DE8708334U1 - Kreiselpumpe - Google Patents

Description

HELMUT SCHRdET¹ER' \ KL"ACJS ^:L£HJvlANN

DlPL-PHYS. D I PL.-I N G. PATENTANWÄLTE - EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

Dickow-Pumpen KG dic-5

L/Be 04. Juni 1987

5 Kreiselpumpe

; Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe mit Magnetantrieb entsprechend dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1. Eine solche Pumpe ist aus der

* DE-PS 27 54 840 bekannt.

\ Solche Kreiselpumpen dienen zum Fördern verschiedener Medien, die chemisch

i aggressiv sein können und/oder bei denen es sich u.a. um verflüssigte Gase

&khgr; oder andere leicht verdampfende Medien handeln kann. Das Fördermedium muß

• also hermetisch gegenüber der Umgebung abgeschlossen werden. Bei Pumpen

t mit Magnetantrieb ist der Antriebsrotor unmittelbar auf der Antriebswelle

der Pumpe angeordnet, so daß es sich s.tbietet, für die Schmierung der Lager

I der Antriebswelle nicht ein besonderes Schmiermedium zu verwenden, wodurch

< Abdichtungsschwierigkeiten entstehen könnten. Vielmahr ist es ühlich, für

^: die Schmierung der Lagsr der beweglichen Teile der Pumpe einen vom Pumpen-

I förderkrsis abgezweigten Teilstrom des Fördermediums zu verwenden. Bei

f Pumpen mit Magnetantrieb, der von außen berührungslos über einen geschlosse-

i nen Spalttopf auf einen im Inneren des Pumpengehäuses angeordneten Antriehs-

¹ rotor erfolgt, entwickelt sich im Inneren des Spalttopfs am Antriebarotor

i Wärme, die mittels des durch den Rotorraum geführten Teilstrorniden Fördtir-

I mediums abgeführt werden kann. Dabei ist es für das Fördern von leicht

i verdampfenden Medien zweckmäßig, den Teilstrom im Rotorraum so zu führan,

daß er ständig unter einem solchen Druck gehalten wird, daß ein Verdampfen des Fördermediums nicht erfolgen kann.

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Beim Stand der Technik nach dir DE-PS 27 54 840 Werden die Schmierung der beweglichen Teile der Pumpe innerhalb des Rötöfräütns. sowie der Verdämpfürtgsschutz dadurch erreicht, daß der an einer Stelle höheren" PumpendrUcks abgezweigte, pumpenintern geführte Teilstrom des Fördefmediums durch die höhle Antriebswelle hindurch zum pumpenferrtefl Ende des Rotorraums und zu dem dort angeordneten Hilfslaufrad geführt wird. Infolge der Ourchströmung des Hilfslaufrads erfährt der Teilstrom eine gewisse Druckerhöhung, so daß er anschließend ohne die Gefahr einer Verdampfung durch den wärmsten Bereich der Pumpe, d.h. durch den Spalt zwischen dem Antriebsrötor und dem Spalttopf zurück zum Hauptförderkreis geführt werden kann.

Bei der bekannten Pumpe erfordert die Führung des Teilstroms durch die hohle Antriebswelle hindurch ein axiales AufbUiren dieser Welle über deren ganze Länge, wofür ein entsprechender Arbeitsaufwand bei hoher Fertigungsgenauigkeit erforderlich ist» Auch für die Einleitung und die Ausleitung des Teilstroms in die und aus der Antriebswelle sind besondere Strömungsführungskanäle vorzusehen, die einen entsprechenden Arbeitsaufwand erför"· dem.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kreiselpumpe der gattungsgemäßen Art zu schaffen, die bei einfacherer Herstellbarkeit trotzdem eine betriebssichere Konstruktion darstellt.

Die Erfindung ist im Schutzanspruch 1 gekennzeichnet.

Die Führung des Teilstroms vom Pumpenlaufradraum zum pumpenfernen Ende erfolgt also durch axiale Durchtrittsöffnungen hindurch, die sowohl in den Lagergehäusen der Antriebswelle als auch in dem Antriebsrotor für den Magnetantrieb vorgesehen sind. Die innerhalb des äußeren Pumpengehäuses angeordneten Lagergehäuse für die Antriebswelle lassen sich in axialer Richtung leicht durchbohren, und auch der im Inneren des Rotorraums angeordnete Antriebsrotor läßt sich in axialer Richtung ohne weiteres durchbohren, so daß die erforderlichen axialen Durchtrittskanäle für die Führung des Teilstroms zum pumpenfernen Ende auf einfachste Weise angeordnet und hergestellt werden können.

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besonders vorteilhaft ist bs gemäß Anspruch 2, die axialen Dürchtrittsöff= nungert in idef Nabe des Äntriebsrotors anzuordnen, wobei dann die Durchtritt söffnungefi radial ifffierhälb des Hilfsläüffädes münden, Um bei dessen Durchströmung die gewünschte Druckerhöhung des Fördefmediums zu bewirken*

Es ist ferner gemäß Anspruch 3 vorteilhaft, wenn für die Rückführung des Teilstroms Strömungskanäle im Pumpengehäuse radial außerhalb der Lagergehäuse der Antriebswelle vorgesehen sind. Dadurch wir der zurückgeführte Teilstrom strömungsgünstig auf kurzem Weg vom Rotorspalt zum Hauptförderkreis geführt) wobei die hierfür erforderlichen Strömungskanäle baulich günstig innerhalb des Materials des Pumpengehäuses geführt sind, das einfach in axialer Richtung durchbohrt werden kann, um den Rückführkanal aufzunehmen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung.

Die Zeichnung steigt schematisch im Querschnitt die wesentlichen Teile einer kreiselpumpe mit Magnetantrieb.

Innerhalb eines Pumpengehäuses 1 sind zwei Lagergehäuse 3, 5 angeordnet, in denen über geeignete Wälzlager oder Glsitlager 7, 9 die zentrale Antriebs welle 11 der Pumpe gelagert ist. An dem in der Zeichnung linken Ende der Antriebswelle 11 ist ein Kreiselpumpen-Laufrad 13 befestigt j das somit gemeinsam mit der Antriebswelle 11 umläuft. Das Laufrad 13 ist von einem Laufradgehäuse umgeben, das nur mit seinem antriebsseitigen Teil 14 dargestellt ist.

An dem dem Laufrad 13 entgegengesetzten Ende trägt die Antriebswelle 11 einen Antriebsrotor 15 mit einer Nabe 17. An dem pumpenfernen Ende trägt der Antriebsrotor 15 Schaufeln 19, die ein Hilfslaufrad bilden.

Der Antriebsrotor 15 ist unter Bildung eines Rotorspalts 21 von einem Spalttopf 23 umgeben, der in bekannter Weise am Pumpengehäuse 1 befestigt ist. An der Außenseite des Spalttopfs 23 ist eine nicht dargestellte, topfförmige Kupplungshälfte vorgesehen, die durch einen ebenfalls nicht dargestellten Antriebsmotor in Drehung versetzt werden kann. Bei Rotation

der äußeren Küppiungshälfte nimmt diese berührungslos über Magnetkräfte den innerhalb des Spalttopfs 23 liegenden Antriebsrotor 15 mit, wodurch der Drehantrieb deö Pumpenlaufrads 13 erfolgt.

Von dem das Pumpenlaufrad 13 umgebenden Laufradraum 25 ist ein Strömungsführungskanal 27 abgezweigt, der zwischen dem Gehäuseteil 1*1 des Laufrads

13 und dem pumpenseitigert Flansch des Pumpengehäuses 1 angeordnet ist und der, wie durch einen Pfeil angedeutet, radial von außen nach innen von einem aus dem Pumpenlaufradraum 25 abgezweigten Teilström des Fördermediums durchströmt werden kann. Der Teilstrom gelangt somit in das Innere des Pumpengehäuses 1. Die Lagergehäuse 3 und 5 weisen axiale Durchtrittsöffnungen in Form von Axialbohrungen 33 und 35 auf, durch die der abgezweigte Teilstrom zum Antriebsrotorraum 37 geführt wird. Die Nabe 17 des Antriebsrotors 15 ist zur Bildung von axialen Durchtrittsöffnungen ebenfalls mit Durchbohrungen 38, 39 versehen, die am pumpenfernen Ende des Antriebsrotors 15 radial innerhalb der an diesem angeordneten Rückenschaufeln 19 (Hilfslaufrad) münden. Der hierdurch gebildete Strömungsweg für den abgezweigten Teilstrom ist durch Pfeile gekennzeichnet.

Infolge der Drehung des Antriebsrotors 15 wird der abgezweigte Teilstrom des Fördermediums durch die Schaufeln 19 des Hilfslaufrads radial nac/i außen geführt. Der Teilstrom tritt dann in axialer Richtung durch den Spalt 21 zwischen der Außenseite des Antriebsrotors 15 und der Innenseite des Spalttopfs 23 in den Antriebsrotorraum 37 ein. Von dort wird der Teilstram über weitere axial gerichtete Strömungskanäle 4-1, von denen nur einer im unteren Teil der Zeichnung dargestellt ist, zurück zum Laufradraum der Pumpe gefördert. Die Strömungskanäle 41 können unmittelbar in der Wand des, Pumpengehäuses 1 angeordnet sein, oder sie können in oder zwischen axialen Rippen 43 untergebracht sein, die die beiden Endflansche des Pumpengehäuses 1 außen miteinander verbinden. Die Rippen 43 können beispielsweise auch als Kühlrippen dienen. Der zur Pumpe zurückkehrende Teilstrom wird, wie in der Zeichnung nur schematisch angedeutet ist, um den Teil

14 des Laufradgehäuses herum in den Pumpenlaufradraum 25 zurückgeführt, und zwar in an sich bekannter Weise an eine Stelle, an der der Pumpendruck im Laufradraum 25 niedriger ist als an der Stelle, an der der Teilstrom vom Pumpenlaufradraum 25 ursprünglich abgezweigt wurde (in der

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Zeichnung links oben)» Auf diese Weise entsteht längs des Strömungsweges j des abgezweigten Teilstroms ein Druckgefalle, durch das die Strömung äuf- ; rechterhalten wird und durch das der Strömungsweg des Teilstroms startdig

Vom Pumpenenddruck überlagert ist. Durch die Schaufeln 19 des Hilfslaufrads j erfolgt dabei unmittelbar Vor der eigentlichen Erwärmung des TeilStförns im Rotorspält 21 eine gewisse Druckerhöhung j wodurch ein Verdampfen des Fördermediums im Teilstrom sicher verhindert wird *

Im mittleren Bereich des Pumpengehäuses 1 ist zwischen den beiden Lagefgehäusen 3 und 5 bei der dargestellten Ausführungsform ein verhältnismäßig großer Leerrautn 45 Vorhanden, der als Speicher für das Fördermedium des

j abgezweigten Teilstroms Und als Puffer zur AuffechtefhältUng des Drucks im Teilstrom dienen kann.

Claims (3)

HELMUT SCHRQ1ETiH' ;,jdlL\&euro;jS .'LÖHJvlANN DIPL.-PHYS. DIPL.-ING. PATENTANWÄLTE - EUROPEAN PATENT ATTORNEYS Dickow-Pumpen KG dic-5 L/Be 04. Juni 1987 Kreiselpumpe Schutzansprüche

1. Kreiselpumpe mit Magnetantrieb, bei der Strömungsführungskanäle für einen pumpeniitern geführten Teilstrom des Fördermediums vorhanden sind, die an einer Stelle höheren Pumpendrucks abgezweigt, zu einem am pumpenfernen Ende des Antriebsrotorraums (37) angeordneten Hilfslaufrad (19) und von dort durch einen Spalt (21) zwischen dem Antriebsrotor (15) und einem Spalttopf (23) zurück an eine weitere Stelle des Fötderkreises geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß für die Führung des Teilstroms von dem Pumpenlaufradraum (25) zum pumpenfernen Ende des Antriebsrotorraums (37) axiale Durchtrittsöffnungen (33, 35) in den Lagergehäusen (3, 5) der Antriebswelle (11) sowie axiale Durchtrittsöffnungen (39) in dem Antriebsrotor (15) vorgesehen sind.

2. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axialen Durchtrittsöffnungen (39) in dem Antriebsrotor (15) in dessen Nabe (17) angeordnet sind und an dessen pumpenfernem Ende radial innerhalb des Hilfslaufrads (19) münden.

3. Kreiselpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die RückfühiiUng des Teilstroms Vom punipenferneri Ende; zürn Forderkreis der Pumpe Strömungskanäle (41) ilrt Pumpengehäuse (1) radial außerhalb der Lagergehäuse (3, 5) der Antriebswelle (Ii) vorgesehen sind.

ÖiPL-&iacgr;&Ngr;&thgr;. K. LEHMANN Tei«i Deuticiie Bank, München DfPL.-pHYS. H. SÖHRöETER

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