DE4444968A1 - Kreiselpumpengehäuse mit Innengehäuse aus Kunststoff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Kreiselpumpengehäuse bestehen gewöhnlich aus einem metallischen Werkstoff. Es gibt jedoch Anwendungsfälle, bei denen ein Fördermedium aufgrund seiner Aggressivität den metallischen Werkstoff schädigen kann. Für derartige Fördermedien sind aus Kunststoff bestehende Pumpengehäuse geeignet, da sie neben ihrer hohen Widerstandsfähigkeit gegen aggressive Medien auch eine günstige Fertigung ermöglichen. Für durch Druckkräfte gering belastete Anwendungsfälle haben sich vollständig aus Kunststoff bestehende Pumpengehäuse durchgesetzt. In denjenigen Anwendungsfällen jedoch, bei denen das Pumpengehäuse größeren äußeren oder inneren Druckbelastungen ausgesetzt ist, wird das Kunststoffgehäuse durch ein äußeres metallisches Gehäuse verstärkt. Damit wird der Eigenschaft des Kunststoffes, unter dem Einfluß von Druckbelastungen zu fließen, entgegengewirkt.

Es ist ein Pumpengehäuse bekannt, dessen Außengehäuse in Achsrichtung einer Antriebswelle geteilt ausgebildet ist, wobei die Teilebene durch den Druckstutzen und den Saugstutzen verläuft. Diese Bauform erlaubt die formende Herstellung eines aus Kunststoff bestehenden Innengehäuses, welches mit bereits angeformten Saug- und Druckstutzen versehen ist. Im Bereich eines Gehäuse-Verschlußdeckels verfügt das Innengehäuse über einen radial abstehenden Bund. Entsprechende Bunde befinden sich auch am Ende der Saug- und Druckstutzen. Diese Bunde dienen der Fixierung des Innengehäuses und bilden gleichzeitig eine Dichtung für daran zu befestigende Flansche von Druckleitungen oder Gehäusedeckeln. Da Kunststoffe einer Schwindung unterliegen, und innerhalb des Pumpengehäuses wechselnde Drücke vorherrschen können, sind zusätzliche Maßnahmen zur sicheren Anlage des Innengehäuses erforderlich.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, das Verformungsverhalten eines Kunststoff-Innengehäuses unter Druck- oder Temperatureinflüssen zu minimieren. Die Lösung dieses Problems erfolgt gemäß den Merkmalen des Anspruches 1.

Mit der Anbringung einer radialen Erstreckung im Bereich der Gehäuseteilung wird das Innengehäuse gegenüber dem Außengehäuse festgelegt. Auf das Innengehäuse einwirkende Temperaturwechsel, die eine Längenänderung des Innengehäuse verursachen, können in ihrer Wirkung erheblich reduziert werden. Die bisherigen Lösungen, die eine Festlegung eines Innengehäuses mittels als Dichtflächen wirkender Bunde an den Gehäusestirnseiten vorsieht, weisen zwischen diesen Bunden einen erheblichen axialen Abstand auf. Unter Temperatureinflüssen und den dadurch bedingten Längenänderungen kann es daher zu Verformungen des Innengehäuses kommen.

Die erfindungsgemäße Lösung sieht zur Reduzierung der Verformungen eine Festlegung des Innengehäuses im Bereich einer quer zur Wellenachse verlaufenden Gehäuseteilung vor. Der ein Laufrad umgebende Innengehäuseteil verfügt über eine äußere abstehende Erstreckung, die im Bereich der Gehäuseteilung zwischen den beiden Teilen des Außengehäuses festgelegt ist.

Damit wird für das Innengehäuse ein Festpunkt geschaffen, von dem aus durch Temperatureinflüsse bedingte Längenänderungen sich auswirken können. Da diese vorstehende bzw. abstehende Erstreckung im Bereich zwischen den Gehäusestirnseiten angeordnet ist, wirken auf das Innengehäuse geringere Formänderungsarbeiten ein. Die Teilung des Außengehäuses verläuft in vorteilhafter Weise, z. B. bei einer einstufigen Kreiselpumpe mit axialem Saug- und radialem Druckstutzen, auch durch den Druckstutzen. Das Innengehäuse kann dann mit angespritzter oder angeformter Druckstutzenauskleidung versehen sein. Für die Saugstutzenauskleidung bietet sich eine andere konstruktive Lösung an.

Ausgestaltungen der Erfindung, die in den Ansprüchen 2 und 3 beschrieben sind, definieren den Bereich, in dem die Erstreckung am Innengehäuse angeordnet ist. Dies ist gewöhnlich der mittlere Bereich desjenigen Gehäuseabschnittes, der ein Laufrad umhüllt. Je nach Baugröße der einzusetzenden Pumpe, kann die Lage der Erstreckung im mittleren Bereich etwas variieren, um mit der Teilebene eines Druckstutzens übereinzustimmen.

Die weiteren Ausgestaltungen der Erfindung beschreiben die Form und Halterung der Erstreckung. Sie kann als umlaufendes ringförmiges Element oder als sektionsweise angeordnete vorstehende Abschnitte gestaltet sein. Die Form der vorstehenden Erstreckung ist abhängig von der Art und Weise, mit der die Gegenflächen im Bereich der Teilebene des Außengehäuses herstellbar sind. Dies ist abhängig von der bei einem Hersteller vorhandenen technischen Ausrüstung.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden beschrieben. Es zeigen die

Fig. 1 einen Schnitt durch eine ausgekleidete Kreiselpumpe, die

Fig. 2 eine Ansicht auf eine Gehäuseteilfläche mit eingelegtem Innengehäuse und die

Fig. 3 eine Teilansicht auf ein Innengehäuse mit separatem Einlegeteil.

In der Fig. 1 ist die Erfindung am Beispiel einer einstufigen Kreiselpumpe dargestellt, aber nicht darauf beschränkt. Die Teilebene 1 steht hier senkrecht auf der Zeichenebene. Sie verläuft quer zur Wellenachse 2, durch den Druckstutzen 3 und bildet eine Fügezone für Gehäuseteile 4, 5, die montiert ein Außengehäuse bilden.

Der Gehäuseteil 4 verfügt hier über einen Saugstutzen 6 und der Gehäuseteil 5 dient zur Aufnahme eines das Außengehäuse verschließenden Druckdeckels 7. Mit mehreren über den Umfang des Außengehäuses verteilt angeordneten Verbindungselementen 8, hier Schraubelemente, werden die Gehäuseteile 4, 5 und der Druckdeckel 7 zusammengehalten. Im Bereich einer Durchführung für die Welle 9 ist ein Widerlager 10 für eine Wellenabdichtung 11 angebracht.

In der Darstellung der Fig. 1 verfügt der Gehäuseteil 5 des Außengehäuses über eine Nut 12, in die eine Erstreckung 13 eines Innengehäuses 14 eingreift. Je nach Herstellungsart kann diese Nut 13 an nur einem oder an beiden Gehäuseteilen 4, 5 angebracht sein. Das hier dargestellte Innengehäuse 14 ist einteilig ausgebildet, wobei dies abhängig ist von dem jeweils Verwendung findenden Material. Bei einem weichen nachgiebigen Material kann die angeformte Dichtungsfläche 15 bei einer Montage in den Saugstutzen 6 geschoben werden. Bei Materialien, die eine derartige Verformung nicht zulassen, findet eine andere konstruktive Lösung Anwendung.

Eine am Druckdeckel 7 angebrachte Auskleidung 16 dient dem Verschluß des Innengehäuses 14, wobei ein Dichtungsring 17 einen Flüssigkeitsaustritt wirkungsvoll verhindert.

Durch die Festlegung des Innengehäuses 14 mit der radialen Erstreckung 13 zwischen den das Außengehäuse bildenden Gehäuseteilen 4, 5 wird die Formänderung des Innengehäuses unter Temperatureinflüssen wesentlich verringert. Die abstehende Erstreckung wirkt für das Innengehäuse 14 wie ein Festlager. Anstelle der bisher für die Formänderungsrechnung verwendeten Breite B ist nur noch der Abstand von der Erstreckung 13 zu den Endpunkten der Breite B zu verwenden. Dadurch wird das Innengehäuse 14 erheblich widerstandsfähiger gegenüber Formänderungen durch Temperatureinflüssen.

Die Fig. 2, die einem Schnitt gemäß Linie A-A von Fig. 1 entspricht, zeigt eine Ansicht auf das Gehäuseteil 4 mit eingelegtem Innengehäuse 14. In der linken Bildhälfte ist eine umlaufende Erstreckung 13 dargestellt, während in der rechten Bildhälfte mehrere segmentartige bzw. sektorförmig angeordnete Erstreckungen 13 gezeigt sind. Die Erstreckung 13 kann auch als Einlegeteil ausgebildet sein. Dies könnte ein ein- oder mehrteiliges Bauteil sein, welches beispielsweise in das Innengehäuse 14 mit eingeformt sein kann. Am Gehäuseteil 4 angeformte Halterungen 16 verfügen über Aufnahmen 17 für die Gehäuseteile 4, 5 zusammenhaltende Befestigungsmittel. In der einfachsten Form sind dies Gewindebohrungen zur Befestigung von Schrauben oder Bolzen.

In der Fig. 3 ist eine Ausführungsform einer Erstreckung 13 gezeigt, die für das Innengehäuse 14 gleichzeitig als Verstärkungselement wirkt. Die Erstreckung 13 ist hierbei Bestandteil eines separaten Einlegeteiles. Der in den Kunststoff des Innengehäuses 14 eingreifende Teil der Erstreckung 13 kann von unterschiedlicher Form sein. Wichtig ist eine das Innengehäuse 14 in seiner Bewegung behindernde Form. Beispielhaft ist hier ein im Querschnitt T-förmiges Ringelement 18 gezeigt. Dessen vom Material des Innengehäuses umschlossener Teil kann zusätzlich eine Verstärkung der Wandfläche gegenüber Verformungen bewirken. Zur Verbesserung der Verbindung ist es auch möglich, eine Vielzahl von Öffnungen 19 anzubringen. Ein abstehender Steg dient dann als Erstreckung 13 zur Fixierung des Innengehäuses 14 zwischen den Teilen 4, 5 des Außengehäuses.

Claims (7)

1. Kreiselpumpe mit einem kräfteübertragenden, mindestens zweiteiligen Außengehäuse und einem aus Kunststoff bestehenden Innengehäuse, wobei das Innengehäuse mit einem radial vorstehenden Teil am Außengehäuse anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß das Außengehäuse (4, 5) eine quer zu einer Wellenachse (2) verlaufende Gehäuseteilung (1) aufweist, daß das Innengehäuse (14) im Bereich der Gehäuseteilung (1) eine vorstehende Erstreckung (13) aufweist und daß die Erstreckung in der Gehäuseteilung (1) festgelegt ist.

2. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorstehende Erstreckung (13) im mittleren Bereich der äußeren Umfangsfläche des Innengehäuses angeordnet ist.

3. Kreiselpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der mittlere Bereich über maximal 50% der im Bereich des Außendurchmessers feststellbaren Breite (B) des Innengehäuses erstreckt.

4. Kreiselpumpe nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vorstehende Erstreckung (13) ein- oder mehrteilig ist.

5. Kreiselpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vorstehende Erstreckung (13) in der Gehäuseteilung (1) eingeklemmt ist.

6. Kreiselpumpe nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vorstehende Erstreckung (13) das Innengehäuse (14) im Außengehäuse (4, 5) positioniert.

7. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Erstreckung (13) als ein- oder mehrteiliges Einlegeteil (16) ausgebildet ist.