DE102011115007A1 - Split case for magnetic coupling for sealing e.g. pump in chemical industry, has cladding region designed as bellows assembly, which includes multiple annular corrugated bellows elements, where bellows elements are connected with each other - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Spalttopf für Magnetkupplungen, wobei der Spalttopf am Mantelbereich eine Balganordnung aufweist.The present invention relates to a containment shell for magnetic couplings, wherein the containment shell has a bellows arrangement on the shell region.
Spalttöpfe sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. Spalttöpfe werden beispielsweise bei Magnetkupplungen zur Abdichtung von Pumpen oder Rührwerken verwendet. Ein Antriebsdrehmoment wird dabei durch magnetische Feldkräfte durch den Spalttopf hindurch übertragen. Aus der
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Spalttopf für eine Magnetkupplung bereitzustellen, welcher bei einfachem Aufbau und einfacher, kostengünstiger Herstellbarkeit im Betrieb eine geringe Erzeugung von Wirbelströmen aufweist.It is therefore an object of the present invention to provide a containment shell for a magnetic coupling, which has a low generation of eddy currents with a simple design and simple, cost-effective manufacturability in operation.
Diese Aufgabe wird durch einen Spalttopf mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.This object is achieved by a split pot with the features of claim 1, the dependent claims show preferred developments of the invention.
Der erfindungsgemäße Spalttopf für eine Magnetkupplung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist den Vorteil auf, dass Wirbelströme fast vollständig vermieden werden können und trotzdem eine kostengünstige und mit üblichen Werkzeugen durchführbare Herstellung möglich ist. Insbesondere ermöglicht die Erfindung, dass Metall als Werkstoff verwendbar ist. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass der Spalttopf einen Mantelbereich mit einer Balganordnung aufweist. Die Balganordnung weist eine Vielzahl von Balgabschnitten auf, wobei benachbarte Balgabschnitte jeweils direkt miteinander verbunden sind und zwischen benachbarten Balgabschnitten jeweils ein Zwischenraum vorgesehen ist, Durch die Balganordnung kann die Induzierung von Wirbelströmen im Betrieb wirksam vermieden werden.The containment shell according to the invention for a magnetic coupling with the features of claim 1 has the advantage that eddy currents can be almost completely avoided and yet a cost-effective and feasible with conventional tools production is possible. In particular, the invention makes it possible to use metal as a material. This is inventively achieved in that the containment shell has a jacket region with a Balganordnung. The bellows arrangement has a multiplicity of bellows sections, wherein adjacent bellows sections are each directly connected to one another and an intermediate space is provided in each case between adjacent bellows sections. The bellows arrangement can effectively prevent the induction of eddy currents during operation.
Erfindungsgemäß kann ferner eine sehr dünnwandige Konstruktion für den Mantelbereich des Spalttopfs bereitgestellt werden. Dabei ist der erfindungsgemäße balgartige Mantelbereich auch für sehr hohe Drücke geeignet. Neben der hohen Druckfestigkeit kann bei einer Herstellung der Balganordnung aus einem Metallmaterial, insbesondere einem hochlegierten Edelstahl, auch eine sehr hohe chemische Beständigkeit erreicht werden.Furthermore, according to the invention, a very thin-walled construction can be provided for the jacket region of the containment shell. In this case, the bellows-like jacket region according to the invention is also suitable for very high pressures. In addition to the high compressive strength and a very high chemical resistance can be achieved in a production of the Balganordnung of a metal material, in particular a high-alloy stainless steel.
Um möglichst geringe Wirbelströme zu induzieren, ist vorzugsweise der gesamte Mantelbereich des Spalttopfs als Balganordnung ausgebildet.In order to induce the smallest possible eddy currents, preferably the entire jacket region of the containment shell is designed as a bellows arrangement.
Bevorzugt ist die Balganordnung ein einstückiges Bauteil, beispielsweise ein Faltenbalg, vorzugsweise aus Metall, insbesondere Edelstahl. Dieser kann sehr kostengünstig und ohne Abdichtungsprobleme bereitgestellt werden.Preferably, the bellows arrangement is a one-piece component, for example a bellows, preferably made of metal, in particular stainless steel. This can be provided very inexpensively and without sealing problems.
Alternativ umfasst die Balganordnung eine Vielzahl von einzelnen, ringförmigen Balgelementen, welche miteinander zur Bildung des Balges fluiddicht verbunden sind. Die einzelnen Balgelemente sind vorzugsweise jeweils mittels einer Schweißverbindung miteinander verbunden. Hierdurch sind zwar mehrere Schweißverbindungen zwischen den einzelnen Balgelementen notwendig, allerdings können die einzelnen Balgelemente separat sehr kostengünstig hergestellt werden. Vorzugsweise sind dabei die einzelnen Balgelemente zur Bildung der Balganordnung jeweils geometrisch gleich ausgebildet. Hierdurch kann insbesondere ein Schweißvorgang zur Verbindung der Balgelemente vereinfacht werden.Alternatively, the bellows assembly comprises a plurality of individual, annular bellows members, which are fluid-tightly connected together to form the bellows. The individual bellows elements are preferably connected to each other by means of a welded joint. As a result, although several welds between the individual bellows elements are necessary, but the individual bellows elements can be made separately very inexpensive. In this case, the individual bellows elements for forming the bellows arrangement are in each case geometrically identical. In this way, in particular a welding process for connecting the bellows elements can be simplified.
Die einzelnen Balgelemente können dabei derart angeordnet werden, dass jeweils benachbarte Balgelemente mittels Schweißverbindungen am äußeren Umfang und/oder am inneren Umfang miteinander verbunden werden.The individual bellows elements can be arranged such that in each case adjacent bellows elements are connected to one another by means of welded joints on the outer circumference and / or on the inner circumference.
Weiter bevorzugt weisen die einzelnen Balgelemente vorzugsweise eine Y-Form oder eine U-Form oder eine V-Form oder eine X-Form oder eine I-Form oder eine A-Form oder eine O-Form auf. Bei der Y-Form, der U-Form, der V-Form und der A-Form werden die einzelnen Balgelemente jeweils an den freien Arm-Enden der Querschnitte miteinander verbunden. Bei der X-Form können die einzelnen Querschnittsprofile jeweils am äußeren Umfang und am inneren Umfang an den freien Armen verbunden werden. Bei der I-Form werden die einzelnen Balgelemente jeweils derart miteinander verbunden, dass die im Gesamtquerschnitt der Balganordnung eine Zick-Zack-Anordnung aufweisen, wobei jeweils zwei I-Elemente im Schnitt eine V-Form bilden. Bei der O-Anordnung werden die einzelnen Balgelemente in der Mitte miteinander verbunden. Die aus einzelnen Balgelementen bestehende Balganordnung entspricht somit in ihrer Gesamtheit im Wesentlichen einem Faltenbalg, welcher aus einer Vielzahl von einzelnen Balgelementen hergestellt ist. Eine alternative Herstellungsmöglichkeit für eine derartige metallische Balganordnung ist beispielsweise ein Rollbalg, welcher aus einem dünnwandigen Rohr hergestellt wird, in welches die Falten mittels Rollverfahren oder hydraulisch eingedrückt werden. Weiter alternativ kann der Balg auch als Wellbalg oder als Lamellenbalg hergestellt werden.More preferably, the individual bellows elements preferably have a Y-shape or a U-shape or a V-shape or an X-shape or an I-shape or an A-shape or an O-shape. In the Y-shape, the U-shape, the V-shape and the A-shape, the individual bellows elements are connected to each other at the free arm ends of the cross sections. In the X-shape, the individual cross-sectional profiles can be connected at the outer circumference and at the inner circumference at the free arms. In the I-shape, the individual bellows elements are each connected to one another in such a way that they have a zig-zag arrangement in the overall cross section of the bellows arrangement, with two I-elements forming a V-shape in section. In the O arrangement, the individual bellows elements are connected to each other in the middle. The existing of individual bellows elements Balganordnung thus corresponds in its entirety essentially a bellows, which is made of a plurality of individual bellows elements. An alternative production possibility for such a metallic bellows arrangement is, for example, a rolling bellows, which is produced from a thin-walled tube into which the folds are pressed in by rolling or hydraulically. Further Alternatively, the bellows can also be produced as corrugated bellows or as lamella bellows.
Um eine Druckfestigkeit des erfindungsgemäßen Spalttopfes weiter zu verbessern, ist vorzugsweise ein in Axialrichtung des Spalttopfs verlaufender Zuganker vorgesehen, welcher axiale Kräfte aufnehmen kann. Da bei einer Druckbeanspruchung der Balganordnung durch die Zwischenräume zwischen den einzelnen Balgabschnitten bzw. auf den Spalttopfboden jeweils auch Axialkräfte wirken, können durch einen oder mehrere entsprechend angeordnete Zuganker diese Axialkräfte aufgenommen werden. Die Zuganker können dabei am äußeren Umfang und/oder am inneren Umfang der Balganordnung zwischen einem Basisbereich und einem Flanschbereich des Spalttopfs verlaufen. Alternativ können die Zuganker auch in die Balganordnung integriert werden. Hierbei weist die Balganordnung bevorzugt in axialer Richtung verlaufende Durchgangsöffnungen zur Aufnahme der Zuganker auf. Weiter bevorzugt werden Kräfte in axialer Richtung auch durch axiale Lagerungen abgefangen.In order to further improve the compressive strength of the containment shell according to the invention, a tie rod which extends in the axial direction of the containment shell and which can absorb axial forces is preferably provided. Since at a compressive stress of the Balganordnung act through the spaces between the individual bellows sections or on the split pot bottom in each case also axial forces can be absorbed by one or more appropriately arranged tie rods this axial forces. The tie rods can extend on the outer circumference and / or on the inner circumference of the bellows arrangement between a base region and a flange region of the containment shell. Alternatively, the tie rods can also be integrated into the bellows arrangement. In this case, the bellows arrangement preferably has passage openings extending in the axial direction for receiving the tie rods. More preferably, forces in the axial direction are intercepted by axial bearings.
Weiter bevorzugt umfasst die Balganordnung Durchgangsöffnungen für einen Wärmetransport. Hierdurch kann je nach Einsatzzweck eine verbesserte Kühlung bzw. Erwärmung an der Balganordnung ermöglicht werden. Besonders bevorzugt sind dabei je Falte der Balganordnung mehrere Durchgangsöffnungen angeordnet. Ferner können die Durchgangsöffnungen von benachbarten Falten auch in Umfangsrichtung versetzt sein, um eine verbesserte Wärmeübertragung zu ermöglichen.More preferably, the bellows arrangement comprises passage openings for heat transport. As a result, depending on the intended use, improved cooling or heating of the bellows arrangement can be made possible. Particular preference is given to each fold of the bellows arrangement a plurality of through holes arranged. Furthermore, the passage openings of adjacent folds may also be circumferentially offset to allow for improved heat transfer.
Der erfindungsgemäße Spalttopf wird vorzugsweise bei Rührwerken oder Pumpen, insbesondere in der chemischen oder petrochemischen Industrie, verwendet.The containment pot according to the invention is preferably used in agitators or pumps, in particular in the chemical or petrochemical industry.
Die Erfindung betrifft ferner eine Magnetkupplung mit einem erfindungsgemäßen Spalttopf.The invention further relates to a magnetic coupling with a split pot according to the invention.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawing is:
Am Mantelbereich
Somit kann der Faltenbalg
In den nachfolgenden Ausführungsbeispielen werden gleiche bzw. funktional gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen wie im vorhergehenden Ausführungsbeispiel bezeichnet.In the following embodiments, the same or functionally identical parts with denoted by the same reference numerals as in the previous embodiment.
Hierdurch ergibt sich eine Balganordnung
Bei dem in
Es sei ferner angemerkt, dass auch bei den anderen beschriebenen Ausführungsbeispielen Zuganker verwendet werden können. Die Zuganker können dabei auch radial innerhalb der Balganordnung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Spalttopfcontainment shell
- 22
- Basisbereichbase region
- 33
- Mantelbereichcladding region
- 44
- Flanschbereichflange
- 55
- Balganordnungbellows
- 66
- äußere Schweißnahtouter weld
- 77
- innere Schweißnahtinner weld
- 88th
- äußerer Zwischenraumouter space
- 99
- innerer Zwischenrauminner space
- 1010
- Zugankertie rods
- 1111
- SchweißnahtWeld
- 1212
- geschlossener Zwischenraumclosed space
- 1313
- Zugankertie rods
- 1414
- SchweißnahtWeld
- 1515
- Deckzylinderdeck cylinder
- 1616
- Drucksensorpressure sensor
- 5151
- einstückiger Faltenbalgone-piece bellows
- 5252
- Balgelement in I-FormBalgelement in I-shape
- 5353
- Balgelement in U-FormBellows in U-shape
- 5454
- Balgelement in Y-FormBellows in Y-shape
- 5555
- Balgelement in X-FormBalgelement in X-shape
- 5656
- Durchgangsöffnung für ZugankerPassage opening for tie rods
- 57, 5857, 58
- Durchgangsöffnung für WärmetransportPassage opening for heat transport
- X-XX X
- Mittelachsecentral axis
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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