DE3337086A1

DE3337086A1 - Kreiselpumpe mit spaltrohr-magnetkupplungsantrieb

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Publication number: DE3337086A1
Application number: DE19833337086
Authority: DE
Inventors: Hermann 7800 Freiburg Krämer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-10-12
Filing date: 1983-10-12
Publication date: 1985-05-02
Anticipated expiration: 2003-10-13
Also published as: DE3337086C2

Description

Kreiselpumpe mit Spaltrohr-Magnetkupplungsantrieb

Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe mit Spaltrohr-Magnetkupplungsantrieb, bei der mindestens der Spaltrohrtopf aus Kunststoff besteht und bei der vorzugsweise ein vom Förderstrom abgezweigter Teilstrom zwischen Spaltrohr und dem darin befindlichen, axial etwas verschiebbar gelagerten Rotorteil hindurch- sowie zu einer Stelle niedrigeren Drucks zurückgeführt ist.

Man kennt bereits Kreiselpumpen der vorerwähnten Art, bei denen die mit aggressiven Fördermedien in Verbindung kommenden Pumpenteile wie Pumpen-Gehäuse, -Laufrad, -Innenlager usw. zumindest teilweise aus säurebeständigem Kunststoff od. dgl. inerten Werkstoff bestehen. Es ist auch bereits bekannt, derartige Pumpen "wellenlagerfrei" auszubilden (vgl. z. B. DE-OS 32 07 166). Unter "Welle" wird in diesem Zusammenhang in der vorliegenden Anmeldung eine Pumpenantriebswelle verstanden, welche das Pumpenlaufrad (ggfs.:die Pumpenlauf räder) einerseits mit einem Innenmagnetträger des Spaltrohr-Magnetkupplungsantriebs verbindet, wobei der Durchmesser dieser Welle etwa nur ein Drittel bis ein Viertel des Außendurchmessers des Innenrr.agnetträgers bzw. des Pumpenlaufrades ausmacht. Unter "WeIlenlager" werden entsprechende, auf solche

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Wellen bzw. Wellenstümpfe mit lichtem Durchmesser verstanden, der nur etwa ein Drittel oder noch weniger beträgt, als der Außendurchmesser des von diesen Wellenlagern getragenen Rotors (vgl. z. B. US-PS 40 47 847, Fig. 1). Dementsprechend werden in dieser Anmeldung unter "wellenfreien und wellenlagerfreien" Pumpen solche verstanden, deren Rotor diese gegenüber dem Rotor-Außendurchmesser stark verminderten Wellen und entsprechende Wellenlager nicht besitzt.

Die vorstehend erwähnten Kunststoffpumpen haben, insbesondere wenn sie "wellen- und wellenlagerfrei" ausgebildet sind, zahlreiche Vorteile. Insbesondere sind sie zum Fördern von aggressiven Medien gut geeignet und bleiben dabei einfach in Aufbau, Herstellungsweise und Wartung.

Jedoch sind derartige Pumpen unter bestimmten Gesichtspunkten noch verbesserungsfähig: Kunststoff hat nämlich eine verhältnismäßig geringe Temperaturbeständigkeit und auch einen hohen Ausdehnungskoeffizienten. Das macht sich besonders unangenehm am dünnen Spaltrohr bemerkbar. Dieses kann insbesondere beim Fördern von wärmeren Flüssigkeiten leicht weich werden und/oder seine Form verlieren. Zwar könnte man dem dadurch entgegenwirken, daß man die Magnetkupplung mit einem größeren Spalt versieht; dies beeinträchtigt jedoch die magnetischen Ubertragungskräfte. Vergrößert man die Spalte nicht, kommt es unter entsprechenden Temperaturbedingungen leicht zum Anlaufen z. B. des Innenmagnetträgers am Kunststoff-Spaltrohr, was ggfs. zu dessen Zerstörung führen kann. Da derartige Pumpen insbesondere für aggressive oder giftige Fördermedien eingesetzt werden, sind entsprechende Beschädigungen im Bereich des Spaltrohres besonders unangenehm.

Es besteht daher die Aufgabe, Kreiselpumpen der eingangs erwähnten Art unter weitgehender Vermeidung der Nachteile von vorbekannten, vergleichbaren Pumpen derart auszugestalten, daß eine sichere Betriebsweise, auch bei höheren Temperaturen des Fördermediums , gewährleistet und selbst im Fall der

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Zerstörung des Spaltrohres die Pumpe mindestens temporär noch leckdicht gehalten wird.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht bei einer Kreiselpumpe der eingangs erwähnten Art insbesondere darin, daß der Spaltrohrtopf außen durch eine Metallummantelung durchgehend umschlossen ist. Bei einer solchen Ausbildung einer Pumpe wird nicht nur das dünnwandige Rohr des Spaltrohrtopfes auch bei Auftreten von etwas erhöhten Temperaturen lage- und formstabilisiert, sondern der Bereich des Spaltrohrtopfes wird selbst im Zerstörungsfall mit Hilfe der Metallummantelung leckdicht gehalten. Dies gilt u. a. auch z. B., wenn Feuer im Bereich der Pumpe ausbricht und die dünnen Wände des Spaltrohres infolge der Hitzeentwicklung sehr schnell schmelzen könnten. Dann bestünde beispielsweise die Gefahr, daß giftige und/oder brennbare Flüssigkeiten im Bereich des Spalttopfes frühzeitig austreten und entsprechende Umweltschäden anrichten . Besteht das Fördermedium aus leicht brennbaren Flüssigkeiten, besteht die Gefahr, daß das Feuer noch zusätzlich verstärkt wird.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Pumpe besteht darin, daß die Metallummantelung aus Edelstahl besteht. Dieser ist bei Schädem am Kunststoff-Spaltrohrtopf auch gegenüber aggresiven Medien noch verhältnismäßig lange widerstandsfähig. Vorzugsweise ist die Ummantelung als Formstabi1isator und Halterung für den Kunststoff-Spaltrohrtopf ausgebildet, wobei vorzugsweise der Boden des Spaltrohrtopfes eine Breite hat, die etwa dem zehn- bis zwanzigfachen der Wandstärke des Spaltrohres entspricht^und daß die Metallummantelung mindestens diesen Boden in seiner Lage festlegt. Dadurch, daß ein vergleichsweise dicker, stabiler Boden des Spaltrohrtopfes napf artig und eng von der Metallummantelung mitumgriffen ist, wird mindestens dieser Boden in seiner Lage weitgehend festgelegt. Eine zweckmäßige Weiterbildung der Pumpe besteht darin, daß ein vorzugsweise einstückig mit dem Kunststoff-Spaltrohrtopf verbundener Spaltrohr-Anschlußflansch von der Spaltrohr-Metallummantelung und einem Metallgehäuse

der Pumpe vollständig umschlossen ist. Man kennt zwar bereits Pumpen mit Metallgehäuseteilen, die gehäuseinnenseitig mit Kunststoff beschichtet sind. Die für das Auslaufen von giftigen und/oder umweltfeindlichen Fördermedien kritische Stelle, insbesondere der Spaltrohrtopf, ist jedoch nicht zusammen mit dem gesamten Pumpengehäuse geschlossen dicht von Metall "umpanzert". Durch die zuletzt erwähnte Weiterbildung erreicht man dagegen eine geschlossene Metallummantelung des gesamten Förderflüssigkeit enthaltenden Teiles der Pumpe. Treten z. B. für Kunststoff unzulässige Temperaturen, Brüchigkeit beim Kunststoff usw. auf, ist eine entsprechend erhöhte Sicherheit auch in solchen Haveriefällen gegeben. Auch schützt eine solche vollständige Metallummantelung die Kunststoffteile gegen Verspannungen, Rohrleitungskräfte usw.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Pumpe besteht darin, daß innen am Spaltrohrtopf einerseits sowie am darin befindlichen Rotorteil andererseits ein Steuerteil für die Durchflußmengenregelung des Teilstromes bzw. für den Axialschubausgleich vorgesehen ist. Solche Durchflußmengenregelungen und auch deren Verwendung zur Steuerung beim Axialschubausgleich sind an sich bekannt. Bei Pumpen mit einem Spaltrohrtopf aus Kunststoff arbeitet diese Durchflußmengenregelung jedoch nicht immer mit der erwünschten Genauigkeit. Dies ist durch die geringe Wandstärke des Spaltrohres in Verbindung mit den Werkstoffeigenschaften des Kunststoffes bedingt. Auch ist man in der Wahl der Werkstoffeigenschaften des Kunststoffes nicht selten beengt, weil der Kunststoff gegenüber dem Fördermedium und dessen Temperatur chemisch neutral bzw. unempfindlich sein soll und vor allem nach diesen Gesichtspunkten ausgewählt werden muß. In Verbindung mit der Stabilisierung und Halterung des Kunststoff-Spaltrohres durch die Metallummantelung läßt sich die Durchflußmengenregelung verbessern.

Bei einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Pumpe ist ein aus einem Pumpenlaufrad und einem Innenmagnetträger antriebs-

wellenfrei sowie einstückig bestehender Rotor im wesentlichen aus Kunststoff ausgebildet, wobei erfindungsgemäß im Mittelbereich dieses Rotors eine Höhlung großen Durchmessers, laufradseitig eine Teilstrom-Rückflußöffnung kleineren Durchmessers sowie antriebsseitig eine Teilstrom-Zuflußöffnung von demgegenüber noch kleineren Durchmesser vorgesehen sind. Dadurch ergeben sich an der Höhlung des Rotors Stirnflächen von unterschiedlichem Flächeninhalt und der abgezweigte Teilstrom kann eine Axialschub-Ausgleichskomponente bilden. Dann ergibt sich im Betrieb der Pumpe, daß der Rotor nicht nur "antriebswellen- und antriebswellenlagerfrei" in radialer Richtung im Fördermedium gewissermaßen "schwimmt", sondern durch entsprechende Wahl der vorerwähnten Durchmesserverhältnisse, ggfs. mit Abstimmung auf die Größe des Steuerspaltes der Durchflußmengenregelung, erreicht man auch, daß sich der Rotor in axialer Richtung in eine mittlere Stellung einpendelt und so im Betrieb gewissermaßen in radialer und axialer Richtung innerhalb der Förderflüssigkeit berührungsfrei schwimmt. Dazu trägt auch die größere Stabilität und Formhaltigkeit des ummantelten Spaltrohrtopfes bei.

Zusätzliche Weiterbildungen der Erfindung werden in weiteren Unteransprüchen und in der Beschreibung aufgeführt. Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit der Zeichnung noch näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine teilweise im Schnitt gehaltene Seitenansicht einer Kreiselpumpe mit Spaltrohr-Magnetkupplungsantrieb,

Fig. 2 einen Teillängsschnitt einer Kreiselpumpe mit Einzelheiten gemäß der Erfindung sowie in stark vergrößertem Maßstab

Fig. 3 eine Einzelheit im Bereich des Pumpengehäuse-Abschlußdeckels und

Fig. 4 einen Detailausschnitt im Bereich des Spaltrohres.

Eine im ganzen mit 1 bezeichnete Kreiselpumpe besitzt einen Spaltrohr-Magnetkupplungsantrieb 2. Zu diesem gehört ein Außenmagnetträger 3, der glockenartig außen einen Kunststoff-Spaltrohrtopf 4 - nachstehend auch kurz: "Spaltrohrtopf 4" genannt - umgreift und mit einer Antriebswelle 5 in Verbindung steht. Diese ist von einem Antriebslager 6 gehalten, welches über einen rohrartigen Lagerträger 7 mit dem im ganzen mit 8 bezeichneten Pumpenteil in Verbindung steht. Zu diesem gehört das eigentliche Pumpengehäuse 9 mit dem Saugstutzen 10 und dem Druckstutzen 11. Im Pumpengehäuse 9 befindet sich das Pumpenlaufrad 12, nachstehend auch kurz "Laufrad 12" genannt. Es ist einstufig ausgebildet, könnte aber auch mehrstufig sein. Das Pumpengehäuse 9 ist antriebsseitig mittels eines im wesentlichen kreisringförmigen Abschlußdeckels und des bereits erwähnten, davon mitgehaltenen Spaltrohrtopfes 4 verschlossen. Am Abschlußdeckel 13 ist dann der bereits erwähnte Lagerträger 7 befestigt. Der Spaltrohrtopf 4 ist - abgesehen von seiner pumpeηseitigen Stirnöffnung - einstückig und allseits geschlossen. Gemäß der Erfindung ist der aus Kunststoff bestehende Spaltrohrtopf 4 außen durch eine Metal!ummantelung 14 durchgehend umschlossen. Diese besteht vorzugsweise aus Edelstahl, woraus im Ausführungsbeispiel auch die übrigen Metallteile des Pumpenteils 8 bestehen.

Aus Fig. 2 ist gut erkennbar, daß beim Pumpengehäuse 9 die mit dem Fördermedium in Verbindung kommenden Teile eine Kunststoffbeschichtung haben, die z.B. aus Polytetrafluoräthylen besteht. Ferner erkennt man dort dort gut, daß das Laufrad 12 und der Innenmagnetträger 16 einstückig aus Kunststoff bestehen, wobei diese Teile 12, 16 hier auch kurz "Rotor 17" genannt sind. Die Magnete des Innen- bzw. Außenmagnetträgers 16 bzw. 3 sind mit 18 bezeichnet. Die Wandstärke b des Spaltrohres 19 ist in der üblichen Weise dünn ausgeführt, wie es bei Magnetkupplungsantrieben 2 erwünscht ist. Dagegen ist der Boden des Spaltrohrtopfes 4 mit

verhältnismäßig großer Dicke B ausgebildet, die etwas dem zehn- bis zwanzigfachen der Wandstärke b des Spaltrohres 19 entspricht. Dabei ist gemäß einer wichtigen Weiterbildung der Erfindung mit-vorgesehen, daß die Metal!ummantelung als Formstabilisator und Halterung für den Spaltrohrtopf 4 ausgebildet ist. Die Metallummantelung 14 kann dabei diesen Boden 20 napfartig umgreifen und einklemmend festhalten. Ggfs. kommt auch eine Klebeverbindung zwischen der Metallummantelung 4 und dem Boden 20 zusätzlich in Frage. Auch ist die Verwendung einer Klebeverbindung über die axiale Länge des Spaltrohres 19 mit der Metallummantelung möglich. Wesentlich ist, daß die Metallummantelung bedarfsweise nicht nur außen den Spaltrohrtopf 4 haltend umschließt sondern, wenn erwünscht, insbesondere auch dessen Boden 20 festlegt. Bedarfsweise kann durch einen entsprechenden Verbund von Spaltrohr 19 und Metallummantelung 14 auch das Kunststoff-Spaltrohr 19 in Form und Lage stabilisiert sein.

Am Spaltrohrtopf 4 ist einstückig ein Spaltrohr-Anschlußflansch 21 aus Kunststoff vorgesehen. Der Spaltrohrtopf 4 mit seinem Anschlußflansch 21 bestehen im Ausführungsbeispiel einstückig aus Perfluoralkoxy (PFA). Aus dem gleichen Kunststoff besteht auch der Rotor 17 (vgl. auch Fig. 4). An der Metallummantelung 14 des Spaltrohrtopfes 4 ist ein Befestigungsflansch 22 vorgesehen, der zentrierend in einer Aussparung 23 des Abschlußdeckels 13 des Pumpenteiles gehalten ist. Dabei ist der Kunststoff-Anschlußflansch 21 des Spaltrohrtopfes 4 mit Hilfe des Befestigungsflansches 22 und des Abschlußdeckels 13, nach außen abgeschlossen, am eigentlichen Pumpengehäuse 9 befestigt. Somit bilden die Metallteile des Pumpengehäuses 9, des Abschlußdeckels 13 und des Befestigungsflansches 22 mit zugehöriger Metallummantelung einen nach außen geschlossenen Metallmantel um die Kunststoffteile 4, 15, 17 und 21. Beschädigungen oder Zerstörungen an diesen Kunststoffteilen führen deshalb nicht, jedenfalls nicht sofort dazu, daß Fördermedium ins Freie treten kann.

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In Fig. 2 erkennt man gut ein im ganzen mit 25 bezeichnetes Steuerteil für die Durchflußmengenregelung des abgezweigten Teilstromes. Wie gut aus den Pfeilen Pf 1, Pf 2 und Pf 3 in Fig. 2 zu erkennen, wird nämlich, wie an sich bekannt, aus dem Laufradraum 26 über einen Zuflußspalt 27 einer noch näher zu beschreibenden Spaltringanordnung 28 ein abgezweigter Teilstrom innen zwischen dem Spaltrohr 19 und dem Innenmagnetträger 16 in den Zentralbereich des Bodens 20 des Spaltrohrtopfes 4 geführt. Am Boden 20 befindet sich eine Anlaufplatte 29 mit einer axialen Anlauffläche 30. Ferner ist am antriebsseitigen Ende des Rotors 17 ein rohrartiges Anlaufteil 31 vorgesehen, dessen Stirnseite 53 dieser Platte 29 zugewandt ist und mit ihr zusammen einen Durchfluß-Steuerspalt 32 für den Teilstrom bilden. Da der Rotor 17 in üblicher Weise etwas axial verschiebbar gelagert ist, können sich die Breite des Steuerspaltes 32 und damit die Druckverhältnisse im Bereich des Rotors 17 ändern. Die am Spaltrohrtopf-Boden 20 angebrachte Anlaufplatte 29 besteht aus einem vom Spaltrohrtopf 4 abweichenden Werkstoff, der auf den Werkstoff des Anlaufteils 31 abgestimmt ist und zusammen mit ihm gute Laufeigenschaften und ausreichende Verschleißfestigkeit hat. Im axialen Mittelbereich 33 des Rotors 17 befindet sich eine im wesentlichen zylinderförmige Höhlung 34 mit einem verhältnismäßig großen lichten Durchmesser D 3, der bis in die Nähe des Befestigungsbettes 55 der zugehörigen Magnete 18 reicht. Laufradseitig schließt sich an diese Höhlung 34 eine Teilstrom-Rückflußöffnung an, die einen gegenüber dem lichten Durchmesser D 3 der Höhlung 34 verminderten Durchmesser D 2 hat. Andererseits befindet sich an dieser Höhlung 34 antriebsseitig eine Teilstrom-Zuflußöffnung 36, deren lichter Durchmesser D 1 wiederum kleiner ist als der lichte Durchmesser D der Teilstrom-Rückflußöffnung 35. Dadurch ergeben sich im Rotor 17 die Höhlung 34 axial begrenzende kreisringförmige innere Stirnflächen F 1 und F 2, wobei der Flächeninhalt der bei der Teilstrom-Zuflußöffnung liegenden inneren Stirnfläche F

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größer ist als der der inneren Sti^ntiäChe^P^.* Auf -die äußere, antriebsseitige Stirnfläche F 3 wirkt der im abgezweigten Teilstrom sich hinter dem Rotor 17 einstellende Druck- 2. In der Höhlung 34 stellt sich mindestens in Q₀ etwa der vor dem Laufrad 12 herrschende Druck ρ 1 ein. Der ° Druck des Fördermediums im Druckstutzen 37 ist mit P 4, oo derjenige nach der Spaltringanordnung 28 mit P 3 bezeich- ^ net. Aus den unterschiedlichen Drücken des abgezweigten Teilstromes und den von diesen Drücken jeweils beaufschlagten Flächen bzw. deren unterschiedlichen Größen, insbesondere von F 3, F 2 und F V ergibt sich dann in an sich bekannter Weise eine Axialschub-Ausgleichskomponente für den im Laufrad 12 entstehenden Axialschub (siehe Doppelpfeil P in Fig. 2). Durchmesser D 1, D 2, D 3 können unterschiedlichen Axialschubverhältnissen angepaßt werden. In ebenfalls an sich bekannter Weise ändert sich durch geringfügige axiale Verschiebung des Rotors 17 die Durchtrittsfläche des Steuerspaltes 32, wodurch sich die Durchflußverhältnisse und damit auch die Drücke, insbesondere ρ 2 und ρ 1 des abgezweigten Teilstromes ändern, so daß sich der Rotor in eine mittlere Lage einpendeln kann, in der axiale Lagerflächen im Normalbetrieb der Pumpe praktisch nicht beansprucht werden. Daß das Steuerteil 25 mit genügender Genauigkeit arbeiten kann, hängt von der Formstabilität.des Spaltrohrtopfes 4 im Betrieb ab und durch die erfindungsgemäße Metal!ummantelung 14 wird auch die Arbeitsweise des Steuerteiles 25 erheblich verbessert, das im wesentlichen vom Anlaufteil 31 sowie der Anlaufplatte 29 gebildet ist. Im Bereich zwischen den Laufschaufeln 39 des Laufrades 12 und dem pumpenseitigen Ende 40 der Magnete 18 des Innenmagnetträgers 16 ist eine als Auffanglager für den Anlauf- und AuslaufVorgang des Rotors 17 dienende Spaltringanordnung 28 vorgesehen. Sie besitzt einen Laufring 41, der drehfest auf dem Rotor 17 montiert ist, und einen Gegenring 42, der drehfest über den Spaltrohr-Anschlußflansch 21 mit dem Pumpenteil 8 in Verbindung steht. Zwischen dem Laufring und seinem Gegenring 42 befindet sich ein Zufluß-Spalt 27

für den abgezweigten Teilstrom, wobei diese Ringe 41 und im Betriebszustand der Pumpe 1 praktisch berührungsfrei laufen. Der Rotor 17 und hier insbesondere der vom Gegenring 42 bis zur antriebsseitigen Stirnseite 43 des Innenmagnetträgers 16 sich erstreckende Bereich des Rotors 17 bzw. Innenmagnetträgers 16 wirken als vor allem mit dem Spaltrohrtopf 4 und dem abgezweigten Teilstrom zusammenwirkendes, überdimensionales hydrodynamisches Radiallager. Diese Lagerwirkung wird mittels der Formstabilisierung und Halterung des Spaltrohrtopfes 4 mit Hilfe der Metallummantelung 14 ebenfalls verbessert. Der Rotor 17 kann, mit Axialschubausgleichsmöglichkeit, sowohl in radialer als auch in axialer Richtung schwimmend gelagert arbeiten. Dies kann selbst dann noch aufrechterhalten werden, wenn der Kunststoff-Spaltrohrtopf 4 für sich alleine infolge von Temperatureinflüssen seine vorgegebene Form nicht mehr einhalten würde.

Wie gut aus Fig. 2 erkennbar, ist der Kunststoff-Anschlußflansch 21 dichtend gegen den Pumpenteil 8 bzw. das Pumpengehäuse 9 festgelegt. Dabei ist der Spaltrohranschlußflansch 21 in einer Aussparung 44 des Pumpenanschlußdeckels 13 zentrisch eingelassen. Dieser besitzt einen einstückig mit ihm verbundenen Dichtring 45, der'in eine Radialnut 46 eingreift, die zwischen dem Pumpengehäuse 9 und der radialen Außenseite 47 des Kunststoffanschlußflansches 21 freibleibt. Wie besonders gut aus Fig. 2 in Verbindung mit Fig. 3 erkennbar, befindet sich im Grund dieser Radialnut ein Dichtring 54, der bei der Befestigung des Abschlußdekkels 13 am Pumpengehäuse 9 dichtend festgepreßt wird. Man erhält auf diese Weise einerseits ein von der Kunststoffauskleidung 15 des Pumpengehäuses sowie dem Kunststoff-Spaltrohrtopf 4 bzw. seines Anschlußflansches 21 völlig mit Kunststoffteilen abgekapseltes, dichtes Innenraumsystem der Pumpe 1. Außerdem ergibt sich zusätzlich bei ihr eine vollständig geschlossene Metal!ummantelung, die ein unmittelbares

Austreten eines aggressiven Fördermediums auch dann, wenn die Kunststoffteile durch Beschädigung nicht mehr dicht sind, verhindern. Dabei ist die Metallummantelung 14 bzw. ihr Befestigungsflansch 22 gegenüber dem Pumpeninnenraum 48 durch den sie radial überragenden Kunststoff-Anschlußflansch 21 des Spaltrohrtopfes 4 gut wärmeisoliert. Im Fördermedium enthaltene Wärme kann also nicht gut über die Metallummantelung 14 in den Bereich des Kunststoff-Spaltrohrtopfes transportiert werden. Umgekehrt stehen dagegen die Metallummantelung 14 bzw. ihr Befestigungsflansch 22 in einer besser wärmeleitenden Verbindung mit äußeren Metallteilen der Pumpe, nämlich mit dem Abschlußdeckel 13 und mit dem Lagerträger 7, die gegenüber der Pumpenumgebung große Flächen haben, an denen Wärme abgegeben werden kann. Durch die Metallummantelung 14 des Kunststoff-Spaltrohrtopfes 4 erreicht man also dessen Stabilisierung, ohne daß die Verhältnisse im Magnetkupplungsspalt 38 in einer praktisch ins Gewicht fallenden Weise ungünstig verändert werden. Eine zusätzliche Weiterbildung ist noch gut in Fig. 2 zu erkennen: Auch am Boden 20 des Spaltrohrtopfes 4 ist ein im ganzen mit bezeichnetes Auffang-Radial lager für den An- und AuslaufVorgang vorgesehen. Dazu ist bei der Anlaufplatte 29 ein außenlagerartiger Rohrstutzen vorgesehen und das rohrartige Anlaufteil ist als Lagerstumpf dafür ausgebildet. Im Rohrstutzen 51 sind radiale Zuflußbohrungen 52 vorgesehen, durch die der abgezweigte Teilstrom zum Steuerspalt 32 und von diesem in die Teilstrom-Zuflußöffnung 36 fließen kann. In dieser Ausbildung besitzt das Steuerteil 25 auch ein spaltringartiges Auffanglager für den An- und AuslaufVorgang des Rotors 17. Ist die Pumpe 1 nicht im Betrieb, halten die Auffanglager 28 und 50 den Rotor in der Nähe seiner Betriebslage, so daß er beim Anlaufen alsbald eine "schwimmende" Position einnehmen kann, wobei der ausgesteifte Spaltrohrtopf gewissermaßen die Außenschale eines hydrodynamischen Lagers bildet, mit der auch die Axiallage des Rotors über den Axialschubausgleich zu beeinflussen ist.

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Alle vorbeschriebenen und in den Ansprüchen aufgeführten Merkmale können einzeln oder in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

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Claims

Patentansprüche

1. Kreiselpumpe mit Spaltrohr-Magnetkupplungsantrieb, bei der mindestens der Spaltrohrtopf aus Kunststoff besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Spaltrohrtopf (4) außen durch eine Metal!ummantelung (14) durchgehend umschlossen ist.

2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metal !ummantelung aus Edelstahl besteht.

3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranummantelung als Formstabi1isator und Halterung für den Kunststoff-Spaltrohrtopf (4) ausgebildet ist, wobei vorzugsweise der Boden (20) des Spaltrohrtopfes eine Dicke (B) hat, die etwa dem zehn- bis zwanzigfachen der Wandstärke (b) des Spaltrohres (19) entspricht, und daß die Metal!ummantelung (14) mindestens diesen Boden in seiner Lage festlegt.

4. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der mit Fördermedium in Verbindung kommende Metallgehäuseteile gehäuseinnenseitig mit Kunststoff beschichtet sind und bei der

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ggfs. das Pumpenlaufrad und/oder der Innenmagnetträger aus Kunststoff bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß ein vorzugsweise einstückig mit dem Kunststoff-Spaltrohrtopf (4) verbundener Spaltrohr-Anschlußflansch (21) von der Spaltrohr-Metallummantelung (14) und dem Metallgehäuse der Pumpe vollständig umschlossen ist.

5. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß innen am Spaltrohrtopf (4) einerseits sowie am darin befindlichen Teil des Rotors (17]andererseits ein Steuerteil (25) für die Durchflußmengenregelung des Teilstromes bzw. für den Axialschubausgleich vorgesehen ist.

6. Pumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im vorzugsweise verdickt ausgebildeten Boden des Kunststoff-Spaltrohrtopfes (4) eine Anlaufplatte (29) mit axialer Anlauffläche (30) und am antriebsseitigen Ende des Rotors (17) ein zur Rückströmleitung für den Teilstrom gehörendes Anlaufteil (31) vorgesehen ist, wobei die Anlauffläche sowie die dazu benachbarte Stirnseite (53) des Anlaufteils einen Durchfluß-Steuerspalt (32) für den Teilstrom bilden.

7. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei ein aus einem Pumpenlaufrad und einem Innenmagnetträger antriebswellenfrei sowie einstückig bestehender Rotor im wesentlichen aus Kunststoff ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Mittelbereich (33) dieses Rotors (17) eine Höhlung (34) großen Durchmessers (D 3) laufrad- und antriebsseitig eine Tei1strom-Rückflußöffnung (35)

sowie eine Teilstrom-Zuflußöffnung (36)

von demgegenüber kleineren Durchmessern (D 2, D 1) vorgesehen sind.

8. Pumpe nach Anspruch 1 bis 7, die mindestens im Bereich zwischen dem Pumpenlaufrad und dem antriebsseitigen Ende der Innenmagnete einen wellen- und wellenlagerfreien

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Rotor besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich zwischen den Laufschaufeln (39) des Laufrades (12) und dem pumpenseitigen Ende (40) der Innenmagnete eine als Auffanglager für den Anlauf- und AuslaufVorgang des Rotors (12) dienende Spaltringanordnung (28) vorgesehen ist, die vorzugsweise einen Laufring (41) und einen dem gegenüberliegenden, im Pumpengehäuse (9) festgelegten Gegenring (42) aufweist, zwischen denen sich ein Zufluß-Spalt (27) für den Teilstrom befindet, wobei diese Ringe (41, 42) im Betriebszustand berührungsfrei laufen.

9. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff-Anschlußflansch (21) des Spaltrohrtopfes (4) mittels eines zur Metallummantelung des Spaltrohrtopfes gehörenden Befestigungsflansches (22), der vorzugsweise zentrierend in einem Abschlußdeckel (13) des Pumpenteiles (8) gehalten ist, dichtend gegen den Pumpenteil (8) bzw. das Pumpengehäuse (9) festgelegt ist.

10. Pumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Spaltrohr-Anschlußflansch (21) in einer Aussparung (44) des Pumpenabschlußdeckels (13) zentrisch eingelassen ist und ein zweckmäßigerweise einstückig mit dem Abschlußdeckel in Verbindung stehender Dichtring (45) eine zwischen dem Pumpengehäuse (9) und der radialen Außenseite (47) des Kunststoff-Anschlußflansches (21) befindlichen Dichtring (54) andrückt.

11.Pumpe nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallummantelung (14) des Spaltrohrtopfes (4) bzw. ihr Befestigungsflansch (22) gegenüber dem Pumpeninnenraum (48) wärmeisoliert sind, vorzugsweise mittels des Kunststoff-Anschlußflansches (21) des Spaltrohrtopfes (4), und daß diese Metallummantelung (14) bzw. ihr Befestigungs-

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flansch (22) in demgegenüber besserer wärmeleitender Verbindung mit äußeren Metallteilen der Pumpe (1), vorzugsweise mit dem Abschlußdeckel (13) sowie ggfs. mittelbar mit einem angeschlossenen Lagerträger (7) stehen.

12.Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß beim Boden (20) des Spaltrohrtopfes (4) ein Auffang-Radiallager (50) für den An- und AuslaufVorgang vorgesehen ist, wobei die Anlaufplatte (29) einen außenlagerartigen Rohrstutzen (51) hat und das Anlaufteil (31) als Lagerstumpf dafür ausgebildet ist und wobei vorzugsweise Zuflußbohrungen (52) für den abgezweigten Teilstrom vorgesehen sind, die zum Steuerspalt (32) führen.

- Beschreibung -