DE1135765B

DE1135765B - Reinforced casing for centrifugal pumps made of titanium or the like.

Info

Publication number: DE1135765B
Application number: DEK36372A
Authority: DE
Inventors: Franz Klaus
Original assignee: Masch und Appbau
Current assignee: Masch und Appbau
Priority date: 1958-12-02
Filing date: 1958-12-02
Publication date: 1962-08-30

Description

Mantelarmiertes Gehäuse für Kreiselpumpen aus Titan od. dgl. Die Erfindung, betrifft Gehäuse für Kreiselpumpen aus Titan, Leichtmetall, Kupfer und dergleichen Werkstoffe, die einen niedrigen Elastizitätsmodul und/oder eine niedrige Festigkeit besitzen, die aber andererseits verhältnismäßig hoben, von einem Innendruck herrührenden Betriebsbeanspruchungen unterliegen. Es ist bekannt, solche Gehäuse mit einem Stahlmantel zu armieren. Bei Gehäusen verhältnismäßig komplizierter Form, wie z. B. Pumpengehäusen, Schiebergehäusen usw., ist es schwierig, einen passend sitzenden Stahlrnantel zu fertigen, zumal sich z. B. Titan schweißtechnisch an Stahl nicht anheften läßt. Mantelarmierte Gehäuse, die man nicht aus plattierten Metallen herstellen kann oder die sich nicht in der Art eines Bleigehäuses in einen Stahlmantel eingießen lassen, sind daher im Vergleich mit Einstoffgehäusen sehr teuer.Jacket-reinforced housing for centrifugal pumps made of titanium or the like. The invention, relates to housings for centrifugal pumps made of titanium, light metal, copper and the like Materials that have a low modulus of elasticity and / or a low strength own, but on the other hand raised relatively, resulting from an internal pressure Are subject to operational stresses. It is known to have such a housing with a steel jacket to arm. For housings of relatively complex shape, such as. B. pump housings, Valve housings, etc., it is difficult to get a properly fitting steel jacket manufacture, especially since z. B. Titanium cannot be welded to steel. Jacketed casings that cannot be made from plated metals or which cannot be poured into a steel casing in the manner of a lead casing, are therefore very expensive compared to single-material housings.

Die Erfindung bezweckt, ein mantelarmiertes Gehäuse der bezeichneten Art zu schaffen, das sich selbst bei komplizierter Gestalt leicht herstellen läßt und bei dem auch ein weiterer Nachteil der bekannten mantelarmierten Gehäuse - nämlich die elektrochemische Korrosion eines der beiden Stoffe, meist des Stahlmantels - nicht besteht.The invention aims to create a mantelarmiertes housing of the kind referred to, which can be easily produced even with a complicated shape and in which a further disadvantage of known mantelarmierten housing - namely the electrochemical corrosion of the two substances, mostly of the steel jacket - does not exist.

Gemäß der Erfindung ist das Gehäuse für Kreiselpumpen, das z. B. aus Titanblech besteht, unter Belassung eines Zwischenraumes von einem stählernen, im wesentlichen aus rippenartigen Traversen bestehenden Tragkorb umgeben; ferner besitzt das Gehäuse einen aus einem selbsthärtenden Kunststoff bestehenden, die Traversen als Entlastungsträger verwendenden Mantel.According to the invention, the housing for centrifugal pumps, which z. B. off Titanium sheet is made of steel, leaving a space in between essentially surrounded by rib-like cross members carrying cage; also owns the housing consists of a self-hardening plastic, the traverses coat used as a relief carrier.

Der Armierungsmantel des erfindungsgemäßen Gehäuses besteht also aus Kunststoff. Es ist dies ein Kunststoff der bekannten, breiförmig auftragbaren und an der Luft erhärtenden Art.The armoring jacket of the housing according to the invention therefore consists of Plastic. It is a plastic that is known, can be applied and in the form of a paste air-hardening type.

Metallene Pumpenteile mit Kunststoff zu umhüllen, ist an sich bei den sich drehenden Teilen, wie Welle und Läufer, bekannt, um jene Teile aggressionsbeständig zu machen. Ferner ist es an sich bekannt, Gehäuse von Kreiselpumpen großer Abmessungen aus armierim tern Beton zu gießen, wobei die Innenfläche des Gehäuses Beton und nicht Metall ist und wobei der Armierungsstahl tragkorbartig vorgeformt ist.Enclosing metal pump parts with plastic is inherent in this The rotating parts, such as the shaft and rotor, are known to make those parts resistant to corrosion close. Furthermore, it is known per se, housing of centrifugal pumps of large dimensions from armierim tern concrete to be poured, the inner surface of the housing concrete and is not metal and wherein the reinforcing steel is preformed like a carrier basket.

Zur zweckmäßigen Herstellung des Kunststoffmantels und zur Erhöhung der Tragfähigkeit desselben wird kein Unterschied gemacht zwischen der Ausfütteriin,- des Zwischenraumes und zwischen der biege-Ivsten Mantelfläche zwischen jeweils zwei Traversen, obwohl die Ausfütterung des Zwischenraumes, die nur auf Druck beanspiucht wird, in irgendeiner an sich bcl,-annten Weise, beispielsweise durch einen Bitumenverguß, möglich ist, Somit ist zweckrnäßigerweise der Armierungsmantel ein homogener Kunststoffmantel, in dem die Traversen, an denen der Kunststoffmantel sich abstützt, eingebettet sind.For the appropriate production of the plastic jacket and for increasing it to the carrying capacity of the same no distinction is made between the feeder, of the space and between the bendable lateral surface between two Traverses, although the lining of the space, which only stresses on pressure is, in any manner known per se, for example by a bitumen grouting, is possible, so the reinforcement jacket is expediently a homogeneous plastic jacket, in which the cross members on which the plastic jacket is supported are embedded.

Die Belassung des Zwischenraumes bedeutet fertigungstechnisch den Verzicht auf die Feinanpassung und betrieblich den Fortfall von Korrosionserscheinungen. Zu diesen an sich durch einen Bitumenausgaß zweier ineinandergesteckter Gehäuse ebenfalls erreichbaren Vorteilen kommt bei der Erfindung hinzu, daß der stählerne Teil des Gehäuses nur ein korbartiges Gebilde ist, das sich leicht um das zu armierende Gehäuse herum zusammenschweißen läßt.Leaving the space in between means the manufacturing technology No need for fine adjustments and operationally the elimination of signs of corrosion. In addition to this by a bitumen outlet of two housings plugged into one another also achievable advantages comes with the invention that the steel Part of the housing is just a basket-like structure that can easily be attached to the armor Housing can be welded together.

Die rippenförmigen Traversen können durch im wesentlichen parallel zur Oberfläche des Gehäuses verlaufende Stäbe verbunden sein, die zur Vermeidung einer sehr dicken Kunststoffschicht dem Kunststoffmantel als Hilfstraversen dienen. Dabei ist es zweckmäßig, die Stäbe in der neutralen Biegezone des Kunststoffmantels, das heißt in dessen Mittelebene, einzubetten.The rib-shaped traverses can be substantially parallel be connected to the surface of the housing extending rods to avoid a very thick layer of plastic serve as auxiliary crossbars for the plastic jacket. It is useful to place the rods in the neutral bending zone of the plastic jacket, that is, to be embedded in its central plane.

Bei einem mantelarmierten Gehäuse, das sich zwischen zwei Anschlußflansche erstreckt, liegen besonders günstige Verhältnisse vor, wenn die rippenförmigen Traversen sternförmig zwischen den beiden Flanschen z. B. eingeschweißt werden. Die Traversen verbinden dann die Flansche starr miteinander, so daß ein Tragkorb entsteht, der ohne Zuhilfenahme des Kunststoffmantels in sich selbst so tragfest ist, daß er hohe Länas- und Querkräfte von Flansch zu Flansch überzuleiten vermag. Es ist nicht notwendig, an allen Stellen des Tra,-korbes den Zwischenraum gegenüber dem zu armierenden Gehäuse zu erhalten. An geomeirisch einfachen Teilen ', wie Anschlußstutzen, kann es zweckmäßig sein, einen Flansch unmittelbar auf den Stutzen aufzupassen. Man vermeidet dadurch eine durch den Zwischenraum bedingte Vergrößerung des Flanschdurchmessers. Die Korrosionseinflüsse an dem Flansch werden dann in anderer Weise behoben.In the case of a jacket-armored housing that is located between two connecting flanges extends, the conditions are particularly favorable when the rib-shaped trusses star-shaped between the two flanges z. B. be welded. The trusses then connect the flanges rigidly together, so that a support basket is created without the aid of the plastic jacket is so strong in itself that it is high Able to transfer longitudinal and transverse forces from flange to flange. It's not necessary, at all points of the basket, the space opposite the housing to be reinforced to obtain. It can be useful on geometrically simple parts, such as connecting pieces be to fit a flange directly onto the nozzle. This avoids one Increased flange diameter due to the gap. The effects of corrosion on the flange are then eliminated in a different way.

In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigt Fig. 1 ein mantelarmiertes Kreiselpumpengehäuse aus Titanblech im Längsschnitt nach Linie 14 der Fig. 2, Fig. 2 das Gehäuse nach Fig. 1 in Ansicht gemäß Pfeilrichtung 11. In the drawing, the invention is shown using an exemplary embodiment. 1 shows a jacket-reinforced centrifugal pump housing made of sheet titanium in a longitudinal section along line 14 of FIG. 2, and FIG. 2 shows the housing according to FIG. 1 in a view according to arrow direction 11.

Ein aus Titanblech zusammengeschweißtes Pumpenspiralgehäuse 1 mit Wellendurchtritt 2, Sperrwand 3, Anschlußflansch 4 des mechanischen Teils und mit einem Deckelflansch 5 sitzt in einem Kunststoffmantel 6, der sich zwischen den beiden Flanschen 4 und 5 erstreckt. Der Kunststoffmantel 6 erstreckt sich bis zu den Flanschen der Rohranschlüsse, und zwar des Saugstutzens 7 und des Druckstutzens 8. Die Umrisse des Kunststoffmantels sind in Fig. 2 nur strichpunktiert angedeutet. Demnach zeigt Fig. 1 den fertigen Zustand des mantelannierten Gehäuses und Fig. 2 den Zwischenzustand ohne Kunststoffmantel. A spiral pump housing 1 welded together from titanium sheet with shaft passage 2, barrier wall 3, connecting flange 4 of the mechanical part and with a cover flange 5 sits in a plastic jacket 6 which extends between the two flanges 4 and 5 . The plastic jacket 6 extends as far as the flanges of the pipe connections, namely the suction nozzle 7 and the pressure nozzle 8. The outlines of the plastic jacket are only indicated by dash-dotted lines in FIG. Accordingly, FIG. 1 shows the finished state of the coated housing and FIG. 2 shows the intermediate state without a plastic jacket.

An den Flansch 4 und 5 sind rippenartige Traversen 9 angeschweißt. Die Traversen umgeben das Spiralgehäuse 1 sternförmig und lassen einen Zwischenraum 10 frei, der sich als Spalt zwischen der Oberfläche des Spiralgehäuses 1 und der inneren Stirnfläche jeder einzelnen Traverse darstellt. In der Umfangsrichtung zum Spiralgehäuse 1, parallel zu dessen Oberfläche und mittig zur Dicke des Kunststoffmantels 6 sind Drahtstäbe 11 gezogen. Sie sind zwischen die Traversen 9 geschweißt, können aber auch durch korrespondierende Löcher hindurchgefädelt und nur an den Enden verschweißt sein. Durch die Traversen 9 und die Drahtstäbe, 11 ist ein Traggitter oder ein Tragkorb gebildet, in dem dir, Drahtstäbe 11 die Funktion von Hilfstraversen besitzen.Rib-like cross members 9 are welded to the flange 4 and 5. The traverses surround the spiral housing 1 in a star shape and leave a gap 10 free, which is a gap between the surface of the spiral housing 1 and the inner end face of each individual traverse. Wire rods 11 are drawn in the circumferential direction of the volute casing 1, parallel to its surface and in the center of the thickness of the plastic jacket 6. They are welded between the cross members 9 , but can also be threaded through corresponding holes and only welded at the ends. Through the crossbars 9 and the wire rods 11 , a support grid or a support basket is formed in which you, wire rods 11 have the function of auxiliary crossbars.

Der Flansch 4 hat keine metallische Berühranor mit dem Gehäuse 1, dagegen der Flansch 5. Da es bei einem Flansch nicht schwierig ist, denselben auf einen Stutzen - hier den Stutzen 12 - aufzupassen, ist dies bei dem Beispiel vorgesehen. Der Flansch 5 ist jedoch nicht auf dem Stutzen befestigt, weil sich Stahl und Titan nicht miteinander verschweißen lassen. Die Gewindestifte 13 bewirken nur, daß der Titanbördel 14 beim überarbeiten des Dichtspiegels auf der Drehbank eine feste Auflage auf dem Flansch 5 hat.The flange 4 has no metallic contact with the housing 1, but the flange 5. Since it is not difficult with a flange to fit the same onto a connecting piece - here the connecting piece 12 - this is provided in the example. However, the flange 5 is not attached to the socket because steel and titanium cannot be welded to one another. The threaded pins 13 only have the effect that the titanium flange 14 has a firm support on the flange 5 when the sealing surface is reworked on the lathe.

Zur Herstellung des mantelarmierten Gehäuses wird der Flansch 5 auf dem Stutzen 12 fertig montiert. Der Flansch 4 dagegen wird mittels einer Hilfsvorrichtung unter Belassung des Zwischenraumes 10 konzentrisch zum Stutzen 15 gesichert. Alsdann werden die vorbereiteten rippenförmigen Traversen 9 unter Belassung des Zwischenraumes 10 zwischen den Flanschen 4 und 5 eingeschweißt, Sind alle Traversen eingeschweißt, so werden die Drahtstäbe 11 eingepaßt und angeheftet. Der metallische Teil des mantelarmierten Gehäuses erhält jetzt den Kunststoffinantel 6. In an sich bekannter Weise wird der Kunststoff, der zweckmäßig glasfaserarmiert ist, als Brei aufgetragen. Man füttert zuerst die den Zwischenraum 10 bildenden Spalte aus und trägt dann den freien Mantelteil in durch die Festigkeitsrechnung vorgeschriebener Dicke auf. Nachdem der Kunststoff an der Luft ausreichend erhärtet ist, kann das nunmehr fertige Gehäuse auf die Drehbank aenommen werden.In order to produce the casing-reinforced housing, the flange 5 is fully assembled on the connecting piece 12. The flange 4, on the other hand, is secured concentrically to the socket 15 by means of an auxiliary device, leaving the gap 10. Then the prepared rib-shaped traverses 9 are welded in, leaving the space 10 between the flanges 4 and 5. When all the traverses are welded in, the wire rods 11 are fitted and attached. The metallic part of the jacket-armored housing now receives the plastic jacket 6. In a manner known per se, the plastic, which is expediently glass fiber-reinforced, is applied as a paste. The gap forming the gap 10 is first fed out and the free jacket part is then applied in the thickness prescribed by the strength calculation. After the plastic has hardened sufficiently in the air, the now finished housing can be taken on the lathe.

Es ist für die Erfindung unbeachtlich, ob das Ge- häuse 1 aus Blech zusammengaeschweißt oder gegossen ist. Ferner richtet sich die zweckmäßige Anordnung der Traversen und Hilfstraversen nach der Art, der Größe und dem Verwendungszweck des Gehäuses; z. B. kann es mitunter zweckmäßig sein, den Tragkorb aus gelochtem Blech od. dgl. herzustellen, wobei der Tragkorb dann insgesamt in den Kunststoffmantel eingebettet ist.It is irrelevant for the invention whether the overall housing 1 zusammengaeschweißt of sheet metal or molded. Furthermore, the appropriate arrangement of the crossbars and auxiliary crossbars depends on the type, size and intended use of the housing; z. B. it can sometimes be useful to od the support basket made of perforated sheet metal.

Claims

CLAIMS: 1, od Mantelarmiertes housing for centrifugal pumps of titanium or the like, characterized in that it consists essentially of rib-like members (9, 11) existing support basket is surrounded by Belassun- an intermediate space (10) of a steel and that it comprises a.. made of self-hardening plastic, which has sheath (6) that uses traverses as relief supports.

2. Housing according to claim 1, characterized in that the intermediate space ausfüttemde and the bending-resistant free lateral surface forming plastic is of the same type and is produced at the same time in the application process. 3. Housing according to claim 1, characterized in that the crossbars (9) are connected by rods (11) which run essentially parallel to the surface of the housing (1) and serve as auxiliary crossbars to the plastic jacket (6). 4. Housing according to claim 3, characterized in that the rods (11) are embedded centrally in the plastic jacket (6). 5. Housing according to claim 3 or 4, characterized in that the rods (11) are wires threaded through holes in the crossbars (9). 6, housing according to one of claims 1 to 5, which extends between two connecting flanges, characterized in that a large number of rib-like cross-members (9) enclosing the housing (1) to be reinforced are welded in a star shape between the flanges (4 and 5) is that the traverses rigidly connect the sleeve with each other, 7. Housing according to claim 6, characterized in that a connecting flange (5) without a gap on the nozzle (12) made of titanium or the like. Is fitted. Considered publications: German patent application F 4874 1 c / 59 b, (published on February 5 , 1953); U.S. Patent No. 1107,591.