DE2204892B2

DE2204892B2 - Zentrifugalpumpe

Info

Publication number: DE2204892B2
Application number: DE2204892A
Authority: DE
Inventors: Rowland E. Long Beach Calif. Ball (V.St.A.)
Original assignee: Borg Warner Corp
Current assignee: BW IP International Inc
Priority date: 1971-02-02
Filing date: 1972-02-02
Publication date: 1974-08-22
Also published as: IT947128B; FR2125033A5; DE2204892C3; NL170767B; NL170767C; DE2204892A1; US3671138A; GB1372112A; NL7201288A; CA955112A; JPS5145801B1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Zentrifugalpumpe mit ;iner Mehrzahl von auf einer zusammengesetzten Vntriebswelle angeordneten Laufrädern, ferner mit :iner Schnellverbindungseinrichtung an der Antriebsvelle, die geeignet ist, zwei rohrförmige Wellenab- ;chnitte in radialer und axialer Ausrichtung zu verbinden, welche Wellenabschnitte jeweils an einem Ende mit in einem ringförmigen Bereich angeordneten, sich radial erstreckenden Zähnen versehen sind, die miteinander unter Krafteinwirkung in Eingriff stehen und dadurch die Wellenabschnitte in ihrer ausgerichteten Lage halten, mit einer in den Wellenabschnitten angeordneten Zugspindel, die mit einem dieser Wellenabschnitte verbunden ist, und mit einstellbaren Haltemitteln, die mit der Zugspindel und dem anderen Wellenabschnitt verbunden ist, um die Zugspindel unter Zugspannung und damit die Zähne in Eingriff zu halten.

Bei einer bekannten Pumpe dieser Art kann Arbeitsmedium in die Bohrung des hohlen Wellenteils gelangen. Dieses erhöht nicht nur das Gewicht der Pumpe, sondern insbesondere auch das des Rotors, da eingedrungenes Strömungsmittel sich an nicht erfaßbaren Stellen des gewöhnlich nicht exakt rotationssymmetrisch ausgebildeten Innenraumes der Pumpenwelle sammelt. Diese unterschiedliche Massenverteilung ändert sich bei verschiedenen Drehzahlen, so daß der Rotor die vor dem Einbau vorgenommene dynamische Auswuchtung verliert und unkontrollierbare Unwuchten aufweist.

Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Entstehen einer dynamischen Unwucht an dem Pumpenrotor im Betrieb zu verhindern und gleichzeitig das Leistungsgewicht, d.h. das Verhältnis zwischen Gewicht und I eistungsfähigkeit, der Zentrifugalpumpe zu verbessern.

Bei der eingangs näher erläuterten Zentrifugalpumpe wird dieses erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zu beiden Seiten der Verbindungsstelle der Schnellverbindungseinrichtung zwischen den Innenflächen beider Wellenabschnitte und einem im Inneren der Wellenabschnitte angeordneten Stützkörper Dichtelemente vorgesehen sind.

Diese Dichtelemente verhindern das Eindringen von Strömungsmittel in den Rotorinnenraum durch die Spalte zwischen den Zahnkronen und den jeweils gegenüberliegenden Zahnwurzeln. Durch diese Abdichtung wird auch bei längerem Dauerbetrieb das Entstehen von Unwuchten vermieden, und das Gewicht der Pumpe wird niedrig gehalten. Die doppelte radiale Abdichtung mittels eines Stützkörpers ermöglicht es, die volle Wandstärke der Wellenabschnitte für die Verzahnung zur Verfügung zu stellen und diese Abschnitte einfach bearbeiten zu können. Zudem kann der Stützkörper, falls erforderlich, zur Zentrierung der Wellenabschnitte dienen. In dieser Weise ausgebildete Pumpen haben ferner den Vorteil, daß sie beispielsweise in schwer zugänglichen und engen Schiffsräumen unter Deck zusammengebaut werden können und dort einen längeren störungsfreien Dauerbetrieb gewährleisten.

Der konstruktive Aufbau kann vorteilhafterweise dadurch vereinfacht werden, daß die Zugspindel am inneren Ende als Stützkörper eine Hülse aufweist, die mit dem einen Wellenabschnitt mittels einer Schraubverbindung verbunden ist, daß ferner die Hülse in entsprechende Bohrungen der beiden Wellenabschnitte im Verbindungsbereich der Schnellverbindungseinrichtung paßt und daß O-Ringe zwischen der Hülse und jedem der beiden Wellenabschnitte vorgesehen sind.

An Hand der nun folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung wird diese näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Zentrifugalpumpe,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Zentrifugalpumpe längs der Linie 2-2 in F i g. 1,

F i g. 3 einen vergrößerten Schnitt durch das mittlere Wellenlager und die in F i g. 1 gezeigte Wellenverbindung,

F i g. 4 einen abgestuften Querschnitt nach Jer Linie 4-4 in F i g. 3,

F i g. 5 eine vergrößerte Ansicht der Kupplungszähne am äußeren Umfang der in den F i g. 1 und 3 gezeigten Wellenverbindung,

Fig.6 und 7 vergrößerte Stirnansichten der miteinander in Eingriff stehenden Kupplungszähne der in den F i g. 3 und 4 gezeigten Wellenverbindung,

F i g. 8 einen vergrößerten Längsschnitt einer hydraulischen Spannvorrichtung, wie sie am linken Ende der F i g. 1 dargestellt ist und

Fig. 9 einen Querschnitt längs der Linie 9-9 in F i g. 8.

In F i g. 1 ist eine Pumpenanordnung 10 mit einem zusammengesetzten Gehäuse 12 gezeigt. Längs der Achse des Gehäuses 12 sind Strömungsmittelauslaßgehäuse 14 und 16 zu beiden Seiten eines gemeinsamen, mittleren Ansauggehäuses 18 angeordnet. Ein weiteres Sauggehäuse 20 ist koaxial zum Auslaßgehäuse 14 am linken, angetriebenen Ende der Pumpe angeordnet, während noch ein weiteres Sauggehäuse 22 koaxial zum Auslaßgehäuse 16 am rechten Pumpenende angeordnet ist. Die jeweiligen Saug- und Auslaßgehäuse sind entsprechend bearbeitet, damit sie sich in präziser Ausrichtung aneinanderfügen, wenn sie, wie gezeigt, angeordnet werden, wobei sie abgedichtet durch Verbindungsmittel 24 zum zusammengesetzten Gehäuse 12 zusammengebaut werden, wobei diese Verbindungsmittel 24 beispielsweise in Gewindebohrungen eingreifende Schrauben oder mit Muttern zusammenwirkende Schrauben sein können.

Wie aus den F i g. 1 und 2 ersichtlich ist, sind die Auslaßgehäuse 14 und 16 spiralig gestaltet, und jedes Gehäuse ist mit einer bogenförmig verlaufenden Rippe 26 versehen, die einem doppelten Zweck dient, nämlich einmal, das aus diesem Gehäuse ausströmende Strömungsmittel zu leiten und außerdem dem Gehäuse eine zusätzliche Festigk3it und Steifigkeit zu verleihen. Die Spiralen der Gehäuse 14 und 16 enden in Strömungsmittelauslässen 28. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel befindet sich der Strömungsmittelauslaß des Gehäuses 16 in einer anderen Winkelstellung als der des Gehäuses 14, so daß er in der Zeichnung nicht sichtbar ist. Die Anordnung der Auslässe ergibt sich aus den jeweiligen Einbauverhältnissen. Die dargestellten Gehäuseteile 18, 20 und 22 besitzen entsprechende Strömungsmittelansaugöffnungen 30 an jeder Seite der Auslaßgehäuse 14 und 16. Jedes der Gehäuse ist mit koaxial angeordneten Schaufeln 32 versehen, die eine Verwirbelung des in die Einlasse 30 einströmenden Strömungsmittels verhindern sollen. Die Anordnung der gezeigten Schaufel 32 ist lediglich beispielsweise gewählt und kann entsprechend den Anforderungen gedreht werden. Es ist außerdem zu beachten, daß die Strömungsrichtung eines jeden der Strömungsmitlelauslässe 28 und der Strömungsmitteleinlässe 30 so vorgesehen werden kann, wie dies erforderlich ist, um die Pumpenanordnung 10 in geeigneter Weise in ein vorgegebenes System einzufügen.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich ist, ist das linke Ansauggehäuse 20 mit einer Kugellageranordnung 34 und einer Strömungsmitteldichtung 36 versehen. In gleicher Weise ist das rechte Ansauggehäuse 22 mit einer Rollenlageranordnung 38 und einer Strömungsmitteldichtung 40 ausgestattet. Eine zusammengesetzte Impellerantriebswelle 42, die später noch beschrieben wird, ist koaxial und drehbar durch Lageranordnungen 34 und 38 in bekannter Weise im Gehäuse 12 gelagert. Dichtungsanordnungen 36 und

ίο 40 umschließen die Antriebswelle 42 zwischen der Innenseite und der Außenseite des Gehäuses 12.

Wie aus den F i g. 1 und 3 ersichtlich ist, ist das mittlere Ansauggehäuse 18 mit einer zusammengesetzten hülsenförmigen Lagerung 44 versehen, die eine mittlere Abstützung zur drehbaren Lagerung der Antriebswelle 42 bildet. Die Lageranordnung 44 kann im Ansauggehäuse 18, wie gezeigt, durch eine aus einem Haltekeil und einem Ring bestehende Anordnung 46 oder durch entsprechende Mittel festgehalten werden. Die hülsenförmige Lagerung kann aus einer gewebeverstärkten Gummihülse bestehen, die von einem in Schichten gewickelten kunststoffverstärkten Glasfasergewebe umschlossen ist. wie aus der Zeichnung ersichtlich ist und die innerhalb des Sauggehäuses 18 durch die gepumpten Strömungsmittel geschmiert wird. Die Lageranordnung 44 kann je nach den Erfordernissen für den Betrieb mit unterschiedlichen, zu fördernden Strömungsmitteln durch andere Lagerbauarten ersetzt werden.

Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, ist auf der Antriebswelle 42 ein Laufrad 48 angeordnet und in Längsrichtung innerhalb des Auslaßgehäuses 14 derart ausgerichtet, daß er das Strömungsmittel in den Strömungsmittelauslaß fördert. An jedem Ende des Laufrades 48 sind zylindrische Ansätze ausgebildet, die in entsprechende Ausnehmungen der Sauggehäuse 18 und 20 eingreifen. Wie gezeigt, sind das Laufrad 48 und die Gehäuse 18 und 20 mit einander entsprechenden Labyrinthdichtungen 50 versehen, die den Strömungsmittelfluß aus dem Auslaßgehäuse zurück in das Sauggehäuse verhindern bzw. begrenzen sollen. Solche Labyrinthdichtungen sind allgemein bekannt und werden deshalb nicht näher erläutert.

Das Laufrad 48 und das später noch erwähnte Laufrad 52 besitzen eine im allgemeinen herkömmliche Bauart, und in der Zeichnung sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Das Laufrad 52 ist auf der Antriebswelle 42 innerhalb des Auslaßgehäuses 16 derart angeordnet, wie es vorstehend für die Anordnung des Laufrades 48 innerhalb des Gehäuses 14 erläutert wurde. Wie gezeigt, sind auch dem Impeller 52 entsprechende Strömungsmittelsperren bzw. Labyrinthdichtungen 50 zu-

geordnet. Die Laufräder 48 und 52 sind so angeordnet, daß sie an ringförmigen Schultern anliegen, die an der Antriebswelle 42 ausgebildet sind, und sie werden gegen Drehung auf der Welle durch Paßfedern 60 gehindert, die in Nuten zwischen der Welle und den Lauf rädern eingelegt sind. Die Lauf räder 48 und 52 umfassen jeweils eine Nabe 54 mit einer Anzahl gekrümmter Schaufeln 56, die von Wandunger 58 und 59 umschlossen werden. Die Wandungen 5f und 59 sind so ausgebildet, daß sie Strömungsmittel· ausmündungen in Richtung auf die Auslaßgehäus« 14 und 16 und Strömungsmitteleinlässe in Richtunj von den Gehäuseteilen 18, 20 und 22 bilden, wie au: der Zeichnung ersichtlich ist.

5 16

Die in F i g. 1 gezeigte Pumpenanordnung 10 ist in Die Krümmung der gekrümmten Zähne 74 und den allgemeinen Proportionjii, jedoch nicht in einem 74' (Fi g. 6 und 7) ergibt sich dadurch, daß die Abbestimmten Maßstab dargestellt. Um zusätzliche schnitte mit einem becherförmigen, nicht gezeigten Vorstellungen über beispielsweise mögliche Abmes- Schleifrad geschliffen werden. Ein Teil kann mit der sungen bei erfindungsgemäßen Pumpen zu geben, 5 äußeren Umfangskante 76 eines Rades hergestellt kann die Welle 42 beispielsweise 2,03 m Gesamt- werden, wie in F i g. 7 dargestellt ist, damit ein konlänge und einen Außendurchmesser im Bereich der kaver oder sanduhrförmiger Zahn entsteht. Das da-Lageranordnung 44 von 152,4mm aufweisen. Eine mit zusammenwirkende, in Fig.6 gezeigte Teil kann derartige Pumpe kann dazu bestimmt sein, bis zu mit der Innenkante 78 erzeugt werden, wodurch ein 4500 Pferdestärken bei einer Drehzahl bis zu 1450 io konvexer oder im Grundriß faßförmiger Zahn entUmdrehungen pro Minute nutzbar zu machen, und zwar steht. Der Radius der spanabhebenden Oberfläche beim Fördern von Wasser mit geringer Förderhöhe. wird so gewählt, daß die Zahnberührung über die ge-

Aus den F i g. 1 und 3 ist die Bauart der zusam- wünschte L änge erfolgt.

mengesetzten Antriebswelle 42 ersichtlich. Sie besitzt Im Gegensatz zu anderen Kupplungsbauarten beeinen ersten (linken), rohrförmigen Wellenabschnitt 15 sitzt die gekrümmte Kupplung 72, Zähne 74 und 74', 62 und einen zweiten (rechten) Wellenabschnitt 64. die in Abständen kontinuierlich über den gesamten Eine Zugspindel 66 ist in das eine Ende des Wellen- Umfang verteilt sind, wobei sich jeder Zahn gegen abschnittes 64 eingeschraubt und erstreckt sich durch das Zentrum verjüngt. Jedem Versuch, einen Zahn den Wellenabschnitt 62, um in der dargestellten Lage aus seiner Lage zu bewegen, widerstehen deshalb alle durch eine Spann- und Haltemutter 68 festgehalten 20 anderen Zähne der Kupplung. Der gesteuerte F-inzu werden, die auf die Spindel 66 aufgeschraubt ist griff der gekrümmten Zähne einer solchen Kupplung und am Wellenabschnitt 62 innerhalb einer mit einer ist außerdem ein wichtiger Faktor beim Widerstand Anlageschulter versehenen Bohrung anliegt. Eine gegen eine Bewegung und bei der Zentrierung der später näher erläuterte Spindelspannvorrichtung 70 Wellenabschnitte 62 und 64.

ist abnehmbar rr.it dem Wellenab^chnitt 62 und der 25 Diese zentrierende Wirkung ist von besonderer

Spindel 66 verbunden. Bedeutung bei der Aufrechterhaltung der Auswuch-

Der Wellenabschnitt 62 und der Wellenabschnitt tung des Rotors der Pumpe. Ein wesentlicher Teil 64 sind in axialer und radialer Ausrichtung durch des F.rfolges einer solchen gekrümmten Kupplungseine Verbindungs- oder Kupplungsanordnung 72 gestaltung liegt in der Fähigkeit des zusammengesetzmiteiriander verbunden, wie sie aus den F i g. 1 und 3 30 ten Rotors, während des Betriebes die Auswuchtung bis 5 ersichtlich ist. In den ringförmigen Stirnflächen beizubehalten. Weiterhin kann der Rotor zerlegt und der Wellenabschnitte 62 und 64 sind Zähne 74 bzw. dann wieder zusammengebaut werden, wobei die 74' in im allgemeinen radialer Anordnung ausgebil- gleichen Zähne wieder miteinander in Eingriff gelandet. Die Ausbildung der Zähne 74 und 74' rmiß der- gen, ohne daß die ursprüngliche Genauigkeit und art getroffen sein, daß die Zähne bei zueinander aus- 35 Auswuchtung beeinträchtigt wird. Die Austauschbargerichteten Wellenabschnitten in Eingriff stehen kön- keit der geschliffenen, gekrümmten Kupplungen vernen. Das bevorzugte Zahnprofil und die bevorzugte einfacht den Austausch abgenützter oder beschädig-Zahnform wird nachfolgend näher beschrieben. Mit ter Impelleranordmmgen.

gewissem Hrfolg können Sternkeilwellenverzahnun- In F i g. 5 ist eine Ansicht der geschliffenen, ee-

gen oder andere Zahnprofile, wie z. B. rechteckige 40 krümmten Kupplungszähnc vom äußeren Umfan«

oder dreieckige Zahnprofile, vorgesehen werden, und her gezeigt. Eine Abrundung 80 an der Zahnspitzc

zwar in Abhängigkeit von der Größe der Welle 42, wird automatisch geschliffen, wenn der Zahnschiit/

der Drehgeschwindigkeit der Welle und dem Ausmaß geschliffen wird. Dies erlaubt eine größere Zahnfuß-

der seitlichen und Drehbe'astung der Welle. ausrundung 82, wodurch die Zähne verstärkt wer-

Kupplungen oder Verbindungen, wie sie in den 45 den. Es ist außerdem ein typischer »gabelförmiger« F i g. 3 bis 7 gezeigt und nachfolgend als »ge- Zahngrund 84 gezeigt, der jede Möglichkeit der Auskrümmte« Kupplung bezeichnet sind, wurden ent- bildung einer Spannungserhöhenden Stufe an der wickelt, um der Anforderung nach Kupplungen mit Zahnwurzel verhindert.

äußerster Genauigkeit und größter Belastbarkeit zu Ein weiteres Gestaltungsmerkrnal solcher geentsprechen. Die gekrümmte Gestaltung liefert eine 50 krümmter Kupplungen erlaubt eine Lokalisierung genaue, leichte, kompakte und in sich abgeschlossene des Bereiches der Zahnberührung. Die Zahnberüh-Verbindung, bei der die Zähne 74 und 74' sowohl rung sollte bei den meisten Anwendungen in der zur Zentrierung als auch zur Antriebsübertragung Mitte lokalisiert sein, und die Länge der Berührungsdienen, während bei anderen Bauformen die Zähne zone sollte annähernd 5Oⁿ/o der Zahnbreite sein, lediglich zur Übertragung der Antriebskraft dienen, 55 wenn der Eingriff unter dem Einfluß der Eingriffswährend zum Zentrieren andere Mittel erforderlich steuerung unter geringer Spannung erfolgt. Bei ersind. Die gekrümmte Kupplung 72 besitzt ge- höhter Spannung, die durch die Spindel 66 hervorgekrümmte, radiale Zähne 74 und 74' konstanter Tiefe, rufen wird, wird die Zahnberührungsfläche zuneh· die in eine ringförmige Stirnfläche eines jeden WeI- men, wodurch eine gleichmäßige Verteilung der Belenabschnittes eingeschnitten und eingeschliffen sind. 60 rührung über die gesamte Zahnfläche sichergestelli Diese Zähne können in einem weiten Bereich der wird. Die Spannung in der Spindel 66 muß ausrei· Eingriffswinkel und der schrägen Überdeckung her- chend sein, um die Kupplungszähne unter allen Begestellt werden. Die gekrümmte Kupplung 72 ist eine triebsbedingungen in vollem Eingriff zu halten. Präzisionsstirnverzahnung zur Verbindung der WeI- Bei der Auswahl der erforderlichen Kupplungs lenabschnitte 62 und 64 zu einer einzigen Betriebs- 65 größe bestimmen drei Faktoren die Belastung einheit. Diese Kupplung besitzt die Vorteile einer ge- welche von den Kupplungszähnen getragen wird. Dii nauen Ausrichtung, einer präzisen Zentrierung und Zähne müssen erstens kräftig genug sein, damit sii eines zwangsweisen Antriebs. nicht abscheren, zweitens müssen sie eine ausrei

;hende Oberfläche haben, um eine Grübchen- oder Riefenbildung zu verhindern, und drittens müssen sie aus genügend Material herausgearbeitet sein, um einer Spannung quer über den Grund der Zahnlücke zu widerstehen.

Die Abscherfestigkeit hängt von der Querschnittsfläche aller Zähne ab. Da bei einer gekrümmten Kupplung kein Spiel vorhanden ist, stehen die Zähne 74 und 74' in inniger Berührung, derart, daß gewöhnlich in beiden Elementen jeweils die Hälfte des Metalls entfernt ist, unabhängig von der Anzahl der Zähne oder ihrer Zahntiefe. Unter diesen Bedingungen ist das über einen Abscherbereich übertragene Drehmoment annähernd halb so groß wie bei einer aus einem Stück bestehenden hohlen Welle. Die zulässige Oberflächenbelastung wird von der Berührungsfläche der Kupplungszähne abhängen.

Wie aus den F i g. 1 und 3 ersichtlich ist, ist die Zugspindel 66 an ihrem linken Ende mit einem Gewinde versehen, um mit der Haltemutter 68 in Eingriff gebracht zu werden, außerdem besitzt sie an ihrem linken Ende einen ausreichenden Außendurchmesser, um sich eng genug in den Innendurchmesser des Wellenabschnittes 62 einzufügen, um dadurch bei Anbringung von Dichtungsmitteln, wie z. B. den gezeigten O-Ringdichtungen, eine Abdichtung gegenüber dem Strömungsmittel zu bilden. Die Spindel verringert sich dann in Richtung auf die Kupplung 72 im Durchmesser, um eine geeignete Querschnittsfläche aufzuv/eisen, die eine vorgegebene elastische Dehnung oder »Streckung« der Spindel erlaubt, wenn sie unter Zug gesetzt wird. Das rechte Ende der Spindel 66 endet in einer vergrößerten Hülse 86, die eng in entsprechende Bohrungen der Wellenabschnitte 62 und 64 im Verbindungsbereich der Kupplung 72 eingepaßt ist. Zwischen der Hülse 86 und den Wellenabschnitten 62 und 64 und zwischen der Innenseite und der Außenseite der Wellenabschnitte wird durch Dichtungsmittel, wie 7. B. O-Ringe 88, eine Strömungsmitteldichtung gebildet. Das Ende der Hülse 86 ist mit einem Gewinde versehen, das in ein entsprechendes Gewinde am Wellenabschnitt 64 eingeschraubt werden kann, um — wie gezeigt — eine Gewindeverbindung 90 zu bilden.

Es sollte beachtet werden, daß der gezeigte, enge Sitz der Hülse 86 innerhalb der Wellenabschnitte dazu benutzt werden kann und, notwendigerweise, dazu benutzt wird, bei einigen Bauformen von Kupplungszähnen oder bei anderen Arten von Verbindungen als der vorstehend beschriebenen, die axiale Ausrichtung der Wellenabschnitte zu bewirken. Ein solcher Notbehelf kann unter einigen Betriebsbedingungen, wie etwa dem hier beschriebenen Beispiel, unerwünscht oder unzufriedenstellend sein. Die gekrümmte Kupplungsbauart 72, wie sie hier beschrieben wurde, braucht keine Unterstützung der Hülse 86 zur Ausrichtung, weshalb der Sitz zwischen der Hülse und den Wellenabschnitten nur so eng sein sollte, um die Dichtungswirkung der O-Ringe 88 zu unterstützen. Wie gezeigt, sind in den Wellen abschnitten 62 und 64 innerhalb der Kupplung 72 Ansenkungen vorgesehen, um ein Spiel zwischen der Hülse 86 und den Zähnen 74 und 74' zu schaffen und dadurch mögliche Kollisionen zu verhindern.

In den F i g. 8 und 9 ist eine hydraulische Spannbzw. Abstützvorrichtung 70 gezeigt, die mit dem Wellenabschnitt 62 und der Zugspindel 66 in Wirkverbindung steht. Die Spannvorrichtung 70 umfaßt einen zylindrischen Stützkäfig 92, der im allgemeinen rohrförmige Gestalt besitzt und, wie gezeigt, seitliche Zugangsöffnungen besitzt. Am rechten Ende des Käfigs 92 ist ein Innengewinde ausgebildet, das über ein entsprechendes, am Wellenabschnitt 62 ausgebildetes Gewinde zur Verbindung mit diesem Wellenabschnitt geschraubt werden kann. Diese Schraubverbindung ist mit 94 bezeichnet. Ein ringförmiges, eine Kolbenkammer bildendes Gehäuse 96 ist in eine am anderen

ίο Ende des Käfigs 92 ausgebildete Ansenkung eingesetzt. Das Gehäuse 96 umfaßt eine zylindrische äußere Wand 98 und eine zylindrische innere Wand 100, die durch eine ringförmige Wand 102 miteinander verbunden sind, um eine ringförmige Kolbenkammer 104 zu bilden, in der ein beweglicher, ringförmiger Kolben 106 eingepaßt ist. Der Kolben 106 ist mit c'.ner Hülse 108 versehen, die sich aus dem offenen Ende der Kammer 104 erstreckt. Der Kolben 106 und die Hülse 108 werden durch eine Feder 110

»ο derart vorgespannt, daß sie in die Kammer 104 zurückgedrückt werden, wobei sich die Feder 110 auf einer mit Außengewinde versehenen Scheibe 112 abstützt, die im Bereich einer Gewindeverbindung 114 in ein entsprechendes Innengewinde der Wandung 98 eingeschraubt ist. Eine Kopfschraube 116 liegt am freien Ende der Hülse 108 an und erstreckt sich durch die innere Wand 100 bis zu einer Gewindeverbindung 118, die am Ende des Wellenabschnittes 62 vorgesehen ist. Ein typischer, mit Stiften versehener Spannschlüssel 120, wie er beispielsweise gezeigt ist, kann durch die Öffnungen des Käfigs 92 eingesetzt werden, wobei die Stifte in die Bohrungen der Spannmutter 68 eingesetzt werden können, um die Mutter auf der Spindel 66 zu drehen. Die Außenwand 98 des Gehäuses 96 ist mit einem hydraulischen Druckanschluß 122 versehen, durch den hydraulisches Strömungsmittel unter Druck in die Kammer 104 eingeleitet werden kann. Dieses Strömungsmittel hat das Bestreben, den Kolben 106 und die Hülse 108 gegeneinander zu verschieben und dadurch auf die Schraube 166 und die Zugspindel 66 eine Zugspannung gegenüber dem Wellenabschnitt 62 zu übertragen.
Beim Zusammenbau der zusammengesetzten Welle 42 kann die Spindel 66 in den Wellenabschnitt 62 eingesetzt werden und mit dem Wellenabschnitt 64 in Gewindeeingriff gebracht werden, bevor die Zähne 74 und IV zur Bildung der Kupplungsverbindung 72 in Eingriff gelangen. Die Kupplung 72 kann dann dadurch in Eingriff gebracht werden, daß die Spannmutter auf die Zugspindel 66 von Hand oder je nach Wunsch mit dem Spannschlüssel 120 in dem von Hand erreichbaren Ausmaß aufgeschraubt wird. Es kann dann die Zugvorrichtung 70 eingebaut werden und in die Kammer 104 eine ausreichend« Menge von unter Druck stehendem Strömungsmitte' eingeleitet werden, um in der Zugspindel 66 ein« ausreichende Spannung zu erzeugen, die einen geeig neten Eingriff der Zähne 74 und 74' ergibt. Wem der richtige Druck erreicht ist, was durch einen ge eigneten Druckanzeiger gezeigt werden kann, win die Spannmutter 68 weiter mit dem Spannschlüsse 120 angezogen. Daraufhin wird die Spannvorrich rung 70 entfernt. Die zusammengesetzte Welle 4:

wirkt dann als integrale Einheit.

Es ist zu beachten, daß die Welle 42, wie vorste hend beschrieben, vor oder nach dem Einbau de Laufräder 48 und 52 zusammengebaut werden kanr

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wobei der Rotor dann nach den Erfordernissen dynamisch ausgewuchtet werden kann, worauf dann die ausgewrchtete Einheit wieder zerlegt und später wieder zusammengebaut werden kann, wenn die Pumpenanordnung 10 wieder zusammengebaut wird, wobei der Rotor ausgewuchtet bleibt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

2 204 Patentansprüche:

1. Zentrifugalpumpe mit einer Mehrzahl von auf einer zusammengesetzten Antriebswelle angeordneten Laufrädern, ferner mit einer Schnellverbindungseinrichtung an der Antriebswelle, die geeignet ist, zwei rohrförmige Wellenabschnitte in radialer und axialer Ausrichtung zu verbinden, weiche Wellenabschnitte jeweils an einem Ende mit in ein einem ringförmigen Bereich angeordneten, sich radial erstreckenden Zähnen versehen sind, die miteinander unter Krafteinwirkung in Eingriff stehen und dadurch die Wellenabschnitte in ihrer ausgerichteten Lage halten, mit einer in den Wellenabschnitten angeordneten Zujspindel, die mit einem dieser Wellenabschnitte verbunden ist, und mit einstellbaren Haltemitteln, die mit der Zugspindel und dem anderen Wellenabschnitt verbunden ist, um die Zugspindel unter Zugspannung und damit die Zähne in Eingriff zu halten, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten der Verbindungsstelle der Schnellverbindungseinrichtung (72) zwischen den Innenflächen beider Wellenabschnitte (62, 64) und einem im Inneren der Wellenabschnitte angeordneten Stützkörper (86) Dichtelemente (88) vorgesehen sind.

2. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugspindel (66) am inneren Ende als Stützkörper eine Hülse (86) aufweist, die mit dem einen Wellenabschnitt (64) mittels einer Schraubverbindung (90) verbunden ist, daß ferner die Hülse in entsprechende Bohrungen der beiden Wellenabschnitte (62, 64) im Verbindungsbereich der Schnellverbindungseinrichtung paßt und daß O-Ringe (88) zwischen der Hülse und jedem der beiden Wellenabschnitte vorgesehen sind.

3. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Schnellverbindungseinrichtungen (72) auf der Antriebswelle zwischen den Laufrädern ausgebildet ist.

4. Zentrifugalpumpe nach einem der An-Sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (74, 74') auf einem der Wellenabschnitte (62, 64), in Achsrichtung gesehen, ein konkaves Profil aufweisen, während die Zähne des anderen Wellenabschnittes, in Achsrichtung gesehen, ein konvexes Profil besitzen.

5. Zentrifugalpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Laufrädern eine Schnellverbindungseinrichtung (72) vorgesehen ist.