DE9208244U1 - Laufbuchsenanordnung für Kreiselpumpen mit Magnetantrieb - Google Patents

Description

Laufbuchsenanordnung für Kreiselpumpen mit Magnetantrieb

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Kreiselpumpe, und insbesondere eine Laufbuchse, die in der Kreiselpumpe als das Stützlager für deren Drehteil verwendet wird.

Wie in Fig. 7 gezeigt ist, weisen konventionelle Kreiselpumpen üblicherweise ein Gehäuse 300 auf, in welchem eine antreibende Magneteinrichtung 230 in Umfangsrichtung um eine Drehachse (nicht explizit in den Zeichnungen angegeben) herum angeordnet ist. Das Gehäuse 300 ist an einem Motor 250 befestigt (von welchem nur ein Abschnitt in Fig. 7 dargestellt ist). Die antreibende magnetische Einrichtung 230 ist an einer Spindel des Motors 250 befestigt und wird hierdurch gehaltert, so daß sie sich zusammen mit der Spindel des Motors 250 um die Drehachse drehen kann. Das Gehäuse 300 weist eine Öffnung auf, in welcher ein hinterer Deckel 220 aufnehmbar ist, um das Gehäuse 300 abzudichten.

Der hintere Deckel 220 weist eine zentrale Ausnehmung auf, die allgemein konzentrisch zu der antreibenden magnetischen Einrichtung 230 ausgebildet ist, und in welcher eine angetriebene magnetische Einrichtung 224 aufgenommen ist, die in Umfangsrichtung herum um die Drehachse angeordnet ist und konzentrisch zu der antreibenden magnetischen Einrichtung 230 angeordnet ist, so daß dann, wenn die antreibende Einrichtung 230 durch den Motor gedreht wird, die angetriebene Einrichtung 224 der antreibenden Einrichtung 230 folgt, infolge der dazwischen wirkenden magnetischen Kräfte. Zur tragenden Halterung der Drehung der angetriebenen Einrichtung 224 ist eine feste zentrale Welle 221 mit einer diese umgebenden Laufbuchse 222 vorgesehen, konzentrisch innerhalb der angetriebenen Einrichtung 224. Weiterhin sind Halterungselemente 226 auf der festen zentralen Welle 221 angeordnet, um die Laufbuchse 222 in ihrer Lage zu halten.

Ein vorderer Deckel 210 überlappt den hinteren Deckel 220 und ist an diesem auf solche Weise befestigt, daß dazwischen ein Innenraum ausgebildet wird, in welchem ein Flügelrad (Impeller) 225 aufgenommen ist. Das Flügelrad 225 weist eine Verlängerung in Richtung auf die zentrale Ausnehmung des hinteren Deckels 220 auf, um die angetriebene Einrichtung 224 abzudecken, und bildet eine nachgiebige Umhüllung 223 für diese aus, so daß bei einer Drehung der angetriebenen Einrichtung 224 um die feste zentrale Welle 221 das Flügelrad 225 ihrer Drehung folgt. Weiterhin bildet der vordere Deckel 210 eine spiralförmige Anordnung, um das gepumpte Fluid an seiner Seite über eine Auslaßöffnung 212 auszustoßen. Weiterhin weist der vordere Deckel 210 eine zentrale Ansaugöffnung 211 auf einem zentralen vorderen Abschnitt des Deckels auf, um Fluid einzusaugen, welches gepumpt werden soll.

Reibung zwischen der Laufbuchse 222 und der festen Welle 221

führt dazu, daß während der Drehung zwischen diesen Teilen Wärme erzeugt wird. Entlang der Außenoberfläche der Plastikumhüllung 223 ist ein Fluidkanal 240 ausgebildet, dessen eines Ende mit der Fluidausstoßoffnung 212 in Verbindung steht, und dessen zweites Ende mit mehreren voneinander beabstandeten Kühlnuten 225 in Verbindung steht, die schraubenförmig oder in Umfangsrichtung auf der Innenoberfläche der Lagerbuchse 222 angeordnet sind, also der in Berührung mit der festen zentralen Welle 221 stehenden Oberfläche, um das gepumpte Fluid hierdurch entlang der in Fig. 7 dargestellten Pfeile zu den Kühlnuten 255 zu leiten. Ein Rückleitungskanal 260, der mit den Kühlnuten 255 in Verbindung steht, leitet das Fluid zurück zu dem Flügelrad 225.

Durch den Umlauf des Fluids innerhalb der Fluidkanäle 240 und 260 und der Kühlnuten 250 wird die zwischen der Lagerbuchse

222 und der festen zentralen Welle 221 erzeugte Wärme abgeführt, und daher wird eine Überhitzung der Lagerbuchse vermieden.

Allerdings kann ein abnormer Betrieb der Kreiselpumpe auftreten, beispielsweise ein unbelasteter Betrieb, der etwa durch Fehlfunktionen des Steuergeräts verursacht wird, ungenügende Betriebsbedingungen, verstopfte Leitungen oder einen nicht ausreichenden Fluidpegel. Ein derartiger unbelasteter Betrieb führt gewöhnlich zu einer erheblichen Temperaturerhöhung sowohl der Lagerbuchse 222 als auch der festen Welle 221. Darüber hinaus verformt die hohe Temperatur die Plastikumhüllung

223 der angetriebenen Einrichtung 224, so daß ein Verschleiß und ein Abrieb der Plastikumhüllung 223 hervorgerufen und auf diese Weise die Pumpe beschädigt wird.

Um die Verformung der Umhüllung 223 infolge einer hohen Temperatur zu vermeiden, werden an der Umhüllung Materialstücke

(nicht dargestellt) befestigt, aus einem Material, welches hohen Temperaturen standhalten kann. Allerdings ist dies nicht sehr wirksam, da ein längerer Zeitraum des unbelasteten Betriebs einer Kreiselpumpe üblicherweise zu einer Temperatur von mehr als 220 °C führt, und die Verwendung hitzebeständiger Materialien nicht ausreicht, die Umhüllung zu stützen. Darüber hinaus führt die Zufügung hitzebeständigen Materials auch zu erhöhten Schwierigkeiten und Kosten bei der Herstellung .

Es ist daher wünschenswert, eine Kreiselpumpe zur Verfügung zu stellen, deren unbelasteter Betrieb innerhalb der Pumpe keine wesentliche Temperaturerhöhung für einen sehr langen Zeitraum hervorruft, verglichen mit den konventionellen Ausbildungen von Kreiselpumpen.

Daher liegt ein Vorteil der Erfindung in der Bereitstellung einer Kreiselpumpe, die über einen langen Zeitraum unbelastet arbeiten kann, und bei der der sich hieraus ergebende Temperaturanstieg auf einem akzeptablen Pegel gehalten wird, um so die Pumpe nach einem derartigen, lang andauernden unbelasteten Betrieb betriebsfähig zu halten.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt in der Bereitstellung einer Kreiselpumpe, deren Wellenlaufbuchse eine große Wärmemenge abführen kann, und daher die Temperatur unterhalb eines annehmbaren Pegels halten kann.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt in der Bereitstellung einer Kreiselpumpe, deren Haltevorrichtung für die Lagerbuchse ein flexibler Ring ist, um den beim Betrieb der Pumpe erzeugten Axialdruck aufzunehmen.

Zur Erzielung dieser Vorteile wird eine Kreiselpumpe zur

Verfügung gestellt, die ein Gehäuse mit einem offenen Ende aufweist, welches von einem hinteren Deckel und einem vorderen Deckel abgedeckt wird, die einander überlappen. Eine feste zentrale Welle ist entlang einer zentralen Drehachse der Kreiselpumpe so angeordnet, daß eine angetriebene Magneteinrichtung um die Welle herum angeordnet ist, um sich in bezug auf diese zu drehen. Die angetriebene Einrichtung ist von einer Umhüllung umschlossen, welche eine Verlängerung einer Flügelradvorrichtung ist, die innerhalb eines Innenraumes angeordnet ist, der zwischen dem hinteren und dem vorderen Deckel ausgebildet ist. Die angetriebene Einrichtung wird durch eine Antriebsmagneteinrichtung angetrieben, die gegenüber der angetriebenen Einrichtung fluidisoliert ist. Die Antriebseinrichtung ist mechanisch mit einem Motor verbunden und wird durch diesen betätigt. Eine Lagerbuchse, auf welcher innere und äußere Kühlnuten ausgebildet sind, ist zwischen der festen Welle und der Umhüllung der angetriebenen Einrichtung vorgesehen, und es ist ein Fluidkanal entlang der Umhüllung ausgebildet, um das gepumpte Fluid den Kühlnuten der Lagerbuchse zuzuführen, und das Fluid zu einem Fluß hierdurch zu zwingen, und dann im Kreislauf zu der Flügelradvorrichtung zurückzukehren, um auf diese Weise zwischen der festen Welle und der Lagerbuchse erzeugte Wärme abzuleiten. Ein elastischer, V-förmiger Ring ist an beiden Enden der Lagerbuchse vorgesehen, um Axialdruck aufzunehmen, der während des Betriebes der Kreiselpumpe von der Lagerbuchse hervorgerufen wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht einer Kreiselpumpe mit einer Lagerbuchse gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Perspektivansicht des Lagerbuchsenkörpers, der gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist;

Fig. 3 eine Querschnittsansicht des in Fig, 2 gezeigten Lagerbuchsenkörpers zusammen mit einem Mantel des Lagerbuchsenkörpers;

Fig. 4 eine Seitenansicht der in Fig. 3 gezeigten Teile;

Fig. 5 eine Querschnittsansicht eines flexiblen, im Querschnitt V-förmigen Halterings gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 eine Aufsicht auf den in Fig. 5 dargestellten flexiblen, im Querschnitt V-förmigen Haltering;

Fig. 7 eine Querschnittsansicht einer Kreiselpumpe nach dem Stand der Technik; und

Fig. 8 bis 12 schematische Ansichten mit einer Darstellung unterschiedlicher Betriebsbedingungen, die zur Untersuchung der Kreiselpumpe gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt wurden.

Wie aus den Figuren hervorgeht, insbesondere aus Fig. 1, weist eine allgemein mit dem Bezugszeichen 100 bezeichnete Kreiselpumpe gemäß der vorliegenden Erfindung ein Gehäuse 140 auf, innerhalb dessen eine antreibende Magneteinrichtung 130 in Umfangsrichtung um eine Drehachse angeordnet ist (nicht ausdrücklich in den Figuren bezeichnet), um so einen darin befindlichen Innenraum auszubilden. Das Gehäuse 140 ist an einem Motor 141 befestigt (von welchem in Fig. 1 nur ein Abschnitt gezeigt ist) über irgendeine bekannte Einrichtung wie beispielsweise Schrauben. Die antreibende Magneteinrichtung 130

ist auf einem Halteteil 131 angebracht, der wiederum mechanisch an einer Spindel eines Motors 141 über irgendwelche bekannte Einrichtungen befestigt ist, so daß die antreibende Magneteinrichtung zusammen mit der Spindel des Motors 141 um die Drehachse drehbar ist. Das Gehäuse 140 weist ein offenes Ende auf, um in diesem einen hinteren Deckel 120 aufzunehmen, welcher das Gehäuse 140 abdichtet.

Der hintere Deckel 120 ist mit einer zentralen Ausnehmung versehen, die allgemein konzentrisch zu der antreibenden Magneteinrichtung 130 verläuft und sich in das Innere der antreibenden Magneteinrichtung 130 hinein erstreckt, um dort eine angetriebene Magneteinrichtung 124 aufzunehmen, die in Umfangsrichtung um die Drehachse herum angeordnet ist, so daß dazwischen ein Innenraum ausgebildet wird, und die konzentrisch zur antreibenden Magneteinrichtung 130 und dieser gegenüberliegend angeordnet ist, so daß dann, wenn die antreibende Magneteinrichtung 130 durch den Motor 141 gedreht wird, die angetriebene Magneteinrichtung 124 der antreibenden Magneteinrichtung 130 infolge der dazwischen wirkenden magnetischen Kräfte folgt. Zur tragenden Halterung der Drehung der angetriebenen Magneteinrichtung 124 ist eine feste zentrale Welle 121 mit einer diese umgebenden Lagerbuchse 122 konzentrisch im Innern der angetriebenen Magneteinrichtung 124 und im wesentlichen entlang der Drehachse der Kreiselpumpe 100 angeordnet. Um die feste zentrale Welle 121 herum sind Halterungselemente 126 angeordnet, um die Lagerbuchse 122 in ihrer Lage zu halten.

Ein vorderer Deckel 110 überlappt den hinteren Deckel 120 und ist an diesem oder an dem Gehäuse 140 auf solche Weise befestigt, daß dazwischen ein Innenraum ausgebildet wird, in welchem ein Flügelrad 125 aufgenommen ist. Das Flügelrad 125 ist mit einer Verlängerung in Richtung auf die zentrale

Ausnehmung des hinteren Deckels 120 hin versehen, um die angetriebene Magneteinrichtung 124 abzudecken, wobei sie eine Umhüllung 123 für diese bildet, so daß dann, wenn die angetriebene Einrichtung 124 sich um die feste Welle 121 dreht, das Flügelrad 125 ihrer Drehung folgt. Weiterhin bildet der vordere Deckel 110 eine spiralförmige Anordnung, um das gepumpte Fluid über eine Auslaßöffnung 112 an seiner Seite auszustoßen. Weiterhin weist der vordere Deckel 110 eine zentrale Ansaugöffnung 111 auf einem zentralen Vorderabschnitt auf, um zu pumpendes Fluid anzusaugen.

Bis hierhin gleicht die Kreiselpumpe 100 gemäß der vorliegenden Erfindung der in Fig. 7 dargestellten Kreiselpumpe nach dem Stand der Technik.

In Fig. 2 ist die Lagerbuchse gemäß der vorliegenden Erfindung im einzelnen dargestellt. Die Lagerbuchse weist einen
Körper 122 auf, der sich von seinem Gegenstück, welches bei einer Kreiselpumpe nach dem Stand der Technik verwendet wird, darin unterscheidet, daß über die inneren schraubenförmigen Kühlnuten 127 hinaus, die auf der Innenoberfläche des Lagerbuchsenkörpers 122 ausgebildet sind, mehrere externe und voneinander beabstandete gerade Nuten 128 vorgesehen sind, die auf der Außenoberfläche des Lagerbuchsenkörpers 122 parallel zur Drehachse ausgebildet sind. Der Lagerbuchsenkörper 122
weist ein erweitertes Ende 135 auf, welches nahe an dem Flügelrad 125 so angeordnet ist, daß in ihm mehrere Rücklaufkanäle 136 ausgebildet sind, die in Fluidverbindung mit den inneren schraubenförmigen Nuten 127 und dem Innern des Flügelrades 125 stehen, um so das Fluid zurück zu dem Flügelrad 125 zu leiten.

Wie weiterhin aus den Figuren 3 und 4 hervorgeht, weist die Lagerbuchse gemäß der vorliegenden Erfindung weiterhin einen

zylindrischen Mantel 150 auf, der um den Laufbuchsenkörper
122 herum angeordnet ist. Der Mantel 150 ist mit mehreren
inneren, geraden Schlitzen 151 versehen, die parallel zur
Drehachse verlaufen, so daß sie mit den externen Nuten 128
des Laufbuchsenkörpers 122 zusammenarbeiten, um Fluidkanäle auszubilden, durch welche Fluid hindurchgeleitet wird. Bei
der in den Figuren 3 und 4 gezeigten bevorzugten Ausführungsform sind sechs Schlitze 151 vorgesehen, die auf dem Mantel 150 ausgebildet sind, und zwölf auf dem Laufbuchsenkörper externe Nuten 128. Daher hat jeder Schlitz 151 des Mantels
150 zwei passende Nuten 128 des Laufbuchsenkörpers 122. Die Breite der Schlitze 151 des Mantels 150 ist etwa doppelt so groß wie die der Nuten 128 des Laufbuchsenkörpers 122. Der
Mantel 150 ist mit einer Schulter versehen, die gegen das vergrößerte Ende 135 des Laufbuchsenkörpers 122 anliegt, um den Mantel 150 in seiner Lage zu halten. Durch die externen Nuten 128 des Laufbuchsenkörpers 122 und die inneren Schlitze 151 des Mantels 150 wird das Fluidvolumen, welches um den Laufbuchsenkörper 122 herum durchfließt, wesentlich vergrößert, so daß eine große Wärmemenge abgeleitet werden kann, selbst wenn das Fluid nur Luft ist.

Wie weiterhin aus Fig. 1 hervorgeht, ist ein Fluidkanal 190 entlang der Außenoberfläche der Umhüllung 123 ausgebildet, und das erste Ende des Kanals steht in Verbindung mit der Fluidausstoßöffnung 122, und das zweite Ende des Kanals steht in Verbindung mit sowohl den inneren, schraubenförmigen Kühlnuten 127 innerhalb des Laufbuchsenkörpers 122 als auch mit den geraden Kühlnuten 128 außerhalb des Laufbuchsenkörpers 122, um entlang der durch Pfeile in Fig. 1 angedeuteten Richtung Fluid von der Ausstoßöffnung 122 zu den Kühlnuten 127 und 128 hin zu leiten. Dann wird das Fluid zum Innern des Flügelrades durch den Rückführkanal 136 zurückgeführt, oder aber direkt, wie in Fig. 2 gezeigt ist.

Zwar ist nicht ausdrücklich dargestellt, wie das gepumpte Fluid in der Kreiselpumpe 100 fließt, jedoch ist es für Fachleute auf diesem Gebiet deutlich, daß das zu pumpende Fluid von der zentralen Ansaugöffnung 111 des vorderen Deckels 110 in die Kreiselpumpe 100 gesaugt wird, und dann gepumpt wird, während es durch das Flügelrad 125 gelangt, um dessen Durchsatz zu erhöhen, infolge der durch die Drehung der Motorspindel zugeführten Energie. Dann wird das gepumpte Fluid durch den vorderen Deckel 100 gesammelt und geführt, der eine schneckenförmige Ausbildung annehmen kann, und dann von der Ausstoßöffnung 112 des vorderen Deckels 110 aus ausgestoßen.

Es wird darauf hingewiesen, daß die vorliegende Erfindung bei anderen Arten von Kreiselpumpen oder anderen Pumpenarten eingesetzt werden kann, welche das gepumpte Fluid dazu benutzen, selbst gekühlt zu werden. Es ist ebenfalls möglich, die vorliegende Erfindung bei mechanischen Geräten anderer Arten einzusetzen, vorausgesetzt, daß ein Fluid zur Kühlung der Geräte verwendet wird.

Fachleuten auf diesem Gebiet wird deutlich, daß sich Modifikationen und Änderungen der vorliegenden Erfindung innerhalb des Umfangs und des Wesens der vorliegenden Erfindung vornehmen lassen, und derartige Modifikationen und Änderungen sollen als Teil der Erfindung angesehen werden, wie sie auch in den beigefügten Schutzansprüchen definiert ist.

Die bemerkenswerte Leistung bei der Abführung von Wärme, die mit der vorliegenden Erfindung erzielt werden kann, ist in den nachstehenden Tabellen gezeigt. Wird eine Kreiselpumpe in einer normalen Situation über einen Zeitraum betrieben, und daraufhin ist beinahe kein zu pumpendes Fluid mehr vorhanden, und es kann kein Fluid mehr in die Kreiselpumpe eingesaugt werden, dann wird die Kreiselpumpe in einem unbelasteten

Zustand betrieben, wie in Fig. 8 gezeigt ist. Bei einer Kreiselpumpe nach dem Stand der Technik, die unter derartigen Bedingungen betrieben wird, steigt die Temperatur an und erreicht 100,2 ⁰C in 79 Minuten. Der Innendurchmesser ihrer Laufbuchse hat sich nach einem unbelasteten Betrieb von 79 Minuten durch Verschleiß um 0,021 mm geändert. Da eine Laufbuchse nach einem Verschleiß von 1 mm ausgewechselt werden muß, sollte daher die Laufbuchse der Kreiselpumpe nach dem Stand der Technik nach 54,8 Stunden ausgewechselt werden, falls die Kreiselpumpe weiterhin in einem derartigen unbelasteten Zustand betrieben wird. Die Versuchsdaten dieser Situation sind in Tabelle 1 angegeben. Es wird darauf hingewiesen, daß in der nachstehenden Tabelle die Zeiteinheit Minuten ist, und die Temperatureinheit Grad Celsius.

Tabelle 1 (Zimmertemperatur 23 Grad Celsius)

Zeit	Temperatur	Zeit	Temperatur	Zeit	Temperatur
0	25,0	20	83,7	40	94, 7
1	27,0	21	84,5	41	94,9
2	32,0	22	85,5	42	95,5
3	38,0	23	86,5	43	95,5
4	44,0	24	86,8	44	95,7
5	49,5	25	87,5	45	95,7
6	55,0	26	88,5	47	96,0
7	59,8	27	88,8	54	97,2
8	64,0	28	88,8	55	97,5
9	67,5	29	88,9	58	97,5
10	70,6	30	90,5	59	97,7
1 1	72,7	31	91,3	60	97,7
12	74,5	32	91,7	63	97,7
13	76,5	33	92,4	75	99,5
14	77,5	34	92,5	76	99,8
15	78,5	35	92,8	77	99,8
16	79,7	36	93,3	78	100,0
1 7	80,7	37	93,6	79	100,2
18	81 ,8	38	94,2
19	82, 7	39	94,4

Wenn eine Kreiselpumpe an einem Ort oberhalb des Fluidpegels angeordnet wird, um Fluid zu pumpen, und wenn in der Zuleitung Luft ist, so kann die Pumpe kein Fluid ansaugen und arbeitet daher in einem unbelasteten Zustand, wie in Fig. 9 oder Fig. 10 gezeigt ist. In Tabelle 2 ist eine derartige Situation für eine Kreiselpumpe nach dem Stand der Technik dargestellt. Man erkennt aus der Tabelle, daß zwar - verglichen mit Tabelle 1 der Temperaturanstieg langsam erfolgt, jedoch die Temperatur einen Wert von 92,0 ⁰C in zwei Stunden erreicht, und der Verschleiß der Laufbuchse 0,025 mm beträgt. Es wird abgeschätzt, daß die Laufbuchse innerhalb von 80 Stunden ausgetauscht werden muß.

Tabelle 2 (Zimmertemperatur 22 Grad Celsius

Zeit	Temperatur	Zeit	Temperatur	Zeit	Temperatur
0	22,3	12	63,5	24	80,7
1	24,0	13	65,5	25	81,3
2	28,0	14	67,9	26	83,0
3	32,3	15	69,8	27	83,7
4	37,0	16	71,5	28	84,3
5	41,3	1 7	73,3	35	86,5
6	45,5	18	74,5	43	88,0
7	49,0	19	76,0	50	90,0
8	52,3	20	77,3	95	91 ,0
9	55,3	21	78,1	120	92,0
10	58,1	22	79,1
1 1	61 ,0	23	80,0

In Tabelle 3 sind die Versuchsdaten dargestellt, die mit der Kreiselpumpe gemäß der vorliegenden Erfindung erzielt wurden, die in derselben Situation, nämlich der in Fig. 8 gezeigten Situation, betrieben wurde wie bei Tabelle 1. Man bemerkt, daß die Temperatur anfänglich ansteigt, und daß der höchste Wert 71 ⁰C beträgt, der in 48 Minuten erreicht wird, und daß dieser Wert daraufhin wieder abfällt, so daß er nur noch geringfügig höher als 50 ⁰C liegt. Schließlich wird ein Gleichgewicht erreicht. Die Temperatur beträgt 52,5 ⁰C nach einem unbelasten

Betrieb von 8 Stunden, und die Laufbuchse verschleißt nur um 0,018 mm. Hieraus läßt sich schließen, daß die Laufbuchse in einem derartigen unbelasteten Zustand über einen Zeitraum von 1333 Stunden verwendet werden kann.

Tabelle 3 (Zimmertemperatur 23 Grad Celsius)

Zeit	Temperatur	Zeit	Temperatur	Zeit	Temperatur
0	23,5	22	64,8	42	70,8
2	30,0	23	65,5	43	70,8
4	35,0	24	66,4	44	70,8
5	36,0	25	67,3	45	70,9
6	38,0	26	67,5	46	70,9
7	40,5	27	68,2	47	70,9
8	42,5	28	68,5	48	71 ,0
9	44,8	29	68,7	60	70,5
10	46,5	30	69,0	65	70,3
1 1	48,3	31	69,3	80	68,7
12	50,2	32	69,6	97	66,0
13	51,9	33	69,8	133	63,4
14	53,5	34	70,0	145	62,0
15	55,4	35	70,2	150	61,5
16	57,0	36	70,5	168	60,2
1 7	58,6	37	70,5	244	56,5
18	60,0	38	70,7	277	55,5
19	61 ,6	39	70,7	337	54,0
20	62,5	40	70,7	387	53,0
21	63,6	41	70,8	467	52,5

Die Ergebnisse von Tabelle 3 erläutern die wesentliche Verbesserung, die mit der vorliegenden Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik erzielbar ist, und die Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand des nachstehenden Versuches noch deutlicher, bei welchem der Temperaturanstieg der Kreiselpumpe gemäß der vorliegenden Erfindung, die unbelastet betrieben wird, innerhalb eines akzeptierbaren Pegels begrenzt wird, ohne daß irgendein Fluidaustausch mit der Außenumgebung stattfindet.

Tabelle 4 ist das Ergebnis eines Versuchs mit der Kreiselpumpe

gemäß der vorliegenden Erfindung. In der ersten Phase des Versuchs ist die Betriebssituation so, wie sie in Fig. 9 gezeigt ist, und die Pumpe kann kein Fluid ansaugen infolge der in der Zuleitung vorhandenen Luft, und daher steigt die Temperatur. Wenn die Temperatur ein bestimmtes Niveau erreicht, beispielsweise bei dieser Ausführungsform 42,3 ⁰C, so verdampft das in der Kreiselpumpe verbleibende Fluid, und die Temperatur sinkt leicht ab (auf 41,5 "C bei dieser Ausführungsform). Wenn zu diesem Zeitpunkt (in der 123-sten Minute des Versuchs) eine Auslaßleitung an den Pumpenausgang angeschlossen wird, wie in Fig. 10 gezeigt ist, dann steigt die Temperatur wiederum auf 45,3 ⁰C an, und geht dann wieder auf 44,5 ⁰C zurück (infolge der Wärmeableitung). In dem Moment (der 148-sten Minute des Versuchs), in welchem die neu hinzugefügte Auslaßleitung verbogen wird, um die Wärmeableitung negativ zu beeinflussen, wie in Fig. 11 gezeigt ist, stellt sich heraus, daß die Temperatur weiter absinkt. Dies erfolgt aufgrund der hervorragenden Wärmeableitung, die von der Laufbuchse hervorgerufen wird, die gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist. Daraufhin wird, in der 328-sten Minute nach Beginn des Versuchs, der Einlaß der Kreiselpumpe geschlossen, so daß kein Fluid, weder Flüssigkeit noch Gas, in die Pumpe eingesaugt werden kann, und das Auslaßventil ist offen. Die Temperatur sinkt weiter ab. Es stellt sich heraus, daß ein Schließen des Auslaßventils nicht die Wärmeabführung in der Kreiselpumpe beeinflußt, und es ergibt sich ein ähnliches Ergebnis wie das in Tabelle 4 gezeigte Ergebnis. Es stellt sich heraus, daß der Verschleiß der Laufbuchse nur 0,013 mm beträgt, nach einem unbelasteten Betrieb von 24 Stunden, und daher muß die Laufbuchse für einen Zeitraum von zumindest 1846 Stunden nicht ausgetauscht werden. Da die Temperatur am Ende dieses Versuchs immer noch weiter absinkt, wird daher angenommen, daß die Laufbuchse auch über einen längeren Zeitraum als den voranstehend abgeschätzten Zeitraum nicht ausgetauscht werden muß.

Tabelle 4 (Zimmertemperatur 22 Grad Celsius)

Zeit Temperatur

Zeit Temperatur

Zeit Temperatur

O	23,0	17	37,8	123	42,0
1	24,0	18	38,0	125	43,2
2	25,8	19	38,2	126	44,0
3	27,0	20	38,6	127	44,4
4	28,0	21	38,8	128	44,6
5	29,5	22	38,9	129	44,8
6	31,0	23	39,0	132	45,3
7	32,0	24	39,0	148	44,5
8	33,0	25	39,1	215	44,5
9	33,8	26	39,3	228	44,0
10	34,5	27	39,3	325	43,7
1 1	35,1	28	39,3	328	43,7
12	35,8	29	39,5	345	41,7
13	36,3	30	39,5	367	40,3
14	36,7	52	40,3	462	39,4
15	37,0	75	42,3	463	39,2
16	37.5	120	41 .5

Wie in den Fig. 1, 5 und 6 gezeigt ist, stellt die vorliegende Erfindung weiterhin mehrere Ringe 160 mit V-förmigem Querschnitt zur Verfügung, die aus einem elastischen und vorzugsweise hitzebeständigen Material hergestellt sind. Der Laufbuchsenkörper 122 wird in seiner Lage gehalten durch die Halterungselemente 126, und die elastischen Ringe 160 mit V-förmigem Querschnitt sind um die feste zentrale Welle 121 herum angeordnet und liegen an den Halterungselementen 126 an, um Axialdruck zu absorbieren, der während des Betriebes der Kreiselpumpe 100 auf die Halteelemente 126 ausgeübt wird.

Zwar wurde die Erfindung im Zusammenhang mit der bevorzugten Ausführungsform beschrieben, jedoch ist es offensichtlich, daß Fachleute auf diesem Gebiet Änderungen bestimmter Merkmale der bevorzugten Ausführungsform vornehmen können, ohne die Gesamtfunktion und das Gesamtkonzept der Erfindung zu ändern, und ohne von dem Wesen und Umfang der Erfindung abzuweichen, die sich aus der Gesamtheit der Anmeldeunterlagen ergeben.

Claims (10)

SchutzanSprüche

1. Laufbuchse zur Verwendung in einer Kreiselpumpe, dadurch gekennzeichnet, daß die Kreiselpumpe ein Gehäuse aufweist, das mit einem offenen Ende versehen ist, welches durch einen hinteren Deckel und einen vorderen Deckel geschlossen wird, die einander überlappen, wobei ein Innenraum zwischen dem hinteren und vorderen Deckel ausgebildet wird, und der vordere Deckel eine zentrale Ansaugöffnung ausbildet, um zu pumpendes Fluid einzusaugen, sowie einen Auslaß zum Ausstoßen gepumpten Fluids, wobei der hintere Deckel weiterhin eine Ausnehmung ausbildet, die sich in das Gehäuse hinein erstreckt, um dort eine feste zentrale Welle aufzunehmen, die entlang einer zentralen Drehachse der Kreiselpumpe angeordnet ist, sowie eine erste Magneteinrichtung, die konzentrisch um die feste Welle herum angeordnet und in bezug auf diese drehbar ist, wobei die Kreiselpumpe weiterhin eine zweite Antriebseinrichtung aufweist, die um die Ausnehmung herurr. angeordnet ist und konzentrisch zur ersten Magneteinrichtung und dieser gegenüberliegend angeordnet ist, so daß die erste Magneteinrichtung mit dieser gedreht wird, wobei die erste Magneteinrichtung durch eine Umhüllung umschlossen ist, die durch eine Verlängerung einer Flügelradanordnung gebildet wird, die innerhalb des Innenraumes angeordnet ist, der durch den hinteren und vorderen Deckel ausgebildet wird, wobei die Laufbuchse, die konzentrisch zwischen der festen Welle und der ersten Magneteinrichtung angeordnet ist und in ihrer Lage durch Halterungselemente gehalten wird, einen hohlzylindrischen Laufbuchsenkörper aufweist, der mit einer Innenoberfläche mit darauf ausgebildeten schraubenförmigen Kühlnuten versehen ist, und eine Außenoberfläche, auf welcher mehrere äußere,

gerade Kühlnuten annähernd parallel zur zentralen Achse der Kreiselpumpe verlaufen, wobei die Laufbuchse weiterhin einen zylindrischen Mantel aufweist, der konzentrisch zwischen dem Laufbuchsenkörper und der ersten Magneteinrichtung angeordnet ist, und der Mantel mehrere innere Schlitze aufweist, die gerade ausgebildet sind und im allgemeinen parallel zur zentralen Achse der Kreiselpumpe verlaufen und mit den äußeren Nuten der Laufbuchse zusammenarbeiten, um Kanäle auszubilden, durch welche Fluid fließen kann, wobei der Laufbuchsenkörper weiterhin ein vergrößertes Ende nahe der Flügelradvorrichtung aufweist, um den Mantel in seiner Lage zu halten, wobei ein Leitungskanal zwischen dem Auslaß des vorderen Deckels und ersten Enden sowohl der inneren Kühlnuten des Laufbuchsenkörpers als auch der Kanäle ausgebildet ist, die durch die äußeren Nuten des Laufbuchsenkörpers festgelegt werden, sowie den inneren Schlitzen des Mantels, um ein Teil des gepumpten Fluids sowohl zu dem inneren Kühlkanal des Laufbuchsenkörpers als auch den Kanälen zu leiten, die durch die äußeren Kühlnuten des Laufbuchsenkörpers festgelegt werden, und durch die inneren Schlitze des Mantels, um die Laufbuchse zu kühlen, und wobei ein Rücklaufkanal zwischen der Flügelradeinrichtung und zweiten Enden sowohl der inneren Kühlnuten des Laufbuchsenkörpers als auch des Kanals vorgesehen ist, der durch die äußeren Kühlnuten und die inneren Schlitze des Mantels festgelegt wird, um das gepumpte Fluid, welches zur Kühlung der Laufbuchse verwendet wird, zu der Flügelradvorrichtung im Kreislauf zurückzuführen.

2. Laufbuchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der inneren Kühlnuten des Laufbuchsenkörpers sich von der der externen Schlitze des Mantels unterscheidet.

3. Laufbuchse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der äußeren Nuten des Laufbuchsenkörpers doppelt so groß ist wie die der inneren Schlitze des Mantels.

4. Laufbuchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Schlitze des Mantels eine Breite aufweisen, die sich von der der äußeren Nuten des Laufbuchsenkörpers unterscheidet.

5. Laufbuchse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Schlitze des Mantels eine Breite aufweisen, die das Doppelte der Breite der äußeren Nuten des Laufbuchsenkörpers beträgt.

6. Laufbuchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der äußeren Nuten des Laufbuchsenkörpers doppelt so groß ist wie die der inneren Schlitze des Mantels, und daß die inneren Schlitze des Mantels eine Breite aufweisen, die doppelt so groß ist wie die Breite der äußeren Nuten des Laufbuchsenkörpers.

7. Laufbuchse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der äußeren Nuten des Laufbuchsenkörpers zwölf beträgt, und daß die Anzahl der inneren Schlitze des Mantels sechs ist.

8. Kreiselpumpe, gekennzeichnet durch:

ein Gehäuse mit einem offenen Ende, welches eine zentrale Drehachse des Gehäuses festlegt;

einen hinteren Deckel, der an dem offenen Ende des Gehäuses befestigt ist, um das offene Ende zu verschließen, und der mit einer sich in das Gehäuse erstreckenden Ausnehmung versehen ist;

einen vorderen Deckel, der an dem hinteren Deckel befestigt ist, um dazwischen einen Innenraum auszubilden, wobei der vordere Deckel weiterhin eine zentrale Einlaßöffnung festlegt, um zu pumpendes Fluid anzusaugen, sowie einen Auslaß zum Ausstoßen gepumpten Fluids;

eine feste zentrale Welle, die innerhalb der Ausnehmung des hinteren Deckels entlang der zentralen Achse angeordnet ist;

eine angetriebene Magneteinrichtung, die innerhalb der Ausnehmung und konzentrisch um die feste Welle herum angeordnet ist, und in bezug auf diese drehbar ist, wobei die angetriebene Magneteinrichtung eine sie abdeckende Umhüllung aufweist;

eine antreibende Magneteinrichtung, die um die Ausnehmung herum und konzentrisch mit dieser sowie gegenüberliegend der angetriebenen Magneteinrichtung angeordnet ist, so daß infolge der dazwischen herrschenden magnetischen Kräfte die angetriebene Magneteinrichtung zusammen mit der antreibenden Magneteinrichtung gedreht wird;

eine Flügelradeinrichtung, die innerhalb des Innenraums angeordnet ist, der durch den hinteren und vorderen Deckel ausgebildet wird, und mit einer Verlängerung versehen ist, die sich in Richtung auf die angetriebene Magneteinrichtung erstreckt, um die Umhüllung der angetriebenen Magneteinrichtung auszubilden;

eine Laufbuchse, die konzentrisch zwischen der festen Welle und der angetriebenen Magneteinrichtung angeordnet ist und in ihrer Lage durch Halterungselemente gehalten wird, und die einen hohlzylindrischen Laufbuchsenkörper aufweist,

der eine Innenoberfläche aufweist, auf welcher innere schraubenförmige Kühlnuten vorgesehen sind, sowie eine Außenoberfläche, auf welcher mehrere äußere, gerade Kühlnuten angeordnet sind, die im allgemeinen parallel zur zentralen Achse der Laufbuchse angeordnet sind, wobei die Laufbuchse weiterhin einen zylindrischen Mantel aufweist, der konzentrisch zwischen dem Laufbuchsenkörper und der angetriebenen Magneteinrichtung angeordnet ist, und der mehrere innere Schlitze aufweist, die gerade und im allgemeinen parallel zur zentralen Achse der Kreiselpumpe verlaufen, so daß sie mit den äußeren Nuten der Laufbuchse zusammenarbeiten, um Kanäle auszubilden, durch welche Fluid hindurchfließt, wobei der Laufbuchsenkörper weiterhin ein vergrößertes Ende aufweist, welches nahe an der Flügelradeinrichtung angeordnet ist, um den Mantel in seiner Lage zu halten, und wobei ein Leitungskanal zwischen dem Auslaß des vorderen Deckels und ersten Enden sowohl der inneren Kühlnuten des Laufbuchsenkörpers als auch der Kanäle ausgebildet ist, welche durch die äußeren Nuten des Laufbuchsenkörpers und die inneren Schlitze des Mantels festgelegt werden, um einen Anteil des gepumpten Fluids sowohl zu dem inneren Kühlkanal des Laufbuchsenkörpers als auch zu den Kanälen zu leiten, welche durch die äußeren Kühlnuten des Laufbuchsenkörpers und die inneren Schlitze des Mantels gebildet werden, um die Laufbuchse zu kühlen, und wobei ein Rücklaufkanal zwischen der Flügelradeinrichtung und zweiten Enden sowohl der inneren Kühlnuten des Laufbuchsenkörpers als auch der Kanäle gebildet wird, welche durch die äußeren Kühlnuten und die inneren Schlitze des Mantels gebildet werden, um das gepumpte Fluid, welches zur Kühlung der Laufbuchse verwendet wird, im Kreislauf zur Flügelradeinrichtung zurückzuführen.

9. Kreiselpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere elastische Ringe mit V-förmigem Querschnitt um
die feste Welle herum angeordnet sind und gegen die Halterungselemente anliegen, um von der Laufbuchse erzeugten Axialdruck zu absorbieren.

10. Kreiselpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der äußeren Nuten des Laufbuchsenkörpers sich
von der Anzahl der inneren Schlitze des Mantels unterscheidet, und daß die inneren Schlitze des Mantels eine
Breite aufweisen, die sich von der Breite der äußeren Nuten des Laufbuchsenkörpers unterscheidet.