DE2541629A1

DE2541629A1 - Kreiselpumpe

Info

Publication number: DE2541629A1
Application number: DE19752541629
Authority: DE
Inventors: Hermann Kraemer
Original assignee: Lederle GmbH Pumpen und Maschinenfabrik
Current assignee: Lederle GmbH Pumpen und Maschinenfabrik
Priority date: 1975-09-18
Filing date: 1975-09-18
Publication date: 1977-03-24

Description

Pumpen- und Maschinenfabrik

7800 Freiburg

Guntramstraßc 11

S 75 361»

Kreiselpumpe

Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe mit wenigstens einem Laufrad, das an seiner Rückseite Rückenschaufeln hat und an dessen Antriebswelle eine Dichtung vorgesehen ist.

Derartige, bereits bekannte Kreiselpumpen weisen während des Betriebes im Bereich ihrer laufradseitigen Wellenabdichtung meist einen vergleichsweise hohen Fördermediendruck auf, der beispielsweise zwei Drittel des Betriebsdruckes der Pumpe betragen kann. Entsprechend diesem Druck muß auch die Wellenabdichtung, die in der Regel als Stopfbüchse ausgeführt ist, ausgelegt sein. Insbesondere bei höheren Betriebsdrücken läßt sich aber eine befriedigende Abdichtung häufig nicht erreichen. Weiterhin ist bei diesen Pumpen nachteilig, daß in dem Fördermedium enthaltene Schmutzteilchen in den Abdichtbereich gelangen und dort verschleißfördernd die Dichtung belasten können.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Flüssigkeitsdurchtritt im Stopfbüchsenbereich zwischen Welle und Dichtung auch bei vergleichsweise hohem Druck zu vermeiden und somit auch einem erhöhten Verschleiß durch gegebenenfalls mit eindringende Schmutzteilchen zu begegnen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird insbesondere vorgeschlagen, daß das der Dichtung benachbarte Laufrad an seiner Rückseite zusätzliche, miteinander einen Nebenkreislauf bildende Schaufelsätze aufweist, deren Saugseite zumindest in der Nähe des Wellenspaltes und deren Druckseite zumindest in der Nähe der

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Druckseite des Laufrades ließt ι wobei die Förderleistung eines Schaufelsatzes {größer ist als die eines anderen Scnaufelsatzes. Diese Ausbildung bewirkt einen zumindest weitgehenden Druckabbau im Bereich der Wellenabdichtung und damit für diese auch eine nur geringe Belastung. Auch das Eindringen von ver-" schleißfördernden Schmutzteilchen in den Abdichtbereich kann dadurch nahezu verhindert und somit auch die Lebensdauer der Dichtung verlängert werden. Auch wird der Auswahlbereich der Dichtungsraaterialien erheblich erweitert. Vorteilhafterweise kann als Förderlaufrad ein mit Rückenschaufeln versehenes Normlaufrad dienen, auf dessen Rückenschaufeln eine ihrerseits mit Rückenschaufeln und Nabe versehene Abdeckscheibe befestigt ist.Die gebräuchlichen- Normlaufräder können somit einfach für die erfindungsgemäßen Pumpenlaufräder verwendet werden.

Vorzugsweise kann die Abdeckscheibe eine kreisringförmige Hohlnabe aufweisen, die außen einen schmalen vorzugsweise mit einem Schleifring zusammenarbeitenden Ringspalt mit dem Gehäuse bildet und zwischen ihrer Innenseite und der Außenseite der Laufradnabe die Ansaugöffnung für den laufradnahen, leistungsfähigeren Schaufelsatz frei läßt. Diese Ausführungsform hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wobei ein nahezu vollständiger Druckabbau erreicht werden kann.

Bei einer saugseitig mit Vordruck arbeitenden Kreiselpumpe können eine oder mehrere direkte Verbindungsöffnungen der Saugseite der Pumpe mit der Ansaugöffnung des leistungsfähigeren Schaufelsatzes vorgesehen sein. Der saugseitige Vordruck ist dadurch auch schon im Ansaugbereich dieses Schaufelsatzes vorhanden, so daß der Druckim Bereich der Druckseite des leistungsfähigeren Schaufelsatzes an den Druck im Bereich des Austrittes des Laufrades angeglichen ist.

Zusätzliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen aufgeführt. Nachstehend ist die Erfindung mit ihren wesentlichen Einzelheiten anhand der Zeichnung noch näher erläutert. Es zeigt:

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Fig. 1 eine Teilseitenansicht einer längsgeschnittenen Kreiselpumpe,

Fig. 2 eine Ansicht eines Pumpenlaufrades entsprechend der Schnittlinie U-II in Fig. 1 und

Fig. 3 eine teilweise aufgebrochene, zum Teil längsgeschnittene Seitenansicht einer Kreiselpumpe.

Eine in Fig. 1 und 3 gezeigte Kreiselpumpe 1 hat ein Pumpenlaufrad 2, das eine etwa axial-radiale Förderrichtung für das zu pumpende Medium bewirkt. Das Laufrad 2 ist auf einer Welle 3 befestigt, die durch Rollen- bzw. Kugellager 26 innerhalb des Pumpengehäuses 4 gelagert ist. Die laufradseitige Gehäusedurchführung der Welle 3 weist eine Abdichtung 5 auf, die hier als Stopfbüchse 6 ausgebildet ist.

Der Aufbau des erfindungsgemäßen Pumpenlaufrades 2 ist besonders gut in Fig. 1 und 2 erkennbar. An dessen Rückseite 7 sind Rückenschaufeln 8 vorgesehen, die durch eine ihrerseits Rückenschaufeln 9 tragende Scheibe 10 abgedeckt sind. Diese beiden, voneinander durch die Scheibe 10 im wesentlichen abgetrennten Rückenschaufeln 8 und 9 bilden nun während dem Betrieb der Pumpe 1 etwa einen Nebenkreislauf für das Fördermedium, wobei die Saugseite 11 in der Nähe des Wellenspaltes 12 und die Druckseite 13 in der Nähe der Druckseite des Laufrades 2 liegt. Der Nebenkreislauf ist dabei so ausgebildet, daß sich im Bereich des laufradnahen Schaufel-

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satzes 14 eine den Pfeilen Pf 1 gemäße Förderrichtung ergibt. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, daß die Förderleistung des einen Schaufelsatzes - vorzugsweise wie hier des laufradnahen Schaufelsatzes 14 - größer ist als die des Schaufelsatzes 22. Dieses ist deshalb und wegen der einfacheren Herstellbarkeit als offener, auf der Abdeckscheibe 10 befindlicher Schaufelsatz ausgebildet. Es erfolgt im dichtungsnahen Bereich ein weitgehender, die Abdichtung 5 im Normalfall sogar nahezu vollständig entlastender Druckabbau. Dadurch können ggf. auch vergleichsweise einfache Dichtungen verwendet werden. Auch läßt sich dabei in vorteilhafter Weise Material mit günstigeren Dicht- und Laufeigenschaften verwenden, die bisher wegen Druck- oder Schmutzempfindlichkeit nicht verwendet werden konnten. Zudem wird durch den Abtransport der Flüssigkeit aus dem Bereich der Dichtung 5 auch ein Eindringen von in dem Pumpenmedium gegebenenfalls enthaltenen Schmutzteilchen in den WeI-

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lenspalt 12 zwischen der Velle 3 und der Dichtung 5 vermieden, so daß eine wesentlich höhere Lebensdauer der Dichtung 5 erwartet werden kann.

Das beispielsweise in den Figuren dargestellte erfindungsgemäße Pumpenlaufrad 2 ist mit einer Abdeckscheibe 10 versehen, die eine kreisringförmige Ilohlnabe 15 aufweist. Deren Außenseite 16 wird von einem in dem Gehäuse h eingelassenen Schleifring 17 beaufschlagt. Zwischen ihrer Innenseite 18 und der Außenseite der Laufradnabe 19 ist ein Zwischenraum 20 vorgesehen, der die Ansaugöffnung 21 für den laufradnahen, leistungsfähigeren Schaufelsatz 14 bildet (vgl. auch Fig. 2). In der Nähe der Dichtung 5 befindliche Flüssigkeit kann dadurch in einer direkt von der Abdichtung 5 weggerichteten, etwa axialen Förderrichtung abtransportiert werden.

Auf besonders einfache und billige Weise läßt sich das erfindungsgemäße Pumpenlaufrad 2 herstellen, wenn ein mit Rückenschaufeln 8 versehenes Normlaufrad verwendet wird, auf dessen Rückenschaufeln 8 eine ihrerseits Rückenschaufeln 9 aufweisende Abdeckscheibe 10 befestigt wird. Die Verbindung kann dabei, wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich, beispielsweise durch mehrere Nieten 23 od. dgl. erfolgen.

Neben den besonderen Vorteilen des Laufrades 2, wie die weitestgehende Druckentlastung der Abdichtung 5 und auch das Fernhalten von Schmutzteilchen aus dem Dichtungsbereich, wird gleichzeitig noch dem bei solchen Pumpen auftretenden Axialschub durch die offenen Rückenschaufeln 9 in bekannter Weise entgegengewirkt, so daß in der Regel auch bei der erfindungsgemäßen Kreiselpumpe 1 nur vergleichsweise geringe Axialschübe auftreten. Somit können in vorteilhafter Weise auch bei dieser Pumpe 1 einfache Wälzlager 26, wie in Fig. 3 erkennbar, verwendet werden.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann zumindest der geschlossene, leistungsfähigere Schaufelsatz "\h einen größeren Durchmesser haben als das Pumpenlaufrad 2. In dem Ausführungs-

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beispiel (Fig. 1) ist sowohl der im wesentlichen geschlossene Schaufelsatz 14 als auch die Rückenschaufeln 9 mit der Abdeckscheibe 10 über den Außenrand des eigentlichen Pumpenlaufrades 2 hinausstehend ausgebildet. Es lassen sich damit besonders günstige Druckverhältnisse schaffen, die zu einer guten Druckentlastung der Abdichtung 5 führen. Auch ist die Herstellbarkeit eines solchen Laufrades sehr einfach, weil der Schaufelteil des Laufrades durch Abdrehen entsprechend dem Durchmesser Dh angepaßt werden kann.

Um die vorbeschriebenen Vorteile der erfindungsgemäßen Pumpe 1 auch bei einer saugseitig mit Vordruck arbeitenden Pumpe ausnützen zu können, sind in diesem Falle Verbindungsöffnungen 24 - in Fig. 1 strichliniert angedeutet - zwischen der Saugseite der Pumpe 1 und der Ansaugöffnung 21 des Schaufelsatzes 14 vorgesehen. Der im Ansaugkanal 25 herrschende Vordruck ist dadurch auch im Ansaugbereich der rückseitig des Pumpenlaufrades 2 angeordneten Rückenschaufeln 8 vorhanden, so daß das von diesen zu überwindende Druckgefälle zwischen Saug- und Druckseite etwa gleich bleibt.

Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander wesentliche Bedeutung haben.

- Ansprüche -

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Leerseite

Claims

Ansprüche

Kreiselpumpe mit wenigstens einem Laufrad, das an seiner Rückseite Rückenschaufeln hat und an dessen Antriebswelle eine Dichtung vorgesehen ist, dadurch gekenn zeichnet , daß das der Dichtung (5) benachbarte Laufrad (2) an seiner Rückseite (7) zusätzliche, miteinander einen Nebenkreislauf bildende Schaufelsätze (i4, 22) aufweist, deren Saugseite (ii) zumindest in der Nähe des Wellenspaltes (12) und deren Druckseite (13) zumindest in der Nähe der Druckseite des Laufrades (2) liegt, wobei die Förderleistung eines Schaufelsatzes (i4) größer als eines anderen Schaufelsatzes (22) ist.

Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der unmittelbar an dem Laufrad (2) befindliche Schaufelsatz (lh) geschlossen ausgebildet und mit der größeren Förderleistung ausgerüstet ist.

Kreiselpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Laufrad (2) selbst Rückenschaufeln (8) trägt, die durch eine ihrerseits Rückenschaufeln (9) tragende Scheibe (10) abgedeckt sind.

Kreiselpumpe nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der geschlossene Schaufelsatz (i4) einen größeren Durchmesser hat als das Pumpenlaufrad (2).

Kreiselpumpe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis k, dadurch gekennzeichnet, daß als Förderlaufrad (2) ein mit Rückenschaufeln (8) versehenes Normlaufrad dient, auf

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dessen Rückenschaufeln (8) die ihrerseits mit Rückenschaufeln (9) und vorzugsweise Nabe (15) versehene Abdeckscheibe (1o) befestigt ist.

6. Kreiselpumpe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckscheibe (10) eine kreisringförmige Hohlnabe (15) aufweist, die außen einen schmalen vorzugsweise mit einem Schleifring (17) zusammenarbeitenden Ringspalt mit dem Gehäuse (4) bildet und zwischen ihrer Innenseite (18) und der Außenseite (16) der Laufradnabe (19) die Ansaugöffnung (21) für den laufradnahen, leistungsfähigeren Schaufelsatz (14) frei läßt.

7. Kreiselpumpe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer saugseitig mit Vordruck arbeitenden Pumpe eine oder mehrere direkte Verbindungsöffnungen (24) zwischen der Saugseite bzw. einer Stelle niedrigen Drucks der Pumpe (1) und der An-. Säugöffnung (21) des leistungsfähigeren Schaufelsatzes (14) vorgesehen ist.

Patentanwalt

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