EP0664400B1 - Magnetpumpe - Google Patents

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EP0664400B1 EP94118999A EP94118999A EP0664400B1 EP 0664400 B1 EP0664400 B1 EP 0664400B1 EP 94118999 A EP94118999 A EP 94118999A EP 94118999 A EP94118999 A EP 94118999A EP 0664400 B1 EP0664400 B1 EP 0664400B1
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    • F05C2203/00—Non-metallic inorganic materials
    • F05C2203/08—Ceramics; Oxides
    • F05C2203/0804—Non-oxide ceramics
    • F05C2203/0813—Carbides

Definitions

  • the invention relates to a magnetic pump for corrosive media according to the preamble of claim 1.
  • the pump shaft is made of metal and is via a bearing shell and bearing rings made of silicon carbide in Plain bearing bushes, preferably made of the same material as the bearing shell, stored.
  • US-A-4 850 818 discloses a corrosion resistant magnetic pump with a shaft made of ceramic material and a graduated Area, with the shaft over its graduated area in cooperation with a ceramic bearing bush Storage material works together.
  • a plain bearing for the rotor is one Pump with at least one radial bearing and two axial bearings known.
  • the invention has for its object the generic To further develop the magnetic pump in such a way that with simplified Build up the corrosion resistance against aggressive media is further improved.
  • Claim 2 gives a preferred embodiment according to the Invention.
  • the drawing consists of a single figure an embodiment of a magnetic pump according to the Invention in axial longitudinal section.
  • the magnetic pump according to the invention in the embodiment shown there one on a with a drive motor, not shown provided motor pin 10 seated drive rotor 12 on one on the outer circumference of a containment shell 14 Plastic material, arranged drive magnet ring 16 wears. Inside the can 14 is a magnet rotor 18 rotatably mounted, the magnet rotor magnetic ring 20 over the wall of the containment shell with the drive magnet ring 16 of the drive rotor 12 magnetic is coupled.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Magnetpumpe für korrosive Medien nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Es sind Magnetpumpen bekannt mit einem motorbetriebenen, am Außenumfang eines Spalttopfs angeordneten Antriebsmotor, einem innerhalb des Spalttopfs angeordneten, von dem Antriebsmotor bei der Rotation mitnehmbaren und mit diesem magnetisch gekuppelten Magnetrotor und einer an ihrem einen Ende drehfest mit dem Magnet rotor und an ihrem anderen Ende drehfest mit einem Laufrad verbundenen Pumpwelle, die in einem Pumpenrückteil in zwei Gleitlagerbuchsen aus Siliciumcarbid radial gelagert ist, wobei die das Pumpeninnere begrenzenden Flächen des Spalttopfs, des Pumpenrückteiles, des Laufrades und des Magnetrotors aus Kunststoff bestehen. Bei derartigen Magnetpumpen ist es notwendig, die aus dem Magnetrotor, der Pumpenwelle und dem Laufrad bestehende Dreheinheit im Pumpengehäuse sowohl radial als auch axial zu lagern.
Bislang ist es durchaus üblich, die Pumpenwelle derartiger Magnetpumpen für hochkorrosive Medien, wie sie insbesondere in der chemischen Industrie verwendet werden, aus Stahl zu fertigen und dann zum Schutz gegen die aggressiven Medien mit Kunststoff zu ummanteln. Laufrad und Magnetrotor haben üblicherweise eingespritzte oder ummantelte Metallbuchsen zur Drehmomentübertragung. Diese müssen aufwendig mit Dichtelementen gegen die aggressiven Medien abgedichtet werden.
Bei der gattungsgemäßen Magnetpumpe gemäß der EP-A-0 563 437 besteht die Pumpenwelle geeigneterweise aus Metall und ist über eine Lagerschale und Lagerringe aus Siliciumcarbid in Gleitlagerbuchsen, vorzugsweise aus dem gleichen Material wie die Lagerschale, gelagert. Eine Laufradbuchse und eine Magnetrotorbuchse, vorzugsweise aus dem gleichen Material wie die Lagerschale, dienen dabei einer reinen Axiallager-Funktion, so daß für die Drehmomentenübertragung eine entsprechende drehfeste Verbindung der Metall-Bauteile des Magnetrotors, der Pumpenwelle und des Laufrades vorgesehen ist, wobei die entsprechenden Verbindungen der Metall-Bauteile durch Dichtungen zuverlässig gegen die zu pumpenden aggressiven Medien geschützt werden müssen, weshalb eine erheblich Anzahl von Bauteilen erforderlich ist.
Aus Chemietechnik, Band 22, Nr. 6, S. 76 bis 81, ist eine Magnetpumpe bekannt, die eine Welle und Gleitlager aus Siliciumcarbid umfaßt und bei der die Welle der Momentenübertragung dient, während die das Gleitlager bildenden Lagerhülsen zur Aufnahme der axialen und radialen Kräfte dienen.
Die US-A-4 850 818 offenbart eine korrosionsbeständige Magnetpumpe mit einer Welle aus keramischem Material und einem abgestuften Bereich, wobei die Welle über ihren abgestuften Bereich in Zusammenarbeit mit einer Lagerbuchse aus keramischem Material zur Lagerung zusammenarbeitet.
Aus der EP-A-0 118 056 ist ein Gleitlager für den Läufer einer Pumpe mit mindestens einem Radiallager und zwei Axiallagern bekannt.
Die DE-A-3 413 930 offenbart eine Kreiselpumpe, bei der ein Laufrad mit einer Welle aus einem keramischen Werkstoff in einem einzigen Stück gefertigt ist und Lagerbuchsen aus keramischem Werkstoff hinter bzw. vor dem Laufrad angeordnet sind, während die Welle mit einem Innenrotor verschraubt ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Magnetpumpe dahingehend weiterzubilden, daß bei vereinfachtem Aufbau die Korrosionsbeständigkeit gegen aggressive Medien weiter verbessert wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine gattungsgemäße Magnetpumpe gelöst, die zusätzlich die Merkmale des Kennzeichens von Anspruch 1 löst.
Anspruch 2 gibt eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung an.
Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, daß es gelingt, bei einfachem Aufbau die Korrosionsbeständigkeit von Magnetpumpen der gattungsgemäßen Art deutlich zu verbessern, indem die Pumpenwelle, die Laufradbuchse und die Magnetrotorbuchse aus Hartkeramik, vorzugsweise aus Siliciumcarbid, gefertigt werden, wobei die Konstruktion so ausgeführt ist, daß die Gleitlagerbuchsen, ebenfalls aus Siliciumcarbid bestehen, zusammen mit der Laufradbuchse und der Magnetrotorbuchse gleichzeitig die Funktion der Axiallagerung für die Pumpenwelle erfüllen.
Hierdurch ergibt sich der wesentliche Vorteil, daß im Pumpeninneren kein Metallteil vorhanden und damit ein Versagen der Pumpe gegenüber Korrosion so gut wie unmöglich ist. Die Einfachheit der Konstruktion gegenüber herkömmlichen Lösungen springt ebenfalls ins Auge.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachstehenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel anhand der schematischen Zeichnung im einzelnen erläutert ist.
Dabei zeigt die aus einer einzigen Figur bestehende Zeichnung ein Ausführungsbeispiel einer Magnetpumpe nach der Erfindung im axialen Längsschnitt.
Wie die Zeichnung erkennen läßt, weist die Magnetpumpe nach der Erfindung bei dem dort gezeigten Ausführungsbeispiel einen auf einem mit einem nicht gezeigten Antriebsmotor versehenen Motorzapfen 10 sitzenden Antriebsrotor 12 auf, der einen am Außenumfang eines Spalttopfes 14, aus Kunststoffmaterial bestehend, angeordneten Antriebsmagnetkranz 16 trägt. Im Inneren des Spalttopfes 14 ist ein Magnetrotor 18 drehbar gelagert, dessen Magnetrotormagnetkranz 20 über die Wandung des Spalttopfes mit dem Antriebsmagnetkranz 16 des Antriebsrotors 12 magnetisch gekuppelt ist.
In die Kunststoffmasse des an seiner Außenfläche vollständig aus korrosionsfestem Kunststoffmaterial bestehenden Magnetrotors 18 ist drehfest eine Magnetrotorbuchse 22 aus Siliciumcarbid integriert, die eine in der in der Zeichnung nach links weisenden Stirnfläche des Magnetrotors 18 liegende freie kreisringförmige Axiallagerfläche 24 aufweist. Die Magnetrotorbuchse 22 ist formschlüssig über ein Polygonprofil, welches eine einwandfreie Drehmomentübertragung ermöglicht, mit einer Pumpenwelle 26 aus Siliciumcarbid verbunden. Die Pumpenwelle 26 ist in zwei Gleitlagerbuchsen 28, 30 drehbar gelagert, die im Pumpengehäuse derart angeordnet sind, daß sie jeweils eine kreisringförmige, freiliegende Stirnlagerfläche 32, 34 bilden.
Mit dem dem Magnetrotor 18 abgewandten Ende der Pumpenwelle 26 ist über ein Polygonprofil PC 4 eine Laufradbuchse 36 in zur Drehmomentübertragung geeigneter Weise drehfest verbunden, die in die Kunststoffmasse eines Laufrades 38 eingegossen ist. Die Laufradbuchse 36 besteht ebenfalls aus Siliciumcarbid und weist eine kreisringförmige Axiallagerfläche 40 auf, die der Stirnlagerfläche 34 der Gleitlagerbuchse 28 zugewandt ist.
Durch das zusammenwirken der Stirnlagerflächen 32, 34 der pumpengehäusefesten Gleitlagerbuchsen 30, 28 mit den Axiallagerflächen 24, 40 der Magnetrotorbuchse 22 bzw. der Laufradbuchse 36 werden die ansonsten üblichen Axiallager überflüssig, indem nämlich die Pumpenwelle 26 durch reinen Kontakt der vorgenannten Axiallagerflächen mit den vorgenannten Stirnlagerflächen auf Siliciumcarbid-Siliciumcarbid-Basis axial gelagert ist. Auch die radiale Lagerung der Pumpenwelle 26 ist durch einen reinen Siliciumcarbid-Siliciumcarbid-Kontakt, nämlich zwischen der Pumpenwelle 26 selbst und den Gleitlagerbuchsen 28, 30, gewährleistet, so daß alle Lagerfunktionen durch korrosionsfeste und wartungsfreie Siliciumcarbid-Siliciumcarbid-Kontakte bewerkstelligt sind. Da das Innere des Pumpengehäuses, das Laufrad 38 und der Magnetrotor 18 sämtlich aus korrosionsfestem Kunststoffmaterial bestehen, können mit dem aggressiven, zu pumpenden Medium ausschließlich Flächen aus Siliciumcarbid oder Kunststoff in Berührung kommen. Hierdurch ergibt sich eine hohe Betriebssicherheit.
BEZUGSZEICHENLISTE
10
Motorzapfen
12
Antriebsrotor
14
Spalttopf
16
Antriebsmagnetkranz
18
Magnetrotor
20
Magnetrotormagnetkranz
22
Magnetrotorbuchse
24
Axiallagerfläche
26
Pumpenwelle
28
Gleitlagerbuchse
30
Gleitlagerbuchse
32
Stirnlagerfläche
34
Stirnlagerfläche
36
Laufradbuchse
38
Laufrad
40
Axiallagerfläche

Claims (2)

  1. Magnetpumpe für korrosive Medien, mit einem motorbetriebenen, am Außenumfang eines Spalttopfes (14) angeordneten Antriebsrotor (12), einem innerhalb des Spalttopfes (14) angeordneten, von dem Antriebsrotor (12) bei der Rotation mitnehmbaren und mit diesem magnetisch gekuppelten Magnetrotor (18) und einer an ihrem einen Ende drehfest mit dem Magnetrotor (18) und an ihrem anderen Ende drehfest mit einem Laufrad (38) verbundenen Pumpenwelle (26), die in einem Pumpenrückteil in zwei Gleitlagerbuchsen (28, 30) aus Siliciumcarbid radial und axial gelagert ist, wobei die dem Laufrad (38) benachbarte Gleitlagerbuchse (28) für die Pumpenwelle (26) eine dem Laufrad (38) zugewandte erste freiliegende kreisringförmige Stirnlagerfläche (34) aufweist, die dem Magnetrotor (18) benachbarte Gleitlagerbuchse (30) für die Pumpenwelle (26) eine dem Magnetrotor (18) zugewandte zweite freiliegende kreisringförmige Stirnlagerfäche (32) aufweist, mit dem Laufrad (38) eine Laufradbuchse (36) aus Hartkeramik verbunden ist, die eine der ersten Stirnlagerfläche (34) zugewandte freiliegende erste Axiallagerfläche (40) aufweist, und mit dem Magnetrotor (18) eine Magnetrotorbuchse (22) aus Hartkeramik verbunden ist, die eine der zweiten Stirnlagerfläche (30) zugewandte freiliegende zweite Axiallagerfläche (24) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenwelle (26) aus Hartkeramik besteht; daß die Laufradbuchse (36) mit dem Laufrad (38) und die Magnetrotorbuchse (22) mit dem Magnetrotor (18) drehfest vergossen sind; daß die Pumpenwelle (26) über je ein Polygonprofil formschlüssig mit der Laufradbuchse (36) und der Magnetrotorbuchse (22) drehfest verbunden ist; und daß die Oberflächen des Spalttopfes (14), des Pumpenrückteiles, des Laufrades (38) und des Magnetrotors (18) zum Pumpeninneren aus Kunststoff bestehen.
  2. Magnetpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Hartkeramik zumindest für einzelne Bauteile Siliciumcarbid vorgesehen ist.
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