DE2214909A1

DE2214909A1 - Zentrifugalpumpe

Info

Publication number: DE2214909A1
Application number: DE19722214909
Authority: DE
Inventors: Rudolf Bischof; Arnold B Dr Ing Dr Muetzenberg
Original assignee: BUCHS METALLWERK AG
Current assignee: BUCHS METALLWERK AG
Priority date: 1972-03-27
Filing date: 1972-03-27
Publication date: 1973-10-18

Description

2 7. März 1972

Anwaltsakte 22 3o5

METALLWERK AG Buchs, 9470 Buchs SG /Schweiz
Zentrifugalpumpe

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zentrifugalpumpe mit einem Gehäuse, das eine Ansaugkammer und eine Druckkammer für die zu fördernde Flüssigkeit aufweist, und einem auf einer von einem Antriebsorgan antreibbaren Welle sitzenden Laufrad, das in der Nähe eines stationären Teils angeordnet ist, der sich zwischen der Ansaugkammer und dem Druckraum befindet.

In der chemischen Verfahrenstechnik sind Pumpen vielfach die einzigen mechanischen Vorrichtungen und bilden erfahrungsgemass eine der grössten Störungsquellen. Besondere Schwierigkeiten bieten die Dichtungen für die rotierende Antriebswelle zum Laufrad, das in die zu fördernde Flüssigkeit eingetaucht ist. Als Dich-

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tungen werden in der Regel Stopfbüchsen oder Gleitringdichtungen verwendet. Diese erfordern stets einen grossen Aufwand an Wartung und einen äusserst sorgfältigen Zusammenbau. Weitere Schwierigkeiten bietet die Lagerung der rotierenden Welle, sofern diese Lagerung im Ausgangs- und/oder Druckraum erfolgt. Sowohl die Dichtungen als auch die Lager erfordern normalerweise eine Schmierung, so dass die Gefahr einer Verunreinigung der zu fördernden Flüssigkeit durch das Schmiermittel besteht. In vielen Fällen ist es auch nicht statthaft, die Pumpe in Betrieb zu setzen, ohne dass das Laufrad von Flüssigkeit umgeben ist, oder die Pumpe bis zur völligen Entleerung laufen zu lassen.

UmÜiese bekannten Nachteile zu vermeiden, ist es bekannt, eine Pumpe als sogenannte Tauchpumpe zu konstruieren. Bei dieser Bauart befindet sich das Laufrad am Ende einer freifliegend rotierenden Welle, wobei die Lagerung der Welle so hoch über dem Flüssigkeitsniveau erfolgt, dass die zu fördernde Flüssigkeit nicht in Berührung mit den Lagern kommen kann. Diese Bauart hat jedoch den Nachteil, dass das Laufrad nur zugänglich ist, wenn das ganze Gehäuse der Pumpe demontiert und mindestens der Druckstutzen gelöst wird, was natürlich nur nach vorheriger Entleerung stattfinden kann.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben genannten Nachteile zu vermeiden und eine Zentrifugalpumpe zu schaffen, bei der das Laufrad leicht zugänglich ist, ohne dass das Gehäuse entleert und demontiert werden muss.

Gemäss der vorliegenden Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass der stationäre Teil an einem einlasseitig in das Gehäuse ragenden, an diesem wegnehmbai angebrachten Träger befestigt ist und in eine in. Gehäuse zwischen der Ansaugkammer und der Druckkammer befindlichen Gefinuna passt. Dies hat den Vorteil, dass durch Lösen der Verbindung zwischen Gehäuse und Träger die ganze Pumpe aus dem Gehäuse gehoben werden kann, so dass das Laufrad zugänglich wird, ohne dass das Gehäuse entleert und demontiert werden muss.

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Da im Betrieb sowohl die Welle als auch der stationäre Teil in die Flüssigkeit eingetaucht sind, können auch Flüssigkeiten stark ändernder Temperatur gefördert werden, denn eine Längenänderung der Welle bleibt dann ohne Einfluss auf das Spiel zwischen Laufrad und stationärem Teil, weil sie durch eine entsprechende Längenänderung des Trägers kompensiert wird.

Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun anhand der Zeichnung beschrieben. In dieser ist mit der Bezugsziffer 1 ein als Antriebsorgan verwendeter Elektromotor bezeichnet, dessen Lager (nicht eingezeichnet) entsprechend kräftig ausgebildet sind, um den durch das Laufrad 7 verursachten Lagerdruck aufzunehmen. Die Motorwelle 2 ist mittels der Kupplungsstücke 3 und 4 und den Bolzen 5 an die Welle' 6 des Laufrades 7 gekuppelt. Die Kupplungsstücke 3 und 4 sind in bekannter Weise durch Keile IO und 11 gegen •Verdrehen gesichert und mittels der Schrauben 12, 13 und den Scheiben 1.4, 15 an der Motorwelle 2, bzw. der Welle 6 befestigt. In ähnlicher 'Weise ist das Laufrad 7, das mit nach aussen verlaufenden Kanälen für die zu fördernde Flüssigkeit versehen ist, mittels des Keils 18 und der Mutter 19 am anderen Ende der Welle 6 befestigt.

Es wäre auch möglich, auf eine Kupplung zwischen der Motorwelle und der Laufradwelle 6 zu verzichten und beide Wellen 2, 6 aus einem Stück zu fertigen. Mit anderen Worten, die Motorenwelle 2 könnte verlängert werden, um an einem Ende das Laufrad 7 aufzunehmen. Es ist zu beachten, dass gerade die Tatsache, d-ass der stationäre Teil 33 wegnehmbar in eine im Gehäuse 40 befindliche Oeffnung passt, diese sehr einfache Konstruktion ohne Kupplung ermöglicht, ohne dass dadurch die leichte Zugänglichkeit des Laufrades beeinträchtigt würde. Durch Lösen der Bolzen 29 kann nämlich auch bei Verwendung einer verlängerten Motorenwelle 2 mit an dieser angebrachtem Laufrad 7 immer noch der ganze Pumpenblock herausgehoben werden. Dasselbe trifft auch zu, wenn die Motorenwelle 2 als Hohlwelle ausgebildet wird, um eine dementsprechend verlängerte Laufradwelle 6 aufzunehmen.

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Das Antriebsorgan 1 ist mittels der Bolzen 21 und den Muttern 22 an einem Flansch 24 des Supports 23 angebracht. Der Suppo/^rt 23 weist einen weiteren Flansch 25 auf. Dieser dient einerseits dazu, den Support 23 mittels über den Umfang des Flansches verteilter Bolzen 26, von denen nur einer sichtbar ist, mit dem Flansch 31 des Trägers 30 zu verbinden. Andererseits wird der Flansch 25 auch benützt, um den Support 23 mittels der Bolzen 29, von denen nur einer sichtbar ist, mit dem Flansch 42 des Gehäuses 40 zu verbinden. Um das Eindringen von Verunreinigungen zu vermeiden, ist an der Durchgangsöffnung 27 des Flansches 25 eine Dichtung 28 vorgesehen. Ferner weist der Flansch 25 eine konzentrische Ausdrehung 28 auf, um eine Zwischenplatte 35 konzentrisch aufzunehmen. Zwischen dem Flansch 25 und der Zwischenplatte 35 befindet sich ein Wellenring 36, der mit Schrauben 37 auf der Welle befestigt ist.

In der Zwischenplatte 35 kann z.B. eine radiale Bohrung (nicht eingezeichnet) vorgesehen werden, um in den Raum 43 ein inertes Gas, z.B. Stickstoff N_n, einzuleiten, damit keine Luft, bzw. kein Luftsauerstoff zu der Flüssigkeit eindringen kann.

Der Träger 30 besteht aus einem hohlzylindrischen Körper, z.B. einem Rohr, das mit Durchlassöffnungen 32 versehen ist und an einem Ende den stationären Teil 33 aufweist. Der stationäre Teil 33 besitzt eine Labyrinthdichtung 34 und ragt passend in eine Oeffnung 41 des Gehäuses 40, die die Ansaugkammer 45 mit der Druckkammer 46 verbindet.

Der die Druckkammer 46 umschiiessende Gehäusedeckel 50 ist in üblicher Weise mittels einer Dichtung 51 und Bolzen 53 an einem Flanschen 39 des Gehäuses 40 befestigt, und kann beispielsweise einen Flansch 52 zum Anschluss einer Ausgangsleitung aufweisen.

Am Gehäusedeckel 50 ist mittels der Schrauben 55 und der Dichtung 56 der Blindflansch 57 befestigt.

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Zweckmassigerweise wird artstelle des Blindflansches 57 ein Absperrorgan angebracht, z.B. ein Ventil, Dies erlaubt eine vollständige Entleerung der Pumpe auf einfache Weise durch Oeffnen des Ventils bei Stillstand der Pumpe.

Das Gehäuse 40 besteht beim vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einem hohlzylindrischen Körper, z.B. einem Rohr, das mit Durchlassöffnungen 48 versehen und am Ende eines Tankes 60 angeschweisst ist. Es ist aber auch möglich, anstelle von Durchlassöffnungen z.B. einen Einlassstutzen vorzusehen, der an eine Zuführungsleitung anschliessbar ist.

Beim Betrieb der Pumpe tritt die Flüssigkeit aus dem Tank 60 durch die Durchlassöffnungen 48 und 32 in die Ansaugkammer 45 ein und fliesst durch die Oeffnung 38 im stationären Teil 33 in die Nuten 9 des Laufrades 7. Durch die Drehung des Laufrades 7 wird die Flüssigkeit einer Zentrifugalbeschleunigung unterzogen, die einem Druckanstieg längs des Radius des Laufrades 7 von Innen nach Aussen bewirkt, so dass die Flüssigkeit in die Druckkammer 46 und von dort zum Verbraucher fliessen kann.

Wenn das Laufrad 7 beispielsweise zur Reinigung zugänglich gemacht werden muss, genügt es, die Bolzen 29 zu lösen, worauf der ganze Pumpenblock herausgehoben werden kann, ohne dass das Gehäuse geleert oder demontiert werden müsste.

Ebenso ist es möglich, auf einfache Weise das Antriebsorgan durch Lösen der Schrauben 21 und 5 zu entfernen oder auszuwechseln,

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Claims

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Patentansprüche

'.I.) Zentrifugalpumpe mit einem Gehäuse, das eine Ansaugkammer und eine Druckkammer für die zu fördernde Flüssigkeit aufweist, und einem von einem Antriebsorgan antreibbaren Welle sitzenden Laufrad, das bei einem stationären Teil angeordnet ist, der sich zwischen der Ansaugkammer und der Druckkammer befindet, dadurch gekennzeichnet, dass der stationäre Teil (33) an einem einlasseitig in das Gehäuse (40) ragenden, an diesem wegnehmbar angebrachten Träger (30) befestigt ist und in eine im Gehäuse (40) zwischen der Ansaugkammer (45) und der Druckkammer (46) befindlichen Oeffnung (41' passt.
2. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (30) ein mit Durchlassöffnungen (32) versehener Hohlzylinder ist, der einen Flansch (31) aufweist, der auf einen entsprechenden Flansch (42) des Gehäuses (40) passt.
3. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Support (23) für das Antriebsorgan (1), welcher zwei Flansche (24, 25) aufweist» von welchen einer der lösbaren Befestigung des Antriebsorgans (1) und der andere der Befestigung des Trägers (30) dient.
4. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte andere Flansch (25) des Supports (23) auch der lösbaren Befestigung des Supports (23) am Gehäuse (40) dient.
5. Zentrifugalpumpe nach den Ansprüchen 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (31) des Trägers (30) abwechslungsweise mit Gewindelöchern und Durchgangslöchern versehen ist, welche die Bolzen (26, 29) aufnehmen, die den Flansch (25) des Supports (23) mit dem Flansch (31) des Trägers (30), bzw. mit dem Flansch (42) des Gehäuses (40) verbinden.

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6. Zentrifugalpumpe nach einem der Ansprüche 3 bis 5₅ dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (6) des Laufrades (7) mittels einer Kupplung (3-6) lösbar mit der Welle (2) des Antriebsorgans (1) gekuppelt ist.
7. Zentrifugalpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (2) des Antriebsorgans (1) verlängert ist, um an einem Ende das Laufrad (7) aufzunehmen.
8. Zentrifugalpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (2) des Antriebsorgans (1) eine Hohlwelle ist, welche die Weile (6) des Laufrades (7) aufnimmt.
9. Zentrifugalpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Gehäuse (40) und dem stationären Teil (33) eine Dichtung (34) vorgesehen ist. .
10. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung durch ein Labyrinth (34) erfolgt.
11. Zentrifugalpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass am Flansch (31) des Trägers (30) eine Zwischenplatte (35) vorgesehen ist, die durch einen Wellenring (36) gesichert ist.
12. Zentrifugalpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch einen am Flansch (25) des Supports (23) angebrachten Dichtungsring (28) für die Welle (6) des Laufrades (7).
13.Zentrifugalpumpe nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Bohrung in der Zwischenplatte (35) zur Einführung eines inerten Gases in den Hohlraum (43) zwischen der Zwischenplatte und dem Flansch (25) des Supports (23),

14, Zentrifugalpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass unter der Druckkammer (46) ein Absperrorgan vorgesehen ist, das die vollständige Entleerung der Pumpe ermöglicht.

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