DE60026446T2

DE60026446T2 - Ausgeglichene Pumpe mit auf derselben Achse liegenden Ein- und Auslasskanälen

Info

Publication number: DE60026446T2
Application number: DE60026446T
Authority: DE
Inventors: Edoardo Garibotti
Original assignee: TM P SpA TERMOMECCANICA POMP; Tmpspa Termomeccanica Pompe
Current assignee: TM P SpA TERMOMECCANICA POMP; Tmpspa Termomeccanica Pompe
Priority date: 1999-10-15
Filing date: 2000-10-12
Publication date: 2006-11-09
Anticipated expiration: 2020-10-13
Also published as: EP1092877B1; EP1092877A3; ITMI990626V0; ITMI990626U1; EP1092877A2; ATE319937T1; DE60026446D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine ausgeglichene Pumpe mit einer Ansaugung und Lieferung auf derselben Achse.
Die Anmelderin dieser Anmeldung ist die Inhaberin der europäischen Patentanmeldung EP-A-971133, die sich auf eine einfach auseinandernehmbare Pumpe mit einer Ansaugung und Lieferung auf derselben Achse bezieht. In dieser Anmeldung erlaubt die Pumpe mit einer minimalen Entfernung von fixierten Teilen, insbesondere der Aktuatorkomponente und den Ansaug- und Lieferrohren, dass an der Pumpe Arbeitsgänge durchgeführt werden können, um das Laufrad, Dichtungen, jegliche Verschleißringe, und andere innere Teile im Allgemeinen, äußerst einfach ersetzt werden können.
Eine derartige Pumpe ist auf dem marinen Gebiet aufgrund der komplizierten Position, die eingeschränkte Betriebsräume verfügbar lässt, besonders vorteilhaft.
Es ist jedoch in einer solchen Pumpe möglich, dass ein massives Einströmen von Flüssigkeit zwischen den unteren Verschleißringen auftritt, die in dem Bereich zwischen der unteren Abdeckung und der Basis des Laufrades angeordnet sind.
Wenn dies auftritt, bewirkt der Druckanstieg des Fluids eine Schubkraft nach oben und hebt das Laufrad an, so dass der größte Verschleiß an den oberen Verschleißringen, die einteilig mit dem oberen Teil des Laufrades sind, und den Verschleißringen, die einteilig mit der Innenseite des Zwischenteils des Mantels sind, auftritt.
Dies bewirkt eine schnelle Verschlechterung des optimalen Betriebszustandes der gesamten Pumpe und der Verschleißringe, die häufig ersetzt werden müssen, mit nachteiligen Demontagen und Zeitverlust.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Pumpe der vorstehend erwähnten Art mit regulärer Abnutzung der Verschleißringe und die keine wiederholten und häufigen Austauscharbeitsgänge erfordert, bereitzustellen.
Es ist eine weitere Aufgabe, eine Pumpe bereitzustellen, die in jedem Fall einen äußerst einfachen Aufbau obgleich mit einer ausgezeichneten Abdichtung und einem herausragenden Betrieb aufweist.
Diese Aufgaben gemäß der vorliegenden Erfindung werden gelöst, indem eine einfach auseinandernehmbare ausgeglichene Pumpe mit einer Ansaugung und Lieferung auf derselben Achse nach Anspruch 1 bereitgestellt wird. Weitere Merkmale sind in den beigefügten Ansprüchen beansprucht.
Die Merkmale und Vorteile einer ausgeglichenen Pumpe gemäß der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden Beschreibung deutlicher hervorgehoben, die lediglich zu darstellenden und nicht zu einschränkenden Zwecken angegeben ist, wobei auf die begleitenden schematischen Zeichnungen Bezug genommen wird, in denen:
1 einen Querschnitt einer ausgeglichenen Pumpe zeigt, die mit der neuen Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist;
2 ein vergrößertes Detail eines Teils der in 1 dargestellten Pumpe zeigt, und
3 ein vergrößertes Detail eines weiteren Beispiels einer Pumpe gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
In 1 ist der beste Teil einer ausgeglichenen Pumpe mit einer Ansaugung und Lieferung auf derselben Achse gezeigt, die insgesamt mit dem Bezugszeichen 11 angegeben ist.
In ihren wesentlichen Teilen umfasst die Pumpe 11 einen Mantel 12 an dessen Oberteil in einer Linie mit einem mit einem Flansch versehenen Teil 15 ein Antriebsmechanismus 16, wie etwa ein Elektromotor, ein Dieselmotor, eine Turbine usw. befestigt ist. Ein unterer Teil des Mantels 12 ist offen 17, um eine untere Abdeckung 18 unterzubringen, die an dem Mantel selbst mittels Bolzen 14 befestigt ist.
Der Mantel 12 weist auch einen Ansaugdurchlass 19 auf einer Seite und einen Lieferdurchlass 20 auf der anderen Seite auf. Von dem oberen Antriebsmechanismus 16 erstreckt sich eine Antriebswelle 21 in den Mantel 12; wobei diese in einen als Schale ausgebildeten Endteil 22 einer Steuerwelle 23 für ein Laufrad 24 passt.
Darüber hinaus ist in dieser Pumpe die Antriebswelle 21 axial an der Steuerwelle 23 mittels eines Keils 25 axial verankert und durch einen Gewindestift 30 befestigt, wodurch verhindert wird, dass sie nach unten glei tet. Die Steuerwelle 23 rotiert das Laufrad 24 einteilig mittels einer kerbverzahnten Kopplungseinrichtung 26; wobei das Laufrad 24 tatsächlich frei ist, sowohl während des Betriebes als auch wenn die untere Abdeckung 18 entfernt ist, außer Eingriff zu gelangen und sich axial zu verschieben.
Die Welle 23 kann in jedem Fall dadurch ersetzt werden, dass die Welle 21 des Antriebsmechanismus 16 verlängert wird, wobei die Verwendung eines speziellen Materials für die Welle 23 nicht erforderlich ist.
Wie in der erwähnten früheren Anmeldung durch die vorstehende Anmelderin sind Dichtungskomponenten, die gezeigt und nicht beschrieben sind, vorgesehen.
Der obere Teil des Laufrades 24 ist mit oberen Verschleißringen 31 ausgestattet, die nach außen an radialen Flächen gewandt sind, welche mit anderen oberen Verschleißringen 32 zusammenarbeiten, die einteilig mit dem Mantel 21 sind. Die Verschleißringe 31 und 32 können in der Form von Ringen aus einem verschleißbeständigen Material vorgesehen sein, die entweder aufeinanderfolgend oder einteilig eingebaut sind, wobei sie einander gegenüber platziert sind. Die Anwesenheit von radialen Ringen verhindert eine Beschädigung der Pumpenteile.
Darüber hinaus ist in dem unteren Teil in einem ersten Beispiel gemäß der vorliegenden Erfindung eine Anordnung von Verschleißringen vorgesehen, die nachstehend anhand von 2 besser erläutert und auch dargestellt wird.
Tatsächlich ist ein anderer unterer Verschleißring 51, beispielsweise aus rostfreiem Stahl, der einteilig mit der unteren Abdeckung 18 ist, in einem Ringsitz 50 vorgesehen. In dem Teil, der einteilig mit dem Laufrad 24 ist, ist auf einer Trägerfläche 52 ein erster Ring 53 aus rostfreiem Stahl angeordnet, um einen unteren Ring 54 mit nach außen hin größeren radialen Abmessungen beispielsweise in einem Gleitmaterial zu lagern. Die zugewandten Flächen der beiden Ringe 53 und 54 sind durch einen Klebstoff (nicht gezeigt) zusammengefügt.
Der andere untere Ring 51 und die Ringe 53 und 54 sind wiederum an der Abdeckung 18 und dem Laufrad mittels Schrauben befestigt, deren Achsen 55 gezeigt sind.
Es ist zu erwähnen, dass die Ringe 51 und 54 einen ähnlichen maximalen Durchmesser aufweisen und in jedem Fall in Relation zu den maximalen Gesamtabmessungen der Lagerfläche 52 vorragen.
Es ist auch zu betonen, dass gemäß der vorliegenden Erfindung ein geformter fixierter Ring 56 vorgesehen ist, der die freien Umfangsenden dieser Ringe 51 und 54 umgibt, wobei eine Verlängerung 57 nach innen gemäß einer radialen Richtung gewandt ist.
Dieser geformte Ring 56 kann aus rostfreiem Stahl hergestellt sein und bildet einen Labyrinthdurchgang für das gepumpte Fluid, das versucht, zwischen die Abdeckung 18 und den unteren zentralen Teil des Laufrades 24 zu strömen.
Der geformte Ring 56 ist ein Ausgleichselement, das die Einströmung von Fluid regelt und den Druck, der von unten auf das Laufrad wirkt und dazu neigt, dieses nach oben zu bewegen, stabilisiert.
Der geformte Ring 56 kann an der Abdeckung 18 mittels einer Reihe von radialen Gewindestiften 58 befestigt sein.
Es ist auch zu betonen, dass aufgrund der Rändelkopplung zwischen der Welle 23 und dem Laufrad 24 eine Kappe 59 eingebaut ist, die an einem unteren Loch 60 verankert sein kann, das in dem unteren zentralen Teil des Laufrads 24 gebildet ist. Diese Kappe 59 aus rostfreiem Stahl kann auch zentral mit einer Scheibe 33 zusammenarbeiten, die nach oben oder in Richtung des unteren Endes der Steuerwelle 23 gewandt ist, die in diesem Fall abgedeckt ist. Auf diese Weise kann sie in dem Fall eines versehentlichen Bruchs der Welle dazu verwendet werden, einen direkten Kontakt mit der unteren Abdeckung 18 zu vermeiden, wodurch eine weitere Beschädigung der gesamten Pumpe verhindert wird.
Erfindungsgemäß verbessert dies insgesamt die einfache Entfernbarkeit der Abdeckung 18.
Der Vorteil dieser Vorrichtung liegt unmittelbar dann vor, wenn es notwendig wird, eine Demontage durchzuführen.
Die besondere Form und Lage des unteren Verschleißrings 54 und des anderen unteren Verschleißrings 51 kombiniert mit dem geformten Ring 56 und der relevanten Verlängerung 57 garantiert eine erhöhte Lebensdauer der Pumpe. Tatsächlich wird eine ausgeglichene Druckkraft erhalten, was Verschleiß an dem oberen Ring 31 und dem anderen oberen Ring 32 begrenzt und die Position des Laufrades 24 zentriert hält. Diese Vorrichtung mit den anderen unteren Verschleißringen 51 an dem Mantel ist besonders zur Verwendung mit einem Nassanlauf der Pumpe geeignet.
Das Vorhandensein der kerbverzahnten Kopplung 26 und der Kappe 59 erleichtert Arbeitsgänge, um das Laufrad 24 zu entfernen, sollte dies notwendig sein.
Das Entfernen der Abdeckung und des Laufrades von unterhalb der Basis 13 und das Herausziehen der mechanischen Dichtung 28 von der Steuerwelle 23 werden viel leichter gemacht.
Somit kann das Laufrad 24 ebenso wie irgendein Verschleißring mit übermäßigem Verschleiß überholt oder ersetzt werden.
Das Ausgleichen der Druckkraft erlaubt ein Aufrechterhalten der Axialität und eine präzise Ausrichtung der sich bewegenden Teile innerhalb des Mantels 12.
Es ist somit beispielsweise möglich, die Verschleißringe 31 und 54 an dem Flügelrad 24 zu ersetzen, während die Verschleißringe 32 und 51 an dem Mantel 12 und der Abdeckung 18 aus einem besonderen Werkstoff für hohe Anforderungen hergestellt sein können und keinen häufigen Austausch benötigen.
Da das Laufrad und andere diesem zugeordnete Teile nicht in Relation zu der Achse befestigt sein müssen, wird auch in diesem Fall keine Druckkraft auf den oben eingebauten Antriebsmechanismus übertragen.
Axialdruckkräfte des Laufrades werden durch die radialen Verschleißringe und durch den unteren zentralen Teil zwischen der Abdeckung und dem Laufrad, die die Pumpenkomponenten zentriert, absorbiert, was ein verbessertes Verhalten ergibt.
3 zeigt ein zweites Beispiel der erfindungsgemäßen Pumpe, die besonders für einen Trockenanlauf geeignet ist. In diesem Beispiel werden die gleichen Bezugszeichen für die gleichen Komponenten verwendet. Es kann somit festgestellt werden, dass der andere untere Verschleißring 51, der einteilig mit der Abdeckung 18 ist, beseitigt worden ist, während die Anordnung der Ringe 53 und 54, die einteilig mit dem Laufrad 24 sind, beibehalten worden ist. Darüber ist das Laufrad 24 einteilig mit der Steuerwelle 23 mittels eines Bolzens 61, der in ein Loch 62 in der Welle 23 geschraubt ist, nachdem er in ein Durchgangsloch 67 in der Basis des Laufrades 24 selbst eingebaut worden ist.
Dichtungskomponenten 63, die in einem versenkten Umfangssitz 64 an dem Bolzen selbst angeordnet sind, garantieren eine Abdichtung in dem Loch 67. Auf diese Weise wird das Laufrad 24 von der Welle 23 angetrieben, und der Bolzen 61 kan n entfernt werden, indem eine Abdeckung 65,die vorgesehen ist, um ein Loch 66 in der Abdeckung 18 zu verschließen, bewegt wird.
Auf diese Weise sind die Verschleißringe, selbst bei einem Trockenanlauf, nicht miteinbezogen, und die Pumpe hat keine Betriebsprobleme.
Das Vorhandensein des geformten Rings 56 stellt in jedem Fall einen Labyrinthdurchgang für das gepumpte Fluid bereit, der bei der richtigen Positionierung des Laufrades 24 während des Betriebes mitwirkt.

Claims

Einfach auseinandernehmbare ausgeglichene Pumpe mit einer Ansaugung und Lieferung auf derselben Achse und einem Mantel (12), der ein Laufrad (24) enthält, mit dem ein Antriebsmechanismus (16) verbunden ist, wobei sich an einer Seite des Mantels ein Saugdurchlass (19) und an der anderen Seite ein Lieferdurchlass (20) befindet, die auf derselben Achse positioniert sind, wobei der Mantel (12) eine Abdeckung (18) umfasst, die frei von unterhalb entfernt werden kann, da der Mantel an einem Teil desselben erhöht ausgebildet ist, das an der Seite offen ist, wobei das Laufrad (24) auch mit einem oberen Laufradverschleißring (31) und einem unteren Laufradring (54) ausgestattet ist, die an radialen Flächen nach außen weisen, die jeweils mit einem anderen oberen Verschleißring (32), der einteilig an dem Mantel (12) vorgesehen ist, und/oder an einem anderen unteren Verschleißring (51) zusammenwirken, der einteilig an der unteren Abdeckung (18) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass freie Umfangsenden des unteren Laufradverschleißrings (54) oder sowohl des unteren Laufradverschleißrings (54) als auch des anderen unteren Verschleißrings (51) teilweise durch einen geformten fixierten Ring (56, 57) abgedeckt und umschlossen sind, der einen Labyrinthdurchgang für ein gepumptes Fluid herstellt.
Ausgeglichene Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der geformte fixierte Ring ein Ringteil (56), das an der Abde ckung (18) fixiert ist, und eine Verlängerung (57) umfasst, die gemäß einer radialen Richtung nach innen weist.
Ausgeglichene Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der geformte Ring (56, 57) an der Abdeckung (18) über eine Serie radialer Gewindestifte (58) befestigt ist.
Ausgeglichene Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ring (53) aus rostfreiem Stahl zwischen dem Laufrad (24) und dem unteren Verschleißring (54) vorgesehen ist.
Ausgeglichene Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Verschleißring (54) und der Ring (53) aus rostfreiem Stahl nur an dem Laufrad (24) befestigt sind und kein einteilig an der Abdeckung vorgesehener Verschleißring vorgesehen ist.
Ausgeglichene Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Verschleißring (54) und der andere untere Verschleißring (51) sich zu einem maximalen Durchmesser in Bezug auf die maximalen Gesamtabmessungen einer Trägerfläche (52) erstrecken, die an dem Laufrad (24) angeordnet ist.
Ausgeglichene Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein unteres Ende einer Welle (23), das von dem Antriebsmechanismus (16) vorragt, und das Laufrad (24) durch eine Rändelkopplung (26) verbunden sind.
Ausgeglichene Pumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufrad (24) mit einem unteren Loch (60) versehen ist, um eine Kappe (59) aufzunehmen, die frei daran verankert werden kann.
Ausgeglichene Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufrad (24) mit einem unteren Loch (67) versehen ist, durch das eine Schraube (61) mit Dichtungen (63, 64) eingepasst ist, um das Laufrad (24) einteilig mit einer Steuerwelle (23) vorzusehen, die von dem Antriebsmechanismus (16) vorragt.
Ausgeglichene Pumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraube (61) durch Bewegung einer Abdeckung (65) entfernt werden kann, die vorgesehen ist, um ein Loch (66) zu schließen, das in der Abdeckung (18) ausgebildet ist.
Ausgeglichene Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die oberen, unteren, anderen oberen und anderen unteren Verschleißringe (31, 32, 54, 51) vom entfernbaren Typ sind.