DE3731269A1 - Kreiselpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kreiselpumpe mit zu beiden Seiten des Laufrades angeordneten Verschleißplat­ ten, die die Stirnwände des Spiralgehäuses abdecken.

Bei den bisher bekannten Kreiselpumpen werden die Ver­ schleißplatten mit Hilfe von Schrauben an den Stirnwänden befestigt. Hierzu müssen die Verschleißplatten mit beson­ deren Vorsprüngen und Bohrungen versehen werden, in die die Schrauben eingreifen. Die Herstellung derartiger Ver­ schleißplatten ist daher verhältnismäßig material- und kostenaufwendig, und das Auswechseln der verschlissenen Platten gegen neue Verschleißplatten ist nicht nur verhältnismäßig kompliziert, sondern auch mit einem verhältnismäßig hohen Materialverlust verbunden. Dies ist insbesondere darauf zurückzuführen, daß die Verschleiß­ platten aufgrund der hohen Druck- und Biegebelastungen, die sie im Betrieb der Pumpe ausgesetzt sind, verhältnis­ mäßig stark ausgebildet werden müssen und jeweils nur die eine an der Schraubverbindung abgewandte Seite dem Ver­ schleiß ausgesetzt werden kann. Die Standzeit derartiger Verschleißplatten ist daher gering, und zwar auch dann, wenn man Verschleißplatten aus besonders hochlegiertem Stahl benutzt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Verschleiß­ platten bei Kreiselpumpen insbesondere hinsichtlich ihrer Ausbildung, Anordnung und Standzeit erheblich zu verbes­ sern.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die zu beiden Sei­ ten des Laufrades angeordneten Verschleißplatten scheiben­ förmig und zu beiden Seiten gleich ausgebildet sind, und daß zwischen dem Spiralgehäuse und den Stirnwänden mittels Spannvorrichtungen eingespannt sind.

Dadurch, daß die Verschleißplatten gemäß der Erfindung scheibenförmig und zu beiden Seiten gleich ausgebildet sind, können sie vorteilhaft beidseitig benutzt werden, d. h., wenn die Oberfläche der einen Seite bis auf ein vor­ bestimmtes Mindestmaß verschlissen ist, kann die Ver­ schleißplatte in einfacher Weise gewendet und die Ober­ fläche der neuen Seite wiederum solange dem Verschleiß ausgesetzt werden, wie die Oberfläche der zuvor ver­ schlissenen Plattenseite. Dies bringt nicht nur sehr vorteilhaft eine im Vergleich zu den bisher bekannten Kreiselpumpen ganz wesentliche Erhöhung der Standzeit der Verschleißplatten mit sich, sondern hierdurch wird auch der Materialverlust, der beim Auswechseln der an beiden Seiten verschlissenen Verschleißplatte gegen eine neue Verschleißplatte auftritt, ganz bedeutend verringert. Weiterhin können durch die Einspannung der Verschleiß­ platten gemäß der Erfindung zwischen dem Spiralgehäuse und den Stirnwänden auch hochverschleißfeste, sehr harte und besonders spröde Materialien, wie Keramik und dergl., als Verschleißplatten eingesetzt werden, die eine weit höhere Standzeit aufweisen, als die bisher bei Kreiselpumpen im Einsatz befindlichen Verschleißplatten. Auch wird die Montage von neuen Verschleißplatten und die Demontage von verschlissenen Platten durch die erfindungsgemäße Ver­ spannung erheblich vereinfacht und erleichtert.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung bestehen die Spannvorrichtungen aus Druckschrauben und Bolzen, die in den Stirnwänden des Spiralgehäuses soweit außen ange­ ordnet sind, daß sie im äußeren Randbereich an die Ver­ schleißplatten angreifen und diese an das Spiralgehäuse andrücken. Es ist hierbei besonders zweckmäßig, solche Druckschrauben und Bolzen einzusetzen, die zwar der chemischen Beanspruchung der Pumpe entsprechen, die jedoch relativ zu der verspannenden Verschleißplatte weicher sind als diese. Hierdurch wird sehr vorteilhaft eine biege­ spannungsfreie Einspannung der Verschleißplatten zwischen den Stirnwänden und des Spiralgehäuses erreicht.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die äußeren Ränder der Verschleißplatten mit gleich schräg verlau­ fenden Flächen ausgebildet, die an im Spiralgehäuse entsprechend schräg verlaufend ausgebildeten Gegenflächen anliegen. Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung der Verschleißplatten kann mit verhältnismäßig geringem Aufwand an Verspannungselementen eine sehr wirksame und ausreichend feste Verspannung der Verschleißplatten zwischen dem Spiralgehäuse und den Stirnwänden erreicht werden.

Ferner sind in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Verschleißplatten mit geringem Abstand von den Stirnwänden angeordnet, so daß zwischen den Verschleißplatten und den Stirnwänden ein Hohlraum verbleibt, der mit dem Innenraum des Spiralgehäuses in offener Verbindung steht. Auf diese Weise wird erreicht, daß im Betrieb der Kreiselpumpe Flüs­ sigkeit aus dem Raum, in dem sich das Laufrad befindet, in den Hohlraum zwischen der Verschleißplatte und der Stirn­ wand gelangt, die an beiden Seiten der Verschleißplatte zu einem Druckausgleich führt, wodurch sehr vorteilhaft die Verschleißplatten vor Biegespannungen frei gehalten wer­ den. Dies bringt den weiteren Vorteil mit sich, daß die Verschleißplatten verhältnismäßig dünnwandig ausgebildet werden können, wodurch die Anschaffungskosten erniedrigt und die Materialverluste beim Auswechseln der verschlis­ senen Platte gegen eine neue wesentlich verringert werden.

Im übrigen sind die Verschleißplatten durch die erfin­ dungsgemäß ausgebildete Spannvorrichtung leicht aus der Klemmung zu lösen und radial bewegbar. Dadurch können verschlissene Zonen der Verschleißplatten aus besonders schleißenden Bereichen der Pumpe herausgedreht und nicht, oder weniger verschlissene Zonen in diese Bereiche hinein­ gedreht und neu verspannt werden. Hierdurch wird die Standzeit der Verschleißplatten weiterhin erhöht und durch annähernde Wiederherstellung des Betriebsspaltes der Wirkungsgrad der Pumpe günstig beeinflußt.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Erläuterung einer in der Zeichnung im Teillängsschnit schematisch dargestellten Kreiselpumpe.

Wie die Zeichnung zeigt, sind zu beiden Seiten des Lauf­ rades (1) der Kreiselpumpe Verschleißplatten (2, 3) angeordnet, die die Stirnwände (4, 5) des Spiralgehäuses (6) abdecken. Diese zu beiden Seiten des Laufrades (1) angeordneten Verschleißplatten (2, 3) sind gemäß der Erfindung scheibenförmig, mit zu beiden Seiten gleich verlaufenden Oberflächen (7, 8 bzw. 9, 10) ausgebildet und zwischen dem Spiralgehäuse (6) und den Stirnwänden (4, 5) mittels Spannvorrichtungen eingespannt. Als Spannvorrich­ tungen sind mehrere, über dem Umfang gleichmäßig verteilte Druckschrauben (11, 12) vorgesehen, die über Bolzen (13, 14) mit den Verschleißplatten (2, 3) in Wirkverbindung stehen. Die Bolzen (13, 14) sind in den Stirnwänden (4, 5) in Achsrichtung verschiebbar, aber gegen Verdrehung gesi­ chert angeordnet. Auf diese Weise werden die Verschleiß­ platten beim Verspannen zwischen dem Spiralgehäuse (6) und den Stirnwänden (4, 5) keiner nachteiligen Drehbeanspru­ chung von Seiten der Druckschrauben ausgesetzt. Ferner sind die Druckschrauben (11, 12) in den Stirnwänden (4, 5) des Spiralgehäuses (6) soweit außen angeordnet, daß sie im äußeren Randbereich an die Verschleißplatten (2, 3) angreifen und diese an das Spiralgehäuse (6) andrücken. Die äußeren Ränder der Verschleißplatten (2, 3) sind mit gleich schräg verlaufenden Flächen (15, 16 bzw. 17, 18) ausgebildet, die im eingespannten Zustand an im Spiral­ gehäuse (6) entsprechend schräg verlaufend ausgebildeten Gegenflächen (19, 20) fest anliegen. Auf diese Weise wird sehr vorteilhaft eine wirksame und für den Betrieb der Kreiselpumpe ausreichend feste Verspannung der Verschleiß­ platten (2, 3) zwischen dem Spiralgehäuse (6) und den Stirnwänden (4, 5) mit verhältnismäßig wenigen Druck­ schrauben (2 bis 3 Stück) erreicht, und zwar derart, daß dabei die Verschleißplatten (2, 3) keinerlei nachteiligen Beanspruchungen, insbesondere Biegebeanspruchungen, aus­ gesetzt werden. Dies insbesondere auch deshalb, weil beim Verspannen der Verschleißplatten (2, 3) die Bolzen (13, 14) nahezu direkt an den Gegenflächen (19, 20) im Spiral­ gehäuse (6) gegenüberliegend angeordnet sind und dort gegen die Verschleißplatten (2, 3) drücken. Als Ver­ schleißplatten können daher insbesondere sehr vorteilhaft Keramikplatten Anwendung finden, die aufgrund ihrer Härte und Sprödigkeit zwar sehr empfindlich gegen Biege- und Druckspannungen sind, die jedoch hinsichtlich ihrer Verschleißfestigkeit den bisher bekannten Verschleiß­ platten aus hochlegiertem Stahl und dergl. weit überlegen sind. Es ist selbstverständlich, daß neben Verschleißplat­ ten aus Keramik gemäß der Erfindung auch Verschleißplatten aus Kunststoff, Hartgummi und dergl. mit ebendenselben Vorteilen zwischen dem Spiralgehäuse (6) und den Stirn­ wänden (4, 5) eingespannt werden können. Auch können gegebenenfalls mit Keramik und ähnlich harten und spröden, hochverschleißfesten Materialien beschichteten Metall- oder Kunststoffplatten eingesetzt werden.

Ferner sind, wie die Zeichnung zeigt, die Verschleiß­ platten (2, 3) mit geringem Abstand von den Stirnwänden (4, 5) angeordnet, so daß zwischen den Verschleißplatten (2, 3) und den Stirnwänden (4, 5) ein Hohlraum (21 bzw. 22) verbleibt, der mit dem Innenraum des Spiralgehäuses, in dem sich das Laufrad (1) befindet, in offener Ver­ bindung (23, 24) steht. Hierdurch wird sehr vorteilhaft im Betrieb der Kreiselpumpe an den beiden parallel zueinander verlaufenden Oberflächen (7, 8 bzw. 9, 10) der Verschleiß­ platten (2, 3), und zwar durch Eindringen von Flüssigkeit aus dem Raum, in dem sich das Laufrad (1) befindet, in den Hohlraum (21 bzw. 22) ein gleich hoher Druck aufgebaut und dadurch die Verschleißplatten vor Biegebeanspruchungen freigehalten. Die Verschleißplatten gemäß der Erfindung können daher verhältnismäßig dünnwandig ausgebildet wer­ den, was zu einer erheblichen Verringerung des Material­ verlustes beim Auswechseln der verschlissenen Platte gegen eine neue führt. Ein weiterer und ganz besonderer Vorteil der erfindungsgemäß ausgebildeten Verschleißplatten (2, 3) besteht darin, daß sie nach Verschleiß der einen Seite ihrer Oberfläche gewendet oder auch gegenseitig ausge­ tauscht und somit beidseitig dem Verschleiß unterworfen werden können, wodurch die Standzeit dieser Verschleiß­ platten, im Vergleich zu den bisher bekannten Verschleiß­ platten, um ein vielfaches erhöht wird.

Claims (5)

1. Kreiselpumpe mit zu beiden Seiten des Laufrades angeordneten Verschleißplatten, die die Stirnwände des Spiralgehäuses abdecken, dadurch gekennzeichnet, daß die zu beiden Seiten des Laufrades (1) angeordneten Verschleißplatten (2, 3) scheibenförmig und zu beiden Seiten gleich ausgebildet sind, und daß sie zwischen dem Spiralgehäuse (6) und den Stirnwänden (4, 5) mittels Spannvorrichtungen eingespannt sind.

2. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtungen aus Druckschrauben (11, 12) und Bolzen (13, 14) bestehen, und in den Stirnwänden (4, 5) des Spiralgehäuses (6) soweit außen angeordnet sind, daß sie im äußeren Randbereich an die Verschleißplatten (2, 3) angreifen und diese an das Spiralgehäuse (6) andrücken.

3. Kreiselpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden äußeren Ränder der Verschleiß­ platten (2, 3) mit gleich schräg verlaufenden Flächen (15, 16; 17, 18) ausgebildet sind, die an im Spiralgehäuse (6) entsprechend schräg verlaufend ausgebildeten Gegenflächen (19, 20) anliegen.

4. Kreiselpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschleißplatten (2, 3) aus Keramik bestehen und ihre Oberflächen (7, 8; 9, 10) parallel zueinander verlaufend ausgebildet sind.

5. Kreiselpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschleißplatten (2, 3) mit geringem Abstand von den Stirnwänden (4, 5) angeordnet sind, so daß zwischen den Verschleißplatten (2, 3) und den Stirnwänden (4, 5) ein Hohlraum (21, 22) ver­ bleibt, der mit dem Innenraum des Spiralgehäuses (6) in offener Verbindung (23, 24) steht.