DE19938760C1 - Fasspumpe - Google Patents

Abstract

Die Faßpumpe weist ein rohrförmiges Pumpengehäuse (1) und eine durch ein Stützrohr (2) abgestützte Rotorwelle (3) auf, die an ihrem unteren Ende einen elastischen Kegel (10) trägt, der eine Umfangsnut (13) aufweist, die mit dem Öffnungsrand (14) eines Einlasses (8) nach Art eines Schnappverschlusses zusammenwirkt, wenn die Rotorwelle (3) in Einströmrichtung gegenüber dem Pumpengehäuse verschoben wird. Der Dichtkegel (10) befindet sich in Strömungsrichtung gesehen vor dem Einlaß (8). Zur Verschiebung der Rotorwelle (3) gegenüber dem Pumpengehäuse (1) ist eine Drehglocke (25) oberhalb des Auslaufes (15) vorgesehen, die mit Zapfen (21, 22) in Nuten (19, 20) eines auf das Pumpengehäuse aufgeschraubten Nutflansches eingreift, wobei die Nuten eine Steigung aufweisen, so daß durch Verdrehung der Drehglocke (25) eine Relativverschiebung zwischen Rotorwelle und Pumpengehäuse herbeigeführt wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Faßpumpe mit einem über eine Rotorwelle durch einen Motor angetriebenen Pumprotor, mit dem die Flüssigkeit in einem Ringkanal eines rohrförmigen Pumpengehäuse durch eine an dessen unterem Ende befindli­ che Einlaßöffnung zu einem am oberen Ende des Ringkanals angeordneten Auslauf hochgepumpt wird, wobei die Einlaßöff­ nung durch einen Schließkörper verschließbar ist, der durch eine Relativverschiebung zwischen Rotorwelle und Pumpenge­ häuse betätigbar ist und wobei der Schließkörper als Dichtke­ gel ausgebildet und in der Offenstellung am unteren Ende des Pumpengehäuses vor der zentralen Einlassöffnung angeordnet ist.

Eine Fasspumpe dieser Art ist aus DE-A-196 30 347 bekannt. Bei dieser bekannten Fasspumpe befindet sich der Dichtkegel zwar vor der Einlassöffnung, aber noch innerhalb des Pumpen­ gehäuses, was notwendig ist, um den Dichtkegel mittels einer Feder gegen den Öffnungsrand der Einlassöffnung zu drücken. In die Offenstellung wird der Dichtkegel durch Verschieben der Rotorwelle überführt, wobei in dem geöffneten Zustand die Ro­ torwelle ständig gegen den Dichtkegel drückt, woraus sich eine Relativbewegung zwischen Dichtkegel und Rotorwelle ergibt. Bei den außerordentlich hohen Drehzahlen der Rotorwelle führt dies zu einem baldigen Verschleiß des Dichtkegels, wenn nicht in dem Abstützbereich besondere Maßnahmen zur Ab­ stützung der Rotorwelle getroffen werden, was den konstrukti­ ven Aufwand zusätzlich zu der notwendigen Andrückfeder noch erhöht. Da der Dichtkegel mit der für die Ausführung der Schließbewegung notwendigen Andrückfeder innerhalb des Pumpengehäuses angeordnet sein muß, ergibt sich ein ver­ hältnismäßig großer Abstand des Pumprotors von dem unteren Ende des Pumpengehäuses.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Fasspumpe der gattungsge­ mäßen Art so auszugestalten, dass sie bei einem günstigen Wirkungsgrad hinsichtlich der Restentleerung einen geringeren konstruktiven Aufwand erfordert und obendrein für alle im Pumpenbau verwendbaren Materialien geeignet ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Fasspumpe der eingangs erläuter­ ten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Dichtkegel am Ende der Rotorwelle auf dieser frei drehbar und mit gerin­ gem axialem Spiel in Achsrichtung formschlüssig angeordnet und durch die Relativverschiebung zwischen Rotorwelle und Pumpengehäuse in die Schließstellung hineinziehbar ist und daß der Dichtkegel elastisch ausgebildet ist und eine Um­ fangsnut aufweist, die in der Schließstellung mit dem Öff­ nungsrand der Einlassöffnung verrastbar ist.

Da bei dieser Ausgestaltung nur der Dichtkegel als ein elasti­ sches Teil ausgebildet sein und somit aus einem anderen Ma­ terial als die weiteren Pumpenteile bestehen muß, so ist bei der Auswahl dieses Materials darauf zu achten, daß es gegen die zu fördernden Medien beständig ist. Es gibt Kunststoffe, z. B. ETFE, die gegen die meisten Flüssigkeiten beständig sind, die von den bisher marktüblichen Pumpen gefördert werden können. Da bei entsprechender Materialauswahl der Dichtke­ gel für alle Pumpen aus unterschiedlichen Materialien verwen­ det werden kann, treten die bei der bekannten Pumpe festge­ stellten Notwendigkeiten zur Konstruktionsänderung bei Mate­ rialänderungen nicht ein. Es ist bei dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung somit möglich, ausgehend von einer üblichen Faßpumpe durch Verwendung einer längeren, aus dem Einlaß herausragenden Rotorwelle und die Anordnung eines in erfin­ dungsgemäßer Weise ausgestalteten Dichtkegels gegebenen­ falls in Verbindung eines zu ersetzenden, üblicherweise auf­ schraubbaren Pumpenfußes, diese übliche Faßpumpe in eine sogenannte Restentleerungspumpe umzuwandeln, bei der na­ hezu der gesamte Inhalt eines Fasses entleert und ein Rück­ laufen des in der Pumpe befindlichen, zu fördernden Mediums verhindert werden kann. Die Anforderungen, die an den Pum­ penfuß zu stellen sind, bestehen darin, daß dieser einen Öff­ nungsrand aufweist, der mit dem Dichtkegel einen Schnapp­ verschluß bilden kann und außerdem muß ein Schutz für den Dichtkegel, der sich vor der Einlaßöffnung befindet, gewährlei­ stet sein. Die erfindungsgemäße Pumpe weist den Vorteil auf, daß der Pumprotor sehr nahe hinter der Einlaßöffnung ange­ ordnet werden kann, da sich der Dichtkegel bzw. der Schließ­ körper außerhalb der Einlaßöffnung befindet und zwar in ei­ nem Raum, der für das Ansaugen der im Faß befindlichen Flüssigkeit ohnehin zur Verfügung gestellt werden muß. Durch die Anordnung des Dichtkegels vor der Einlaßöffnung wird also der Abstand des Pumprotors zur Einlaßöffnung auf ein Mini­ mum reduziert, ohne daß der Dichtkörper eine Vergrößerung des Abstandes vom Faßboden zum Pumprotor erfordern würde, weil ein gewisser Abstand zwischen Faßboden und Einlaßöff­ nung vorhanden sein muß, um ein Einströmen der Flüssigkeit in den Einlaß zu gewährleisten. Dieser Abstand ist ausrei­ chend, um den Dichtkegel vor die Einlaßöffnung anordnen zu können. Aufgrund der Elastizität des Dichtkegels erfolgt das Verrasten mit dem Öffnungsrand des Einlasses nach Art eines Schnappverschlusses. Irgendwelche Rückstellfedern zur Betäti­ gung des als Dichtkegel ausgebildeten Schließkörpers sind nicht erforderlich, was den Aufbau der Pumpe vereinfacht. Da der an der Rotorwelle angeordnete Schließkörper durch Rela­ tivverschiebung zwischen der Rotorwelle und dem Pumpenge­ häuse in seine Schließstellung und seine Öffnungsstellung ge­ bracht wird, sind zusätzliche Bauteile zur Betätigung dieses Schließkörpers nicht erforderlich. Die Pumpe erhält somit ei­ nen äußerst einfachen Aufbau.

Ausgehend von einer Faßpumpe mit einem oberen, als Festlager ausgebildeten Wälzlager für die Rotorwelle und eine Kupplung für einen Antriebsmotor aufweisenden Anschlußkopf, der mittels einer Schraubverbindung mit dem rohrförmigen Pumpengehäuse verbindbar ist, ist in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß auf dem Außen­ gewinde des rohrförmigen Pumpengehäuses oder einer Verlän­ gerung ein Justierring aufgeschraubt ist, der als verstellbarer Anschlag für den Anschlußkopf dient. Hierdurch ist es in ein­ facher Weise möglich, Maßänderungen aufgrund von Wärme­ dehnungen auszugleichen, um stets eine sichere Betriebsweise zu ermöglichen.

Die Verlängerung umfaßt vorzugsweise eine Drehglocke und ei­ nen Nutflansch, die zusammen eine Verstellvorrichtung zur Verschiebung der Rotorwelle bilden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1: einen Längsschnitt durch eine Faßpumpe; und

Fig. 2: einen Schnitt durch den Pumpenfuß in ver­ größerter Darstellung.

Die dargestellte Faßpumpe weist ein rohrförmiges Pumpenge­ häuse 1 auf, in dessen Inneren ein Stützrohr 2 zur Abstützung einer Rotorwelle 3 vorgesehen ist, wobei die Rotorwelle 3 durch ein schlauchartiges Gleitlager 3a in dem Stützrohr 2 abgestützt ist. Am unteren Ende des Pumpengehäuses 1 ist eine Einrich­ tung 4 mit einem Leckkanal 5 vorgesehen, der das Innere des Stützrohres mit der Umgebung der Pumpe verbindet und somit aufsteigende Flüssigkeit, die trotz der Anordnung eines Dichtspaltes 6 entlang der Rotorwelle 3 emporsteigt, wieder ab­ zuleiten. Ein Wellendichtring 33 verhindert eine Strömung der Flüssigkeit in umgekehrter Richtung. Weiterhin ist ein Pumpenfuß 7 mit einem eine Einlaßöffnung 8 aufweisenden Einlaß vorgesehen, durch den die Rotorwelle 3 nach außen hervorsteht. Am Pumpenfuß 7 sind Stützfüße 9 angeordnet, die ein unmittelbares Aufliegen des Pumpenfußes 7 mit der Ein­ laßöffnung 8 auf einem Faßboden verhindern. An dem aus der Einlaßöffnung 8 hervorstehenden Ende der Rotorwelle 3 ist ein Schließkörper in Form eines Dichtkegels 10 angeordnet, den die Rotorwelle in abgedichteter Form durchsetzt. Der Dichtke­ gel 10 ist in axialer Richtung geringfügig verschiebbar, wobei dieser geringfügige Verschiebeweg durch eine obere Anschlag­ scheibe 11 und eine auf das untere Ende der Rotorwelle auf­ schraubbare Hülse 12 mit Anschlag 12a begrenzt ist. Der Dichtkegel 10 ist auf der Hülse 12 frei drehbar gelagert. Dieser Dichtkegel 10 weist eine Umfangsnut 13 auf, die mit dem Öff­ nungsrand 14 der Einlaßöffnung 8 verrastbar ist. Da der Dichtkegel 10 aus einem elastischen Material besteht, ist hier­ durch ein Verschließen der Einlaßöffnung 8 mittels Schnap­ peffekt möglich, wenn der Dichtkegel 10 durch eine Verschie­ bung der Rotorwelle 3 gegenüber dem Pumpengehäuse 1 in die Einlaßöffnung 8 hineingezogen wird. Für den Öffnungsvorgang wird die Rotorwelle wieder etwas weiter nach außen gedrückt, um die Rastverbindung zwischen Dichtkegel 10 und Öffnungs­ rand 14 wieder zu lösen.

Zur Verschiebung der Rotorwelle 3 gegenüber dem Pumpenge­ häuse 1 in beiden Richtungen ist oberhalb eines einen Auslauf 15 aufweisenden T-Stückes 16 ein Nutflansch 17 auf ein Au­ ßengewinde 18 des T-Stückes 16 aufgeschraubt, in dessen mit einer Steigung versehene Nuten 19, 20 Zapfen 21, 22 eingrei­ fen, die mit jeweils einem Gewindestück 23, 24 in eine ent­ sprechende Gewindebohrung einer Drehglocke 25 einschraub­ bar sind. Die Drehglocke 25 weist an ihrem oberen Ende ein Außengewinde 26 auf, auf das ein Anschlußkopf 27 auf­ schraubbar ist. Das T-Stück 16, der Nutflansch 17 und die Drehglocke 25 bilden eine rohrförmige Verlängerung des rohr­ förmigen Pumpengehäuses 1 und sind somit diesem zuzurech­ nen. Bei einer Faßpumpe ohne Verstelleinrichtung für die Re­ lativverschiebung zwischen Rotorwelle und Pumpengehäuse ist dieser Anschlußkopf 27 mit seinem Innengewinde 28 direkt auf das Außengewinde 18 des T-Stückes 16 aufgeschraubt. Der Anschlußkopf 27 weist zwei Wälzlager 29 und 30 auf, die ein Festlager für die Rotorwelle bilden. Weiterhin ist eine Kupp­ lung 31 für den Anschluß an einen Antriebsmotor vorgesehen, der nicht dargestellt ist. Auf das Außengewinde 26 der Dreh­ glocke 25, die praktisch eine Verlängerung des Pumpengehäu­ ses bildet, ist ein Justierring 32 aufgeschraubt, der als ver­ stellbarer Anschlag für den Anschlußkopf dient. Mit Hilfe die­ ses Justierringes 32 kann eine geringfügige Relativverschie­ bung zwischen Rotorwelle und Pumpengehäuse herbeigeführt und damit Wärmedehnungstoleranzen und Fertigungstoleran­ zen ausgeglichen werden. Die eigentliche Relativverschiebung zwischen Rotorwelle 3 und Pumpengehäuse 1, die zur Überfüh­ rung des Dichtkegels 10 von der Offenstellung in die Schließ­ stellung und umgekehrt dient, erfolgt durch Drehen der Dreh­ glocke 25, die über die Zapfen 21 und 22, die in die gewinde­ artigen Nuten 19 und 20 eingreifen. Je nach Drehrichtung wird ein Anheben oder ein Absenken des Anschlußkopfes 27 gegen­ über dem Pumpengehäuse 1 herbeigeführt und damit eine Ver­ schiebung der Rotorwelle 3 in dem Sinne bewirkt, daß diese in der einen Endlage soweit aus der Einlaßöffnung 8 hervorsteht, daß der Dichtkegel 10 die Einlaßöffnung 8 freigibt. In der an­ deren Endstellung wirkt die Umfangsnut 13 des Dichtkegels 10 mit dem Öffnungsrand 14 der Einlaßöffnung 8 zusammen, wo­ durch der Pumpenfuß und damit die Faßpumpe verschlossen ist. Der Dichtkegel 10 verbleibt aufgrund seiner elastischen Ausgestaltung in der Schließstellung, so lange, bis die Rotor­ welle 3 wieder in die in der Figur dargestellten Lage gedrückt wird.

Claims (3)

1. Faßpumpe mit einem über eine Rotorwelle durch einen Motor angetriebenen Pumprotor, mit dem die Flüssigkeit in einem Ringkanal eines rohrförmigen Pumpengehäuse durch eine an dessen unterem Ende befindliche Einlaßöffnung zu einem am oberen Ende des Ringkanals angeordneten Auslauf hochgepumpt wird, wobei die Einlaßöffnung durch einen Schließkörper verschließbar ist, der durch eine Relativver­ schiebung zwischen Rotorwelle und Pumpengehäuse betätigbar ist und wobei der Schließkörper als Dichtkegel ausgebildet und in der Offenstellung am unteren Ende des Pumpengehäu­ ses vor der zentralen Einlassöffnung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtkegel (10) am Ende der Rotor­ welle (3) auf dieser frei drehbar und mit geringem axialem Spiel in Achsrichtung formschlüssig angeordnet und durch die Relativverschiebung zwischen Rotorwelle (3) und Pumpenge­ häuse (1) in die Schließstellung hineinziehbar ist und daß der Dichtkegel (10) elastisch ausgebildet ist und eine Umfangsnut (13) aufweist, die in der Schließstellung mit dem Öffnungsrand (14) der Einlassöffnung (8) verrastbar ist.

2. Faßpumpe nach Anspruch 1 mit einem oberen, als Festlager ausgebildeten Wälzlager für die Rotorwelle und eine Kupplung für einen Antriebsmotor aufweisenden Anschluß­ kopf, der mittels einer Schraubverbindung mit dem rohrförmi­ gen Pumpengehäuse verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Außengewinde (26) des rohrförmigen Pumpenge­ häuses (1) oder einer Verlängerung (17; 25) ein Justierring (32) aufgeschraubt ist, der als verstellbarer Anschlag für den Anschlußkopf (27) dient.

3. Faßpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlängerung eine Drehglocke (25) und einen Nut­ flansch (17) umfaßt, die zusammen eine Verstelleinrichtung zur Verschiebung der Rotorwelle (3) bilden.