DE3637501C2

DE3637501C2 - Axialschubkompensation für Zentrifugalpumpen

Info

Publication number: DE3637501C2
Application number: DE3637501A
Authority: DE
Inventors: Karsten Dipl Ing Laing
Original assignee: Individual
Current assignee: LAING, KARSTEN, DIPL.-ING., 71566 ALTHUETTE, DE
Priority date: 1985-11-21
Filing date: 1986-11-04
Publication date: 1997-09-25
Anticipated expiration: 2006-11-05
Also published as: US4615662A; DE3637501A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Zentrifugalpumpe gemäß Oberbegriff des Patentanspruches. Die Rotor-Laufrad-Einheit von Zentrifugalpumpen mit magnetischer Antriebseinrichtung unterliegt zwei entgegengesetzt gerichteten axialen Kräften. Die axiale Komponente der vom Stator erzeugten Magnetkraft preßt die Rotor-Laufrad-Einheit gegen das Axiallager, denn sie wirkt in Richtung Stator, während der hydraulische Schub des Pumpenlaufrades in entgegengesetzter Richtung wirkt. Dies beschränkt die Verwen dung dieser Pumpen auf solche Schnellaufzahlen und Betriebspunkte, in denen der magnetische Axialschub größer ist als der hydraulische. Dieses Phänomen tritt sowohl bei Sphäropumpen als auch bei Magnetpumpen auf, gleichgültig ob der Luftspalt zylin drisch oder sphärisch verläuft.

Die DE-OS 21 35 529 beschreibt eine Lösung, die den hydraulischen Axialschub er höht, indem ein Ringraum zwischen dem Laufrad und einem feststehenden Kragen, der einen Dichtspalt mit der umlaufenden Einheit bildet, über eine Bohrung mit dem Inneren des Laufrades kommuniziert. Da aber die Bohrung axial verläuft, hebt der auf den Nabenbereich wirkende Staudruck durch den mit hoher Geschwindigkeit einströ menden Flüssigkeitsstrom die Druckdifferenz zwischen dem Ringraum und dem Laufradinneren weitgehend auf.

Die Erfindung weist einen Weg, der diesen Nachteil vermeidet. Gemäß der Erfindung ist zwischen dem Rotor und dem Laufrad ein Kanal vorgesehen, der die Peripherie des Rotors mit dem Rotorinnenraum verbindet und durch die radiale Erstreckung dort einen Unterdruck erzeugt, der dem Pumpendruck annähernd entspricht.

Die Erfindung soll anhand von Figuren beschrieben werden.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Sphäropum pe.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Magnetpum pe.

Fig. 1 zeigt das Laufrad, bestehend aus der Radscheibe 3, den Schaufeln 2 und dem Abdeckring 1, welches mit dem Rotor 4 eine Einheit bildet. Der innere Raum 18 kom muniziert mit dem Luftspalt 16. Die Bohrung 17 verbindet den Innenraum 18 mit der Druckseite 5 der Pumpe und erzeugt beim Umlauf durch Fliehkraft einen Unterdruck im Innenraum 18. Der Stator 8, 9, 10 im Motorgehäuse 11, der durch die sphärische Trennwand 12 vom Rotor 4 getrennt ist, erzeugt einen magnetischen Schub gemäß Pfeil 15, zu dem sich der durch den Unterdruck im Innenraum 18 entstehende Schub gemäß Pfeil 19 hinzu addiert. Da der Druckunterschied zwischen dem Innenraum und der Peripherie dem Druckzuwachs innerhalb des Laufrades 1, 2, 3 entspricht, über wiegt die Summe der beiden Schubkräfte 15 und 19 den Wert des hydraulischen Laufradschubes gemäß Pfeil 20. Dadurch ist ein Abheben der umlaufenden Einheit von der auf der Lagersäule 14 befestigten Kugel 13 ausgeschlossen.

Fig. 2 zeigt eine über eine Magnetkupplung 21, 22 angetriebene Kreiselpumpe mit dem Laufrad 1a, 2a, 3a. Die feststehende Achse 24 ist hohl ausgebildet und kommuni ziert über die Bohrung 25 mit dem Magnetspalt 16a, der nach außen durch die Trenn wand 12a begrenzt ist. Der Antrieb erfolgt über den Motor 23 mit der Welle 26, der Glocke 27 und dem antreibenden Magneten 22. Durch die Bohrung 17a entsteht im Inneren der Achse ein Unterdruck, der zur Ausbildung des Schubes gemäß Pfeil 19 führt, der dem hydraulischen Laufradschub 20 entgegengesetzt gerichtet ist.

Claims

Zentrifugalpumpe, deren Laufrad mit einem Rotor einer ein umlaufendes Magnetfeld erzeugenden Antriebseinrichtung eine Einheit bildet, wobei der Rotor durch eine ma gnetisch durchlässige Trennwand von der Antriebseinrichtung getrennt ist und mit der Trennwand einen engen Spalt bildet, welcher mit einem Rotorinnenraum in Verbindung steht, und wobei der Rotor an einer zur Antriebseinrichtung weisenden Seite axial ge lagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Kanal (17, 17a) zwischen dem Rotor (4, 21) und dem Laufrad (1, 2, 3; 1a, 2a, 3a) angeordnet ist, der die Peripherie des Rotors (4, 21) mit dem Rotorinnenraum (18, 18a) verbindet.