DE1653726A1

DE1653726A1 - Elektromotorangetriebene Kreiselpumpe

Info

Publication number: DE1653726A1
Application number: DE19671653726
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: H HOLLESENS FABRIKKER AS
Current assignee: H HOLLESENS FABRIKKER AS
Priority date: 1967-10-26
Filing date: 1967-10-26
Publication date: 1971-12-23

Description

Flektromotorangetriebene Kreiselpumpe. Die Erfindung betrifft eine elektromotorangetriebene Kreiselpumpe, bei der das Laufrag der Pumpe und der Rotor des Elektromotors an einer gemeinsamen Welle befestigt sind Lind zwischen dem Pumpenteil und dem Motorteil eine Gleitringdichti-ng vorgesehen ist.
Es ist eine solche Pumpe bekannt geworden, bei der die gemeinsame Ig'elle in zwei im Motorteil angebrachten Lagern ruht, von denen das eine Axialbeanspruchungen in beiden Richtungen aufnehmen kann.gDer Yotorteil ist mit einem Pumpengehäuse zusammengebeut,-das mit Hilfe einer mechanischen Stopfbuchse vom Gleitringtyp mit ebenen Dichtungsflächen flüssigkeits°-iicht vom Motorteil abgeteilt ist. Die Abdichtung zwischen den Gleitflächen wird dadurch erreicht, dass der eine der Gleitringe mit Hilfe eines Ringes oder Balges aus Gummi oder aus einem ähnlichen elastischen Material mit der Welle verbunden ist, so izss der Gleitring eine gewisse axiale Beweglichkeit in bezug auf die Welle hat. Der zum Aufrechterhalten der Abdichtung erforderliche Druck zwischen den beilen Gleitflächen wird durch eine Feder hervorgebracht, die eine axiale Kraft auf den beweglichen Gleitring ausübt. Eines =ler kritischsten Probleme bei den besprochenen Pumpen ist auf das oben erwähnte, aus elastisch nachgebendem Material hergestellte Element zurückzuführen, das zum Ausgleich des thermischen Ausdehnens und Zusammenziehens der Welle notwendig ist. Es hat sich herausgestellt, dass diese bsat#--rialien, insbesondere bei Pumpen zum Fördern von Wasser un.' anderen Flüssigkeiten mit hohen Temperaturen, eine verhältnismässig kurze Lebensdauer haben. Dies ist besonlers ungünstig bei Pumpen, die längere Zeit ohne Wartung arbeiten müssen, z.B. Pumpen in Zentralheizungsinstallationen o er in Anlagen zur Lieferung von Warmwasser für Haushaltungen, doch auch in z.B. Abwasser- und Lenzpumpen, die in dem zu pumpenden Medium eingetaucht angebracht u n-' oft schwierig zugänglich sind. Auch das dem Pumpenteil am nächsten gelegene Wellenlager, das bei bekannten Konstruktionen ein Kugel- oler ein Gleitlager ist und das sich normalerweise im Motorteil dicht neben der Gleitringdichtung befindet, hat Anlass zu Schwierigkeiten gegeben, und zwar beispielsweise auf Grund hoher Temperaturen, bei denen das Schmiermittel ganz oder teilweise aus dem Lager herausläuft, oder auf Grund des Eindringens von Dampf. Solcherart Schwierigkeiten haben in der Praxis viele Betriebsstörungen un-: kostspielige Reparaturen verursacht: Im Hinblick darauf, -'ie angeführten Nachteile zu beseitigen, besteht die vorliegende Erfindung riarin, dass die zwei Dichtungselemente der Gleitringdichtung einander gegenüberliegen:e, hauptsächlich konische Gleitflächen aufweisen, ::ie gleichzeitig als Lagerflächen für die Welle dienen, un '; dass die Welle am Motorenie in einem Federorgane enthalten- ,aea Lager ruht, welche Federorgane die helle mit einer Axialkraft belasten.
Durch die vorgeschriebeneAusbildung der Lagerung der Pumpe wir@i*erreicht, dass die oben besprochenen Probleme in Verbindung mit dem unteren, dem Pumpengehäuse am nächsten gelegenen Wellenlager völlig vermie.ien werden und dass man eine präzise un°ä spielfreie Lagerung der Welle und eine sehr betriebssichere Abdichtung erhält, die hohe Temperaturen aushalten kann. Durch lie im oberen Lager eingebauten Federorgane bleibt die Lagerung uni die-Abdichtung von thermischen Ausdehnungen der Welle unbeeinflusst und ein eventueller Verschleiss der Lager- un:'- Dichtungselemente am anderen Ende der kelle wird ausgeglichen. Dank der Axialbelastung kann man im oberen Lager ein Kugellager benutzen `m' trotzdem einen geräuschfreien Lauf erhalten, da das Lagerspiel aufgehoben wird.
Der wahrscheinlich wesentlichste Vorteil der Erfindung ist ,jedoch in dem Umstand zu sehen, dass man die Verwendung der bisher notwendigen Ausgleichselemente aus elastischem Material in Verbindung mit der Gleitringdichtung gänzlich vermieden und damit auf ausserordentlich einfache Un; billige Weise ein bei Pumpen der beschriebenen Art bestehendes Hauptproblem gelost hat. Bei früher bekannten Pumpen wurden die zulässigen Temperaturen des zu pumpenden Mediums atsschliesslich von der Temperaturbeständigkeit des unteren Lagers und der Dichtung bestimmt und Es ist bei Anwendung der bekannten Dichtungen und Lagerungen in der Praxis nicht möglich gewesen, eine betriebssichere K-mpe herzustellen, die längere Zeit Wasser mit Temperaturen von mehr als 1200 C pumpen kann. Durch Ausnutzung der vorliegen-Alen Erfindung'ist es möglich, Pumpen herzustellen, die mit grosser Betriebssicherheit arbeiten, selbst wenn die Temperatur des zu pumpenden Diediums zwischen 400o und 500? C liegt, da sich-im kombinierten Lagerun: Dichtungsorgan Materialien anwen-len lassen, die alle bei Temperaturen bis hinauf zu $00o C-beständig sind.
Weitere kennzeichnende Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung eines AusfUhrungsbeispieles hervor, in der auf die einen axialen Schnitt durch ein Ausführungsform der P4impe darstellende Zeichnurighingewiesen wird.
Die auf der Zeichnung gezeigte Pumpe besteht aus einem Pumpengehäuse 1, in dem ein mit Hilfe einer Mutter 2 an einer Welle 10 befestigtes Laufrad 3 angebracht ist. Das Pumpengehäuse hat einen Einlassatntsm21 und einen Auslassstutzen 22. Der Pumpenraum 23, in dem das Laufrad 3 rotiert, ist mit Hilfe eines Deckels 19 mit einer Dichtung 20 nach oben hin gegen-den Motorteil der Pumpe abgeschlossen.
Unmittelbar hinter dem Laufrad 3 ist die Welle 10 mit Hilfe eines aus zwei Lagerringen 6 und 7 bestehenden kombinierten Lager- und Dichtungsorgan im Deckel 19 unterstützt, Der Ring 6, der mit 'er @I:elle 10 rotiert, ist flüssigkeit Eicht un--i kraftübertragend beispielsweise durch Pressen, Löten oder Kleben an einem ringförmigen Halter l; befestigt >_-n ' der Halter 4 ist mit ier Welle 10 mit Hilfe 7er Yutter 2 verbunden, ii F das Laufrad 3 und den hinter !fiesem liegenien Halter 4 gegen eine an 'er Welle vorgesehene Schult-r spannt. Zwischrn -'ä escr Schulter und drm Halter h ist zi:sät-rlich noch ein, Dichtung 5 angebr^cht. Der stationäre Lagerring 7 ist auf ähnliche Weise, z.B. durch Löten o. er Kleben, flüssigkeitsdicht und kraftübertragend in einer,. Rezess im Deckel 19 befestigt. Die zwei Lagerringe 6 und 7, die vorzugsweise aus Hartmetall gefertigt sind, haben aneinander anliegende und aufeinan.:er eingeschliffene Flächen, die gleichzeitig Lager- und Dichtungsflächen bilden; diese beiden Flächen sind konisch. Das"hierdurch hervorgebrachte Lager ist somit dazu imstande., sowohl axiale als auch radiale Kräfte von der Welle auf das Pumpengehäuse zu Übertragen.
Das Pumpengehäuse 1 hat über dem Pumpenraum 23 eine nach oben ragen e Verlängerung, deren oberes Fnde mit einem Rezess zur Führung des Stators 12 des Flektronotors ausgebildet ist, un' der Stator ist ausserdem in einem Lagerschild 13 zentriert, der mit Hilfe von Bolzen 1$ mit dem Ptmpengehäuse 1 zusammengespannt ist. In der oberen Endfläche des Lagerschildes 13 befindet sich eine zentrale Bohrung, in der ein radiales Kugellager 1,# angebracht ist. Der Innenring des Kugellagers ist an @:as Zn e der lttelle 10 montiert un.-i mit Hilfe eines Schliessringes 16 #xial nach oben, d.h. in vom Pumpengehäuse abgekehrter Richti:ng, .Fixiert. Der Aussenring °j-Ies Lagers, der auf Ubliehe tfeise mit leichter Passung im Lagerschild 13 montiert ist, ist durch ein Federorgan lt,, das z.B. aus einem Stapel Tellerfedern bestehen kann, @n der gleichen Richtung feierbelastet. Die Federkraft bewirkt eine axiale Vorspannung der Welle 10 in Richte. ng nach oben, durch die die auswendigen bzw. inwendigen konischen Flächen der Lagerringe 6 un:' 7 mit einem hohen spezifi8chrn Lager 'rl.ck anr-inan 'ergedrilckt werden, .-per die im Pt:mpenrauen 23 befincliche Fltesigkeit dran hindert, in den Motorteil einzudringen.
An der lJelle 10 ist der Rotor 11 des Flektromotors befestigt.
Die vorher erwähnte, noch oben ragende Verlängerung des Pumpengehäuses 1 ist unter dem Stator 12 mit Hilfe einer Deckplatte F# abgeschlossen und zwischen dieser yPlatte uni dem Deckel 19 ist an der `.delle ein Schleuderring 9 befestigt, der dafür sorgt, dass eventuell durch :es Lager-und Dichtungsorgan 6,7 ausgetretene Flüssigkeit nicht in ?en Motor gelangt, sondern durch eins in .yer Wand des Pumpengehäuses über dem Pumpenraum 23 befindliche Oeffnung 24 ausströmen kann. Die im Lagerschil: 13 vorgesehene Bohrung für 'as Kugellager 1r, ist mittels eines eingepressten Deckels 17 staubdicht verschlossen.
Die oben beschriebene Ausführungsform der PLimpe dient nur dazu, die Prinzipien !er Erfin.!ung zu veranschaulichen, die sich auf viele andere t@Teisen ausführen lässt. So kann beispielsweise das vor Purpent(il abgekehrte Ende fier gemeinsamen Welle in einem beliebigen Lager o'er einer Kombination von Lagerelementen ruhen, das bzw.. die radiale und axiale Kräfte aufnahmen kann. Die federnde Axialbelastung kann auf jede geeignete Weise hervorgebracht werden, sie soll nur in. einer solchen Richtung auf die `!delle wirken, dass sie für den zum AneinanCerdrücken ;er Gleit- und Dichtungsflächen der beiden Lagerelemente am entgegengesetzten Ende der Eilelle erforderlichen Druck sorgt. Diese Flächen brauchen nicht exakt konisch zu sein, sondern können z.8. gekrUmmte Erzeugende haben. Die erfindungsgemässe Pumpe kann zum Pumpen verschiedener Flüssigkeiten Anwendung fingen, auch stark verunreinigter Flüssigkeiten, die Schlamm o-er andere feste Partikeln enthalten, und sie eignet sich infolge ihrer hohen Betriebssicherheit besonders für Anwen'ungsgebietp, bei denen ein mehr oder weniger kontinuierlicher Betrieb ohne regelmässige t,i!artung der Pumpe erwünscht ist. Die Ausführung =er Lagerringe im einzelnen und ihre Befestigung an ler Welle bzw. dem station"ren Teil der Pumpe kann auf je- e beliebige geeignete Leise unter Berücksichtigung der konstruktiven und betriebsmässigen Umstände geschehen. Der rotierende Lagerring kann irekt an der 'Kelle befestigt sein, doch ,die gezeigte Ausführungsforn mit einen Zwischenring ist dadurch vorteilhaft, dass hierbei nur eine verhältnismässig kleine Menge #3es norralerweise relativ teuren Lagermateriales, beispielsweise Hartmetall, erforderlich ist.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e ----------------------------- Elektromotorangetriebene-Kreiselpumpe, bei der das Laufrad der'Pumpe und der Rotor des Elektromotors an einer gemeinsamen Welle befestigt sind und zwischen dem Pumpenteil und dem Motorteil eine Gleitringdichtung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei zusammenwirkenden Dichtungselemente .(6,7) der Gleitringdichtung einander gegenüberliegende, hauptsächlich konische Gleitflächen aufweisen, die gleichzeitig als Lagerflächen für die Welle (10) dienen, und dass die Welle (10) am Motorende in einem Federorgane (14) enthaltenden Lager (15) ruht, welche Federorgane (14) die Welle (10) mit einer Axialkraft belasten.
2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die kombinierten Dichtungs- und Lagerelemente (6,7) aus Hartmetall hergestellt sind.
3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch Bekenn- zeichnet, dass das mit der Welle (10) rotierende Lagerelement (6) an einem ringförmigen Halter (4) befestigt ist, der drehfest-mit der Welle (10) verbunden ist.
4. Pumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement (6) an den Halter (4) angelötet ist.
5. Pumpe nach jedem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass das stationäre Lagerelement (7) an einen zwischen dem Pumpenteil und dem Motorteil angebrachten Deckel (19) angelötet ist.
6. Pumpe nach jedem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager am Motorende ein rajiales Kugellager (15) ist, dessen Aussenring axial beweglich in einer Lagerbohrung un-i in vom Pumpenteil abgekehrter Richtung federbelastet ist.