Die Erfindung betrifft eine Welle für Zentrifugalpumpen
gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.The invention relates to a shaft for centrifugal pumps
according to the preamble of the main claim.
Für die Befestigung der Laufräder von gegenläufigen Pumpen
sind die unterschiedlichsten Lösungen bekannt. So zeigt die
DE-AS 10 44 621 eine Welle, die im Bereich des Antriebes
ihre maximale Dicke aufweist und sich bis zu dem gegenüber
liegenden Wellenende kontinuierlich verjüngt. Im Bereich des
Antriebes ist ein Bund vorgesehen, gegen den der Innenring
eines Rollenlagers anliegt. Mit Hilfe von Abstandsringen
sowie Wellenschutzhülsen und einer Kegelfläche wird das
Laufrad auf der Welle positioniert und eine am Außenende der
Welle angebrachte Spanneinrichtung bewirkt den Zusammenhalt
der auf der Welle angeordneten Einzelteile. Dies erfordert
bei der Herstellung einen hohen Aufwand, da die spanabhebende
Bearbeitung der Welle eine Vielzahl von Passungen vorsieht.
Die Montage erfordert desweiteren ein genaues Justieren der
Einzelteile.For fastening the impellers of counter-rotating pumps
the most varied of solutions are known. So it shows
DE-AS 10 44 621 a shaft in the area of the drive
has its maximum thickness and up to the opposite
lying tapered shaft end continuously. In the area of
Drive is provided a collar against which the inner ring
of a roller bearing. With the help of spacer rings
as well as shaft sleeves and a conical surface that will
Impeller positioned on the shaft and one at the outer end of the
Shaft-mounted tensioning device ensures cohesion
of the individual parts arranged on the shaft. This requires
a lot of effort in the production, since the machining
Machining the shaft provides a variety of fits.
The assembly also requires a precise adjustment of the
Individual parts.
Eine andere Lösung zeigt die in der DE-AS 22 04 892 gezeigte
Kreiselpumpe. Die Welle ist hierbei zweiteilig ausgebildet,
wobei die Kupplung der beiden Wellenteile mittels einer
Stirnverzahnung erfolgt. Hierbei ist der eine Wellenteil mit
einem Spannbolzen versehen, über den der andere Wellenteil
geschoben und durch eine Schraubverbindung die beiden
Wellenteile miteinander verspannt werden. Die Laufräder sind
auf Absätze der Welle aufgeschoben und werden durch
Sicherungsringe in ihrer Position gehalten. Auf die Wellenenden
aufgeschobene Hülsen dienen zur Aufnahme der Lager sowie der
Stopfbuchsdichtungen. Mittels auf bzw. in die Wellenenden
geschnittenen Gewinden sowie entsprechend angebrachten Schraub
elementen werden die Lager in ihrer Position gehalten. Der
Spannmechanismus für die Wellenverbindung befindet sich
außerhalb der Lager, am äußeren Wellenende.
Another solution is shown in DE-AS 22 04 892
Centrifugal pump. The shaft is formed in two parts,
the coupling of the two shaft parts by means of a
Front toothing takes place. Here is the one shaft part
a clamping bolt, over which the other shaft part
pushed and by a screw connection the two
Shaft parts are clamped together. The impellers are
slipped on paragraphs of the shaft and are by
Circlips held in place. On the shaft ends
put on sleeves are used to hold the bearings and the
Stuffing box seals. By means of on or in the shaft ends
cut threads and correspondingly attached screw
elements, the bearings are held in their position. The
Clamping mechanism for the shaft connection is located
outside the bearings, at the outer shaft end.
Und bei der DE-OS 23 45 742 wird das auf der Welle angeordnete
Laufrad durch eine auf die Welle aufgeschraubte Wellenschutz
hülse fixiert. Dies erfordert eine aufwendige Wellenbearbeitung
sowie spezielle Werkzeuge zur Demontage des sogenannten
Läufers, also der Pumpenwelle mit darauf montierten Laufrädern.And in DE-OS 23 45 742 that is arranged on the shaft
Impeller through a shaft protection screwed onto the shaft
sleeve fixed. This requires complex shaft machining
as well as special tools for dismantling the so-called
Rotor, i.e. the pump shaft with impellers mounted on it.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Strömungs
maschine einen Läufer zu entwickeln, dessen Teile einfach
hergestellt und in wenig aufwendiger Weise montiert und
demontiert werden können. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt
gemäß dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches.The invention has for its object for a flow
machine to develop a runner whose parts are simple
manufactured and assembled in a less complex manner and
can be dismantled. This task is solved
according to the characterizing part of the main claim.
Infolge der einen gleichen oder kleineren Durchmesser
aufweisenden Wellenenden brauchen bei Bedarf nur diese
spanabhebend bearbeitet werden, wodurch der eigentliche
Bearbeitungsvorgang auf ein Minimum abgesenkt werden kann.
Desweiteren ist somit eine Montage von beiden Seiten der Welle
möglich. Die Federelemente, welche gemäß einer Ausgestaltung
zwischen den auf der Welle montierten Teilen und der
Spanneinrichtung angeordnet sind, bewirken unter allen
Betriebszuständen eine zuverlässige Anlage der einzelnen Teile,
welche auch durch die einwirkenden Vorspannkräfte gegen
Verdrehung zu sichern sind. Die Federelemente können als
Tellerfedern, Ringfedern oder dergleichen ausgebildet sein.
Dies ermöglicht eine raumsparende Gestaltung bei gleichzeitiger
hoher Sicherheit gegen unbeabsichtigtes Lösen.As a result of the same or smaller diameter
having shaft ends need only this if necessary
machined, which makes the actual
Machining process can be reduced to a minimum.
Furthermore, there is therefore an assembly from both sides of the shaft
possible. The spring elements, which according to one embodiment
between the parts mounted on the shaft and the
Clamping device are arranged, effect among all
Operating conditions a reliable installation of the individual parts,
which is also counteracted by the acting preload forces
Twist must be secured. The spring elements can be used as
Disc springs, ring springs or the like can be formed.
This enables a space-saving design at the same time
high security against unintentional loosening.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, derzufolge die
Welle im Bereich der darauf montierten Wellenschutzhülsen,
Distanzhülsen sowie Laufräder einen konstanten Durchmesser
aufweist und daß im Bereich der die Wellenlager aufnehmenden
Wellenenden gleiche oder kleinere Wellendurchmesser bestehen,
ermöglicht die Verwendung gezogenen Rundmaterials zur Wellen
herstellung. Aufwendige Justier- und Paßarbeiten sowie die
damit verbundenen Kontrollen können entfallen.
Another embodiment of the invention, consequently the
Shaft in the area of the shaft protection sleeves mounted on it,
Spacers and impellers have a constant diameter
has and that in the area of the shaft bearing
Shaft ends have the same or smaller shaft diameters,
enables the use of drawn round material for waves
manufacturing. Elaborate adjustment and fitting work as well as the
associated controls can be omitted.
Wiederum eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor,
daß zwischen einer am Laufrad anliegenden Hülse und dem
Laufrad angeordnete Dichtringe die Welle gegenüber dem
Fördermedium abdichten. Somit wird in zuverlässiger Weise
der Zutritt vom Fördermedium zwischen Laufrad und Welle
bzw. zwischen Wellenschutzhülse und Welle oder Distanzhülse
und Welle verhindert. Dies schließt eine mögliche Passungs
korrosion in zuverlässiger Weise aus, welches wiederum einen
geringen Herstellungsaufwand und Demontageaufwand bedingt.Yet another embodiment of the invention provides
that between a sleeve on the impeller and the
Impeller arranged sealing rings against the shaft
Seal the pumped medium. Thus, in a reliable manner
access of the pumped medium between impeller and shaft
or between the shaft protection sleeve and shaft or spacer sleeve
and wave prevented. This excludes a possible fit
corrosion in a reliable manner, which in turn
low manufacturing and disassembly costs.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen
dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es
zeigt dieEmbodiments of the invention are in the drawings
are shown and are described in more detail below. It
show the
Fig. 1 eine längsgeteilte doppelflutige Strömungsmaschine
mit wälzgelagerter Pumpenwelle und die Fig. 1 shows a longitudinally divided double flow turbomachine with a roller-mounted pump shaft and the
Fig. 2 einen Läufer einer derartigen Maschine, dessen Welle
in einem Wälzlager und einem mediumgeschmierten
Gleitlager gelagert ist. Fig. 2 shows a rotor of such a machine, the shaft of which is mounted in a roller bearing and a medium-lubricated plain bearing.
In der Fig. 1 ist eine Strömungsmaschine (1), hier eine
einstufig doppelflutig ausgebildete Kreiselpumpe gezeigt. Am
verjüngt ausgebildeten krafteinleitenden Wellenende (2) ist
ein Wälzlager (3) mittels Sicherungsringen (4) festgelegt.
Am Innenring des Wälzlagers (3) stützen sich Distanzhülsen (5),
Wellenschutzhülsen (6) und Laufrad (7) ab. Ein am abtriebs
seitigen Wellenende (8) auf einem hier ebenfalls kleineren
Durchmesser montiertes Wälzlager (9) wird durch eine als Mutter
ausgebildete Spanneinrichtung (10) gegen die Distanzhülse (5)
und letztendlich gegen das festgelegte Lager (3) gepreßt.
Zwischen der Spanneinrichtung (10) und dem Lager (9) ist
eine Tellerfeder (11) angeordnet, mit deren Hilfe eine
zuverlässige Anpressung und Positionierung der auf der Welle
befindlichen Teile sichergestellt wird. Die am Pumpengehäuse
angeflanschte Lagergehäusekonstruktion ermöglicht es, daß bei
einem eventuellen Lagerschaden das jeweilige Lager in einfachster
Weise an seinem Wellenende abgebaut wird.
In Fig. 1 is a flow machine (1) shown a single-stage double-flow centrifugal pump formed here. A roller bearing ( 3 ) is secured to the tapered force-introducing shaft end ( 2 ) by means of retaining rings ( 4 ). Spacers ( 5 ), shaft protection sleeves ( 6 ) and impeller ( 7 ) are supported on the inner ring of the roller bearing ( 3 ). A roller bearing ( 9 ) mounted on the output shaft end ( 8 ) on a likewise smaller diameter is pressed by a clamping device ( 10 ) designed as a nut against the spacer sleeve ( 5 ) and ultimately against the fixed bearing ( 3 ). Between the tensioning device ( 10 ) and the bearing ( 9 ) a disc spring ( 11 ) is arranged, by means of which a reliable pressing and positioning of the parts on the shaft is ensured. The bearing housing construction flanged to the pump housing enables the respective bearing to be dismantled in the simplest way at its shaft end in the event of bearing damage.
Mit den Wellenschutzhülsen (6) zusammenwirkende Dichtringe
(12) verhindern, daß Fördermedium zwischen die Welle und
die darauf montierten Teile gelangen kann.Sealing rings ( 12 ) cooperating with the shaft protection sleeves ( 6 ) prevent the medium from getting between the shaft and the parts mounted on it.
Die Fig. 2 zeigt in vergrößerter Darstellung und ohne ein
umgebendes Gehäuse den sogenannten Läufer, eine fertig
montierte Welle mit Laufrad, Dichtungen und Lager. Am
antriebsseitigen Wellenende (2) ist wieder ein festgelegtes
Wälzlager (3) mittels Sicherungsring (4) auf dem im Durchmesser
kleineren Wellenzapfen angebracht. Es bildet bei dieser
Ausführung und im Gegensatz zur Fig. 1 das Festlager. Am
freien Wellenende befindet sich eine Wellenschutzhülse, die
gleichzeitig als Laufbuchse (13) ausgebildet ist und mit einem
entsprechenden Gleitlager (14) zusammenwirkt. In vorteilhafter
Weise bieten sich hier Keramiken als geeignete Lagerwerkstoffe
an. Die auf der Welle (15) angeordneten Teile werden durch
eine als Mutter ausgebildete Spanneinrichtung (10), sowie
Tellerfedern (11) zusammengepreßt. Eine zweite Mutter (12)
dient hier als Kontermutter, wenn keine selbstsichernden
Muttern zum Einsatz kommen. Fig. 2 shows in an enlarged view and without a surrounding housing the so-called rotor, a fully assembled shaft with impeller, seals and bearings. A fixed roller bearing ( 3 ) is again attached to the shaft end ( 2 ) on the drive side by means of a circlip ( 4 ) on the smaller shaft journal. It forms the fixed bearing in this embodiment and in contrast to FIG. 1. At the free shaft end there is a shaft protection sleeve, which is also designed as a liner ( 13 ) and interacts with a corresponding slide bearing ( 14 ). In an advantageous manner, ceramics are suitable as suitable bearing materials. The parts arranged on the shaft ( 15 ) are pressed together by a clamping device ( 10 ) designed as a nut, as well as disc springs ( 11 ). A second nut ( 12 ) serves as a lock nut if no self-locking nuts are used.