DE10256792A1 - Kreiselpumpe - Google Patents
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe zum Fördern eines Fördermediums mit in einem Spiralgehäuse vorgesehenem Laufrad sowie dem Spiralgehäuse zugeordnetem Lagerträgergehäuse für zumindest ein Lager einer an das Laufrad angeschlossenen Pumpenwelle, die andernends ein weiteres Lagerträgergehäuse durchsetzt und jenseits dessen an einen Antrieb angeschlossen ist; zwischen den beiden Lagerträgergehäusen erstreckt sich ein die Pumpenwelle umgebender Verbindungsstutzen bzw. ein Verbindungsrohr.
- Eine derartige Pumpe ist der
US 3,731,941 A zu entnehmen mit horizontaler Pumpenwelle, die zwei Kugellager durchsetzt, von denen jedes in einem Lagergehäuse sitzt. Beide Lagergehäuse befinden sich radial in einem seinerseits an einen Ständer der Pumpe angeschraubten Rohrstutzen. - Bekannt sind auch Tauch- oder Förderpumpen mit vertikal angeordneter Pumpenwelle in einem Hüllrohr. In diesem wird durch die Rotation der Pumpenwelle das Fördermedium in Drehbewegung gebracht und im Falle vorhandener Öffnungen im Hüllrohr durch diese geschleudert. Ein ungewolltes Aufschäumen des Fördermediums und Lufteinschlüsse durch die Pumpbewegung in diesem sind die Folge.
- In Kenntnis dieses Standes der Technik hat sich der Erfinder das Ziel gesetzt, die Laufeigenschaften solcher Pumpen zu verbessern und die geschilderten Mängel zu beseitigen.
- Zur Lösung dieser Aufgabe führt die Lehre nach dem unabhängigen Schutzanspruch; die Unteransprüche geben günstige Weiterbildungen an. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, der Zeichnung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale.
- Erfindungsgemäß ist in der Wandung des Verbindungsstutzens oder -roheres wenigstens eine Druckentlastungsbohrung vorgesehen und dieser innenseitig ein sie überdeckendes Teilhohlprofil zugeordnet, welches parallel zur Wellenachse und in radialem Abstand zur Pumpenwelle verläuft; bevorzugt geht von jedem der beiden Lagerträgergehäuse ein -parallel zu seiner Längsachse geteiltes, also rinnenartiges -- Hohlprofil aus, welches zumindest eine dem Lagerträgergehäuse benachbarte Druckentlastungsbohrung übergreift. Dazu hat es sich als günstig erwiesen, dass beide Teilhohlprofile miteinander fluchten und in Abstand zueinander enden.
- Im Rahmen der Erfindung liegt ein Winkelprofil als Teilhohlprofil, das mit seinen Schenkelkanten beidseits der Druckentlastungsbohrung/en am Verbindungsstutzen innenseitig festgelegt ist und dessen Profilfirstkante in Abstand zur Pumpenwelle verläuft. Dank dieser Abdeckung der Druc??kentlastungsbohrungen mit dem Winkelprofil wird das unkontrolierte Austreten des Fördermediums in einen umgebenden Behälter verhindert, und ein Rotieren des Fördermediums im Verbindungsstück wird durch das Vorstehen der Winkelkanten unterbunden.
- Die Winkelprofile sind erfindungsgemäß an unteren und oberen Entlastungsbohrungen der Tauchpumpe angebracht und verdecken diese. Dadurch wird das Fördermedium umgelenkt und kann ohne Schaumbildung in jenen Behälter zurückfließen.
- Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung liegt dem die Druckentlastungsbohrung/en überdeckenden Teilhohl- oder Winkelprofil diametral ein weiteres Profil -- bevorzugt ebenfalls ein Winkelprofil -- gegenüber. Allerdings ist es auch denkbar, dass von dem dem Teilhohl- oder Winkelprofil gegenüberstehenden Wandungsbereich des Verbindungsstutzens zumindest zwei weitere Profile in seitlichem Abstand zueinander abragen, bevorzugt radiale Stegprofile.
- Zur Festlegung des Verbindungsstutzens hat es sich als günstig erwiesen, diesen endwärts -- mit dem einen Ende der/des innenseitig in ihm festgelegten Profile/s -- in einer Ringnut des Lagerträgergehäuses anzuordnen.
- Die Druckentlastungsbohrung/en und deren Teilhohl- oder Winkelprofil/e sollen zudem vorteilhafterweise in einer Radialebene liegen, in welcher sich der Auslass des Spiralgehäuses befindet.
- Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Pumpenwelle von einer Hohlwelle umfangen und diese in radialem Abstand zu dem/den Profile/n angeordnet; diese Hohlwelle soll mit ihrer Endkante einer zentralen Anformung des Lagerträgergehäuses anliegen, welche von der Pumpenwelle durchsetzt ist; der Außenfläche der Hohlwelle ist im übrigen an den Stirnflächen der Lagerträgergehäuse eine Störkontur benachbart.
- Die erfindungsgemäße Zuordnung der Pumpenteile ist so gewählt, dass der radiale Abstand der Pumpenwelle von der Hohlwelle etwa deren radialem Abstand von der/den Profilfirstkante/n entspricht. Zudem soll an der Außenseite des Verbindungsstutzens ein Längsrohr -- bevorzugt parallel zur Wellenachse gerichtet -- verlaufen, das Querkanäle in beiden Lagerträgergehäusen miteinander verbindet und so für eine einheitliche Entlüftung sorgt.
- Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in
-
1 ,4 : jeweils einen Längsschnitt durch eine Ausgestaltung einer Kreiselpumpe; -
2 ,5 : jeweils ein vergrößertes Detail aus1 bzw.4 ; -
3 : den vergrößerten Querschnitt durch1 ,2 nach deren Linie III-III; -
6 : den vergrößerten Querschnitt durch5 nach deren Linie VI-VI. - Eine als Tauchpumpe eingesetzte Kreiselpumpe
10 weist gemäß1 an einem mit Anschlussflanschen12 ,12a ausgestatteten Spiralgehäuse14 -- unter Zwischenschaltung von nicht kenntlich gemachten Dichtungen -- ein Lagerträgergehäuse20 auf. In diesem sitzt auf dem vorderen gestuften Ende24a einer Pumpenwelle24 eines Durchmessers d ein Laufrad28 und wird von einer Mutter26 gehalten. Dieses Laufrad28 dreht sich im Gehäuseraum15 des mit dem Lagerträgergehäuse20 verschraubten Spiralgehäuses14 , an den axial ein Saugraum16 anschließt; dessen Einlaß ist mit 17 bezeichnet, der Auslass des Gehäuseraumes15 mit 18. Dem Einlass17 ist ein Siebansatz19 vorgesetzt, und nahe dem Laufrad28 befindet sich im Lagerträgergehäuse20 ein vorderes Gleitlager30 . - In einer ringartigen Anformung
32 des Lagerträgergehäuses20 ist eine die Pumpenwelle24 aufnehmende zylindrische Zentralausnehmung34 -- mit einer Innennut33 für eine nicht dargestellte Dichtung -- vorgesehen, welche in den Innenraum35 eines Verbindungsstutzens oder -rohres 36 des Durchmessers dl sowie der Länge a mündet. Der Verbindungsstutzen36 ist hier einends in einem an der Stirnfläche des Lagerträgergehäuses20 angeschraubten Ring22 festgelegt. - Das andere Ende des Verbindungsstutzens
36 , der in Mittenabstand c zu seinen Endkanten37 mit Druckentlastungsbohrungen38 ausgestattet ist, ruht in einem unteren Ring22 , der einem zweiten Lagerträgergehäuse20a für ein zweites – als Kugellager31 ausgebildetes -- Wellenlager vorgesetzt ist. An dieses -- in1 obere --Lagerträgergehäuse 20a ist eine radiale Heckplatte40 angeschraubt, die von dem -an einen Antrieb42 angeschlossenen -- Wellenende25 durchsetzt ist. Letzteres wird durch eine in einem Kupplungsgehäuse44 vorgesehene Kupplungseinrichtung46 mit jenem nicht weiter dargestellten Antrieb42 verbunden. Das mit dem Kupplungsgehäuse44 verschraubte obere Lagerträgergehäuse20a sitzt in einer bei 48 angedeuteten, radial angeordneten Trägerplatte der Dicke f. - Parallel zur Wellenachse A sowie in radialem Abstand i zu ihr verläuft die Längsachse B eines Austragsrohres
50 , das jene Trägerplatte48 durchsetzt, über der es mit einem Flansch51 endet. Andernends ist das Austragsrohr50 unter Zwischenschaltung eines Schließorgans52 an einen Krümmer54 angeschlossen, der an den Anschlussflansch12a des Spiralgehäuses14 angefügt ist. Parallel zu jener Längsachse B ist eine Steuerleitung56 eines Steuerorgans58 zu erkennen, das in der Trägerplatte48 lagert. - Durch die Rotation der Pumpenwelle
24 wird Fördermedium der Tauchpumpe10 in dem Verbindungsstutzen36 in Rotation versetzt sowie durch die beschriebenen Druckentlastungsbohrungen38 geschleudert. Da für diesen Pumpeneinsatz ein ungewolltes Aufschäumen des Fördermediums sowie Lufteinschlüsse durch die Pumpenbewegung nachteilig sind, wird ein unkontrolliertes Austreten von Fördermedium durch eine Abdeckung der Druckentlastungsbohrungen38 hintangehalten. Dazu befindet sich innerhalb des Verbindungsstutzens36 -wie vor allem3 erkennen läßt -- ein der Druckentlastungsbohrung38 vorgesetztes Teilhohlprofil in Form eines Winkelprofils60 der Länge n, dessen i.w. rechtwinkeliger Querschnitt symmetrisch zur Mittelachse M der Druckentlastungsbohrung38 verläuft sowie in radialem Abstand zur Projektion der Anformung32 . - In
2 ,3 liegen dem Winkelprofil60 der Druckentlastungsbohrung38 radiale Stegprofile63 gegenüber. Die First kante 62 des mit seinen Schenkelkanten61 an der Innenfläche des Verbindungsrohres oder -stutzens 36 festliegenden Winkelprofils60 bestimmt eine Radialebene Q, welche auch den Anschlussflansch12a des Auslasses18 diametral durchsetzt. - Beim Ausführungsbeispiel einer Kreiselpumpe
10e der4 bis6 ist auch das lauf radnahe Lager als Kugellager31 ausgebildet, und der Verbindungsstutzen36 des Durchmessers d1 von etwa 135 mm sowie der Länge a von 495 mm sowie die Winkelprofile60 sind einends in einer Ringnut64 des Lagerträgergehäuses20 festgelegt. Deren Innendurchmesser e misst 72 mm bei einer Nutbreite b von 32 mm. Der Ringnut64 ist die erwähnte Innennut33 für eine nicht gezeigte Dichtung radial benachbart. An diese Ringnut64 schließt der erwähnte Ring20 eines Außendurchmessers e1 von 195 mm an, der nach außen hin von einem Randwulst23 des Lagerträgergehäuses20 umfangen ist. - Auch das andere Ende des Verbindungsstutzens
36 lagert in einer Ringnut66a eines zweiten Lagerträgergehäuses20a für ein zweites Kugellager31 . Die Dicke f der hier ebenfalls radial dem Lagerträgergehäuse20a zugeordneten Trägerplatte48 misst 25 mm. Deren Abstand a1 zur Mittelebene E des Laufrades28 beträgt 600 mm. An einer Seite des Verbindungsstutzens36 ist in4 ein Längsrohr68 -- in Radialabstand il von 85 mm seiner Rohrachse B1 zur Wellenachse A -- zu erkennen, das beidends in verschließbare Querkanäle69 ,69a der Lagerträgergehäuse20 ,20a mündet. Die Querkanäle69 ,69a sind mit dem Gehäuseraum15 des Spiralgehäuses14 für das Laufrad28 bzw. mit dem an die Heckplatte40 grenzenden Lagerraum41 für das antriebsnahe Kugellager31 verbunden. - Die Endkant
72 der Hohlwelle70 ist erkennbar der Stirnfläche der zentrischen Anformung (32 ) des Lagerträgergehäuses20 ,20a angefügt. - Beidends des Verbindungsstutzens
36 sind in diesem den Druckentlastungsbohrungen38 Winkelprofile60 vorgesetzt und mit ihren Schenkelkanten61 an der Wandung des Verbindungsstutzens36 verschweißt; deren Länge n misst 200 mm und deren axialer Abstand n1 voneinander etwa 95 mm. - Zudem befindet sich in diesem Verbindungsstutzen
36 -- wie vor allem5 ,6 zu entnehmen -- koaxial zur Pumpenwelle24 eine Hohlwelle70 des äußeren Durchmessers t von 70 mm, der eine sie eng umgebende Störkontur21 des Lagergehäuses20 ,20a zugeordnet ist. In dieser6 wird auch jener rechtwinkelige Querschnitt der beiden Paare von Winkelprofilen60 deutlich; ein Winkelprofil60 der Paarung über deckt die zugeordnete Druckentlastungsbohrung38 völlig; diesem im Zenit des Verbindungsstutzens36 vorgesehenen Winkelprofil60 liegt auf der anderen Seite der Wellenachse A in Radialabstand q von etwa 80 mm jeweils diametral ein unteres Winkelprofil60 der Paarung gegenüber. - Die an den Druc??kentlastungsbohrungen 38 angebrachten Winkelprofile
60 decken diese ab, wodurch -- wie gesagt -- das Fördermedium umgelenkt wird und ohne Schaumbildung in den Behälter zurückfließen kann. Im übrigen ist die Lage der Druckentlastungsbohrung38 um 90° versetzt zur Entlüftungsbohrung68 der Kreiselpumpe10e . Dank dieser Abdeckung der Druckentlastungsbohrungen38 wird das unkontrollierte Austreten des Fördermediums in einen umgebenden Behälter gänzlich verhindert. Ein Rotieren des Fördermediums im Verbindungsstutzen36 wird durch den jener Störkontur21 nahen Verlauf der jeweiligen Profilfirstkante62 unterbunden.
Claims (15)
- Kreiselpumpe zum Fördern eines Fördermediums mit in einem Spiralgehäuse (
14 ) vorgesehenem Laufrad (28 ) sowie dem Spiralgehäuse (14 ) zugeordnetem Lagerträgergehäuse (20 ) für zumindest ein Lager (30 ,31 ) einer an das Laufrad (28 ) angeschlossenen Pumpenwelle (24 ), die andernends ein weiteres Lagerträgergehäuse (20a ) durchsetzt und jenseits dessen an einen Antrieb (42 ) angeschlossen ist, wobei sich zwischen den Lagerträgergehäusen (20 ,20a ) ein die Pumpenwelle (24 ) umgebendes Verbindungsrohr (36 ) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass in der Wandung des Verbindungsrohres oder Verbindungsstutzens (36 ) wenigstens eine Druckentlastungsbohrung (38 ) vorgesehen und dieser innenseitig ein sie überdeckendes Teilhohlprofil (60 ) zugeordnet ist, welches parallel zur Wellenachse (A) und in radialem Abstand zur Pumpenwelle (24 ) verläuft. - Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Teilhohlprofil (
60 ) ein parallel zu seiner Längsachse (A) geteiltes Hohlprofil sowie rinnenartig ausgebildet ist. - Kreiselpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass von jedem der Lagerträgergehäuse (
20 ,20a ) ein Teilhohlprofil (60 ) ausgeht, welches zumindest eine dem Lagerträgergehäuse benachbarte Druckentlastungsbohrung (38 ) übergreift. - Kreiselpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass beide Teilhohlprofile (
60 ) miteinander fluchten und in Abstand (n1) zueinander enden. - Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Teilhohlprofil ein Winkelpro- fil (60) ist, das mit seinen Schenkelkanten (
61 ) beidseits der Druckentlastungsbohrung/en (38) am Verbindungsstutzen (36 ) innenseitig festgelegt ist und dessen Profilfirstkante (62 ) in Abstand zur Pumpenwelle (24 ) verläuft. - Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dem die Druckentlastungsbohrung/en (38) überdeckenden Teilhohl- oder Winkelprofil (
60 ) diametral ein weiteres Profil (60 ,63 ), bevorzugt ein Winkelprofil (60 ), gegenüber liegt (6 ). - Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass von dem dem Teilhohl- oder Winkelprofil (
60 ) gegenüberliegenden Wandungsbereich des Verbindungsstutzens (36 ) zumindest zwei weitere Profile (60 ,63 ), bevorzugt radiale Stegprofile (63 ), in seitlichem Abstand zueinander abragen. - Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsstutzen (
36 ) endwärts mit dem einen Ende der/des innenseitig in ihm festgelegten Profile/s (60, 63) in einer Ringnut (64 ) des Lagerträgergehäuses (20 ,20a ) angeordnet ist. - Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckentlastungsbohrung/en (38) und deren Teilhohl- oder Winkelprofil/e (60) in einer Radialebene (Q) liegen, in welcher sich der Auslass (
18 ) des Spiralgehäuses (14 ) befindet (3 ). - Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpenwelle (
24 ) von einer Hohlwelle (70 ) umfangen und diese in radialem Abstand zu dem/den Profil/en (60, 63) angeordnet ist. - Kreiselpumpe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die. Hohlwelle (
70 ) mit ihrer Endkante (72 ) einer zentralen Anformung (32 ) des Lagerträgergehäuses (20 ,20a ) anliegt, welche von der Pumpenwelle (24 ) durchsetzt ist. - Kreiselpumpe nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenfläche der Hohlwelle (
70 ) an der Stirnfläche des Lagerträgergehäuses (20 ,20a ) eine Störkontur (21 ) benachbart ist. - Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der radiale Abstand der Pumpenwelle (
24 ) von der Hohlwelle (70 ) etwa deren radialem Abstand von der/den Profilfirstkante/n (62) entspricht. - Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass an der Außenseite des Verbindungsstutzens (
36 ) ein Längsrohr (66 ) verläuft, das Querkanäle (68 ) in beiden Lagerträgergehäusen (20 ,20a ) miteinander verbindet. - Kreiselpumpe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Längsrohr (
66 ) parallel zur Wellenachse (A) gerichtet ist.
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