DE7211866U

DE7211866U - Chemical centrifugal pump without stuffing box with can

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Publication number: DE7211866U
Application number: DE7211866U
Authority: DE
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Publication date: 1972-06-29

Description

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Beschreibung zu der Gebrauchsmusteranmeldung Description of the utility model application

Franz Klaus, " " * -Franz Klaus, "" * -

463 Bochum463 Bochum

betreffend
Stopfbüchslose Chemiekreiselpumpe mit Spaltrohr concerning
Chemical centrifugal pump without stuffing box with can

Bei den stopfbüchslosen Chemiekreislpumpen kann man grundsätzlich zwei Entwicklungsrichtungen unterscheiden. 5s ist dies die stopfbüchslose Bauart, bei welcher die das Lauftrad tragende Welle und der auf dieser Welle angeordnete Läufer von einem Spalttopf nach außen abgeschlossen sind, und einmal der Antrieb des Läufers durch ein elektrisch induziertes Feld (Motorstator) angetrieben wird. Hierbei spricht man von der Spaltrohrmotorpumpe. Im anderen Fall ist anstelle des elektrisch induzierten Feldes ein Permanentmagnetsystem, welches den Antrieb des Innenläufers besorgt, wobei es erfonfferlich ist, den das Magnetfeld tragenden Außenläufer durch einen davon getrennten Motor anzutreiben (Permanentmagnetpumpe). Diese beiden grundsätzlichen Bauarten können in vertikaler oder horizontaler Bauweise betrieben werden. In beiden Fällen müssen Innenläufer und Welle von ^Lagern geführt und getragen werden, welche vom »Fördermedium geschmiert werden. Die Problematik der Schmierung durch das Fördermedium ist bekannt.In the case of the stuffing box-free chemical circulation pumps, one can basically distinguish between two development directions. 5s this is the type without a stuffing box, in which the shaft carrying the impeller and the rotor arranged on this shaft are closed off from the outside by a containment can, and once the drive of the rotor is driven by an electrically induced field (motor stator). This is called the canned motor pump. In the other case, instead of the electrically induced field, a permanent magnet system is used, which drives the internal rotor, whereby it is necessary to drive the external rotor carrying the magnetic field by a separate motor (permanent magnet pump). These two basic types can be operated vertically or horizontally. In both cases, internal rotor and shaft of ^L must agers guided and supported, which are lubricated by the "liquid. The problem of lubrication by the pumped medium is known.

k Die Erfindung betrifft eine stopfbüchslose Chemiekreiselpumpe k The invention relates to a centrifugal pump stopfbüchslose Chemistry

sowohl mit permanentmagnetischer Kraftübertragung als auch mit ρ Spaltrohrmotor mit innenliegender Teilstromführung für den Schmier- und Kühlkreislauf, insbes. mit waagerechter Pumpen-Motor-Welle, bei der wenigstens ein Teil des Teilctromes der Pumpflüssigkeit zwischen dem Innenläufer des Spaltrohrmotors und der Stator-both with permanent magnetic power transmission and with ρ canned motor with internal partial flow routing for the lubrication and cooling circuit, especially with a horizontal pump-motor shaft, in which at least part of the partial flow of the pumped liquid between the inner rotor of the canned motor and the stator

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büchse (Spalttorpf) in den hinteren Rotorraum und von diesem durch eine Wellenbohrung, Schmiernuten und das Lagerspiel des hinteren Lagers und dergl. in den Saugraum des Laufrades strömt.bushing (split gate) into the rear rotor space and from there through a shaft bore, lubrication grooves and the bearing play of the rear bearing and the like. flows into the suction chamber of the impeller.

Während der Innenläufer oder Treiber im allgemeinen mit Permanentmagneten an seinem Umfang versehen ist, kann der Außenläufer ebenfalls Permanentmagnete, die mit denen des 'Innenläufers zusammenwirken, oder auch Elektromagnete aufweisen. Diese Antriebsarten sind bekannt.While the inner rotor or driver is generally provided with permanent magnets on its circumference, the outer rotor can also permanent magnets that match those of the internal rotor interact, or have electromagnets. These types of drive are known.

Es ist eine Spaltrohrpumpe der bekannten beiden Bauarten in horizontaler Bauweise mit innerer Teilstromführung, bei der aus diem Druckstutzen der Pumpe über ein selbstreinigendes Durchströmfilter ein Teilstrom abgenommen und in den vorderen Rotorraum geleitet wird, bekannt. Diese Pumpflüssigkeitsteilmenge tritt etwa mit der Höh« der manometrischen Druckhöhe der Pumpe in den Rotorraum eir, In dem vorderen Rotorraum übt sie auf die Rotor-Stirnseite einen Schub in entgegengesetzter Richtung zurSaugseite hin aus. Dadurch wird der durch den Axialschub zur Saugseite hin bewegte Läufer etwas zurückgedrückt. Die Schmier- und Küh"¹ flüssigkeit teilt sich in zwei Teilströme, wovon der eine über den Spalt am Anlaufbund des pumpennahen lagers und die Bohrungen in der Nabe des letzten Laufrades in den Saugmund dieses Kreiselrades wieder zugeführt wird und der andere zwischen dem Innenläufer des Spaltrohrmotors und der Statorbüchse, auch Spalttopf genannt, in den hinteren Rotorraum gelangt. Dieser Raum steht über eine Wellenbohrung, über die Schmiernuten und das Lagerspiel des hinteren Motorlagers mit dem Saugraum des ersten Laufrades in Verbindung. Dadurch sowie durch den Druckabfall des Teilstromes zwischen Rotor und Stator herraht im hinteren Rotorraum ein wesentlich niedrigerer Druck als im vorderen. Im Betrieb nimmt der Läufer eine Lage ein, in der der gewünschte Druckausgleich vorliegt.There is a canned pump of the known two types in a horizontal design with internal partial flow guidance, in which a partial flow is taken from the pressure port of the pump via a self-cleaning flow filter and passed into the front rotor space. This partial amount of pumping liquid enters the rotor space at approximately the same height as the manometric pressure head of the pump. In the front rotor space, it exerts a thrust on the rotor end face in the opposite direction to the suction side. As a result, the rotor moved towards the suction side by the axial thrust is pushed back somewhat. The lubricating and Küh ^"1 liquid divides into two substreams, one of which is fed through the gap at the thrust flange of the pump near the bearing and the bores in the hub of the last wheel in the suction mouth this impeller back and the other one between the internal rotor of the canned motor and the stator liner, also called containment shell, enters the rear rotor chamber. This chamber is connected to the suction chamber of the first impeller via a shaft bore, the lubrication grooves and the bearing clearance of the rear motor bearing. This and the pressure drop in the partial flow between the rotor and stator The pressure in the rear rotor chamber is significantly lower than in the front.In operation, the rotor takes a position in which the desired pressure equalization is present.

Es hat sich nun gezeigt, daß bei solchen Spaltrohrpumpen die Schmierung des von der Pumpemoilrte entfernten oder hinteren Lagers nicht immer sicher beherrscht wird, da der Druck - bedingt durch den geringen Spalt bzw. die Viskosität der PumpflüssigkeitIt has now been shown that in such canned pumps the lubrication of the remote or rear of the pump motor Bearing is not always safely controlled, because the pressure - conditional due to the small gap or the viscosity of the pump fluid

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bzw. dee zu verpumpenden Förderguts - nicht eindeutig bestimmt ^r£?s£ *£ΞΞη, Durch d±«?« UnsieherhAlt im hinteren Rotorraum, also auf der Rückseite des Innenläufers, entstehen in gleicher Weise auch Unsicherheiten für die Berechnung ies Axialschubes« or dee to be pumped conveyed? - not uniquely determined ^ r £ s £ * £ ΞΞη, by d ± «« UnsieherhAlt the rear rotor space, so on the back of the inner rotor, created in the same way also uncertainties for the calculation ies axial thrust "

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen, !tongel abzustellen und eindeutige Verhältnisse herzustellen, also eine aus reichende Strömung zwischen dem Innenläufer und der Statorbüchse und den gewunechten Druck im hinteren Rotorraum bzw» auf der Rückseite des Innenläufers (Treibers) zu ermöglichen. The invention is based on the object of eliminating this clay gel and establishing clear relationships, thus enabling a sufficient flow between the inner rotor and the stator liner and the desired pressure in the rear rotor space or on the rear of the inner rotor (driver).

Diese Aufgabe itrd gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß auf dem Außenumfang des Innenläufers Längsnuten vorgesehen sind. Diese Längenuten können achsprallel oder vorzugsweise gegenüber der Längsachse im Uhrze5.gvFäin&£ oder la Gsgenuhrzeigersinne leicht schräg angestellt sein_s Die LSnesnuten sind vorzugsweise im Querschnitt halbrund. This object is achieved according to the invention in that longitudinal grooves are provided on the outer circumference of the internal rotor. This Längenuten may be made slightly obliquely achsprallel or preferably from the longitudinal axis in Uhrze5.gvFäin & £ or la Gsgenuhrzeigersinne _s The LSnesnuten are preferably semi-circular in cross section.

Je nach Größe dieser Nuten ist ein ausreichender Druck auch bei erheblicher Viskosität des Förderguts gewährleistet. Durch schräges Aufbringen der Nuten läßt sich der Druck im hinteren Rotorraum positiv oder negativ noch zusätzlich beeinflussen. Gerade für pumpschwieriges Gut hat sich durch die erfindungsgemäße Ausbildung einer Chemie-Spaltrohrpumpe eine erhebliche Verbesserung der Betriebssicherheit ergeben. Depending on the size of these grooves , sufficient pressure is guaranteed even if the material to be conveyed is highly viscous. By applying the grooves at an angle, the pressure in the rear rotor space can also be influenced positively or negatively. Especially for material that is difficult to pump , the inventive design of a chemical canned pump has resulted in a considerable improvement in operational reliability.

Die Erfindung ist anhand einer Zeichnung näher erläutert, in derzeigt: The invention is explained in more detail with reference to a drawing, which shows:

Fig. 1 einen Teilquerschnitt durch eine Spaltrohrpumpe im Bereich deeren Antriebs,1 shows a partial cross-section through a canned pump in the area of the drive,

Fig. 2 den Innenläufer der Pumpe nach Fig. 1 in Draufsicht, und FIG. 2 shows the internal rotor of the pump according to FIG. 1 in a plan view, and

Fig. 3 den Innenläufer zur Hälfte in der Stirnansicht.Fig. 3 the inner rotor half in the front view.

Im Stator 1 ist die Pumpwelle 2 in nicht dargestellter bekannter Weise gelagert, die das oder jedes Pump-Laufrad aufnimmt.In the stator 1, the pump shaft 2 is mounted in a known manner, not shown, which receives the or each pump impeller.

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Der Antrieb der Pumpwelle erfolgt an ihrem hinteren Ende. Dort trägt sie einen Innenläufer 3, der an seinem Umfang mit Permanent- ₍ iragnstSZi 4i besetzt ist. Der Innenläufer ist auf das faAs-fcere Wellenende aufgekeilt und mit einer Wellenmutter 5 sowie einem .Sicherheitsblech 6 drehfest gehalten. Der Innenläufer hat radial geringen Abstand von einer Statorbüchse (Spalttopf) 7. in Porss eines Rohrs 8 mit einer Stirnabschlußscheibe 9 am hinteren Ende und einem Befestigungsflansch 10 für die Befestigung am entsprechendem Flansch des Stators 1.The pump shaft is driven at its rear end. There it carries an inner runner 3, which is covered on its circumference with permanent ₍ iragnstSZi 4i. The inner runner is wedged onto the faAs-fcere shaft end and held non-rotatably with a shaft nut 5 and a .Safety plate 6. The inner runner has a small radial distance of a stator liner (containment can) 7. in Porss a tube 8 with a front cover plate 9 at the rear end and a fastening flange 10 for fastening to the corresponding flange of the stator 1.

Mit den Magneten 4i des Innenläufers wirken auf der Außenseite raidal gegenüberliegend in einem Außenläufer 11 vorgesehene Permanentmagnete 4a zusammen. Dem Antrieb des Außenläufers, der auf eine Antriebswelle 12 aufgekeilt und mit einer Wellenmutter gesichert ist, dient ein nicht dargestellter Elektromotor·The magnets 4i of the internal rotor act on the outside in a raidally opposite manner in an external rotor 11 Permanent magnets 4a together. The drive of the external rotor, which is keyed onto a drive shaft 12 and with a shaft nut is secured, an electric motor (not shown) is used

De? auf die (in Fig* 1 linke) Vorderseite in bekannter Weise gelangende Teil des Pumpflüssigkeits^ ?ΛΧ Stroms des Schmier- und Kühlkreislaufs strömt zwischen dem Innenläufer 3 und dem Spaltrohr 8 in den hinteren Rotorraum 14 zwischen der hinteren Stirnseite des Innenläufers 3 und der Spaltrohrstirnscheibe 9 bzw. dem Boden des Spalttopfs. Dieser hintere Rotorraum steht über eine Wellenbohrung 15 in der Pumpenwelle 2 mit dem Saugraum des Laufrads, beispielsweise über Bohrungen in der Laufradnabe, in Verbindung. De? on the (in Fig. 1 left) front part of the pump fluid reaching in a known manner ^ ? ΛΧ stream of the lubrication and cooling circuit flows between the inner rotor 3 and the can 8 into the rear rotor space 14 between the rear end of the inner rotor 3 and the can faceplate 9 or the bottom of the containment can. This rear rotor space is connected to the suction space of the impeller via a shaft bore 15 in the pump shaft 2, for example via bores in the impeller hub.

Auf dem Außenumfang des Innenläufers 4 sind Längsnuten 16, oder 18 vorgesehen. Die Längsnuten 16 verlaufen achsprallel, während die Längsnuten 17 im Uhrzeigersinne und die Längsnuten im Gegenuhrzeigersinn gegenüber der Wellenachse 19 leicht schräg angestellt sind. dh. Fig. 2. Im Querschnitt sind die Längsnuten vorzugsweise halbrund, sh. Fig. 3.Longitudinal grooves 16 or 18 are provided on the outer circumference of the inner rotor 4. The longitudinal grooves 16 run parallel to the axis, while the longitudinal grooves 17 in a clockwise direction and the longitudinal grooves in a counterclockwise direction with respect to the shaft axis 19 are slightly inclined are employed. ie. Fig. 2. In cross section, the longitudinal grooves are preferably semicircular, see FIG. Fig. 3.

Durch diese Längsnuten läßt sich auch bei verhältnismäßig hochviskosen Fördergütern eindeutig ein ausreichender Druck im hinteren Raum 14 und gute Schmierung des von der Pumpensiitte entfernten Lagers sicherstellen. Diese Ausbildung der Pumpe ist insbes dann bedeutungsvoll, wenn im hinteren Pumpenraum noch ein Lager für die Pumpenwelle vorgesehen ist.Through these longitudinal grooves, even with relatively highly viscous materials to be conveyed, there is clearly a sufficient pressure in the rear space 14 and good lubrication of that remote from the pump center Ensure storage. This design of the pump is particularly important if there is still a bearing in the rear pump chamber is provided for the pump shaft.

AnsprücheExpectations

Claims

EXPECTATIONS

1. Stopfbüchslos "Chemiekreisä pump with canned (canned pump) with inner partial flow for lubrication and cooling circuit, in particular with horizontal pampas-Mo to r- ^T n rush, wherein at least a portion of the partial flow of the pumped liquid between the inner rotor of the gap tube and The containment shell flows into the rear rotor chamber and from this through its shaft bore, lubrication grooves and the bearing clearance of the rear bearing into the suction chamber of the impeller, characterized in that longitudinal grooves (16, 17, 13) are provided on the outer circumference of the inner rotor.

2. Pump according to claim 1, characterized in that the longitudinal grooves (17 »18) relative to the longitudinal axis of the pump shaft (2) are slightly inclined clockwise or counterclockwise.

3. Oil pump according to claim 1 or 2, characterized in that the longitudinal grooves (16, 17, 18) are semicircular in cross section.

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