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Selbstansaugende Kreiselpumpe Bei selbstansaugenden Kreiselpumpen
müssen die sternförmigen, beiderseits offenen Flügelräder durch seitliche Flächen
mit möglichst geringem Spalt abgedichtet werden, um den Druckverlust, der durch
diesen Spalt entsteht, möglichst klein zu halten. Da man jedoch bestrebt ist, ein
seitliches Anlaufen der Flügelräder, d. h. ein seitliches Anliegen des beweglichen
Rades, an die fest stehende Seitenwand zu vermeiden, wird man diesen Spalt stets
so groß halten müssen, daß auf beiden Seiten genügend Spiel ist, um dieses Anlaufen
zu verhindern.
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Man hat in vielen Fällen die Räder auf der Welle in axialer Richtung
verschiebbar angeordnet, so daß bei axialer Verschiebung der Welle die Räder ihre
Lage in axialer Richtung trotzdem nicht zu ändern brauchen. Trotz dieser Maßnahme
läßt sich ein Festsitzen oder Verklemmen der Räder auf der Welle nicht immer vermeiden,
so daß dann mit seitlichem Anlaufen der Räder gerechnet werden muß.
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Bei geringer Beanspruchung und kurzer Betriebsdauer kann dies in Kauf
genommen werden. Jedoch dort, wo erhöhte Anforderungen an die Betriebssicherheit
der Pumpe gestellt werden bzw. wo höhere Beanspruchungen auftreten, und dort, wo
die Laufeigenschaften des Materials der Flügelräder gegenüber dem Material der Seitenflächen
ungünstig sind, genügt diese Ausführung nicht mehr.
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Man hat daher in diesen Fällen ein besonderes Führungslager in Form
eines Kugellagers außerhalb der Pumpe angeordnet und so die axiale Lage der Welle
nach beiden Richtungen festgelegt.
Auch diese Ausführung hat Nachteile.
Da das Kugellager außerhalb der Pumpe angeordnet ist, muß zwischen Kugellager und
Flügelrad eine Stopfbuchse vorgesehen werden, die erheblichen Platz beansprucht.
Der Abstand zwischen Kugellager und Flügelrad wird dadurch sehr groß. Die Anordnung
der Stopfbuchse zwischen Kugellager und Flügelrad ist ungünstig, denn beim Anziehen
der Stopfbuchse zur Vermeidung von Undichtigkeiten kann örtliche Erwärmung zwischen
Welle und Stopfbuchse auftreten, was eine Erwärmung der Welle zur Folge hat. Da
sich die äußeren Teile der Pumpe nicht in gleichem Maße erwärmen, hat eine solche
Erwärmung eine Verschiebung der Welle in axialer Richtung zur Folge mit der Gefahr
des seitlichen Anlaufens der Flügelräder.
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Außerdem wird durch die Anordnung eines Kugellagers die Pumpe komplizierter
und teurer. Die Ausführung gemäß der Erfindung vermeidet diese Nachteile. Die Erfindung
besteht darin, daß eine Führungsscheibe, durch welche zur Verhinderung des Anlaufens
der Flügelräder an den Seitenwänden die axiale Lage der Welle nach beiden Richtungen
hin festgelegt wird, innerhalb der Pumpe vorgesehen ist. Ihr Abstand von den Flügelrädern
ist sehr klein. Zwischen Führungsscheibe und Flügelrädern befinden sich keinerlei
störende Bauelemente. Da der Durchmesser der Führungsscheibe nur ein Bruchteil des
Durchmessers der Flügelräder ist, läßt sie sich ohne nennenswerte Schwierigkeiten
mit einem Bruchteil des bei Flügelrädern erwünschten Spieles, also praktisch spielfrei,
einbauen. Die axiale Einstellung der Welle ist damit gesichert und die Gefahr des
seitlichen Anlaufens der Flügelräder, auch bei Festsitzen oder Klemrhen der Räder
auf der Welle, auf alle Fälle vermieden. Ferner kann man z. B. durch Wahl eines
besonderen verschleißfesten Materials für die Führungsscheibe sowie durch entsprechende
Ausbildung der Scheibe mit ihr erhebliche Belastungen aufnehmen, so daß sie auch
für schwierigeBetriebsfälle verwendbar ist.
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Man kann auch erreichen, daß Belastungen in axialer Richtung vollkommen
ausgeglichen werden, die Führungsscheibe also gleichzeitig als Entlastungskolben
wirkt. Dies kann in der Weise geschehen, daß auf einer Seite der Führungsscheibe
ein Ausgleichraum geschaffen ist und der Druck in diesem Ausgleichraum so bemessen
wird, daß die in axialer Richtung auf die Scheibe wirkenden Kräfte ganz oder teilweise
aufgehoben werden. Die Gefahr einer Abnutzung, welche durch den kleinen Durchmesser
und die demzufolge geringe Umlaufgeschwindigkeit der Führungsscheibe schon sehr
gering ist, wird damit praktisch ganz ausgeschaltet. Der Ausgleichraum kann auch
zwischen den beiden Laufflächen der Führungsscheibe angeordnet sein. Vorzugsweise
ist der Ausgleichraum mit einer innerhalb der Pumpe liegenden Stelle höheren oder
geringeren Drucks verbunden. Diese Verbindung kann außerhalb oder innerhalb der
Pumpe liegen.
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Auf der Zeichnung sindAusführungsformen einer Umlaufpumpe nach der
Erfindung beispielsweise dargestellt. Fig. i ist ein Längsschnitt durch eine Ausführungsform;
Fig. 2 ist ein Teillängsschnitt durch eine zweite Ausführungsform; Fig. 3 zeigt
ein drittes Ausführungsbeispiel und Fig. 4 ein viertes Ausführungsbeispiel im Teilschnitt.
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Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. i ist auf der Welle i ein Flügelrad
3 in axialer Richtung verschiebbar aufgesetzt. Zu beiden Seiten des Flügelrades
sind flüssigkeitsgeschmierte Lagerbuchsen 6 angeordnet. An dem einen Wellenende
innerhalb der Pumpe ist neben der einen Lagerbuchse auf die Welle eine Führungsscheibe
2 aufgesetzt, die mit der Welle durch eine Schraube o. dgl. fest verbunden ist.
Diese Führungsscheibe ist zwischen einem Deckel 4 und einem Ring 5 eng eingepaßt,
wodurch die axiale Lage der Welle mit großer Genauigkeit festgelegt ist. Es ist
ohne weiteres möglich, alle zur axialen Führung der Welle erforderlichen Teile 2,
4 und 5 aus beliebigem, für den gedachten Zweck bestgeeignetem Material herzustellen,
da es sich dabei um einfache und billig leerzustellende Teile handelt. Beim Weglassen
des Ringes 5 kann die Führungsscheibe 2 auch unmittelbar an der Lagerbuchse 6 anliegen
(Feg. 2).
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Zum Zwecke der Entlastung der Scheibe ist ein Ausgleichraum 7 ausgespart,
in dem der Druck so bemessen wird, daß die axial nach beiden Richtungen auf die
Scheibe wirkenden Kräfte sich ganz oder teilweise aufheben. Dies läßt sich ohne
Schwierigkeit durchführen, z. B. durch Verbindung dieses Raumes mit Hilfe einer
Leitung 8 mit einer Stelle am Umfang des Pumpengehäuses 9. Da bekanntlich bei selbstansaugenden
Pumpen mit beiderseitig offenen Flügelrädern innerhalb der das Flügelrad eng umschließenden
Teile eine stetige und gleichmäßige Drucksteigerung in Umfangsrichtung stattfindet,
kann durch entsprechende Anbringung der Verbindungsleitung 8 am Gehäuse 9 oder auch
am Saug- oder Druckdeckel jeder gewünschte Druck in Raum 7 hergestellt werden. Daher
ist es ohne Schwierigkeit möglich, die Verbindung so einzurichten, daß ein vollkommener
Ausgleich stattfindet.
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Die Verbindungsleitung 8 kann außerhalb der Pumpe verlegt werden,
wie Fig. i zeigt. Man kann aber auch innerhalb der Pumpe eine derartige Verbindung
herstellen (vgl. Fig. 2).
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Fig.3 zeigt als weiteres Beispiel eine Ausführung, bei der eine Anlaufscheibe
io fest mit der Welle i verbunden ist; die Führungsscheibe ii wird hier zwischen
der Stirnfläche der Welle und der Anlaufscheibe so geführt, daß ein Spiel in axialer
Richtung nicht vorhanden ist. Mit ihrem äußeren Teil ist die Führungsscheibe starr
mit dem Pumpenkörper 12 verbunden und so die Lage der Welle in axialer Richtung
genau festgelegt. Diese Ausführung hat den Vorteil, daß bereits bei der Herstellung
die axiale Begrenzung der Welle genau bestimmt werden kann, sie also unabhängig
vom Zusammenbau der einzelnen Pumpenteile ist.
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Bei dem weiteren Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist im Gegensatz
zu den bisherigen Ausführungen
die Führungsscheibe r3 nicht am Ende
der Welle, sondern an einer beliebigen anderen Stelle innerhalb der Pumpe angeordnet.
Die axiale Lage der Welle ist in diesem Falle durch einen Ring i.4 und die Buchse
6 festgelegt.