DE202004013080U1 - Magnetic coupling pump for conveying fluids comprises a pump shaft which is rotated by a single friction bearing acting as a radial and axial bearing between a running wheel and inner magnets - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Magnetkupplungspumpe zum Fördern von Fluiden mit einem Pumpengehäuse, das an einen Motor montierbar ist, einem von dem Motor antreibbaren, mit Außenmagneten versehenen drehbaren Antriebsteil, einem drehbaren Läufer, der eine Pumpenwelle, wenigstens ein drehfest auf der Pumpenwelle angeordnetes Laufrad und drehfest auf der Pumpenwelle montierte Innenmagneten aufweist, wobei zwischen den in Wirkverbindung miteinander stehenden Außen- und Innenmagneten ein Spalttopf angeordnet ist.The The present invention relates to a magnetic coupling pump for conveying Fluids with a pump housing, which is mountable to a motor, one of the motor drivable, with external magnets provided rotatable drive part, a rotatable runner, the a pump shaft, at least one rotatably mounted on the pump shaft Impeller and internal magnet mounted rotatably on the pump shaft having between them in operative connection with each other Outside- and inner magnet a split pot is arranged.
Magnetkupplungspumpen gehören zu den am vielfältigsten einsetzbaren Pumpenarten. Sie sind robust und in der Lage, Fluide unterschiedlichster Dichte von Gasen bis zu Flüssigkeiten bei Temperaturen bis zu 400°C zu fördern. Eine typische Magnetkupplungspumpe weist einen von einem Motor angetriebenen topfförmigen Antriebteil auf, an dessen Innenfläche Außenmagneten radial angeordnet sind. Ein unter anderem aus einer Welle, einem an ihr befestigten Radialrad und an ihr angeordneten Innenmagneten bestehender Läufer wird an seinem dem Motor zugewandten Ende von dem Antriebsteil so umgeben, dass sich die Außen- und Innenmagneten korrespondierend mit umgekehrter Polarität gegenüberliegen. Der von dem zu fördernden Fluid durchströmte Läufer wird mittels eines Spalttopfes hermetisch von dem Antriebsteil getrennt, wobei die Innenmagneten des Läufers mit den Außenmagneten des Antriebsteils über den Spalttopf hinweg in magnetischer Wirkverbindung stehen. Durch die hermetische Abtrennung des Läufers vom Antriebsteil durch den Spalttopf, der damit die entsprechende Wellendichtung herkömmlicher, motorbetriebener Pumpen ersetzt, ist eine leckagefreie Förderung der Fluiden möglich.Magnetic drive pumps belong the most diverse applicable pump types. They are tough and capable of fluids varying density of gases to liquids at temperatures up to 400 ° C to promote. A typical magnetic drive pump has one driven by a motor cup-shaped Drive part, arranged radially on the inner surface outer magnet are. One of a wave, one attached to it Radial and arranged at her inner magnet existing runner is surrounded at its engine-facing end of the drive part so that the foreign and inner magnets corresponding to opposite polarity. The one to be funded by Fluid flowed through runner is hermetically separated from the drive part by means of a split pot, the inner magnets of the rotor with the outside magnets of the drive part via stand the gap pot in magnetic operative connection. By the hermetic separation of the runner from the drive part through the split pot, so that the corresponding Shaft seal conventional, motor-driven pumps is a leak-free promotion the fluids possible.
Die Lagerung des Läufers erfolgt üblicherweise durch mehrere Gleitlager, die von der Förderflüssigkeit durchspült werden und den Läufer radial beziehungsweise axial abstützen. Beispielsweise ist in der Zeitschrift „Chemische Rundschau" Nr. 17 vom 26. April 1996 eine Magnetkupplungspumpe der Firma SIHI mit einer Gleitlagerung dargestellt, bei der ein Radiallagersatz aus Laufbuchsen, Lagerbuchsen, einem Lagergehäuse und Abstandsbuchsen besteht. Mit diesem Lageraufbau ist die Pumpenwelle radial festgelegt. Die axiale Festlegung erfolgt durch an den äußeren Enden der Laufbuchsen befindliche Axiallager, die mittels Axiallagerscheiben gegen die Laufbuchsenenden anliegen. Bei dieser Bauart ist das Laufrad auf der Pumpenwelle radial durch eine Passfeder gesichert. Durch eine axial wirkende Mutter wird das Laufrad gegen einen Wellenabsatz der Pumpenwelle gepresst, so dass es auch axial festgelegt ist. Der Innenmagnethalter wird radial ebenfalls durch eine Passfeder und axial einerseits durch eine Axiallagerscheibe, andererseits durch einen weiteren Wellenabsatz der Pumpe festgelegt. Eine solche Pumpe ist zwar robust, sofern die gegebenenfalls relativ hohe Temperatur des zu fördernden Fluids konstant bleibt. Bei plötzlichen Temperaturänderungen jedoch kann es wegen der in der oben beschriebenen Weise festgelegten Bauteile zu Verspannungen auf Grund von unterschiedlichen Volumenausdehnungskoeffizienten der verwendeten Materialien und zu einem erhöhten Verschleiß in Folge von durch die Temperaturänderungen induzierten Druckänderungen kommen, die oszillierende Bewegungen induzieren, die von den Lagern aufgenommen werden müssen. Außerdem ist die beschriebene Lagerung der Pumpenwelle aufwändig und dementsprechend teuer in der Herstellung.The Storage of the runner usually takes place by a plurality of plain bearings, which are flushed by the pumped liquid and the runner support radially or axially. For example, in the journal "Chemical Rundschau "No. 17 from 26 April 1996 a magnetic drive pump SIHI with a sliding bearing shown, in which a radial bearing set Bushings, bushings, a bearing housing and spacers consists. With this bearing structure, the pump shaft is radially fixed. The Axial fixing is made by at the outer ends of the liners located thrust bearing, by means of thrust washers against the liner ends issue. In this design, the impeller is on the pump shaft secured radially by a feather key. By an axially acting Nut is the impeller against a shaft shoulder of the pump shaft pressed so that it is also fixed axially. The inner magnet holder is also radially by a feather key and axially on the one hand by a thrust washer, on the other hand by a further shaft shoulder the pump set. Such a pump is robust, if the possibly relatively high temperature of the to be pumped Fluids remains constant. In case of sudden Temperature changes, however it may because of the components defined in the manner described above to tension due to different volume expansion coefficients the materials used and increased wear in a row from by the temperature changes induced pressure changes come induce the oscillatory movements picked up by the camps Need to become. Besides that is the described storage of the pump shaft consuming and therefore expensive in production.
In
dem Gebrauchsmuster
Der Erfindung liegt daher das technische Problem zu Grunde, eine robuste, verschleißarme und kostengünstige Magnetkupplungspumpe bereitzustellen.Of the The invention is therefore based on the technical problem of providing a robust, low-wear and inexpensive Magnetic coupling pump provide.
Gelöst wird dieses technische Problem durch die Magnetkupplungspumpe mit den Merkmalen des vorliegenden Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Magnetkupplungspumpe sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.Is solved this technical problem by the magnetic coupling pump with the Features of the present claim 1. Advantageous developments the magnetic coupling pump according to the invention are the subject of the dependent Claims.
Die Erfindung schlägt vor, die Pumpenwelle der Magnetkupplungspumpe durch ein einziges Gleitlager drehbar zu lagern, wobei das Gleitlager gleichzeitig als Radial- und als Axiallager dient.The Invention proposes before, the pump shaft of the magnetic coupling pump through a single sliding bearing to store rotatably, the sliding bearing at the same time as a radial and thrust bearing serves.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher eine Magnetkupplungspumpe zum Fördern von Fluiden mit einem Pumpengehäuse, das an einem Motor montierbar ist, einem von dem Motor antreibbaren, mit Außenmagneten versehenden drehbaren Antriebsteil, einem drehbaren Läufer, der eine Pumpenwelle, wenigstens ein drehfest auf der Pumpenwelle angeordnetes Laufrad und drehfest auf der Pumpenwelle montierte Innenmagneten aufweist, wobei zwischen den in magnetischer Wirkverbindung miteinander stehenden Außenmagneten und Innenmagneten ein Spalttopf angeordnet ist. Die erfindungsgemäße Pumpe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpenwelle durch ein einziges, zwischen dem Laufrad und den Innenmagneten angeordnetes, als Radial- und Axiallager wirkendes Gleitlager drehbar gelagert ist.The subject of the present invention is therefore a magnetic coupling pump for conveying fluids with a pump housing, which can be mounted on a motor, a rotating, which can be driven by the motor and provided with external magnets Baren drive part, a rotatable rotor having a pump shaft, at least one rotatably mounted on the pump shaft impeller and rotatably mounted on the pump shaft inner magnet, wherein between the magnetically operatively connected outer magnet and inner magnet, a split pot is arranged. The pump according to the invention is characterized in that the pump shaft is rotatably supported by a single, between the impeller and the inner magnet arranged, acting as a radial and thrust bearing sliding bearing.
Vorteilhaft ist das Gleitlager modular aufgebaut und umfasst einen auf der Pumpenwelle axial verspannten Innenring und einen an dem Pumpengehäuse montieren Außenring. Der Außenring ist vorteilhafterweise lösbar an der Innenwand des Pumpengehäuses montiert, so dass der Innenring bei Verschleiß oder anderen Beschädigungen leicht ausgewechselt werden kann.Advantageous the plain bearing is modular and includes one on the pump shaft axially clamped inner ring and one mounted on the pump housing Outer ring. The outer ring is advantageously solvable on the inner wall of the pump housing mounted so that the inner ring in case of wear or other damage can be easily replaced.
Zur axialen Verspannung des Innenrings auf der Pumpenwelle sind vorteilhafterweise elastische Bauelemente, wie beispielsweise O-Ringe, Toleranzringe, Zylinderfedern und ähnliches vorgesehen. Dadurch kann das Auftreten von Verspannungen bei Temperaturänderungen auf Grund unterschiedlicher Volumenausdehnungskoeffizienten beim Einsatz unterschiedlicher Materialien vermieden werden.to axial clamping of the inner ring on the pump shaft are advantageously elastic components, such as O-rings, tolerance rings, Cylinder springs and the like intended. This can cause the appearance of tension in temperature changes due to different volume expansion coefficients in Use of different materials can be avoided.
Die Anordnung aus Außenring und Innenring des Gleitlagers wird vorteilhafterweise so gewählt, dass zwischen dem Innenring und dem Außenring einerseits eine radiale Lauffläche zur Aufnahme der radial wirkenden Kräfte und eine axiale Lauffläche zur Aufnahme der axial wirkenden Kräfte ausgebildet werden. Die axiale Lauffläche kann beispielsweise dadurch gebildet werden, dass der Innenring auf einer Seite einen radial vorspringenden Bund aufweist, der einen Anschlagsfläche für eine Stirnfläche des Außenrings bildet. Entsprechend ist es aber auch möglich, den Außenring mit einem Bund zu versehen, der eine Stirnfläche des Innenrings hintergreift. Zwischen den beiden aneinandergrenzenden Flächen kann zur Reibungs- und Verschleißverringerung ein Zwischenring aus einem Keramikmaterial oder einem fluorierten Kunststoffmaterial angeordnet werden.The Arrangement of outer ring and inner ring of the sliding bearing is advantageously chosen so that between the inner ring and the outer ring on the one hand a radial tread for receiving the radially acting forces and an axial tread for receiving the axially acting forces be formed. The axial tread can be characterized, for example be formed, that the inner ring on one side a radial having projecting collar, which has a stop surface for an end face of the outer ring forms. Accordingly, it is also possible, the outer ring to provide with a collar which engages behind an end face of the inner ring. Between the two adjoining surfaces can be used for friction and wear reduction an intermediate ring made of a ceramic material or a fluorinated one Plastic material can be arranged.
Die radiale Lauffläche wird vorteilhaft durch den zylindrischen Außenmantel des Innenrings und den korrespondierenden zylindrischen Innenmantel des Außenrings gebildet. Die Breite der radialen Lauffläche in axialer Richtung, das heißt parallel zur Längsachse der Pumpenwelle, wird relativ groß gewählt, da erfindungsgemäß lediglich ein Gleitlager verwendet wird, das die Ausrichtung der Pumpenwelle im Betrieb und die Aufnahme der auftretenden Kräfte sicherstellen muss. Vorzugsweise beträgt die Breite der Lauffläche daher wenigstens 25 Prozent, besonders bevorzugt wenigstens 35 Prozent der axialen Länge der Pumpenwelle.The radial tread is advantageous by the cylindrical outer shell of the inner ring and the corresponding cylindrical inner shell of the outer ring educated. The width of the radial tread in the axial direction, the is called parallel to the longitudinal axis the pump shaft is chosen to be relatively large, since according to the invention only A plain bearing is used that controls the alignment of the pump shaft during operation and to ensure the absorption of the occurring forces. Preferably is the width of the tread therefore at least 25 percent, more preferably at least 35 percent the axial length the pump shaft.
Vorzugsweise wird das zu fördernde Fluid gleichzeitig als Kühlmittel zur Abfuhr der im Betrieb auftretenden Reibungswärme im Gleitlager und der im Spalttopf auftretenden Wirbelstromverluste verwendet. Gleichzeitig dient das Fördermedium als Schmiermittel für das Gleitlager. Die Wärmeabfuhr wird bei herkömmlichen Pumpen durch die Druckverluste im Lagerspalt begrenzt. Um die Wärmeabfuhr zu verbessern schlägt die Erfindung vor, zwischen einem Druckbereich des Arbeitsraums der Pumpe und einem Innenraum des Spalttopfes wenigstens einen Fluiddurchlass mit geringem Strömungswiderstand vorzusehen. Dieser Fluiddurchlass bildet daher gewissermaßen einen hydraulischen Kurzschluss in der Pumpe, so dass durch den verstärkten Fluidstrom in den Spalttopf mehr Wärme aus dem Wirkungsbereich der Magnetkupplung abgeführt werden kann. Dies senkt die Temperatur des dem Gleitlager zugeführten Fluids, wodurch auch die Kühlung des Gleitlagers verbessert werden kann, und es im Betrieb zu keiner ungewollten Verdampfung von Schmierflüssigkeit kommt. Daher kann zwischen den axialen und radialen Laufflächen des Gleitlagers stets ein ausreichender Schmierfilm aufrechterhalten werden.Preferably will that be promoted Fluid at the same time as a coolant for removing the frictional heat occurring during operation in plain bearings and in the Slit pot occurring eddy current losses used. simultaneously serves the pumped medium as a lubricant for the plain bearing. The heat dissipation is at conventional Pumps limited by the pressure losses in the bearing gap. To the heat dissipation too improve strikes the invention before, between a pressure region of the working space the pump and an interior of the split pot at least one fluid passage provide with low flow resistance. This fluid passage therefore effectively forms a hydraulic short circuit in the pump, allowing through the increased fluid flow into the containment shell more heat can be removed from the scope of the magnetic coupling. This lowers the temperature of the fluid bearing the slide bearing, which also the cooling of the plain bearing can be improved, and it is in operation to none unwanted evaporation of lubricating fluid comes. Therefore, can between the axial and radial treads of the sliding bearing always a sufficient lubricating film can be maintained.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Magnetkupplungspumpe als Seitenkanalpumpe ausgebildet. In diesem Fall ist der Fluiddurchlass zur Erzeugung eines Kurzschlussstroms zwischen einem Druckbereich des Arbeitsraums und dem Innenraum des Spalttopfes auf halbem maximalem Druckniveau von einem Seitenkanal ausgehend zu dem Innenraum des Spalttopfes ausgespart.According to one advantageous embodiment the magnetic coupling pump according to the invention as Side channel pump formed. In this case, the fluid passage for generating a short-circuit current between a pressure range of the working space and the interior of the split pot on half maximum Pressure level from a side channel, starting to the interior of the Split pot omitted.
In der beigefügten Zeichnung wird im Folgenden eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt:In the attached Drawing will be described in more detail below, a preferred embodiment of the invention. In the drawing shows:
In
Die
Magnetkupplungspumpe
In
dem Pumpengehäuse
Im
dargestellten Beispiel ist die Magnetkupplungspumpe
Die
Pumpenwelle
Der
Außenring
Der
Spalttopf
Claims (8)
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
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ID=35613128
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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- 2004-08-20 DE DE200420013080 patent/DE202004013080U1/en not_active Expired - Lifetime
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Effective date: 20130301 |