DE9317413U1

DE9317413U1 - Peripheralpumpe

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Publication number: DE9317413U1
Application number: DE9317413U
Authority: DE
Original assignee: GEKO PUMPEN GES fur KORROSION
Current assignee: GEKO PUMPEN GES fur KORROSION
Priority date: 1993-11-13
Filing date: 1993-11-13
Publication date: 1994-01-20
Anticipated expiration: 2003-11-14

Description

Peripheralpumpe

Beschreibung

Die Neuerung betrifft eine Peripheralpumpe zur Förderung von insbesondere aggressiven und hochkorrosiven Medien, die ein Kunststoffgehäuse oder kunststoffausgekleidetes Gehäuse, vorzugsweise aus Fluorkunststoff, mit einem Saugstutzen und einem Druckstutzen aufweist.

Bekanntermaßen ist die Förderleistung einer Peripheralpumpe eine Funktion der Förderkanalgröße und der Spaltbreite zwischen Laufrad und Förderkanalwänden, wobei die Förderleistung von der Drehzahl des Laufrades der Pumpe abhängig ist. Eine gleichbleibende Förderleistung während der gesamten Betriebsdauer der Peripheralpumpe kann dadurch erreicht werden, daß das Pumpengehäuse im wesentlichen aus Metall oder einer Metall-Legierung besteht. Ein solche Ausbildung der Pumpengehäuse ist jedoch sehr materialintensiv, erfordert einen hohen Herstellungsaufwand, führt zu einem hohen Gewicht und schließlich zu hohen Kosten der gesamten Pumpe. Hinzu kommt, daß nicht alle Metallwerkstoffe den aggressiven und hochkorrosiven Medien, die mit der Pumpe gefördert werden, widerstehen.

Aufgrund dieser Nachteile führten wirtschaftliche Überlegungen dazu, das Pumpengehäuse vollständig aus Kunststoff auszubilden oder das Gehäuse zumindest mit Kunststoff auszukleiden. Am besten eignete sich dazu ein Fluorkunststoff, beispielsweise Polytetrafluorethylen (PTFE) oder Polyfluoracetat (PFA), da diese Werkstoffe nahezu gegen allen aggressiven

und hochkorrosiven Medien resistent sind. Darüber hinaus sind diese Fluorkunststoff-Werkstoffe relativ billig und einfach zu verarbeiten.

Dabei wird in Kauf genommen, daß diese Werkstoffe unter Druckbelastung zum Kriechen bzw. Kaltfließen neigen. Das bedeutet, daß, wenn das Gehäuse mit einer Antriebseinheit verschraubt wird, sich der Gehäusewerkstoff verformt. Es ist nun aber erforderlich, daß zwischen dem im Inneren des Gehäuses ausgebildeten Förderkanal und dem Laufrad ein gewisser Spaltabstand aufrechterhalten wird, um die geforderten Betriebsparameter der Peripheralpumpe zu realisieren. Unter Spaltabstand soll hier der jeweilige Abstand zwischen den radial innen liegenden und sich gegenüberliegenden Rändern des Förderkanals und den seitlichen Flächen des Laufrades verstanden werden, der genügend groß ist, daß die Schaufeln des Laufrades ein Spiel aufweisen, das dem zuvor definierten Spaltabstand an jeder Seite des Laufrades entspricht.

Wenn nun das Gehäuse der Peripheralpumpe mit einer Antriebseinheit herstellerseitig verschraubt wird, so verändert sich nach einer gewissen Lagerzeit der Pumpe durch die Kaltfließeigenschaft des Fluorkunststoffes der Spaltabstand zwischen Förderkanal und Laufrad bereits derart, daß die von der Peripheralpumpe erwartete Förderleistung nicht mehr gebracht werden kann. Der Anwender ist daher gezwungen, die Verschraubung des Pumpengehäuses beispielsweise mit der Antriebseinheit zu verändern, um die gewünschte Förderleistung wieder zu erhalten. Dies erfolgt jedoch in der Regel nur aufgrund von vielen Versuchen außerhalb eines Prüfstandes des Pumpenherstellers. Ein optimaler Spaltabstand zwischen dem Laufrad und dem Förderkanal wird dann mehr oder weniger nur durch Zufall erzielt. Oftmals hat der Gehäusewerkstoff, nämlich der Fluorkunststoff, durch die Druckbelastung infoiger der Verschraubung des Pumpengehäuses ein solches Kaltfließverhalten entwickelt, daß das Laufrad an den Rändern des Förderkanals des Förderkanals schleift oder gar festgeklemmt wird.

Aufgrund der vorbeschriebenen Nachteile ist es Aufgabe der vorliegenden Neuerung, eine Peripheralpumpe zur Förderung von insbesondere aggressiven und hochkorrosiven Medien zu schaffen, die während der gesamten Betriebszeit eine gleichbleibende Förderleistung erreicht, wobei eine kontinuierliche Rotation des Laufrades in der Pumpe gewährleistet wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe weist die Peripheralpumpe zur Förderung von insbesondere aggressiven und hochkorrosiven Medien ein Kunststoffgehäuse oder kunststoffausgekleidetes Gehäuse, vorzugsweise aus Fluorkunststoff, mit einem Saugstutzen und einem Druckstutzen, ein im Inneren des Gehäuses auf einer axialen Drehwelle gelagertes Laufrad zur Förderung des Mediums in einem Förderkanal und einen im Inneren des Gehäuses angeordneten, das Laufrad umgebenden und den Förderkanal aufweisenden Einsatzkörper auf, der zwischen den radial innen liegenden und zu den seitlichen Flächen des Laufrades weisenden Rändern des Förderkanals unter allen Betriebsbedingungen stets einen gleichbleibenden Spaltabstand bilden.

In bevorzugter Ausführungsform besteht der Einsatzkörper aus zwei scheibenförmigen Teilen.

Zur Änderung der Breite des Spaltabstandes kann zwischen die scheibenförmigen Teile des Einsatzkörpers eine Distanzscheibe eingebracht sein.

Der Einsatzkörper besteht aus einem Material, das keine Kaltfiießeigenschaften aufweist, vorzugsweise aus einem keramischen Werkstoff. Die Distanzscheibe besteht aus einem dünnwandigen Material, das ebenfalls keine Kaltfließeigenschaften aufweist.

Durch die Verwendung eines Einsatzkörpers, der aus einem Material besteht, das keine Kaltfließeigenschaften aufweist, werden die zum Stand der Technik beschriebenen Nachteile beseitigt. Ein unter allen Betriebsbedingungen stets gleichbleibender Spaltabstand, möglichst nahe am Optimum, sorgt für eine gleichbleibende Förderleistung der Peripheralpumpe, in dem das Laufrad ungehindert rotiert. Ein nachträgliches Anpassen des Spaltabstandes entfällt dadurch. Der Spaltabstand bleibt immer dadurch gleich, weil die beiden scheibenförmigen Teile des Einsatzkörpers unveränderbar aneinander anliegen. Wird ein anderer Spaltabstand und damit eine andere Förderleistung der Peripheralpumpe gewünscht, wird zwischen die scheibenförmigen Teile des Einsatzkörpers eine Distanzscheibe vorgegebener Wandstärke, vorzugsweise bereits herstellerseitg, eingebracht. Da diese ebenfalls aus einem Material besteht, das keine Kaltfließeigenschaften aufweist, ist auch bei dieser Ausführungsform der gleichmäßige und gleichbleibende Spaltabstand gewährleistet. Als für den Einsatzkörper besonders geeignetes Material hat sich ein keramischer Werkstoff herausgestellt. Dieser in sich starre Werkstoff garantiert den erforderlichen Spaltabstand zwischen Förderkanal und Laufrad der Peripheralpumpe.

Je breiter der zuvor definierte Spaltabstand ist, umso geringer ist die Förderhöhe. Das heißt, daß die Förderhöhe eine Funktion des Spaltabstandes zwischen Laufrad und dem Gehäuse bzw. Einsatzkörpers ist und der Spaltabstand die Leistungskennlinie der Peripheralpumpe beeinflußt. Der Werkstoff, aus dem der Einsatzkörper besteht, muß daher ein korrosionsbeständiger Werkstorf, beispielsweise Keramik, Metall oder eine Metall-Legierung sein; wichtig ist, daß dieser Werkstoff keine Kaltfließeigenschaften aufweist, um den Spaltabstand fest zu definieren.

Das im Spaltabstand zwischen den radial innen liegenden und zu den seitlichen Flächen des Laufrades weisenden Rändern des Förderkanals rotierende Laufrad ist in der Regel auf der axialen Drehwelle der Peripheralpumpe fliegend

gelagert, d.h. axial verschiebbar, so daß sich das Laufrad während der Rotation selbsttätig zwischen den Rändern des Förderkanals zentriert und den erforderlichen Spaltabstand bildet. Das Laufrad selbst besteht im übrigen in der Regel aus einem Fluorkunststoff, beispielsweise Polytetrafluorethylen (PTFE) oder Polyfluoracetat (PFA), da das Laufrad keiner Druckbelastung ausgesetzt wird.

An einem Ausführungsbeispiel wird die Neuerung näher erläutert. Unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen zeigen diese in

Figur 1: eine Längsschnittansicht durch die Peripheralpumpe mit einer daran angeschlossenen, schematisch dargestellten Antriebseinheit;

Figur 2: eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit Z in einer ersten Ausführungsform;

Figur 3: eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit Z in einer zweiten Ausführungsform;

Figur 4: eine Vorderansicht eines scheibenförmigen Teils des Einsatzkörpers, das den Förderkanal enthält; und

Figur 5: eine Schnittansicht entlang der Linie A-A gemäß Figur 4.

Figur 1 zeigt die Schnittansicht durch das Gehäuse 1 einer Peripheralpumpe, die über eine Antriebseinheit 2 mit einem Antriebsmotor 3 verbunden ist. Diese Verbindung erfolgt über die Verschraubungen 4. Für die vorliegende Neuerung ist es unerheblich, ob der Antrieb der Peripheralpumpe mechanisch, motorisch oder elektromotorisch erfolgt.

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Am Gehäuse 1 ist ein Spannflansch 5 zur Verbindung mit einer nicht dargestellten Förderleitung vorgesehen. Das Gehäuse 1 selbst besteht aus einem Fluorkunststoff und enthält den Saug- bzw. Druckstutzen 6.

Im Inneren des Gehäuses 1 befindet sich eine axiale Drehwelle 7, die in einem Gleitlager 8 drehbar gelagert ist. Auf der axialen Drehwelle 7 ist eine Paßfeder 9 angeordnet, die mit dem Laufrad 10 verbunden ist. Das Laufrad 10 ist fliegend gelagert und zentriert sich, wenn es in Rotation versetzt wird, selbst. Das Laufrad 10 besteht ebenfalls aus einem Fluorkunststoff.

Im Inneren des Gehäuses 1 ist ein Einsatzkörper 11 eingebracht, der aus zwei scheibenförmigen Teilen 12 und 13 besteht, wovon eines dieser scheibenförmigen Teile 12 in den Figuren 4 und 5 dargestellt ist.

Wie aus den Figuren 4 und 5 ersichtlich ist, enthält zumindest eines der scheibenförmigen Teile 12 oder 13 den Förderkanal 14, der im wesentlichen radial außen in der Nähe des Umfanges des scheibenförmigen Teiles 12 oder 13 verläuft. Ein Ende des Förderkanals 14 bildet den Eingang 15 zum Saugstutzen und das andere Ende des Förderkanals 14 bildet den Ausgang 16 zum Druckstutzen.

Die scheibenförmigen Teile 12 und 13 des Einsatzkörpers 11 bestehen aus einem Material, das keine Kaltfließeigenschaften aufweist. Dies kann vorzugsweise ein keramischer Werkstoff sein.

Figur 2 gibt die Einzelheit Z gemäß Figur 1 in vergrößerter Darstellung wieder, um das Wesen der Neuerung besser verdeutlichen zu können.

Gemäß den Figuren 4 und 5 weisen die scheibenförmigen Teile 12 und 13 des Einsatzkörpers 11 im radial innen liegenden Bereich umfangsseitig jeweils einen Rand 17 auf, der gemäß Figur 2 jeweils zu den seitlichen Flächen des

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Laufrades 10 weist. Dadurch wird jeweils ein Spaltabstand X zwischen der Seitenfläche des Laufrades 10 und dem Rand 17 gebildet, der gleichzeitig das axiale Bewegungsspiel des Laufrades 10 ergibt. Da die äußeren seitlichen Umfangskanten der scheibenförmigen Teile 12 und 13 des Einsatzkörpers 11 an der Stelle 18 aneinander liegen, ist der Spaltabstand X genau definiert und während der gesamten Betriebsdauer der Peripheralpumpe exakt gleich. Dadurch hat auch der Förderkanal 14, in dem die Schaufeln 19 des Laufrades 10 umlaufen, immer das gleiche Volumen.

In Figur 3 ist eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Neuerung gezeigt, die sich nur unwesentlich von der Ausführung gemäß Figur 2 unterscheidet. Sie enthält daher die gleichen Bezugszeichen. An der Stelle 18 gemäß Figur 2 ist bei der Ausführungsform gemäß Figur 3 eine Distanzscheibe 20 vorbestimmter Breite eingebracht. Diese Distanzscheibe 20 ist dann erforderlich, wenn der Spaltabstand X vergrößert werden soll, um die Förderleistung der Peripheralpumpe zu beeinflussen. Diese Distanzscheibe 20 besteht aus einem dünnwandigen Material, das ebenfalls keine Kaltfließeigenschaften aufweist.

Durch die vorliegende Neuerung ist eine Peripheralpumpe zur Förderung von aggressiven Medien geschaffen worden, die aus einem Kunststoffgehäuse oder einem kunststoifausgekleideten Gehäuse, vorzugsweise aus Fluorkunststoff, besteht. Durch das Vorsehen eines Einsatzkörpers aus einem Material, das keine Kaltfließeigenschaften aufweist, wird ein kontinuierlicher Spaltabstand zwischen dem Einsatzkörper und dem Laufrad der Pumpe gewährleistet.

Claims

W WW w » W 1W W W' W Schutzansprüche

1. Peripheralpumpe zur Förderang von insbesondere aggressiven und hochkorrosiven Medien, aufweisend ein Kunststoffgehäuse (1) oder kunststoffausgekleidetes Gehäuse (1), vorzugweise aus Fluorkunststoff, mit einem Saugstutzen und einem Druckstutzen (6), ein im Inneren des Gehäuses (1) auf einer axialen Drehwelle (7) gelagertes Laufrad (10) zur Förderung des Mediums in einem Förderkanal (14) und einen im Inneren des Gehäuses (1) angeordneten, das Laufrad (10) umgebenden und den Förderkanal (14) aufweisenden Einsatzkörper (11), der zwischen den radial innen liegenden und zu den seitlichen Flächen des Laufrades (10) weisenden Rändern (17) des Förderkanals (14) unter allen Betriebsbedingungen stets einen gleichbleibenden Spaltabstand (X) bildet.

2. Peripheralpumpe nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatzkörper (11) aus zwei scheibenförmigen Teilen (12; 13) besteht.

3. Peripheralpumpe nach Ansprach 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Änderung der Breite des Spaltabstandes (X) zwischen die scheibenförmigen Teile (12; 13) des Einsatzkörpers (11) eine Distanzscheibe (20) eingebracht ist.

4. Peripheralpumpe nach Ansprach 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatzkörper (11) aus einem Material, das keine Kaltfließeigenschaften aufweist, besteht, vorzugsweise aus einem keramischen Werkstoff.

5. Peripheralpumpe nach Ansprach 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzscheibe (20) aus einem dünnwandigen Material, das keine Kaltfließeigenschaften aufweist, besteht.

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