DE1960870A1 - Spiralgehaeuse zur Aufnahme des Laufrades einer Kreiselpumpe,insbesondere einer Baggerpumpe - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH -GERD MÜLLER· D. GROSSE

25. 11c 1969 g.bl 71 100

Zimmermann ώ Jansen Gesellschaft mit beschränkter Haftung, 516 Düren, Bannstraße 52

Spiralgehäuse zur Aufnahme des Iaufrad.es einer Kreiselpumpe, insbesondere einer Baggerpumpe

Die Erfindung betrifft ein Spiralgehäuse zur Aufnahme des Laufrades einer Kreiselpumpe zur Förderung sand- und kieshaltiren V/assers, insbesondere einer Baggerpumpe. Derartige Spiralgehäuse unterliegen im Betriebe einer starken Beanspruchung und damit auch einem entsprechend starken Verschleiß. Zur Erzielung langer Standzeiten werden solche Spiralgehäuse aus extrem verschleißfestem, hartem Stahlguß oder^bonderlegiertem Guß hergestellt. Zwar wird durch derartige Werkstoffe mit Härtewerten von 450 - 800 HV die Standzeit in gewünschter ",/eise heraufgesetzt, die Bearbeitung des Gußgehäuses wird aber außerordentlich erschwert.

Zur Behebung dieser Schwierigkeit ist es bekannt, Kerne aus weicherem liaterial, bspw. Baustahl, vor dem Guß des Spiralgehäuses in dessen Form einzubringen und während des Gusses einzubetten bzw. zu umgießen. Diese Kerne können als Schraubbolzeri ausgebildet sein oder aber Schraubgewinde zur Aufnahme von Schrauben enthalten oaer aufnehmen, so daß die praktisch, unerfüllbare Aufgabe des Schneidens von Gewinden in derart harte, nur durch Schleifen zu bearbeitende Gußwerkstoffe umgangen wird.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Weiterbildung des ^e/-ons t and es des Deutschen Patentes (Deutsche Patentanmeldung 1 815 G68.8), der vorsieht, die erwähnten Bearbeitungsschwierigkeiten des harten Gußmateriales dadurch zu umgehen, daß die zu bearbeitenden Zonen mit nach außen frei liegenden,

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BAD ORIGINAL

eingebetteten Eingen aus Baustahl ausgestattet sind, in Frage kommen hierfür im wesentlichen die ringförmigen Befestigungszonen der Flanken des Spiralgehäuses, welche die Gehäusedeckel aufnehmen, und weiterhin gilt der Vorschlag für ringförmige Befestigungszonen zur Aufnahme des AnSchlußstutzens zum Anschluß von Rohrleitungen₀ Im Hauptpatent ist vorgeschlagen, die Ringe aus weicherem Material, bspw. Baustahl, mit dem Spiralgehäuse der Kreiselpumpe durch Eingießen zu verbinden. In der Praxis hat es sich jedoch gezeigt, daß beim Einbetten der erforderlichen großen Einge durch Eingießen zur Erzielung eines dichten, sicheren Anschlusses es erforderlich ist, diese Ringe vor dein eigentlichen Guß bis in das Gebiet der dunklen Rotglut aufzuheizen, in derart warmem Zustande in die Form zu bringen und anschließend sofort den Guß durchzuführenο Bereits das Aufheizen sowie der Transport der auf Glühhitze gebrachten Ringe stößt auf Schwierigkeiten, und die Aufrechterhaltung der Temperatur verlangt einen genauen Zeitplan für den Guß. Als besonders schwierig aber hat es sich gezeigt, derartige Ringe an beideji Flanken der Form zu justieren, diese zu schließen und anschließend sofort auszugießen.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, bei der Erstellung von Spiralgehäusen nach dem Hauptpatent eine Verbindung zwischen dem eigentlichen Gußgehäuse und den eingelegten Baustahl-Ringen zu schaffen, die leicht herzustellen ist und den Vorgang des Gusses nicht zusätzlich belastet. Erreicht wird dieses gemäß der Erfindung, indem die Ringe in Ausnehmungen des Spiralgehäuses eingelegt und vermittels von in eingegossene Kerne eingreifenden Schrauben gegen die Böden der Ausnehmungen verspannt sind. Zwischen den Ringen und den Böden der Ausnehmungen des Spiralgehäuses sind zweckmäßig Dichtungen vorgesehen. Die Köpfe der in die Kerne eingreifenden, die Ringe verspannenden Schrauben sind vorteilhaft in den Ringen ν ersenkt angeordnete

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BAD ORIGSMAL

Bewährt hat es sich, die Hinge mit Gewindelöchern zur Aufnahme yon,Befestigungsschrauben der Gehausedeekel auszustatten«, Ils nachahmenswert wurde erkannt, die Hinge über Gewindebohrungen von in das Spiralgehäuse eingegossenen Kernen mit Durchgangslöchern auszustatten, welche ebenfalls Befestigungsschrauben für die Gehäusedeekel aufzunehmen vermögen«, Derartige Durchgangslöcher können auch verwendet werden, wenn als Kerne Ankerschrauben vorgesehen sind.

Die durch das Einbetten von Eingen aus weicherem Material erzielte leichte Bearbeitbarkeit der ringförmigen Befestigungszonen erlaubt es, den Eingen Dichtflächen und/oder ioiten zur Aufnahme von Dichtelementen zuzuweisen, wie dies | im Ilauptpatent eingehend erläutert ist. Die Einge können auch stufenartig abgesetzt ausgebildet sein, so daß sie als eine Seite bzw«. Dichtfläche einer Labyrinthdichtung wirken.

Im einzelnen sind die Llerkmale der Erfindung an Hand der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit dieses darstellenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen hierbei:

Fig. 1 einen Schnitt durch die Symmetrie-Ebene eines aus einer harten Gußlegierung hergestellten, eingebettete Kerne aufweisenden Spiralgehäuses,

Fi(Vo 2 einen hierzu quer geführten, durch die Achse und die Symmetrie-Ebene begrenzten Schnitt und

Figo 3 einen ähnlichen, angular versetzten Schnitt durch einen Abschnitt der Gußwand des Spiralgehäuses mit eingebettetem Kerne und einem verspannten Baustahl-Eing mit von dem der Figo 2 abweichenden Querschnitt»

In Figo 1 ist der Körper eines Spiralgehäuses 1 einer Baggerpumpe gezeigt, der aus e iner außerordentlich harten, ver-

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schleißfesten und daher äußerst schwer zu bearbeitenden Stahlgußlegierung besteht» Entlang einer Ringzone sind in die Stahlgußlegierung Kerne 2 eingebettet, die aus weicherem Materiale, bspw₀ Baustahl, bestehen.. Der Anschlußstutzen 3 ist in aus dem Hauptpatent bekannter Weise mit einem angegossenen Ring 4 ausgestattet, der ebenfalls aus Baustahl besteht. Die innige Verbindung mit der Stahlgußlegierung des Spiralgehäuses 1 wird durch eine Nut 5 des Ringes 4 bewirkt, in welche die Stahlgußlegierung eingreift.

Wie Figo 2 zeigt, sind die Kerne 2 auf dem Grunde einer Ausnehmung β des Spiralgehäuses 1 vorgesehen und vom Gehäuseinnern her durch die harte Stahlgußlegierung überdeckt. Die Kerne 2 sind mit Innengewinden ausgestattet. In der Schnittebene der Fig» 2 ist in den gezeigten Kern eine Schraube 7 eingesetzt, mittels deren der Ring 8 fest gegen den Boaen der Ausnehmung β verspannt ist« Der Kopf der mit einem Innensechskant ausgestatteten Schraube ist versenkt angeordnet, so daß die Bearbeitung des Ringes im auf das Spiralgehäuse 1 aufgespanntem Zustande keine Schwierigkeiten bereitet. Der Ring 8 ist an seiner dem Spiralgehäuse 1 zugewandten äußeren Kante abgeflacht ausgeführt, und in dem zwischen der äußeren Eckkante der Ausnehmung β und der Abflachung 9 gebildeten Räume ist eine Dichtung 10 vorgesehen, welche beim Verspannen des Ringes 8 ihrerseits unter Druck gesetzt und verformt v/ird, so daß sie die verhältnismäßig rauhe Gußoberfläche der Ausnehmung 6 gegen den Ring 8 abzudichten vermagο

Als wesentlich hat es sich bei der erfindungsgemäßen Ausführung gezeigt, daß es nicht erforderlich ist, die Staiilgußlegierung des Spiralgehäuses 1 zu bearbeiten.■ Das Verspannen des Ringes 8 kann auf der Gußfläche des Bodens der Ausnehmung selbst vorgenommen v/erden, ohne daß besondere Glättungs- oder andere Vorarbeiten erforderlich wären. Der Sitz wird im wesentlichen durch die Schrauben 7 bzw. deren

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Angriffstraft gesichert, während das Abdichten durch besondere Dichtungen bewirkt wird» Bei einer alternativen Ausführung wird das Verspannen des Ringes 8 nicht direkt auf der Gußoberfläche vorgenommen, sondern zwischen dem Boden der Ausnehmung 6 und der aufliegenden Fläche des Ringes wird eine scheibenartige Dichtung großer Breite verwendet, in Vielehe beim Verspannen vorstehende Teile der Gußoberfläche einzudringen vermögen, und die die kleinen Vertiefungen der Gußoberfläche auszufüllen vermag. Die anschließende Bearbeitung zur Schaffung sauberer, ringförmiger Befestigungszonen für die Gehäusedeckel be-trifft dann ausschließlich eine lacharbeit des Ringes 8, die keine Schwierigkeiten bietet, da dieser Ring aus weicherem Material, nämlich aus i Baust aiii, besteht. Es ist daher auch ohne weiteres möglich, die Befestigungszone mit umlaufenden Paßrippen 11 oder Dichtwülsten auszustatten, die zur sicheren Aufnahme des Gehäusedeckels sowie von den Ring gegen diesen abdichtenden Elementen nunmehr angeordnet werden können« Der Konstrukteur ist in der Behandlung des Profiles der Befestigungszonen, abweichend von der bisherigen Übung, welche die Bearbeitung eines äußerst harten Werkstoffes erforderlich machte, nunmehr weitgehend frei, da das in der Befestigungszone erfindungsgemäß gebotene Laterial der Bearbeitung keinen außergewöhnlichen V/iderstand entgegensetzt.

Die Befestigung der Gehäusedeckel auf dem Ring 8 kann durch Schrauben erfolgen, welche in Gewindelöcher des Ringes fassen. Es hat sich aber auch bewährt, mindestens einen Teil dieser Befestigungsschrauben 12 durch Durchgangslöcher 13 eines solchen Ringes 14 greifen zu lassen und im Muttergewinde eines im Spiralgehäuse 15 eingebetteten Kernes 16 zu befestigen» In Fig. 3 ist der Ausschnitt eines Ringes 14 gezeigt, der derart von einer Schraube 12 bzw, einem Schraubbolzen durchgriffen wird. Die Anordnung von verspannenden und durchgreifenden Schrauben bzw. Schraubbolzen kann alternierend getroffen sein. Es ist aber auch bspw, möglich, jeweils nur mit den mittleren Kernen 2 der Fig, 1, die vier Gruppen zu je

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drei Kernen 2 aufweist, den Ring 8 der Fig«, 2 vermittels von Schrauben 7 zu verspannen, während jev/eils die beiden äußeren " Kerne 2 einer Dreiergruppe von Kernen der Fig. 1 Schrauben "bzwo Schraubbolzen aufnehmen, welche den Ring 8 durchgreifen und zur Befestigung eines Gehäusedeckels dienen, wie dies an Hand der Fig„ 3 veranschaulicht ist.

Der Ring 14 der Flg_o 3 weicht im Querschnitt vom Ring 8 der Figo 2 ab: Er ist mehrfach stufenförmig abgesetzt, so daß einerseits umlaufende Paßflächen gebildet v/erden, welche einen angepaßten Gehäusedeckel sicher zu halten vermögen, vrährend andererseits dessen angepaßte Auflageflächen im Verein mit den Stufenflächen 17 des Ringes 14 eine Labyrinth-Dichtung bilden, welche den Ring gegen den aufzusetzenden Gehäusedeckel abdichtet» Auch hier zeigt sich, daß eine so freizügige Gestaltung nur möglich ist, wenn auf den eigentlichen Körper des Spiralgehäuses 1 als Befestigungszone zur Aufnahme des Gehäusedeckels verzichtet wird und die zu bearbeitende Zone durch einen besonderen Ring aus weicherem Material, bspwo Baustahl, gebildet wird» Die erfindungsgemäße Anordnung eines verspannten und abgedichteten Ringes ergibt alle Vorteile der leichten Bearbeitbarkeit des Aufnahmeberelches der Gehäusedeekel, ohne daß es erforderlich ist, derartige Ringe vorgeheizt in Gußformen einzubringen.

Grundsätzlich Ist es möglich, auch den Anschlußstutzen 3 mit einem verspannten Ring auszustatten» Es hat sich aber gezeigt, daß das Einbringen eines einzelnen Ringes geringerer Abmessungen in vorerhitztem Zustande in eine Form nicht die Sc-hwierigkelten bietet, welche sich bei zwei respektive drei Ringen ergeben, von denen zwei wesentlich größere Abmessungen aufweisen. Oft ist der Querschnitt des Ringes 4 auch derart gering, daüLauf eine besondere bzw» intensive Vorerwärmung verzichtet werden kann.

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Claims (1)

1. 25c 11ο 1969 gcbl 71 100

   Zimmermann ά Jansen Gesellschaft mit beschränkter Haftung, 516 Düren, Bahnstraße 52

   Patentanspräche

   ySpiralgehäuse aus einer verschleißfesten, harten Gußlegierung zur Aufnahme des Laufrades einer Kreiselpumpe für die Förderung sand- und kieshalten Wassers, insbesondere einer BaggerpuLipe, das zur Aufnahme bzw» Ausbildung von Befestigungs- ' elementen für die Verbindung mit weiteren Bauteilen der Kreiselpumpe mit Kernen aus Baustahl ausgestattet ist, Y/elclie in die Gußlegierung eingebettet bzw. eingegossen sind, und dessen ringförmige Befestigungszonen seiner Flanken zur Aufnahme der G-ehäusedeckel und/oder des Anschlußstutzens 8 zuiii Anschluß von Eohrleitungen nach Patent (Patentanmeldung 1 815 66808) mit in den Befestigungszonen nach außen freiliegenden, eingebetteten Eingen aus Baustahl ausgestattet sind,

   dadurch gekennzeichnet, da... die Hinge (8, 14) in Ausnehmungen (6) des Spiralgeliäuses (1) eingelegt und vermittels von in die Kerne (2, 16) λ eingreifenden Schrauben (7) gegen die Böden der Ausnehmungen verspannt sind» ^v

   2. Spiralgeiiäuse nach Anspruch 1,

   dadurch gekennzeichnet, dai zv/ischen den Ringen (8, 14) und den Auflageflächen der Ausnehmungen (6) Dichtungen (10) vorgesehen sind«

   3ο Spiralgehäuse nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopie der Schrauben (7) in den Ringen (8) versenkt vorgesehen sind*

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   PATENTANWÄLTE F.W. H EM M E R ICH - G E R D M O LLE R ■ D . G RO SSE —

   4ο Spiralgehäuse nach .Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet , daß die Ringe (8) Gewindelöcher zur Aufnahme γοη Befestigungsschrauben für Gehäusedeekel aufweisen.

   5ο Spiralgehäuse nach .Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (8, 14) über Gewindebohrungen von eingegossenen Kernen (2, 16) Durchgangslöcher (13) zur Durchführung von Befestigungsschrauben (12) für Gehäusedeckel aufweisen,,

   P 6. Spiralgehäuse nach Ansprüchen 1 - 5 , dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (8, 14) Dicht- bzw. Paßflächen, wulste (11) und/oder Hüten zur Aufnahme von Dichtelementen aufY/eisen«,

   7. Spiralgehäuse nach Ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (14) stufenartig abgesetzte, als eine Seite einer Labyrinth-Dichtung wirksame Dichtflächen (17) aufweisen«,

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