DE2128265A1 - Kreiselpumpe fuer korrosive fluessigkeiten - Google Patents
Kreiselpumpe fuer korrosive fluessigkeitenInfo
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Description
8482-71/Dr.v.B/Ro. 7. Juni 1971
Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der
Wissenschaften e.V.,
34 Göttingen, Bunsenstraße 10
34 Göttingen, Bunsenstraße 10
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe für
korrosive Flüssigkeiten, mit einem Gehäuse, das eine Einlaßöffnung
sowie eine Auslaßöffnung aufweist und einen Pumpenläufer enthält, der auf einer Welle sitzt, die mit einer Antriebsvorrichtung
gekoppelt ist.
Der vorliegenden Erfindung lag die spezielle Aufgabe zugrunde, eine Umwälzpumpe für Flüssigkeitslaser zu schaffen, die
mit POCl3 und SeOCl2 als stimulierbarem Medium arbeiten. Da diese
Lasermedien sehr korrosiv sind und außerdem Verunreinigungen weitestgehend vermieden werden müssen, dürfen sie in der Praxis
nur mit Glas oder allenfalls Polytetxafluoräthylen in Berührung kommen. '
Die im Handel erhältlichen Glas-Kreiselpumpen sind für die
im vorstehenden genannte Anwendung nicht geeignet, da das geförderte Medium auch mit anderen Werkstoffen als Glas in Berührung
kommen können. Praktisch ist bei solchen Pumpen nur das Pumpengehäuse, der Pumpenläufer und die mit Dichtringen ausgelegten
Verschlußplatten aus Glas. Die Welle, auf der der Pumpenläufer sitzt, ist durch eine Dichtungsanordnung aus dem Gehäuse herausgeführt
und direkt mit dem Antriebsmotor verbunden.
Der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Kreiselpumpe für korrosive Flüssigkeiten zu schaffen,
bei der die zu fördernde korrosive Flüssigkeit nur mit Glas j in Berührung kommen kann. I
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Diese Aufgabe Wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete
Erfindung gelöst.
Bei der Kreiselpumpe gemäß der Erfindung ist mit absoluter Sicherheit gewährleistet, daß die zu fördernde Flüssigkeit nur
mit Glas in Berührung kommen kann. Die Pumpe kann vakuumdicht ausgeführt werden. Die eigentliche Pumpe und das Antriebsaggregat
können getrennt ausgewechselt werden.
Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprächen gekennzeichnet.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel für eine Kreiselfe pumpe gemäß der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert;
es zeigen:
Fig. 1 eine Kreiselpumpe gemäß der Erfindung im Axialschnitt;
Fig. 2 eine Stirnansicht der in Fig. 1 rechten Seite der
' Kreiselpumpe und
Fig. 3 Förderhöhe/Durchsatzkennlinien für eine Pumpe gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Die dargestellte Kreiselpumpe besteht aus einer Pumpeneinheit 10 und einer Antriebseinheit 12. Die Pumpeneinheit hat ein aus
Glas bestehendes Gehäuse 14, das bis auf eine niederdruckseitige Einlaßöffnung 16 und eine hochdruckseitige Auslaßöffnung 18
fe vakuumdicht abgeschlossen ist.
In einem mittleren, rohrförmigen Teil 14a des Gehäuses, der eine geschliffene zylinderische Innenfläche hat, ist eine geischilffene
feuerpolierte Welle 20 aus Glas gelagert. An dem in ;der Zeichnung oberen Ende der Welle 20 ist ein aus Glas bestehender
Pumpenläufer 22 angeschmolzen. Der bezüglich der Welle 20 zen-J trierte Pumpenläufer enthält einen nach oben offenen, becherförmigen
Teil 22a, von dessen zylinderischer Seitenwand vier rohrförmiige
Stutzen 22b radial vorspringen.
Der Pumpenläufer befindet sich in einem zylinderischen Teil 14b des Gehäuses, an dem die Auslaßöffnung 18 so angeordnet ist,
daß die offenen kerbgeschliffenen Enden der Rohrstutzen 22b des
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Pumpenlätifers 22 bei"dessen Drehung mit ihr zur Deckung kommen.
Der Abstand zwischen den äußeren Enden der Rohrstutzen und der Innenwand des zylinderischen Teiles 14b ist vorzugsweise möglichst
klein, er kann zum Beispiel bei einem Innendurchmesser des zylinderischen
Teils 14b von 75 mm etwa 0,5 mm betragen.
Oben an den zylinderischen Teil 14b schließt sich ein kegelförmiger
Teil 14c des Pumpengehäuses an, in das die Einlaßöffnung 16 mündet.- In den kegelförmigen Teil ist außerdem ein axialer
Glaszapfen 24 eingeschmolzen, der mit dem oberen Ende der Welle 20 ein Axiallager bildet.
Am unteren Ende der Welle 20 ist ein ferromagnetischer Körper
26, zum Beispiel ein Ferritkörper, angebracht, der von einem ™
mit der Welle verschmolzenen Glasmantel umgeben ist. Unten am Glasmantel ist eine Halbkugel 30 aus Glas angeschmolzen, die mit
einem nach innen vorspringenden Teil 14d des Gehäuses ein zweites Axiallager bildet. Das untere Ende des Gehäuses ist vakuumdicht
zugeschmolzen, man kann jedoch auch einen lösbaren Verschluß, zum Beispiel eine öffnung mit einer Verschlußkappe aus PoIytetrafluoräthylen
vorsehen, so daß der den Körper 26 enthaltende Teil des Gehäuses leicht entleert und gereinigt werden kann.
Die Pumpeneinheit ist durch eine Halterung 31 gehaltert, die mit dem mittleren Teil 14a des Gehäuses verbunden ist. Die
dargestellte Pumpe wird vorzugsweise mit waagerechter Lage betrieben.
"
Die Antriebseinheit 12 enthält einen zweiten Körper 32 aus ferromagnetischem Material, der in einem becherförmigen Teil 34
gelagert ist, das mit einem nicht dargestellten Antriebsaggregat verbunden ist. Mindestens einer der beiden Körper 26 und 32 ist
als Permanentmagnet ausgebildet, so daß die Drehbewegung des Körpers 32 durch das geschlossene Glasgehäuse hindurch auf den Körper
26 und damit auf die Welle 20 und den Pumpenläufer 22 übertragen werden kann.
Die Welle 20 hat ein verhältnismäßig großes axiales Spiel, : zum Beispiel 3 mm und die relativen Lagen des Pumpenläufers 22
zur Auslaßöffnung 18 bzw. des Körpers 26 zum Körper 30 sind so
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getroffen, daß sich die Rohrstutzen 22b in Betrieb der Pumpe bezüglich
der Auslaßöffnung axial ausrichten.
Im Betrieb ist das Gehäuse der Pumpe mit dem zu fördernden
Medium gefüllt, das gleichzeitig als Schmiermittel zwischen der Welle 20 und dem als Lager dienenden rohrförmigen Teil 14a wirkt.
Zum Füllen der Pumpe kann diese zuerst evakuiert werden-.
Die Welle 20 oder die Innenwand des rohrförmigen Teiles 14a können eine oder mehrere, im wesentlichen in Axialrichtung verlaufende
Längsnuten aufweisen, um=eine schnellere Evakuierung
des Pumpengehäuses, eine gleichmäßigere Schmierung der Welle und
gegebenenfalls eine Abscheidung von Fremdkörpern zu ermöglichen.
Eine praktische Ausführungsform der dargestellten Kreiselpumpe hatte die folgenden Abmessungen:
Zylinderischer Teil 14b 75 mm Innendurchmesser
Einlaßöffnung 11,5 mm Innendurchmesser
Auslaßöffnung 10 mm.Innendurchmesser
Welle 16 mm Durchmesser
Bei einer Betriebsdrehzahl von etwa 3000 U/min, betrug die
Förderhöhe maximal 5,5 m Ws bei einer Fördermenge von 7*5 l/min.
Bei einer anderen Ausführungsform mit folgenden Abmessungen:
Zylinderischer Teil 14b 64 mm Innendurchmesser Einlaßöffnung 16 10 mm Innendurchmesser
Auslaßöffnung 18 9 mm Innendurchmesser
Betriebsdrehzahl ca. 3000 ü/min betrugen die Fördermen-r
ge etwa 7,2 l/min bei einer maximalen Förderhöhe von 5,1 m Ws.
Auch nach einer Betriebsdauer von mehr als 2000 Stunden
zeigten sich noch keine Verschleißerscheinungen oder Störungen.
Wieder eine andere Ausfuhrungsform hatte die folgenden Abmessungen:
, . - Zylinder!scher Teil 14b 90 mm Innendurchmesser
Einlaßöffnung 16 15 mm Innendurchmesser j
Auslaßöffnuhg 18 . 14 mm Innendurchmesser i
209881/01 A A
' Die Abhängigkeit der Förderhöhe (cm Wassersäule) dieser
Pumpe vom Durchsatz (Liter/min) ist in Fig. 3 für zwei veri
jschiedene Drehzahlen graphisch dargestellt.
jschiedene Drehzahlen graphisch dargestellt.
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Claims (1)
- Ansprüche.il<J Kreiselpumpe für korrosive Flüssigkeiten mit einem" aus Glasoestehenden Gehäuse, das eine Einlaßöffnung sowie eine Auslaßöffnung aufweist und einen aus Glas bestehenden Pumpläufer enthält, der auf einer Welle sitzt, die mit einer Antriebsvorrichtung gekoppelt ist, dadurch ge- . kennzeichnet, daß das aus Glas bestehende, die Welle (20) vollständig umsohliessende Pumpengehäuse (14) mindestens einen rohrförmigen lagerteil (14a) enthält, der die aus Glas "bestehende Welle (20) lagert und im .Betrieb mit der zu fördernden Flüssigkeit gefüllt ist, und daß die Welle mit einem in einem Glasmantel (28) eingeschlossenen ferromag*· netischen Körper (26) verbunden ist, der von einer ausserhalb des Gehäuses angeordneten Antriebseinheit (12) magnetisch antreibbar ist ο2o Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch ; gekennzeichnet, daß der rohrförmige !eil (14a) des Gehäuses (40) einen mittleren Teil der Welle (20) lagert, an deren einem Ende der Pumpenläufer (22) und an deren anderem Ende der vom Glasmantel (28) umschlossene ferromagnetische j Körper (26) angeordnet sindo3» Kreiselpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch = gekennzeichnet, daß der Pumpenläufer einen zur Welle (20) koaxialen, becherförmigen Teil (22a) enthält, dessen; öffnung zur Einlaßöffnung (16) hin gerichtet ist und von dessen zylinderieoher Seitenwand mehrere, zum Beispiel vier, Rohr- ; stutzen (22b) radial nach aussen vorspringen, und daß das Gehäuse einen den Pumpenläufer (22) umgebenden zylinderisohen Teil (14b) aufweist, in dessen Wand die Auflaßöffnung (18) so angeordnet ist, daß die Mündungen der Rohrstutzen (22b).2 09881/0U4; bei der Drehung des Pumpenläufers mit ihr zur Deckung kommeno4o Kreiselpumpe nach-Anspruch I9 2 oder 3s d a , durch gekennzeichnet, daß die·Stirnenden
der Welle (20) durch Axiallager (24| 30s 14d) mit rerhältnismäßig grossem Spiel im Gehäuse (14) gelagert sindo: 5Ό Kreiselpumpe nach Anspruch 4» dadurch'
g e k e ntn zeichnet, daß die Anordnung des. Pumpenläufers (22) "bezüglich der Auslaßöffnung (18) und die relative Lage des ferromagnetischen Körpers (26)-bezüglich der Antriebseinheit (12) so gewählt sind, daß sich die Welle (20) im Be- ' |. trieb in Axialrichtung selbsttätig so zentriert, daß keine Be- , rührung der Welle mit den Axiallagerteilen des Gehäuses statt— ■ findete 1! 6ο Kreiselpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, daß die Welle i , (20) und/oder der rohrförmige Lagerteil (14a) des Gehäuses
(14)-mindestens eine Schmiernut enthalten«,7o Kreiselpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse ;: (14) bis auf die Einlaß- und Auslaßöffnungen (16,18) vakuum- ,■ m dicht zugeschmolzen iste . !=\ 8o Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6,j dadurch gekennzeichnet, daß der den :' ferromagnetischen Körper (26) aufnehmende Teil des Gehäuses j eine mit einem Tersohlußkörper verschließbare Öffnung aufweisto '9c Kreiselpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche»; dadurch gekennzeichnet, daß der Glasmantel (28) des ferromagnetisohen Körpers eine geschliffene 9209881 /OUA1 zur Welle konzentrisolie Aus senf lache hat und der den Glas—; mantel umgebende Teil des Gehäuses (14) eine geschliffene»j zur Well· konzentrische Innenfläche hato209 88 1/0 14-4
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