DE102013201902A1

DE102013201902A1 - Kreiselpumpe und Baureihe von Kreiselpumpen

Info

Publication number: DE102013201902A1
Application number: DE102013201902A
Authority: DE
Inventors: Hans-Peter Herder; Norbert Kastrup; Joachim Pahlen; Jochen Skatulla; Heinz Weibart
Original assignee: KSB AG
Current assignee: KSB SE and Co KGaA
Priority date: 2012-02-08
Filing date: 2013-02-06
Publication date: 2013-08-08
Also published as: CN104204537B; EP2812578A1; WO2013117617A1; BR112014019221A2; EP2812578B1; HUE044741T2; DK2812578T3; BR112014019221A8; ES2729832T3; PL2812578T3; CN104204537A; US20150369256A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe, bei der als Bauteile wenigstens ein Pumpengehäuse (1), eine mit dem Pumpengehäuse (1) direkt oder indirekt verbundene Lagerträgerbaugruppe (10), ein zwischen dem Pumpengehäuse (1) und der Lagerträgerbaugruppe (10) angeordneter Gehäusedeckel (5), eine in der Lagerträgerbaugruppe (10) gelagerte und sich koaxial zu einer Drehachse (A) durch Lagerträgerbaugruppe (10) und Gehäusedeckel (5) in das Pumpengehäuse (1) erstreckende, drehend antreibbare Welle (13) und ein in dem Pumpengehäuse (1) angeordnetes und auf der Welle (13) befestigtes Laufrad (16) vorgesehen sind. Erfindungsgemäß ist vorgesehen dass die Bauteile (1, 5, 10, 13, 16) mindestens in zwei Normen festgelegt sind, wobei in den Normen unberücksichtigte Schnittstellenbereiche (8, 11, 18, 21, 25) einer Vielzahl von den in den Normen festgelegten Bauteilen (1, 5, 10, 13, 16) gleicher Art geometrisch gleich ausgebildet sind. Erfindungsgegenstand ist auch eine Baureihe von Kreiselpumpen unter Verwendung einer solchen Kreiselpumpe.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe, bei der als Bauteile wenigstens ein Pumpengehäuse, eine mit dem Pumpengehäuse direkt oder indirekt verbundene Lagerträgerbaugruppe, ein zwischen dem Pumpengehäuse und der Lagerträgerbaugruppe angeordneter Gehäusedeckel, eine in der Lagerträgerbaugruppe gelagerte und sich koaxial zu einer Drehachse durch Lagerträgerbaugruppe und Gehäusedeckel in das Pumpengehäuse erstreckende, drehend antreibbare Welle und ein in dem Pumpengehäuse angeordnetes und auf der Welle befestigtes Laufrad vorgesehen sind. Die Erfindung betrifft auch eine Baureihe von Kreiselpumpen unter Verwendung einer solchen Kreiselpumpe.
Kreiselpumpen an sich sind weit verbreitet und finden ihre Anwendung in vielen Bereichen zum Fördern von Fluiden.
Aus der DE 23 27 262 A ist eine Ausrüstung bekannt, um wahlweise fest und lösbar gekoppelte Zentrifugalpumpen aus austauschbaren Baukastenteilen bereitzustellen, die eine Vielzahl von verschiedenen, austauschbaren Gehäusen mit jeweils einer identischen rückwärtigen Öffnung aufweisen. Die Ausrüstung umfasst ferner eine Vielzahl von verschiedenen austauschbaren Flügelrädern, von denen jedes in jedem der Gehäuse untergebracht werden kann, eine Vielzahl von verschiedenen austauschbaren Antriebswellen, von denen jede in jedes der Gehäuse eingebracht und wirksam darin mit jedem der Flügelräder verbunden werden kann, eine Vielzahl von verschiedenen, austauschbaren Verbindungsstücken, von denen jedes ein identisches Verbindungsmittel an einem Ende aufweist, um zu ermöglichen, dass jedes gegebene Verbindungsstück mit dem rückwärtigen Ende jedes der Gehäuse verbunden werden kann. Die Ausrüstung umfasst ferner verschiedene austauschbare Antriebsmittel, von denen jedes mit jedem der Verbindungsstücke und jeder der Pumpenantriebswellen zum Antreiben der Pumpe verbunden werden kann, und verschiedene austauschbare Dichtungen umfasst, die mit einem ausgewählten Verbindungsstück dazu dienen, die rückwärtige Öffnung des ausgewählten Gehäuses zu verschließen, wobei wenigstens ein Verbindungsstück und eine zugeordnete Dichtung zwischen einem ausgewählten Gehäuse und einem ausgewählten Antrieb verbindbar sind, um die gewünschte festgekoppelte Kreiselpumpe zu bilden, und wobei wenigstens ein anderes Verbindungsstück und eine zugeordnete Dichtung anstelle des zuerst erwähnten einen Verbindungsstücks und der zugeordneten Dichtung wahlweise und wechselweise verbindbar zum Anbringen zwischen einem ausgewählten Gehäuse und einem ausgewählten Antrieb sind, um eine lösbar gekoppelte Zentrifugalpumpe zu bilden.
Je nach dem in welchen Industriebereichen die Pumpen betrieben werden, gelten für diese unterschiedliche Normen. Beispielhaft sollen hier die international gültige Wassernorm EN 733 und die Chemienorm ISO 2858 genannt werden. Da diese Normen unter anderem unterschiedliche Geometrien für bestimmte Bauteile vorsehen, haben sich im Laufe der Zeit für die verschiedenen Einsatzbereiche jeweils eigene Formen der Pumpen gebildet. Das führte zu einer hohen Bauteilevielfalt mit den damit verbundenen Nachteilen und somit schließlich zu höheren Herstellkosten.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Anzahl der verschiedenen für die Herstellung von insbesondere einer Norm entsprechenden Kreiselpumpen benötigten Bauteile weiter zu reduzieren.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass mindestens zwei der Bauteile mindestens in zwei Normen festgelegt sind, wobei in den Normen unberücksichtigte Schnittstellenbereiche einer Vielzahl von den in den Normen festgelegten Bauteilen gleicher Art geometrisch gleich ausgebildet sind.
Diese Harmonisierung der Schnittstellenbereiche an den und oder zwischen den Bauteilen schafft die Vorraussetzung zur Komplexitätsreduzierung und beinhaltet hohes Kostensenkungspotential.
Dadurch, dass die Schnittstellenbereiche einer Vielzahl von den in den mindestens zwei Normen festgelegten Bauteilen gleicher Art, beispielsweise die verschiedenen Pumpengehäuse einer Baureihe, geometrisch gleich ausgebildet sind, wobei die Schnittstellenbereiche von den Normen unberücksichtigt sind, können die einzelnen Baureihen mit weniger bevorrateten Bauteilen, nämlich Pumpengehäuse, Gehäusedeckel, Lagerträgerbaugruppe, Welle, Laufrad, normübergreifend hergestellt werden.
Nach einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist der von Pumpengehäuse und Gehäusedeckel an deren sich berührenden Flächen gebildete Schnittstellenbereich geometrisch gleich ausgebildet.
Eine weitere Reduzierung der Anzahl der verschiedenen Bauteile lässt sich dadurch erreichen, dass der von Laufrad und Pumpengehäuse an deren zusammenwirkenden Flächen gebildete Schnittstellenbereich geometrisch gleich ausgebildet.
Die Anzahl der Vielzahl von Bauteilen gleicher Art ist weiter verringerbar, wenn der von Laufrad und Gehäusedeckel an deren zusammenwirkenden Flächen gebildete Schnittstellenbereich geometrisch gleich ausgebildet ist.
Dass der von Lagerträger und Gehäusedeckel an deren zusammenwirkenden Flächen gebildete Schnittstellenbereich geometrisch gleich ausgebildet ist, verringert die Vielzahl von Bauteilen gleicher Art weiter um ein Vielfaches.
Zur Reduzierung von Bauteilen gleicher Art führt auch, wenn der von Laufrad und Welle an deren sich berührenden Flächen gebildete Schnittstellenbereich geometrisch gleich ausgebildet ist.
Die Aufgabe der Erfindung wird zudem durch eine Baureihe von Kreiselpumpen unter Verwendung einer vorstehend beschriebenen Kreiselpumpe gelöst. Dadurch ist eine Baureihe von Kreiselpumpen geschaffen, die eine Vielzahl von Kreiselpumpen verschiedener Baugrößen, verschiedener Werkstoffe und/oder verschiedener Einsatzbereiche mit einer geringen Anzahl von verschiedenen zu bevorratenden Bauteilen bereitstellt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigt die
1 eine Kreiselpumpe mit einem zwischen dem Gehäuse und einem Lagerträger geklemmten Gehäusedeckel und die
2 eine Kreiselpumpe mit einem an einem Gehäuse angeschraubten Gehäusedeckel.
In der 1 ist eine Kreiselpumpe für ein fluidführendes System dargestellt, wobei die Kreiselpumpe ein Pumpengehäuse 1 mit einer Ansaugöffnung 2 und einer Ausströmöffnung 3 aufweist. An der der Ansaugöffnung 2 gegenüberliegenden Seite des Pumpengehäuses 1 weist das Pumpengehäuse 1 eine ring- oder zylinderartige Öffnung 4 auf, die mittels eines Gehäusedeckels 5 fluiddicht verschließbar ist. Der Gehäusedeckel 5 liegt dabei an einer Anlagefläche 6 an der Öffnung 4 des Pumpengehäuses 1 an. An der Anlagefläche 6 ist ein Ansatz 7 angeformt, der den Gehäusedeckel 5 teilweise umgibt und in radialer Richtung fixiert. Pumpengehäuse 1 und Gehäusedeckel 4 bilden an deren sich berührenden Flächen einen geometrisch gleich ausgebildeten Schnittstellenbereich 8.
Mittels Schrauben 9 ist eine Lagerträgerbaugruppe 10 direkt an dem Pumpengehäuse 1 befestigt bzw. mit diesem verbunden und klemmt den Gehäusedeckel 5 derart fest, dass dieser axial und radial unverschiebbar zwischen Pumpengehäuse 1 und Lagerträgerbaugruppe 10 sitzt. Bei Bedarf, beispielsweise, wenn der Lagerträger thermisch vom Pumpengehäuse 1 oder vom Gehäusedeckel 5 entkoppelt werden soll, kann die Lagerträgerbaugruppe 10 zusätzlich ein in der 1 nicht dargestelltes Bauteil, insbesondere ein in der Fachsprache als Laterne bezeichnetes Bauteil, aufweisen. Gehäusedeckel 5 und Lagerträgerbaugruppe 10 bilden an deren sich berührenden Flächen einen Schnittstellenbereich 11, der geometrisch gleich ausgebildet ist.
In der Lagerträgerbaugruppe 10 sind zwei Lager 12 angeordnet, die eine sich koaxial zu einer Drehachse A durch die Lagerträgerbaugruppe 10 und den Gehäusedeckel 5 in das Pumpengehäuse 1 erstreckende Welle 13 drehbar aufnehmen. Auf ein in das Pumpengehäuse 1 ragendes erstes Wellenende 14 der Welle 13 ist eine Nabe 15 eines Laufrades 16 aufgesetzt und mit einer Schraubenmutter 17 sicher auf der Welle 13 befestigt. Alternativ zur Schraubenmutter 17 kann auch eine Schraube oder ein anderes Befestigungsmittel zur Fixierung des Laufrads 16 mit der Welle 13 verwendet werden. Welle 13 und Laufrad 16, insbesondere Nabe 15 des Laufrades 16, bilden an deren sich berührenden Flächen einen geometrisch gleich ausgebildeten Schnittstellenbereich 18.
An einem dem ersten Wellenende 14 gegenüberliegenden zweiten Wellenende 19 der Welle 13 ist ein nicht dargestellter Motor angeschlossen, der die Welle 13 um die Drehachse A rotierend antreibt.
Im Bereich der Ansaugöffnung 2 ist im Innenraum des Pumpengehäuses 1 ein Spaltring 20 mittels Presspassung mit dem Pumpengehäuse 1 verbunden. Spaltring 20 und Laufrad 13 sind voneinander beabstandet, sodass zwischen Spaltring 20 und Laufrad 16 ein Spalt gebildet wird. Pumpengehäuse 1, insbesondere Spaltring 20 des Pumpengehäuses 1, und Laufrad 16 bilden an ihren zusammenwirkenden, einen Dichtspalt bildenden Flächen einen geometrisch gleich ausgebildeten Schnittstellenbereich 21. Alternativ dazu kann der Spaltring 20 auch in das Pumpengehäuse 1 integriert sein. Des Weiteren kann der Spaltring 20 als Laufring an dem Laufrad 16 befestigt oder in dieses integriert sein.
Der Gehäusedeckel 5 weist einen in den Innenraum des Pumpengehäuses 1 ragenden und koaxial zur Drehachse A ausgebildeten Ringabschnitt 22 auf, an dessen freien Ende umfangsseitig ein weiterer Spaltring 23 angeordnet ist, der vorzugsweise ebenfalls mittels Presspassung mit dem Gehäusedeckel 5 verbunden ist. Ein am Laufrad 16 vorgesehener Ringabschnitt 24 umgibt wenigstens teilweise den Ringabschnitt 22, insbesondere Spaltring 23, des Gehäusedeckels 5, wobei Spaltring 23 und Laufrad 13 voneinander beabstandet sind, sodass zwischen dem Spaltring 23 und dem Laufrad 13 ein Spalt gebildet wird, Gehäusedeckel 5, insbesondere Spaltring 23 des Gehäusedeckels 1, und Laufrad 13 bilden an ihren zusammenwirkenden, sich nahezu berührenden Flächen einen Schnittstellenbereich 25, der geometrisch gleich ausgebildet ist. Alternativ dazu kann der Spaltring 23 auch in den Gehäusedeckel 5 integriert sein. Ferner ist es möglich, dass der Spaltring 23, wie der Spaltring 20, als Laufring an dem Laufrad 16 angeordnet oder ausgebildet ist.
Bei der in der 2 gezeigten Ausführungsform ist der die Öffnung 4 des Pumpengehäuses 1 verschließende Gehäusedeckel 5 an das Pumpengehäuse 1 angeschraubt. Dadurch ist es möglich, das in der 1 gezeigte Pumpengehäuse 1 mit einer kleineren, insbesondere im Durchmesser verringerten, Lagerträgerbaugruppe 10, oder umgekehrt, die Lagerträgerbaugruppe 10 mit einem größeren Pumpengehäuse 1 zu verbinden. Die Verbindung der Lagerträgerbaugruppe 10 mit dem Pumpengehäuse 1 erfolgt über den Gehäusedeckel 5, also indirekt. Pumpengehäuse 1 und Gehäusedeckel 5 bilden an deren sich berührenden Flächen den Schnittstellenbereich 8.
Der Gehäusedeckel 5 wiederum weist eine oder mehrere Vorrichtungen, insbesondere Gewindelöcher 26, auf, in welche Schrauben 27 eindrehbar sind, mit denen die Lagerträgerbaugruppe 10 an den Gehäusedeckel 5 angeschraubt wird. Andere Befestigungsmittel, beispielsweise Gewindebolzen, auf die Schraubenmuttern aufgeschraubt werden, sind ebenfalls denkbar. Dabei bilden Lagerträgerbaugruppe 10 und Gehäusedeckel 4 an deren sich berührenden Flächen den Schnittstellenbereich 11.
Dadurch, dass die Schnittstellenbereiche 8, 11, 18, 21, 25 einer Vielzahl von den in den mindestens zwei Normen festgelegten Bauteilen gleicher Art, beispielsweise die verschiedenen Pumpengehäuse 1 einer Baureihe, geometrisch gleich ausgebildet sind, wobei die Schnittstellenbereiche 8, 11, 18, 21, 25 von den Normen unberücksichtigt sind, können die einzelnen Baureihen mit weniger bevorrateten Bauteilen, nämlich Pumpengehäuse 1, Gehäusedeckel 5, Lagerträgerbaugruppe 10, Welle 13, Laufrad 16, hergestellt werden.
Bezugszeichenliste

1: Pumpengehäuse
2: Ansaugöffnung
3: Ausströmöffnung
4: Öffnung
5: Gehäusedeckel
6: Anlagefläche
7: Ansatz
8: Schnittstellenbereich
9: Schraube
10: Lagerträgerbaugruppe
11: Schnittstellenbereich
12: Lager
13: Welle
14: erstes Wellenende
15: Nabe
16: Laufrad
17: Schraubenmutter
18: Schnittstellenbereich
19: zweites Wellenende
20: Spaltring
21: Schnittstellenbereich
22: Ringabschnitt
23: Spaltring
24: Ringabschnitt
25: Schnittstellenbereich
26: Gewindelöcher
27: Schraube
A: Drehachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 2327262 A [0003]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Wassernorm EN 733 [0004]
Chemienorm ISO 2858 [0004]

Claims

Kreiselpumpe, bei der als Bauteile wenigstens ein Pumpengehäuse, eine mit dem Pumpengehäuse direkt oder indirekt verbundene Lagerträgerbaugruppe, ein zwischen dem Pumpengehäuse und der Lagerträgerbaugruppe angeordneter Gehäusedeckel, eine in der Lagerträgerbaugruppe gelagerte und sich koaxial zu einer Drehachse durch Lagerträgerbaugruppe und Gehäusedeckel in das Pumpengehäuse erstreckende, drehend antreibbare Welle und ein in dem Pumpengehäuse angeordnetes und auf der Welle befestigtes Laufrad vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei der Bauteile (1, 5, 10, 13, 16) mindestens in zwei Normen festgelegt sind, wobei in den Normen unberücksichtigte Schnittstellenbereiche (8, 11, 18, 21, 25) einer Vielzahl von den in den Normen festgelegten Bauteilen (1, 5, 10, 13, 16) gleicher Art geometrisch gleich ausgebildet sind.
Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der von Pumpengehäuse (1) und Gehäusedeckel (5) an deren sich berührenden Flächen gebildete Schnittstellenbereich (8) geometrisch gleich ausgebildet ist.
Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der von Pumpengehäuse (1) und Laufrad (16) an deren zusammenwirkenden Flächen gebildete Schnittstellenbereich (21) geometrisch gleich ausgebildet ist.
Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der von Gehäusedeckel (5) und Laufrad (16) und an deren zusammenwirkenden Flächen gebildete Schnittstellenbereich (25) geometrisch gleich ausgebildet ist.
Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der von Gehäusedeckel (4) und Lagerträgerbaugruppe (10) an deren sich berührenden Flächen gebildete Schnittstellenbereich (11) geometrisch gleich ausgebildet ist.
Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der von Welle (13) und Laufrad (16) an deren sich berührenden Flächen gebildete Schnittstellenbereich (18) geometrisch gleich ausgebildet ist.
Baureihe von Kreiselpumpen unter Verwendung einer Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6.