DE3800336A1 - Dichtungsfreie pumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine dichtungsfreie Pumpe, bei der in einem Gehäuse eine Zentralspindel und zwei mit ihr kämmende Laufspindeln, die in An­ triebsverbindung mit einem Elektromotor stehen, gela­ gert sind, vorzugsweise zum Fördern von niedrig visko­ sen Flüssigkeiten.

Dichtungsfreie Pumpen der vorstehend beschriebenen Art sind üblicherweise derart aufgebaut, daß die eigentli­ che Schraubenpumpe mit ihrem Gehäuse unmittelbar an den Elektromotor angeflanscht ist, wobei die Zentral­ spindel mit dem Rotor des Elektromotors starr verbun­ den ist. Nachteilig hierbei ist jedoch die Tatsache, daß die Längsabmessung einer solchen Pumpe in jedem Fall der Summe der Längen von Schraubenpumpe und Elek­ tromotor entspricht. Um u.a. die Bauhöhe von diesen Pumpen zu verkleinern, ist eine Pumpe gemäß P 37 01 586 entwickelt worden, bei welcher die Schraubenpumpe und der Elektromotor in einem Bauteil integriert sind. So werden einerseits die drehfest im Motorgehäuse gehaltene Zentralspindel und andererseits die beiden vorgesehen das Fördermedium von der Saugseite zur Druckseite weitertransportierenden Laufspindeln direkt in einen entsprechenden, innenprofilierten hohlen Rotor des Elektromotors eingebaut, so daß ein gesonder­ tes Pumpengehäuse nicht mehr benötigt wird. Diese im Betrieb schon außerordentlich bewährte Ausführungsform hat jedoch den Nachteil, daß trotz seiner gegenüber üblichen Pumpen um ein vielfaches verkleinerten Abmes­ sungen deren Bauhöhe dennoch verhältnismäßig groß ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine dichtungsfreie Pumpe so auszugestalten, daß unter Ausnutzung der Kraftwirkung des Fördermediums, unter Verwendung von wenigen und geometrisch einfachen Bau­ teilen, die damit auch aus chemisch resistenten Kunst­ stoffen herstellbar sind, sowie bei leisem und pulsati­ onsarmen Betrieb die Bauhöhe weiter verkleinert wird, wodurch diese auch unter beengten Raumverhältnissen, wie sie in der chemischen Industrie oft vorzufinden sind, einsetzbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgese­ hen, daß der Rotor das außenzylindrische Pumpengehäuse umgibt, wobei dieser an einem Ende mit der Zentralspin­ del fliegend gelagert verbunden ist.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der dichtungs­ freien Pumpe ergibt sich eine sehr einfache, zugleich auch platzsparende Bauweise, da zusätzliche Maßnahmen sowohl zur Lagerung des Rotors als auch zur Verbindung von Rotor und antreibender Zentralspindel entfallen. Demnach ist einerseits mit der Festlegung des Rotors auf der Zentralspindel dessen Lagerung auf einfachste Weise realisiert, ohne daß weitere Stütz- bzw. Lager­ punkte innerhalb der Konstruktion hierfür vorzusehen sind. Andererseits ist zugleich sichergestellt, daß die Zentralspindel über den Rotor auch tatsächlich als Antriebsglied der Pumpe wirken kann.

In diesem Zusammenhang ist es im Rahmen der Erfindung weiterhin vorgesehen, daß das Pumpengehäuse axial unverschiebbar in dem saugseitigen Flanschdeckel gela­ gert ist und sich druckseitig über die kämmenden Lauf­ spindeln und um 90° versetzt direkt auf der Zentral­ spindel abstützt. Durch diese Maßnahme wird ebenfalls gewährleistet, daß schon alleine durch die Lagerung der Zwischenspindel das freiliegende Ende des festste­ henden Pumpengehäuses sowie die beiden darin angebrach­ ten Laufspindeln in radialer Richtung festgelegt sind.

In weiterer Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, daß die Zentralspindel eine axiale Durchgangsbohrung auf­ weist, wodurch automatisch eine Schmierung der axialen Festlegung der Zentralspindel von dem Fördermedium erzielt wird. Weiter liegt es im Rahmen der Erfindung, ein zur Zentralspindel achsgleiches Sicherheitsventil unmittelbar im Saugraum anzuordnen, welches im Zeit­ punkt der Überlastung, d. h. also bei Überschreiten eines vom Anwender vorgegebenen Differenzdruckwertes zwischen Saug- und Druckseite, anspricht und durch seine Lage kurze Überströmwege ermöglicht sowie aus wenigen zusätzlichen Bauteilen besteht.

Darüber hinaus sieht die Erfindung vor, daß im saugsei­ tigen Bereich des Gehäuses Bohrungen derart angeordnet sind, daß druckseitiges Fördermedium auf Planflächen der kämmenden Laufspindeln wirkt. Durch diese Maßnahme wird unabhängig von der Zentralspindel das Laufspindel­ paar axial gehaltert, indem der axiale Kräfteausgleich einer jeden Laufspindel mittels Fördermedium erfolgt, welches durch eine Bohrung im Gehäuse von der Drucksei­ te herströmt und an der jeweiligen Planfläche die notwendige Gegenkraft aufbaut, wobei diese über die vorher bestimmte Flächengröße den vorgegebenen Bedin­ gungen angepaßt wird.

Schließlich ist erfindungsgemäß noch der Rotor im Austrittsbereich der Pumpe mit einer Anzahl von Durch­ strömöffnungen versehen, die die Pulsationsfrequenz der Pumpe je nach Teilung erhöht, so daß durch eine anschließende Pulsationsdämpfungseinrichtung in Form eines Siebes entsprechender Maschenweite die Pulsati­ onsdämpfung leichter erfolgen kann. Erfindungsgemäß können zusätzlich die Druchströmöffnungen so profi­ liert sein, daß im Sinne eines Laufrades einer Strö­ mungsmaschine das Fördermedium beschleunigt wird und anschließend anstelle durch ein Sieb durch eine Leit­ radbeschaufelung als Pulsationsdämpfungseinrichtung fließt.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfin­ dung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles sowie anhand der Zeich­ nung, wobei darauf verwiesen wird, daß beidseitige Gewindeanschlüsse auch Flanschanschlüsse sein können und die Pumpe ohne jegliche Änderung als getauchte und/oder nicht getauchte Version zum Einsatz kommen kann. Dabei zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungs­ gemäße dichtungsfreie Pumpe und

Fig. 2 einen Querschnitt durch das feststehende Pumpengehäuse.

In dem Gehäuse 1 eines Elektromotors, versehen mit einem saugseitigen Flanschdeckel 2 und einem drucksei­ tigen Flanschdeckel 3, ist feststehend ein Stator 4 und drehbar ein Rotor 5 in Form einer Glocke angeord­ net. Der Rotor 5, der das außenzylindrische Pumpenge­ häuse 6 umgibt, ist dabei über sein eines Ende 7 mit der Zentralspindel 8 fliegend gelagert verbunden.

Desweiteren wird ein Ende 9 des Pumpengehäuses 6 von dem saugseitigen Flanschdeckel 2 aufgenommen und in diesem axial unverschiebbar, beispielsweise durch einen Stift 10, gehaltert, während sich das andere Ende 11 des Pumpengehäuses 6 druckseitig über die kämmenden Laufspindeln 12 und um 90° versetzt di­ rekt auf der Zentralspindel 8 abstützt. Hierdurch wird eine außerordentlich kompakte Bauweise erreicht, die sich folglich dafür verantwortlich zeigt, daß die dichtungsfreie Pumpe sehr klein baut und daher unter auch außerordentlich beengten Raumverhältnissen ein­ setzbar ist. Die Zentralspindel 8 ist mit einem Ende 13 in dem druckseitigen Flanschdeckel 3 und mit dem anderen dem Saugraum 14 zugekehrten Ende 15 in einem Gehäuseeinsatz 16 gelagert. Weiterhin weist die Zen­ tralspindel 8 eine axiale Durchgangsbohrung 17 auf, durch die das Fördermedium von der Druckseite in Rich­ tung Saugseite strömt und auf das Sicherheitsventil 22 auftrifft. Hierdurch wird ein axialer Kraftausgleich erzeugt, mittels welchem die Zentralspindel 8 in ihrer vorbestimmten Lage verbleibt, die insbesondere durch Veränderung des Sicherheitsventils 22 abhängig von den jeweiligen Einsatzbedingungen und -bedürfnissen des Anwenders beliebig einstellbar ist. Zur Sicherstellung eines axialen Schubausgleichs der Laufspindeln 12 ist jede der Laufspindeln 12 im saugseitigen Bereich des Gehäuses 6 mit einer Planfläche 19 an einem Zapfen 20 versehen, die über eine Bohrung 21 im Gehäuse 6 und im Gehäuseeinsatz 16 mit druckseitigem Fördermedium zum axialen Kraftausgleich beaufschlagt ist. In dem Gehäu­ seeinsatz 16 ist, wie oben erwähnt, ein Sicherheitsven­ til 22 achsgleich zur Zentralspindel 8 und unmittelbar im Saugraum 14 angeordnet, das sich bei Auftreten zu großer Kräfte durch das druckseitige Fördermedium automatisch öffnet und somit für eine Entlastung, d. h. Abbau des Überdrucks, sorgt. Schließlich ist der Rotor 5 im Austrittsbereich 23 der Pumpe mit einer Reihe von Durchströmöffnungen 24 versehen, die die Pulsationsfrequenz der Pumpe je nach Teilung erhöht. Mittels einer anschließenden Pulsationsdämpfungsein­ richtung 25 in Form eines Siebes 25 entsprechender Maschenweite kann die Pulsationsdämpfung leichter erfolgen. Zusätzlich können die Durchströmöffnungen 24 derart profiliert sein, daß im Sinne eines Laufrades einer Strömungsmaschine das Fördermedium beschleunigt wird und anschließend anstelle durch ein Sieb durch eine in den Fig. nicht dargestellte Leitradbeschau­ felung als vorgesehene Pulsationsdämpfungseinrichtung 25 fließt.

Die Erfindung ist nicht nur auf das dargestellte Aus­ führungsbeispiel beschränkt. So wäre es insbesondere auch möglich, statt eines voneinander getrennten Gehäu­ ses 6 und Gehäuseeinsatzes 16 nur ein einziges Bauteil vorzusehen oder die beidseitigen Gewindeanschlüsse 26 auch als Flanschanschlüsse auszubilden. Auch ist die erfindungsgemäße Pumpe sowohl für eine getauchte als auch eine nichtgetauchte Betriebsweise, entsprechend den Anforderungen von seiten des Anwenders geeignet.

Claims (7)

1. Dichtungsfreie Pumpe, bei der in einem Gehäuse eine Zentralspindel und zwei mit ihr kämmende Laufspindeln, die in Antriebsverbindung mit einem Elektromotor stehen, gelagert sind, vorzugsweise zum Fördern von niedrig viskosen Flüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (5) das außenzylindrische Pumpengehäuse (6) umgibt, wobei dieser an einem Ende (7) mit der Zentralspindel (8) fliegend gelagert verbunden ist.

2. Dichtungsfreie Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpengehäuse (6) axial unverschiebbar in dem saugseitigen Flanschdeckel (2) gelagert ist und sich druckseitig über die kämmenden Laufspindeln (12) und um 90° versetzt direkt auf der Zentralspindel (8) abstützt.

3. Dichtungsfreie Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Zentralspindel (8) eine axiale Durchgangsbohrung (17) und ein dazu achsgleiches Sicherheitsventil (22) unmittelbar im Saugraum (14) aufweist.

4. Dichtungsfreie Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im saugseitigen Bereich des Gehäuses (6) Bohrungen (21) derart angeordnet sind, daß druckseitiges Fördermedium auf Planflächen (19) der kämmenden Laufspindeln (12) wirkt.

5. Dichtungsfreie Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (5) im Austrittsbereich (23) der Pumpe mit einer die Pulsationsfrequenz der Pumpe je nach Teilung erhö­ henden Anzahl von Durchströmöffnungen (24) verse­ hen ist und im Austrittsbereich (23) eine anschlie­ ßende Pulsationsdämpfungseinrichtung (25) angeord­ net ist.

6. Dichtungsfreie Pumpe nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Pulsationsdämpfungseinrich­ tung (25) als Sieb entsprechender Maschenweite ausgebildet ist.

7. Dichtungsfreie Pumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchströmöffnungen (24) zusätzlich mit das Fördermedium entsprechend einem Laufrad einer Strömungsmaschine beschleunigenden Profilierungen ausgestattet sind und im Austritts­ bereich (23) die Pulsationsdämpfungseinrichtung als Leitradbeschaufelung ausgebildet ist.