DE10103575A1

DE10103575A1 - Pump or stirrer has impeller or propeller mounted in cup-shaped housing, propeller hub having spiral rib around it and space between hub and housing widening towards top of housing

Info

Publication number: DE10103575A1
Application number: DE10103575A
Authority: DE
Inventors: Peter Rietsch
Original assignee: EMU Unterwasserpumpen GmbH
Current assignee: Wilo SE
Priority date: 2000-12-05
Filing date: 2001-01-27
Publication date: 2002-06-20
Anticipated expiration: 2021-01-28
Also published as: DE10103575B4

Abstract

The pump or stirrer has an impeller or propeller (5) mounted in a cup-shaped housing (3). The hub (6) of the propeller has a spiral rib (10) around it which produces a current in the fluid. This prevents deposition of particles in the space (9) between the hub and housing. The novelty is that this space widens towards the top of the housing. An independent claim is included for the impeller or propeller.

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine, vorzugsweise Strömungsmaschine, z. B. Pumpe, Rührwerk oder dergleichen mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 sowie ein Rad, als Laufrad oder Propeller ausgebildet, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 24.The invention relates to a machine, preferably a flow machine, e.g. B. Pump, agitator or the like with the features of the preamble of Claim 1 and a wheel, designed as an impeller or propeller, with the Features of the preamble of claim 24.

Aus der EP 0 252 037 B1 ist eine Dichtungseinrichtung für ein Rührwerk oder eine Pumpe bekannt, die bereits eine im Bereich eines Ringspalts zwischen der Nabe des angetriebenen Rads und einer Gehäuseaufnahme eine Spiraleinrichtung vorsieht, um einer Artikelablagerung in dem Ringspalt durch Erzeugung einer aus dem Ringspalt gerichteten Strömung entgegenzuwirken. Die Spiraleinrichtung ist bei dieser bekannten Einrichtung dadurch ausgebildet, daß in der Innenwandung der Gehäuseaufnahme und in der Außenwandung der in die Gehäuseaufnahme eingreifenden Nabe eine spiralförmige Oberflächenstruktur ausgeformt ist. Der Ringspalt ist als zylindrischer Ringspalt zwischen diesen einander gegenüberliegenden konzentrischen, gewissermaßen mit Außen- und Innengewinde versehenen Wandungen ausgebildet. Bei Drehung der Nabe in der Gehäuseaufnahme entsteht in dem Ringspalt eine nach außen gerichtete Strömung, mit der Partikel nach außen transportiert werden sollen. Am oberen Rand der Gehäuseaufnahme ist eine Schneideinrichtung ausgebildet, indem an dem ringförmigen Rand der Gehäuseaufnahme und an der Nabe Schneidkanten ausgebildet sind, die bei Drehung der Nabe miteinander zusammenwirken und die Partikel möglichst stark verkleinern sollen. Diese Einrichtung ist konstruktiv relativ aufwendig, da sie eine Bearbeitung jeweils mehrerer miteinander zusammenwirkender, besonders bearbeiteter Flächen vorsieht. Es können Störungen im Betrieb auftreten, insbesondere, wenn größere Mengen an größeren Partikeln vorhanden sind, denn einerseits wird durch die Zerkleinerung der Partikel die Menge an in dem Ringspalt sedimentierbarem Material erhöht und andererseits können im Bereich der Schneideinrichtung selbst Verstopfungen eintreten, insbesondere wenn einmal ein gewisser Verschleiß der Schneideinrichtungen eingetreten ist.EP 0 252 037 B1 describes a sealing device for an agitator or known a pump that is already in the area of an annular gap between the The driven wheel hub and a housing receptacle Spiral device provides for an article deposit in the annular gap To counteract generation of a flow directed from the annular gap. The spiral device is formed in this known device that in the inner wall of the housing receptacle and in the outer wall the hub engaging in the housing receptacle has a spiral shape Surface structure is formed. The annular gap is a cylindrical annular gap between these opposing concentric, walls with external and internal threads educated. When the hub rotates in the housing receptacle, Annularly an outward flow, with the particles outward to be transported. At the top of the housing holder is one Cutting device formed by the annular edge of the Housing receptacle and cutting edges are formed on the hub, which at Rotation of the hub interact with each other and the particles as possible should shrink sharply. This device is structurally relatively complex because they work on several interacting, specially worked surfaces. There may be malfunctions in the operation occur, especially when larger amounts of larger particles are present because, on the one hand, the size reduction of the particles Increased amount of material sedimentable in the annular gap and on the other hand blockages can occur in the area of the cutting device, especially when there is some wear on the cutting devices has occurred.

Aus der US 6 053 500 A ist eine andere Dichtungseinrichtung für eine Welle eines Pumpenlaufrads bekannt. Bei dieser Einrichtung ist im Bereich der Innenwandung der Gehäuseausnehmung, in die die Nabe des Pumpenrads eingreift, ein gehäusefest in der Gehäusewandung der Ausnehmung ausgeformter Schraubengang vorgesehen, um einer Partikelablagerung entgegenzuwirken. Bei Drehung der Nabe in der Gehäuseausnehmung entsteht eine Strömung in der Gehäuseausnehmung, mit der Partikel in gewissen Maßen außen mitgenommen werden.Another sealing device for a shaft is known from US Pat. No. 6,053,500 a pump impeller known. This facility is in the field of Inner wall of the housing recess into which the hub of the pump wheel engages a housing-fixed in the housing wall of the recess Molded screw thread provided to prevent particle buildup counteract. When the hub rotates in the housing recess a flow in the housing recess with which particles in certain Dimensions to be taken outside.

Aus der EP 0 542 530 B1 ist eine Dichtung für eine Welle vorgesehen, bei der das Dichtungselement selbst spiralförmige Struktur aufweist und dadurch bei der Drehung der Welle eine im Bereich der Dichtung nach außen gerichtete Strömung erzeugt wird, wodurch einer Ablagerung von Partikeln in gewissem Umfang entgegengewirkt wird.From EP 0 542 530 B1 a seal for a shaft is provided in which the sealing element itself has a spiral structure and thereby the rotation of the shaft is directed outwards in the area of the seal Flow is created, causing a deposition of particles in some Extent is counteracted.

Aus der EP 0 879 977 A2 ist eine weitere Dichtungseinrichtung für eine Welle bekannt, bei der das aus polymerem Werkstoff bestehende Dichtungselement Dichtlippen mit unterschiedlich steilem Kegelwinkel aufweisen, welche mit der umfangsseitigem Dichtfläche auf der Welle zusammenwirken, wobei die Welle in diesem Bereich wendelförmig verlaufenden Nuten mit Nuttiefe weniger als 15 µm aufweist, um zur Schmierung der Dichtkanten während der Drehung der Welle Schmiermittel in den Dichtungsbereich zurück zu transportieren.Another sealing device for a shaft is known from EP 0 879 977 A2 known in which the sealing element made of polymeric material Have sealing lips with different steep cone angles, which with the circumferential sealing surface interact on the shaft, the shaft in this area helical grooves with groove depth less than 15 µm in order to lubricate the sealing edges during the rotation of the Shaft of lubricant to be transported back to the sealing area.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine der eingangs genannten Art im Bereich der Dichtung und Lagerung der Welle so auszubilden, daß eine Ablagerung von Partikeln im Bereich der mediumseitigen Dichtung der Welle auf konstruktiv einfache Weise mit möglichst hoher Funktionssicherheit entgegen gewirkt wird. Es werden dabei auch Ausführungen angestrebt, mit denen einem Umwickeln der Nabe mit in dem Medium eventuell enthaltenen faserigen Bestandteilen entgegengewirkt wird. Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Rad, vorzugsweise als Propeller oder Laufrad einer solchen Maschine ausgebildet, zu schaffen, das einer Ablagerung von Partikeln in seinem Lager und einem Umwickeln der Nabe entgegenwirkt. The invention has for its object a machine of the beginning the type mentioned in the area of sealing and bearing of the shaft that a deposit of particles in the area of the medium-side seal Shaft in a structurally simple way with the highest possible functional reliability is counteracted. Executions are also sought, with which a wrapping of the hub with possibly contained in the medium fibrous components is counteracted. Furthermore, the invention is the Task based on a wheel, preferably as a propeller or impeller trained such a machine to create a deposit of particles counteracts in its bearing and a wrapping around the hub.

Diese Aufgabe löst die Erfindung mit einer Maschine gemäß Anspruch 1 sowie einer Maschine gemäß Anspruch 11 sowie mit einem Rad, das als Laufrad oder Propeller gemäß Anspruch 24 oder Anspruch 25 ausgebildet ist.This object is achieved by the invention with a machine according to claim 1 and a machine according to claim 11 and having a wheel acting as an impeller or Propeller according to claim 24 or claim 25 is formed.

Durch Ausgestaltung des Ringspalts mit zum Austritt hin zunehmendem Außendurchmesser wird eine konische Ausbildung des Ringspalts erhalten. Diese verstärkt die bei der Drehung der Nabe aufgrund der Spiraleinrichtung erzeugte Strömung im Ringspalt im Sinne einer ausgeprägten nach außen gerichteten vorzugsweise spiralförmigen Strömung. Durch zunehmenden Querschnitt des Ringspalts wird die nach außen gerichtete Strömung ebenfalls verstärkt und einer Verstopfung des Ringspalts entgegengewirkt.By designing the annular gap with increasing towards the exit Outside diameter a conical formation of the annular gap is obtained. This reinforces the rotation of the hub due to the spiral device generated flow in the annular gap in the sense of a pronounced outward directed preferably spiral flow. By increasing The cross-section of the annular gap is also the outward flow reinforced and counteracted a blockage of the annular gap.

Die Spiraleinrichtung ist drehfest mit der Nabe ausgebildet, vorzugsweise als spiralförmig an der Außenwandung der Nabe verlaufende Erhöhungen oder Vertiefungen. Die spiralförmigen Erhöhungen oder Vertiefungen können sich als zusammenhängende kontinuierlichen Spiralen um die Nabe erstrecken, sie können aber auch als unterbrochene Spiralabschnitte nur bereichsweise ausgebildet sein. Bei bevorzugten Ausführungen sind die spiral- oder schraubenförmigen Ausformungen unmittelbar in der Außenwand der Nabe ausgeformt, gewissermaßen als spiral- oder schraubenförmige Oberflächenstrukturierung in Art eines Außengewindes. Die Innenwandung der topfförmigen Gehäuseausnehmung, in die die derart ausgestaltete Nabe unter Ausbildung des Ringspaltes eingreift, kann als vorzugsweise konische oder kegelförmige Innenfläche ausgebildet sein. Auf eine mit der nabenseitigen Spiraleinrichtung zusammenwirkende Spiraleinrichtung im Bereich der Innenwandung der Gehäuseausnehmung - muß aber nicht - kann verzichtet werden, wodurch sich fertigungstechnische Vorteile ergeben. Auch auf eine Schneideinrichtung im Bereich des Ringspalts kann verzichtet werden, denn mit den obengenannten Maßnahmen wird im Bereich des Ringspalts eine besonders starke und effektive nach außen gerichtete Strömung erzeugt, die den Abtransport auch relativ großer Partikel und insbesondere von Fasern sicherstellt.The spiral device is designed to rotate with the hub, preferably as Elevations running in a spiral on the outer wall of the hub or Wells. The spiral elevations or depressions can turn out to be coherent continuous spirals extend around the hub, them but can also be used as interrupted spiral sections only in certain areas be trained. In preferred versions, the spiral or helical formations directly in the outer wall of the hub shaped, so to speak as a spiral or helical Surface structuring in the manner of an external thread. The inner wall of the Pot-shaped housing recess into which the hub designed in this way is located Formation of the annular gap engages, can be preferably conical or be conical inner surface. On one with the hub side Spiral device interacting spiral device in the area of Inner wall of the housing recess - but need not - can be dispensed with be, which results in manufacturing advantages. Even on one Cutting device in the area of the annular gap can be dispensed with, because with The above measures will be in the area of the annular gap generates particularly strong and effective outward flow that the removal of even relatively large particles and especially fibers ensures.

Abgesehen davon wird die Ablagerung von Partikeln im Ringspalt auch durch eine besondere Anordnung und Ausgestaltung der Dichtung verhindert. Die Radnabe kann hierzu eine an der vom Rad abgewandten Stirnseite hin offene koaxiale Ausnehmung aufweisen, in der zumindest ein Teil der Dichtung angeordnet ist. Die Dichtung kann einen eine gehäuseseitige Dichtfläche aufweisenden gehäusefesten Gleitring aufweisen, der im Bereich einer von der Welle durchsetzten Gehäuseöffnung angeordnet ist. Als weiteren Bestandteil kann die Dichtung einen mit der Welle bzw. Nabe drehfesten Gleitring aufweisen, der innerhalb der Ausnehmung der Nabe angeordnet ist. Er kann mit einem eine Wellen- oder nabenseitige Dichtfläche aufweisenden elastischen Dichtelement zusammenwirken, das ebenfalls innerhalb der Ausnehmung der Nabe angeordnet ist. Der Ringspalt, der zwischen der Außenwandung der Nabe und der Innenwandung der topfförmigen Gehäuseausnehmung ausgebildet ist, ist somit zwar in unmittelbarer Nähe der Dichtung ausgebildet, jedoch mit radialem und/oder axialem Abstand der Dichtung angeordnet, denn der Ringspalt befindet sich an der Außenseite der Nabe, während die Dichtung weitgehend innerhalb der inneren koaxialen Ausnehmung der Nabe angeordnet ist. Somit wird einerseits die Bildung von Ablagerungen von Partikeln durch die Strömung im Ringspalt verhindert und andererseits wird aufgrund der geschützten Anordnung der Dichtung innerhalb der Ausnehmung in der Nabe erreicht, daß die Dichtung für eine Ablagerung von Partikeln nicht zugänglich bzw. nicht umströmt ist und aufgrund der besonderen Ausgestaltung mit Gleitringen auch die Gefahr von Beschädigung der Dichtung durch eventuelle Ablagerungen reduziert wird. Der gehäusefeste Gleitring und/oder der mit der Welle bzw. der Nabe drehfeste Gleitring kann aus keramischem Material, z. B. Siliciumcarbid ausgebildet sein. Mit diesem Material ergeben sich besonders gute Gleit- und Dichtungseigenschaften und besondere Robustheit gegen Beschädigungen durch Partikelablagerungen und Verzopfungen.Apart from that, the deposition of particles in the annular gap is also caused by a special arrangement and design of the seal prevented. The For this purpose, the wheel hub can have an open end on the end facing away from the wheel have coaxial recess in the at least part of the seal is arranged. The seal can have a sealing surface on the housing side have housing-fixed slide ring which in the area of one of the Shaft penetrated housing opening is arranged. As a further component the seal can be a non-rotatable slide ring with the shaft or hub have, which is arranged within the recess of the hub. He can with an elastic having a shaft or hub-side sealing surface Sealing element cooperate, which is also within the recess of the Hub is arranged. The annular gap between the outer wall of the hub and the inner wall of the cup-shaped housing recess is formed, is thus formed in the immediate vicinity of the seal, but with arranged radial and / or axial distance of the seal, because the Annular gap is on the outside of the hub while the seal largely arranged within the inner coaxial recess of the hub is. Thus on the one hand the formation of deposits of particles by the Flow in the annular gap is prevented and, on the other hand, due to the protected arrangement of the seal within the recess in the hub achieved that the seal is not accessible for a deposit of particles or is not flowed around and with due to the special design Sliding rings also pose a risk of damage to the seal from possible Deposits is reduced. The housing-fixed slide ring and / or the one with the Shaft or the hub rotatable sliding ring can be made of ceramic material, for. B. Silicon carbide can be formed. With this material arise particularly good sliding and sealing properties and particularly robust against Damage due to particle deposits and clogging.

Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen ist vorgesehen, daß die Ausnehmung in der Nabe sich von der vom Rad abgewandten Stirnseite der Nabe entlang der Hälfte oder einem Drittel der axialen Länge der Nabe erstreckt. Damit wird ausreichend Bauraum für die Dichtung erhalten.In preferred embodiments it is provided that the recess in the hub along the end of the hub facing away from the wheel extends half or a third of the axial length of the hub. So that will Get enough space for the seal.

Bei bevorzugten Ausführungen, die eine besonders starke Strömung im Ringspalt erbringen, ist vorgesehen, daß die Spiraleinrichtung sich an der Außenseite der Nabe von dem vom Rad abgewandten Stirnende der Radnabe bis zur Unterseite des Rads hin oder bis in eine Position mit vorzugsweise geringem axialem Abstand von der Unterseite des Rads hin erstreckt. Als günstig für die wirkungsvolle Strömung im Ringspalt erweist sich, wenn die Spiraleinrichtung sich zunächst über die gesamte axiale Länge des Außenumfangs des Nabenabschnitts erstreckt, der in die topfförmige Gehäuseausnehmung eingreift und mit der Innenwandung der Gehäuseausnehmung unmittelbar den Ringspalt bildet. Durch eine Fortsetzung der Spiraleinrichtung an der Außenseite der Nabe bis hin zur Unterseite des Rads hin kann hierbei den Abtransport der Partikel vom Bereich des Austritts des Ringspalts verstärken und somit Verstopfungen des Ringspalts vorbeugen. Eine besonders effektive Strömung kann erreicht werden, wenn die Spiraleinrichtung in die Arbeitsflächen des Rads, vorzugsweise in die Radschaufeln übergehend ausgebildet ist. In preferred versions that have a particularly strong flow in the Provide annular gap, it is provided that the spiral device on the Outside of the hub from the end of the wheel hub facing away from the wheel to the bottom of the wheel or to a position with preferably extends a small axial distance from the underside of the wheel. As favorable for the effective flow in the annular gap proves if the Spiral device first over the entire axial length of the Extends the outer circumference of the hub portion, which in the cup-shaped Housing recess engages and with the inner wall of the Housing recess forms the annular gap directly. By a sequel the spiral device on the outside of the hub down to the bottom of the In this case, the wheel can transport the particles away from the area of the outlet of the annular gap and thus prevent blockages in the annular gap. A particularly effective flow can be achieved if the Spiral device in the working surfaces of the wheel, preferably in the Paddle blades is formed continuously.

Bei bevorzugten Ausführungen des Propellers kann die Nabe des Propellers in dem Bereich, wo die Propellerflügel angeformt sind, eine Verdickung des Nabenaußendurchmessers aufweisen, so daß zwischen diesem Nabenbereich, in dem die Propellerflügel angeordnet sind, und den daran anschließenden Nabenbereich, der von den Propellerflügeln entfernt ist, ein Übergangsbereich ausgebildet ist, der abgeschrägt, abgestuft oder abgerundet sein kann. Die Verdickung der Nabe ist insbesondere bei Ausführungsbeispielen von Propellern mit mehr als zwei Flügeln vorgesehen, z. B. bei einem dreiflügligem Propeller. Bei zweiflügligen Propellern kann auf die Verdickung der Nabe meist verzichtet werden. Die Verdickung ist bei Propellern mit mehreren Flügeln erforderlich oder zumindest zweckmäßig, um die Anformung der Propellerflügel am Außenumfang der Nabe unterzubringen. Insbesondere aus Fertigungsgründen wird die Verdickung bei Propellern mit relativ großem Durchmesser im wesentlichen kugelförmig ausgebildet, bei Propellern mit kleinerem Durchmesser kann die Verdickung als zylinderförmiger Abschnitt ausgebildet sein.In preferred embodiments of the propeller, the hub of the propeller can be in the area where the propeller blades are molded, a thickening of the Have hub outer diameter, so that between this hub area, in which the propeller blades are arranged and the adjoining ones Hub area, which is removed from the propeller blades, a transition area is formed, which can be beveled, graded or rounded. The Thickening of the hub is particularly in the case of embodiments of Propellers provided with more than two blades, e.g. B. in a three-leaf Propeller. In the case of two-bladed propellers, the thickening of the hub is usually possible to be dispensed with. The thickening is in propellers with multiple blades required or at least useful for the shaping of the propeller blades to accommodate on the outer circumference of the hub. Especially from Manufacturing thickening becomes relatively large with propellers Diameter essentially spherical, with propellers Smaller diameter, the thickening can be a cylindrical section be trained.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im nachfolgenden anhand der Figuren näher erläutert. Dabei zeigt:Preferred embodiments of the invention are described below explained in more detail with reference to the figures. It shows:

Fig. 1 eine Schnittansicht eines Rührwerks im Bereich des Propellers und des Dichtungsgehäuses; Figure 1 is a sectional view of an agitator in the area of the propeller and the seal housing.

Fig. 2 eine Fig. 1 entsprechende Schnittansicht eines Rührwerks mit größerem Propeller; FIG. 2 shows a sectional view corresponding to FIG. 1 of an agitator with a larger propeller;

Fig. 3 eine Schnittansicht einer Pumpe im Bereich des Laufrads und des Dichtungsgehäuses. Fig. 3 is a sectional view of a pump in the area of the impeller and the seal housing.

Bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1 handelt es sich um ein Tauchrührwerk zum Einsatz unter Wasser, z. B. in Klärbecken. Das Rührwerk weist ein ortsfest unter Wasser anordenbares Gehäuse 1 auf. In Fig. 1 ist der obere Abschnitt des Gehäuses 1 im Bereich des Dichtungsgehäuses 2 gezeigt. In dem Dichtungsgehäuse 2 ist eine topfförmige Gehäuseausnehmung 3 ausgebildet, durch die die motorisch angetriebene Welle 4 hindurchkragt. An dem durchgreifenden freien Ende der Welle 4 ist ein Propeller 5 drehfest angeordnet. Die Propellernabe 6 greift dabei in die topfförmige Gehäuseausnehmung 3 ein. Sie verläuft koaxial mit der topfförmigen Ausnehmung 3 unter Ausbildung eines ringspaltförmigen Raums zwischen der Innenwandung der Gehäuseausnehmung 3 und der Außenwandung der Nabe 6.In the embodiment in Fig. 1, it is a submersible mixer for use under water, for. B. in settling tanks. The agitator has a housing 1 which can be arranged under water in a stationary manner. In Fig. 1, the upper portion of the housing 1 is shown in the region of the seal housing 2. In the seal housing 2 is a pot-shaped housing recess 3 is formed, hindurchkragt through which the motor-driven shaft. 4 At the penetrating free end of the shaft 4 , a propeller 5 is rotatably arranged. The propeller hub 6 engages in the cup-shaped housing recess 3 . It runs coaxially with the cup-shaped recess 3 , forming an annular-gap-shaped space between the inner wall of the housing recess 3 and the outer wall of the hub 6 .

Die Unterseite des Propellers 5, d. h. der untere Rand der Propellerblätter ist mit Abstand a oberhalb des oberen freien Rands der topfförmigen Gehäuseausnehmung 3 angeordnet. Die Nabe 6 erstreckt sich auf der vom Propeller abgewandten Seite in die topfförmige Ausnehmung 3 hinein und reicht bis zum Bereich des Bodens der Gehäuseausnehmung 3. Das vom Propeller abgewandte Stirnende der Nabe 3 ist dabei mit geringem Abstand, Abstand b, vom Grund der Gehäuseausnehmung 3 angeordnet.The underside of the propeller 5 , ie the lower edge of the propeller blades, is arranged at a distance a above the upper free edge of the cup-shaped housing recess 3 . The hub 6 extends into the cup-shaped recess 3 on the side facing away from the propeller and extends to the region of the bottom of the housing recess 3 . The end of the hub 3 facing away from the propeller is arranged at a short distance, distance b, from the bottom of the housing recess 3 .

In der Nabe 6 ist an dem vom Propeller 5 abgewandten Stirnende eine koaxiale zylindrische Ausnehmung 7 angeordnet, die einen topfförmigen Aufnahmeraum bildet, in den eine auf der Welle 4 angeordnete Dichtung 8 eingreift. Im gesamten Raum außerhalb des Gehäuses 1 und somit auch in der Gehäuseausnehmung 3 und in der Ausnehmung 7 der Nabe 6 ist das Medium, vorzugsweise Wasser, in dem das Rührwerk, das als Tauchrührwerk ausgebildet ist, steht und das von dem Rührwerk durch Rühren mittels des Propellers 5 bewegt wird.In the hub 6 , a coaxial cylindrical recess 7 is arranged on the end facing away from the propeller 5 , which forms a cup-shaped receiving space into which a seal 8 arranged on the shaft 4 engages. In the entire space outside the housing 1 and thus also in the housing recess 3 and in the recess 7 of the hub 6 is the medium, preferably water, in which the agitator, which is designed as a submersible agitator, is located and which is separated from the agitator by stirring by means of the Propellers 5 is moved.

Die Dichtung 8 bildet eine mediumseitige Abdichtung zwischen dem Gehäuse, d. h. zwischen dem Dichtungsgehäuse 2 und Nabe 3 und Welle 4. Die Dichtung ist als Gleitringdichtung ausgebildet. Sie weist einen Gleitring 81 auf, der in einer in einem abgestuften Rand am Grund der Gehäuseausnehmung 7 angeordneten Winkelmanschette 82 unter Ausbildung einer gehäuseseitigen Dichtfläche gehäusefest angeordnet ist. Der Gleitring 81 ist aus keramischem Material ausgebildet, z. B. Siliciumcarbid. Er umgibt die Welle 4, verbleibt jedoch bei Drehung der Welle 4 gehäusefest, so daß also die Welle 4 in dem feststehenden Gleitring 81 gleitend dreht. Auf dem Gleitring 81 stützt sich ein Gleitring 83 ist ab, der ebenfalls die Welle 4 umgibt. Der innere Durchmesser des Gleitrings 83 ist jedoch deutlich größer als der Innendurchmesser des Gleitrings 81 und als der Außendurchmesser der Welle 4. Der Gleitring 83 ist aus entsprechendem Material wie der Gleitring 81, d. h. ebenfalls aus keramischem Material, z. B. Siliciumcarbid. Der Gleitring 83 ist drehfest mit der Nabe 6 verbunden. Als Verbindungselement ist ein Gummibalg 84 vorgesehen, der auf der Welle 4 gelagert und sich mit seinem einen Stirnende an dem Gleitring 83 und sich mit seinem anderen Stirnende an der inneren Grundfläche der Ausnehmung 7 in der Nabe unter Ausbildung einer nabenseitigen Dichtfläche abstützt. Der Gummibalg 84 wird dabei von einer den Gummibalg umgebenden Schraubenfeder 85 axial gespannt, so daß er mit seinem einen Ende dicht und drehfest an die Grundfläche in der Ausnehmung 7 der Nabe 3 gepreßt wird und sein anderes Stirnende an den Gleitring 83 axial angepreßt wird.The seal 8 forms a medium-side seal between the housing, ie between the seal housing 2 and the hub 3 and shaft 4 . The seal is designed as a mechanical seal. It has a sliding ring 81 , which is arranged in an angular sleeve 82 arranged in a stepped edge at the base of the housing recess 7 , forming a sealing surface on the housing side. The slide ring 81 is made of ceramic material, for. B. silicon carbide. It surrounds the shaft 4 but to remain fixed to the housing upon rotation of the shaft 4, so that therefore the shaft 4 rotates to slide in the stationary sliding ring 81st A slide ring 83 is supported on the slide ring 81 and also surrounds the shaft 4 . However, the inner diameter of the slide ring 83 is significantly larger than the inner diameter of the slide ring 81 and the outer diameter of the shaft 4 . The slide ring 83 is made of the same material as the slide ring 81 , ie also made of ceramic material, for. B. silicon carbide. The slide ring 83 is rotatably connected to the hub 6 . A rubber bellows 84 is provided as a connecting element, which is mounted on the shaft 4 and is supported with its one end on the slide ring 83 and with its other end on the inner base of the recess 7 in the hub, forming a hub-side sealing surface. The rubber bellows 84 is axially tensioned by a coil spring 85 surrounding the rubber bellows, so that it is pressed tightly and non-rotatably against the base in the recess 7 of the hub 3 with its one end and its other end face is axially pressed against the slide ring 83 .

Die Nabe 6 ist so ausgebildet, daß sie sich zu ihrem von dem Propeller 5 abgewandten Stirnende hin verjüngt, so daß die Außenseite der Nabe 6, d. h. die Außenwandung der Nabe 6 im ,wesentlichen konisch ist. Ebenfalls konisch ist die Innenwandung der topfförmigen Ausnehmung 3.The hub 6 is designed such that it tapers towards its front end facing away from the propeller 5 , so that the outside of the hub 6 , ie the outer wall of the hub 6 , is essentially conical. The inner wall of the pot-shaped recess 3 is also conical.

Der zwischen der Außenseite der Nabe 6 und der Innenwandung der topfförmigen Gehäuseausformung 3 gebildete Ringspalt 9 erweitert sich zum oberen Austrittsende hin. Sowohl der Außendurchmesser als auch der Innendurchmesser des Ringspalts nehmen über den Verlauf des Ringspalts 9 von innen nach außen hin zu. Dabei nimmt der Außendurchmesser stärker zu als der Innendurchmesser. Der jeweilige Zuwachs ist gleichmäßig, vorzugsweise konstant, über den Verlauf von innen nach außen, so daß der Querschnitt des Ringspalts in axialer Richtung von innen nach außen also kontinuierlich zunimmt.The annular gap 9 formed between the outside of the hub 6 and the inner wall of the cup-shaped housing configuration 3 widens towards the upper outlet end. Both the outside diameter and the inside diameter of the annular gap increase over the course of the annular gap 9 from the inside to the outside. The outside diameter increases more than the inside diameter. The respective increase is uniform, preferably constant, over the course from the inside to the outside, so that the cross-section of the annular gap increases continuously in the axial direction from the inside to the outside.

In Fig. 1 ist der Konuswinkel α der Nabe 6, der Konuswinkel γ der topfförmigen Gehäuseausnehmung 3 und der Konuswinkel β der konischen Erweiterung des Ringspalts 9 eingezeichnet. Der Winkel α ist der Winkel, den die zentrale Achse A der Nabe 6 mit der Außenwandung der Nabe 6 bildet, wobei die Schenkel des Winkels α in einer Schnittebene liegen, in der die Achse A liegt. Der Winkel α liegt bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel bei 1°. Der Winkel γ ist der Winkel, der die mit der zentralen Achse A der Nabe 6 fluchtende zentrale Achse der Gehäuseausnehmung 3 mit der Innenwandung der Gehäuseausnehmung 3 bildet, wobei die Schenkel des Winkels γ in einer Schnittebene liegen, in der die Achse A liegt. Der Winkel γ liegt bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel bei 2°. Der Winkel β ist der Winkel der konischen Erweiterung des Ringspalts 9, wobei der Winkel β zwischen der Außenwandung der Nabe 6 und der Innenwandung der Gehäuseausnehmung 3 gebildet ist, wobei die Schenkel des Winkels β in einer Schnittebene liegen, in der die Achse A liegt. Der Winkel β liegt bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel bei 2°.In Fig. 1, the cone angle α of the hub 6 , the cone angle γ of the cup-shaped housing recess 3 and the cone angle β of the conical expansion of the annular gap 9 is shown. The angle α is the angle that the central axis A of the hub 6 forms with the outer wall of the hub 6 , the legs of the angle α lying in a sectional plane in which the axis A lies. In the embodiment shown in FIG. 1, the angle α is 1 °. The angle γ is the angle which forms the central axis of the housing recess 3 , which is aligned with the central axis A of the hub 6 , with the inner wall of the housing recess 3 , the legs of the angle γ lying in a sectional plane in which the axis A lies. In the embodiment shown in FIG. 1, the angle γ is 2 °. The angle β is the angle of the conical widening of the annular gap 9 , the angle β being formed between the outer wall of the hub 6 and the inner wall of the housing recess 3 , the legs of the angle β lying in a sectional plane in which the axis A lies. The angle β is 2 ° in the embodiment shown in FIG. 1.

Bei abgewandelten Ausführungsbeispielen, die vom Grundsatz her den konstruktiven Aufbau wie das Ausführungsbeispiel in Fig. 1 aufweisen, können die Winkel α, γ und β andere Werte haben. Der Winkel α kann einen Wert aufweisen, der im Bereich zwischen 0,5° bis 10° liegt. Der Winkel γ kann einen Wert aufweisen, der im Bereich zwischen 1° bis 13° liegt und der Winkel β kann einen Wert aufweisen, der im Bereich zwischen 0,5° und 3° liegt.In the case of modified exemplary embodiments, which in principle have the structural design as the exemplary embodiment in FIG. 1, the angles α, γ and β can have different values. The angle α can have a value that is in the range between 0.5 ° and 10 °. The angle γ can have a value that is in the range between 1 ° to 13 ° and the angle β can have a value that is in the range between 0.5 ° and 3 °.

Auf der konischen Außenwandung der Nabe 6 ist eine spiralförmige Erhebung 10 ausgebildet, die sich, die Nabe spiral- oder schraubenartig umgebend, von dem vom Propeller abgewandten Stirnende der Nabe bis zur Unterseite des Propellers 5 erstreckt. Diese sich spiralförmig um die äußere Umfangsfläche der Nabe 6 erstreckende Erhebung 10 ist als eine im Querschnitt im wesentlichen rechteckige Erhebung gegenüber der Nabenaußenwandung ausgebildet. Die radiale Höhe y der Erhebung nimmt entlang ihres Verlaufs zum Propeller hin zu, so daß zwischen der radialen Außenseite der Erhebung und der Innenwandung der topfförmigen Gehäuseausnehmung 3 ein im wesentlichen konstanter Spalt mit radialer Breite x gebildet wird.On the conical outer wall of the hub 6 , a spiral elevation 10 is formed, which, surrounding the hub in a spiral or screw-like manner, extends from the end of the hub facing away from the propeller to the underside of the propeller 5 . This elevation 10 , which extends spirally around the outer circumferential surface of the hub 6 , is designed as an elevation which is essentially rectangular in cross section with respect to the outer wall of the hub. The radial height y of the elevation increases along its course towards the propeller, so that an essentially constant gap with radial width x is formed between the radial outside of the elevation and the inner wall of the cup-shaped housing recess 3 .

Demgegenüber nimmt, wie bereits erwähnt, die Querschnittbreite q des Ringspalts zwischen der Außenwandung der Nabe 6 und der Innenwandung der topfförmigen Gehäuseausnehmung mit dem Winkel β in axialer Richtung nach außen hin zu, weil die Innenwandung der Ausnehmung 3 stärker konisch ist als die Konizität der Außenwandung der Nabe 6 ist. Die Konizität der spiralförmigen Ausformung 10 ist gleich wie die Konizität der Innenwandung der topfförmigen Ausnehmung 3 des Gehäuses, d. h. jeweils mit Konuswinkel γ, so daß im Bereich der spiralförmigen Ausformung jeweils die lichte Spaltbreite x zur Innenwandung der topfförmigen Gehäuseausnehmung 3, wie oben erwähnt, konstant ist.In contrast, as already mentioned, the cross-sectional width q of the annular gap between the outer wall of the hub 6 and the inner wall of the cup-shaped housing recess increases with the angle β in the axial direction towards the outside, because the inner wall of the recess 3 is more conical than the taper of the outer wall the hub is 6 . The taper of the spiral shape 10 is the same as the taper of the inner wall of the cup-shaped recess 3 of the housing, that is, each with a cone angle γ, so that in the area of the spiral shape the clear gap width x to the inner wall of the cup-shaped housing recess 3 , as mentioned above, is constant is.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel liegt die Querschnittsbreite q des ringförmigen Spalts 9 ausgangsseitig bei 3,5 mm. Die radiale Höhe y der spiralförmigen Ausformung 10 liegt ausgangsseitig, d. h. im Bereich des Ausgangs des Ringspalts 9 bei mindestens 3 mm. Im bodenseitigen Bereich des Ringspalts 9 ist die radiale Höhe y entsprechend geringer. Der Abstand x ist über die gesamte axiale Länge des Ringspalts 9 konstant und liegt bei maximal 0,5 mm.In the embodiment shown in FIG. 1, the cross-sectional width q of the annular gap 9 is 3.5 mm on the output side. The radial height y of the spiral shape 10 is on the output side, ie in the region of the exit of the annular gap 9, at least 3 mm. In the bottom area of the annular gap 9 , the radial height y is correspondingly lower. The distance x is constant over the entire axial length of the annular gap 9 and is a maximum of 0.5 mm.

Bei abgewandelten Ausführungsbeispielen, die vom Grundsatz her gleichen konstruktiven Aufbau wie das Ausführungsbeispiel in Fig. 1 aufweisen, kann der Abstand x in einem Bereich von 0,2 mm bis 3 mm liegen und zwar vorzugsweise konstant bei einem ausgewählten Wert in diesem Bereich. Die radiale Höhe y der spiralförmigen Ausnehmung 10 kann im Bereich von 2 mm bis 10 mm liegen. Vorzugsweise ist auch bei diesen abgewandelten Ausführungsbeispielen vorgesehen, daß die radiale Höhe y zum Propeller hin zunimmt, d. h. im propellernahen Bereich ihre maximale Höhe aufweist. Die Querschnittsbreite q des ringförmigen Spalts 9 kann bei diesem abgewandeltem Ausführungsbeispiel in einen Bereich zwischen 2,2 mm bis 13 mm liegen. Auch bei diesen abgewandelten Ausführungsbeispielen ist diese Querschnittsbreite q des ringförmigen Spalts 9 vorzugsweise nicht konstant über die axiale Erstreckung des Spalts, sondern die Querschnittsbreite q nimmt zum Propeller hin, d. h. zum Ausgang des Spalts 9 hin unter Ausbildung des Winkels β zu. In the case of modified exemplary embodiments, which in principle have the same structural design as the exemplary embodiment in FIG. 1, the distance x can be in a range from 0.2 mm to 3 mm and in fact preferably constant at a selected value in this range. The radial height y of the spiral recess 10 can be in the range from 2 mm to 10 mm. It is preferably also provided in these modified exemplary embodiments that the radial height y increases toward the propeller, ie has its maximum height in the area near the propeller. The cross-sectional width q of the annular gap 9 can be in a range between 2.2 mm to 13 mm in this modified exemplary embodiment. In these modified exemplary embodiments, too, this cross-sectional width q of the annular gap 9 is preferably not constant over the axial extent of the gap, but the cross-sectional width q increases towards the propeller, ie towards the exit of the gap 9 , forming the angle β.

Die spiralförmige Ausformung 10 in Verbindung mit dem Ringspalt 9 bildet eine Strömungsleiteinrichtung, die bei Drehung des Propellers 5 mit der Nabe eine von der Dichtung 8 weggerichtete Strömung in der topfförmigen Gehäuseausformung 3 erzeugt, mit der eine Ablagerung von Partikeln in dem Medium im Bereich der Dichtung bzw. im Bereich des Grunds der topfförmigen Gehäuseausformung 3 entgegen gewirkt wird. D. h. die in dem Spalt 9 drehende Nabe mit der spiralförmigen Ausformung 10 erzeugt eine nach dem Prinzip einer Schneckenpumpe fördernde Wirkung, die das Medium mitsamt der eventuellen Ablagerungen aus dem Ringspalt 9 herausfördert.The spiral shape 10 in connection with the annular gap 9 forms a flow guiding device which, when the propeller 5 rotates with the hub, generates a flow directed away from the seal 8 in the cup-shaped housing shape 3 , with which particles are deposited in the medium in the area of the seal or is counteracted in the region of the bottom of the cup-shaped housing formation 3 . That is, the rotating hub in the gap 9 with the spiral shape 10 produces a promoting effect according to the principle of a screw pump, which conveys the medium together with any deposits from the annular gap 9 .

Die Welle 4 ist mit einem in Fig. 1 nicht dargestellten Elektro-Motor, gegebenenfalls über ein zwischengeschaltetes Getriebe, antriebsmäßig verbunden. Die Welle 4 kann hierbei auch unmittelbar als die Motorabtriebswelle ausgebildet sein. Der nicht dargestellte Motor ist in dem Gehäuse in einem Abschnitt gelagert, der als sogenanntes Motorgehäuse 15 ausgebildet ist. Der obere Abschnitt dieses Motorgehäuses 15 ist in Fig. 1 gezeigt. In dem Motorgehäuse 15 ist ein Drehlager 16 abgestützt, in dem die das Lager hindurchgreifende Welle 4 drehgelagert ist. Zur Abdichtung der Welle 4 zwischen dem Motorgehäuse 15 und dem übrigen Gehäuse, d. h. dem Dichtungsgehäuse 2 ist eine Gleitringdichtung 18 vorhanden. Die Gleitringdichtung 18 ist gleich aufgebaut wie die Gleitringdichtung 8. Sie weist einen mit dem Motorgehäuse über eine Winkelmanschette 182 drehfest angeordneten keramischen Gleitring 181 und einen mit der Welle 4 drehfesten keramischen Gleitring 183 auf, der über einen mit der Welle 4 drehfesten Gummibalg 184 mittels einer den Gummibalg 184 umgebenden Schraubenfeder 185 beaufschlagt ist. Der Gummibalg 184 mit der Schraubenfeder 185 stützt sich axial an zwei Ringscheiben 186 ab, die an einem in einer radialen Nut 187 aufgenommenen Sprengring 188 ihrerseits axial abgestützt sind.The shaft 4 is drivingly connected to an electric motor (not shown in FIG. 1), possibly via an intermediate gear. The shaft 4 can also be designed directly as the motor output shaft. The motor, not shown, is mounted in the housing in a section which is designed as a so-called motor housing 15 . The upper portion of this motor housing 15 is shown in FIG. 1. In the motor housing 15 , a rotary bearing 16 is supported, in which the shaft 4 passing through the bearing is rotatably supported. A mechanical seal 18 is provided to seal the shaft 4 between the motor housing 15 and the rest of the housing, ie the seal housing 2 . The mechanical seal 18 is constructed in the same way as the mechanical seal 8 . It comprises a rotationally fixed manner to the motor housing via an angular sleeve 182 arranged ceramic slip ring 181 and a non-rotatable with the shaft 4 ceramic sliding ring 183, which surrounds a rotationally fixed to the shaft 4 bellows 184 by means of a rubber bellows 184 coil spring is acted upon 185th The rubber bellows 184 with the helical spring 185 is axially supported on two ring disks 186 , which in turn are axially supported on a snap ring 188 received in a radial groove 187 .

In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel eines Rührwerks mit größerem Propeller dargestellt. Das Rührwerk ist gleich aufgebaut wie bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1, wobei jedoch der Propeller 5 größer dimensioniert ist und anders geformt ist hinsichtlich Größe und Form der Propellerblätter und hinsichtlich Durchmesser und Ausgestaltung der Nabe 6. Die Nabe 6 weist zwei axial hintereinander angeordnete Abschnitte unterschiedlicher Konizität auf. Der Konuswinkel α zwischen der zentralen Achse A und der Außenwandung der Nabe 6 ist in diesen beiden Abschnitten also unterschiedlich groß und zwar in dem vom Propeller entfernten Abschnitt 61 liegt dieser Winkel α1 bei 2° und in dem axial daran anschließenden propellernahen Abschnitt 62 liegt der Winkel α2 bei 9°. Entsprechend ist die topfförmige Gehäuseausnehmung 3 ausgebildet. Sie weist einen bodennahen Abschnitt 31 auf, der geringere Konizität als der ausgangsseitige Abschnitt 32 besitzt. Der Konuswinkel γ1 des bodenseitigen Abschnitts 31 liegt bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 2 bei 3°. Der Konuswinkel γ2 des axial daran anschließenden Abschnitts 32, der sich bis zum Ausgang der topfförmigen Ausformung 3 erstreckt, beträgt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel 10°. Es ergibt sich damit, daß der zwischen der Außenwandung der Nabe 6 und der Innenwandung der Gehäuseausnehmung 10 ausgebildete ringförmige Spalt 9 ebenfalls zwei axial hintereinander angeordnete Abschnitte 91, 92 aufweist. Sie nehmen jeweils zum Propeller hin zu und zwar der Abschnitt 91 des Ringspalts 9 mit dem Winkel β1 und der Abschnitt 92 mit dem Winkel β2. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Winkel β1 und β2 jeweils gleich. Sie liegen bei 1°. Die radiale Höhe y der spiralförmigen Ausformung 10 liegt im Bereich des Ausgangs des ringförmigen Spalts 9 bei 4 mm. In entsprechender Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1 nimmt die radiale Höhe y vom propellerfernen Ende zum propellernahen Ende hin zu. Diese Zunahme ist so dimensioniert, daß die radiale Breite x des lichten Spalts zwischen der Außenseite der spiralförmigen Erhebung 10 und der Innenwandung der Gehäuseausnehmung 3 über die gesamte axiale Erstreckung des ringförmigen Spalts 9 konstant ist. Im Falle des Ausführungsbeispiels in Fig. 2 ist dieser Abstand x konstant 1 mm.In FIG. 2, an embodiment of an agitator is shown with a larger propeller. The agitator is constructed in the same way as in the exemplary embodiment in FIG. 1, but the propeller 5 is of larger dimensions and is shaped differently with regard to the size and shape of the propeller blades and with regard to the diameter and configuration of the hub 6 . The hub 6 has two sections of different conicity arranged axially one behind the other. The cone angle α between the central axis A and the outer wall of the hub 6 is therefore of different sizes in these two sections, namely in the section 61 remote from the propeller this angle α1 is 2 ° and in the axially adjoining section 62 close to the propeller the angle lies α2 at 9 °. The cup-shaped housing recess 3 is designed accordingly. It has a section 31 near the bottom, which has less conicity than the section 32 on the outlet side. The cone angle γ1 of the bottom section 31 is 3 ° in the exemplary embodiment in FIG. 2. The cone angle γ2 of the axially adjoining section 32 , which extends to the exit of the cup-shaped formation 3 , is 10 ° in the exemplary embodiment shown. It follows that the annular gap 9 formed between the outer wall of the hub 6 and the inner wall of the housing recess 10 also has two sections 91 , 92 arranged axially one behind the other. They increase towards the propeller, namely section 91 of annular gap 9 with angle β1 and section 92 with angle β2. In the illustrated embodiment, the angles β1 and β2 are each the same. They are 1 °. The radial height y of the spiral shape 10 is 4 mm in the region of the exit of the annular gap 9 . In a manner corresponding to the exemplary embodiment in FIG. 1, the radial height y increases from the end remote from the propeller to the end near the propeller. This increase is dimensioned such that the radial width x of the clear gap between the outside of the spiral elevation 10 and the inner wall of the housing recess 3 is constant over the entire axial extent of the annular gap 9 . In the case of the exemplary embodiment in FIG. 2, this distance x is constantly 1 mm.

Bei abgewandelten Ausführungsbeispielen, die den im Prinzip gleichen konstruktiven Aufbau wie das Ausführungsbeispiel in Fig. 2 aufweisen, können die Konuswinkel α1 und α2 der Nabe 6 und die Konuswinkel γ1 und γ2 der Gehäuseausnehmung 3 andere Werte aufweisen. Der Konuswinkel α1 liegt bei diesen Ausführungsbeispielen vorzugsweise bei einem Wert zwischen 0,5° bis 10° und der Konuswinkel α2 jeweils größer und zwar bei einem Wert bis zu 15°. Der Konuswinkel γ1 der Gehäuseausformung 3 liegt vorzugsweise in einem Bereich von 1° bis 13° und der Konuswinkel γ2 entsprechend größer vorzugsweise in einem Bereich bis 18°. Die radiale Breite q des Ringspalts 9 kann bei diesen Ausführungsbeispielen vorzugsweise 2,2 mm bis 13 mm liegen. Die radiale Höhe y der spiralförmigen Erhebung 10 kann vorzugsweise im Bereich zwischen 2 mm bis 10 mm liegen und zwar vorzugsweise ebenfalls zum Propeller hin zunehmend. Der Abstand x zwischen der Außenseite der spiralförmigen Erhebung 10 und der Innenwandung der Gehäuseausformung 3 ist auch bei diesen abgewandelten Ausführungsbeispielen vorzugsweise konstant. Dieser konstante Abstand x liegt vorzugsweise bei Werten zwischen 0,2 mm bis 3 mm.In the case of modified exemplary embodiments which have the same construction in principle as the exemplary embodiment in FIG. 2, the cone angles α1 and α2 of the hub 6 and the cone angles γ1 and γ2 of the housing recess 3 can have different values. In these exemplary embodiments, the cone angle α1 is preferably between 0.5 ° and 10 ° and the cone angle α2 is larger, namely up to 15 °. The cone angle γ1 of the housing configuration 3 is preferably in a range from 1 ° to 13 ° and the cone angle γ2 is correspondingly larger, preferably in a range up to 18 °. The radial width q of the annular gap 9 can preferably be 2.2 mm to 13 mm in these exemplary embodiments. The radial height y of the spiral elevation 10 can preferably be in the range between 2 mm to 10 mm and preferably also increasingly towards the propeller. The distance x between the outside of the spiral elevation 10 and the inner wall of the housing shape 3 is preferably constant in these modified exemplary embodiments as well. This constant distance x is preferably between 0.2 mm and 3 mm.

Bei abgewandelten Ausführungsbeispielen kann die Außenwandung der Nabe 6 auch nicht konisch, d. h. z. B. zylindrisch ausgebildet sein. Es kann im Unterschied zu den Ausführungsbeispielen in Fig. 1 und 2, bei dem die Innenwandung der topfförmigen Ausnehmung 3 bzw. der beiden axialen Abschnitte 31, 32 der topfförmigen Gehäuseausnehmung 3 des Gehäuses als Wandung ohne irgendwelche Erhöhungen oder Vertiefungen ausgebildet ist, auch vorgesehen sein, daß eine spiralförmige Ausformung auch auf der Innenfläche der topfförmigen Ausnehmung 3 ausgebildet ist. Ferner können alternativ oder zusätzlich zu den spiralförmigen Erhebungen auf der Außenwandung der Nabe bzw. auf der Innenwandung der topfförmigen Ausnehmung als spiralförmige Ausformungen auch entsprechende Nuten der betreffenden Wandung ausgebildet sein.In modified exemplary embodiments, the outer wall of the hub 6 can also not be conical, that is to say, for example, cylindrical. In contrast to the exemplary embodiments in FIGS. 1 and 2, in which the inner wall of the cup-shaped recess 3 or the two axial sections 31 , 32 of the cup-shaped housing recess 3 of the housing is designed as a wall without any elevations or depressions that a spiral shape is also formed on the inner surface of the cup-shaped recess 3 . Furthermore, as an alternative or in addition to the spiral elevations on the outer wall of the hub or on the inner wall of the cup-shaped recess, corresponding grooves of the wall in question can also be formed as spiral formations.

Bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 3 handelt es sich um eine Pumpe und zwar um eine Tauchpumpe, die also ebenfalls unter Wasser angeordnet wird. Sie weist eine motorisch angetriebene Welle 40 auf, auf deren antriebsseitigem freien Ende ein Laufrad 50 mit Nabe 60 drehfest angeordnet ist. Die Welle 40 ist in entsprechender Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1 eine topfförmige Ausformung 30 eines Dichtungsgehäuses durchgreifend im Gehäuse 10 der Pumpe gelagert. Zwischen der Innenwandung der topfförmigen Ausformung 30 und der Außenseite der Nabe 60 ist ebenfalls ein sich konisch erweiternder Ringspaltraum 90 ausgebildet, wobei auf der Außenseite der Nabe 60 ebenfalls eine sich entlang der Nabe spiralförmig erstreckende Erhebung 100 ausgebildet ist. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Konizität der Innenwandung der topfförmigen Gehäuseausnehmung 30 stärker als die Konizität der Nabe 60 und die radiale Höhe der spiralförmigen Erhebung 100 nimmt ebenfalls während ihres spiralförmigen Verlaufs vom Stirnende der Nabe zur Unterseite des Laufrads 50 hin zu, weist also gleiche Konizität wie die Innenwandung der Gehäuseausformung 30 auf, so daß der Spaltbereich zwischen der radialen Außenseite der Erhöhung 100 und der Innenwandung der topfförmigen Ausformung 30 konstant verbleibt, wobei jedoch der übrige lichte Querschnitt des ringförmigen Spaltraums zum Austrittsende hin, d. h. in Richtung zum Laufrad 50 hin zunimmt.The embodiment in FIG. 3 is a pump, namely a submersible pump, which is therefore also arranged under water. It has a motor-driven shaft 40 , on the drive-side free end of which an impeller 50 with a hub 60 is arranged in a rotationally fixed manner. In the same way as in the exemplary embodiment in FIG. 1, the shaft 40 is supported in a cup-shaped shape 30 of a seal housing in the housing 10 of the pump. A conically widening annular gap space 90 is likewise formed between the inner wall of the cup-shaped formation 30 and the outside of the hub 60 , an elevation 100 extending spirally along the hub also being formed on the outside of the hub 60 . In this exemplary embodiment too, the taper of the inner wall of the cup-shaped housing recess 30 is stronger than the taper of the hub 60 and the radial height of the spiral elevation 100 also increases during its spiral course from the front end of the hub to the underside of the impeller 50 , that is to say has the same taper like the inner wall of the housing formation 30 , so that the gap area between the radial outside of the elevation 100 and the inner wall of the cup-shaped formation 30 remains constant, but the remaining clear cross section of the annular gap space increases towards the outlet end, ie towards the impeller 50 ,

Die spiralförmige Ausformung 100 im Außenumfang der Nabe 60 bewirkt bei Drehung der Welle 40 mit dem Laufrad 50 mit Nabe 60 eine von der Dichtung 80 weggerichtete Strömung im Ringspalt 90, die aus dem Ringspalt 90 hinausführt, wodurch eine Ablagerung von Partikeln in dem Medium im Bereich der Dichtung 80 entgegengewirkt wird.The spiral shape 100 in the outer circumference of the hub 60 , when the shaft 40 rotates with the impeller 50 with the hub 60, causes a flow in the annular gap 90 which is directed away from the seal 80 and leads out of the annular gap 90 , as a result of which particles are deposited in the medium in the area the seal 80 is counteracted.

Die topfförmige Gehäuseausformung 60 kann mit in Förderrichtung laufenden gehäuseseitigen Nuten versehen sein, die das Herausfördern der Fremdkörper dahingehend unterstützen, daß sie das Mitdrehen derselben auf der Nabe verhindern. Diese Nuten sind vorzugsweise axial gerichtet, d. h. parallel zur Radnabe. Es können mehrere solche Nuten vorgesehen sein, vorzugsweise gleichmäßig über den Umfang verteilt, z. B. 4 Naben jeweils zueinander um 90° versetzt. Es kann aber auch nur eine solche Nut vorgesehen sein, axial oder spiralförmig verlaufend.The cup-shaped housing formation 60 can be provided with grooves on the housing side running in the conveying direction, which support the removal of the foreign bodies in such a way that they prevent the same from rotating on the hub. These grooves are preferably axially directed, ie parallel to the wheel hub. Several such grooves can be provided, preferably evenly distributed over the circumference, for. B. 4 hubs offset from each other by 90 °. However, only one such groove can also be provided, running axially or in a spiral.

Es sind auch abgewandelte Ausführungsbeispiele vorgesehen, bei denen es sich um Pumpen handelt, bei denen als Pumpenaggregat ein Rührwerk, beispielsweise mit dem Aufbau der in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiele, eingesetzt wird. Es handelt sich um sogenannte Rezirkulationspumpen. Das zum Einsatz kommende Rührwerk ist hierbei so angeordnet, daß der Propeller 5 in einem Pumpengehäuse angeordnet ist, in dessen Innenraum der Propeller 5 hineinragt. Der Innenraum des Pumpengehäuses ist von dem Pumpenmedium ausgefüllt, wobei im Pumpeninnenraum auf der einen Seite die Zuleitung und auf der anderen Seite die druckseitige Ableitung mündet. Bei Drehung des Propellers 5 wird eine Pumpwirkung erzeugt, wodurch das Pumpenmedium aus der saugseitigen Zuleitung in die druckseitige Ableitung gefördert wird. Die Leistung einer derartig aufgebauten Rezirkulationspumpe unterscheidet sich von einer Pumpe mit Laufrad, wie sie z. B. in Fig. 3 dargestellt ist, darin, daß sie relativ geringe Förderhöhe erbringt, jedoch relativ hohe Volumenströme fördert. Bei derart aufgebauten Rezirkulationspumpen mit Propeller handelt es sich vorzugsweise um Ausführungen als Tauchpumpen, die also in grundsätzlich gleicher Anordnung eingesetzt werden, wie die in Fig. 3 dargestellte Tauchpumpe.Modified exemplary embodiments are also provided which are pumps in which an agitator, for example with the structure of the exemplary embodiments shown in FIGS . 1 and 2, is used as the pump unit. These are so-called recirculation pumps. The agitator used is arranged in such a way that the propeller 5 is arranged in a pump housing, into the interior of which the propeller 5 projects. The interior of the pump housing is filled with the pump medium, the supply line opening on the one side and the discharge line discharge on the other side in the pump interior. When the propeller 5 rotates, a pumping action is generated, as a result of which the pump medium is conveyed from the suction-side feed line into the discharge-side discharge line. The performance of a recirculation pump constructed in this way differs from a pump with an impeller, such as that used for. B. is shown in Fig. 3, in that it provides relatively low head, but promotes relatively high volume flows. Recirculation pumps with propellers constructed in this way are preferably versions as submersible pumps, which are therefore used in basically the same arrangement as the submersible pump shown in FIG. 3.

Claims

1. machine, preferably fluid machine, for. B. pump, agitator or the like,
with a stationary housing ( 1 , 2 , 20 ),
with a motor-driven shaft ( 4 , 40 ) mounted in the housing with a wheel, preferably rotatably connected and moving a fluid medium, in particular impeller ( 50 ), propeller ( 5 ) or the like,
wherein the shaft ( 4 , 40 ) coaxially extends through a cup-shaped housing recess ( 3 , 30 ) and the wheel ( 5 , 50 ) arranged at the free end of the shaft ( 4 , 40 ) is arranged outside the housing ( 2 , 20 ) and thereby the on the shaft ( 4 , 40 ) arranged hub ( 6 , 60 ) of the wheel engages in the cup-shaped housing recess ( 3 , 30 ) to form an annular gap ( 9 , 90 ) between the inner wall of the cup-shaped housing recess ( 3 , 30 ) and the Outer wall of the hub ( 6 , 60 ), with a seal ( 8 , 80 ) sealing the shaft ( 4 , 40 ) and / or the hub ( 6 , 60 ) and the housing to the medium, and with a seal in the area of the hub ( 6 , 60 ) arranged in a rotationally fixed manner with this spiral device ( 10 , 100 ) in order to generate a flow directed out of the ring-shaped gap ( 9 , 90 ) to prevent particles from being deposited, characterized in that the outer diameter and / or the cross-section of the ring-shaped Spal ts ( 9 , 90 ) between the inner wall of the cup-shaped housing recess ( 3 , 30 ) and the outer wall of the wheel hub ( 6 , 60 ) is or are increasingly formed in its course towards the wheel ( 5 , 50 ).

2. Machine according to claim 1, characterized in that the spiral device ( 10 , 100 ) on the outside of the wheel hub ( 6 , 60 ) from the end of the wheel hub ( 6 , 60 ) facing away from the wheel ( 5 , 50 ) to the underside of the wheel ( 5 , 50 ) or into a position with an axial distance from the underside of the wheel ( 5 , 50 ), preferably in each case over the entire axial length of the annular gap ( 9 , 90 ).

3. Machine according to claim 2, characterized in that the spiral device ( 10 , 100 ) in the working surface of the wheel ( 5 , 50 ), preferably wheel blades or the like is formed.

4. Machine according to one of the preceding claims, characterized in that the spiral device ( 10 , 100 ) is integrally formed with the wheel hub ( 6 , 60 ).

5. Machine according to one of claims 1 to 4, characterized in that the spiral device ( 10 , 100 ) is designed as a separate body arranged on or in the region of the wheel hub ( 6 , 60 ).

6. Machine according to one of the preceding claims, characterized in
that the spiral device ( 10 , 100 ) is formed by a spiral groove and / or spiral elevation ( 10 , 100 ) in the outer peripheral surface of the wheel hub ( 6 , 60 ), preferably as a spiral profile of the outer wall of the wheel hub,
it is preferably provided that the radial height of the elevation ( 10 , 100 ) is in a size range from 2 mm to 10 mm, in particular in a size range around 3 mm, preferably at a section immersed in the cup-shaped housing configuration ( 3 , 30 ) a diameter of the wheel hub of 30 to 50 mm or in the size range of 4 mm, preferably with a diameter of the wheel hub of 50 to 90 mm.

7. Machine according to claim 6, characterized in that the radial height of the spiral elevation ( 10 , 100 ) is increasingly formed during its course to the wheel ( 5 , 50 ).

8. Machine according to claim 6 or 7, characterized in
that the radial outer wall of the spiral elevation ( 10 , 100 ) has a constant distance from the inner wall of the pot-shaped recess ( 3 , 30 ) of the housing ( 2 , 20 ) during its course,
it is preferably provided that the distance (x) is in the size range from 0.2 to 3 mm, in particular 0.5 mm, preferably with a diameter of the wheel hub of 90 mm or 1 mm, preferably with a diameter of the wheel hub of 170 mm.

9. Machine according to one of the preceding claims, characterized in that the outer wall of the wheel hub ( 6 , 60 ) is cylindrical or conical.

10. Machine according to one of the preceding claims, characterized in that the inner wall of the cup-shaped housing recess ( 3 , 30 ) is cylindrical or conical.

11. Machine according to claims 9 and 10, characterized in that a conicity of the wheel hub ( 6 , 60 ) determining cone angle (α) is smaller than a conicity of the cup-shaped housing recess ( 3 , 30 ) determining cone angle (γ).

12. Machine according to one of claims 9 to 11, characterized in that a taper of the wheel hub ( 6 , 60 ) determining cone angle (α) on different axial sections ( 61 , 62 ) of the wheel hub ( 6 , 60 ) is of different sizes ,

13. Machine according to one of claims 11 to 12, characterized in that a taper of the cup-shaped housing recess ( 3 , 30 ) determining cone angle (γ) on different axial sections ( 31 , 32 ) of the cup-shaped housing shape ( 3 , 30 ) of different sizes is formed, preferably depending on the conicity of the wheel hub ( 6 , 60 ) determining cone angle (α), z. B. to ensure the formation of a continuously expanding gap ( 9 , 90 , β).

14. Machine according to one of claims 9 to 13, characterized in that a conicity of the wheel hub ( 6 , 60 ) determining cone angle (α) in the range between 0.5 ° to 10 °, preferably 1 °, is in particular at Diameter of the wheel hub ( 6 , 60 ) from 30 to 50 mm.

15. Machine according to one of claims 9 to 14, characterized in that a taper of the cup-shaped housing recess ( 3 , 30 ) determining cone angle (γ) is in the range between 1 ° to 13 °, preferably 2 °, in particular with a cross-sectional diameter the cup-shaped housing ( 3 , 30 ) from 50 to 90 mm.

16. Machine according to the preamble of claim 1, preferably i. V. characterized by one of the preceding claims,
that the wheel hub ( 6 , 60 ) has a coaxial recess ( 7 , 70 ) which is open on the end facing away from the wheel ( 5 , 50 ) and in which at least part of the seal is arranged,
the seal ( 8 , 80 ) having a housing-fixed slide ring ( 81 , 181 ) which has a sealing surface on the housing and which is arranged in the region of a housing opening through which the shaft ( 4 , 40 ) passes, and
The seal has a sliding ring ( 83 , 183 ) which is rotationally fixed to the shaft ( 4 , 40 ) or hub ( 6 , 60 ) and has a sealing surface on the shaft and / or hub side, which is located within the recess ( 7 , 70 ) of the hub ( 6 , 60 ) and / or cooperates with an elastic sealing element ( 84 , 184 ) which has a shaft-side and / or hub-side sealing surface and is arranged within the recess ( 7 , 70 ) of the hub ( 6 , 60 ).

17. Machine according to claim 16, characterized in that the elastic sealing element ( 84 , 184 ) as an elastic bellows, preferably rubber bellows ( 8 , 84 ), is formed, which is at one end with the shaft ( 4 , 40 ) or Supporting the hub ( 6 , 60 ) of the rotationally fixed slide ring ( 83 , 183 ) and with its other end on the hub ( 6 , 60 ) and / or the shaft ( 4 , 40 ), preferably in the region of the inner end face of the formation ( 7 , 70 ) of the hub ( 6 , 60 ).

18. Machine according to one of the preceding claims, characterized in that the elastic sealing element ( 84 , 184 ) via a spring ( 85 , 185 ) is acted upon in the sealing position, wherein it is preferably provided that the spring as the elastic sealing element ( 84 , 184 ) surrounding helical compression spring ( 85 , 185 ) is formed.

19. Machine according to one of the preceding claims, characterized in that the seal ( 8 , 80 ) is designed as a mechanical seal ( 8 , 80 ).

20. Machine according to one of the preceding claims, preferably according to claim 19, characterized in that the housing-fixed slide ring ( 81 , 181 ) and / or with the shaft ( 4 , 40 ) and / or hub ( 6 , 60 ) rotationally fixed slide ring ( 83 , 183 ) is or are made of ceramic material, preferably silicon carbide.

21. Machine according to one of claims 16 to 20, characterized in that the recess ( 7 , 70 ) of the hub ( 6 , 60 ) is designed as a cup-shaped recess ( 7 , 70 ) with a substantially constant cross section.

22. Machine according to one of claims 16 to 21, characterized in that the recess ( 7 , 70 ) of the hub ( 6 , 60 ) from the end of the hub ( 6 , 60 ) facing away from the edge along half or a third of the axial length of the hub ( 6 , 60 ) extends.

23. Machine according to one of the preceding claims, characterized in that the hub ( 6 , 60 ) is designed to engage substantially with its entire axial length in the cup-shaped recess ( 3 , 30 ) of the housing ( 2 , 20 ).

24. wheel, designed as an impeller ( 50 ) or propeller ( 5 ), preferably for use in a turbomachine, for. B. pump, agitator or the like, with propeller blades or impeller blades and with a wheel hub, preferably in engagement in a cup-shaped housing recess ( 3 , 30 ), in particular a seal housing ( 2 ) of the turbomachine, characterized in that the wheel hub ( 6 , 60 ) is integrally connected to the propeller blades or impeller blades and has a spiral device ( 10 ) on its outer wall.

25th wheel, designed as an impeller ( 50 ) or propeller ( 5 ), preferably for use in a turbomachine, for. B. pump, agitator or the like, with propeller blades or impeller blades and with a wheel hub, preferably in engagement in a cup-shaped housing recess ( 3 , 30 ), in particular a seal housing ( 2 ) of the turbomachine, preferably according to claim 24, characterized in that the Spiral device ( 10 , 100 ) on the outside of the wheel hub ( 6 , 60 ) from a position on the wheel hub remote from the propeller blades or wheel blades, preferably from the front end of the wheel hub ( 6 , 60 ) away from the propeller blades or wheel blades extends to the underside of the propeller blades or wheel blades.

26. Wheel according to claim 24 or 25, characterized in that the spiral device ( 10 , 100 ) is formed in the working surface of the propeller blades or vanes.

27. Wheel according to claim 24, characterized in that the spiral device ( 10 , 100 ) on the outside of the wheel hub ( 6 , 60 ) from a position remote from the propeller blades or blades on the wheel hub, preferably from that of the propeller blades or Wheel blades distal end of the wheel hub ( 6 , 60 ) extends into a position on the wheel hub ( 6 , 60 ) with an axial distance from the underside of the propeller blades or wheel blades.

28. Wheel according to one of claims 24 to 27, characterized in that the spiral device ( 10 , 100 ) is integrally formed with the wheel hub ( 6 , 60 ).

29. Wheel according to one of claims 24 to 28, characterized in that the spiral device ( 10 , 100 ) is designed as a separate body arranged on or in the region of the wheel hub ( 6 , 60 ), preferably as part of a cast wheel hub ( 6 , 60 ) or as a separately introduced part made of a wear-resistant material.

30. Wheel according to one of claims 24 to 29, characterized in that the spiral device ( 10 , 100 ) formed by a spiral groove and / or spiral elevation ( 10 , 100 ) in the outer peripheral surface of the wheel hub ( 6 , 60 ) is, preferably as a spiral profile of the outer wall of the wheel hub ( 6 , 60 ), it being preferably provided that the radial height (y) of the elevation ( 10 , 100 ) is in a size range from 2 mm to 10 mm, in particular in a size range by 3 mm, preferably with a wheel hub diameter of 30 to 50 mm or in a size range of 4 mm, preferably with a wheel hub diameter of 50 to 90 mm.

31. Wheel according to claim 30, characterized in that the radial height (y) of the spiral elevation ( 10 , 100 ) is increasingly large during its course to the propeller blades or paddles.

32. Wheel according to one of claims 24 to 31, characterized in that the outer wall of the wheel hub ( 6 , 60 ) is cylindrical or conical.

33. Wheel according to claim 32, characterized in that a taper of the wheel hub ( 6 , 60 ) determining cone angle (α) on different axial sections ( 61 , 62 ) of the wheel hub ( 6 , 60 ) is of different sizes.

34. Wheel according to claim 32 or 33, characterized in that a conicity of the wheel hub ( 6 , 60 ) determining cone angle (α) is in the range between 0.5 ° to 10 °, preferably 1 °.

35. Wheel according to one of claims 24 to 34, characterized in that the wheel hub ( 6 , 60 ) at its end remote from the propeller blades or wheel blades has an outwardly open coaxial recess, preferably for the rotationally fixed reception of a shaft end and / or for reception a sealing device.

36. wheel according to claim 35, characterized, that the coaxial recess is designed as a step recess a coaxial inner section for non-rotatably receiving the shaft and a larger diameter coaxial outer section for Inclusion of the sealing device.

37. Wheel according to one of claims 24 to 36, characterized in that the wheel hub ( 6 , 60 ) in the area in which the propeller blades are arranged, preferably molded, has a thickening of the hub outer diameter.

38. wheel according to claim 37, characterized, that the thickening of the wheel hub as a thickened axial section of the Wheel hub is formed, which is substantially spherical or is cylindrical.

39. Wheel according to claim 37 or 38, characterized in that between the thickening or the thickened section of the wheel hub ( 6 , 60 ) and the adjoining axial section of the wheel hub ( 6 , 60 ) a transition region is formed which is chamfered or rounded or is stepped.

40. wheel hub according to one of claims 37 to 39, characterized, that the wheel hub in the area of the thickening or the thickened axial Section has its largest outer diameter.