DE3831068A1 - Verfahren zur reinigung einer stoffbuchslosen, rotierend arbeitenden foerdereinrichtung fuer fluide - Google Patents
Verfahren zur reinigung einer stoffbuchslosen, rotierend arbeitenden foerdereinrichtung fuer fluideInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung eine
stopfbuchslosen, rotierend arbeitenden Fördereinrichtung für
Fluide nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs und eine Vorrich
tung zu seiner Durchführung.
Fördereinrichtungen der einleitend gekennzeichneten Gattung
finden dort Anwendung, wo die Forderung nach erhöhter Arbeits-
und Betriebssicherheit sowie größter Umweltfreundlichkeit vor
rangige Aufgabe ist. Magnetisch wirkende, synchron übertragende
Drehkupplungen nutzen die Anziehungs- und Abstoßungskräfte zwi
schen Magneten in zwei Kupplungshälften aus. Sie dienen der be
rührungslosen Übertragung von Drehmomenten, wobei, anders als
bei den Hysterese- und Wirbelstromkupplungen, ein Schluß zwi
schen den beiden Kupplungshälften nicht auftreten kann.
Es sind permanentmagnetische Synchronkupplungen bekannt, die in
Verbindung mit rotierend arbeitenden Fördereinrichtungen für
Fluide vorzugsweise als sogenannte Zentraldrehkupplungen ausge
bildet sind. Sie erfordern eine Trennwand, den sogenannten
Spalttopf.
Er hat die Aufgabe, den Raum für das zu fördernde Fluid von der
Atmosphäre zu trennen. Innerhalb dieses Spalttopfes ist der
ebenfalls mit Permanentmagneten bestückte innere Magnetrotor
angeordnet. Dieser wiederum ist in einem Lagerflansch und me
diumgeschmierten Gleitlagern gelagert und überträgt das vom
Motor abgegebene Drehmoment schlupflos auf das Laufrad. Ein
Gehäuse bildet den Abschluß dieser vollkommen dichtgekapselten
Einheit. Ein Wellendurchtritt aus dem Raum für das zu fördernde
Fluid ist nicht vorhanden und deshalb ist auch nur eine stati
sche Dichtung zwischen Gehäuse und Spalttopf erforderlich. Eine
Übersicht über stopfbuchslose Kreiselpumpen mit permanentmag
netischer Synchronkupplung nach dem Stand der Technik findet
sich in der Zeitschrift Chemische Industrie, 3/87, Seiten 46
bis 49.
Bei den bekannten Fördereinrichtungen ist der innere Magnet
rotor mit axialem Abstand zum Laufrad über ein Verbindungsteil
an diesem befestigt. Das Verbindungsteil dient gleichzeitig der
Lagerung von Laufrad und innerem Magnetrotor innerhalb des Ge
häuses. Der Spalttopf umschließt den inneren Magnetrotor und
Teile der Lageranordnung. Die Schmierung des Gleitlagers zur
Lagerung des Laufrades in Verbindung mit dem inneren Magnet
rotor erfolgt in der Regel über das zu fördernde Fluid.
Die bekannte Ausbildung des Spalttopfes weist einen Hohlraum
auf, der über den Lagerspalt des Gleitlagers mit dem Laufrad
gehäuse in Verbindung steht. Bedingt durch die Wirkungsweise des
hydrodynamisch arbeitenden Gleitlagers gelangt das zu fördernde
Fluid über den Lagerspalt in die freien Räume des Spalttopfes.
Ein vollständiger Austausch des in den teilweise sehr verwickelt
ausgestalteten Toträumen des Spalttopfes befindlichen Fluids
über den Lagerspalt des Gleitlagers ist ausgeschlossen.
Die bekannte Fördereinrichtungen sind aus den vorgenannten
Gründen daher völlig ungeeignet, wenn die Förderung des Fluids
unter hygienischen bzw. sterilen bzw. bakteriologisch einwand
freien Bedingungen erfolgen muß. Derartige Anforderungen
werden insbesondere in der Nahrungsmittel- und Getränkein
dustrie, in der Pharmazie oder im Sterilbereich verschiedenster
Anwendungsgebiete gestellt.
Fördereinrichtungen für Fluide, die die vorgenannten Anforde
rungen erfüllen, müssen im Durchfluß automatisch reinigungsfähig
sein. Man spricht in diesem Zusammenhang von der sogenannten
CIP-Reinigungsfähigkeit (CIP: cleaning in place), was besagt,
daß die zu reinigenden Einrichtungen in allen Bereichen an Ort
und Stelle eine automatische Zufuhr von Reinigungsflüssigkeit
und eine Abreinigung des Produktes bzw. von Produktmittelresten
zulassen müssen. Bei den vorstehend beschriebenen Förderein
richtungen ist eine automatische Reinigung der kritischen
Bereiche, insbesondere der Toträume innerhalb des Spalttopfes,
unter den zu fördernden Bedingungen nicht möglich.
Zwar wurde bereits eine Fördereinrichtung vorgeschlagen
(GM 19 82 247), bei der eine als Spalttopf ausgebildete Trenn
wand das Laufrad konzentrisch durchdringt, ihm als einseitig
eingespannter Lagerzapfen dient und mit ihm einen Lagerringspalt
bildet. Diese bekannte Lösung offenbart keinerlei Hinweise
darüber, wie in den kritischen Bereichen, insbesondere im
Lagerringspalt und im Totraum zwischen der nicht angeströmten
Laufradnabe und der hinteren Gehäusewand, eine definierte
Durchströmung sichergestellt werden kann.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur
Reinigung einer Fördereinrichtung der einleitend gekenn
zeichneten Gattung und eine Vorrichtung zu seiner Durchführung
zu schaffen, wodurch die Fördereinrichtung CIP-reinigungsfähig
ist und die Förderung von Fluiden unter hygienischen bzw.
sterilen bzw. bakteriologischen einwandfreien Bedingungen
erlaubt.
Diese Aufgabe wird bezüglich des Verfahrens durch die Kenn
zeichenmerkmale des Anspruchs 1, bezüglich der Vorrichtung durch
die Kennzeichenmerkmale des Anspruchs 4 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens beschreiben die
Ansprüche 2 und 3, wähend die Unteransprüche
5 bis 13 vorteilhafte Ausführungsformen der Vorrichtung zur
Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung betreffen.
Fördereinrichtung für Fluide werden in der Regel so ausgebildet,
daß der hydraulische Wirkungsgrad möglichst hoch ist. Dies
erreicht man unter anderem dadurch, daß die flüssigkeitsbeauf
schlagten Spalte zwischen ruhenden und bewegten Bauteilen so eng
wie möglich bemessen werden. Beim erfindungsgemäßen Verfahren
wird von dieser Bemessungsregel insoweit abgewichen, als alle in
reinigungtechnisch kritischen Bereichen befindlichen Spalte
einer eine ausreichende Reinigung sicherstellenden Spaltströmung
unterworfen werden. Aufgrund des Wirkmechanismusses der Pumpe
ergibt sich zwischen Saug- und Druckstutzen innerhalb des
Gehäuses der Fördereinrichtung im Fluid eine Druckdifferenz, die
dazu benutzt wird, die in Frage kommenden Spalte definiert in
radialer und axialer Richtung zu durchströmen. Eine mit dieser
Spaltströmung verbundene Verschlechterung des hydraulischen
Wirkungsgrades wird dabei in Kauf genommen.
Um den besonders kritischen Bereich der Fördereinrichtung, den
Lagerringspalt, besonders intensiv zu reinigen, sieht eine andere
vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vor,
daß im Lagerringspalt und/oder an seinem Eintritt Maßnahmen
vorgesehen sind, die die kinetische Energie der Spaltströmung im
Lagerringspalt erhöhen.
Damit unter allen Betriebsbedingungen der Pumpe, insbesondere
bei niedrigen Förderhöhen, eine reinigungstechnisch ausreichende
Spaltströmung sichergestellt ist, sieht eine weitere vorteil
hafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vor,
ungeachtet der seitens der Förderaufgabe zwischen Saug- und
Druckstutzen erforderlichen Druckdifferenz, in jedem Anwen
dungsfall eine die Spaltströmungen sicherstellende Mindestdruck
differenz vorzusehen.
Damit der Lagerringspalt mit dem zu fördernden Fluid definiert
durchströmt wird und dabei einerseits einwandfrei gereinigt
werden und andererseits seine hydrodynamische Tragfähigkeit ent
falten kann, sieht eine Vorrichtung zur Durchführung des erfin
dungsgemäßen Verfahrens vor, daß der Lagerringspalt beiderseits
mit einem nabenseitigen Ringraum in Verbindung steht, wobei
letzterer jeweils über Spalte mit definiertem Durchtrittsquer
schnitt mit dem Raum der Laufradbeschaufelung verbunden ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Vorrichtung gemäß
der Erfindung sieht einen durch das Laufrad in zwei Teilräume
getrennten nabenseitigen Ringraum vor, von denen der eine über
eine erste Öffnung mit definiertem Durchtrittsquerschnitt mit
einem Bereich des Saugstutzens und der andere in gleicher Weise
über eine zweite Öffnung mit einem Bereich des Druckstutzens
verbunden ist. Dadurch ergibt sich in Folge der zwischen Saug-
und Druckstutzen gebildeten Druckdifferenz eine besonders aus
geprägte, definierte, in radialer und axialer Richtung zwischen
ruhenden und bewegten Bauteilen innerhalb des Gehäuses der
Fördereinrichtung orientierte Spaltströmung.
Durch die Anordnung des Lagerringspaltes und seinen beidersei
tigen Anschluß an den nabenseitigen Ringraum ist sichergestellt,
daß insbesondere während der Reinigungsfahrt die zu fördernde
Reinigungsflüssigkeit in ausreichender Menge den Lagerringspalt
durchströmt, da er mit seinen beiden Enden mit Bereichen in
Verbindung steht, die aufgrund der Druckverteilung im Gehäuse
des Laufrades unterschiedliches Druckniveau aufweisen.
Eine weitere Ausgestaltung der Vorrichtung gemäß der Erfindung
sieht vor, daß eine im Laufrad angeordnete Lagerbuchse im
Bereich des Lagerringspaltes ihrerseits als Laufrad ausgebildet
ist. Dadurch wird die Spaltströmung in diesem Bereich durch
zusätzliche Erhöhung ihrer kinetischen Energie forciert.
Um während der Reinigungsfahrt die Reinigung des Lagerring
spaltes durch Ausbildung von Strömungsturbulenzen zu intensi
vieren, sieht eine andere Ausgestaltung der Fördereinrichtung
gemäß der Erfindung vor, daß die dem Lagerringspalt zugewandte
Begrenzungsfläche der Trennwand und/oder der Lagerbuchse mit
axialen oder wendelförmigen Nuten oder Erhebungen versehen sind
bzw. ist.
Die Fördereinrichtung wird besonders einfach und reinigungs
freundlich, wenn, wie dies eine vorteilhafte Ausgestaltung ge
mäß der Erfindung vorsieht, die Trennwand rohrförmig ausgebildet
und beiderseits des Laufrades im Gehäuse der Fördereinrichtung
statisch abgedichtet ist.
Durch die Anordnung der laufradseitigen Hälfte der Drehkupplung
in einer Ausnehmung einer Nabe des Laufrades, wie dies eine
weitere Ausführungsform der Fördereinrichtung gemäß der
Erfindung vorsieht, ist für eine kompakte Anordnung bei
Vermeidung von Toträumen in diesem Bereich Sorge getragen.
Durch die hermetisch abgeschlossene Kammerung der laufradsei
tigen Hälfte der Drehkupplung in der Ausnehmung der Nabe des
Laufrades wird, wie dies eine weitere Ausgestaltung der Förder
einrichtung gemäß der Erfindung vorsieht, eine besonders rei
nigungsfreundliche Anordnung, wie darüber hinaus die Förderung
des Fluids unter hygienischen bzw. sterilen bzw. bakteriologisch
einwandfreien Bedingungen gewährleistet, sichergestellt.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Fördereinrichtung
gemäß der Erfindung wird eine kompakte und reinigungsfreundliche
Anordnung der laufradseitigen Hälfte der Drehkupplung dadurch
erreicht, daß letztere von der Nabe und einem Deckelteil einer
seits und einer die Trennwand umschließende Lagerbuchse ander
erseits hermetisch abgeschlossen gekammert ist.
Infolge der sich über das Gehäuse der Fördereinrichtung einstel
lenden Druckverteilung wirken auf das Laufrad Kräfte, die dieses
in axialer und in radialer Richtung zu verschieben versuchen.
Damit unter diesen Bedingungen die Verbindung zwischen dem
Lagerringspalt und dem zugeordneten nabenseitigen Ringraum
sichergestellt ist, sieht eine weitere Ausgestaltung der
Vorrichtung gemäß der Erfindung vor, daß die Lagerbuchse beider
seits mit einer ihre axiale Verschiebbarkeit im Gehäuse begrenzenden
Anlauffläche versehen ist. Die Anlauffläche ist dabei derart
ausgebildet, daß bei ihrer Anlage am Gehäuse noch ein ausreichender
Flüssigkeitsdurchtritt zwischen Anlauffläche und Gehäuse erfolgt.
Die gleiche Wirkung wird mit einer anderen Ausführungsform der
Vorrichtung gemäß der Erfindung erreicht, bei der das Laufrad
beiderseits jeweils zum Gehäuse hin mit einer Anlauffläche
versehen ist, die hinsichtlich ihrer Flüssigkeitsdurchlässigkeit
die gleichen Eigenschaften aufweist, wie die Anlaufflächen an
der Lagerbuchse.
Um Verschleißfestigkeit und Härte, chemische Beständigkeit und
gute Temperatureigenschaften sicherzustellen und darüber hinaus
Verlustleistungen infolge Wirbelstrombildung beim Schneiden der
Trennwand mit den magnetischen Feldlinien der Zentraldrehkupp
lung klein zu halten, sieht eine andere Weiterbildung der
Fördereinrichtung gemäß der Erfindung vor, daß Trennwand und
Lagerbuchse aus einem verschleißfesten, chemisch beständigen,
einen hohen elektrischen Widerstand aufweisenden Werkstoff,
vorzugsweise einem keramischen, bestehen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigt
Fig. 1 einen Meridianschnitt durch eine vorteilhafte Ausfüh
rungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung und
Fig. 2 einen Meridianschnitt durch eine andere Ausgestaltung der
Vorrichtung gemäß der Erfindung mit einem besonders
wirksamen Anschluß des nabenseitigen Ringraumes an Saug-
und Druckstutzen.
Die Fig. 1 zeigt einen Meridianschnitt, stellvertretend für
andere rotierend arbeitende Fördereinrichtungen für Fluide,
eine sogenannte selbstansaugende Seitenkanalpumpe. Es sei an
dieser Stelle besonders betont, daß die vorliegende Erfindung
uneingeschränkt auch auf sogenannte normalsaugende Kreisel
pumpen oder auch auf rotierend arbeitende Verdrängerpumpen
anwendbar ist.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel erlaubt die selbstansau
gende Seitenkanalpumpe sowohl die Förderung gasförmiger als
auch flüssiger Fluide, wobei darüber hinaus eine Förderrich
tungsumkehr durch Änderung der Drehrichtung möglich ist.
Im Gehäuse der Fördereinrichtung 1, welches aus einem motorsei
tigen Gehäuseteil 1 b und einem Gehäusedeckel 1 a besteht,
befindet sich als kennzeichnendes Bauelement ein offener
parallelwandiger Kreisel mit radialgerichteten Schaufeln, im
folgenden kurz Laufrad 5 genannt.
Der Gehäusedeckel 1 a besitzt einen Saug- und einen Druckstutzen
1 c bzw. 1 d, die an einen Seitenkanal 1 e angeschlossen sind. Das
Gehäuse der Fördereinrichtung 1 ist über sein motorseitiges
Gehäuseteil 1 b in Verbindung mit dem Gehäusedeckel 1 a und Ver
bindungsmitteln 18 mit einem Laternengehäuse 3 verbunden, wobei
letzteres über Verbindungsmittel 17 an einem Flansch eines
Motors 2 zentriert und befestigt ist.
Am Laufrad 5 ist eine topfförmige Nabe 5 a ausgebildet, wobei
eine Ausnehmung 5 b die laufradseitige Hälfte der Zentraldreh
kupplung 8, 9 aufnimmt. Bei Teil 8 handelt es sich um eine Viel
zahl von rotationssymmetrisch angeordneten "Dauermagneten",
während Teil 9 eine die magnetische Wirkung verstärkende Weich
eisenumhüllung darstellt. Die Teile 8 und 9 der laufradseitigen
Hälfte der Zentraldrehkupplung sind von der Nabe 5 a und einem
mit dieser verschweißten Deckelteil 10 einerseits und einer Lager
buchse 11 andererseits hermetisch abgeschlossen gekammert. Eine von
der Lagerbuchse 11 innenseits gebildete Bohrung wird von einer
Trennwand 6, die rohrförmig ausgebildet ist, konzentrisch durch
drungen, wobei letztere beiderseits im Gehäuse 1 a bzw. 1 b statisch
dichtend über Dichtungen 15 Aufnahme findet.
Die rohrförmig ausgebildete Trennwand 6 dient der Nabe 5 a des
Laufrades 5 in Verbindung mit der Lagerbuchse 11 als Lager
zapfen. Lagerbuchse 11 und Trennwand bilden einen Lagerring
spalt 13. Letzterer ist beiderseits mit einem Ringraum 19
verbunden, der die Nabe 5 a des Laufrades 5 umgibt. Da das Lauf
rad 5 mit einem seitlichen Spiel, welches unter allen Betriebs
bedingungen sichergestellt ist, gegenüber den benachbarten
Gehäusewandungen 1 a und 1 b im Gehäuse der Fördereinrichtung1
angeordnet ist, besteht durch Spalte 20, die aus dem vorge
nannten Spiel resultieren, eine Verbindung zwischen dem naben
seitigen Ringraum 19 und dem Raum der Laufradbeschaufelung. Die
Trennwand 6 und die Lagerbuchse 11 bestehen vorzugsweise aus
einem verschleißfesten, chemisch beständigen, einen hohen elek
trischen Widerstand aufweisenden Werkstoff. Keramische Werk
stoffe, insbesondere Siliziumkarbide, haben sich als vorteilhaft
erwiesen.
Die dem Lagerringspalt 13 zugewandte Begrenzungsfläche der
Trennwand 6 und/oder der Lagerbuchse 11 sind bzw. ist mit
axialen oder wendelförmigen Nuten oder Erhebungen 14 versehen,
wodurch sich die Reinigungswirkung innerhalb des Lagerring
spaltes 13 intensivieren läßt.
Eine Motorwelle 4 ist durch das motorseitige Gehäuseteil 1 b
hindurchgeführt und greift durch die rohrförmig ausgebildete
Trennwand 6 hindurch. Die Motorwelle 4 trägt an ihrem Umfang im
Bereich der Nabe 5 a des Laufrades 5 eine andere Hälfte der Zen
traldrehkupplung 7, 12, wobei es sich bei Teil 7 um rotations
symmetrisch über den Umfang verteilt angeordnete Dauermagnete
handelt, während Teil 12 ein die magnetische Wirkung verstärkender
Weicheisenring darstellt.
Im Bereich des Laternengehäuses 3 ist auf der Motorwelle 4 eine
Schwungmasse 21 angeordnet. Während Dichtungen 15 die Trennwand
6 gegenüber den Gehäuseteilen 1 a und 1 b zum wellenseitigen Teil
der Zentraldrehkupplung 7, 12 hin abdichten, sorgt eine Gehäuse
dichtung 16 für eine Abdichtung der Gehäuseteile 1 a und 1 b
gegenüber ihrer äußeren Umgebung.
Beim Antrieb der Motorwelle 4 überträgt die dieser zugeordnete
Hälfte der Zentraldrehkupplung 7, 12 ein Drehmoment auf die lauf
radseitige Hälfte der Zentraldrehkupplung 8, 9. Unter Last ver
drehen sich die beiden Kupplungshälften 8, 9 und 7, 12 so weit
gegeneinander, daß zwischen ihnen das erforderliche Drehmoment
wirkt. Die Drehzahl der Motorwelle 4 wird synchron auf das Lauf
rad 5 übertragen. Aufgrund von in dem Gehäuse der Förderein
richtung wirksamen Druckunterschieden füllt sich dieses insge
samt mit dem zu fördernden Fluid, so daß auch der nabenseitige
Ringraum 19 und der mit diesem in Verbindung stehende Lager
ringspalt 13 mit dem zu fördernden Fluid beaufschlagt werden.
Durch Druckunterschiede im Ringraum 19 beiderseits des Laufrades
5 ergibt sich eine Durchströmung des Lagerringspaltes 13, so daß
einerseits der für die hydrodynamische Schmierwirkung erforder
liche Flüssigkeitsfilm und andererseits die zu seiner Reinigung
notwendige Durchströmung sichergestellt ist.
Die Reinigung des nabenseitigen Ringraumes 19 ist unproblema
tisch, da ein Flüssigkeitsaustausch zwischen diesem und dem
Raum der Laufradbeschaufelung über die Spalte 20 ohne weiteres
gegeben ist, wobei die Reinigung der den nabenseitigen Ringraum 19
begrenzenden Flächen durch die in diesem Bereich rotierende Nabe 5 a
des Laufrades 5 außerordentlich intensiv unterstützt wird.
Zur Forcierung der Spaltströmung innerhalb des Lagerringspaltes
13 ist die Lagerbuchse 11 in diesem Bereich ihrerseits als
Laufrad ausgebildet. Hierzu gibt es mehrere Möglichkeiten. Zum
einen können sich die Schaufeln über die gesamte axiale Länge
der Lagerbuchse 11 erstrecken, zum anderen ist die Lagerbuchse
entweder nur am Eintritt des Lagerringspaltes oder an dessen
Austritt oder aber an beiden Seiten beschaufelt.
Die axiale Fixierung des Laufrades 5 gegenüber dem Gehäuse der
Fördereinrichtung 1 a bzw. 1 b erfolgt über Anlaufflächen 22, die
beiderseits an der Lagerbuchse 11 derart ausgebildet sind, daß
ein Flüssigkeitsdurchtritt auch im Falle der Anlage einer der
Anlaufflächen 22 am Gehäuse sichergestellt ist.
Die gleiche Wirkung, wie vorstehend beschrieben, wird mit
Anlaufflächen 23 erreicht, die beiderseits am Laufrad 5 jeweils
zum Gehäuse 1 a bzw. 1 b hin vorgesehen sind. Dabei kann sich die
radiale Position dieser Anlaufflächen 23 innerhalb der radialen
Erstreckung des Laufrades 5, vorzugsweise ganz innen oder ganz
außen, befinden.
Die laufradseitige Hälfte der Zentraldrehkupplung 8, 9 ist
hermetisch innerhalb der Ausnehmung 5 b der Nabe 5 a gekammert,
wobei das Deckelteil 10 mit der Nabe 5 a verschweißt und die
Lagerbuchse 11, welche die Kammer für die Zentraldrehkupplung
8, 9 radial nach innen begrenzt, absolut dicht mit dem Deckelteil
10 und der Nabe 5 a vergossen ist.
Es ist prinzipiell auch möglich, daß die wellenseitige Hälfte der
Drehkupplung mit Elektromagneten bestückt ist, die in ihrer
Funktion und Wirkungsweise den vorstehend beschriebenen Dauer
magneten entsprechen.
Fig. 2 zeigt einen Meridianschnitt durch eine weitere Ausge
staltung der Vorrichtung gemäß der Erfindung. Im Gegensatz zu
Fig. 1 ist der Druckstutzen 1 d am motorseitigen Gehäuseteil 1 b
ausgebildet. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß der naben
seitige Ringraum 19, in dem der Lagerringspalt 13 mit seinen
beiden Enden ausmündet, durch das Laufrad 5 in zwei Teilräume
getrennt ist, von denen der links vom Laufrad 5 angeordnete
über eine erste Öffnung 20* mit definiertem Durchtrittsquer
schnitt mit einem Bereich des Saugstutzens 1 c und der andere
in gleicher Weise über eine zweite Öffnung 20** mit einem
Bereich des Druckstutzens 1 d verbunden ist.
Infolge der zwischen dem Druckstutzen 1 d und dem Saugstutzen 1 c
im Betrieb der Pumpe vorliegenden Druckdifferenz gelangt Fluid
aus dem Bereich des Druckstutzens 1 d über die zweite Öffnung
20* in den rechts vom Laufrad 5 befindlichen Teilraum des
nabenseitigen Ringraumes 19. Von hier aus dringt das Fluid über
den gesamten Umfang des Lagerringspaltes 13 in diesen ein,
durchströmt ihn, um in den links vom Laufrad 5 befindlichen
Teilraum des nabenseitigen Ringraumes 19 auszutreten. Über die
erste Öffnung 20* gelangt das Fluid in den Bereich des Saug
stutzens 1 c. Somit ist quasi rezirkulierend zur Hauptströmung
ein die kritischen Bereiche der Fördereinrichtung durchströ
mende Spaltströmung infolge der zwischen Saug- und Druckstutzen
innerhalb des Gehäuses der Fördereinrichtung vorliegenden
Druckdifferenz sichergestellt.
Claims (14)
1. Verfahren zur Reinigung einer stopfbruchlosen, rotierend
arbeitenden Fördereinrichtung für Fluide, insbesondere einer
Seitenkanalpumpe, mit wenigstens einem Laufrad, das über
eine magnetisch wirkende, synchron übertragende Drehkupplung
angetrieben wird, wobei die beiden Hälften der Kupplung
durch eine den Raum für das zu fördernde Fluid gegen die
Atmosphäre begrenzende, mit dem Gehäuse der Fördereinrich
tung fest und abdichtend verbundene Trennwand voneinander
getrennt sind, eine Hälfte der Drehkupplung in oder am Lauf
rad angeordnet ist, und wobei die Trennwand das Laufrad
konzentrisch durchdringt, ihm als Lagerzapfen dient und mit
ihm einen Lagerringspalt bildet, dadurch gekennzeichnet,
daß eine zwischen Saug- und Druckstutzen innerhalb des
Gehäuses der Fördereinrichtung im Fluid vorliegende
Druckdifferenz definierte, in radialer und axialer Rich
tung zwischen ruhenden und bewegten Bauteilen innerhalb
des Gehäuses der Fördereinrichtung orientierte Spalt
strömungen erzeugt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß im Lagerringspalt und/oder an seinem Eintritt
Maßnahmen vorgesehen sind, die die kinetische Energie der
Spaltströmung im Lagerringspalt erhöhen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß ungeachtet der seitens der Förderaufgabe zwischen
Saug- und Druckstutzen erforderlichen Druckdifferenz in
jedem Anwendungsfall eine die Spaltströmungen sicher
stellende Mindestdruckdifferenz vorgesehen ist.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der
Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Lagerringspalt (13) beiderseits mit einem naben
seitigen Ringraum (19) in Verbindung steht, wobei letz
terer jeweils über Spalte (20) mit definiertem Durch
trittsquerschnitt mit dem Raum der Laufradbeschaufelung
verbunden ist.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der
Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Lagerringspalt (13) beiderseits mit einem
nabenseitigen Ringraum (19) in Verbindung steht, wobei
letzterer durch das Laufrad (5) in zwei Teilräume
getrennt ist, von denen der eine über eine erste Öffnung
(20*) mit definiertem Durchtrittsquerschnitt mit einem
Bereich des Saugstutzens (1 c) und der andere in gleicher
Weise über eine zweite Öffnung (20**) mit einem Bereich
des Druckstutzens (1 d) verbunden ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5 mit einer im Laufrad (5)
angeordneten Lagerbuchse (11), dadurch gekennzeichnet,
daß die Lagerbuchse (11) im Bereich des Lagerringspaltes
(13) als Laufrad ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet,
daß die dem Lagerringspalt (13) zugewandte Begrenzungs
fläche der Trennwand (6) und/oder der Lagerbuchse (11)
mit axialen oder wendelförmigen Nuten oder Erhebungen
(14) versehen sind bzw. ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch
gekennzeichnet,
daß die Trennwand (6) rohrförmig ausgebildet und beider
seits des Laufrades (5) im Gehäuse der Fördereinrichtung
(1 a, 1 b) statisch abgedichtet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch
gekennzeichnet,
daß die laufradseitige Hälfte der Drehkupplung (8, 9) in
einer Ausnehmung (5 b) einer Nabe (5 a) des Laufrades (5)
angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die laufradseitige Hälfte der Drehkupplung (8, 9) in
der Ausnehmung (5 b) hermetisch abgeschlossen ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die laufradseitige Hälfte der Drehkupplung (8, 9) von
der Nabe (5 a) und einem Deckelteil (10) einerseits und
einer die Trennwand (6) umschließende Lagerbuchse (11)
andererseits hermetisch abgeschlossen ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch
gekennzeichnet,
daß die Lagerbuchse (11) beiderseits mit einer ihre
axiale Verschiebbarkeit im Gehäuse (1 a, 1 b) begrenzenden
Anlauffläche (22) versehen ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch
gekennzeichnet,
daß das Laufrad (5) beiderseits jeweils zum Gehäuse
(1 a bzw. 1 b) hin mit einer Anlauffläche (23) versehen
ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch
gekennzeichnet,
daß Trennwand (6) und Lagerbuchse (11) aus einem
verschließfesten, chemisch beständigen, einen hohen
elektrischen Widerstand aufweisenden Werkstoff, vorzugs
weise einem keramischen, bestehen.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883831068 DE3831068A1 (de) | 1988-09-13 | 1988-09-13 | Verfahren zur reinigung einer stoffbuchslosen, rotierend arbeitenden foerdereinrichtung fuer fluide |
EP89116582A EP0359136A1 (de) | 1988-09-13 | 1989-09-08 | Reinigbare stopfbuchslose Kreiselpumpe |
PCT/EP1989/001044 WO1990002880A1 (de) | 1988-09-13 | 1989-09-08 | Reinigbare stopfbuchslose kreiselpumpe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883831068 DE3831068A1 (de) | 1988-09-13 | 1988-09-13 | Verfahren zur reinigung einer stoffbuchslosen, rotierend arbeitenden foerdereinrichtung fuer fluide |
Publications (1)
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