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Radialkreiselpumpenaggregat mit an das Pumpengehäuse angeflanschtem
Antriebsmotor, insbesondere für Zentralheizungsanlagen Die Erfindung betrifft ein
Radialkreiselpumpenaggregat mit an das Pumpengehäuse angeflanschtem Antriebsmotor,
insbesondere für Zentralheizungsanlagen, bei dem die druckseitige Laufradwand durch
eine im motorabgewandten Pumpengehäusedeckel angeordnete Schraube gegen die dem
Motor zugekehrte Pumpengehäusewand dichtend andruckbar ist.
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Ein bekanntes Pumpenaggregat dieser Art hat den Nachteil, daß ein
Lager der Antriebswelle innerhalb des Pumpengehäuses liegt und die Antriebswelle
nur zusammen mit dem Laufrad der Pumpe ausgebaut werden kann. Demzufolge ist beim
Auftreten von Störungen am Pumpenmotor und in den Lagern, die bei Flüssigkeitsumwälzpumpen
erfahrungsgemäß häufig auftreten, stets eine vollständige Demontage der Pumpe erforderlich.
Eine solche Demontage bedeutet aber eine Außerbetriebsetzung der Heizungsanlage,
sofern keine Absperrschieber und keine Umgehungsleitung vorgesehen sind.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Pumpenaggregat
der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß Reparaturen am Pumpenmotor und an
den Wellenlagern ohne Einbau von Absperrschiebern und einer Umgehungsleitung während
des Betriebes der Heizungsanlage ausgeführt werden können.
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Man hat zwar schon versucht, diese Aufgabe zu lösen, jedoch hat die
bekanntgewordene Lösung zunächst den Nachteil, daß nach der Demontage des Pumpenmotors
dem Wasser der Durchfluß durch die Pumpe versperrt wird, die Heizungsanlage mithin
nicht mehr betriebsfähig ist, da das Wasser im Leitungssystem nicht mehr zirkulieren
kann. Dieses bekannte Pumpenaggregat Erlaubt daher allenfalls die Ausführung kurzzeitiger
Reparaturen oder einen Motoraustausch, nicht aber die Ausführung von längere Zeit
in Anspruch nehmenden Reparaturen am Motorteil und an den Wellenlagern, wie sie
erfahrungsgemäß häufig vorkommen. Ein weiterer Nachteil dieses bekannten Pumpenaggregates
besteht darin, daß die zur Abdichtung des Motorteiles gegenüber dem Pumpengehäuse
erforderliche Axialverschiebung des zylindrischen Pumpenlaufrades durch eine Druckfeder
erfolgen soll. Da sich aber in dem zwischen Pumpengehäuse und Laufrad vorhandenen
engen Ringspalt leicht vom Wasser mitgeführte Unreinigkeiten u. dgl. festsetzen
können, die eine Axialverschiebung des Laufrades behindern, wird die Feder nach
längerer Betriebszeit häufig nicht mehr in der Lage sein, bei einer Demontage des
Motorteiles eine Axialverschiebung des Laufrades bis gegen den im Gehäuse vorgesehenen
Anschlag zu bewirken.
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Diesem Bekannten gegenüber besteht die Erfindung in der Kombination
folgender bekannter Merkmale: 1. Sämtliche Lager der Aggregatwelle sind im Motorteil
untergebracht.
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2. Das Laufrad ist auf dem Ende der Welle entgegen der Wirkung einer
Feder axial verschiebbar angeordnet.
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3. Die Welle ist zur Motorseite hin vom Laufrad abziehbar.
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Die Ausbildung des Pumpenaggregates zeichnet sich durch besondere
Einfachheit, geringen Raumbedarf und absolute Betriebssicherheit aus und ermöglicht
auch die Ausführung von längere Zeit in Anspruch nehmenden Reparaturen am Motorteil
und an den Wellenlagern, ohne daß der Betrieb der Anlage eine Unterbrechung erfährt.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung sind aus der nachfolgenden Beschreibung
und der beigefügten Zeichnung eines Ausführungsbeispiels zu entnehmen, und zwar
zeigt die Abbildung eine Umwälzpumpe je zur Hälfte in Seitenansicht und im Vertikalschnitt.
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In dem Pumpengehäuse 1, das in üblicher Weise in eine Rohrleitung
eingebaut wird, ist ein Schaufelrad 2 drehbar gelagert, durch dessen Drehung die
Flüssigkeit im Rohrleitungssystem umgewälzt wird. Das Schaufelrad 2 ist an seiner
Oberseite mit einem muffenartigen Ansatz 2' versehen, in den das untere Ende einer
Hohlwelle 3 eingreift, das ein oder mehrere unten offene Langlöcher oder Schlitze
4 für den Eingriff von im Schaufelradansatz 2' befestigten Zapfen 5 aufweist. Die
Hohlwelle 3 ist mittels zweier Kugellager 6 und 7 in elastischen Körpern 8 und 9
gelagert, von denen der untere 8-durch einen Flansch
10 und Schrauben
11 mit dem Pumpengehäuse 1 und durch einen Flansch 12 und Schrauben 13 mit
einem Gehäuse 14 fest verbunden ist, das den Stator 15 und die Wicklungen
16 eines Elektromotors enthält. Der Rotor 17 des Elektromotors ist zwischen
den Lagern 6 und 7 auf der Hohlwelle 3 befestigt.
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Der den Stator 15 und die Wicklungen 16 enthaltende Raum 18 des Gehäuses
ist gegenüber dem mit Schmierflüssigkeit gefüllten Raum 19 durch eine Hülse 20 aus
nicht magnetisierbarem Werkstoff abgeschirmt, welche die elastischen Körper 8 und
9 abdichtend umschließt. Es ist zweckmäßig, die Hülse 20 mit dem oberen elastischen
Körper 9 mit an sich bekannten Mitteln fest zu verbinden, damit sie bei der Demontage
des Gehäuseoberteiles 14 zwangläufig vom Hals des unteren Körpers 8 abgezogen wird.
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Der mit Schmierflüssigkeit gefüllte Raum 19 ist ferner unterhalb des
Lagers 6 durch eine Ringlippendichtung 21 und oberhalb des Lagers 7 durch eine zweite
Ringlippendichtung 22 gegenüber der Hohlwelle 3 abgedichtet.
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Damit der Lauf der Pumpe und des Motors durch die obere Ringlippendichtung
22 nicht unnötig beeinträchtigt wird, ist die obere Gehäuseäbschlußkappe 23, die
in eine Gewindebohrung eines Flansches 24 der Hülse 20 eingeschraubt
wird, am unteren Ende mit einem Außenkonus 23' versehen, der die Dichtlippe des
Ringes 22 bei eingeschraubter Kappe 23 zwangläufig etwas von der Hohlwelle 3 abhebt,
wie es in der Zeichnung dargestellt ist, während sich die Dichtlippe des Ringes
22 beim Ausschrauben der Kappe 23 durch ihre Eigenelastizität abdichtend gegen die
Hohlwelle 3 anlegt.
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Durch die Hohlwelle 3 ist ein Distanzbolzen 25 hindurchgeführt, der
mit seinemunteren Ende in der Mitte des Schaufelrades 2 festsitzt und auf seinem
mit Gewinde versehenen oberen Ende eine Rundmutter 26 trägt, die in der in der Zeichnung
dargestellten Betriebsstellung des Schaufelrades 2 gegen das obere Ende der Hohlwelle
3 anliegt und so die axiale Verschiebbarkeit des Schaufelrades 2 nach unten hin
begrenzt.
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In einer im unteren Teil der Hohlwelle 3 vorgesehenen zylindrischen
Aussparung 27 ist eine Schraubendruckfeder 28 gelagert, die ständig
auf das Schaufelrad 2 einwirkt und es in der in der Zeichnung dargestellten Betriebsstellung
hält, in welcher die Rundmutter 26 des Distanzbolzens 25 gegen das obere Ende der
Hohlwelle 3 anliegt.
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Das Pumpengehäuse 1 ist oben durch einen Flansch 29 verschlossen,
der in einer an seiner Unterseite vorgesehenen konzentrischen Ringnut schwalbenschwanzförmigen
oder ähnlichen Querschnittes einen entsprechend profilierten Dichtring 30 aus wärmebeständigem
elastischem Material trägt, während auf der dem Flansch 29 zugekehrten Oberseite
des Schaufelrades eine vorspringende Ringwulst 31 vorgesehen ist, deren mittlerer
Durchmesser dem des Dichtringes 30 entspricht.
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In einer konzentrisch zur Drehachse des Schaufelrades im Boden des
Pumpengehäuses 1 vorgesehenen Gewindebohrung ist eine Druckschraube 32 angeordnet,
die an ihrer Unterseite einen Schlitz zum Einführen eines Schraubenziehers oder
ähnlichen Werkzeuges aufweist. Mittels dieser Schraube 32 wird das Schaufelrad 2,
wenn am Pumpenmotor oder den Wellenlagern 6 und 7 Reparaturen od. dgl. erforderlich
sind, unter Spannung der Feder 28 mit seiner vorspringenden Ringwulst 31 gegen die
elastische Dichtung 30 des Gehäuseflansches 29 angedrückt und dadurch eine zuverlässige
Abdichtung zwischen der eigentlichen Pumpe und dem den Antriebsmotor enthaltenden
Gehäuseteil 14 hergestellt, so daß letzteres auch während des Betriebes der Heizungsanlage
ohne weiteres abgenommen werden kann, ohne daß die Gefahr des Austritts von Heizungswasser
besteht.
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Unterhalb der Druckschraube 32 wird in eine zweite Gewindebohrung
des Pumpengehäuses eine Zylinderkopfschraube 33 eingeschraubt, die mittels eines
eingelegten Dichtringes 34 eine Abdichtung des Pumpengehäuses an dieser Stelle nach
außen hin bewirkt.
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In dem Körper 8 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein mit
Luft gefüllter, in sich geschlossener ringförmiger Schlauch 36 od. dgl. gelagert,
so daß sich die im Raum 19 befindliche Flüssigkeit bei Erwärmung ausdehnen kann,
ohne durch die Dichtungen 21 und 22 hindurchgedrückt zu werden.
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Durch die Anordnung der Außenringe der Lager 6 und 7 in den dauerelastischen
Körpern 8 und 9 werden etwaige Lagergeräusche während des Laufes der Pumpe auf ein
Minimum reduziert. Da außerdem zwischen dem metallischen Pumpengehäuse 1 und dem
den Motor enthaltenden Gehäuseteil 14 infolge der Anordnung des dauerelastischen
Körpers 8 keine metallische Verbindung vorhanden ist, werden auch etwaige Motorgeräusche
von dem metallischen Pumpengehäuse und dem Rohrleitungssystem ferngehalten.
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Auf das obere Ende der Hohlwelle 3 ist eine Kappmutter 35 aufgeschraubt,
die einen Durchtritt von Heizungswasser durch den Spalt zwischen Hohlwelle 3 und
Distanzbolzen 15 nach außen verhindert.
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Sollen am Antriebsmotor bzw. an den Wellenlagern 6 und 7 Reparaturen
oder ähnliche Arbeiten vorgenommen werden, so wird zunächst die Dichtschraube 33
aus ihrer Gewindebohrung herausgeschraubt und die Schraube 32 angezogen, so daß
das Schaufelrad 2 mit seiner Ringwulst 31 gegen den Dichtring 30 des
Flansches 29 angedrückt und damit eine völlige Abdichtung zwischen der eigentlichen
Pumpe und dem Motorgehäuse erzielt ist. Jetzt kann das Heizungswasser infolge der
Schwerkraft durch die stillstehende Pumpe hindurchströmen. Danach schraubt man die
Abschlußkappe 23 aus dem Gehäuseflansch 24 heraus, so daß sich die Dichtlippe des
Ringes 22 gegen die Hohlwelle anlegt und ein Austritt von Schmierflüssigkeit aus
dem Gehäuseraum 19 verhindert wird. Anschließend entfernt man die Kappmutter 35
von der Hohlwelle 3 und die Rundmutter 26 vom Distanzbolzen 25 und löst dann die
Schrauben 11 aus dem Flansch 10, so daß der obere Gehäuseteil 14 mit
allen darin angeordneten Teilen einschließlich der Hohlwelle 3 abgenommen werden
kann. Nach Ausführung von Reparaturarbeiten od. dgl. geht die Montage in umgekehrter
Weise vor sich.
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Naturgemäß sind die Ausführungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen
Umwälzpumpe durch das dargestellte Ausführungsbeispiel nicht erschöpft. So ist es
beispielsweise möglich, die Ringwulst 31 des Schaufelrades 2 mit anderen Mitteln
gegen die ringförmige Dichtung 30 des Gehäuseflansches 29 anzudrücken. Ferner ist
es möglich, den dauerelastischen Körper 8 so auszugestalten, daß er gleichzeitig
den
oberen Abschluß des Pumpengehäuses 1 sowie den mit der Ringwulst 31 zusammenwirkenden
Dichtring bildet. Wesentlich ist nur, daß zwischen der Oberseite des Schaufelrades
ein flüssigkeitsdichter Abschluß erzielt werden kann.