DE19607292A1 - Gehäuse mit Leitapparat für eine Pumpenstufe einer mehrstufigen Kreiselpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Gehäuse mit Leitapparat für eine Pumpenstufe einer mehrstufigen Kreiselpumpe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Derartige Gehäuse sind beispielsweise in der Druckschrift DE-B-16 53 713 und in der Druckschrift DE-U-295 03 755 offenbart. Die im wesentlichen zylindrischen Gehäuse sind jeweils aus zwei zylindrischen Teilgehäusen zusammengesetzt und mit einem in dem betreffenden Gehäuse angeordneten Leitapparat ausgerüstet. Der Leitapparat weist einen äußeren, umfangsmäßigen Montage­ flansch auf, an dem die Teilgehäuse mit ihrem zugehörigen Um­ fangsrand anliegen, und alle drei Teile sind in diesem gemein­ samen Umfangsbereich durch Schweißen flüssigkeitsdicht mitein­ ander verbunden. Wenigstens eines der Teilgehäuse ist an seinem anderen Rand mit einer radialen Querwand versehen, deren radia­ les Innenende am Austrittsende des Leitapparates endet und mit Dichtungsmitteln versehen ist, die den Einlauf des folgenden Pumpenlaufrades abdichten.

Diese Teilgehäuse werden aus Blechronden hergestellt, die durch Tiefziehen verformt werden. Die Ronden wiederum werden zum Beispiel aus Blechtafeln ausgestanzt, wodurch ein sehr hoher Materialanteil an Verschnitt entsteht. Da weiterhin, bedingt durch den Tiefziehvorgang beim Verformen der Ronden, der Umfangs­ wandbereich der Teilgehäuse eine ungleichmäßige Dicke aufweist, muß das Ausgangsmaterial, also die Blechtafeln, eine entspre­ chend dem Dickenschwund beim Tiefziehen größere Dicke auf­ weisen, um sicherzustellen, daß die Mindestwandstärke und damit die Stabilität der Teilgehäuse nach dem Tiefziehen gewährleistet ist. Das erforderliche Ausgangsmaterial ist daher dementsprechend teurer.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Gehäu­ ses mit Leitapparat für eine Pumpenstufe einer mehrstufigen Kreiselpumpe gemäß der einleitend angeführten Art, wobei das Gehäuse bei Gewährleistung seiner festigkeitsmäßigen Stabilität billiger hergestellt werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe ist in dem Kennzeichen des Patent­ anspruches 1 angegeben.

Ein Gehäuse nach dieser Lösung ist billiger herstellbar als bisher bekannte Gehäuse der einleitend angeführten Art und weist die gleiche Stabilität wie diese auf. Als Ausgangsmaterial wird nun ein Streifenmaterial verwendet, das im wesentlichen bereits die erforderliche Breite entsprechend der Höhe des Gehäuses bzw. Teilgehäuses aufweist und im Handel in Form von Vorratsrollen erhältlich ist. Von einer solchen Rolle wird ein Stück mit vorbe­ stimmter Länge abgeschnitten, wodurch kein Verschnittmaterial entsteht. Das kreisförmige Biegen der auf Länge abgeschnittenen Streifenstücke und das anschließende Verbinden der Stücke an ihren beiden Enden durch Verschweißen kann auf einfache Art durchgeführt werden. Es entfallen dadurch komplizierte und teure Tiefziehwerke, wie sie für die Herstellung von vollständigen Teil­ gehäusen aus Ronden erforderlich sind. Lediglich für die Formung der freien Ränder des jeweiligen Gehäuses bzw. der Teilgehäuse sind Formwerkzeuge nötig, die jedoch einfach aufgebaut und billig herstellbar sind. Außerdem weist das streifen- bzw. bandförmige Halbzeugmaterial der Vorratsrolle, von dem die jeweiligen Strei­ fenstücke für die Herstellung der Teilgehäuse maßgenau abgelängt werden, bereits eine geringe, jedoch die tatsächliche Dicke ent­ sprechend der Wandstärke der späteren Teilgehäuse auf, wodurch ebenfalls der Materialeinsatz mengenmäßig und daher auch ko­ stenmäßig verringert ist und infolge der gleichmäßigen Material­ dicke die festigkeitsmäßige Stabilität des herzustellenden Gehäu­ ses gewährleistet bleibt.

In vorteilhafter Weiterbildung des erfindungsgemäßen Gehäuses ist eine ringscheibenartige Laufradabdeckung vorgesehen, die aus­ strömseitig und dichtend an dem Leitapparat des Gehäuses an­ geordnet ist. Hierdurch wird vermieden, daß sich Feststoffe in den Pumpenstufengehäusen absetzen und die Leistungsfähigkeit der mehrstufigen Kreiselpumpe nach längerem Betrieb beeinträchtigen können. Außerdem werden die Strömungsverhältnisse am Laufrad und damit der Wirkungsgrad der Kreiselpumpe verbessert.

Die Laufradabdeckung erstreckt sich in radialer Auswärtsrichtung wenigstens bis in Höhe des Strömungseintrittes des Leitapparates eines folgenden Gehäuses und weist in diesem Bereich eine um­ fangsmäßige Anlageausbildung auf, die an dem folgenden Leit­ apparat dichtend anliegt. An ihrem radial inneren Randbereich weist die Laufradabdeckung eine umfangsmäßige Aufnahme für den Einlauf der Saugmundumfangswand eines nachfolgenden Pumpenlaufrades auf, wodurch günstige Einströmungsverhältnisse in das nachfolgende Laufrad sichergestellt sind.

Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal besteht darin, daß die Lauf­ radabdeckung aus Kunststoffmaterial hergestellt ist. Hierdurch ist es möglich, durch Anwendung der bekannten, kostengünstigen Spritzgießverfahren insbesondere auch relativ komplizierte Formen der Laufradabdeckung kostengünstig herzustellen. Ein noch weite­ rer Vorteil der Laufradabdeckung besteht darin, daß sie auch die Abdichtungsfunktion zwischen ihr und dem Leitapparat über­ nimmt, um optimale Strömungsverhältnisse beim Einströmen in das dem Leitapparat folgende Pumpenlaufrad sicherzustellen.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in den anliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 das Ausführungsbeispiel im axialen Längsschnitt,

Fig. 2 eine Aufsicht auf ein abgelängtes Stück Streifenmate­ rial,

Fig. 3 einen Axialschnitt durch eine Laufradabdeckung,

Fig. 4 einen Axialschnitt entsprechend Fig. 1, ergänzt mit einer Laufradabdeckung,

Fig. 5 einen Axialschnitt entsprechend Fig. 4, jedoch mit einem einteiligen Gehäuse,

Fig. 6 einen Axialschnitt entsprechend Fig. 4, ergänzt mit einer teilweise dargestellten weiteren Pumpenstufe.

In Fig. 1 ist ein einzelnes Stufengehäuse 1 für eine Pumpenstufe einer mehrstufigen Kreiselpumpe gezeigt, wobei das Gehäuse aus zwei Teilgehäusen 2 und 3 zusammengesetzt ist. In dem Gehäuse 1 ist ein Leitapparat 4 befestigt, der aus Blechformteilen in be­ kannter Weise zusammengesetzt ist. Der Leitapparat besitzt einen äußeren, umfangsmäßigen Montageflansch 5, an dem die Teilge­ häuse 2 und 3 mit ihrem zugehörigen Rand anliegen, wobei die Teile 2, 3 und 4 in diesem gemeinsamen Umfangsbereich entlang dem Flansch 5 durch Schweißen flüssigkeitsdicht miteinander verbunden sind. Erforderlichenfalls können die anderen Randbe­ reiche der Teilgehäuse 2 und 3 mit Formschlußausbildungen 6 versehen sein, an denen die Gehäuse 1 unter Zwischenfügung von ringförmigen Dichtungsmitteln (nicht gezeigt) aneinander anliegen. Der formmäßige Aufbau des Gehäuses 1 einschließlich des in ihm befestigten Leitapparates 4 ist bekannt. Neu ist jedoch, daß die Teilgehäuse 2 und 3 je aus einem Stück Streifenmaterial aus Blech hergestellt sind.

Hierzu zeigt Fig. 2 ein Stück geschlossenwandiges Streifenmaterial 7 vorbestimmter Länge L, das von einer Vorratsrolle entsprechend dem erforderlichen Maß L abgeschnitten worden ist, so daß bei diesem Vorgang kein Verschnitt entstanden ist. Das Maß L ent­ spricht dem Umfang des jeweiligen Teilgehäuses 2, 3, so daß die Enden 8 an den Schmalseiten des Streifenstückes 7 nach dem kreisförmigen Biegen dieses Stückes auf Stoß aneinanderliegen und an dieser Stoßstelle flüssigkeitsdicht miteinander verschweißt sind. Das Breitenmaß B des streifenförmigen oder bandförmigen Materiales der vorzugsweise verwendeten Vorratsrolle, von der das Streifenstück 7 entsprechend der vorbestimmten Länge L abgeschnitten wird, kann ebenfalls bereits ein vorbestimmtes Endmaß sein. Das bedeutet, daß auch nach Anformung der äuße­ ren Formschlußausbildungen 6 an den Längsrändern 9 des Strei­ fenstückes 7 kein Verschnitt mehr anfällt. Alternativ kann es je nach Anwendungsfall erforderlich sein, das Breitenmaß B des Materiales der Vorratsrolle etwas größer zu wählen, wenn die eine oder andere Formschlußausbildung 6 nach ihrer Herstellung noch etwas abgedreht werden muß, um die endgültige Höhe H des Stufengehäuses 1 herzustellen. In diesem Fall ist der sich ergeben­ de Verschnitt bzw. Abfall jedoch sehr minimal.

In Fig. 3 ist eine ringscheibenartige Laufradabdeckung 10 gezeigt, die ausströmseitig und dichtend an dem Leitapparat 4 des Pum­ penstufengehäuses 1 angeordnet ist, wie dies aus den Fig. 4 und 5 zu erkennen ist. Die vorzugsweise aus Kunststoff bestehen­ de Laufradabdeckung besitzt an ihrem radial inneren Unfangs­ randbereich eine Sitzfläche 11 oder Sitzstellen, mit der bzw. mit denen sie infolge Reibungsanlage an einem kurzen, rückwärtigen Stutzen 12 des Leitapparates 4 an diesem kraftschlüssig befestigt ist (Fig. 4 und 5).

Des weiteren weist der radial innere Randbereich der Laufrad­ abdeckung 10 eine Aufnahme 13 für den Rand 14 der Saugmund­ umfangswand eines nachfolgenden Pumpenlaufrades 15 auf, wie aus Fig. 6 ersichtlich ist. Diese Aufnahme 13 hat eine U-förmige Gestalt, deren offenes Ende dem Laufrad zugekehrt ist. Das Laufrad greift so mit seinem Rand 14 in die Aufnahme 13 ein, so daß Verlustströme im Bereich des Saugmundes des Laufrades in Richtung zum Laufradeinlauf umgelenkt werden.

Die ringscheibenartige Laufradabdeckung 10 erstreckt sich in radialer Auswärtsrichtung wenigstens bis in Höhe des Strömungs­ eintrittes des Leitapparates 16 eines folgenden Pumpengehäuses 1′, wie es aus Fig. 6 ersichtlich ist. Die Laufradabdeckung weist eine umfangsmäßige Leitapparatanlageausbildung 17 auf, die in Höhe des Eintrittes des folgenden Leitapparates 16 vorgesehen ist. Im gezeigten Fall befindet sich die Ausbildung 17 am radial äußeren Rand der Laufradabdeckung 10, weil diese sich nur bis dorthin erstreckt. Die Leitapparatanlageausbildung 17 weist eben­ falls eine im wesentlichen U-förmige Gestalt auf. Dabei ist der radial äußere Schenkel 18 der Ausbildung 17 länger ausgebildet, so daß er gegenüber dem anderen Schenkel 19 der in Pumpen­ durchströmungsrichtung offenen Ausbildung 17 vorsteht. Dadurch ist es möglich, daß ein kurzer Umfangsstutzen 20 des folgenden Leitapparates 16 in die Ausbildung 17 eingreifen kann, derart, daß der Stutzen 20 mittels Reibschluß an dem Schenkel 18 kraftschlüs­ sig anliegt.

Um zu ermöglichen, daß ein Anteil aus der Förderflüssigkeit in den Rückraum 21 hinter der Laufradabdeckung 10 hineingelangen kann, ist die Laufradabdeckung 10 mit Mitteln zum Flüssigkeits­ durchtritt versehen. Diese Mittel können im Bereich der Leitappa­ ratanlageausbildung 17 oder nahe dieses Bereiches beispielsweise in Form von kleinen Schlitzen oder kleinen Löchern 22 vorgese­ hen sein. Alternativ oder zusätzlich können derartige Löcher aber auch an einer anderen umfangsmäßigen Wandungsstelle der Ab­ deckung 10 vorgesehen sein.

Auf ihrer Laufradseite ist die Laufradabdeckung 10 mit mehreren, voneinander beabstandeten Rippen 23 versehen. Hierdurch wird der geringe, auf der Außenseite des Laufrades 15 zum Laufradein­ tritt zurückströmende Anteil der Förderflüssigkeit strömungsmäßig ausgerichtet, so daß zwischen der Laufradabdeckung 10 und dem Laufrad 15 eine Strömungswirbelbildung im wesentlichen vermie­ den ist, wodurch der Wirkungsgrad der Pumpe verbessert wird. Die Rippen 23 können radial, aber auch schräg verlaufen.

Während das Pumpenstufengehäuse 1 nach den Fig. 1 bis 4 und 6 aus zwei Teilgehäusen 2 und 3 besteht, ist in Fig. 5 ein Pumpenstufengehäuse 24 gezeigt, das nur aus einem einzigen Gehäuseteil 25 besteht. Auch dieses Gehäuseteil 25 ist aus einem geschlossenwandigen Stück Streifenmaterial 7 vorbestimmter Länge hergestellt, wobei auch dieses Stück Streifenmaterial in Richtung seiner Längserstreckung kreisförmig gebogen und an seinen beiden aneinanderstoßenden Schmalseitenenden mitein­ ander fest verbunden ist, wie es in Verbindung mit dem aus den Teilgehäusen 2 und 3 bestehenden Gehäuse 1 beschrieben ist. Der an sich bekannte Leitapparat 4 ist nach seinem Einsetzen in das Gehäuseteil 25 an seinem Umfang in geeigneter Weise an diesem einteiligen Gehäuse befestigt. Auch in diesem Fall ist der Leit­ apparat 4 auf seiner Abströmseite mit der vorstehend beschriebe­ nen Laufradabdeckung 10 versehen.

Man erkennt insbesondere aus Fig. 6, daß das Pumpengehäuse 1 bereits auf der Welle 26 der mehrstufigen Kreiselpumpe montiert ist, das nachfolgende Laufrad 15 bei seiner Montage auf der Welle 26 mit seinem Einlaufrand 14 in die Aufnahme 13 der Laufradabdeckung 10 eingreift und sich die Laufradabdeckung sehr nahe an dem Laufrad 15 befindet. Bei der anschließenden Montage des nachfolgenden Pumpenstufengehäuses 1′ an dem vorangehenden Gehäuse 1 gelangt der Flansch 18 des folgenden Leitapparates 16 des Gehäuses 1′ in die Anlageausbildung 17 der Laufradabdeckung 10 des vorangehenden Gehäuses 1 und liegt dort kraftschlüssig an. Die aus Kunststoff bestehende Laufrad­ abdeckung erfüllt im wesentlichen zwei Funktionen, nämlich eine Strömungsabdichtung gegenüber dem Rückraum 21 und eine Strö­ mungsverbesserung des Förderstromes durch die mehrstufige Kreiselpumpe.

Claims (15)

1. Gehäuse mit Leitapparat für eine Pumpenstufe einer mehr­ stufigen Kreiselpumpe, enthaltend einen in dem Gehäuse an diesem befestigten Leitapparat zur Umleitung eines zuströmenden Förderstromes, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1; 24) wenigstens aus einem Streifenmaterialstück (7) vorbestimmter Länge besteht, wobei das Streifenmaterialstück in Richtung seiner Längserstreckung kreisförmig gebogen und an seinen beiden an­ einanderstoßenden Schmalseitenenden (8) miteinander fest ver­ bunden ist.

2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Streifenmaterialstück (7) aus vorgefertigtem Bandmaterial vor­ bestimmter Breite (B) hergestellt ist.

3. Gehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es eine ringscheibenartige Laufradabdeckung (10) enthält, die ausströmseitig an dem Leitapparat (4) des Gehäuses (1; 24) an­ geordnet ist.

4. Gehäuse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Laufradabdeckung (10) in radialer Auswärtsrichtung wenig­ stens bis in Höhe des Strömungseintrittes eines folgenden Leit­ apparates erstreckt.

5. Gehäuse nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufradabdeckung (10) auf ihrer Laufradseite mehrere, voneinander beabstandete Rippen (23) aufweist.

6. Gehäuse nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Laufradabdeckung (10) an dem den Förderstromaus­ tritt begrenzenden Umfangsrandbereich des Leitapparates (4) kraftschlüssig befestigt ist.

7. Gehäuse nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Laufradabdeckung (10) in ihrem radial äußeren Bereich eine umfangsmäßige Leitapparatanlageausbildung (17) aufweist.

8. Gehäuse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitapparatanlageausbildung (17) eine U-förmige Gestalt aufweist, deren radial äußerer Schenkel (18) für die kraftschlüssige Anlage an dem Einlaufrand des folgenden Leitapparates (16) ausgebildet ist.

9. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Laufradabdeckung (10) mit Mitteln (22) zum Flüssigkeitsdurchtritt in einen Rückraum (21) hinter der Ab­ deckung (10) versehen ist.

10. Gehäuse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Mittel (22) im Bereich der Leitapparatanlageausbildung (17) der Laufradabdeckung (10) oder nahe dieses Bereiches vor­ gesehen sind.

11. Gehäuse nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (22) aus Löchern und/oder Schlitzen bestehen.

12. Gehäuse nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der radial innere Randbereich der Laufradab­ deckung (10) eine Aufnahme (13) für den Rand (14) der Saug­ mundumfangswand eines nachfolgenden Pumpenlaufrades (15) aufweist.

13. Gehäuse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (13) eine U-förmige Gestalt aufweist.

14. Gehäuse nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Laufradabdeckung (10) aus Kunststoffmate­ rial besteht.

15. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei das Gehäuse ein erstes und ein zweites zylindrisches Teilgehäuse aus verformten Blechmaterial enthält sowie der Leitapparat mit einem äußeren, umfangsmäßigen Montageflansch versehen ist und wobei die beiden Teilgehäuse an ihren einander zugekehrten Umfangs­ rändern beidseitig an dem Montageflansch anliegen und alle drei Bauteile entlang ihres gemeinsamen umfangsmäßigen Anlageberei­ ches miteinander fest verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teilgehäuse (2, 3) je aus einem Stück (7) Streifen­ material vorbestimmter Länge hergestellt sind.