DE102012222903B4

DE102012222903B4 - centrifugal pump

Info

Publication number: DE102012222903B4
Application number: DE102012222903.5A
Authority: DE
Inventors: Arno Poetzsch
Original assignee: SKF Lubrication Systems Germany AG
Current assignee: Ebara Pumps Europe SpA
Priority date: 2012-12-12
Filing date: 2012-12-12
Publication date: 2016-05-04
Anticipated expiration: 2032-12-13
Also published as: DE102012222903A1

Abstract

Zentrifugalpumpe (1) umfassend einen Antrieb (2) und ein Fußstück (3, 3', 3''), das mittelbar oder unmittelbar mit dem Antrieb (2) verbunden ist, wobei das Fußstück (3, 3', 3'') einen Aufnahmeraum für ein Pumpenrad aufweist, das vom Antrieb (2) angetrieben wird, wobei das Fußstück (3, 3', 3'') eine dem Antrieb (2) zugewandte Außenoberfläche (4) aufweist und wobei das Fußstück (3, 3', 3'') eine Durchtrittsöffnung (5) für eine um eine Achse (a) drehbare Welle (6) aufweist, die den Antrieb (2) und das Pumpenrad verbindet, wobei auf einer Außenoberfläche (4) des Fußstücks (3, 3', 3'') eine um die Achse (a) umlaufende Schwallwand (7) angeordnet ist, die im Bereich der Durchtrittsöffnung (5) ein mit Fluid füllbares Becken (8) begrenzt, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwallwand (7) gegenüber einem radial außenliegenden Außenumfang (10) des Fußstücks (3, 3', 3'') radial zurückgesetzt ist, wobei die Schwallwand (7) auf einem Durchmesser (d) liegt, der zwischen 50% und 95% des Durchmessers (D) des Außenumfangs des Fußstücks (3, 3', 3'') beträgt.Centrifugal pump (1) comprising a drive (2) and a foot piece (3, 3 ', 3' ') which is directly or indirectly connected to the drive (2), wherein the foot piece (3, 3', 3 '') a receiving space for a pump wheel, which is driven by the drive (2), wherein the foot piece (3, 3 ', 3' ') has a drive (2) facing outer surface (4) and wherein the foot piece (3, 3' , 3 '') has a passage opening (5) for a shaft (6) rotatable about an axis (a), which connects the drive (2) and the impeller, wherein on an outer surface (4) of the foot piece (3, 3 ') , 3 '') is arranged around the axis (a) circulating baffle (7) which limits in the region of the passage opening (5) a fluid-fillable basin (8), characterized in that the baffle (7) relative to a radial outer outer circumference (10) of the foot piece (3, 3 ', 3' ') is set back radially, wherein the baffle (7) on a diameter (d) is between 50% and un d is 95% of the diameter (D) of the outer circumference of the foot piece (3, 3 ', 3' ').

Description

Die Erfindung betrifft eine Zentrifugalpumpe umfassend einen Antrieb und ein Fußstück, das mittelbar oder unmittelbar mit dem Antrieb verbunden ist, wobei das Fußstück einen Aufnahmeraum für ein Pumpenrad aufweist, das vom Antrieb angetrieben wird, wobei das Fußstück eine dem Antrieb zugewandte Außenoberfläche aufweist und wobei das Fußstück eine Durchtrittsöffnung für eine um eine Achse drehbare Welle aufweist, die den Antrieb und das Pumpenrad verbindet, wobei auf einer Außenoberfläche des Fußstücks eine um die Achse umlaufende Schwallwand angeordnet ist, die im Bereich der Durchtrittsöffnung ein mit Fluid füllbares Becken begrenzt.The invention relates to a centrifugal pump comprising a drive and a foot piece which is directly or indirectly connected to the drive, wherein the foot piece has a receiving space for a pump wheel, which is driven by the drive, wherein the foot piece has a drive-facing outer surface and wherein Footpiece has a passage opening for a shaft rotatable about an axis, which connects the drive and the impeller, wherein on an outer surface of the foot piece around the axis rotating baffle is arranged, which limits a fluid-fillable basin in the region of the passage opening.

Zentrifugalpumpen dieser Art sind im Stand der Technik hinlänglich bekannt. Dabei wird von dem Antrieb (meist in Form eines Elektromotors) eine Welle angetrieben, die sich bis in das Fußstück erstreckt. Das Fußstück ist gehäuseartig ausgebildet; in ihm ist das Pumpenrad gelagert, das mit der Welle verbunden ist.Centrifugal pumps of this type are well known in the art. In this case, a shaft is driven by the drive (usually in the form of an electric motor), which extends into the foot piece. The foot is formed like a box; in it the impeller is mounted, which is connected to the shaft.

Durch entsprechende Gestaltung des Fußstücks wird Bewegungsenergie im geförderten Fluid, z. B. Wasser, zu einem Druckaufbau genutzt, so dass das Fluid durch die Pumpe gefördert werden kann.By appropriate design of the foot motion energy in the pumped fluid, z. As water, used to build up pressure, so that the fluid can be pumped through the pump.

Bei einer Zentrifugalpumpe dieser Art tritt demgemäß die Welle vom Antrieb kommend durch die Oberseite des Fußstücks in das Fußstück ein, wofür das Fußstück eine entsprechende Durchtrittsöffnung aufweist.In a centrifugal pump of this type, accordingly, the shaft coming from the drive enters through the top of the foot piece in the foot piece, for which the foot piece has a corresponding passage opening.

Eine gattungsgemäße Zentrifugalpumpe ist aus der DE 20 2009 009 594 U1 bekannt. Eine andere Lösung zeigt die DE 10 2011 117 996 A1 .A generic centrifugal pump is from the DE 20 2009 009 594 U1 known. Another solution shows the DE 10 2011 117 996 A1 ,

Nachteilig kann sich beim Durchtritt von Fluid zwischen Welle und Durchtrittsöffnung Schaum bilden, was abhängig vom geförderten Fluid mehr oder weniger ausgeprägt ist.Disadvantageously, foam may form during the passage of fluid between the shaft and the passage opening, which is more or less pronounced depending on the delivered fluid.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zentrifugalpumpe der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass der genannte Effekt der Schaumbildung zurückgedrängt wird. Demgemäß soll sich die Pumpe durch eine geringere Neigung zur Schaumbildung auszeichnen.The invention has the object of developing a centrifugal pump of the type mentioned so that the said effect of foaming is pushed back. Accordingly, the pump should be characterized by a lower tendency to foam.

Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schwallwand gegenüber einem radial außenliegenden Außenumfang des Fußstücks radial zurückgesetzt ist, wobei die Schwallwand auf einem Durchmesser liegt, der zwischen 50% und 95% des Durchmessers des Außenumfangs des Fußstücks beträgt.The solution of this object by the invention is characterized in that the baffle is radially set back relative to a radially outer outer periphery of the foot piece, wherein the baffle is located on a diameter which is between 50% and 95% of the diameter of the outer periphery of the foot piece.

Die Schwallwand erstreckt sich dabei bevorzugt in Richtung der Achse, so dass sie bezüglich der Achse auf einem konstanten Durchmesser liegt.The baffle preferably extends in the direction of the axis, so that it lies with respect to the axis at a constant diameter.

Die Schwallwand weist vorzugsweise bezogen auf eine auf der Achse senkrecht stehende Grundfläche des Fußstücks eine konstante Höhe auf. Das von der Schwallwand begrenzte Becken bzw. Reservoir hat also insoweit eine gleich hohe Wandung um seinen Umfangsverlauf herum.The baffle preferably has a constant height relative to a base surface of the foot piece that is perpendicular to the axis. The basin or reservoir bounded by the baffle wall therefore has an equally high wall around its circumference.

Die Schwallwand weist bevorzugt eine konstante radiale Dicke auf. Konkret hat es sich bewährt, wenn die Schwallwand auf einem Durchmesser liegt, der zwischen 70% und 90% des Durchmessers des Außenumfangs des Fußstücks beträgt.The baffle preferably has a constant radial thickness. Specifically, it has been proven that the baffle is located on a diameter which is between 70% and 90% of the diameter of the outer circumference of the foot piece.

Die Außenoberfläche des Fußstücks ist bezüglich der Achse zumeist wendelförmig gestaltet.The outer surface of the foot piece is designed with respect to the axis mostly helical.

Das Fußstück kann zweiteilig ausgebildet sein, wobei es das den Aufnahmeraum für das Pumpenrad aufweisende Gehäuseteil und ein Verbindungsteil umfasst, wobei ein Teil der Schwallwand durch Verbindungsmittel gebildet wird, die am Gehäuseteil zur Befestigung des Verbindungsteils ausgebildet sind.The foot piece may be formed in two parts, wherein it comprises the housing part having the receiving space for the impeller and a connecting part, wherein a part of the surge wall is formed by connecting means which are formed on the housing part for fastening the connecting part.

Zwischen dem Antrieb und dem Fußstück ist zumeist ein Kopfstück angeordnet, das einen Fluidauslass aufweist.Between the drive and the foot piece, a head piece is usually arranged, which has a fluid outlet.

Das Fußteil und gegebenenfalls seine Teile ist bzw. sind bevorzugt als Kunststoff-Spritzgießformteil ausgebildet.The foot part and optionally its parts is or are preferably formed as a plastic injection molding.

Bei zweiteiliger Ausbildung des Fußteils kann im Verbindungsteil ein in Längsrichtung der Pumpe verlaufender Fluidkanal ausgebildet sein. Das Gehäuseteil und das Verbindungsteil sind dabei dann bevorzugt mittels Schrauben miteinander verbunden. Die Schrauben sind dabei bevorzugt als selbstfurchende Schrauben ausgebildet.In the case of a two-part design of the foot part, a fluid channel extending in the longitudinal direction of the pump can be formed in the connection part. The housing part and the connecting part are then preferably connected to each other by means of screws. The screws are preferably formed as self-tapping screws.

Zwischen dem Gehäuseteil und dem Verbindungsteil kann ein Dichtungselement, insbesondere ein O-Ring, angeordnet sein.Between the housing part and the connecting part, a sealing element, in particular an O-ring, can be arranged.

Das Verbindungsteil kann entlang der Längsrichtung der Pumpe einen kanalartigen Abschnitt und einen stegförmigen Abschnitt aufweisen. Der kanalartige Abschnitt dient zum Fördern von Fluid; der stegartige Abschnitt ist für die mechanische Stabilität der Verbindung zwischen dem Kopfteil und dem Gehäuseteil dienlich.The connecting part may have a channel-like section and a web-shaped section along the longitudinal direction of the pump. The channel-like section serves to convey fluid; the web-like portion is useful for the mechanical stability of the connection between the head part and the housing part.

Der Fluideinlass der Pumpe, der an der Unterseite des Fußteils ausgebildet ist, kann durch einen Ansaugstutzen gebildet werden, der am Gehäuseteil angeordnet ist.The fluid inlet of the pump, which is formed on the underside of the foot part, can be formed by a suction pipe, which is arranged on the housing part.

Nach dem erfindungsgemäßen Vorschlag kann nunmehr in einfacher Weise dafür Sorge getragen werden, dass die Schaumbildung vermindert oder jedenfalls stark reduziert wird. Dies erfolgt, indem sich in dem durch die Schwallwand begrenzten Becken Fluid sammeln kann, das oberhalb der Durchtrittsöffnung für die Welle im Bereich des Fußteils einen Fluidpegel aufrechterhält, was die Schaumbildung bei Durchtritt von Fluid zwischen Welle und Durchtrittsöffnung signifikant vermindert. According to the proposal of the invention can now be taken in a simple manner to ensure that the foaming is reduced or at least greatly reduced. This is done by fluid can accumulate in the limited by the baffle basin fluid that maintains a fluid level above the passage opening for the shaft in the region of the foot, which significantly reduces the foam formation upon passage of fluid between the shaft and passage opening.

Das genannte Becken bzw. Fluid-Reservoir führt also zu einer Beruhigung der Fluidbewegung und somit zu einer verminderten Schaumbildung.Said basin or fluid reservoir thus leads to a calming of the fluid movement and thus to a reduced foaming.

Damit können nunmehr mit einer erfindungsgemäßen Zentrifugalpumpe auch Medien gefördert werden, bei denen dies aufgrund starker Schaumbildung sonst nicht möglich ist.This can now be promoted with a centrifugal pump according to the invention also media in which this is otherwise impossible due to strong foaming.

Als Material für die einzelnen Teile der Zentrifugalpumpe wird bevorzugt Kunststoff eingesetzt.The material used for the individual parts of the centrifugal pump is preferably plastic.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:In the drawings, embodiments of the invention are shown. Show it:

1 in perspektivischer Darstellung eine Zentrifugalpumpe gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, 1 in a perspective view of a centrifugal pump according to a first embodiment of the invention,

2 in der Vorderansicht einen Teil der Zentrifugalpumpe nach 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung und 2 in the front view of a part of the centrifugal pump after 1 according to a second embodiment of the invention and

3 in perspektivischer Darstellung das Gehäuseteil des Fußstücks der Zentrifugalpumpe gemäß 2. 3 in a perspective view of the housing part of the foot of the centrifugal pump according to 2 ,

In 1 ist eine Zentrifugalpumpe 1 dargestellt, wie sie als solche bekannt ist. Die Pumpe 1 hat eine Längserstreckung in Richtung einer Achse a. Ein Antrieb 2 in Form eines Elektromotors ist im oberen axialen Endbereich der Zentrifugalpumpe 1 angeordnet. An den Antrieb 2 grenzt ein Kopfstück 13 an, das einen Fluidauslass 14 aufweist. Unterhalb des Kopfstücks 13 ist ein Fußstück 3 angeordnet.In 1 is a centrifugal pump 1 represented as it is known as such. The pump 1 has a longitudinal extent in the direction of an axis a. A drive 2 in the form of an electric motor is in the upper axial end of the centrifugal pump 1 arranged. To the drive 2 borders a head piece 13 on, which has a fluid outlet 14 having. Below the head piece 13 is a foot piece 3 arranged.

Das Fußstück 3 ist als Gehäuse ausgebildet, d. h. es hat einen Innenraum, in dem ein (nicht zu sehendes) Pumpenrad angeordnet ist. Dieses wird vom Antrieb 2 mittels einer Welle 6 angetrieben. Das Fußstück 3 hat an seinem unteren Ende einen Fluideinlass 15. Hier ist ein Ansaugstutzen 16 angeordnet, mit dem Fluid angesaugt werden kann.The foot piece 3 is designed as a housing, ie it has an interior in which a (not to be seen) impeller is arranged. This is from the drive 2 by means of a wave 6 driven. The foot piece 3 has a fluid inlet at its lower end 15 , Here is an intake 16 arranged, can be sucked with the fluid.

In 2 ist eine Variante der Ausgestaltung der Zentrifugalpumpe zu sehen, wobei hier nur das Kopfstück 13 und das Fußstück 3 dargestellt ist. Hier ist vorgesehen, dass das Fußstück 3 zweiteilig ausgebildet ist, d. h. es besteht aus einem Gehäuseteil 3' zur Aufnahme des Pumpenrades und aus einem Verbindungsteil 3''. Das Verbindungsteil 3'' verbindet das Gehäuseteil 3' mit dem Kopfstück 13.In 2 is a variant of the embodiment of the centrifugal pump to see, in which case only the head piece 13 and the foot piece 3 is shown. Here it is provided that the foot piece 3 is formed in two parts, ie it consists of a housing part 3 ' for receiving the impeller and a connecting part 3 '' , The connecting part 3 '' connects the housing part 3 ' with the head piece 13 ,

Wie sich in der Zusammenschau mit 3 ergibt, die das Gehäuseteil 3' des Fußstücks 3 zeigt, besteht das Verbindungsteil 3'' aus einem kanalartigen Abschnitt 19 und einem stegförmigen Abschnitt 20. Im Gehäuseteil 3' sind kongruente Aufnahmen in Form der Verbindungsmittel 11 und 12 ausgebildet, so dass die profilartig ausgebildeten Abschnitte 19 und 20 in die Verbindungsmittel 11 und 12 eingesetzt und dann mittels Schrauben 18 festgelegt werden können. Das Verbindungsmittel 11 bildet gleichzeitig einen Fluidkanal 17 für zu förderndes Fluid.As in the synopsis with 3 which gives the housing part 3 ' of the foot piece 3 shows, there is the connection part 3 '' from a channel-like section 19 and a web-shaped section 20 , In the housing part 3 ' are congruent recordings in the form of connecting means 11 and 12 formed so that the profile-like sections 19 and 20 in the connecting means 11 and 12 used and then by means of screws 18 can be determined. The connecting means 11 simultaneously forms a fluid channel 17 for fluid to be pumped.

Wesentlich ist, dass auf einer Außenoberfläche 4 des Fußstücks 3 – hier namentlich auf der Außenoberfläche 4 des Gehäuseteils 3' – eine um die Achse a umlaufende Schwallwand 7 angeordnet ist. Die Schwallwand 7 umgibt eine Durchtrittsöffnung 5 im Gehäuseteil 3', die für den Durchtritt der Welle 6 vorgesehen ist. Somit begrenzt die Schwallwand ein mit Fluid füllbares Becken 8. In diesem Becken 8 kann sich zu förderndes Fluid ansammeln und so die Schaumbildung wesentlich vermindern, die infolge eines Leckageverlustes zwischen der Welle 6 und der Durchtrittsöffnung 5 entstehen kann.It is essential that on an external surface 4 of the foot piece 3 - especially on the outer surface 4 of the housing part 3 ' - A circulating around the axis a baffle 7 is arranged. The baffle 7 surrounds a passage opening 5 in the housing part 3 ' responsible for the passage of the shaft 6 is provided. Thus, the baffle limits a fluid-fillable basin 8th , In this basin 8th can accumulate fluid to be pumped and so significantly reduce the foaming due to a loss of leakage between the shaft 6 and the passage opening 5 can arise.

Die bevorzugte Geometrie der Schwallwand 7 ergibt sich aus den weiter in 2 und 3 eingetragenen Parameter. Hiernach erstreckt sich die Schwallwand 7 in Richtung der Achse a. Demgemäß ist der Durchmesser d der Schwallwand konstant. Über einer Grundfläche 9 des Gehäuseteils 3' (die senkrecht auf der Achse a steht) hat die Schwallwand 7 eine konstante Höhe h.The preferred geometry of the baffle 7 arises from the further in 2 and 3 entered parameters. After that, the baffle extends 7 in the direction of the axis a. Accordingly, the diameter d of the baffle is constant. Over a base area 9 of the housing part 3 ' (which is perpendicular to the axis a) has the baffle 7 a constant height h.

Weiterhin hat die Schwallwand 7 eine konstante Dicke t – abgesehen von den Bereichen, die durch die Verbindungsmittel 11 und 12 gebildet werden.Furthermore, the baffle has 7 a constant thickness t - apart from the areas covered by the connecting means 11 and 12 be formed.

Die Schwallwand 7 ist – abgesehen von den Bereichen, die durch die Verbindungsmittel 11 und 12 gebildet werden – radial gegenüber dem Durchmesser D des Außenumfangs des Fußstückes 3 und namentlich des Gehäuseteils 3' zurückgesetzt. Demgemäß liegt der Durchmesser d der Schwallwand 7 in einem Bereich, der bevorzugt zwischen 70% und 90% des Durchmessers D beträgt.The baffle 7 is - apart from the areas covered by the lanyard 11 and 12 be formed - radially relative to the diameter D of the outer periphery of the foot piece 3 and in particular of the housing part 3 ' reset. Accordingly, the diameter d of the baffle is 7 in a range which is preferably between 70% and 90% of the diameter D.

Die Schwallwand 7 ist bei der Herstellung des Gehäuseteils 3' per Spritzgießen einstückig aus dem Kunststoffmaterial des Gehäuseteils 3' ausgebildet, d. h. sie ist beim Spritzgießen mit angeformt worden.The baffle 7 is in the manufacture of the housing part 3 ' by injection molding in one piece from the plastic material of the housing part 3 ' trained, ie it has been molded during injection molding.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Zentrifugalpumpecentrifugal pump
22: Antriebdrive
33: Fußstückfootjoint
3'3 ': Teil des Fußstücks (Gehäuseteil)Part of the foot piece (housing part)
3''3 '': Teil des Fußstücks (Verbindungsteil)Part of the foot piece (connecting part)
44: Außenoberflächeouter surface
55: DurchtrittsöffnungThrough opening
66: Wellewave
77: Schwallwandbaffle
88th: Beckenpool
99: GrundflächeFloor space
1010: Außenumfang des FußstücksOuter circumference of the foot piece
1111: Verbindungsmittelconnecting means
1212: Verbindungsmittelconnecting means
1313: Kopfstückheadpiece
1414: Fluidauslassfluid outlet
1515: Fluideinlassfluid inlet
1616: Ansaugstutzenintake
1717: Fluidkanalfluid channel
1818: Schraubescrew
1919: kanalartiger Abschnittchannel-like section
2020: stegförmiger Abschnittbar-shaped section
aa: Achseaxis
hH: Höhe der SchwallwandHeight of the baffle
tt: Dicke der SchwallwandThickness of the baffle
dd: Durchmesser der SchwallwandDiameter of the baffle
DD: Durchmessers des Außenumfangs des FußstücksDiameter of the outer circumference of the foot piece

Claims

Centrifugal pump ( 1 ) comprising a drive ( 2 ) and a foot piece ( 3 . 3 ' . 3 '' ) directly or indirectly with the drive ( 2 ), wherein the foot piece ( 3 . 3 ' . 3 '' ) has a receiving space for a pump wheel, which from the drive ( 2 ), wherein the foot piece ( 3 . 3 ' . 3 '' ) a the drive ( 2 ) facing outer surface ( 4 ) and wherein the foot piece ( 3 . 3 ' . 3 '' ) a passage opening ( 5 ) for a shaft rotatable about an axis (a) ( 6 ), which drives ( 2 ) and the impeller connects, wherein on an outer surface ( 4 ) of the foot piece ( 3 . 3 ' . 3 '' ) a about the axis (a) circumferential baffle ( 7 ) is arranged, which in the region of the passage opening ( 5 ) a fluid-fillable basin ( 8th ), characterized in that the baffle ( 7 ) with respect to a radially outer outer circumference ( 10 ) of the foot piece ( 3 . 3 ' . 3 '' ) is set back radially, wherein the baffle ( 7 ) lies on a diameter (d) which is between 50% and 95% of the diameter (D) of the outer circumference of the foot ( 3 . 3 ' . 3 '' ) is.

Centrifugal pump according to claim 1, characterized in that the baffle ( 7 ) extends at least partially in the direction of the axis (a) so that it is at a constant diameter (d) with respect to the axis (a).

Centrifugal pump according to claim 1 or 2, characterized in that the baffle ( 7 ) relative to a base area perpendicular to the axis (a) ( 9 ) of the foot piece ( 3 . 3 ' . 3 '' ) at least partially has a constant height (h).

Centrifugal pump according to one of claims 1 to 3, characterized in that the baffle ( 7 ) at least partially has a constant radial thickness (t).

Centrifugal pump according to one of claims 1 to 4, characterized in that the baffle ( 7 ) is on a diameter (d) which is between 70% and 90% of the diameter (D) of the outer circumference of the foot ( 3 . 3 ' . 3 '' ) is.

Centrifugal pump according to one of claims 1 to 5, characterized in that the outer surface ( 4 ) of the foot piece ( 3 . 3 ' . 3 '' ) is helically shaped with respect to the axis (a).

Centrifugal pump according to one of claims 1 to 6, characterized in that the foot piece ( 3 . 3 ' . 3 '' ) formed in two parts, wherein it has the receiving space for the impeller housing having housing part ( 3 ' ) and a connecting part ( 3 '' ), wherein a part of the baffle wall ( 7 ) by connecting means ( 11 . 12 ) is formed on the housing part ( 3 ' ) for fastening the connecting part ( 3 '' ) are formed.

Centrifugal pump according to one of claims 1 to 7, characterized in that between the drive ( 2 ) and the foot piece ( 3 . 3 ' . 3 '' ) a head piece ( 13 ), which has a fluid outlet ( 14 ) having.

Centrifugal pump according to one of claims 1 to 8, characterized in that the foot part ( 3 . 3 ' . 3 '' ) and, where appropriate, its parts ( 3 ' . 3 '' ) is formed as a plastic injection molded part or are.