｒ１を有している。これにより、有利には約１２０°の比較的大きな円弧δにかけて、ブレード出口先端部３５といわゆるハブ箇所３１との間でハウジング壁２３の比較的大きな面が露出する。ネジ形遠心ホイール２０になお十分な大きさの強度を保障するため、ホイールハブ半径Ｒ１の減少によるハウジング璧２３の露出は、材料技術的なパラメータが許容する限り行うことができる。
【００１７】
図２は、本発明に基づくネジ形遠心ホイールポンプ１の実施例の縦断面図を示している。このネジ形遠心ホイールポンプ１は入口開口部３ａ又はポンプ流入開口部３ａ、出口３ｂ並びにハウジング内部空間３ｃを備えるポンプハウジング３を具備し、さらにハブ２１を具備しており、このハブ２１は概略だけを破線で示しているブレード２５に接続され、その際、ブレード遠心ホイール２０を形成し、またハブ２１は、軸Ａを中心に回転可能なドライブシャフト３３によって回転可能に支持されている。ドライブシャフト３３とハブ２１との間の接続は概略だけが示されている。ブレード２５並びにハブ２１は、好ましくは、図１ａ及び図１ｂに示されているように、唯一の共通部品として、又はブレード遠心ホイール２０として形成されている。図示されている実施例では、ネジ形遠心ホイールポンプ１が、さらに、入口開口部４ａを備える円錐台形の内部ハウジング４並びにスペーサリング５を具備している。ネジ形遠心ホイールポンプ１は、さらに、出口開口部３６を備えるハウジング後壁２３並びにシール６を具備している。出口開口部３６はメンテナンス目的に用いられ、ネジ形遠心ホイールポンプ１の作動中は、通常、外からプラグで閉鎖されている。ブレード遠心ホイール２０の回転中、入口開口部３ａから出口３ｂへ達する主流Ｆが発生する。送られる主流Ｆは流体、好ましくは水及び場合により水蒸気などの気体を含み、この場合、好ましい使用目的では、ネジ形遠心ホイールポンプ１が汚染水を送るために用いられるため、主流Ｆには、例えば糞便、砂、砂利、布地、繊維、プラスチック部品などの固形物も含まれることがある。
【００１８】
ネジ形遠心ホイールポンプ１は、さらにカバープレート２も備え、このカバープレートは軸Ａの通る方向に向かってハブ２１又はネジ形遠心ホイール２０の直後に配置されている。カバープレート２は前面２ｈと裏面２ｉとを有し、前面２ｈは部分表面２ｋを備え、この部分表面の形は、カバープレート２の前面２ｈとネジ形遠心ホイール２０の裏面２５ａとの間に最大３ｍｍのギャップ２４ができるようにネジ形遠心ホイール２０の裏面２５ａに合わせて形成されている。好ましくは、このギャップ２４が０．５ｍｍ〜２ｍｍの範囲にある幅を有している。ギャップ２４は、固形物、例えば排水の中にある女性用ストッキングのような生地などがこのギャップ２４の中に入り込めないようにするため、又はハブに巻き付くことができないようにするため、特に細く形成されている。さらに、この細いギャップ２４にはギャップ２４の内部にある固形物をせん断する作用があるため、これらの固形物は機械的に細かく切断され、主流Ｆに送られる。好ましい実施形態では、ギャップ２４の方に向けられている少なくとも１つの表面が構造化され、粗く形成されているか、又は表面から突出している歯が備えられ、ギャップ２４の中にある固形物を機械的に細かく切断しやすくしている。ギャップ２４の幅が３ｍｍよりも広く、例えば５ｍｍ以上ある場合は、より多くの欠点が生じるであろう。ギャップ２４の幅が広いことにより、一方では、固形物の機械的なせん断がもはや保障されなくなると考えられる。さらに、ギャップ２４の幅が広がると、ネジ形遠心ホイールポンプ１の効率は大きく低下してしまうであろう。図示されている実施例の前面２ｈは、実質的に円錐台形をした部分表面２ｋを備え、この部分表面の裏面の形はネジ形遠心ホイール２０に適合するように形成されており、部分表面２ｋはその中心に中央開口部２ｇを有し、この中央開口部２ｇは軸Ａの方向に平行に通っている。ハブ２１は、この中央開口部２ｇを通過しているため、中央開口部２ｇとハブ２１との間には、軸Ａの方向に通るギャップ２ｂが形成される。さらに、このハブ２１は、部分的に部分表面２ｋを覆っている突出部を有しているため、ハブ２１と部分表面２ｋとの間には、図示されている実施例で軸Ａに対して横方向に通るギャップ２４が形成されている。カバープレート２は少なくとも１つの開口部２ａを有し、この開口部は中央開口部２ｇに対して離されて配置されており、開口部２ａはカバープレート２の前面２ｈと裏面２ｉとの間に流体を通す接続部を形成している。ポンプが動作している間、又はブレード遠心ホイール２０が回転方向Ｒに回転している間、開口部２ａ部分の流体は、中央開口部２ｇ部分の圧力よりも高い圧力を有しており、このことから、主流Ｆの一部が部分流Ｆ１として開口部２ａを通ってカバープレート２の裏面２ｉの方へ内部空間３７の中に流れ込み、次に、ギャップ２ｂ及びギャップ２４とを介して再び主流Ｆの中に流れ込むことにより、部分流Ｆ１が発生する。この部分流Ｆ１により、内部空間３７の中にある汚れが排出され、主流Ｆ１に送られることになる。
【００１９】
ネジ形遠心ホイール２０及び開口部２ａの配置は、ネジ形遠心ホイール２０の裏面２５ａによって開口部２ａが覆われないか、又はネジ形遠心ホイール２０が３６０°回転する際に一部の角度Δの間でのみ覆われるように互いに調整されて形成されている。
【００２０】
有利な実施形態では、ネジ形遠心ホイール２０が図１２及び１３に図示されているように形成することもできると考えられる。図１２は、カバープレート２並びにネジ形遠心ホイール２０が配置されているポンプハウジング３を示している。ハブ２１は円錐台形のベース部品３０に接続されており、ブレード２５はその正面エッジ２８によってベース部品３０に接続されている。ネジ形遠心ホイール２０は、端部エッジ２６、圧力側のブレード側面２７並びに吸引側のエッジ３９、及びブレード出口先端部３５を備えている。図１３はネジ形遠心ホイール２０を上から見た図であり、ベース部品３０が円形に形成されており、軸Ａに関して最大半径Ｒ１を有している。図１３は、ネジ形遠心ホイール２０に関して、開口部の可能な配置又は開口部２ａの例を示している。この配置の場合、開口部２ａはネジ形遠心ホイール２０によって、又はネジ形遠心ホイール２０の裏面２５ａによって覆われないため、開口部２ａは常に開いている。この場合、開口部２ａの部分において、有利には、ネジ形遠心ホイール２０の回転方向Ｒへの流れを発生させて、開口部２ａの中に固形汚染物が入り難くするか、又は開口部２ａの中に入るのを防止する。この開口部２ａによって前面２ｈと内部空間３７との間に流体を通す接続部が形成され、流体がこの開口部２ａを介して内部空間３７に流れ込み、ギャップ２ｂを介して再び内部空間３７から流出する流体の流れＦ１が作り出される。
【００２１】
もう１つの有利な実施形態では、図１ａ及び１ｂに図示されているようにネジ形遠心ホイール２０を形成することもできると考えられる。このネジ形遠心ホイール２０のハブ２１は鎌形のベース部品３０を備え、ブレード２５はこの鎌形のベース部品３０の上に配置されており、鎌形のベース部品３０は回転軸Ａに関して最大半径Ｒ１と最小半径Ｒ２とを有している。この鎌形のベース部品３０は、開口部２ａに関して、最小半径Ｒ２のときにはネジ形遠心ホイール２０の裏面２５ａが開口部２ａを覆わないように形成されており、ネジ形遠心ホイール２０が３６０°回転する際には、一部の角度Δの間だけネジ形遠心ホイール２０の裏面２５ａが開口部２ａを覆う。従って、開口部２ａは、ネジ形遠心ホイール２０が回転する度に、短時間覆われる。この実施形態は、開口部２ａの部分において、有利には、ネジ形遠心ホイール２０の回転方向Ｒへの流れが作られ、固形汚染物が開口部２ａの中に入り難くするか、又は開口部２ａの中に入るのを防止するという利点を有している。もう１つの利点は、開口部２ａの入口開口部に付着している固形汚染物が前面２ｈからはみ出している場合、開口部２ａを介して動くハブ２１、３０によりこの汚染物が機械的に除去されることにある。
【００２２】
ドライブシャフト３３はさらに前に引き出すこともできると考えられ、それによってギャップ２ｂはカバープレート２とドライブシャフト３３との間に少なくとも部分的に、又はカバープレート２とドライブシャフト３３との間だけに形成される。
【００２３】
カバープレート２は、少なくとも１つの開口部２ａを有し、好ましくは少なくとも２つの開口部２ａを有している。
有利には、複数の開口部２ａが部分表面２ｋの中に、軸Ａに関して左右対称に配置されている。これらの開口部２ａは、多数の方法で形成することができる。図２の下方に示されている開口部２ａが、図３に拡大されて示されている。カバープレート２の前面２ｈを、流れＦ２が流れる。開口部２は入口開口部２ｌを備え、その断面は入口面２ｍを形成している。部分流Ｆ１は開口部２ａを通過してカバープレート２の裏面２ｉに流れる。部分流Ｆ１は、開口部２ａ内に流入する際に逆向きになり、このことによって、流れＦ２の中にある固形物が開口部２ａの中に入り込み難くなるという利点が生じる。それによって、部分流Ｆ１から少なくとも部分的に固形物が除去される。なぜなら固形物は少なくとも部分的に流れＦ２の中に残り、この流れによってさらに運ばれるからである。
【００２４】
カバープレート２は、図１ａに示されているハウジング後壁と同様に、５°〜７０°の範囲で円錐角γを有することができると考えられる。
【００２５】
図４は開口部２ａのもう１つの実施例を示している。図３に示されている実施形態とは異なり、図４に示されている開口部２ａは、カバープレート２の前面２ｈに生じる流れＦ２に関して部分流Ｆ１の方向が変えられ、この流れに部分的な逆流が生じるように配置されている。開口部２ａは、図４に示されているように、ネジ形遠心ホイール２０の回転方向Ｒに対して少なくとも部分的に逆方向に通っている。このように通る開口部２ａは、固形物が開口部２ａからカバープレート２の裏面２ｉに達し難くなるという利点を有している。
【００２６】
図２の上方に示されている開口部２ａが、図５に拡大されて示されている。カバープレート２の前面２ｈ上には窪み２ｃが配置され、この窪みは開口部２ａに通じており、この開口部２ａは入口面２ｍを備える入口開口部２ｌを形成することから、入口開口部２ｌは窪み２ｃの中に配置されている。入口開口部２ｌ又は入口面２ｍは、様々な方法で配置することができるが、有利には、図５に示されているように、部分流Ｆ１が方向を変え、カバープレート２の前面２ｈに生じる流れＦ２に関して少なくとも部分的に逆流が生じるように配置することができる。このように配置されている入口開口部２ｌは、固形物が開口部２ａからカバープレート２の裏面２ｉに達し難くなるという利点を有している。図５に示されているように、入口面２ｍは有利な実施形態において、この面が軸Ａに対して平行又はほぼ平行に通るように配置されている。図５に示されているように、入口面２ｍは、好ましくは、回転方向Ｒに関して向きを変えて配置されている。図５では軸Ａではなく、軸Ａの方向が示されている。図５に示されているように、もう１つの有利な実施形態においては、入口面２ｍがドライブシャフト３３の回転方向Ｒに対して垂直又はほぼ垂直に通り、入口面２ｍは回転方向Ｒに対して方向を変えて配置されている。
【００２７】
図６、７及び８は、カバープレート２の実施例を上から見た図、斜視図及び線Ｂ−Ｂに沿って切断した場合の断面図を示している。有利な実施形態では、窪み２ｃを、図６及び７に示されているように、少なくとも部分的に、軸Ａに対してほぼ垂直又は垂直に通る穴によって形成することができる。図６は軸Ａの方向並びに好ましい回転方向Ｒを示している。従って、入口面２ｍが軸Ａに対して平行に通り、回転方向Ｒに対して垂直に通っていることが図６から分かる。図８は、前面２ｈ、裏面２ｉ及び中央開口部２ｇを備えるカバープレート２の断面図を示している。円錐台形又はほぼ円錐台形に通る部分表面２ｋには、開口部２ａが配置されており、この開口部２ａは常に中央開口部２ｇに対して離されて配置されている。開口部２ａは、図３に示されているように、部分表面２ｋに関して垂直又はほぼ垂直に通るか、又は図４に示されているように、部分表面２ｋに関して横方向に通っていることも考えられる。
【００２８】
それぞれ使用するネジ形遠心ホイール２０に応じて、ネジ形遠心ホイール２０の裏面２５ａによって、様々な大きさの部分表面２ｋが覆われる。図１ａ及び１ｂに示されているネジ形遠心ホイール２０を使用すれば、図１ａ及び１ｂで説明されている方法で、例えば図６において２ｋの符号が付けられている前面２ｈの部分面を覆うことができると考えられる。図１２及び１３に示されているネジ形遠心ホイール２０を使用すれば、例えば、図６において２ｋ２の符号が付けられている前面２ｈの部分面を常に覆うことができると考えられる。
【００２９】
有利な実施形態では、カバープレート２が、図６〜８に示されているように、周辺方向に通る窪み、特に螺旋形に通る窪み２ｄを有し、この窪みは有利には中央開口部２ｇの部分で始まり、部分表面２ｈに沿って外側へ通っている。
有利には、窪み２ｄが、図６に示されているように、回転方向Ｒへ螺旋形に内部から外部へと通っている。この実施形態は、部分流Ｆ１によって中央開口部２ｇ又はギャップ２ｂを介してカバープレート２の前面２ｈに送られる汚れが、窪み２ｄに沿って部分表面２ｋの周辺に向かって運ばれるという利点を有している。部分表面２ｋの上で、回転方向Ｒへ回転するハブ２１又は回転方向Ｒへ回転するネジ形遠心ホイール２０は、さらに、窪み２ｄの中又は部分表面２ｋにある汚れを回転方向Ｒに移動させ、汚れが主流Ｆに達し、この主流に取り込まれて先に運ばれるまで、部分表面２ｋに関して外部に向かって汚れを送り出すように働く。従って、図６〜８に示されているような開口部２ａの配置が特に有利である。
特に図６から分かるように、汚れは、主として回転方向Ｒに動いており、開口部２ａは窪み２ｃの中に配置され、入口面２ｍは回転方向Ｒに対して向きが変えられているため、汚れが窪み２ｃを通って流れても、汚れの流動状態及び運動方向により、汚れが開口部２ａを通って流れることはほとんどないか、もしくは全くないまま、主流Ｆに送られる。
【００３０】
カバープレート２は、図７及び８に示されているように、さらに、エッジ部分に沿って通る窪み２ｆを有することができ、これらの窪みは特にＯリングを収容して密閉するため設けられている。
【００３１】
図９は、カバープレート２のもう１つの実施例の断面図を示し、このカバープレートは図８に示されている断面図とは異なり、平坦な形をとる部分表面２ｋ又は２ｋ２を有している。それ以外では、このカバープレート２は図８に示されている実施形態と同じであり、図９によるカバープレート２も開口部２ａに通じる窪み２ｃを有している。螺旋形に通る窪み２ｄを抜きにして考えれば、図６は図９に示されているカバープレート２を上から見た図を開示している。しかし、図９に示されているカバープレート２も螺旋形に通る窪み２ｄを有することができると考えられ、従って、その実施形態を上から見た図は図６に示されているように見えるであろう。図９に示されているカバープレート２は、さらに、中央開口部２ｇ並びに前面２ｈ及び裏面２ｉを有している。前面２ｈ又は部分表面２ｋは、例えば、図１０の断面図に概略で示されているように湾曲させたり、図１１の断面図に概略で示されているように角をつけたり、多数の方法で実施することができる。ほとんどの好ましい実施形態では、この部分表面が、図８に示されているように円錐台形になっている。
【００３２】
有利な実施形態では、カバープレート２が鋳造品として形成され、窪み２ｃ及び有利には開口部２ａ又は入口開口部２ｌも、すでに未加工の鋳造品の一部を形成している。このカバープレート２を製造するためは、次に、主として前面２ｈの加工、特に切削加工が必要である。このようにして形成される鋳造品から成るカバープレート２は、いずれにしてもカバープレート２の切削加工が不可欠なため、製造時に追加のコストが全くかからないか、僅かなコストで済むという利点がある。従って、図６〜８に示されているカバープレート２は開口部２ａを備える２つの窪み２ｃを具備しているが、開口部２ａのないカバープレート２と比べて、無視できるぐらいの僅かな追加コストだけで製造できる。この鋳造品は、２〜１０ｍｍの厚さを有することができる。しかし、このカバープレート２は、金属板からも製造することができるであろう。
【００３３】
本発明に基づく方法により、ネジ形遠心ホイールポンプ１の自己洗浄が可能となる。この場合、ネジ形遠心ホイールポンプ１は、回転可能に支持されているネジ形遠心ホイール２０、並びにこのネジ形遠心ホイール２０の横側又は後部に隣接して配置されている、中央開口部２ｇを備えるカバープレート２を有し、ネジ形遠心ホイール２０のハブ２１又はネジ形遠心ホイール１５を支持している軸３３がこの中央開口部２ｇを通過しているため、中央開口部２ｇとハブ２１又は軸３３との間に流体を通すギャップ２ｂが形成される。ネジ形遠心ホイール２０が回転方向Ｒに回転し、それによって流体が主流Ｆに沿って送られる場合、流体の部分流Ｆ１は、中央開口部２ｇに関して離されている開口部２ａを介してカバープレート２の裏面２ｉへ流れ、次に、この部分流Ｆ１は、開口部２ａとギャップ２ｂとの間に圧力差があることから、ギャップ２ｂを介して再び主流Ｆへ流れ込む。この部分流Ｆ１は、カバープレート２の後ろのスペースに汚れがある場合はそれを再び主流Ｆまで運ぶ。好ましくは、カバープレート２がその前面２ｈの部分表面２ｋに螺旋形に通る窪み２ｄを有しており、この螺旋形に通る窪み２ｄは回転方向Ｒで内部から外部へ通っているため、ギャップ２ｂから流れ出す部分流Ｆ１と、場合によってはその中にある汚れとが、螺旋形に通る窪み２ｄを介して主流Ｆに運ばれる。
【００３４】
図示されている実施例では、カバープレート２並びにハウジング後壁２３は常に個別の部品として示されている。カバープレート２並びにハウジング後壁２３は、例えばこれらを鋳造部品などの単一部品から製造することにより、一体形成することもできると考えられる。そのような唯一の鋳造部品は、カバープレート２もハウジング後壁２３も備えており、この鋳造部品が低コストで製造可能であり、カバープレート２とハウジング後壁２３との間にシーリングの必要がなくなるという利点を有している。このことから、特にメンテナンスの少ない実施形態が可能になる。
【００３５】
図１４は、すでに図６に示されているカバープレート２のもう１つの実施例を上から見た図である。開口部２ａ又は入口面２ｍは軸Ａに対して再び平行に通り、開口部２ａ又は入口面２ｍは、図６とは異なり、軸Ａを半径方向に通る直線Ｌに関して角度αの傾きを有し、この角度αは、好ましくは＋／−６０°の範囲にある値を有している。
【図１】
0005988106.tif 000002
【図１ａ】
0005988106.tif 000003
【図１ｂ】
0005988106.tif 000004
【図２】
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【図３】
0005988106.tif 000006
【図４】
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【図５】
0005988106.tif 000008
【図６】
0005988106.tif 000009
【図７】
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【図８】
0005988106.tif 000011
【図９】
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【図１０】
0005988106.tif 000013
【図１１】
0005988106.tif 000014
【図１２】
0005988106.tif 000015
【図１３】
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【図１４】
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