EP2292932B1 - Spalttopf - Google Patents

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EP2292932B1
EP2292932B1 EP10168522.0A EP10168522A EP2292932B1 EP 2292932 B1 EP2292932 B1 EP 2292932B1 EP 10168522 A EP10168522 A EP 10168522A EP 2292932 B1 EP2292932 B1 EP 2292932B1
Authority
EP
European Patent Office
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containment
fastening element
closure piece
connection geometry
measuring
Prior art date
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Active
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EP10168522.0A
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English (en)
French (fr)
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EP2292932A3 (de
EP2292932A2 (de
Inventor
Alexander Gatzka
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.)
KSB SE and Co KGaA
Original Assignee
KSB SE and Co KGaA
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Publication date
Application filed by KSB SE and Co KGaA filed Critical KSB SE and Co KGaA
Publication of EP2292932A2 publication Critical patent/EP2292932A2/de
Publication of EP2292932A3 publication Critical patent/EP2292932A3/de
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Publication of EP2292932B1 publication Critical patent/EP2292932B1/de
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00—Pumping installations or systems
    • F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D13/0606—Canned motor pumps
    • F04D13/0626—Details of the can

Definitions

  • the present invention relates to a containment shell with a primary shell, in particular a containment shell for a split tube unit, the primary shell having a cylindrical, non-metallic base body and a connection geometry located at one end of the primary shell.
  • a separating sleeve of a multi-part containment can or can construction is known, with openings of the separating sleeve in sealing contact with holding parts and fastening and sealing means connect the parts of the containment can or can construction to one another in a sealing manner.
  • the separating sleeve is designed as a pipe section of a fiber-reinforced multi-layer pipe manufactured using the winding technique.
  • the EP 0 822 641 B1 relates to a canned motor in which a sleeve is provided between the stator and rotor, to which an end plate made of the same material is welded.
  • the DE 36 26 934 A1 discloses a can for a permanent magnetic coupling, in which the can consists of an internal metal tube and a casing that supports the metal tube made of an electrically non-conductive material, at least in the area of the magnetic field acting between the drive magnets.
  • the DE 38 23 113 C1 relates to a method for producing a containment can for electrical or magnetic drive units made of fiber composite material with a connection flange and a flattened, curved base which is reinforced with respect to the cylindrical part of the containment can.
  • the casing of the containment can is wound from layers of circumferential and helical windings.
  • the DE 39 16 916 A1 discloses a device for the liquid-tight connection of a pipe with a flange socket or a flange pipe, wherein a sealing ring with a conically tapered surface is provided, which is arranged in the interior of an angle ring.
  • the DE 38 18 832 C2 describes a containment can for glandless electrical or magnetic drive units, wherein the containment can has a jacket consisting of layers of fiber-reinforced plastic, and the bottom part of the containment can has a cup-shaped shape with a tongue-shaped edge extending in the axial direction towards the containment can interior and with a press fit is glued into the coat.
  • the EP 1 606 543 B1 relates to a universal vacuum coupling for a cylindrical receiving part, wherein the cylindrical receiving part ends with a recess and wherein an interface ring has a protruding part in order to facilitate the positioning of the interface ring with respect to the receiving part.
  • the EP 1 768 233 A1 discloses a can of a wet-running electric motor which is made of a non-metallic material, the non-metallic material being provided with at least one additional hermetically sealing layer, and a pump unit with such a can.
  • the EP 0 598 500 A1 shows a generic containment can for a can unit.
  • a containment shell with the features of claim 1. It is then provided that a containment shell is provided with a primary shell, the primary shell having a cylindrical, non-metallic base body and a connection geometry located at one end of the primary shell. It is further provided that the connection geometry extends inwardly in the form of a collar and has two end faces running parallel to and perpendicular to the longitudinal axis of the primary casing.
  • the containment shell can be a containment shell for a split tube unit such as a pump driven by an electric motor, a magnetic drive, a hysteresis clutch drive or the like act.
  • the end faces run parallel to one another and perpendicular to the longitudinal axis of the primary shell, taking into account the tolerances customary in manufacture.
  • connection geometry can be connected to a terminating piece that represents the terminating surface of the containment can base that runs essentially perpendicular to the longitudinal axis of the primary casing, the terminating piece having an outer diameter that is smaller than the inner diameter of the primary casing, the terminating piece preferably being an internal one
  • the end piece is and is particularly advantageously designed to be concave, convex, planar or in the shape of a bottle bottom. The terminating piece is thus advantageously overlapped by the connection geometry, so that the pressure acting in the interior of the containment can presses the terminating piece against the connection geometry during operation.
  • the material of the primary sheath is plastic or fiber-reinforced plastic or carbon-fiber-reinforced plastic or a ceramic. This results in the advantage that no eddy currents are induced in the primary casing, which is located between a stator and a rotor, during operation, which can have a negative effect on the efficiency of the unit and can further lead to undesired heating.
  • an end face on the connection geometry is an inner end face in which a sealing element can be received or against which a sealing element can be pressed, with the sealing element being able to produce tightness between the connection geometry and the end piece, with the sealing element preferably between the inner end face and the Closing piece can be pressed in and / or is inserted in an annular groove made in the closing piece. Since the internal pressure in the containment shell presses the end piece outwards against the connection geometry during operation, it is advantageously a self-reinforcing seal.
  • connection geometry is an outer end face to which an external fastening element can be fastened, the fastening element preferably being designed in the form of a ring or disk.
  • the fastening element has an angled, cylindrically extending guide surface which engages over the primary sheath.
  • the fastening element has a conically running guide surface which rests on a correspondingly conical surface of the connection geometry, the conical surface of the connection geometry preferably being a chamfer of the outer edge of the connection geometry.
  • a sealing element to be provided between the outer fastening element and the outer end face of the connection geometry, with the sealing element being able to produce tightness between the connection geometry and the fastening element, the sealing element preferably being able to be pressed in between the outer end face and the fastening element and / or in an im Fastening attached annular groove is used.
  • the inner terminating piece and the outer fastening element are connected to one another.
  • connection between the inner end piece and the outer fastening element is designed to be detachable, the detachable connection preferably having a central fastening element or a plurality of connection elements.
  • a further embodiment can consist in that the connection between the inner terminating piece and the outer fastening element is embodied in a non-detachable manner.
  • the fastening element is disc-shaped, with a space being formed between the inner end piece and the outer fastening element, which is filled with a heat-insulating material and / or that one or more measuring elements are provided in the space, the measuring element (s) preferably are arranged on the end piece.
  • the measuring element is a measuring element for temperature measurement and / or for leakage monitoring and / or is a measuring element by means of which the state of axial slide bearings can be monitored, which are indirectly and / or directly connected to the containment shell, and / or is a measuring element, by means of which the pressure load on the end piece can be determined.
  • fastening element prefferably designed in the form of a ring, with one or more measuring elements being provided on the outer surface of the inner end piece.
  • the measuring element is a measuring element for temperature measurement and / or is for leakage monitoring and / or is a measuring element by means of which the state of axial slide bearings can be monitored, which are indirectly and / or directly connected to the containment shell, and / or is a measuring element, by means of which the pressure load on the end piece can be determined.
  • the measuring element measures the distance of the inner magnetic ring.
  • a conventional pressure sensor can be used to determine the pressure load on the end piece; it can just as well be provided that this measuring element is used to measure the distance between the end piece and the fastening element and / or the deformation of the end piece.
  • Fig. 1 shows a schematic sectional illustration of a containment can 10 according to the invention, alternative embodiments being identified by reference numerals with dashed lines.
  • the containment shell 10 with its longitudinal axis X which is arranged vertically here only for reasons of simplification, has a cylindrical, non-metallic primary shell 20, which is preferably made of ceramic.
  • the primary casing 20 In the end area of its base body 21, the primary casing 20 has a collar-shaped connection geometry 22 extending inwardly towards the longitudinal axis X of the can 10, which has two end faces 24, 26 running parallel to and perpendicular to the longitudinal axis.
  • One end face 24 is an inner end face 24 and the other end face 26 is an outer end face 26.
  • connection geometry 22 can be connected to a terminating piece 30, 30 ′, which represents the terminating surface of the can 10 running perpendicular to the longitudinal axis X of the primary casing 20.
  • the terminating piece 30, 30 ' has an outer diameter which is smaller than the inner diameter of the primary sheath 20, the terminating piece 30, 30' being of planar design.
  • a sealing ring 34 is designed as a circumferential sealing ring between the inner end face 24 and the outer surface of the terminating piece 30 Sealing element 34 is pressed so that the end piece 30 and the connection geometry 22 are connected in a sealing manner.
  • a circumferential annular groove 32' is additionally provided for the sealing element 34 designed as a circumferential sealing ring 34.
  • a fastening element 40, 40 ′ can be fastened to the outer end face 26 of the connection geometry 22, a first embodiment of the fastening element 40 being disk-shaped and an alternative second embodiment of the fastening element 40 ′ being ring-shaped.
  • a sealing element 42 designed as a circumferential sealing ring 42 is pressed in sealingly between the outer end face 26 and the fastening element 40, 40'.
  • a circumferential annular groove (not shown in more detail) is provided either in the outer end face 26 or in the fastening element 40, 40 ′, into which the sealing element 42 is inserted.
  • the parts can be fastened to one another in a detachable or non-detachable manner using known means.
  • a space 50 is formed between the fastening element 40 and the end piece 30 or 30 ′, which space is filled with a heat-insulating material 60.
  • several measuring elements 70 are provided in the room, the measuring elements 70 being a measuring element 72 for temperature measurement, a further measuring element 74 for leakage monitoring, a measuring element 76 for monitoring the condition of at least one axial plain bearing (not shown) and a measuring element 78 for determining the pressure load of the End piece 30, 30 'include.
  • the heat insulating material 60 can be arranged wholly or partially on the connection piece 30, 30 ′. Likewise, it can also be partially attached to the annular fastening element 40 '. This depends on the properties of the material in relation to the fluid to be sealed.
  • the measuring elements 70 are, however, arranged at the same location and functionally identical on the outside of the end piece 30, 30 ′.
  • Figs. 2 and 3 show alternative embodiments of the in Fig. 1 Shown embodiments of a containment can 10 according to the invention.
  • the same or comparable features and / or components of the containment can are provided with the same reference numerals.
  • the fastening element 140, 140 ′ is modified in such a way that it has a collar-shaped, angled cylindrical running guide surface 144, 144 ′ which engages over the primary sheath 20.
  • the fastening element 140, 140 ' can be designed as a disk-shaped fastening element 140 or as an annular fastening element 140'.
  • the embodiments of the containment shell 10 shown also have the features of the in Fig. 1 shown embodiments of a containment shell 10.
  • the fastening element 240, 240 ′ is modified in such a way that it has a conically running guide surface 244, 244 ′ which rests on a correspondingly conical surface 228 of the connection geometry 222 of the primary sheath 220.
  • the primary sheath 220 like the primary sheath 20 described above, has a cylindrical base body 221 and is made of ceramic.
  • the connection geometry 222 has two end faces 224 and 226 which are aligned parallel to one another and perpendicular to the longitudinal axis X of the primary casing.
  • the fastening element 240, 240 ' can be designed as a disk-shaped fastening element 240 or as an annular fastening element 240'.
  • the embodiments of the containment shell 10 shown also have the features of the in Fig. 1 shown embodiments of a containment shell 10.

Landscapes

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Spalttopf mit einer Primärhülle, insbesondere einen Spalttopf für ein Spaltrohraggregat, wobei die Primärhülle einen zylindrischen, nichtmetallischen Grundkörper und eine an einem Ende der Primärhülle befindliche Anschlussgeometrie aufweist.
  • Aus dem Stand der Technik sind bereits Primärhüllen bzw. Spalttöpfe bekannt, die aus nichtmetallischen Werkstoffen bestehen. Diese Spalttöpfe sind dabei zumeist monolithisch ausgeführt. Bedingt durch die im Inneren des Spalttopfes herrschenden Druckverhältnisse ist der Boden des Spalttopfes konkav bzw. konvex gestaltet, um die Lastverteilung günstig zu gestalten. Diese geometrische Gestaltung hat bei Pumpen, die eine kompakte Baulänge aufweisen, den Nachteil, dass die wirksame Länge der Magnetkupplung negativ beeinflusst wird.
  • Aus der DE 103 22 465 A1 ist eine Trennhülse einer mehrteiligen Spalttopf- oder Spaltrohrkonstruktion bekannt, wobei Öffnungen der Trennhülse dichtend an Halteteilen anliegen und Befestigungs- sowie Dichtmittel die Teile der Spalttopf- oder Spaltrohrkonstruktion dichtend miteinander verbinden. Die Trennhülse ist als Rohrabschnitt eines in Wickeltechnik hergestellten, faserverstärkten mehrlagigen Rohres ausgebildet.
  • Die EP 0 822 641 B1 betrifft einen Spaltrohrmotor, bei dem eine Hülse zwischen Stator und Rotor vorgesehen ist, an der eine Endplatte aus gleichem Material angeschweißt wird.
  • Die DE 36 26 934 A1 offenbart ein Spaltrohr für eine permanentmagnetische Kupplung, bei der das Spaltrohr zumindest im Bereich des zwischen den Antriebsmagneten wirkenden Magnetfeldes aus einem innenliegenden Metallrohr und einer das Metallrohr abstützenden Umhüllung aus einem elektrisch nicht leitenden Material besteht.
  • Die DE 38 23 113 C1 betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Spalttopfes für elektrische oder magnetische Antriebsaggregate aus Faserverbundwerkstoff mit einem Anschlussflansch und einem abgeflacht gewölbten Boden, der gegenüber dem zylindrischen Teil des Spalttopfes verstärkt ist. Der Mantel des Spalttopfes wird aus Schichten von Umfangs- und Helixwicklungen gewickelt.
  • Die DE 39 16 916 A1 offenbart eine Vorrichtung zur flüssigkeitsdichten Verbindung eines Rohres mit einer Flanschmuffe oder einem Flanschrohr, wobei ein Dichtring mit einer konisch abgeschrägten Fläche vorgesehen ist, der im Inneren eines Winkelringes angeordnet wird.
  • Die DE 38 18 832 C2 beschreibt einen Spalttopf für stopfbuchsenlose elektrische oder magnetische Antriebsaggregate, wobei der Spalttopf einen Mantel aufweist, der aus Schichten aus faserverstärktem Kunststoff besteht, und das Bodenteil des Spalttopfes eine napfförmige Gestalt mit einem sich in axialer Richtung zum Spalttopfinnenraum hin erstreckenden, zungenförmigen Rand hat und mit Presssitz in den Mantel eingeklebt ist.
  • Die EP 1 606 543 B1 betrifft eine universelle Vakuumkupplung für ein zylindrisches Aufnahmeteil, wobei das zylindrische Aufnahmeteil mit einer Aussparung endet und wobei ein Grenzflächenring einen hervorragenden Teil aufweist, um die Positionierung des Grenzflächenrings gegenüber dem Aufnahmeteil zu erleichtern.
  • Die EP 1 768 233 A1 offenbart ein Spaltrohr eines nasslaufenden Elektromotors, welches aus einem nicht metallischen Material gefertigt ist, wobei das nicht metallische Material mit mindestens einer zusätzlichen hermetisch dichtenden Schicht versehen ist, sowie ein Pumpenaggregat mit einem solchen Spaltrohr.
  • Die EP 0 598 500 A1 zeigt einen gattungsgemäßen Spalttopf für ein Spaltrohraggregat.
  • Wünschenswert wäre es daher, einen Spalttopf bereitzustellen, der die im Stand der Technik bekannten Nachteile überwindet und einfach sowie kompakt aufgebaut ist.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Spalttopf der eingangs genannten Art in vorteilhafter Weise weiterzubilden, insbesondere dahingehend, dass dieser einfach und kompakt aufgebaut ist und insbesondere trotz Einsatz eines nichtmetallischen Werkstoffes für das Spaltrohr bzw. die Primärhülle einen flachen Spalttopfboden erlaubt.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Spalttopf mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Danach ist vorgesehen, dass ein Spalttopf mit einer Primärhülle versehen ist, wobei die Primärhülle einen zylindrischen, nichtmetallischen Grundkörper und eine an einem Ende der Primärhülle befindliche Anschlussgeometrie aufweist. Weiter ist vorgesehen, dass die Anschlussgeometrie sich kragenförmig nach innen erstreckt und zwei zueinander parallel und senkrecht zur Längsachse der Primärhülle verlaufende Stirnflächen aufweist.
  • Dadurch ergibt sich der Vorteil, einfach und sicher bei zugleich kompakten Abmessungen einen Spalttopf zu schaffen, der einen flachen Boden aufweisen kann. Bei dem Spalttopf kann es sich um einen Spalttopf für ein Spaltrohraggregat wie eine mit einem Elektromotor angetriebene Pumpe, einen Magnet-, Hysteresekupplungsantrieb oder Dergleichen handeln. Erfindungsgemäß verlaufen die Stirnflächen unter Berücksichtigung der fertigungsüblichen Toleranzen zueinander parallel und senkrecht zur Längsachse der Primärhülle.
  • Weiter ist vorgesehen, dass die Anschlussgeometrie mit einem Abschlussstück verbindbar ist, das die zur Längsachse der Primärhülle im Wesentlichen senkrecht verlaufende Abschlussfläche des Spalttopfbodens darstellt, wobei das Abschlussstück einen Außendurchmesser aufweist, der kleiner ist als der Innendurchmesser der Primärhülle, wobei das Abschlussstück vorzugsweise ein innenliegendes Abschlussstück ist und besonders vorteilhaft konkav, konvex, plan oder flaschenbodenförmig ausgebildet ist. Das Abschlussstück ist somit vorteilhafterweise von der Anschlussgeometrie übergriffen, so dass der im Inneren des Spalttopfes wirkende Druck im Betrieb das Abschlussstück gegen die Anschlussgeometrie drückt.
  • Ferner ist denkbar, dass das Material der Primärhülle Kunststoff oder faserverstärkter Kunststoff oder kohlefaserverstärkter Kunststoff oder eine Keramik ist. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass in der Primärhülle, die sich zwischen einem Stator und einem Rotor befindet, im Betrieb keine Wirbelströme induziert werden, die sich negativ auf den Wirkungsgrad des Aggregates auswirken können und weiter zu einer unerwünschten Erwärmung führen können.
  • Darüber hinaus ist vorgesehen, dass eine Stirnfläche an der Anschlussgeometrie eine Innenstirnfläche ist, in die ein Dichtelement aufnehmbar ist oder an die ein Dichtelement anpressbar ist, wobei mittels des Dichtelementes Dichtheit zwischen Anschlussgeometrie und Abschlussstück herstellbar ist, wobei vorzugsweise das Dichtelement zwischen der Innenstirnfläche und dem Abschlussstück einpressbar ist und/oder in einer im Abschlussstück angebrachten Ringnut eingesetzt ist. Da im Betrieb der Innendruck im Spalttopf das Abschlussstück nach außen gegen die Anschlussgeometrie drückt, handelt es sich vorteilhafterweise um eine selbstverstärkende Dichtung.
  • Weiter ist möglich, dass eine Stirnfläche an der Anschlussgeometrie eine Außenstirnfläche ist, an der ein außenliegendes Befestigungselement befestigbar ist, wobei das Befestigungselement vorzugsweise ringförmig oder scheibenförmig ausgebildet ist.
  • Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass das Befestigungselement eine abgewinkelte zylindrisch verlaufende Führungsfläche aufweist, die die Primärhülle übergreift.
  • Ferner ist denkbar, dass das Befestigungselement eine konisch verlaufende Führungsfläche aufweist, die auf einer dementsprechend konisch ausgebildeten Fläche der Anschlussgeometrie aufliegt, wobei es sich vorzugsweise bei der konisch ausgebildeten Fläche der Anschlussgeometrie um eine Abfasung der Außenkante der Anschlussgeometrie handelt.
  • Darüber hinaus ist möglich, dass zwischen dem außenliegenden Befestigungselement und der Außenstirnfläche der Anschlussgeometrie ein Dichtelement vorgesehen ist, wobei mittels des Dichtelementes Dichtheit zwischen Anschlussgeometrie und Befestigungselement herstellbar ist, wobei vorzugsweise das Dichtelement zwischen der Außenstirnfläche und dem Befestigungselement einpressbar ist und/oder in einer im Befestigungselement angebrachten Ringnut eingesetzt ist.
  • Außerdem kann vorgesehen sein, dass das innenliegende Abschlussstück und das außenliegende Befestigungselement miteinander verbunden sind.
  • Des Weiteren ist denkbar, dass die Verbindung zwischen innenliegendem Abschlussstück und außenliegendem Befestigungselement lösbar ausgeführt ist, wobei vorzugsweise die lösbare Verbindung ein Zentralbefestigungselement oder mehrere Verbindungselemente aufweist.
  • Eine weitere Ausführungsform kann darin bestehen, dass die Verbindung zwischen innenliegendem Abschlussstück und außenliegendem Befestigungselement unlösbar ausgeführt ist.
  • Denkbar ist weiter, dass das Befestigungselement scheibenförmig ausgeführt ist, wobei zwischen innenliegendem Abschlussstück und außenliegendem Befestigungselement ein Raum ausgebildet ist, der mit einem wärmedämmenden Material ausgefüllt ist und/oder dass in dem Raum ein oder mehrere Messelemente vorgesehen sind, wobei das/die Messelemente vorzugsweise am Abschlussstück angeordnet sind.
  • Es kann vorgesehen sein, dass das Messelement ein Messelement zur Temperaturmessung und/oder zur Leckageüberwachung ist und/oder ein Messelement ist, mittels dessen der Zustand von axialen Gleitlagern überwachbar ist, die mit dem Spalttopf mittel- und/oder unmittelbar in Verbindung stehen, und/oder ein Messelement ist, mittels dessen die Druckbelastung des Abschlussstückes ermittelbar ist.
  • Weiter ist möglich, dass das Befestigungselement ringförmig ausgeführt ist, wobei an der Außenfläche des innenliegenden Abschlussstückes ein oder mehrere Messelemente vorgesehen sind.
  • Außerdem ist denkbar, dass das Messelement ein Messelement zur Temperaturmessung ist und/oder zur Leckageüberwachung ist und/oder ein Messelement ist, mittels dessen der Zustand von axialen Gleitlagern überwachbar ist, die mit dem Spalttopf mittel- und/oder unmittelbar in Verbindung stehen, und/oder ein Messelement ist, mittels dessen die Druckbelastung des Abschlussstückes ermittelbar ist.
  • Zur Überwachung des Zustandes der axialen Gleitlager kann vorgesehen sein, dass das Messelement die Entfernung des inneren Magnetringes misst.
  • Zur Ermittlung der Druckbelastung des Abschlussstückes kann es sich um einen herkömmlichen Drucksensor handeln, genausogut kann vorgesehen sein, dass mittels dieses Messelementes die Messung der Entfernung zwischen dem Abschlussstück und dem Befestigungselement und/oder der Verformung des Abschlussstückes erfolgt.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1:
    eine schematische Schnittdarstellung eines Spalttopfes in alternativen Ausführungsformen;
    Fig. 2:
    eine weitere schematische Schnittdarstellung eines Spalttopfes in alternativen Ausführungsformen;
    Fig. 3:
    eine weitere schematische Schnittdarstellung eines Spalttopfes in alternativen Ausführungsformen;
  • Fig. 1 zeigt in schematischer Schnittdarstellung einen erfindungsgemäßen Spalttopf 10, wobei alternative Ausführungsformen durch gestrichene Bezugszeichen kenntlich gemacht sind.
  • Der Spalttopf 10 mit seiner hier lediglich aus Vereinfachungsgründen senkrecht angeordneten Längsachse X weist eine zylindrische, nichtmetallische Primärhülle 20 auf, die vorzugsweise aus Keramik ausgebildet ist. Die Primärhülle 20 weist im Endbereich ihres Grundkörpers 21 eine sich kragenförmig nach innen hin zur Längsachse X des Spalttopfes 10 erstreckende Anschlussgeometrie 22 auf, die zwei zueinander parallel und senkrecht zur Längsachse verlaufende Stirnflächen 24, 26 aufweist. Dabei ist eine Stirnfläche 24 eine Innenstirnfläche 24 und die andere Stirnfläche 26 eine Außenstirnfläche 26.
  • Die Anschlussgeometrie 22 ist mit einem Abschlussstück 30, 30' verbindbar, das die zur Längsachse X der Primärhülle 20 senkrecht verlaufende Abschlussfläche des Spalttopfes 10 darstellt. Dabei weist das Abschlussstück 30, 30' einen Außendurchmesser auf, der kleiner ist als der Innendurchmesser der Primärhülle 20, wobei das Abschlussstück 30, 30' plan ausgebildet ist.
  • In der ersten Ausführungsform des Abschlussstückes 30 wird zwischen Innenstirnfläche 24 und der Außenfläche des Abschlussstückes 30 ein als umlaufender Dichtring 34 ausgeführtes Dichtelement 34 verpresst, so dass Abschlussstück 30 und Anschlussgeometrie 22 dichtend verbunden sind. In der zweiten alternativen Ausführungsform des Abschlussstückes 30' ist für das als umlaufender Dichtring 34 ausgeführte Dichtelement 34 zusätzlich eine umlaufende Ringnut 32' vorgesehen.
  • An der Außenstirnfläche 26 der Anschlussgeometrie 22 kann ein Befestigungselement 40, 40' befestigt werden, wobei eine erste Ausführungsform des Befestigungselementes 40 scheibenförmig und eine alternative zweite Ausführungsform des Befestigungselementes 40' ringförmig ausgeführt ist. In beiden Ausführungsformen des Befestigungselementes 40, 40' wird zwischen Außenstirnfläche 26 und dem Befestigungselement 40, 40' ein als umlaufender Dichtring 42 ausgeführtes Dichtelement 42 dichtend eingepresst. Grundsätzlich kann vorgesehen sein, dass eine nicht näher dargestellte umlaufende Ringnut entweder in der Außenstirnfläche 26 oder in dem Befestigungselement 40, 40' vorgesehen ist, in die das Dichtelement 42 eingesetzt ist. Die Befestigung der Teile untereinander kann mit bekannten Mitteln in lösbarer oder unlösbarer Weise erfolgen.
  • Bei der ersten Alternative mit scheibenförmigem Befestigungselement 40 ist zwischen Befestigungselement 40 und dem Abschlussstück 30 bzw. 30' ein Raum 50 ausgebildet, der mit einem wärmedämmenden Material 60 ausgefüllt ist. Weiter sind in dem Raum mehrere Messelemente 70 vorgesehen, wobei die Messelemente 70 ein Messelement 72 zur Temperaturmessung, ein weiteres Messelement 74 zur Leckageüberwachung, ein Messelement 76 zur Überwachung des Zustandes von wenigstens einem nicht näher dargestellten Axialgleitlager und ein Messelement 78 zur Ermittlung der Druckbelastung des Abschlussstückes 30, 30' umfassen.
  • Bei der Ausführungsform mit ringförmigem Befestigungselement 40' kann das wärmedämmende Material 60 am Anschlussstück 30, 30' ganz oder teilweise angeordnet sein. Ebenso kann es auch teilweise am ringförmigem Befestigungselement 40' befestigt sein. Dies ist abhängig von den Eigenschaften des Materials gegenüber dem abzudichtenden Fluid. Die Messelemente 70 sind jedoch ortsgleich und funktionsgleich an der Außenseite des Abschlussstückes 30, 30' angeordnet.
  • Fig. 2 und 3 zeigen alternative Ausführungsformen der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Spalttopfes 10. Dabei sind gleiche oder vergleichbare Merkmale und/oder Komponenten des Spalttopfes mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • In Fig. 2 ist das Befestigungselement 140, 140' derart abgewandelt, dass dieses eine kragenförmige, abgewinkelt zylindrische verlaufende Führungsfläche 144, 144' aufweist, die die Primärhülle 20 übergreift. Dabei kann das Befestigungselement 140, 140' als scheibenförmiges Befestigungselement 140 oder als ringförmiges Befestigungselement 140' ausgeführt sein. Die in Fig. 2 gezeigten Ausführungsformen des Spalttopfes 10 weisen im Übrigen die Merkmale der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsformen eines Spalttopfes 10 auf.
  • In Fig. 3 ist das Befestigungselement 240, 240' derart abgewandelt, dass dieses eine konisch verlaufende Führungsfläche 244, 244' aufweist, die auf einer dementsprechend konisch ausgebildeten Fläche 228 der Anschlussgeometrie 222 der Primärhülle 220 aufliegt. Die Primärhülle 220 weist ebenso wie die vorstehend beschriebene Primärhülle 20 einen zylindrischen Grundkörper 221 auf und ist aus Keramik ausgebildet. Die Anschlussgeometrie 222 hat zwei Stirnflächen 224 und 226, die parallel zueinander und senkrecht zur Längsachse X der Primärhülle ausgerichtet sind.
  • Dabei kann des Befestigungselement 240, 240' als scheibenförmiges Befestigungselement 240 oder als ringförmiges Befestigungselement 240' ausgeführt sein. Die in Fig. 3 gezeigten Ausführungsformen des Spalttopfes 10 weisen im Übrigen die Merkmale der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsformen eines Spalttopfes 10 auf.

Claims (19)

  1. Spalttopf (10) mit einer Primärhülle (20, 220), insbesondere Spalttopf (10) für ein Spaltrohraggregat, wobei die Primärhülle (20, 220) einen zylindrischen, nichtmetallischem Grundkörper (21, 221) und eine an einem Ende der Primärhülle (20, 220) befindliche Anschlussgeometrie (22, 222) aufweist, wobei die Anschlussgeometrie (22, 222) sich kragenförmig nach innen erstreckt, wobei die Anschlussgeometrie (22, 222) zwei zueinander parallel und senkrecht zur Längsachse (X) der Primärhülle (20, 220) verlaufende Stirnflächen (24, 26, 224, 226) aufweist, wobei die Anschlussgeometrie (22, 222) mit einem Abschlussstück (30, 30') verbindbar ist, das die zur Längsachse (X) der Primärhülle (20, 220) im Wesentlichen senkrecht verlaufende Abschlussfläche des Spalttopfbodens darstellt, wobei das Abschlussstück (30, 30') einen Außendurchmesser aufweist, der kleiner ist als der Innendurchmesser der Primärhülle (20, 220), dadurch gekennzeichnet, dass eine Stirnfläche (24, 26, 224, 226) an der Anschlussgeometrie (22, 222) eine Innenstirnfläche (24, 224) ist, in die ein Dichtelement (34, 34') aufnehmbar ist oder an die ein Dichtelement (34, 34') anpressbar ist, wobei mittels des Dichtelementes (34, 34') Dichtheit zwischen Anschlussgeometrie (22, 222) und Abschlussstück (30, 30') herstellbar ist.
  2. Spalttopf (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschlussstück (30, 30') ein innenliegendes Abschlussstück (30, 30') ist.
  3. Spalttopf (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschlussstück (30, 30') konkav, konvex, plan oder flaschenbodenförmig ausgebildet ist.
  4. Spalttopf (10) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Primärhülle (20, 220) Kunststoff oder faserverstärkter Kunststoff oder kohlefaserverstärkter Kunststoff oder eine Keramik ist.
  5. Spalttopf (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (34, 34') zwischen der Innenstirnfläche (24, 224) und dem Abschlussstück (30, 30') einpressbar ist und/oder in einer im Abschlussstück (30, 30') angebrachten Ringnut (32') eingesetzt ist.
  6. Spalttopf (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stirnfläche (24, 26, 224, 226) an der Anschlussgeometrie (22, 222) eine Außenstirnfläche (26, 226) ist, an der ein außenliegendes Befestigungselement (40, 40', 140, 140', 240, 240') befestigbar ist.
  7. Spalttopf (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (40, 40', 140, 140', 240, 240') ringförmig oder scheibenförmig ausgebildet ist.
  8. Spalttopf (10) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (40, 40', 140, 140', 240, 240') eine abgewinkelte zylindrisch verlaufende Führungsfläche (144, 144') aufweist, die die Primärhülle (20) übergreift.
  9. Spalttopf (10) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (40, 40', 140, 140', 240, 240') eine konisch verlaufende Führungsfläche (244, 244') aufweist, die auf einer dementsprechend konisch ausgebildeten Fläche (228) der Anschlussgeometrie (222) aufliegt.
  10. Spalttopf (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der konisch ausgebildeten Fläche (228) der Anschlussgeometrie (222) um eine Abfasung (228) der Außenkante der Anschlussgeometrie (222) handelt.
  11. Spalttopf (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem außenliegenden Befestigungselement (40, 40', 140, 140', 240, 240') und der Außenstirnfläche (26, 226) der Anschlussgeometrie (22, 222) ein Dichtelement (42) vorgesehen ist, wobei mittels des Dichtelementes (42) Dichtheit zwischen Anschlussgeometrie (22, 222) und Befestigungselement (40, 40', 140, 140', 240, 240') herstellbar ist.
  12. Spalttopf (10) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (42) zwischen der Außenstirnfläche (26, 226) und dem Befestigungselement (40, 40', 140, 140', 240, 240') einpressbar ist und/oder in einer im Befestigungselement (40, 40', 140, 140', 240, 240') angebrachten Ringnut eingesetzt ist.
  13. Spalttopf (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das innenliegende Abschlussstück (30, 30') und das außenliegende Befestigungselement (40, 40', 140, 140', 240, 240') miteinander verbunden sind.
  14. Spalttopf (10) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen innenliegendem Abschlussstück (30, 30') und außenliegendem Befestigungselement (40, 40', 140, 140', 240, 240') lösbar ausgeführt ist.
  15. Spalttopf (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (40, 140, 240) scheibenförmig ausgeführt ist, wobei zwischen innenliegendem Abschlussstück (30, 30') und außenliegendem Befestigungselement (40, 140, 240) ein Raum (50) ausgebildet ist, der mit einem wärmedämmenden Material (60) ausgefüllt ist und/oder dass in dem Raum (50) ein oder mehrere Messelemente (70) vorgesehen sind.
  16. Spalttopf (10) mit einem Messelement nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das/die Messelemente (70) vorzugsweise am Abschlussstück (30, 30') angeordnet sind.
  17. Spalttopf (10) mit einem Messelement nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Messelement (70) ein Messelement zur Temperaturmessung (72) und/oder zur Leckageüberwachung (74) ist und/oder ein Messelement (76) ist, mittels dessen der Zustand von axialen Gleitlagern überwachbar ist, die mit dem Spalttopf (10) mittel- und/oder unmittelbar in Verbindung stehen, und/oder ein Messelement (78) ist, mittels dessen die Druckbelastung des Abschlussstückes (30, 30') ermittelbar ist.
  18. Spalttopf (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (40', 140', 240') ringförmig ausgeführt ist, wobei an der Außenfläche des innenliegenden Abschlussstückes (30, 30') ein oder mehrere Messelemente (70) vorgesehen sind.
  19. Spalttopf (10) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Messelement (70) ein Messelement zur Temperaturmessung (72) ist und/oder zur Leckageüberwachung (74) ist und/oder ein Messelement (76) ist, mittels dessen der Zustand von axialen Gleitlagern überwachbar ist, die mit dem Spalttopf (10) mittel- und/oder unmittelbar in Verbindung stehen, und/oder ein Messelement (78) ist, mittels dessen die Druckbelastung des Abschlussstückes ermittelbar ist.
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