DE4118790A1 - Kreiselpumpe in topfbauart - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Seitenkanalkreiselpumpe oder Kombipumpe mit Seitenkanalstufen mit Spaltrohrmagnet- bzw. Spaltrohrmotorantrieb, bei der die Pumpengehäuseteile von einem äußeren, druckfesten Mantel umgeben sind.

Diese Pumpen werden eingesetzt zur Förderung von Medien, bei denen unter allen Umständen ein Austreten von Medium in die Atmosphäre bzw. in die Umgebung vermieden werden muß. Es sind dies vornehmlich Medien, die sich auszeichnen durch Explosivität, Giftigkeit, Brennbarkeit oder Umweltschädlich­ keit.

Pumpen in Topfkonstruktion sind bekannt, wobei die Töpfe verschiedene Zwecke erfüllen können. Es gibt Ausführungen, da ist beispielsweise der die Seitenkanalpumpe umgebende Topf als Flüssigkeitsvorratsbehälter ausgebildet, um Flüssig­ keit beim Abschalten der Pumpe zurückzuhalten und zu spei­ chern und so ein Wiederansaugen bei erneutem Einschalten zu ermöglichen. Der Topf ist dabei so ausgeführt, daß er keine von außen kommenden Kräfte aufnehmen kann, und Saug- und Druckanschluß der Pumpe sitzen am Topfdeckel, durch den auch die Wellendurchführung der Pumpe nach außen angeordnet ist.

Bei anderen Pumpen wird die Topfausführung angewendet, wenn es darum geht besonders hohe Drücke abzudichten, wobei der Topf bzw. Mantel hauptsächlich bzw. ausschließlich als druck­ tragendes Teil dient und entsprechend dickwandig ausgeführt ist. Kräfte, die von außen über die Stutzen auf den Topf oder Mantel einwirken, rufen hier infolge der stabilen Topf­ ausführung keine bzw. kaum wahrnehmbare Verformung hervor.

Soll der die Pumpe umgebende Mantel aber in erster Linie der Mediendichtheit dienen, so braucht man diesen druckfesten Mantel nicht mit gleicher Wandstärke ausführen, wie z. B. den bei Hochdruckkreiselpumpen. In diesem Falle können Kräfte, die von außen über die Stutzen auf den Mantel aufge­ bracht werden, durchaus zu Verformungen des Mantels führen, die sich möglicherweise dann auf die Pumpenteile übertragen.

Seitenkanalpumpen sind bekanntermaßen gegen Verspannungen besonders empfindlich, da die Flügelräder mit sehr engem Spiel zwischen gehäuseseitigen Steuerscheiben laufen, und es ist Aufgabe der Erfindung, hier eine Konstruktion zu schaf­ fen, die bei relativ dünn gestaltetem, druckfesten Mantel eine ausreichende Betriebssicherheit neben der absoluten Dichtheit des Aggregates nach außen gewährleisten soll.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß Saug- und Druckstutzen der Pumpe am druckfesten Mantel an der dem Antrieb abgewandten Seite angeordnet sind, die Pumpenstufen als Einschubeinheit im druckfesten Mantel und der Raum zwischen der Einschubeinheit und dem Innendurchmesser des druckfesten Mantels als permanent vom Förderstrom durchström­ ter Ringraum ausgebildet ist und daß am gesamten Aggregat aus Pumpe und Motor bzw. Kupplung max. zwei nach außen in die Atmosphäre direkt abdichtende Dichtstellen vorgesehen sind. Durch die Anordnung der beiden Stutzenanschlüsse am antriebsfernen Ende des druckfesten Mantels in den Bereich, in dem der Mantel durch den Boden verstärkt ist, erreicht man eine hohe Steifigkeit gegenüber Verspannungskräften, die ggf. durch die Anschlußrohrleitungen in den Mantel einge­ bracht werden können. Die Ausbildung der Pumpe als Einschub­ einheit bewirkt, daß nur an ein oder zwei Stellen überhaupt eine Verbindung bzw. Berührungsstelle zu dem umgebenden Mantel vorhanden ist und dadurch evtl. noch auftretende Ver­ spannungen nur in geringem Maße an die Pumpe weitergegeben werden.

Die Ausbildung des Raumes zwischen Innendurchmesser des Mantels und Außendurchmesser der Pumpe als permanent vom Förderstorm durchströmter Ringraum gewährleistet, daß bei evtl. auftretenden Temperaturen des Fördermediums auch eine gleichmäßige Erwärmung sowohl der Pumpeneinheit wie auch des drucktragenden Mantels gegeben ist und hierdurch keine Ver­ spannungen in Pumpe und Mantel eingebracht werden können. Darüber hinaus garantiert die Anordnung von max. zwei nach außen direkt in die Atmosphäre abdichtenden Dichtstellen eine optimale Dichtwirkung von Fördermedium zur Atmosphäre bzw. Umgebung.

Als erfindungsgemäß vorteilhaft hat sich darüber hinaus erwiesen, zur weiteren Versteifung des drucktragenden Mantels, den Pumpenfuß ebenfalls an diesen Mantel anzu­ bringen, und zwar auch am antriebsfernen Ende des Mantels. Man erreicht dadurch in diesem Bereich, in dem der Mantel eine besondere Steifigkeit besitzt, eine Konzentration aller von außen möglicherweise eingebrachten Kräfte.

Weiter hat sich auch als erfindungsgemäß vorteilhaft erwie­ sen, das Verhältnis Innendurchmesser der Mantels zum Seiten­ kanalrad-Außendurchmesser < 1,5 zu wählen. Bei Einhaltung dieses Durchmesserverhältnisses lassen sich jeweils zwei bis drei Pumpenbaugrößen in ein und demselben druckfesten Mantel unterbringen, wobei möglicherweise am Einlauf die Zentrie­ rung jeweils angepaßt werden muß.

Als besonders vorteilhaft erweist sich die Erfindung auch, wenn die Pumpenstufen der Einschubeinheit aus Blechteilen bestehen. Blechteile, bei denen eine nachträgliche Bearbei­ tung weitgehend entfallen kann, sind häufig schwierig nach außen abzudichten, da einmal eine Mehrzahl von Teilen an­ fällt und zum anderen auch die Bearbeitungsgenauigkeit der Dichtstellen häufig nicht gleichgut ausfällt wie bei gegos­ senen oder gedrehten Teilen.

Als weitere vorteilhafte Ausführung der Erfindung lassen sich die Pumpenstufen der Einschubeinheit aus nichtmetalli­ schen Werkstoffen, vorzugsweise aus Keramik oder Kunststoff, ausführen. Beide Werkstoffarten sind problematisch, einmal wenn es darum geht, drucktragende Teile aus ihnen herzustel­ len und zum anderen dann, wenn sie möglicherweise stoßbe­ lastet werden oder aber wenn sie auf Temperaturen ausgesetzt werden. Druck und Dichtheit werden bei dieser Konstruktion aber ausschließlich durch den Topf nach außen gewährleistet, so daß die Stufenteile aus den genannten Werkstoffen beden­ kenlos eingesetzt werden können.

Zur einfacheren Ausgestaltung kann erfindungsgemäß weiterhin die gesamte Einschubeinheit durch Klammern zusammengehalten werden, wobei in diesem Falle mindestens zwei Klammern zur gleichmäßigen Fixierung notwendig sind. Diese Lösung bietet sich besonders dann an, wenn die axiale Fixierung der Ein­ schubeinheit im eingebauten Zustand durch den umgebenden Man­ tel möglich ist, wobei hier allerdings, um axiale Dehnungs­ unterschiede auszugleichen, ein federndes Element zwischen Mantel und Einschubeinheit geschaltet werden sollte.

Bei extrem hohen Dichtforderungen an das Aggregat kann man dann gemäß der Erfindung Saug- und Druckanschluß der Pumpe am druckfesten Mantel auch als Einschweißenden ausbilden. In dem Falle lassen sich dann, falls notwendig, auch die an dem Pumpengehäuse noch vorhandenen ein oder zwei Dichtstellen nach außen durch Schweißnähte hermetisch abdichten.

Anhand der beigefügten Figur sei die Erfindung beispiels­ weise erläutert. Der druck- und mediendichte Mantel 1 ent­ hält den Saugstutzen 2 und den Druckstutzen 3. Zum Flansch des Magnetantriebes liegt die einzige, nach außen hin abzu­ dichtende, Dichtstelle 4, die in diesem Falle mittels O-Ring 5 abgedichtet ist. Die Magnetkupplung besteht aus dem trei­ benden Teil 6 und dem angetriebenen Teil 7, wobei zwischen beiden das hermetisch nach außen abdichtende Spaltrohr 8 liegt.

Die als Einschubeinheit ausgebildete Kombipumpe besteht ein­ mal aus dem normalsaugenden Zentrifugallaufrad 9 der ersten Stufe mit Gehäuseteil 10 sowie den nachfolgenden Seitenkanal­ stufen mit den Flügelrädern 11 und den Gehäuseteilen 12 und 13. Die axiale und radiale Lagerung des Pumpen- und Kupplungs­ läufers erfolgt im Lager 14 bzw. 15. Die Einschubeinheit selbst wird durch Bolzen 16 zusammengehalten. Die von der Pumpe geförderte Flüssigkeit strömt nach Verlassen der letzten Seitenkanalstufe in den Ringraum 17 und gelangt dann in den Bereich des Druckstutzens 3. An der antriebsfernen Seite der Pumpe befindet sich darüber hinaus der Stützfuß 18.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das dargestellte Beispiel, es sind auch andere Varianten denkbar.

Claims (7)

1. Seitenkanalkreiselpumpe oder Kombipumpe mit Seitenkanal­ stufen mit Spaltrohrmagnet- bzw. Spaltrohrmotorantrieb bei der die Pumpengehäuseteile von einem äußeren, druck­ festen Mantel (1) umgeben sind, dadurch gekennzeichnet, daß Saug- (2) und Druckstutzen (3) der Pumpe am druck­ festen Mantel (1) an der dem Antrieb abgewandten Seite angeordnet sind, die Pumpenstufen als Einschubeinheit im druckfesten Mantel und der Raum (17) zwischen der Einschub­ einheit und dem Innendurchmesser des druckfesten Mantels (1) als permanent vom Förderstrom durchströmter Ringraum ausgebildet ist und daß am gesamten Aggregat aus Pumpe und Motor bzw. Kupplung max. zwei nach außen in die Atmosphäre direkt abdichtende Dichtstellen angeordnet sind.

2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Pumpenfuß am antriebsfernen Ende der Pumpe am druckfesten Mantel angeordnet ist.

3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis Innendurchmesser des druckfesten Mantels (1) zu Seitenkanalrad-Außendurchmessern (11) < 1,5 ist.

4. Pumpe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenstufen der Einschubeinheit aus Blechteilen bestehen.

5. Pumpe nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenstufen der Einschubeinheit aus nichtmetal­ lischen Werkstoffen, vorzugsweise aus Keramik oder Kunst­ stoff bestehen.

6. Pumpe nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei die gesamte Einschubeinheit zusammen­ haltende Klammern angeordnet sind.

7. Pumpe nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Saug- und Druckanschluß der Pumpe am druckfesten Mantel als Einschweißenden ausgebildet sind.