DE2303608B2

DE2303608B2 - Wellenlagerung, insbesondere für eine Kreiselpumpe

Info

Publication number: DE2303608B2
Application number: DE19732303608
Authority: DE
Inventors: Poul Due 2362 Wahlstedt Jensen
Original assignee: Grundfos AS
Current assignee: Grundfos AS
Priority date: 1973-01-25
Filing date: 1973-01-25
Publication date: 1981-02-12
Also published as: FR2215551B1; DK136672B; FR2215551A1; IT1006931B; SE390196B; DK136672C; DE2303608A1; NL7401007A; GB1419352A

Description

Die Erfindung betrifft eine Wellenlagerung, insbesondere für eine Kreiselpumpe, mit zwei Gleitlagern, von denen das eine in einer Stirnwand eines Gehäuses und das andere in einer Trennwand zwischen zwei Räumen des Gehäuses angeordnet ist, wobei am freien Ende der Welle ein Laufrad befestigt ist und die Welle ein *s Wellenrohr sowie einen aus einem Ende des Wellenrohrs herausragenden, daran befestigten Wellenzapfen aufweist.

Eine Welle dieser Art ist aus der DE-PS 8 92 402 bekannt. Bei dieser Welle, die dort zur Lagerung eines Gasturbinen-Laufrades dient, ist das Wellenrohr in den beiden Gleitlagern gelagert, während der Wellenzapfen jeweils über eine Kerbverzahnung einerseits mit dem Wellenrohr und andererseits mit dem Laufrad verbunden ist. Da das Wellenrohr in den Außenringen der Gleitlager läuft, muß es aus einem verschleißfesten Lagewerkstoff bestehen. Dies erfordert einen entsprechenden Herstellungsaufwand.

Dies ist besonders dann gravierend, wenn die Welle als Antriebswelle für eine Kreiselpumpe in einer Zentralheizungsanlage benutzt wird. In diesem Fall sind die beiden von der Trennwand getrennten Räume des Gehäuses, die den Pumpenraum bzw. den Elektromotorraum bilden, mit Wasser gefüllt, so daß die Gleitlager aus besonders verschleißfestem Werkstoff hergestellt werden müssen. So ist es üblich gewesen, Lagerringe aus Hartmetall zu verwenden; dies schlägt sich jedoch im Herstellungspreis entsprechend nieder.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wellenlagerung der oben angegebenen Gattung so auszubilden, daß sie einen geringeren Herstellungsaufwand, insbesondere im Hinblick auf die Materialkosten, erfordert und dennoch eine lange Standzeit hat.

Diese Aufgabe wird bei einer Wellenlagerung mit den eingangs angegebenen Merkmalen erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß aus dem anderen Ende des Wellenrohres ebenfalls ein daran befestigter Wellenzapfen herausragt, daß das Wellenrohr aus Stahl oder einem ähnlichen Werkstoff und die beiden Wellenzapfen aus einem keramischen Material bestehen und daß die beiden Wellenzapfen in den Gleitlagern laufen.

Diese Welle kann verhältnismäßig wirtschaftlich aus drei Teilen hergestellt werden, die je für sich fertiggestellt und auf passende Weise, z.B. durch Pressen oder Schrumpfen, zu einer Einheit zusammengebaut werden. Die aus einem Keramikwerkstoff bestehenden Wellenzapfen können in Lagerringen aus einem Keramikwerkstoff laufen, wodurch ein sehr verschleißfestes Lager entsteht, das lange Zeit hindurch in Wasser laufen kann. Die Länge der Welle wird zum größeren Teil von dem Wellenrohr umschlossen, welches die erforderliche Festigkeit erbringt, so daß die Welle trotz eines verhältnismäßig kleinen Durchmessers der Wellenzapfen eine hohe Bruchfestigkeit besitzt. Anhand der Figur, die eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäß ausgebildeten Wellenlagerung zeigt, wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert

Ein nicht dargestelltes Gehäuse für eine Kreiselpumpe hat einen ringförmigen Teil 1, der das Tragglied für einen aus einem keramischen Material bestehenden Lagerring eines Gleitlagers 2 bildet, sowie eine Trennwand 3, die ebenfalls das Tragglied für einen aus einem keramischen Material bestehenden Lagerring eines Gleitlagers 4 bildet. Die Trennwand 3 teilt das Gehäuse in zwei Räume, und zwar einen Pumpenraum 5 und einen Rotorraum 6.

In den Lagern 2 und 4 läuft eine Welle 7, die aus drei Teilen besteht, und zwar einem Wellenrohr 8 aus nichtrostendem Stahl und zwei Weilenzapfen 9 und 10 aus einem Keramikmaterial. Wie aus der Figur ersichtlich, gleiten die Weilenzapfen 9 und 10 in den Lagerringen der Lager 2 und 4, so daß Keramik gegen Keramik arbeitet Die Wellenzapfen 9 und 10 sind z. B. durch Einpressen oder gegebenenfalls Schrumpfen oder auf andere passende Weise an den Enden des Wellenrohres 8 festgemacht, und zwischen den Stirnflächen der Wellenenden ist ein Raum 11 vorhanden, der durch einen Kanal 12 mit dem Raum außerhalb des Gehäuseteils 1 und durch einen Kanal 13 mit dem Rotorraum 6 verbunden ist. Es bildet sich hierdurch ein Belüftungskanal.

Der eine Endteil 14 des Wellenrohres 8 ist auf das Lager 2 zu konisch angespitzt. Dadurch wird eine gewisse Elastizität in dem Wellenrohr 8 um den Wellenzapfen 9 zuwegegebracht, wodurch die Bruchgefahr vermindert wird.

Eine entsprechende Elastizität wird im anderen Endteil 15 des Wellenrohres mit Hilfe von längsgehenden Rillen 16 zuwegegebracht. In diese Rillen 16 greifen Teile eines ringförmigen Haltegliedes 17 für einen Gleitring 18 aus Kohle ein, dessen Stirnfläche mit der Stirnfläche des Lagerrings des Lagers 4 zusammenwirkt. Die Stirnfläche 19 des Endteils 15 ist als ein Teil einer Kugeloberfläche ausgebildet und ist mit einer entsprechenden konkaven Fläche am Gleitring 18 im

Eingriff. Der Gleitring 18 und der Lagerring des Lagers 4 bilden ein Drucklager. Die Rillen 16 dienen teils zur Erzeugung einer Elastizität im Ende des Wellenrohres 8 und teils als Mitnehmer für das Halteglied 17 und den Gleitring 18. Mit Hilfe der Kugelflächen wird sichergestellt, daß die beiden aneinander liegenden Flächen der Ringe einen korrekten Flächenkontakt haben.

Auf dem Wellenrohr 8 ist der Rotor 20 des Elektromotors, der die Welle antreibt, festgemacht

Auf dem freien Ende des Wellenzapfens 10 ist ein Pumpenlauirad 21 befestigt, welches eine Buchse 22 mit drei längsgehenden Schlitzen 22a und einer äußeren konischen Fläche 23 hat, die von einer lylindrischen Räche in einem trichterförmigen Teil 24 des Laufrads umschlossen ist Auf dem Ende der Buchse 22 ist ein Gewindezapfen 25 mit einer Mutter 26 festgemacht, welche gegen die Stirnfläche 27 eines hutförmigen Teils 28 des Laufrads gespannt werden kann.

Das Laufrad kann durch Anziehen der Mutter 26 festgespannt werden, wodurch die Buchse heruntergezogen und die zylindrische Fläche im Teil 24 gegen die konische Fläche 23 gepreßt wird, so daß eine Festkeilwirkung entsteht

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Wellenlagerung, insbesondere für eine Kreiselpumpe, mit zwei Gleitlagern, von denen das eine in einer Stirnwand eines Gehäuses und das andere in einer Trennwand zwischen zwei Räumen des Gehäuses angeordnet ist, wobei am freien Ende der Welle ein Laufrad befestigt ist und die Welle ein Wellenrohr sowie einen aus einem Ende des Wellenrohrs herausragenden, daran befestigten Ό Wellenzapfen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem anderen Ende des Wellenrohres (8) ebenfalls ein daran befestigter Wellenzapfen (10) herausragt, daß das Wellenrohr (8) aus Stahl oder einem ähnlichen Werkstoff und die ' s beiden Wellenzapfen (9,10) aus einem keramischen Material bestehen, und daß die beiden Wellenzapfen (9,10) in den Gleitlagern (2,4) laufen.

2. Wellenlagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenzapfen (9,10) in aus einem keramischen Material bestehenden Lagerringen der Gleitlager (2,4) laufen.

3. Wellenlagerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Endteile (14) des Wellenrohres (8) auf das Ende zu konisch angespitzt ist.

4. Wellenlagerung nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Endteil (15) des Wellenrohres mit längs verlaufenden Rillen (16) versehen ist

5. Wellenlagerung nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Endteil (15) des Wellenrohres (8) eine Stirnfläche (19) in Form eines Teiles einer Kugelfläche aufweist, an der ein als Drucklager dienender Gleitring (18) anliegt. ³S