DE1703049A1 - Einrichtung zum Ausgleichen des Axialschubs an Laufraedern von Kreiselpumpen - Google Patents
Einrichtung zum Ausgleichen des Axialschubs an Laufraedern von KreiselpumpenInfo
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- F04D29/0416—Axial thrust balancing balancing pistons
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Description
PATENTANMELDUHG
Bezeichnung» Einrichtung zum Ausgleichen des Axialschubs an Laufrade
r η Ton Kreiselpumpen
Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zum Ausgleich des
Axialschubs an Laufrädern von Kreiselpumpen, deren Druckraun gegenüber
den Saugraum durch zwei Spaltdichtungen abgedichtet ist, die von ringförmigen coaxialen Ansätzen am Laufrad einerseits und
am Pumpengehäuse bzw. am Pumpendeekel andererseits gebildet werden,
wobei die Rückwand des Laufrades Öffnungen aufweist, die den Druckausgleich zwischen dem Saugraum und dem vom Laufrad und vom Pumpende
ekel umschlossenen Raum dienen.
Bei bekannten Einrichtungen zum Ausgleioh des Axialschubs an Laufrade
rn von Kreiselpumpen sind die die Spaltdichtungen bildenden ringförmig coaxialen Ansätze am Laufrad einerseits und am Pumpengehäuse
bzw. am Pumpendeckel andererseits gleich groß oder zumindest annähernd gleich groß. Geringfügige Durohmesseruntersohiede der Spaltdiohtungen
dienen dazu, den Axialschub in einem bestimmten Kennlinienbereich zu eliminieren.
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2. Blatt sux PATEKTANlIELDUNa - Einrichtung zum Ausgleich des
Axialschub» an Laufrädern τοη Kreiselpumpen
Si··· Einrichtung ist dann τοη lachteil, wenn Pumpen mit unterschiedlichen
Laufrad- und Gehäusegrößen und daher unterschiedlicher Leistung in Bezug auf Förderhöhe und Fördermenge mit Lagereinheiten ein- und
derselben Größe rerbunden werden sollen. Bei den bekannten Einrichtungen
zum Ausgleich de· Axialschub· ist es in diesem Fall erforderlich, den
Spaltdiohtungsdurohmessor an der Laufradrückseite etwa gleich groß zu
machen wie derjenige an der Laufrad·intrittseite. Hierduroh wird für
j«d· Laufrad- und Gehäusegröße ein besonderer Pumpendeοkel erforderlich,
der den Spaltdiohtuagsdurohmeseer d·· entsprechenden Laufrads aufweist.
Der Aufbau einer Pumpenreihe, deren einzeln· Pumpen gleiche konstruktiT·
Merkmal·, jedoch unterschiedliche Größen aufweisen, wird dadurch ••hr erschwert.
Der Erfindung liegt die Aufgab· zugrund·, für darartig· Pumpenreihen die
Einrichtung zum Ausgleich des Axialschubβ so zu rerbessern, daß mit Pumpendeckel
ein- und derselben Groß« und Ausführung rersohiedene Laufrad-
und Spiralgehäusegrößen rerbumden werden können. Die Lösung der
Aufgab· besteht darin, daß der Durchmesser der τοη ringförmigem Ansätzen
am Pumpendeokel und an der Küekseit« d·· Laufrad·· gebildeten Spaltdichtung
w«s«ntlioh größer ist als derjenige der zweiten Spaltdichtung,
di· Tom ringförmigen Ansätzen am Pmspengehftus· und an dar Torderseite
d·· Laufrad·· («bildet wird. Venn weiterhin di· öffnungen in der Rückwand
d·· Laufrads als Dross«lbohrung«n ausgebildet sind, die ein Druokgefäll·
zwisohcn dem Saugraum und dem Tom Laufrad und Tom Pumpendeokel
umschlossenen Raum erzeugen, läßt sich bei Tersohiedeaen Laufrad- und G·-
- 3 209815/0295
5* Blatt stur PATENTAHMELDUIG - Einrichtung zum Auegleichen des Axialschub« an Laufradern τοη Kreiselpumpen
häueegrößen aber gleicher Ausführung des Pumpendeckels der auf das
Laufrad wirkende hydraulische Axialschub ausgleichen. Ss ist demnach
möglich, bei einer Pumpenreihe ein und dieselbe Lagereinheit, die aus Lagerträger, Pumpenwelle mit Dichtung und Pumpendeckel besteht,
für rerschiedene Laufrad- und Gehäusegrößen su rerwenden. Dies
hat besondere Torteile in Bezug auf Fertigungsaufwand, Lagerungsaufwand und Aufwand bei ertl. erforderlichen Heperaturen.
Einrichtung zum Ausgleich des Axialschubβ am Laufrad gemäß der
Erfindung.
Fig. 2 bis 4 Teransohaulichen, wie an Lagereinheiten ein- und derselben
Größe rerschiedene Laufrad- und Spiralgehäusegrößen angebracht
werden.
Das Pumpengehäuse 1 in Fig. 1 mit dem Saugstutzen 2 und dem Druckstutzen
3 nimmt das Laufrad 4 auf. Dieses ist auf der Teile 5 befestigt,
die den Pumpendeokel 6 durchdringt. Der Flansch 7 des nicht dargestellten
Lagerträgere zur Lagerung der Welle 5 ist zusammen mit dem Pumpendeokel 6 am Gehäuse 1 rerschraubt. Die aus einer Weiohpaekung θ undder
Stopfbuchsbrille 9 bestehende, im Pumpendeokel 6 angeordnete Wellendichtung
dichtet das Pumpeninnere ab. Das Pumpengehäuse weist einen ringförmigen Ansatz 10 auf, der mit einem eben solchen Ansatz 11 am Laufrad
4 einen Ringspalt 12 bildet, der die Wirkung einer Spaltdichtung hat.
Ein ringförmiger Ansatz 15 am Pumpendeokel 6 bildet zusammen mit einem
ringförmigen Ansatz I4 an der Rückseite des Laufrades 4 den Ringspalt 15,
209815/0795
4. Blatt zur PATENTANMELDUNG - Einrichtung zum Ausgleichen des
Axialschub» an Laufradera ypn Kreiselpumpen
der als Spaltdichtung wirkt* Die Bohrung 16 in der Rückwand des Laufrades 4 rerbindet den rom Pumpendeckel 6 und Laufrad 4 abgegrenzten
Raum 17 «it dem Saugraum 18.
Es kann daron ausgegangen werden, daß die sich gegenüberliegenden, τοη
den Durchmessern D7. und d bzw. D. und 8 bestimmten Flächen des Laufrades
unter gleichem Druck, nämlich unter dem im Druckraum 19 herrschenden Druck, stehen. Da die τοη den Durohmessern D, und d bestimmte Ringfläche
größer ist al· diejenige, die durch den Durchmesser D. und D bestimmt ist, ist das Laufrad 4 einem Axialschub ausgesetzt, der in Riohtung des Pumpendeokels
6 wirkt. Dieser Axialschub wird ausgeglichen durch einen Druck, der sich in der Kammer 17 aufbaut, wenn der durch den Ringspalt
in diese eindringende Flüssigkeitsstrom mit Hilfe der Drosselbohrung
gedrosselt wird. Die Drosselbohrung 16 und der Ringspalt 15 sind so bemessen, daß die Gleichung
d2 .p, + (DL 2-d2) p2 - (DL 2-D2) p2 - (D2-dw 2) P5-O
erfüllt wird.
p, - mittlerer Druok im Saugraum 18,
p. - mittlerer Druck im Raum 17,
d « Durchmesser des Ringspalte 12,
d - Durchmesser der Welle 5
9815/n?95
5. Blatt zur PAfESTASMBLI)UHG - Einrichtung »um Ausgleichen des
Arialschub» an Laufrädern τοη Kreiselpumpen
Ist diese Bedingung erfüllt, so sind die auf das Laufrad wirkenden
Axialkräfte im Gleichgewicht.
Sie Darstellungen in den Fig. 2 bis 4 stimmen im wesentlichen mit derjenigen
in Fig· 1 überein. Der in Fig. 1 mit 7 bezeichnete Flansoh des
Lagerträgers ist in den Fig. 2 bis 4 nicht dargestellt. Dieser hat ebenso wie Pumpendeckel 6 und Antriebswelle 5 einschließlich Laufradbefestigung
und Weiohpaokung 8 die gleichen Abmessungen für alle dargestellten
Ausführungen. Lediglich die Laufräder und die zugehörigen Spiralgehäuse haben unterschiedliche Größen und erbringen somit auch unterschiedliche
Pumpenleistungen· In Fig. 2 sind das größte Laufrad und Spiralgehäuse dargestelltf welche zu ein und derselben Lagerträger- und Pumpendeokelgröße
möglich sind. Eier ist der Durohmesser d des Eingepalte 22
zwischen Gehäuse 21 und Laufrad 24 gleich dem Durohmesser D des Ringspalts
15 zwischen Laufrad 24 und Pumpendeokel 6. Das Laufrad 24 ist
dann innerhalb des Gehäuses 21 bezüglioh des Axialsohubs ausgewichen,
wenn, wie bekannt, die rom Pumpendeokel 6" und τοη der Rückwand des Laufrades
24 gebildete Kammer 27 duroh groß bemessene Bohrung 26 druckentlastet ist, sich also in der Kammer 27 kein Druck aufbauen kann.
Der in Fig· 3 nicht dargestellte Lagerträger sowie Pumpendeckel 6 und
Antriebswelle 5 *iad auch zur Aufnahme des kleineren Laufrades 54 und des
zugehörigen kleineren Gehäuse· 31 geeignet. Der Durehmesser D._ des Laufrades
34 ist wesentlich kleiner als derjenige des Laufrades 24 in Fig. 2
der mit D., bezeichnet ist· Entsprechend dem Laufraddurohmesser rerkleinert
sieh auch das Spiralgehäuse 31· Die τοη den Durohmessern D^2 und D begrenzte
Eingfläohe ist kleiner als diejenige welohe τοη den Durohmessern
- 6 -. 209815/0295
6. Blatt zur PATENTANMELDUNG - Einrichtung zum Auegleichen des Axial-
D- und d1 begrenzt ist. Der hierdurch bedingte Axialschub wird ausgeglichen
duxoh den Druck» welcher sich in der Kammer 37 aufbaut und dessen Größe durch die Droeeelbohrung 36 bestimmt ist.
Das Laufrad 44 in Fig. 4 hat den Außendurchaeseer D,_, der wiederrum
kleiner ist als derjenige des Laufrades 54 in Fig. 3« Der Durchmesser D
des Hingepalts 15 ist der gleiche wie in den lig. 2 und 3« Der Durchmesser
d_ des Ringspalte 42 zwisohen Pumpengehäuse 41 und Laufrad 44 ist kleiner
als derjenige in den Fig. 2 und 5· Mit Hilfe einer entsprechend bemessenen
Drosselbohrung 46 in der Rückwand des Laufrades 44 wird in der Kammer
ein Druck erzeugt, der die auf das Laufrad wirkenden Axialkräfte ine Gleiohgewicht
bringt.
Der mit 7 bezeichnete Plansch eines nicht dargestellten Lagerträgers kann
im Rahmen der Erfindung auch der Flansch beispielsweise einer Zwisohenlaterne
zwisohen Pumpe und Elektromotor sein, wobei die Motorwelle gleichseitig Fampenwelle ist.
- PATENTANSPRÜCHE -
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Claims (2)
1) Einrichtung sum Ausgleioh des Axialschubs an Laufrädern τοη Kreiselpumpen,
deren Druckraum gegenüber dem Saugraum durch zwei Spaltdichtungen abgedichtet ist, die τοη ringförmigen ooaxialen. Ansätzen
am Laufrad einerseits und am Pumpengehäuse bzw* am Pumpendeckel andererseits gebildet werden, wobei die Rückwand des Laufrades
Öffnungen aufweist, die dem Druckausgleich zwischen dem Saugraum und dem Tom Laufrad und dem Pumpendedkel umschlossenen Raum dienen,
dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der τοη ringförmigen a
Ansätzen(i5,H) am Pumpendeckel(6) und an der Rüokseite des Laufrades
(4» 24, 34» 44) gebildeten Spaltdiehtung(i5) wesentlich größer
ist als derjenige der zweiten Spaltdiohtung(i2, 32, 42) die τοη ringförmigen
Ansätsen(iO, 30, 40, 11) am Pumpengehäuse(1, 31» 41) und
an der Torderseite des Laufrades(4>
34» 44) gebildet wird.
2) Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen
(16, 36, 46) in der Rückwand des Laufradeβ(4» 34» 44} als Drosselbohrungen
ausgebildet sind, die ein Druckgefälle zwischen dem Saugraum(i8,
38, 48) und dem Tom Laufrad(4, 34, 44) und Tom Pumpendeckel(6) -ja
umschlossenen Raum(i7i 37» 47) erzeugen.
209815/0295
Priority Applications (9)
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