DE3823214C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Derartige Kreiselpumpen, die auch als vertikale Kreiselpumpen ausgebildet sein können, sind an ihrem einen Ende mit einem An­ trieb verbunden. Das andere Ende der Pumpenwelle trägt in den meisten Fällen mehrere Laufräder, die von einem Pumpengehäuse umgeben sind. Derartige mehrstufige Kreiselpumpen besitzen eine hohe Pumpleistung. Die Lagerung der Pumpenwelle kann auf ver­ schiedene Weise erfolgen. Es ist bekannt hierfür Wälzlager vor­ zusehen. Andere Ausführungsformen sehen vor, daß die Pumpenwel­ le an ihrem einen Ende an der Motorwelle der Antriebseinheit angekoppelt ist, die fest mit einer Antriebslaterne verbunden ist, und an ihrem anderen Ende im Bereich des Pumpengehäuses von flüssigkeitsgeschmierten Gleitlagern aufgenommen wird. Die Abdichtung der Pumpenwelle erfolgt mit einer Dichtungsanordnung.

Bei einer aus der DD-PS 2 54 417 bekannten gattungsgemäßen Kreiselpumpe bildet das mit einem Ein- und Auslauf versehende Mantelgehäuse mit einem in diesem angeordneten Pumpengehäuse einen Ringraum. In dem Pumpengehäuse ist das Ende einer Pumpenwelle angeordnet, auf dem mehrere Laufräder aufsitzen. Die an ihrem anderen Ende mit einem Antrieb verbundene Pumpenwelle ist im Bereich eines Deckels des Mantelgehäuses mittels einer Dichtungsanordnung abgedichtet. Bei der bekannten Kreiselpumpe erfolgt die Förde­ rung des Fördermediums derart, daß die Dichtungsanordnung druckseitig angeordnet ist.

Aus dem DE-GM 72 24 623 ist eine Kreiselpumpe zur Förderung von Scheibenwischwasser bekannt. Die Kreiselpumpe besitzt eine Pum­ penwelle, die an ihrem einen Ende mit einem Antrieb und an ih­ rem anderen Ende mit einem Laufrad zur Förderung des Förderme­ diums versehen ist. Zur Abdichtung der Pumpenwelle gegenüber dem Pumpengehäuse ist eine Wellendichtung vorgesehen. Bei der bekannten Kreiselpumpe erfolgt die Förderrichtung derart, daß die Wellendichtung im Bereich eines saugseitigen Förderraumes angeordnet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kreiselpumpe der eingangs genannten Art so auszubilden, daß bei der Förderung von abrasiven Medien eine hohe Standzeit der Dichtungsanordnung erzielt wird.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Kreiselpumpe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Bei der neuen Kreiselpumpe wird auch bei der Förderung von abrasiven Medien, beispielsweise Metalliclack, Füller oder Wasserlacke für Kraftfahrzeuge, eine hohe Standzeit der Dichtungsanordnung er­ zielt. Dies wird dadurch erreicht, daß bei der neuen Kreiselpum­ pe die Abdichtung der Pumpenwelle mittels einer axialen Gleit­ ringdichtung erfolgt, die im Bereich eines saugseitigen Förder­ raumes angeordnet ist. Da die axiale Gleitringdichtung infolge der vorliegenden Förderrichtung saugseitig angeordnet ist, tre­ ten im Bereich der Dichtungsanordnung nur geringe Drücke des Fördermediums auf. Hierdurch wird die Belastung der Dichtungs­ anordnung gering gehalten. Die zum Einsatz kommende axiale Gleit­ ringdichtung ist besonders wartungsarm. Da die beweglichen Dich­ tungsteile der axialen Gleitringdichtung außerhalb des saugsei­ tigen Förderraumes innerhalb eines Vorlagegehäuses angeordnet sind, kann auch bei der Förderung von abrasiven Medien kein Ver­ schleiß und keine Ablagerung an der Dichtungsanordnung auftre­ ten. Das Vorlagegehäuse, das zwischen dem Pumpengehäuse und der Antriebslaterne angeordnet ist, nimmt die Dichtungsanordnung auf. Die an der Gleitringdichtung entstehende Reibungswärme wird durch die zirkulierende Vorlageflüssigkeit abgeführt. Weiterhin werden abrasive Teilchen, die eventuell an der Dichtungsanord­ nung vorliegen, von der Vorlageflüssigkeit abtransportiert. Am Vorlagegehäuse sind Zu- und Ablaufkanäle für die Vorlageflüssig­ keit angeordnet. Die Umwälzung der Vorlageflüssigkeit kann le­ diglich durch thermischen Auftrieb oder in einer vorteilhaften Ausführungsform mittels eines Propellers erfolgen, der von der Pumpenwelle angetrieben wird. Die Anordnung der axialen Gleit­ ringdichtung im Bereich des saugseitigen Förderraumes bewirkt weiterhin, daß eine Schmierung der Gleitringdichtung durch die sich im Vorlagegehäuse befindliche Flüssigkeit erfolgt. Wegen dem zwischen dem Innern des Vorlagegehäuses und dem saugseiti­ gen Förderraum vorliegenden Druckgefälle kann die Vorlageflüs­ sigkeit in den saugseitigen Förderraum durchtreten. Da die Vor­ lageflüssigkeit dem jeweiligen Fördermedium angepaßt ist, hat ein Durchtritt der Vorlageflüssigkeit in das Pumpengehäuse kei­ ne Verunreinigung des Fördermediums zur Folge.

Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß die Kreisel­ pumpe mehrstufig ausgebildet ist. Hierzu sind an der Pumpenwel­ le mehrere Laufräder angeordnet.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist ein Trenntopf zur Führung der Vorlageflüssigkeit an die axiale Gleitringdichtung vorgesehen. Hierbei kann vorteilhaft vorgesehen sein, daß sich der Trenntopf in Richtung eines die Vorlageflüssigkeit umwäl­ zenden Propellers verengt.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Pumpen­ gehäuse aus mehreren Pumpenkammern bildenden Stufenmänteln auf­ gebaut ist, die über Zuganker zwischen einer Deckelplatte und dem Vorlagegehäuse verspannt sind. Die Deckelplatte kann mit einem an dieser angeordneten Rohrflansch ausgeführt sein, der gegenüber der Saugseite abgedichtet ist. Beispielsweise kann hierfür ein O-Ring Verwendung finden.

Weiterhin kann vorgesehen sein, daß nebeneinanderliegende Pum­ penkammern über Entlüftungsbohrungen miteinander verbunden sind und an der saugseitigen Förderkammer ein Entlüftungsventil an­ geordnet ist. Somit kann eventuell im Fördermedium mitgeführte Luft über die an den Pumpenkammern vorgesehenen Entlüftungsboh­ rungen in den saugseitigen Förderraum gelangen und über das Entlüftungsventil abgelassen werden.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Ausführungsform in schematischer Darstellung und

Fig. 2 die Vergrößerung der Einzelheit II in Fig. 1.

Die in Fig. 1 in einem schematischen Längsschnitt dargestellte vertikale Kreiselpumpe (1) soll insbesondere zur Förderung von abrasiven Medien, beispielsweise Metalliclack, Füller oder Was­ serlacke für Kraftfahrzeuge, eingesetzt werden. Die Kreiselpum­ pe (1) besitzt eine vertikal angeordnete Pumpenwelle (2), die an ihrem einen Ende im Bereich der Antriebslaterne (3) mit ei­ nem in der Zeichnung nicht dargestellten Antrieb, beispielsweise einem Elektromotor, verbunden ist. Die an die Motorwelle des Elektromotors angekoppelte Pumpenwelle (2) ist im Bereich des Pumpengehäuses (12) in Hartmetallagern geführt, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind. Im Pumpengehäuse (12) rotie­ ren die Laufräder (13), die fest mit der Pumpenwelle (2) ver­ bunden sind. Zur Abdichtung der Pumpenwelle (2) ist eine axiale Gleitringdichtung (11) vorgesehen, die in einem zwischen der Antriebslaterne (3) und dem Pumpengehäuse (12) vorgesehenen Vorlagegehäuse (4) angeordnet ist.

Das Pumpengehäuse (12) wird mit Abstand von einem Mantelgehäuse (14) umgeben, so daß zwischen dem Pumpengehäuse (12) und dem Man­ telgehäuse (14) ein Ringraum (15) entsteht.

Das über den Einlauf (16) eintretende Fördermedium gelangt über den Ringraum (15) zu einer Einlaßöffnung (38), die in einen saugseitigen Förderraum (22) führt. Von hier erfolgt in den Kammern des Pumpengehäuses (12) der Druckaufbau des Förderme­ diums. Der Transport des Fördermediums geschieht in Richtung des druckseitigen Förderraumes (29), der mit dem Auslauf (17) in Verbindung steht.

Im Bereich des saugseitigen Förderraumes (22) besitzt das För­ dermedium nur einen geringen Druck. Hierdurch tritt an der Gleitringdichtung (11), deren Dichtungsteile außerhalb des saugseitigen Förderraumes (22) angeordnet sind, nahezu keine Belastung auf, so daß eine sehr hohe Standzeit der Kreiselpumpe (1) auch bei abrasiven Fördermedien erzielt wird.

Gemäß Fig. 1 besitzt die Kreiselpumpe (1) einen Gehäusesockel (18), an dem über Gehäuseanker (27), die Pumpenteile verspannt sind. Das Pumpengehäuse (12) wird von dem zylinderförmigen Man­ telgehäuse (14) umgeben. Das Vorlagegehäuse (4) besitzt ein zylinderisches Mantelteil, das von plattenförmigen Zwischenwän­ den (5, 6) begrenzt wird. An dem Vorlagegehäuse (4) ist die An­ triebslaterne (3) befestigt, die die Antriebseinheit aufnimmt.

Das Pumpengehäuse (12) baut sich aus mehreren Stufenmänteln (37) auf, die die Pumpenkammern bilden. Die Stufenmäntel (37) werden mittels Zugankern (26) zwischen einer Deckelplatte (28) und der Zwischenwand (6) verspannt. An der Deckelplatte (28) ist ein Rohrflansch (39) vorgesehen, der gegenüber der Saug­ seite abgedichtet ist. Hierfür ist ein O-Ring (30) vorgesehen. Nebeneinanderliegende Pumpenkammern sind über Entlüftungsboh­ rungen (41) miteinander verbunden. Somit kann die in den Pumpenkammern vorliegende Luft über die Entlüftungsbohrungen (41) in die saugseitige Förderkammer (22) gelangen und über das Entlüftungsventil (33) abgelassen werden.

Die Laufräder (13) sind an der Pumpenwelle (2) in bekannter Weise über Hülsen und eine Pumpenwellenmutter (32) verspannt.

Anhand von Fig. 2, die eine Vergrößerung der Einzelheit II in Fig. 1 darstellt, soll die Ausbildung der Gleitringdichtung (11) im Vorlagegehäuse (4) beschrieben werden. Die axiale Gleit­ ringdichtung (11) ist zwischen den Zwischenwänden (5, 6) des Vorlagegehäuses (4) angeordnet. Die durch die Zwischenwände (5, 6) geführte Pumpenwelle (2) ist im Bereich der Zwischenwand (6) von einem stationären Gegenring (19′) umgeben, der an der Zwi­ schenwand (6) befestigt ist und mittels eines Dichtringes (20′) abgedichtet ist. An den stationären Gegenring (19′) wird über eine Druckfeder (25′) ein rotierender Gleitring (21′) angepreßt. Die Rotationsbewegung wird von der Pumpenwelle (2) über eine Wellenhülse (23), die gegenüber der Pumpenwelle (2) abgedichtet ist, an den rotierenden Gleitring (21′) übertragen. Zwischen der Wellenhülse (23) und dem rotierenden Gleitring (21′) ist ein Dichtring (40) angeordnet. In gleicher Weise ist im Bereich der Zwischenwand (5) eine weitere Gleitringdichtung vorgesehen, die sich aus dem stationären Gegenring (19′′) und dem rotieren­ den Gleitring (21′′) aufbaut, der über die Druckfeder (25′′) angepreßt wird.

Zwischen den Gleitringen (21′, 21′′) ist ein Propeller (9) ange­ ordnet, der auf der Wellenhülse (23) verschieblich aufsitzt und an der Drehbewegung der Pumpenwelle (2) teilnimmt. Der Propeller (9) dient der Umwälzung einer Vorlageflüssigkeit, die über einen Zulaufkanal (7) im Bereich der Zwischenwand (5) und einem Ab­ laufkanal (8) im Bereich der Zwischenwand (6) zirkuliert. Die Vorlageflüssigkeit führt die an der Gleitringdichtung (11) ent­ stehende Reibungswärme ab. Weiterhin werden abrasive Teilchen, die an der Gleitringdichtung (11) vorliegen, von der Vorlage­ flüssigkeit abtransportiert. Die in der Fig. 1 dargestellte Förderrichtung der Vorlageflüssigkeit gewährleistet eine direk­ te Abfuhr der abrasiven Teilchen. Diese sedimentieren in einem in der Zeichnung nicht dargestellten Vorlagebehälter ab, der mit den Kanälen (7, 8) verbunden ist. Die Vorlageflüssigkeit wird den jeweiligen Fördermedien angepaßt gewählt. Die Vorlage­ flüssigkeit wird mit einem Trenntopf (10) an die Gleitringdich­ tung (11) geführt, der an der Zwischenplatte (6) befestigt ist und sich in Richtung des Propellers (9) verengt.

Claims (5)

1. Kreiselpumpe, mit einer Pumpenwelle, die an ihrem einen Ende mit einem Antrieb verbunden ist und an ihrem anderen Ende mindestens ein Laufrad trägt, das von einem Pumpengehäuse umge­ ben ist, mit einer zur Abdichtung der Pumpenwelle vorgesehenen Dichtungsanordnung und mit einem zur Führung des Fördermediums vorgesehenen Mantelgehäuse, das das Pumpengehäuse mit Abstand umgibt und mit diesem einen Ringraum einschließt, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Ringraum (15) einen am Mantelgehäuse (14) vorgesehenen Einlauf (16) für das Fördermedium mit einem saug­ seitigen Förderraum (22) verbindet, gegenüber dem die Abdich­ tung der Pumpenwelle (2) mittels einer axialen Gleitringdich­ tung (11) erfolgt, deren bewegliche Dichtungsteile (21′) außer­ halb des saugseitigen Förderraumes (22) innerhalb eines Vorla­ gegehäuses (4) angeordnet sind, das mit einem Zu- und Ablaufka­ nal (7, 8) für eine zirkulierende, dem jeweiligen Fördermedium angepaßte Vorlageflüssigkeit versehen ist.

2. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Pumpenwelle (2) ein Propeller (9) zur Umwälzung der Vorlageflüssigkeit vorgesehen ist.

3. Kreiselpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Trenntopf (10) zur Führung der Vorlageflüssigkeit an die axiale Gleitringdichtung (11) vorgesehen ist.

4. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpengehäuse (12) aus mehreren Pumpen­ kammern bildenden Stufenmänteln (37) aufgebaut ist, die über einen Zuganker (26) zwischen einer Deckelplatte (28) und dem Vorlagegehäuse (4) verspannt sind.

5. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß nebeneinanderliegende Pumpenkammern über Ent­ lüftungsbohrungen (41) miteinander verbunden sind und an dem saugseitigen Förderraum (22) ein Entlüftungsventil (33) ange­ ordnet ist.