EP0359136A1 - Sealless centrifugal pump suited for cleaning - Google Patents

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EP0359136A1
EP0359136A1 EP89116582A EP89116582A EP0359136A1 EP 0359136 A1 EP0359136 A1 EP 0359136A1 EP 89116582 A EP89116582 A EP 89116582A EP 89116582 A EP89116582 A EP 89116582A EP 0359136 A1 EP0359136 A1 EP 0359136A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
impeller
centrifugal pump
cleanable
pump according
glandless
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP89116582A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Wilfried Dr.-Ing. Lehmann
Rainer Dipl.-Ing. Landowski
Peter Dipl.-Ing. Mette
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Otto Tuchenhagen GmbH and Co KG
Sihi GmbH and Co KG
Original Assignee
Otto Tuchenhagen GmbH and Co KG
Sihi GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Otto Tuchenhagen GmbH and Co KG, Sihi GmbH and Co KG filed Critical Otto Tuchenhagen GmbH and Co KG
Publication of EP0359136A1 publication Critical patent/EP0359136A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D5/00Pumps with circumferential or transverse flow
    • F04D5/002Regenerative pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00Pumping installations or systems
    • F04D13/02Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/021Units comprising pumps and their driving means containing a coupling
    • F04D13/024Units comprising pumps and their driving means containing a coupling a magnetic coupling
    • F04D13/027Details of the magnetic circuit
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00Function
    • F05B2260/40Transmission of power
    • F05B2260/404Transmission of power through magnetic drive coupling
    • F05B2260/4041Transmission of power through magnetic drive coupling the driven magnets encircling the driver magnets

Definitions

  • the invention relates to a cleanable glandless centrifugal pump according to the preamble of claim 1.
  • Centrifugal pumps of the type identified in the introduction are used where the requirement for increased occupational and operational safety as well as greatest environmental friendliness is a priority.
  • Magnetically acting, synchronously transmitting rotary couplings use the attraction and repulsion forces between magnets in two coupling halves. They are used for the contactless transmission of torques, whereby, unlike the hysteresis and eddy current clutches, a slip between the two coupling halves cannot occur.
  • Permanent magnetic synchronous clutches which, in connection with glandless centrifugal pumps, are preferably designed as so-called central rotary couplings. They require a partition, the so-called can. This has the task of separating the space for the fluid to be pumped from the atmosphere.
  • the inner magnetic rotor which is also equipped with permanent magnets, is arranged within this containment shell. This in turn is mounted in a bearing flange and medium-lubricated plain bearings and transfers the torque given off by the motor to the impeller without slippage.
  • a housing forms the end of this completely sealed unit.
  • a shaft passage from the room for the fluid to be pumped is not available and therefore is only a static seal between the housing and the containment shell is required.
  • the inner magnetic rotor is attached to the impeller at an axial distance from it by a connecting part.
  • the connecting part also serves to mount the impeller and the inner magnet rotor within the housing.
  • the containment shell encloses the inner magnet rotor and parts of the bearing arrangement. The lubrication of the slide bearing for mounting the impeller in connection with the inner magnet rotor is usually carried out via the fluid to be pumped.
  • the known design of the containment shell has a cavity which is connected to the impeller housing via the bearing gap of the slide bearing. Due to the mode of operation of the hydrodynamically operating plain bearing, the fluid to be conveyed reaches the free spaces of the containment shell via the bearing gap. A complete exchange of the fluid located in the sometimes very intricate dead spaces of the containment shell over the bearing gap of the slide bearing is excluded.
  • centrifugal pumps are therefore completely unsuitable for the reasons mentioned above if the delivery of the fluid has to take place under hygienic or sterile or bacteriologically perfect conditions. Such requirements are placed in particular in the food and beverage industry, in pharmacy or in the sterile field of various fields of application.
  • Centrifugal pumps that meet the aforementioned requirements must be automatically cleanable in the flow.
  • CIP cleanability CIP: cleaning in place
  • the facilities to be cleaned must allow an automatic supply of cleaning liquid and cleaning of the product or product residues in all areas on the spot .
  • CIP cleaning in place
  • a glandless centrifugal pump has already been proposed (GM 19 82 247), in which a partition designed as a containment shell penetrates the impeller concentrically, serves as a cantilevered bearing journal and forms a bearing ring gap with it.
  • This known solution does not disclose any information as to how a defined flow can be ensured in the critical areas, in particular in the bearing ring gap and in the dead space between the impeller hub that is not exposed to the flow and the rear housing wall.
  • the proposed design and sealing of the partition wall gives the glandless centrifugal pump a particularly simple and easy-to-clean design.
  • Conventional centrifugal pumps are usually designed so that the hydraulic efficiency is as high as possible. This is achieved, among other things, by dimensioning the liquid-loaded gaps between stationary and moving components as closely as possible.
  • this dimensioning rule there is a deviation from this dimensioning rule insofar as all the gaps located in areas that are critical in terms of cleaning technology, in particular the bearing gap, are subjected to a flow ensuring adequate cleaning.
  • an advantageous embodiment of the centrifugal pump according to the invention provides that the bearing ring gap is connected on both sides to a hub-side annular space, the latter in each case via Column with a defined passage cross-section is connected to the space of the impeller blades.
  • centrifugal pump provides a hub-side annular space separated by the impeller into two partial spaces, one of which has a first opening with a defined passage cross-section with the area of the suction port and the other in the same way via a second opening with the Area of the pressure port is connected.
  • the pressure difference formed between the suction and pressure ports results in a particularly pronounced, defined gap flow oriented in the radial and axial direction between stationary and moving components within the housing of the conveying device.
  • the arrangement of the bearing ring gap and its connection on both sides to the hub-side annular space ensures that, in particular during cleaning, the cleaning fluid to be conveyed flows through the bearing ring gap in sufficient quantity, since its two ends are connected to areas which are due to the pressure distribution in the housing of the impeller have different pressure levels.
  • the bearing ring gap In order to clean the critical area of the centrifugal pump, the bearing ring gap, particularly intensively, another advantageous embodiment of the centrifugal pump provides that measures are provided in the bearing ring gap and / or at its inlet which increase the kinetic energy of the gap flow in the bearing ring gap.
  • centrifugal pump provides that a bearing bush arranged in the impeller in the region of the bearing ring gap is in turn designed as an impeller. As a result, the gap flow in this area is forced by an additional increase in its kinetic energy.
  • centrifugal pump In order to intensify the cleaning of the bearing ring gap by the formation of flow turbulence during the cleaning run, another embodiment of the centrifugal pump according to the invention provides that the boundary surface of the partition wall and / or the bearing bush facing the bearing ring gap are provided with axial or helical grooves or elevations or is.
  • the arrangement of the impeller-side half of the rotary coupling in a recess in a hub of the impeller ensures a compact arrangement while avoiding dead spaces in this area.
  • the hermetically sealed chamber of the impeller-side half of the rotary coupling in the recess of the hub of the impeller ensures a particularly easy-to-clean arrangement, which moreover promotes the conveyance of the fluid under hygienic or sterile conditions or bacteriologically perfect conditions guaranteed.
  • a compact and easy-to-clean arrangement of the impeller-side half of the rotary coupling is achieved in that the latter is hermetically sealed by the hub and a cover part on the one hand and a bearing bush enclosing the partition wall on the other hand.
  • a further embodiment of the centrifugal pump according to the invention provides that the bearing bush is provided on both sides with a thrust surface which limits its axial displaceability in the housing.
  • the contact surface is designed in such a way that when it is in contact with the housing there is still sufficient liquid passage between the contact surface and the housing.
  • the impeller is provided on both sides towards the housing with a contact surface which has the same properties with regard to its liquid permeability as the contact surfaces on the bearing bush.
  • the centrifugal pump In order to ensure wear resistance and hardness, chemical resistance and good temperature properties and, furthermore, to keep power losses due to eddy current formation when cutting the partition wall small with the magnetic field lines of the central rotary coupling, another development of the centrifugal pump according to the invention provides that the partition wall and bearing bush are made of a wear-resistant, chemically resistant, high electrical resistance material, preferably a ceramic.
  • Figure 1 shows, representative of other centrifugal pumps, a meridian section through a so-called self-priming side channel pump.
  • the present invention can also be used without restriction on so-called normal-suction centrifugal pumps or also on rotating positive displacement pumps.
  • the self-priming side channel pump allows both the conveyance of gaseous and liquid fluids, and a reversal of the conveying direction is also possible by changing the direction of rotation.
  • the housing 1 of the centrifugal pump which consists of a motor-side housing part 1b and a housing cover 1a, there is an open parallel-walled rotor with radially directed blades, hereinafter referred to as impeller 5, as the characteristic component.
  • the housing cover 1a has a suction and a pressure port 1c or 1d, which are connected to a side channel 1e.
  • the housing 1 is on its engine side Housing part 1b in connection with the housing cover 1a and connecting means 18 connected to a lantern housing 3, the latter being centered and fastened to a flange of a motor 2 via connecting means 17.
  • a pot-shaped hub 5a is formed on the impeller 5, a recess 5b receiving the impeller-side half of the central rotary coupling 8, 9.
  • Part 8 is a multiplicity of rotationally symmetrically arranged “permanent magnets”, while part 9 represents a soft iron covering that enhances the magnetic effect.
  • the parts 8 and 9 of the impeller-side half of the central rotary coupling are hermetically sealed by the hub 5a and a cover part 10 welded to it on the one hand and a bearing bush 11 on the other hand.
  • a bore formed on the inside of the bearing bush 11 is penetrated concentrically by a partition 6, which is tubular, the latter being accommodated on both sides in the housing parts 1a and 1b in a statically sealing manner via seals 15.
  • the tubular partition 6 serves the hub 5a of the impeller 5 in connection with the bearing bush 11 as a journal.
  • Bearing bush 11 and partition 6 form a bearing ring gap 13.
  • the latter is connected on both sides to an annular space 19 which surrounds the hub 5 a of the impeller 5. Since the impeller 5 is arranged with a lateral play, which is ensured under all operating conditions, in relation to the adjacent housing parts 1a and 1b in the housing 1 of the centrifugal pump; there is a connection between the hub-side annular space 19 and the space of the impeller blades through column 20, which result from the aforementioned game.
  • the partition 6 and the bearing bush 11 are preferably made of a wear-resistant, chemically resistant, high electrical resistance material. Ceramic materials, especially silicon carbides, have proven to be advantageous.
  • the boundary surface of the partition 6 and / or the bearing bush 11 facing the bearing ring gap 13 are or are provided with axial or helical grooves or elevations 14, as a result of which the cleaning action within the bearing ring gap 13 can be intensified.
  • a motor shaft 4 is guided through the motor-side housing part 1b and extends through the tubular partition 6.
  • the motor shaft 4 carries on its circumference in the area of the hub 5a of the impeller 5 another half of the central rotary coupling 7, 12, part 7 being permanent magnets distributed rotationally symmetrically over the circumference, while part 12 represents a soft iron ring which increases the magnetic effect .
  • a flywheel 21 is provided on the motor shaft 4 in the area of the lantern housing 3. While seals 15 seal the partition 6 from the housing parts 1a and 1b to the shaft-side part of the central rotary coupling 7, 12, a housing seal 16 ensures that the housing parts 1a and 1b are sealed from their external environment.
  • the half of the central rotary coupling 7, 12 assigned to it transmits a torque to the half of the central rotary coupling 8, 9 on the impeller side.
  • the two coupling halves 8, 9 and 7, 12 rotate against each other so far that the required torque acts between them.
  • the speed of the motor shaft 4 is transferred to the impeller 5 synchronously. Due to effective pressure differences in the housing 1 of the centrifugal pump, the latter fills with the fluid to be delivered, so that the hub-side annular space 19 and the bearing ring gap 13 connected to it are also acted upon with the fluid to be delivered.
  • the cleaning of the hub-side annular space 19 is unproblematic since a liquid exchange between the latter and the space of the impeller blading is readily provided via the gaps 20, the cleaning of the surfaces delimiting the hub-side annular space 19 by the hub 5a of the impeller rotating in this area 5 is supported extraordinarily intensively.
  • the bearing bush 11 is in turn designed in this area as an impeller. There are several ways to do this. On the one hand, the blades can extend over the entire axial length of the bearing bush 11, on the other hand, the bearing bush is bladed either only at the entry of the bearing ring gap 13 or at its outlet or on both sides.
  • thrust faces 23 which are provided on both sides of the impeller 5 towards the housing parts 1a and 1b, respectively.
  • the radial position of these contact surfaces 23 can be located within the radial extension of the impeller 5, preferably completely inside or outside.
  • the impeller side half of the central rotary coupling 8.9 is hermetically chambered within the recess 5b of the hub 5a, the cover part 10 being welded to the hub 5a and the bearing bush 11, which delimits the chamber for the central rotary coupling 8.9 radially inwardly, with absolutely no leakage the cover part 10 and the hub 5a is cast.
  • Figure 2 shows a meridian section through a further embodiment of the centrifugal pump according to the invention.
  • the pressure port 1d is formed on the motor-side housing part 1b.
  • the hub-side annular space 19, into which the bearing ring gap 13 ends with its two ends, is separated by the impeller 5 into two partial spaces, of which the one arranged to the left of the impeller 5 has a first opening 20 * with a defined passage cross-section with the The area of the suction nozzle 1c and the other is connected in the same way via a second opening 20 ** to the area of the pressure nozzle 1d.

Abstract

A cleanable centrifugal pump without stuffing box, in particular a side channel pump, comprises at least one impeller (5) driven by means of a magnetic, synchronously transmitting rotary coupling arranged inside the impeller (5). The two halves of the coupling are mutually separated by a dividing wall (6) which delimits the space for the fluid to be delivered against the atmosphere and is rigidly and sealingly connected to the pump housing (1). One half of the rotary coupling (7, 12) is mounted in or on the impeller and the dividing wall (6) penetrates the impeller (5) concentrically, serves as a bearing journal for the impeller and, together with the impeller, forms an annular bearing gap (13). The dividiing wall (6) is tubular and statically sealed on both sides of the impeller (5) in the housing of the centrifugal pump (1; 1a; 1b). The annular bearing gap (13) is connected, directly or indirectly, with a region of the suction connection piece (1c) and with a region of the delivery connection piece (1d).

Description

Die Erfindung betrifft eine reinigbare stopfbuchslose Kreiselpumpe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a cleanable glandless centrifugal pump according to the preamble of claim 1.

Kreiselpumpen der einleitend gekennzeichneten Gattung finden dort Anwendung, wo die Forderung nach erhöhter Arbeits- und Betriebssicherheit sowie größter Umweltfreundlichkeit vor­rangige Aufgabe ist. Magnetisch wirkende, synchron übertra­gende Drehkupplungen nutzen die Anziehungs- und Abstoßungs­kräfte zwischen Magneten in zwei Kupplungshälften aus. Sie dienen der berührungslosen Ubertragung von Drehmomenten, wobei, anders als bei den Hysterese- und Wirbelstromkupp­lungen, ein Schlupf zwischen den beiden Kupplungshälften nicht auftreten kann.Centrifugal pumps of the type identified in the introduction are used where the requirement for increased occupational and operational safety as well as greatest environmental friendliness is a priority. Magnetically acting, synchronously transmitting rotary couplings use the attraction and repulsion forces between magnets in two coupling halves. They are used for the contactless transmission of torques, whereby, unlike the hysteresis and eddy current clutches, a slip between the two coupling halves cannot occur.

Es sind permanentmagnetische Synchronkupplungen bekannt, die in Verbindung mit stopfbuchlosen Kreiselpumpen vorzugsweise als sogenannte Zentraldrehkupplungen ausgebildet sind. Sie erfordern eine Trennwand, den sogenannten Spalttopf. Dieser hat die Aufgabe, den Raum für das zu fördernde Fluid von der Atmosphäre zu trennen. Innerhalb dieses Spalttopfes ist der ebenfalls mit Permanentmagneten bestückte innere Magnetrotor angeordnet. Dieser wiederum ist in einem Lagerflansch und mediumgeschmierten Gleitlagern gelagert und überträgt das vom Motor abgegebene Drehmoment schlupflos auf das Laufrad. Ein Gehäuse bildet den Abschluß dieser vollkommen dicht ge­kapselten Einheit. Ein Wellendurchtritt aus dem Raum für das zu fördernde Fluid ist nicht vorhanden und deshalb ist auch nur eine statische Dichtung zwischen Gehäuse und Spalttopf erforderlich. Eine Übersicht über stopfbuchslose Kreiselpum­pen mit permanentmagnetischer Synchronkupplung nach dem Stand der Technik findet sich in der Zeitschrift Chemische Industrie, 3/87, Seiten 46 bis 49.Permanent magnetic synchronous clutches are known which, in connection with glandless centrifugal pumps, are preferably designed as so-called central rotary couplings. They require a partition, the so-called can. This has the task of separating the space for the fluid to be pumped from the atmosphere. The inner magnetic rotor, which is also equipped with permanent magnets, is arranged within this containment shell. This in turn is mounted in a bearing flange and medium-lubricated plain bearings and transfers the torque given off by the motor to the impeller without slippage. A housing forms the end of this completely sealed unit. A shaft passage from the room for the fluid to be pumped is not available and therefore is only a static seal between the housing and the containment shell is required. An overview of glandless centrifugal pumps with permanent magnetic synchronous coupling according to the state of the art can be found in the magazine Chemische Industrie, 3/87, pages 46 to 49.

Bei den bekannten Kreiselpumpen ist der innere Magnetrotor mit axialem Abstand zum Laufrad über ein Verbindungsteil an diesem befestigt. Das Verbindungsteil dient gleichzeitig der Lagerung von Laufrad und innerem Magnetrotor innerhalb des Gehäuses. Der Spalttopf umschließt den inneren Magnetrotor und Teile der Lageranordnung. Die Schmierung des Gleitlagers zur Lagerung des Laufrades in Verbindung mit dem inneren Magnetrotor erfolgt in der Regel über das zu fördernde Fluid.In the known centrifugal pumps, the inner magnetic rotor is attached to the impeller at an axial distance from it by a connecting part. The connecting part also serves to mount the impeller and the inner magnet rotor within the housing. The containment shell encloses the inner magnet rotor and parts of the bearing arrangement. The lubrication of the slide bearing for mounting the impeller in connection with the inner magnet rotor is usually carried out via the fluid to be pumped.

Die bekannte Ausbildung des Spalttopfes weist einen Hohlraum auf, der über den Lagerspalt des Gleitlagers mit dem Laufradgehäuse in Verbindung steht. Bedingt durch die Wirkungsweise des hydrodynamisch arbeitenden Gleitlagers gelangt das zu fördernde Fluid über den Lagerspalt in die freien Räume des Spalttopfes. Ein vollständiger Austausch des in den teilweise sehr verwickelt ausgestalteten Toträumen des Spalttopfes befindlichen Fluids über den Lagerspalt des Gleitlagers ist ausgeschlossen.The known design of the containment shell has a cavity which is connected to the impeller housing via the bearing gap of the slide bearing. Due to the mode of operation of the hydrodynamically operating plain bearing, the fluid to be conveyed reaches the free spaces of the containment shell via the bearing gap. A complete exchange of the fluid located in the sometimes very intricate dead spaces of the containment shell over the bearing gap of the slide bearing is excluded.

Die bekannten Kreiselpumpen sind aus den vorgenannten Gründen daher völlig ungeeignet, wenn die Förderung des Fluids unter hygienischen bzw. sterilen bzw. bakteriologisch einwandfreien Bedingungen erfolgen muß. Derartige Anforde­rungen werden insbesondere in der Nahrungsmittel- und Getränkeindustrie, in der Pharmazie oder im Sterilbereich verschiedenster Anwendungsgebiete gestellt.The known centrifugal pumps are therefore completely unsuitable for the reasons mentioned above if the delivery of the fluid has to take place under hygienic or sterile or bacteriologically perfect conditions. Such requirements are placed in particular in the food and beverage industry, in pharmacy or in the sterile field of various fields of application.

Kreiselpumpen, die die vorgenannten Anforderungen erfüllen, müssen im Durchfluß automatisch reinigungsfähig sein. Man spricht in diesem Zusammenhang von der sogenannten CIP-­Reinigungsfähigkeit (CIP : cleaning in place), was besagt, daß die zu reinigenden Einrichtungen in allen Bereichen an Ort und Stelle eine automatische Zufuhr von Reinigungsflüs­sigkeit und eine Abreinigung des Produktes bzw. von Produktmittelresten zulassen müssen. Bei den vorstehend beschriebenen Kreiselpumpen ist eine automatische Reinigung der kritischen Bereiche, insbesondere der Toträume innerhalb des Spalttopfes, unter den zu fordernden Bedingungen nicht möglich.Centrifugal pumps that meet the aforementioned requirements must be automatically cleanable in the flow. In this context, one speaks of the so-called CIP cleanability (CIP: cleaning in place), which means that the facilities to be cleaned must allow an automatic supply of cleaning liquid and cleaning of the product or product residues in all areas on the spot . In the centrifugal pumps described above, automatic cleaning of the critical areas, in particular the dead spaces within the containment shell, is not possible under the conditions to be demanded.

Zwar wurde bereits eine stopfbuchlose Kreiselpumpe vorge­schlagen (GM 19 82 247), bei der eine als Spalttopf ausgebildete Trennwand das Laufrad konzentrisch durchdringt, ihm als einseitig eingespannter Lagerzapfen dient und mit ihm einen Lagerringspalt bildet. Diese bekannte Lösung offenbart keinerlei Hinweise darüber, wie in den kritischen Bereichen, insbesondere im Lagerringspalt und im Totraum zwischen der nicht angeströmten Laufradnabe und der hinteren Gehäusewand, eine definierte Durchströmung sichergestellt werden kann.A glandless centrifugal pump has already been proposed (GM 19 82 247), in which a partition designed as a containment shell penetrates the impeller concentrically, serves as a cantilevered bearing journal and forms a bearing ring gap with it. This known solution does not disclose any information as to how a defined flow can be ensured in the critical areas, in particular in the bearing ring gap and in the dead space between the impeller hub that is not exposed to the flow and the rear housing wall.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine reinigbare stopfbuchslose Kreiselpumpe der einleitend gekennzeichneten Gattung derart in ihrem Aufbau zu vereinfachen, daß sie CIP-reinigungsfähig ist und die Förderung von Fluiden unter hygienischen bzw. sterilen bzw. bakteriologischen einwand­freien Bedingungen erlaubt.It is an object of the present invention to simplify the construction of a cleanable glandless centrifugal pump of the type identified in the introduction in such a way that it is CIP-cleanable and allows the conveyance of fluids under hygienic or sterile or bacteriologically perfect conditions.

Diese Aufgabe wird durch die Kennzeichenmerkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfin­dungsgemäßen Kreiselpumpe beschreiben die abhängigen Ansprüche 2 bis 13.This object is achieved by the characterizing features of claim 1. Advantageous embodiments of the centrifugal pump according to the invention are described in dependent claims 2 to 13.

Durch die vorgeschlagene Ausbildung und Abdichtung der Trennwand erhält die stopfbuchslose Kreiselpumpe eine besonders einfache und reinigungsfreundliche Ausführung. Übliche Kreiselpumpen werden in der Regel so ausgebildet, daß der hydraulische Wirkungsgrad möglichst hoch ist. Dies erreicht man unter anderem dadurch, daß die flüssigkeitsbe­aufschlagten Spalte zwischen ruhenden und bewegten Bauteilen so eng wie möglich bemessen werden. Bei der erfindungs­gemäßen Kreiselpumpe wird von dieser Bemessungsregel inso­weit abgewichen, als alle in reinigungstechnisch kritischen Bereichen befindlichen Spalte, insbesondere der Lagerspalt, einer eine ausreichende Reinigung sicherstellenden Strömung unterworfen werden. Aufgrund des Wirkmechanismusses der Pumpe ergibt sich im Fluid zwischen Saug- und Druckstutzen innerhalb des Pumpengehäuses eine Druckdifferenz, die dazu benutzt wird, die in Frage kommenden Spalte definiert in radialer und axialer Richtung zu durchströmen. Eine mit dieser Spaltströmung verbundene Verschlechterung des hydraulischen Wirkungsgrades wird dabei in Kauf genommen.The proposed design and sealing of the partition wall gives the glandless centrifugal pump a particularly simple and easy-to-clean design. Conventional centrifugal pumps are usually designed so that the hydraulic efficiency is as high as possible. This is achieved, among other things, by dimensioning the liquid-loaded gaps between stationary and moving components as closely as possible. In the centrifugal pump according to the invention, there is a deviation from this dimensioning rule insofar as all the gaps located in areas that are critical in terms of cleaning technology, in particular the bearing gap, are subjected to a flow ensuring adequate cleaning. Due to the mechanism of action of the pump, there is a pressure difference in the fluid between the suction and pressure ports within the pump housing, which pressure difference is used to flow through the column in question in a defined radial and axial direction. A deterioration in the hydraulic efficiency associated with this gap flow is accepted.

Damit der Lagerringspalt mit dem zu fördernden Fluid defi­niert durchströmt wird und dabei einerseits einwandfrei gereinigt werden und andererseits seine hydrodynamische Tragfähigkeit entfalten kann, sieht eine vorteilhafte Aus­gestaltung der erfindungsgemäßen Kreiselpumpe vor, daß der Lagerringspalt beiderseits mit einem nabenseitigen Ringraum in Verbindung steht, wobei letzterer jeweils über Spalte mit definiertem Durchtrittsquerschnitt mit dem Raum der Laufrad­beschaufelung verbunden ist.So that the bearing ring gap is flowed through in a defined manner with the fluid to be conveyed and on the one hand can be cleaned properly and on the other hand can develop its hydrodynamic load-bearing capacity, an advantageous embodiment of the centrifugal pump according to the invention provides that the bearing ring gap is connected on both sides to a hub-side annular space, the latter in each case via Column with a defined passage cross-section is connected to the space of the impeller blades.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Kreiselpumpe gemäß der Erfindung sieht einen durch das Laufrad in zwei Teilräume getrennten nabenseitigen Ringraum vor, von denen der eine über eine erste Öffnung mit definiertem Durch­trittsquerschnitt mit dem Bereich des Saugstutzens und der andere in gleicher Weise über eine zweite Öffnung mit dem Bereich des Druckstutzens verbunden ist. Dadurch ergibt sich infolge der zwischen Saug- und Druckstutzen gebildeten Druckdifferenz eine besonders ausgeprägte, definierte, in radialer und axialer Richtung zwischen ruhenden und bewegten Bauteilen innerhalb des Gehäuses der Fördereinrichtung orientierte Spaltströmung.Another advantageous embodiment of the centrifugal pump according to the invention provides a hub-side annular space separated by the impeller into two partial spaces, one of which has a first opening with a defined passage cross-section with the area of the suction port and the other in the same way via a second opening with the Area of the pressure port is connected. As a result, the pressure difference formed between the suction and pressure ports results in a particularly pronounced, defined gap flow oriented in the radial and axial direction between stationary and moving components within the housing of the conveying device.

Durch die Anordnung des Lagerringspaltes und seinen beiderseitigen Anschluß an den nabenseitigen Ringraum ist sichergestellt, daß insbesondere während der Reinigungsfahrt die zu fördernde Reinigungsflüssigkeit in ausreichender Menge den Lagerringspalt durchströmt, da er mit seinen beiden Enden mit Bereichen in Verbindung steht, die aufgrund der Druckverteilung im Gehäuse des Laufrades unterschied­liches Druckniveau aufweisen.The arrangement of the bearing ring gap and its connection on both sides to the hub-side annular space ensures that, in particular during cleaning, the cleaning fluid to be conveyed flows through the bearing ring gap in sufficient quantity, since its two ends are connected to areas which are due to the pressure distribution in the housing of the impeller have different pressure levels.

Um den kritischen Bereich der Kreiselpumpe, den Lagerring­spalt, besonders intensiv zu reinigen, sieht eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Kreiselpumpe vor, daß im Lagerringspalt und/oder an seinem Eintritt Maßnahmen vorgesehen sind, die die kinetische Energie der Spaltströ­mung im Lagerringspalt erhöhen.In order to clean the critical area of the centrifugal pump, the bearing ring gap, particularly intensively, another advantageous embodiment of the centrifugal pump provides that measures are provided in the bearing ring gap and / or at its inlet which increase the kinetic energy of the gap flow in the bearing ring gap.

Eine weitere Ausgestaltung der Kreiselpumpe gemäß der Erfindung sieht vor, daß eine im Laufrad angeordnete Lagerbuchse im Bereich des Lagerringspaltes ihrerseits als Laufrad ausgebildet ist. Dadurch wird die Spaltströmung in diesem Bereich durch zusätzliche Erhöhung ihrer kinetischen Energie forciert.Another embodiment of the centrifugal pump according to the invention provides that a bearing bush arranged in the impeller in the region of the bearing ring gap is in turn designed as an impeller. As a result, the gap flow in this area is forced by an additional increase in its kinetic energy.

Um während der Reinigungsfahrt die Reinigung des Lagerring­spaltes durch Ausbildung von Strömungsturbulenzen zu intensi­vieren, sieht eine andere Ausgestaltung der Kreiselpumpe gemäß der Erfindung vor, daß die dem Lagerringspalt zugewandte Begrenzungsfläche der Trennwand und/oder der Lagerbuchse mit axialen oder wendelförmigen Nuten oder Erhebungen versehen sind bzw. ist.In order to intensify the cleaning of the bearing ring gap by the formation of flow turbulence during the cleaning run, another embodiment of the centrifugal pump according to the invention provides that the boundary surface of the partition wall and / or the bearing bush facing the bearing ring gap are provided with axial or helical grooves or elevations or is.

Durch die Anordnung der laufradseitigen Hälfte der Drehkupp­lung in einer Ausnehmung einer Nabe des Laufrades, wie dies eine weitere Ausführungsform der Kreiselpumpe gemäß der Erfindung vorsieht, ist für eine kompakte Anordnung bei Vermeidung von Toträumen in diesem Bereich Sorge getragen.The arrangement of the impeller-side half of the rotary coupling in a recess in a hub of the impeller, as provided by a further embodiment of the centrifugal pump according to the invention, ensures a compact arrangement while avoiding dead spaces in this area.

Durch die hermetisch abgeschlossene Kammerung der laufrad­seitigen Hälfte der Drehkupplung in der Ausnehmung der Nabe des Laufrades wird, wie dies eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kreiselpumpe gemäß der Erfindung vorsieht, eine besonders reinigungsfreundliche Anordnung sicher­gestellt, die darüber hinaus die Förderung des Fluids unter hygienischen bzw. sterilen bzw. bakteriologisch einwand­freien Bedingungen gewährleistet.The hermetically sealed chamber of the impeller-side half of the rotary coupling in the recess of the hub of the impeller, as is provided by a further embodiment of the centrifugal pump according to the invention, ensures a particularly easy-to-clean arrangement, which moreover promotes the conveyance of the fluid under hygienic or sterile conditions or bacteriologically perfect conditions guaranteed.

Nach einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Kreiselpumpe gemäß der Erfindung wird eine kompakte und reinigungsfreundliche Anordnung der laufradseitigen Hälfte der Drehkupplung dadurch erreicht, daß letztere von der Nabe und einem Deckelteil einerseits und einer die Trennwand umschliessende Lagerbuchse andererseits hermetisch abge­schlossen gekammert ist.According to another advantageous embodiment of the centrifugal pump according to the invention, a compact and easy-to-clean arrangement of the impeller-side half of the rotary coupling is achieved in that the latter is hermetically sealed by the hub and a cover part on the one hand and a bearing bush enclosing the partition wall on the other hand.

Infolge der sich über das Gehäuse der Kreiselpumpe einstel­lenden Druckverteilung wirken auf das Laufrad Kräfte, die dieses in axialer und in radialer Richtung zu verschieben versuchen. Damit unter diesen Bedingungen die Verbindung zwischen dem Lagerringspalt und dem zugeordneten nabensei­tigen Ringraum sichergestellt ist, sieht eine weitere Ausgestaltung der Kreiselpumpe gemäß der Erfindung vor, daß die Lagerbuchse beiderseits mit einer ihre axiale Verschieb­barkeit im Gehäuse begrenzenden Anlauffläche versehen ist. Die Anlauffläche ist dabei derart ausgebildet, daß bei ihrer Anlage am Gehäuse noch ein ausreichender Flüssigkeitsdurch­tritt zwischen Anlauffläche und Gehäuse erfolgt.As a result of the pressure distribution which arises via the housing of the centrifugal pump, forces act on the impeller which attempt to displace it in the axial and radial directions. So that the connection between the bearing ring gap and the associated hub-side annular space is ensured under these conditions, a further embodiment of the centrifugal pump according to the invention provides that the bearing bush is provided on both sides with a thrust surface which limits its axial displaceability in the housing. The contact surface is designed in such a way that when it is in contact with the housing there is still sufficient liquid passage between the contact surface and the housing.

Die gleiche Wirkung wird mit einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kreiselpumpe erreicht, bei der das Laufrad beiderseits jeweils zum Gehäuse hin mit einer Anlauffläche versehen ist, die hinsichtlich ihrer Flüssig­keitsdurchlässigkeit die gleichen Eigenschaften aufweist, wie die Anlaufflächen an der Lagerbuchse.The same effect is achieved with another embodiment of the centrifugal pump according to the invention, in which the impeller is provided on both sides towards the housing with a contact surface which has the same properties with regard to its liquid permeability as the contact surfaces on the bearing bush.

Um Verschleißfestigkeit und Härte, chemische Beständigkeit und gute Temperatureigenschaften sicherzustellen und darüber hinaus Verlustleistungen infolge Wirbelstrombildung beim Schneiden der Trennwand mit den magnetischen Feldlinien der Zentraldrehkupplung klein zu halten, sieht eine andere Weiterbildung der Kreiselpumpe gemäß der Erfindung vor, daß Trennwand und Lagerbuchse aus einem verschleißfesten, chemisch beständigen, einen hohen elektrischen Widerstand aufweisenden Werkstoff, vorzugsweise einem keramischen, bestehen.In order to ensure wear resistance and hardness, chemical resistance and good temperature properties and, furthermore, to keep power losses due to eddy current formation when cutting the partition wall small with the magnetic field lines of the central rotary coupling, another development of the centrifugal pump according to the invention provides that the partition wall and bearing bush are made of a wear-resistant, chemically resistant, high electrical resistance material, preferably a ceramic.

Damit unter allen Betriebsbedingungen der Pumpe, insbeson­dere bei niedrigen Förderhöhen, eine reinigungstechnisch ausreichende Spaltströmung sichergestellt ist, sieht ein Verfahren zum Betrieb der reinigbaren stopfbuchslosen Kreiselpumpe vor, ungeachtet der seitens der Förderaufgabe zwischen Saug- und Druckstutzen erforderlichen Druckdifferenz, in jedem Anwendungsfall eine die Spaltströ­mungen sicherstellende Mindestdruckdifferenz vorzusehen.In order that a gap-wise flow that is sufficient in terms of cleaning technology is ensured under all operating conditions of the pump, in particular at low delivery heights, a method for operating the cleanable glandless centrifugal pump is provided, regardless of Conveying task between suction and pressure nozzle required pressure difference to provide a minimum pressure difference ensuring the gap flows in each application.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawing and will be described in more detail below.

Es zeigen

  • Fig. 1 einen Meridianschnitt durch eine vorteilhafte Ausfüh­rungsform der Kreiselpumpe gemäß der Erfindung und
  • Fig.2 einen Meridianschnitt durch eine andere Ausgestaltung der Kreiselpumpe gemäß der Erfindung mit einem besonders wirksamen Anschluß des nabenseitigen Ringraumes an Saug- und Druckstutzen.
Show it
  • Fig. 1 shows a meridian section through an advantageous embodiment of the centrifugal pump according to the invention and
  • 2 shows a meridian section through another embodiment of the centrifugal pump according to the invention with a particularly effective connection of the hub-side annular space to suction and pressure ports.

Die Figur 1 zeigt, stellvertretend für andere Kreiselpumpen, einen Meridianschnitt durch eine sogenannte selbstansaugende Seitenkanalpumpe. Es sei an dieser Stelle besonders betont, daß die vorliegende Erfindung uneingeschränkt auch auf sogenannte normalsaugende Kreiselpumpen oder auch auf rotierend arbeitende Verdrängerpumpen anwendbar ist.Figure 1 shows, representative of other centrifugal pumps, a meridian section through a so-called self-priming side channel pump. At this point it should be particularly emphasized that the present invention can also be used without restriction on so-called normal-suction centrifugal pumps or also on rotating positive displacement pumps.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel erlaubt die selbstansau­gende Seitenkanalpumpe sowohl die Förderung gasförmiger als auch flüssiger Fluide, wobei darüber hinaus eine Förderrich­tungsumkehr durch Änderung der Drehrichtung möglich ist. Im Gehäuse 1 der Kreiselpumpe, welches aus einem motorsei­tigen Gehäuseteil 1b und einem Gehäusedeckel 1a besteht, befindet sich als kennzeichnendes Bauelement ein offener parallelwandiger Kreisel mit radialgerichteten Schaufeln, im folgenden kurz Laufrad 5 genannt.In the present exemplary embodiment, the self-priming side channel pump allows both the conveyance of gaseous and liquid fluids, and a reversal of the conveying direction is also possible by changing the direction of rotation. In the housing 1 of the centrifugal pump, which consists of a motor-side housing part 1b and a housing cover 1a, there is an open parallel-walled rotor with radially directed blades, hereinafter referred to as impeller 5, as the characteristic component.

Der Gehäusedeckel 1a besitzt einen Saug- und einen Druck­stutzen 1c bzw. 1d, die an einen Seitenkanal 1e angeschlos­sen sind. Das Gehäuse 1 ist über sein motorseitiges Gehäuseteil 1b in Verbindung mit dem Gehäusedeckel 1a und Ver­bindungsmittel 18 mit einem Laternengehäuse 3 verbunden, wobei letzteres über Verbindungsmittel 17 an einem Flansch eines Motors 2 zentriert und befestigt ist.The housing cover 1a has a suction and a pressure port 1c or 1d, which are connected to a side channel 1e. The housing 1 is on its engine side Housing part 1b in connection with the housing cover 1a and connecting means 18 connected to a lantern housing 3, the latter being centered and fastened to a flange of a motor 2 via connecting means 17.

Am Laufrad 5 ist eine topfförmige Nabe 5a ausgebildet, wobei eine Ausnehmung 5b die laufradseitige Hälfte der Zentral­drehkupplung 8,9 aufnimmt. Bei Teil 8 handelt es sich um eine Vielzahl von rotationssymetrisch angeordneten "Dauer­magneten", während Teil 9 eine die magnetische Wirkung verstärkende Weicheisenumhüllung darstellt. Die Teile 8 und 9 der laufradseitigen Hälfte der Zentraldrehkupplung sind von der Nabe 5a und einem mit dieser verschweißten Deckel­teil 10 einerseits und einer Lagerbuchse 11 andererseits hermetisch abgeschlossen gekammert. Eine von der Lagerbuchse 11 innenseits gebildete Bohrung wird von einer Trennwand 6, die rohrförmig ausgebildet ist, konzentrisch durchdrungen, wobei letztere beiderseits in den Gehäuseteilen 1a bzw. 1b statisch dichtend über Dichtungen 15 Aufnahme findet.A pot-shaped hub 5a is formed on the impeller 5, a recess 5b receiving the impeller-side half of the central rotary coupling 8, 9. Part 8 is a multiplicity of rotationally symmetrically arranged “permanent magnets”, while part 9 represents a soft iron covering that enhances the magnetic effect. The parts 8 and 9 of the impeller-side half of the central rotary coupling are hermetically sealed by the hub 5a and a cover part 10 welded to it on the one hand and a bearing bush 11 on the other hand. A bore formed on the inside of the bearing bush 11 is penetrated concentrically by a partition 6, which is tubular, the latter being accommodated on both sides in the housing parts 1a and 1b in a statically sealing manner via seals 15.

Die rohrförmig ausgebildete Trennwand 6 dient der Nabe 5a des Laufrades 5 in Verbindung mit der Lagerbuchse 11 als Lagerzapfen. Lagerbuchse 11 und Trennwand 6 bilden einen Lagerringspalt 13. Letzterer ist beiderseits mit einem Ringraum 19 verbunden, der die Nabe 5a des Laufrades 5 umgibt. Da das Laufrad 5 mit einem seitlichen Spiel, welches unter allen Betriebsbedingungen sichergestellt ist, gegenüber den benachbarten Gehäuseteilen 1a und 1b im Gehäuse 1 der Kreiselpumpe angeordnet ist; besteht durch Spalte 20, die aus dem vorgenannten Spiel resultieren, eine Verbindung zwischen dem nabenseitigen Ringraum 19 und dem Raum der Laufradbeschaufelung. Die Trennwand 6 und die Lagerbuchse 11 bestehen vorzugsweise aus einem verschleiß­festen, chemisch beständigen, einen hohen elektrischen Widerstand aufweisenden Werkstoff. Keramische Werkstoffe, insbesondere Siliziumkarbide, haben sich als vorteilhaft erwiesen.The tubular partition 6 serves the hub 5a of the impeller 5 in connection with the bearing bush 11 as a journal. Bearing bush 11 and partition 6 form a bearing ring gap 13. The latter is connected on both sides to an annular space 19 which surrounds the hub 5 a of the impeller 5. Since the impeller 5 is arranged with a lateral play, which is ensured under all operating conditions, in relation to the adjacent housing parts 1a and 1b in the housing 1 of the centrifugal pump; there is a connection between the hub-side annular space 19 and the space of the impeller blades through column 20, which result from the aforementioned game. The partition 6 and the bearing bush 11 are preferably made of a wear-resistant, chemically resistant, high electrical resistance material. Ceramic materials, especially silicon carbides, have proven to be advantageous.

Die dem Lagerringspalt 13 zugewandte Begrenzungsfläche der Trennwand 6 und/oder der Lagerbuchse 11 sind bzw. ist mit axialen oder wendelförmigen Nuten oder Erhebungen 14 verse­hen, wodurch sich die Reinigungswirkung innerhalb des Lagerringspaltes 13 intensivieren läßt.The boundary surface of the partition 6 and / or the bearing bush 11 facing the bearing ring gap 13 are or are provided with axial or helical grooves or elevations 14, as a result of which the cleaning action within the bearing ring gap 13 can be intensified.

Eine Motorwelle 4 ist durch das motorseitige Gehäuseteil 1b hindurchgeführt und greift durch die rohrförmig ausgebildete Trennwand 6 hindurch. Die Motorwelle 4 trägt an ihrem Umfang im Bereich der Nabe 5a des Laufrades 5 eine andere Hälfte der Zentraldrehkupplung 7,12, wobei es sich bei Teil 7 um rotationssymetrisch über den Umfang verteilt angeordnete Dauermagnete handelt, während Teil 12 ein die magnetische Wirkung verstärkender Weicheisenring darstellt.A motor shaft 4 is guided through the motor-side housing part 1b and extends through the tubular partition 6. The motor shaft 4 carries on its circumference in the area of the hub 5a of the impeller 5 another half of the central rotary coupling 7, 12, part 7 being permanent magnets distributed rotationally symmetrically over the circumference, while part 12 represents a soft iron ring which increases the magnetic effect .

Im Bereich des Laternengehäuses 3 ist auf der Motorwelle 4 eine Schwungmasse 21 vorgesehen. Während Dichtungen 15 die Trennwand 6 gegenüber den Gehäuseteilen 1a und 1b zum wellenseitigen Teil der Zentraldrehkupplung 7,12 hin abdichten, sorgt eine Gehäusedichtung 16 für eine Abdichtung der Gehäuseteile 1a und 1b gegenüber ihrer äußeren Umgebung.A flywheel 21 is provided on the motor shaft 4 in the area of the lantern housing 3. While seals 15 seal the partition 6 from the housing parts 1a and 1b to the shaft-side part of the central rotary coupling 7, 12, a housing seal 16 ensures that the housing parts 1a and 1b are sealed from their external environment.

Beim Antrieb der Motorwelle 4 überträgt die dieser zugeord­nete Hälfte der Zentraldrehkupplung 7,12 ein Drehmoment auf die laufradseitige Hälfte der Zentraldrehkupplung 8,9. Unter Last verdrehen sich die beiden Kupplungshälften 8,9 und 7,12 so weit gegeneinander, daß zwischen ihnen das erforderliche Drehmoment wirkt. Die Drehzahl der Motorwelle 4 wird synchron auf das Laufrad 5 übertragen. Aufgrund von in dem Gehäuse 1 der Kreiselpumpe wirksamen Druckunterschieden füllt sich dieses insgesamt mit dem zu fördernden Fluid, so daß auch der nabenseitige Ringraum 19 und der mit diesem in Verbindung stehende Lagerringspalt 13 mit dem zu fördernden Fluid beaufschlagt werden. Durch Druckunterschiede im Ringraum 19 beiderseits des Laufrades 5 ergibt sich eine Durchströmung des Lagerringspaltes 13, so daß in ihm zum einen der für die hydrodynamische Schmierwirkung erforder­liche Flüssigkeitsfilm und zum anderen bei der Reini­gungsfahrt die zu seiner Reinigung notwendige Durchströmung mit Reinigungsmittel sichergestellt ist.When the motor shaft 4 is driven, the half of the central rotary coupling 7, 12 assigned to it transmits a torque to the half of the central rotary coupling 8, 9 on the impeller side. Under load, the two coupling halves 8, 9 and 7, 12 rotate against each other so far that the required torque acts between them. The speed of the motor shaft 4 is transferred to the impeller 5 synchronously. Due to effective pressure differences in the housing 1 of the centrifugal pump, the latter fills with the fluid to be delivered, so that the hub-side annular space 19 and the bearing ring gap 13 connected to it are also acted upon with the fluid to be delivered. Differences in pressure in the annular space 19 on both sides of the impeller 5 result in a Flow through the bearing ring gap 13, so that in it the liquid film required for the hydrodynamic lubrication effect and on the other the cleaning flow necessary for its cleaning with cleaning agent is ensured.

Die Reinigung des nabenseitigen Ringraumes 19 ist unproble­ma-tisch, da ein Flüssigkeitsaustausch zwischen diesem und dem Raum der Laufradbeschaufelung über die Spalte 20 ohne weiteres gegeben ist, wobei die Reinigung der den nabensei­tigen Ringraum 19 begrenzenden Flächen durch die in diesem Bereich rotierende Nabe 5a des Laufrades 5 außerordentlich intensiv unterstützt wird.The cleaning of the hub-side annular space 19 is unproblematic since a liquid exchange between the latter and the space of the impeller blading is readily provided via the gaps 20, the cleaning of the surfaces delimiting the hub-side annular space 19 by the hub 5a of the impeller rotating in this area 5 is supported extraordinarily intensively.

Zur Forcierung der Spaltströmung innerhalb des Lagerring­spaltes 13 ist die Lagerbuchse 11 in diesem Bereich ihrerseits als Laufrad ausgebildet. Hierzu gibt es mehrere Möglichkeiten. Zum einen können sich die Schaufeln über die gesamte axiale Länge der Lagerbuchse 11 erstrecken, zum anderen ist die Lagerbuchse entweder nur am Eintritt des Lagerringspaltes 13 oder an dessen Austritt oder aber an beiden Seiten beschaufelt.To force the gap flow within the bearing ring gap 13, the bearing bush 11 is in turn designed in this area as an impeller. There are several ways to do this. On the one hand, the blades can extend over the entire axial length of the bearing bush 11, on the other hand, the bearing bush is bladed either only at the entry of the bearing ring gap 13 or at its outlet or on both sides.

Die axiale Fixierung des Laufrades 5 gegenüber dem Gehäuse­deckel 1a und dem motorseitigen Gehäuseteil 1b erfolgt über Anlaufflächen 22, die beiderseits an der Lagerbuchse 11 derart ausgebildet sind, daß ein Flüssigkeitsdurchtritt auch im Falle der Anlage einer der Anlaufflächen 22 am Gehäuse sichergestellt ist.The axial fixation of the impeller 5 with respect to the housing cover 1a and the motor-side housing part 1b takes place via thrust faces 22, which are formed on both sides of the bearing bush 11 in such a way that liquid passage is ensured even in the case of one of the thrust faces 22 on the housing.

Die gleiche Wirkung, wie vorstehend beschrieben, wird mit Anlaufflächen 23 erreicht, die beiderseits am Laufrad 5 jeweils zu den Gehäuseteilen 1a bzw. 1b hin vorgesehen sind. Dabei kann sich die radiale Position dieser Anlaufflächen 23 innerhalb der radialen Erstreckung des Laufrades 5, vorzugsweise ganz innen oder ganz außen, befinden.The same effect as described above is achieved with thrust faces 23, which are provided on both sides of the impeller 5 towards the housing parts 1a and 1b, respectively. The radial position of these contact surfaces 23 can be located within the radial extension of the impeller 5, preferably completely inside or outside.

Die laufradseitige Hälfte der Zentraldrehkupplung 8,9 ist hermetisch innerhalb der Ausnehmung 5b der Nabe 5a gekam­mert, wobei das Deckelteil 10 mit der Nabe 5a verschweißt und die Lagerbuchse 11 , welche die Kammer für die Zentral­drehkupplung 8,9 radial nach innen begrenzt, absolut dicht mit dem Deckelteil 10 und der Nabe 5a vergossen ist.The impeller side half of the central rotary coupling 8.9 is hermetically chambered within the recess 5b of the hub 5a, the cover part 10 being welded to the hub 5a and the bearing bush 11, which delimits the chamber for the central rotary coupling 8.9 radially inwardly, with absolutely no leakage the cover part 10 and the hub 5a is cast.

Es ist prinzipiell auch möglich, daß die wellenseitige Hälfte der Drehkupplung mit Elektromagneten bestückt ist, die in ihrer Funktion und Wirkungsweise den vorstehend beschriebenen Dauer­magneten entsprechen.In principle, it is also possible for the shaft-side half of the rotary coupling to be equipped with electromagnets which correspond in function and mode of operation to the permanent magnets described above.

Figur 2 zeigt einen Meridianschnitt durch eine weitere Ausge­staltung der Kreiselpumpe gemäß der Erfindung. Im Gegensatz zu Figur 1 ist der Druckstutzen 1d am motorseitigen Gehäuse­teil 1b ausgebildet. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß der nabenseitige Ringraum 19, in den der Lagerringspalt 13 mit seinen beiden Enden ausmündet, durch das Laufrad 5 in zwei Teilräume getrennt ist, von denen der links vom Laufrad 5 angeordnete über eine erste Öffnung 20* mit definiertem Durchtrittsquerschnitt mit dem Bereich des Saugstutzens 1c und der andere in gleicher Weise über eine zweite Öffnung 20** mit dem Bereich des Druckstutzens 1d verbunden ist.Figure 2 shows a meridian section through a further embodiment of the centrifugal pump according to the invention. In contrast to Figure 1, the pressure port 1d is formed on the motor-side housing part 1b. According to the invention it is provided that the hub-side annular space 19, into which the bearing ring gap 13 ends with its two ends, is separated by the impeller 5 into two partial spaces, of which the one arranged to the left of the impeller 5 has a first opening 20 * with a defined passage cross-section with the The area of the suction nozzle 1c and the other is connected in the same way via a second opening 20 ** to the area of the pressure nozzle 1d.

Infolge der zwischen dem Druckstutzen 1d und dem Saugstutzen 1c im Betrieb der Kreiselpumpe vorliegenden Druckdifferenz gelangt Fluid aus dem Bereich des Druckstutzens 1d über die zweite Öffnung 20** in den rechts vom Laufrad 5 befindlichen Teilraum des nabenseitigen Ringraumes 19. Von hier aus dringt das Fluid über den gesamten Umfang des Lagerring­spaltes 13 in diesen ein, durchströmt ihn, um in den links vom Laufrad 5 befindlichen Teilraum des nabenseitigen Ringraumes 19 auszutreten. Über die erste Öffnung 20* gelangt das Fluid in den Bereich des Saugstutzens 1c. Somit ist quasi rezirkulierend zur Hauptströmung eine die kritischen Bereiche der Fördereinrichtung durchströmende Spaltströmung infolge der zwischen Saug- und Druckstutzen innerhalb des Gehäuses der Fördereinrichtung vorliegenden Druckdifferenz sichergestellt.As a result of the pressure difference present between the pressure nozzle 1d and the suction nozzle 1c during operation of the centrifugal pump, fluid passes from the area of the pressure nozzle 1d via the second opening 20 ** into the subspace of the hub-side annular space 19 located to the right of the impeller 5. From here, the fluid penetrates over the entire circumference of the bearing ring gap 13, flows through it, in order to emerge into the subspace of the hub-side annular space 19 located to the left of the impeller 5. The fluid reaches the area of the suction nozzle 1c via the first opening 20 *. Consequently quasi-recirculating to the main flow, a gap flow flowing through the critical areas of the conveying device is ensured as a result of the pressure difference present between the suction and pressure ports within the housing of the conveying device.

Claims (13)

1. Reinigbare stopfbuchslose Kreiselpumpe, insbesondere eine Seitenkanalpumpe, mit wenigstens einem Laufrad, das über eine magnetisch wirkende, synchron übertragende Drehkupp­lung angetrieben wird, wobei die beiden Hälften der Kupplung durch eine den Raum für das zu fördernde Fluid gegen die Atmosphäre begrenzende, mit dem Gehäuse der Kreiselpumpe fest und abdichtend verbundene Trennwand voneinander getrennt sind, eine Hälfte der Drehkupplung in oder am Laufrad angeordnet ist, und wobei die Trennwand das Laufrad konzentrisch durchdringt, ihm als Lagerzapfen dient und mit ihm einen Lagerringspalt bildet, dadurch gekennzeichnet,
daß die Trennwand (6) rohrförmig ausgebildet und beiderseits des Laufrades (5) im Gehäuse der Kreisel­pumpe (1; 1a, 1b) statisch abgedichtet, und daß der Lagerringspalt (13) unmittelbar oder mittelbar einerseits mit einem Bereich des Saugstutzens (1c) und andererseits mit einem Bereich des Druckstutzens (1d) verbunden ist.
1. Cleanable glandless centrifugal pump, in particular a side channel pump, with at least one impeller, which is driven by a magnetically acting, synchronously transmitting rotary coupling, the two halves of the coupling by a space limiting the fluid to be pumped against the atmosphere, with the housing the centrifugal pump has a fixed and sealingly connected partition, one half of the rotary coupling is arranged in or on the impeller, and the partition penetrates the impeller concentrically, serves as a journal and forms a bearing ring gap with it, characterized in that
that the partition (6) is tubular and statically sealed on both sides of the impeller (5) in the housing of the centrifugal pump (1; 1a, 1b), and that the bearing ring gap (13) directly or indirectly on the one hand with an area of the suction nozzle (1c) and on the other hand is connected to an area of the pressure port (1d).
2. Reinigbare stopfbuchslose Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Lagerringspalt (13) beiderseits mit einem nabenseitigen Ringraum (19) in Verbindung steht, wobei letzterer jeweils über eine Spalte (20) mit definier­tem Durchtrittsquerschnitt mit dem Raum der Laufradbe­schaufelung verbunden ist.
2. Cleanable glandless centrifugal pump according to claim 1, characterized in that
that the bearing ring gap (13) is connected on both sides to a hub-side annular space (19), the latter being connected to the space of the impeller blading via a column (20) with a defined passage cross section.
3. Reinigsbare stopfbuchslose Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Lagerringspalt (13) beiderseits mit einem nabenseitigen Ringraum (19) in Verbindung steht, wobei letzterer durch das Laufrad (5) in zwei Teilräume getrennt ist, von denen der eine über eine erste Öffnung (20*) mit definiertem Durchtrittsquerschnitt mit dem Bereich des Saugstutzens (1c) und der andere in gleich Weise über eine zweite Öffnung (20**) mit dem Bereich des Druckstutzens (1d) verbunden ist.
3. Cleanable glandless centrifugal pump according to claim 1, characterized in that
that the bearing ring gap (13) is connected on both sides to a hub-side annular space (19), the latter being separated by the impeller (5) into two partial spaces, one of which has a first Opening (20 *) with a defined passage cross-section is connected to the area of the suction port (1c) and the other is connected in the same way via a second opening (20 **) to the area of the pressure port (1d).
4. Reinigbare stopfbuchslose Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß im Lagerringspalt und/oder an seinem Eintritt Maßnahmen vorgesehen sind, die die kinetische Energie der Spaltströmung im Lagerringspalt erhöhen.
4. Cleanable glandless centrifugal pump according to one of claims 1 to 3, characterized in
that measures are provided in the bearing ring gap and / or at its entry which increase the kinetic energy of the gap flow in the bearing ring gap.
5. Reinigbare stopfbuchslose Kreiselpumpe nach Anspruch 4, mit einer im Laufrad (5) angeordneten Lagerbuchse (11), dadurch gekennzeichnet,
daß die Lagerbuchse (11) im Bereich des Lagerringspal­tes (13) als Laufrad ausgebildet ist.
5. Cleanable glandless centrifugal pump according to claim 4, with a bearing bush (11) arranged in the impeller (5), characterized in that
that the bearing bush (11) in the region of the bearing ring gap (13) is designed as an impeller.
6. Reinigbare stopfbuchslose Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die dem Lagerringspalt (13) zugewandte Begrenzungs fläche der Trennwand (6) und/oder der Lagerbuchse (11) mit axialen oder wendelförmigen Nuten oder Erhebungen (14) versehen sind bzw. ist.
6. Cleanable glandless centrifugal pump according to one of claims 4 or 5, characterized in that
that the bearing ring gap (13) facing the boundary surface of the partition (6) and / or the bearing bush (11) with axial or helical grooves or elevations (14) are or is.
7. Reinigbare stopfbuchslose Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die laufradseitige Hälfte der Drehkupplung (8, 9) in der Ausnehmung (5b) einer Nabe (5a) des Laufrades (5) angeordnet ist.
7. Cleanable glandless centrifugal pump according to one of claims 1 to 6, characterized in
that the impeller side half of the rotary coupling (8, 9) is arranged in the recess (5b) of a hub (5a) of the impeller (5).
8. Reinigbare stopfbuchslose Kreiselpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die laufradseitige Hälfte der Drehkupplung (8, 9) in der Ausnehmung (5b) hermetisch abgeschlossen ist.
8. Cleanable glandless centrifugal pump according to claim 7, characterized in that
that the impeller side half of the rotary coupling (8, 9) in the recess (5b) is hermetically sealed.
9. Reinigbare stopfbuchslose Kreiselpumpe nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die laufradseitige Hälfte der Drehkupplung (8, 9) von der Nabe (5a) und einem Deckelteil (10) einerseits und einer die Trennwand (6) umschließende Lagerbuchse (11) andererseits hermetisch abgeschlos­sen ist.
9. Cleanable glandless centrifugal pump according to claim 7 or 8, characterized in
that the impeller side half of the rotary coupling (8, 9) of the hub (5a) and a cover part (10) on the one hand and a bearing bush (11) enclosing the partition (6) on the other hand is hermetically sealed.
10. Reinigbare stopfbuchslose Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Lagerbuchse (11) beiderseits mit einer ihre axiale Verschiebbarkeit im Gehäuse (1a, 1b) begren­zenden Anlauffläche (22) versehen ist.
10. Cleanable glandless centrifugal pump according to one of claims 5 to 9, characterized in
that the bearing bush (11) is provided on both sides with a thrust surface (22) that limits its axial displacement in the housing (1a, 1b).
11. Reinigbare stopfbuchslose Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß das Laufrad (5) beiderseits jeweils zum Gehäuse (1a bzw. 1b) hin mit einer Anlauffläche (23) versehen ist.
11. Cleanable glandless centrifugal pump according to one of claims 1 to 10, characterized in that
that the impeller (5) is provided on both sides towards the housing (1a or 1b) with a contact surface (23).
12. Reinigbare stopfbuchslose Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß Trennwand (6) und Lagerbuchse (11) aus einem verschleißfesten, chemisch beständigen, einen hohen elektrischen Widerstand aufweisenden Werkstoff, vorzugsweise einem keramischen, bestehen.
12. Cleanable glandless centrifugal pump according to one of claims 1 to 11, characterized in
that partition (6) and bearing bush (11) consist of a wear-resistant, chemically resistant, high electrical resistance material, preferably a ceramic.
13. Verfahren zum Betrieb der reinigbaren stopfbuchslosen Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß, ungeachtet der seitens der Förderaufgabe zwischen Saug- und Druckstutzen (1c bzw. 1d) erforderlichen Druckdifferenz, in jedem Anwendungs­fall eine die Spaltströmungen sicherstellende Mindestdruckdifferenz vorgesehen ist.
13. A method for operating the cleanable glandless centrifugal pump according to one of claims 1 to 12, characterized in that
that, regardless of the pressure difference required on the part of the conveying task between suction and pressure ports (1c or 1d), a minimum pressure difference ensuring the gap flows is provided in every application.
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