DE102019124590A1

DE102019124590A1 - Kreiselpumpe und Verfahren zum Einstellen eines Axialspalts

Info

Publication number: DE102019124590A1
Application number: DE102019124590.7A
Authority: DE
Inventors: Dr.-Ing. Platt Werner
Original assignee: Hwc & Co KG GmbH
Current assignee: Hwc & Co KG GmbH
Priority date: 2019-09-12
Filing date: 2019-09-12
Publication date: 2021-03-18

Abstract

Kreiselpumpe (1), umfassend ein Pumpengehäuse (2) mit einem davon umgebenen Strömungskanal (20) mit einer an einer Pumpen-Saugseite (19) angeordneten Ansaugöffnung (6) und einer Auslassöffnung (7), ein in dem Strömungskanal (20) drehbar angeordnetes, offenes oder halb-offenes Laufrad (8) mit mindestens einem Förderflügel (9, 10), welcher eine zur Saugseite (19) hin gewandte Flügelseitenkante (11, 12) aufweist, und einen an der Saugseite (19) an dem Pumpengehäuse (2) angeordneten Gehäusedeckel (5).Der Gehäusedeckel (5) weist eine dem Laufrad (8) zugewandte Stirnseitenfläche (13) auf, welche einen Abschnitt einer Gehäusewandung (14) des Strömungskanals (20) bildet und unter Ausbildung eines Spalts (15) zwischen der Stirnseitenfläche (13) und der Flügelseitenkante (11,12) in unterschiedlichen Abständen zu der Flügelseitenkante (11,12) anordenbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe, insbesondere eine Kunststoff-Kreiselpumpe, mit einem Pumpengehäuse, einem von dem Pumpengehäuse umgebenen Strömungskanal, der eine Ansaugöffnung und eine Auslassöffnung aufweist, einem in dem Strömungskanal drehbar angeordneten, offenen oder halb-offenen Laufrad, welches mindestens einen Fördererflügel aufweist, welcher eine zur Saugseite der Pumpe hin gewandte Flügelseitenkante aufweist, und einem saugseitig des Laufrads an dem Pumpengehäuse festlegbaren Gehäusedeckel. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Einstellen eines Axialspalts zwischen einem Laufrad und einer Strömungskanalwandung einer Kreiselpumpe, insbesondere einer Kunststoff-Kreiselpumpe.
Kreiselpumpen sind in der Regel aus Metall hergestellt, es sind jedoch auch - insbesondere für Spezialanwendungen - Pumpen aus Kunststoff bekannt, sogenannte Kunststoffpumpen bzw. Kunststoff-Kreiselpumpen. Solche Kunststoff-Kreiselpumpen dienen insbesondere zur Förderung von aggressiven, korrosiven und/oder feststoffbeladenen Flüssigkeiten und finden primär in der Chemietechnik /-Industrie Anwendung. Bei solchen Kunststoffpumpen können sämtliche mit dem Pumpmedium in Berührung stehende Hauptkomponenten aus Kunststoff hergestellt sein, insbesondere das Pumpengehäuse sowie das Laufrad.
Die Kreiselpumpe kann insbesondere Bestandteil eines Kreiselpumpenaggregats sein, welches die Kreiselpumpe und einen Antriebsmotor zum Antreiben dieser Kreiselpumpe umfasst. Die Kreiselpumpe bildet hierbei typischerweise den das fluidische Pumpmedium fördernden Pumpenteil des Kreiselpumpenaggregats, dessen Laufrad zur Förderung des Pumpmediums von dem Antriebsmotor, zumeist über eine Antriebswelle, angetrieben wird. Der Pumpenteil umfasst hierzu üblicherweise ein den Strömungskanal im Bereich stromaufwärts des Laufrads, am Laufrad und stromabwärts des Laufrads bildendes Pumpengehäuse.
Das Pumpengehäuse umgibt insbesondere das Laufrad und kann daher auch als Laufradgehäuse bezeichnet sein. Das Gehäuse kann einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein, wobei es aus Gründen der Montagefähigkeit zumeist aus zumindest zwei Gehäusehälften bzw. zwei Gehäuseteilen gebildet ist. Unter einem Pumpengehäuseteil ist daher in der Regel eine jede Komponente zu verstehen, die im Bereich des Laufrads den das Pumpmedium aufweisenden Strömungskanal gegenüber einer Pumpenumgebung abgrenzt. Der Gehäusedeckel, welcher üblicherweise eine zentrische Öffnung aufweist, welche die Einlass- bzw. Ansaugöffnung bildet, kann dabei ebenfalls als ein Teil des Pumpengehäuses angesehen werden.
Die vorliegende Kreiselpumpe kann beispielsweise als eine Vertikalpumpe mit einer vertikalen Antriebswelle bzw. Wellenachse ausgebildet sein, beispielsweise als eine Tauchpumpe. Eine derartige Kreiselpumpe ist beispielsweise von der WERNERT-Pumpen GmbH unter der Bezeichnung VKPF oder VKKF bekannt. Bei dieser Pumpe handelt es sich um eine als Tauchpumpe ausgebildete, einstufige, vertikale Chemiepumpe aus Kunststoff. Durch den Einsatz zumeist dickwandiger Kunststoffbauteile und hochwertiger Beschichtungen ist hiermit die Förderung von, insbesondere durch Korrosion und Abrasion, Metall-angreifenden Flüssigkeiten mit Temperaturen bis zu etwa 120 °C ermöglicht. Bei dieser Pumpe wird das Pumpmedium durch eine im Betrieb am unteren Ende der Vertikalpumpe angeordnete Einlassöffnung, die sogenannte Ansaugöffnung, insbesondere axial angesaugt und mittels des Laufrads durch Zentrifugalkräfte in Bezug auf die Wellenachse nach radial außen zu einer Auslassöffnung gefördert, insbesondere in ein im Pumpenbetrieb im Wesentlichen vertikal nach oben führendes Steigrohr. Zum Antrieb der Vertikalpumpe dient ein Antriebsmotor, der an einem der Einlassöffnung gegenüberliegenden Ende der Pumpe bzw. des Pumpenaggregats angeordnet ist. Der Antriebsmotor ist mit dem Laufrad über eine Antriebswelle verbunden, welche sich in einem Pumpenbetrieb typischerweise vertikal vom oberen distalen Ende des Pumpenaggregats bis nach unten zu dem in dem Pumpengehäuse befindlichen Laufrad erstreckt.
Zur Förderung von insbesondere feststoffbeladenen Flüssigkeiten hat sich insbesondere der Einsatz von offenen und besonders bevorzugt von halb-offenen Laufrädern bewährt. Solche halb-offenen Laufräder sind bekanntlich durch eine Tragscheibe, oder auch Laufradscheibe genannt, mit einem oder mehreren daran angeordneten bzw. sich von dieser, insbesondere von einer axialen Seitenfläche der Tragscheibe, in Richtung der Saugseite der Pumpe erstreckenden Förderflügeln, oder auch Schaufeln genannt, gebildet.
Solche Förderflügel weisen in der Regel einen zur Förderung des Pumpmediums flächig ausgebildeten Flügel- oder auch Schaufelteil auf, welcher - je nach Anwendungsfall - eine unterschiedlich große axiale Höhe aufweisen kann. So kann der Förderflügel beispielweise eine in axialer Richtung der Pumpe ausgerichtete, über ihre Länge gleich groß bleibende oder alternativ nach radial außen zunehmend schmaler werdende Flügelfläche aufweisen. Dieser flächig ausgebildete Flügelteil ist üblicherweise von zumindest einer schmalen Kante umgeben. Typischerweise weist der Förderflügel drei solcher Kanten auf, insbesondere die radial innen angeordnete, an die Seitenfläche der Laufradscheibe angrenzende Flügelfrontkante, die radial außen angeordnete, an die Seitenfläche der Laufradscheibe angrenzende Flügelrückkante und die zwischen der Flügelfrontkante und der Flügelrückkante angeordnete, der Stirnseitenfläche abgewandte Flügelseitenkante. Bei einigen solcher halb-offenen Laufrädern existiert keine Flügelfrontkante, bei solchen Laufrädern erstreckt sich die Flügelseitenkante in der Regel von der Flügelrückkante bis zu einem Wellenabsatz der Laufradscheibe.
In der Praxis besteht aufgrund der Verschiedenheit der zu fördernden Pumpmedien nicht selten der Wunsch nach einer individuell auf das jeweilige Pumpmedium zugeschnittenen Pumpe, insbesondere hinsichtlich der Fördermenge, Förderleistung und des Wirkungsgrads.
Der Wirkungsgrad einer solchen Kreiselpumpe mit einem offenen oder halb-offenen Laufrad wird maßgeblich durch eine im Pumpenbetrieb zumeist stattfindende Leckageströmung von der Druckseite des Förderflügels über dessen Flügelseitenkante hin zur Saugseite des Förderflügels bestimmt. Die Größe der Leckageströmung wiederum wird durch einen zwischen der Flügelseitenkante und einer dieser gegenüberliegenden Strömungskanalwandung ausgebildeten, axialen Spalt bestimmt. So kann beispielsweise ein besonders klein ausgebildeter Spalt eine relativ geringe Leckageströmung und somit einen relativ hohen Wirkungsgrad der Pumpe ermöglichen, wohingegen ein relativ großer Spalt eine relativ große Leckageströmung und somit einen relativ niedrigen Wirkungsgrad der Pumpe bewirken kann. Gleichzeitig muss jedoch beachtet werden, dass insbesondere zur Förderung von feststoffbeladenen Flüssigkeiten der Spalt bzw. die axiale Flügelfläche ausreichend groß ausgestaltet ist, um beispielsweise ein Verstopfen oder Blockieren des Laufrads sicher zu verhindern. Aber auch andere Kriterien, wie die thermische Ausdehnung des Werkstoffes unter Betriebsbedingungen oder Verformungen des Laufrades durch hydraulische Kräfte, können eine bestimmte minimale Spaltgröße vorschreiben. Bei gewöhnlichen Pumpen wird der Axialspalt daher in der Regel durch den Einsatz eines zum Laufrad individuell geeigneten Pumpengehäuses ausgeglichen, welches jedoch relativ kostenintensiv ist.
Da der Strömungskanal in dem Bereich des Laufrads, insbesondere dessen Breite, das heißt im Wesentlichen der Abstand in axialer Richtung des Laufrads zwischen der der Flügelseitenkante gegenüberliegenden Strömungswandung und der Stirnseitenfläche der Laufradscheibe, üblicherweise durch die Ausgestaltung des Pumpengehäuses, insbesondere der beiden das Pumpengehäuse bildenden Pumpengehäuseteile, vorgegeben ist, ist es bei den aus dem Stand der Technik bekannten Kreiselpumpen zum Bereitstellen eines für den jeweiligen Anwendungsfall geeigneten Spaltmaßes und Wirkungsgrads erforderlich, zumindest ein in Bezug auf die Flügelhöhe geeignetes Laufrad zu wählen. So ergibt sich beispielsweise bei dem Einsatz eines Laufrads mit einer relativ geringen Höhe der Flügelfläche ein relativ großer Spalt und somit ein relativ niedriger Wirkungsgrad der Pumpe und bei dem Einsatz eines Laufrads mit einer relativ großen Höhe der Flügelfläche ein relativ kleiner Spalt und somit ein relativ großer Wirkungsgrad der Pumpe.
Darüber hinaus kann es erforderlich sein, auch in Bezug auf das den Strömungskanal im Bereich des Laufrads ausbildende Pumpengehäuseteil eine geeignete Auswahl zu treffen. Insbesondere kann bei den zwei- oder mehrteiligen Pumpengehäusen durch eine Auswahl eines bestimmten Gehäuseteils mit einem zum jeweils angewendeten Laufrad passenden und geeigneten Strömungskanal die Funktionstüchtigkeit und der Wirkungsgrad der Pumpe verbessert werden.
Um folglich herstellerseitig den unterschiedlichen Kundenwünschen gerecht werden zu können, ist es daher in der Regel erforderlich, nicht nur verschiedene Laufräder, insbesondere Laufräder mit unterschiedlichen Höhen der Flügelflächen, sondern auch verschiedene Pumpengehäuseteile herzustellen bzw. vorrätig zu halten. Dies ist jedoch relativ kostenintensiv.
Darüber hinaus ist bei den meisten Kreiselpumpen eine nachträgliche, beispielsweise aufgrund von Verschleiß erforderliche, Veränderung des die Leckageströmung bestimmenden Spalts zwischen der Flügelseitenkante und der gegenüberliegenden Strömungskanalwandung nicht oder nur mit einem großen konstruktiven Aufwand, wie etwa einer axialen Verschiebbarkeit der gesamten Lagerung, einschließlich Welle, Wellenabdichtung und Laufrad, möglich.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Kreiselpumpe bereitzustellen, die zumindest einen der oben genannten Nachteile verbessert, und insbesondere einen dauerhaft hohen Wirkungsgrad und eine kostengünstige Herstellung ermöglicht.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch eine Kreiselpumpe mit den Merkmalen des Hauptanspruchs sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 14. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie den Figuren offenbart.
Erfindungsgemäß weist der Gehäusedeckel der Kreiselpumpe eine dem Laufrad zugewandte, insbesondere axiale Stirnseitenfläche auf, welche einen Abschnitt einer Gehäusewandung des Strömungskanals im Bereich des Laufrads bildet und - unter Ausbildung eines Spalts zwischen der Stirnseitenfläche und der Flügelseitenkante -in unterschiedlichen Abständen zu der Flügelseitenkante anordenbar ist, insbesondere an dem Pumpengehäuse festlegbar. Die Stirnseitenfläche ist der Flügelseitenkante folglich nicht nur zugewandt, sondern gegenüberliegend angeordnet. Dazu ist die dem Laufrad gegenüberliegende Stirnseitenfläche des Gehäusedeckels bevorzugt vollflächig in einer Ebene ausgebildet, insbesondere ohne Erhöhungen und/oder Vertiefungen, beispielsweise in einer Ebene senkrecht zur Drehachse des Laufrads. Dadurch kann allein mittels des Gehäusedeckels, insbesondere durch dessen Ausgestaltung und/oder Positionierung, der die Leckageströmung verursachende Spalt zwischen der Stirnseitenfläche und der Flügelseitenkante individuell - insbesondere in Abhängigkeit der Höhe der jeweiligen Flügelfläche - und in besonders einfacher Weise eingestellt, insbesondere minimiert werden, sodass der Wirkungsgrad einer jeden Pumpe individuell verbessert werden kann. Insbesondere kann die Stirnseitenfläche zu der Flügelseitenkante variabel beabstandet gegenüberliegend angeordnet sein. Unter dem Ausdruck „in unterschiedlichen Abständen zu der Flügelseitenkante“ bzw. „variabel beabstandet angeordnet“ ist vorliegend jeweils insbesondere zu verstehen, dass die Stirnseitenfläche des Gehäusedeckels in Bezug auf die Flügelseitenkante in unterschiedlichen axialen Positionen bzw. unterschiedlichen Abständen angeordnet sein kann. Beispielsweise kann bei einer Pumpe mit einem Laufrad, welches relativ kleine Förderflügel aufweist, durch die Ausbildung der Dicke des Gehäusedeckels und/oder durch eine variable Positionierbarkeit des Gehäusedeckels gegenüber dem Laufrad und/oder einem benachbarten Pumpengehäuseteil der Leckagespalt zwischen Laufrad und Gehäusedeckel justiert bzw. eingestellt werden. Neben der Optimierung des Wirkungsgrads der Pumpe ist dadurch ferner ermöglicht, dass für die Anwendung unterschiedlicher Laufräder, insbesondere für in axialer Richtung unterschiedlich hoch ausgebildete Förderflügel, ein gleiches Pumpengehäuse bzw. -teil verwendet werden kann. Der Gehäusedeckel bildet im Vergleich zu den übrigen Gehäuseteilen in der Regel eine relativ kostengünstige Komponente, sodass ein Bereithalten unterschiedlich dicker Gehäusedeckel vergleichsweise kostengünstig ist.
Bevorzugt ist der Gehäusedeckel gegenüber dem Laufrad verlagerbar an dem Pumpengehäuse angeordnet, insbesondere befestigt. Insbesondere kann der Gehäusedeckel derart verlagerbar an dem Pumpengehäuse gelagert sein, dass der zwischen der Deckel-Stirnseitenfläche und der Flügelseitenkante ausgebildete Spalt, insbesondere das axiale Spaltmaß, durch eine Verlagerung des gesamten Gehäusedeckels größenveränderbar ist. Dies kann insbesondere durch eine Verlagerung des Gehäusedeckels in axialer Richtung des Laufrads ermöglicht sein. Diese Verlagerung des Gehäusedeckels kann beispielsweise durch ein Verschieben oder Drehen des Gehäusedeckels gegenüber dem Pumpengehäuse bewirkt werden. Dadurch kann an Pumpen mit unterschiedlich breit ausgebildeten Förderflügeln der Spalt zwischen dem Laufrad und dem Gehäusedeckel mit gleichen Gehäusedeckeln gleich groß ausgebildet sein. Das bedeutet insbesondere, dass ein auf Vorrat- oder Bereithalten unterschiedlich ausgebildeter Gehäusedeckel nicht erforderlich ist. Vielmehr kann mit ein und demselben Gehäusedeckel an unterschiedlich ausgestalteten Laufrädern der Leckagespalt individuell eingestellt werden.
Besonders bevorzugt ist der Gehäusedeckel an dem Pumpengehäuse in axialer Richtung des Laufrads in unterschiedlichen axialen Positionen, insbesondere Tiefen, stufenlos festlegbar. Das stufenlose Positionieren des Gehäusedeckels in unterschiedlichen Tiefen kann beispielsweise durch ein Drehen des Deckels erfolgen, beispielsweise durch eine Gewindeverbindung zwischen dem Deckel und dem übrigen Pumpengehäuse. Gleichzeitig kann hierüber ein Befestigen bzw. Fixieren des Gehäusedeckels gegenüber dem Pumpengehäuse erfolgen. Vorliegend ist unter der Tiefe eine jeweilige axiale Positionierung des Gehäusedeckels gegenüber dem Pumpengehäuse zu verstehen, das heißt der Gehäusedeckel kann gegenüber dem Pumpengehäuse in axialer Richtung des Laufrads wahlweise bevorzugt in unterschiedlichen Positionen angeordnet sein.
Besonders bevorzugt ist der Gehäusedeckel unmittelbar an dem Pumpengehäuse befestigbar. Der Begriff unmittelbar ist in diesem Zusammenhang dahingehend zu verstehen, dass zum Befestigen des Gehäusedeckels an dem Pumpengehäuse keine zusätzlichen Bauteile erforderlich sind, insbesondere keine separaten Schrauben oder Muttern. Dadurch kann der Gehäusedeckel in direkter Weise und dadurch besonders unkompliziert an dem Pumpengehäuse fixiert werden und die gesamte Kreiselpumpe besonders schnell und in besonders einfacher Weise montiert werden.
Vorzugsweise weist der Gehäusedeckel ein Gewinde auf, welches zur Verlagerung des Deckels, insbesondere zur Justierung des Spaltmaßes zwischen der Deckel-Stirnseitenfläche und der Flügelseitenkante, mit einem an dem Pumpengehäuse angeordneten Gewinde in Eingriff steht. Das Gewinde kann insbesondere in axialer Richtung des Laufrads ausgerichtet sein, insbesondere konzentrisch zur Drehachse des Laufrads. Besonders bevorzugt weist der Gehäusedeckel an einer äußeren Umfangsfläche ein Außengewinde auf, welches mit einem an dem Pumpengehäuse angeordneten Innengewinde in Eingriff steht. Der Gehäusedeckel kann dadurch - unmittelbar - in das Pumpengehäuse eingeschraubt werden und somit einen Teil dieses Gehäuses bilden. Die Eindrehtiefe des Gehäusedeckels gegenüber dem benachbarten Pumpengehäuse kann hierbei - insbesondere unter vollständiger Ineingriffnahme des deckelseitigen Gewindes mit dem Gewinde des Pumpengehäuses - variieren. Besonders bevorzugt kann die eingedrehte Positionierung des Gehäusedeckels in axialer Richtung der Pumpe um 30mm variieren, sodass das Spaltmaß bzw. Spaltspiel zwischen der Stirnseitenfläche des Gehäusedeckels und der Flügelseitenkante in einem Wertebereich von 0 bis 30 mm einstellbar sein kann. Dadurch kann ein und derselbe Gehäusedeckel an einer Vielzahl von Pumpen Anwendung finden.
Das Gewinde zwischen Gehäusedeckel und dem Pumpengehäuse kann jeweils als ein Sägengewinde ausgebildet sein. Das Sägengewinde, oder auch Sägezahngewinde genannt, kann insbesondere zur Aufnahme der am Gehäusedeckel in Richtung der Saugseite der Pumpe wirkenden Kräfte dienen. Insbesondere kann das Außengewindes des Deckels zur Saugseite gerichtete Flanken mit einem relativ steilen Winkel, insbesondere zu einer Mittelachse der Pumpe, und zum Laufrad gerichtete Flanken mit einem relativ flache Winkel aufweisen, und/oder das Pumpengehäuse angeordnete Innengewinde zum Laufrad gerichtete Flanken mit einem relativ steilen Winkel und zur Saugseite der Pumpe gerichtete Flanken mit einem relativ flachen Winkel aufweisen. Dadurch können an dem Gehäusedeckel, insbesondere an der dem Laufrad gegenüberliegenden Stirnseitenfläche, besonders große Druckkräfte aufgenommen und in das Pumpengehäuse geleitet werden, insbesondere bei gleichzeitig feinfühliger axialer Positionierung durch die prinzipbedingt geringe Steigung des Sägengewindes. Ferner kann ein ungewünschtes Drehen und somit Lösen des Gehäusedeckels effektiv vermieden werden.
In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Gehäusedeckel an seiner dem Laufrad zugewandten Seite eine insbesondere separat ausgebildete Schleißscheibe, die mit ihrer dem Laufrad zugewandten axialen Seite die Stirnseitenfläche bildet. Insbesondere kann der Gehäusedeckel einen das Außengewinde aufweisenden Hauptteil sowie die hieran angeordnete Schleißscheibe umfassen. Die Schleißscheibe kann - wie erwähnt - separat ausgebildet und an dem Hauptteil befestigt sein, insbesondere drehfest. Beispielsweise kann die Schleißscheibe an einer dem Laufrad abgewandten axialen Seite mindestens einen axial hervorstehenden umlaufenden Ring aufweisen, welcher in axialer Richtung in eine an dem Hauptteil ausgebildete umlaufende Nut eingesetzt ist. Zur Sicherung der Schleißscheibe an dem Hauptteil kann der hervorstehende Ring über einen zusätzlichen, insbesondere radial angeordneten Sicherungsstift oder eine Sicherungsschraube, welche mit dem Ring in Eingriff bringbar ist, gegen ein Lösen gesichert sein. Die Schleißscheibe kann ebenfalls aus Kunststoff hergestellt sein. Die Schleißscheibe kann an einem äußeren Umfang einen Dichtring, wie einen O-Ring, zur Vermeidung einer Leckageströmung, insbesondere von dem Strömungskanal in Richtung des Gehäusedeckel-Gewindes, aufweisen. Besonders bevorzugt weist die Schleißscheibe eine zentrische Öffnung auf, die einen Durchmesser aufweist, der im Wesentlichen dem Durchmesser einer in dem Hauptteil des Deckels ausgebildeten Einlassöffnung entspricht.
Vorzugsweise ist, insbesondere an dem Gehäusedeckel und dem dazu benachbart angeordneten Pumpengehäuseteil, eine Einrichtung zur Verdrehsicherung des Gehäusedeckels gegen ein Verdrehen gegenüber dem Pumpengehäuse vorgesehen. Dadurch kann ein Lösen des Deckels, insbesondere durch ein Drehen des Deckels, beispielsweise aufgrund von Vibrationen, dem anliegenden Druck oder strömungstechnischen Effekten, verhindert und ein sicherer Betrieb der Pumpe dauerhaft gewährleistet werden. Beispielsweise kann eine formschlüssige Verdrehsicherung vorgesehen sein, welche zumindest ein separates Sicherungselement umfasst. Ein solches Sicherungselement kann bevorzugt unabhängig von der Positionierung des Deckels gegenüber dem Pumpengehäuse, insbesondere unabhängig von einer Eindrehtiefe des Gehäusedeckels in ein Gewinde des Pumpengehäuses, anordenbar sein. Beispielsweise kann das Sicherungselement in Bezug auf die Pumpen- bzw. Laufradachse in unterschiedlichen axialen Ebenen angeordnet werden. Dadurch ist eine Sicherung des Gehäusedeckels in jeder seiner in Bezug auf das Pumpengehäuse individuell möglichen axialen Positionen ermöglicht.
Besonders bevorzugt umfasst die Verdrehsicherungseinrichtung ein Sicherungselement, welches sowohl mit dem Gehäusedeckel als auch mit dem an diesem angrenzenden Pumpengehäuseteil formschlüssig in Eingriff steht. Dadurch kann ein Lösen des Deckels, insbesondere durch ein Drehen des Deckels, effektiv verhindert und ein Betrieb der Pumpe dauerhaft gewährleistet werden. Das Sicherungselement kann insbesondere mit einem an dem Gehäusedeckel ausgebildeten ersten Formschlusselement und mit einem an dem Pumpengehäuse ausgebildeten zweiten Formschlusselement gleichzeitig in Eingriff stehen. Beispielsweise ist das Sicherungselement als ein axial auf den Gehäusedeckel aufsetzbares Element ausgebildet, insbesondere als ein Stift mit einem exzentrischen ausgebildeten und/oder von dem Stift radial nach außen hervorstehenden Sicherungskopf. Der Stift kann hierbei axial in eine an dem Deckel ausgebildete Bohrung eingeführt werden, bevorzugt unter gleichzeitiger Ineingriffnahme des Sicherungskopfes, insbesondere eines am distalen Ende des Sicherungskopfes angeordneten Formschlusselements, in zumindest eine an dem Pumpengehäuse, insbesondere radial beabstandet von dem Gehäusedeckel, angeordnete Aussparung. Der Stift kann an einem, insbesondere dem Sicherungskopf gegenüberliegenden, axialen ersten Ende eine Schlüsselform aufweisen, welche in eine an dem Gehäusedeckel ausgebildete korrespondierende Schlüsselform eingreifen kann. Beispielsweise ist das erste Ende des Stifts als ein Innensechskant ausgebildet, welches in einen an dem Gehäusedeckel oder einer daran angeordneten Komponente, wie einer Schraube, ausgebildeten Außensechskant eingreifen kann. Dadurch kann insbesondere ein Drehen des eingesetzten Stifts bzw. Sicherungselements verhindert werden. Für eine zusätzliche Sicherung des Sicherungselements, insbesondere des Stifts, gegen ein Lösen und/oder Herausfallen aus der Bohrung des Deckels, kann der Stift in die Bohrung des Deckels gepresst sein, insbesondere mittels eines an dem Stift angeordneten Dichtrings, wie eines O-Rings. Für eine erleichterte Entnahme des Sicherungselement, insbesondere zum axialen Herausziehen des Sicherungsstifts aus der Bohrung des Gehäusedeckels, kann an dem Sicherungselement, insbesondere an einer dem Gehäusedeckel zugewandten Seite des Sicherungskopfs, eine Aussparung vorgesehen sein, in die beispielsweise ein flacher Schraubendreher zum Aushebeln des Sicherungselement einführbar ist.
Vorzugsweise weist der Gehäusedeckel einen Außendurchmesser auf, der größer als der Durchmesser des Laufrads ist. Eine solche Ausgestaltung des Gehäusedeckels kann eine einteilige Ausgestaltung des Pumpengehäuses ermöglichen, insbesondere eine Montage des Laufrads auf eine Antriebswelle durch die am Pumpengehäuse für den Gehäusedeckel vorgesehene Öffnung. Nach Montage des Laufrads kann der Gehäusedeckel montiert und damit das Pumpengehäuse geschlossen werden. Dadurch kann eine besonders kostengünstig herstellbare Pumpe bereitgestellt werden.
Besonders bevorzugt weist der Gehäusedeckel an einem ersten axialen Ende eine erste axiale Seitenfläche, welche die dem Laufrad zugewandte Stirnseitenfläche bildet, und an einem zweiten axialen Ende eine axiale zweite Seitenfläche auf. Mit der axialen zweiten Seitenfläche, welche der dem Laufrad zugewandten Stirnseitenfläche abgewandt ist, kann der Gehäusedeckel vollflächig einen Teil des äußeren Pumpengehäuses bilden. Insbesondere kann der Gehäusedeckel mit einer radialen Umfangswand an dem benachbarten Pumpenggehäuseteil anschließen, sodass der Gehäusedeckel nicht nur funktional, sondern auch optisch ein Pumpengehäuseteil bildet. Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass der Gehäusedeckel ohne weitere Hilfsmittel, insbesondere ohne zusätzliche separate Bauteile, an dem zu ihm benachbarten Pumpengehäuseteil befestigbar ist. Dadurch sind insbesondere zusätzliche Bauteile zur Fixierung des Gehäusedeckels, wie beispielsweise eine den Gehäusedeckel umgebungsseitig zumindest teilweise umgebende Schraubenmutter, nicht erforderlich, sodass die Kreiselpumpe insgesamt besonders kostengünstig herstellbar und montierbar ist.
Bevorzugt ist die Flügelseitenkante als eine gerade Kante ausgebildet. In diesem Fall ist auch die Stirnseitenfläche des Gehäusedeckels bevorzugt eben ausgebildet, so dass der zwischen Laufrad und Gehäusedeckel befindliche Spalt über die gesamte Drehfläche des Laufrads gleich ausgebildet sein kann und folglich eine Leckageströmung von der Druckseite durch den Spalt zur Saugseite des Förderflügels besonders effektiv minimiert werden kann. Besonders bevorzugt ist die gerade Flügelseitenkante in einer flachen Ebene angeordnet, beispielsweise in einer senkrecht zur Drehachse des Laufrads liegenden Ebene. Die Flügelseitenkante kann alternativ auch kegel- oder trichterförmig ausgebildet sein, insbesondere bei Schaufeln mit einer nach radial außen hin kleiner werdenden axialen Schaufelhöhe. Vorteilhafterweise kann die Stirnseitenfläche des Gehäusedeckels in einer zu der jeweiligen Flügelseitenkante korrespondierenden Ebene ausgebildet sein. Dadurch kann die Spaltfläche zwischen den nach radial außen hin kleiner werdenden Flügeln des Laufrads und dem Gehäusedeckel beispielsweise bei einer geraden Flügelseitenkante im Wesentlichen als eine Kegelmantelfläche und alternativ bei einer geschwungenen oder gebogenen Verjüngung als eine Trichtermantelfläche ausgebildet sein.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind zumindest das Pumpengehäuse, das Laufrad und der Gehäusedeckel jeweils aus Kunststoff hergestellt. Solche Kunststoffpumpen dienen - wie oben bereits erwähnt - insbesondere zur Anwendung bei Pumpmedien, welche relativ aggressiv, korrosiv und/oder feststoffbeladen sind. Die Auswahl des konkreten Kunststoffs und/oder einer Beschichtung kann hierbei von der chemischen, thermischen und abrasiven Belastung abhängig sein. Für das Laufrad, das Pumpengehäuse und den Gehäusedeckel werden zumeist Kunststoffe, wie ultrahochmolekulares Niederdruckpolyethylen (UHMW-PE) und Polyvinyldenfluorid (PVDF), verwendet. Bei einer vertikalen Pumpe kann der übrige Teil der Pumpe, insbesondere die einem Antriebsmotor zugewandten Pumpenkomponenten, wie ein Aufhängerohr, ebenfalls aus Kunststoff oder alternativ aus Stahl hergestellt bzw. beschichtet sein.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Einstellen eines Axialspalts zwischen einem Laufrad und einer Strömungskanalwandung einer Kreiselpumpe, umfassend ein Pumpengehäuse, ein darin angeordnetes Laufrad, und einen saugseitig des Laufrads an dem Pumpengehäuse montierbaren Gehäusedeckel, sieht vor, dass bei einem Drehen des Gehäusedeckels oder eines den Gehäusedeckel an dem Pumpengehäuse fixierenden Bauteils der Gehäusedeckel entlang einer Drehachse des Laufrads verlagert wird und dadurch ein zwischen einer Stirnseitenfläche des Gehäusedeckels und einer Flügelseitenkante eines Förderflügels des Laufrads ausgebildetes Spaltmaß verändert wird und der Gehäusedeckel in unterschiedlichen axialen Positionen an dem Pumpengehäuse fixiert werden kann. Beispielsweise kann es sich um eine Kreiselpumpe mit zumindest einem der in der gesamten vorstehenden Beschreibung genannten Merkmale, insbesondere den Merkmalen nach einem der Ansprüche 1 bis 13, handeln. Durch ein solches Verfahren kann eine Justierung und Einstellung der fluidischen Eigenschaften der Pumpe, insbesondere des Wirkungsgrads der Pumpe, sowie eine Montage, Demontage, Reparatur und/oder Wartung, insbesondere des Laufrads, besonders unkompliziert, schnell und kostengünstig erfolgen.
Vorzugsweise erfolgt das axiale Verlagern, Positionieren und/oder Fixieren des Gehäusedeckels mittels einer zwischen dem Gehäusedeckel und dem Pumpengehäuse vorgesehenen Gewindeanordnung.
Besonders bevorzugt wird zum Einstellen eines geeigneten Spaltmaßes der Gehäusedeckel so lange in eine erste Richtung, insbesondere eine Drehrichtung, bei der der Deckel in Richtung des Laufrads axial vorangetrieben wird, gedreht bis die dem Laufrad zugewandte Stirnseitenfläche des Gehäusedeckels gegen die Flügelseitenkante des Förderflügels stößt und sodann der Gehäusedeckel um einen vordefinierten Winkel, beispielsweise um 135° in die der ersten Richtung entgegengesetzte zweite Richtung gedreht. Dadurch kann ein zwischen Laufrad und Stirnseitenfläche des Gehäusedeckels für die meisten Anwendungen optimales axiales Spaltmaß, beispielsweise von etwa 3mm, erzeugt werden.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Komponenten. Es zeigen schematisch:

1 - einen Ausschnitt eines Kreiselpumpenaggregats mit einer erfindungsgemäßen Kreiselpumpe in einer Längsschnittdarstellung;
2a - eine Detailansicht der Kreiselpumpe in einer Schnittdarstellung;
2b - eine Detailansicht einer Verdrehsicherung der Kreiselpumpe in einer Schnittdarstellung;
3 - eine Stirnseitenansicht der Kreiselpumpe;
4 - eine Detailansicht der Stirnseite der Kreiselpumpe in einer perspektivischen Darstellung; und
5 - ein Sicherungselement der Kreiselpumpe.

In der 1 ist ein Ausschnitt einer Längsschnittdarstellung eines beispielhaften Kreiselpumpenaggregats 100 mit einer erfindungsgemäßen Kreiselpumpe 1 gezeigt. Solche Pumpenaggregate sind zum Fördern von feststoffbeladenen Flüssigkeiten geeignet.
Das Kreiselpumpenaggregat 100 umfasst einen mit dem Bezugszeichen 40 gekennzeichneten Pumpenteil, welcher vorliegend durch die Kreiselpumpe 1 gebildet ist, eine Tragstruktur 42, einen Lagerteil 41 und einen sich hieran an einem dem Pumpenteil 40 gegenüberliegenden axialen Ende anschließenden, vorliegend nicht dargestellten Antriebsteil zum Antreiben der Kreiselpumpe 1. Zwischen dem Antriebsteil und dem Pumpenteil 40 erstreckt sich über den Lagerteil 41 und die Tragstruktur 42 eine drehbar gelagerte Antriebswelle 35.
Das vorliegende Kreiselpumpenaggregat 100 ist als eine vertikale Tauchpumpe ausgebildet, wobei sich in einem Betrieb des Aggregats 100 zumindest der durch die Kreiselpumpe 1 gebildete Pumpenteil 40 innerhalb einer zu fördernden Flüssigkeit, insbesondere unterhalb einer Niveauhöhe dieser Flüssigkeit, und der Lagerteil 41 sowie der Antriebsteil oberhalb dieser Niveauhöhe befinden. Zum Fördern des Pumpmediums von dem Pumpenteil 40 zu einem höheren Niveau ist ein in etwa parallel zur Antriebswelle 35 angeordnetes Steigrohr 43 vorgesehen. Die gezeigte Kreiselpumpe 1 kann insbesondere als eine aus Kunststoff hergestellte Pumpe zum Fördern besonders aggressiver und/oder korrosiver Flüssigkeiten mit einer Temperatur von bis zu etwa 120 °C ausgebildet sein.
Wie insbesondere in 2 erkennbar, umfasst die Kreiselpumpe 1 in dem gezeigten Beispiel ein durch ein erstes Gehäuseteil 3 und ein zweites Gehäuseteil 4 gebildetes Pumpengehäuse 2. Grundsätzlich kann das Pumpengehäuse 2 auch einteilig ausgebildet sein. Innerhalb des Pumpengehäuses 2 ist ein Strömungskanal 20 mit einer auf der Saugseite 19 der Pumpe 1 angeordneten Ansaugöffnung 6 zum Ansaugen des Pumpmediums und einer vorliegend in das Steigrohr 43 mündenden Auslassöffnung 7 zum Ausstoßen des Pumpmediums ausgebildet, wobei zwischen der Ansaugöffnung 6 und der Auslassöffnung 7 ein drehbar gelagertes Laufrad 8 angeordnet ist. Auf der Saugseite 19 der Pumpe 1 umfasst das Pumpengehäuse 2 einen die Ansaugöffnung 6 und den saugseitigen Gehäuseabschluss bildenden Gehäusedeckel 5.
Das Laufrad 8 ist vorliegend als ein halb-offenes Laufrad mit einer Laufrad- bzw. Tragscheibe 36 und vorliegend zwei von der Tragscheibe 36 in Richtung der Saugseite 19 hervorstehenden Förderflügeln 9 und 10 ausgebildet. Selbstverständlich können mehr als die dargestellten zwei Förderflügel 9, 10 vorgesehen sein, beispielsweise fünf, sechs oder sieben solcher Schaufeln. Die Förderflügel 9, 10 weisen vorliegend beispielhaft jeweils einen zur Förderung des Pumpmediums flächig ausgebildeten Flügelbereich sowie vorliegend drei diesen Kantenbereich umgebende Kanten auf, nämlich die radial innen angeordnete, an die Seitenfläche der Laufradscheibe 36 angrenzende Flügelfrontkante 33, die radial außen angeordnete, an die Seitenfläche der Laufradscheibe angrenzende Flügelrückkante 34 und die zwischen der Flügelfrontkante 33 und der Flügelrückkante 34 angeordnete, Flügelseitenkante 11, 12. Bei einigen solcher halb-offenen Laufrädern 8 existiert keine Flügelfrontkante 33, bei solchen Laufrädern erstreckt sich die Flügelseitenkante 13 in der Regel von der Flügelrückkante 34 bis zu einem Wellenabsatz 37 der Laufradscheibe 36. Der im Bereich des Laufrads 8 ausgebildete Strömungskanal 20 wird gebildet durch die beiden Gehäuseteile 3 und 4, sowie den auf der Saugseite 19 der Pumpe 1 angeordneten Gehäusedeckel 5. Der Gehäusedeckel 5 bildet hierbei mit einer axialen Außenseitenfläche 30 vollflächig einen Teil des gesamten Pumpengehäuses 2.
Der Gehäusedeckel 5 ist konzentrisch zu einer Drehachse M des Laufrads 8 angeordnet, weist eine zentrisch angeordnete Ansaugöffnung 6 zum Ansaugen des Pumpmediums auf und bildet gemeinsam mit dem Pumpengehäuse 2 einen Teil dieses Gehäuses. Der Gehäusedeckel 5 weist insbesondere einen Außendurchmesser D1 auf, der größer als der Durchmesser D2 des Laufrads 8 ist. Dadurch ist zur Montage des Laufrads 8 die mehrteilige Ausgestaltung des Pumpengehäuses 2 - wie oben bereits angesprochen - nicht zwingend erforderlich.
Der Gehäusedeckel 5 steht über ein an seiner Umfangsseite 16 angeordnetes Außengewinde 17 unmittelbar mit einem an dem zweiten Gehäuseteil 4 ausgebildeten Innengewinde 18 in Eingriff. Der Gehäusedeckel 5 ist also in das zweite Gehäuseteil 4 eingeschraubt und hierüber an diesem befestigt. Da der Gehäusedeckel 5 in Bezug auf das Gewinde 17 keinen Anschlagkopf aufweist, kann der Gehäusedeckel 5 in Art eines Gewindestifts unterschiedlich tief in das Gewinde 18 eingedreht werden. Durch die Steigung des Gewindes 17, 18 ist der Gehäusedeckel 5 gegenüber dem Pumpengehäuse 2, und somit auch gegenüber dem Laufrad 8, axial verlagerbar anordenbar, insbesondere in axialer Richtung des Laufrads in unterschiedlichen axialen Positionen stufenlos festlegbar. Zum axialen Verlagern des Gehäusedeckels 5 muss dieser lediglich in eine Richtung gedreht werden.
Das Gewinde 17, 18 ist vorliegend für eine optimierte Kraftaufnahme bei gleichzeitig feinfühliger Verstellmöglichkeit als ein sogenanntes Sägengewinde ausgebildet. Hierbei sind die zur Saugseite 19 gerichtete Flanken des Außengewindes 17 des Deckels 5 mit einem in Bezug auf die Drehachse M relativ steilen Winkel und die zum Laufrad 8 gerichteten Flanken mit einem relativ flache Winkel ausgebildet, und die zum Laufrad 8 gerichtete Flanken des Innengewindes 18 des Pumpengehäuses 2 mit einem relativ steilen Winkel und die entsprechenden zur Saugseite 19 der Pumpe 1 gerichtete Flanken mit einem relativ flachen Winkel ausgebildet.
Um ein unerwünschtes Lösen, insbesondere ein Drehen des Gehäusedeckels 5 gegenüber dem Pumpengehäuse 2 zu vermeiden, ist eine Verdrehsicherungseinrichtung 26 vorgesehen. Die Verdrehsicherungseinrichtung 26 umfasst insbesondere ein Sicherungselement 27, welches sowohl mit dem Gehäusedeckel 5 als auch mit dem zweiten Gehäuseteil 4 in einer formschlüssigen Verbindung steht. Das Sicherungselement 27 ist, wie insbesondere in den 2b, 3 und 4 erkennbar, als ein Sicherungsstift 28 mit einem Sicherungskopf 29 ausgebildet. Der Sicherungsstift 28 ist vorliegend axial in eine an dem Deckel 5 ausgebildete Bohrung 38 eingesetzt und steht mit einem an seinem axialen Ende 50 ausgebildeten Innensechskant 48 mit einem innerhalb der Bohrung 38 an dem Gehäusedeckel 5 angeordneten Außensechskant 49 in Eingriff. Gleichzeitig steht das Sicherungselement 27 mit dem exzentrisch an dem Sicherungsstift 28 ausgebildeten Sicherungskopf 29, insbesondere mit einer an dessen distalem Ende 51 ausgebildeten Verzahnung 39 (siehe insbesondere 3 und 4) mit einer an dem Pumpengehäuseteil 4 des Pumpengehäuses 2 korrespondierend angeordneten Aussparung 44 in Eingriff. Die Aussparung 44 weist hierbei eine axiale Tiefe T1 auf, welche deutlich größer als die Dicke des Sicherungskopfes 29 des Sicherungselements 27 ist. Insbesondere kann die axiale Tiefe T1 mindestens so groß wie die maximal mögliche axiale Verschiebbarkeit des Gehäusedeckels 5 sein, sodass die Verzahnung 39 des Sicherungselements 27 in jeder Position, insbesondere in jeder Eindrehtiefe des Deckels 5 stets über ihre gesamte Dicke mit der Aussparung 44 in Eingriff bringbar ist. Durch diesen beidseitigen Formschluss ist eine Drehbewegung des Gehäusedeckels 5 sicher blockiert.
Um das zusätzlich in der 5 im Detail dargestellte Sicherungselements 27 gegen ein Lösen und/oder Herausfallen aus der Bohrung 38 zu sichern, ist der Stift 28 in die Bohrung 38 gepresst, insbesondere unterstützt durch einen an dem Stift 28, insbesondere in einer daran ausgebildeten umlaufenden Nut 52, angeordneten Dichtring 45. Für eine erleichterte Entnahme des Sicherungselement 27, insbesondere zum axialen Herausziehen des Sicherungsstifts 28 aus der Bohrung 38, sind an einer dem Gehäusedeckel 5 zugewandten Seite 53 des Sicherungskopfs 29 vorliegend zwei separat ausgebildete Aussparungen 54 vorgesehen, in die jeweils beispielsweise ein flacher Schraubendreher zum Aushebein des Sicherungselements 27 einführbar ist. Die Besonderheit an diesem Sicherungselement 27 ist, dass es aufgrund seiner Ausgestaltung sowie der am Pumpengehäuseteil 4 ausgebildeten Aussparungstiefe T1 die Sicherungsfunktion unabhängig von der Positionierung des Deckels 5 gegenüber dem Pumpengehäuse 2, insbesondere unabhängig von seiner gegenüber dem Pumpengehäuse 2 vorliegenden axialen Eindrehtiefe sowie Positionierung in Umfangsrichtung, erfüllen kann.
Der Gehäusedeckel 5 bildet nicht nur in der Einlassöffnung 6 sondern auch auf seiner dem Laufrad 8 zugewandten axialen Stirnseite, insbesondere mit einer Stirnseitenfläche 13 eine den Strömungskanal 20 bildende Gehäusewandung 14. Im vorliegend gezeigten Beispiel wird diese Stirnseitenfläche 13 von einer mit ihrer Seite 32 an einer dem Laufrad 8 zugewandten axialen Endseite 21 des Gehäusedeckels 5 anliegenden Schleißscheibe 22 gebildet, insbesondere gebildet durch ihre Seite 31. Die Schleißscheibe 22 ist vorliegend über einen umlaufenden, hervorstehenden Ring 23, der in eine umlaufende Nut eingesetzt ist, drehfest und zentriert mit dem Gehäusedeckel 5 verbunden, und über jeweils eine Sicherungsschraube 24 gegen ein axiales Lösen gesichert. Die Schleißscheibe 22 kann insbesondere einer zusätzlichen Abdichtung des Strömungskanals 20, insbesondere über einen Dichtring 25, sowie als Verschleißschutz des Gehäusedeckels 5 dienen.
Die dem Laufrad 8 zugewandte Stirnseitenfläche 13 ist im gezeigten Beispiel eben ausgebildet, insbesondere in einer Ebene senkrecht zur Drehachse M. Die Stirnseitenfläche 13 bildet mit der ihr gegenüberliegenden Flügelseitenkante 11, 12, welche ebenfalls in einer Ebene senkrecht zur Drehachse M angeordnet ist, einen Spalt 15. Der Spalt bzw. das Spaltmaß 15 ist insbesondere durch den Abstand der Stirnseitenfläche 13 von der Flügelseitenkante 11, 12 definiert und hat aufgrund der im Betrieb der Pumpe 1 stattfindenden Leckageströmung von der Druckseite durch den Spalt 15 zur Saugseite des Förderflügels 9, 10 eine maßgebliche Bedeutung für den Wirkungsgrad der Kreiselpumpe 1. So bewirkt ein relativ kleiner Spalt 15 eine relativ geringe Leckageströmung und somit einen relativ hohen Wirkungsgrad, dagegen bewirkt ein relativ großer Spalt 15 eine relativ große Leckageströmung und somit einen relativ niedrigen Wirkungsgrad der Pumpe 1.
Durch die oben beschriebene Möglichkeit einer durch die Gewindeanordnung 17, 18 bewirkbaren axialen Verlagerung des Gehäusedeckels 5 und folglich der Schleißscheibe 22 sowie der daran ausgebildeten Stirnseitenfläche 13, insbesondere durch ein Drehen des Gehäusedeckels 5, kann das Spaltmaß 15 in relativ einfacher Weise individuell, beispielsweise für unterschiedlich ausgebildete Laufräder 8, insbesondere in Bezug auf die jeweilige axiale Ausdehnung der Flügelfläche und die dadurch bedingte Positionierung der Flügelseitenkante 11, 12, eingestellt werden. Ein solches Einstellen oder Justieren eines geeigneten Spaltmaßes 15 kann beispielsweise dadurch erfolgen, indem der Gehäusedeckel 5 so lange in eine erste Richtung 46, bei der der Gehäusedeckel 5 in Richtung des Laufrad 8 vorgetrieben wird, gedreht wird bis die Stirnseitenfläche 13 gegen die Flügelseitenkante 11, 12 des Förderflügels 9, 10 stößt, und sodann der Gehäusedeckel 5 um einen vordefinierten Winkel, beispielsweise um 135°, in eine der ersten Richtung 46 entgegengesetzten zweiten Richtung 47 gedreht wird. Bei diesem Zurückdrehen um etwa 135° kann der Gehäusedeckel 5 beispielsweise um 3mm in Richtung der Saugseite 19 der Pumpe 1 vorgetrieben werden, sodass sich zwischen der Stirnseitenfläche 13 und der Flügelseitenkante 11, 12 ein axialer Spalt 15 von etwa 3 mm ergibt.
Durch diese relativ unkomplizierte Einstellmöglichkeit des Spaltmaßes 15 ist es insbesondere ermöglicht, Kreiselpumpen 1 mit gleichen Pumpengehäusen 2 und mit - beispielsweise für wunschgemäß unterschiedliche Förderleistungsstufen - unterschiedlich groß ausgestalteten Laufrädern 8 annähernd gleich effektiv betreiben zu können. So kann bei Pumpen 1 mit Pumpengehäusen 2, welche insbesondere für Laufräder 8 mit einer relativ großen axialen Höhe der Flügel geeignet sind und daher im Bereich des Laufrad 8 einen in axialer Richtung relativ großen Strömungskanal 20 ausbilden, bei einer Anwendung von Laufrädern 8 mit einer relativ kleinen axialen Höhe der Flügel der hierbei folglich relativ groß auftretende Spalt 15 durch ein relativ tiefes Eindrehen des Gehäusedeckels 15 in das Pumpengehäuse 2 minimiert und somit der Wirkungsgrad dieser Pumpe gesteigert werden.
Es sollte deutlich sein, dass der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel begrenzt ist. Insbesondere der Aufbau des Pumpengehäuses sowie der sich hieran in Richtung des Pumpenantriebs anschließenden Komponenten können - ohne den Kern der Erfindung zu verändern - durchaus modifiziert sein.
Bezugszeichenliste

1: Kreiselpumpe
2: Pumpengehäuse
3: erstes Gehäuseteil
4: zweites Gehäuseteil
5: Gehäusedeckel
6: Ansaugöffnung, Einlassöffnung
7: Auslassöffnung
8: Laufrad
9: Förderflügel
10: Förderflügel
11: Flügelseitenkante
12: Flügelseitenkante
13: Stirnseitenfläche
14: Gehäusewandung
15: Spalt, Spaltmaß
16: Umfangsfläche
17: Außengewinde
18: Innengewinde
19: Saugseite
20: Strömungskanal
21: Laufradseite des Deckels
22: Schleißscheibe
23: Ring
24: Sicherungsschraube
25: Dichtring
26: Verdrehsicherungseinrichtung
27: Sicherungselement
28: Sicherungsstift
29: Sicherungskopf
30: Seitenfläche
31: Seite
32: Seite
33: Flügelfrontkante
34: Flügelrückkante
35: Antriebswelle
36: Tragscheibe, Laufradscheibe
37: Wellenabsatz
38: Bohrung
39: Verzahnung
40: Pumpenteil
41: Lagerteil
42: Tragstruktur
43: Steigrohr
44: Aussparung
45: Dichtring
46: erste Drehrichtung
47: zweite Drehrichtung
48: Innensechskant
49: Außensechskant
50: axiales Ende
51: distales Ende
52: Nut
53: Seite
54: Entnahme-Aussparung
100: Kreiselpumpenaggregat
M: Drehachse
D1: Außendurchmesser Deckel
D2: Außendurchmesser Laufrad
T1: Aussparungstiefe

Claims

Kreiselpumpe (1), umfassend ein Pumpengehäuse (2) mit einem davon umgebenen Strömungskanal (20) mit einer an einer Pumpen-Saugseite (19) angeordneten Ansaugöffnung (6) und einer Auslassöffnung (7), ein in dem Strömungskanal (20) drehbar angeordnetes, offenes oder halb-offenes Laufrad (8) mit mindestens einem Förderflügel (9, 10), welcher eine zur Saugseite (19) hin gewandte Flügelseitenkante (11, 12) aufweist, und einen an der Saugseite (19) an dem Pumpengehäuse (2) angeordneten Gehäusedeckel (5), dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusedeckel (5) eine dem Laufrad (8) zugewandte Stirnseitenfläche (13) aufweist, welche einen Abschnitt einer Gehäusewandung (14) des Strömungskanals (20) bildet und unter Ausbildung eines Spalts (15) zwischen der Stirnseitenfläche (13) und der Flügelseitenkante (11, 12) in unterschiedlichen Abständen zu der Flügelseitenkante (11, 12) anordenbar ist.
Kreiselpumpe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusedeckel (5) gegenüber dem Laufrad (8) verlagerbar an dem Pumpengehäuse (2) angeordnet ist.
Kreiselpumpe (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusedeckel (5) an dem Pumpengehäuse (2) in axialer Richtung in unterschiedlichen Positionen stufenlos festlegbar ist.
Kreiselpumpe (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusedeckel (5) unmittelbar an dem Pumpengehäuse (2) befestigt ist.
Kreiselpumpe (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusedeckel (5) ein Gewinde (17) aufweist, welches mit einem an dem Pumpengehäuse (2) angeordneten Gewinde (18) in Eingriff steht.
Kreiselpumpe (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde (17, 18) jeweils als ein Sägengewinde ausgebildet ist.
Kreiselpumpe (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusedeckel (5) an seiner dem Laufrad (8) zugewandten Seite (21) eine Schleißscheibe (22) umfasst, die mit ihrer dem Laufrad (8) zugewandten axialen Seite (31) die Stirnseitenfläche (13) bildet.
Kreiselpumpe (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verdrehsicherungseinrichtung (26) zur Vermeidung eines Verdrehens des Gehäusedeckels (5) gegenüber dem Pumpengehäuse (2) vorgesehen ist.
Kreiselpumpe (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherungseinrichtung (26) ein Sicherungselement (27) umfasst, welches sowohl mit dem Deckel (5) als auch mit dem Laufradgehäuse (2) formschlüssig in Eingriff steht.
Kreiselpumpe (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusedeckel (5) einen Außendurchmesser (D1) aufweist, der größer als der Durchmesser (D2) des Laufrads (8) ist.
Kreiselpumpe (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügelseitenkante (11, 12) als eine gerade Kante ausgebildet ist.
Kreiselpumpe (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das Pumpengehäuse (2), das Laufrad (8) und der Gehäusedeckel (5) jeweils aus Kunststoff hergestellt sind.
Kreiselpumpe (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusedeckel (5) mit einer der Stirnseitenfläche (13) abgewandten Seitenfläche (30) vollflächig einen Teil des äußeren Pumpengehäuses darstellt.
Verfahren zum Einstellen eines Axialspalts (15) zwischen einem Laufrad (8) und einer Strömungskanalwandung (13) einer Kreiselpumpe (1), umfassend ein Pumpengehäuse (2), ein darin angeordnetes Laufrad (8), und einen saugseitig des Laufrads (8) an dem Pumpengehäuse (2) festlegbaren Gehäusedeckel (5), wobei bei einem Drehen des Gehäusedeckels (5) oder eines den Gehäusedeckel (5) an dem Pumpengehäuse (2) fixierenden Bauteils der Gehäusedeckel (5) entlang einer Drehachse des Laufrads (8) verlagert wird und dadurch ein zwischen einer Stirnseitenfläche (13) des Gehäusedeckels (5) und einer Flügelseitenkante (11, 12) eines Förderflügels (9, 10) des Laufrads (8) ausgebildetes Spaltmaß (15) verändert wird und der Gehäusedeckel (5) in unterschiedlichen axialen Positionen an dem Pumpengehäuse (2) fixiert werden kann.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das axiale Verlagern des Gehäusedeckels (5) mittels einer zwischen dem Gehäusedeckel (5) und dem Pumpengehäuse (2) vorgesehenen Gewindeanordnung (17, 18) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass zum Einstellen eines geeigneten Spaltmaßes (15) der Gehäusedeckel (5) so lange in eine erste Richtung (46) gedreht wird bis seine Stirnseitenfläche (13) gegen die Flügelseitenkante (11, 12) des Förderflügels (9, 10) stößt, und sodann der Gehäusedeckel (5) um einen vordefinierten Winkel in einer der ersten Richtung (46) entgegengesetzten zweiten Richtung (47) gedreht wird.