EP2433008A1 - Staurohrpumpe - Google Patents

Staurohrpumpe

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Publication number
EP2433008A1
EP2433008A1 EP10714252A EP10714252A EP2433008A1 EP 2433008 A1 EP2433008 A1 EP 2433008A1 EP 10714252 A EP10714252 A EP 10714252A EP 10714252 A EP10714252 A EP 10714252A EP 2433008 A1 EP2433008 A1 EP 2433008A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pitot tube
tube pump
hydraulic chamber
axis
rotor
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.)
Granted
Application number
EP10714252A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2433008B1 (de
Inventor
Axel Binder
Christoph Emde
Christoph Keller
Christoph Jäger
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 AG
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Filing date
Publication date
Application filed by KSB AG filed Critical KSB AG
Publication of EP2433008A1 publication Critical patent/EP2433008A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2433008B1 publication Critical patent/EP2433008B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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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
    • F04D1/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D1/12—Pumps with scoops or like paring members protruding in the fluid circulating in a bowl
    • 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
    • F04D13/0673—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven the motor being of the inside-out type

Definitions

  • the present invention relates to a pitot tube with at least one supply line and at least one outgoing line and a hydraulic chamber and a drive.
  • pitot tubes are also known as pitot pumps, jet pumps, turbopumps or pumps with a pitite element.
  • Conventional pumps according to the pitot tube principle are driven by means of a bearing carrier and a motor coupled thereto.
  • On the opposite side of the hydraulic chamber there are fluid connections as well as the passage of the pitot tube sealed into the hydraulic chamber by a dynamic seal.
  • the dynamic seal is aligned with the hydraulic chamber via a housing enclosing the hydraulic chamber, which housing is connected to the bearing carrier.
  • a pitot tube pump which has a plurality of pit elements in an encapsulated pumping chamber.
  • inlet and outlet of the hydraulic chamber are arranged on different sides of the pump.
  • US 5,145,314 describes a pitot tube pump, wherein drive and fluid-carrying line are arranged on different sides of the pumping chamber.
  • US 1, 032 892 shows a pitot tube pump with at least one supply line and at least one outgoing line and a hydraulic chamber and a drive. Drive, supply line and laxative line are arranged on a common side of the hydraulic chamber.
  • DE 11 2006 000 496 T5 describes a pitot tube pump with a pumping chamber, in which a wear ring is used adjacent to the pitot tube within the pumping chamber in a groove. Drive and fluid-carrying lines are arranged in this pitot tube pump on different sides of the pump.
  • WO 03/089788 A1 describes a pitot tube pump, in which the pump drive and inlet and outlet from / to the pumping chamber are arranged on different sides of a pumping chamber located within a housing.
  • a pitot tube pump with the features of claim 1.
  • the feeding and / or the laxative line (30, 32) is arranged, in particular that feeding and discharging line (30, 32) are arranged only in the axis (90) and that the electric motor has at least one stator (64) and at least one rotor (62), wherein the stator (64) is non-rotatably connected to the axle (90) and / or wherein the rotor (62) is part of the hydraulic chamber (20) and / or the rotor (62) is non-rotatably connected to the hydraulic chamber (20).
  • drive, feeding line and laxative line are arranged on a common side of the hydraulic chamber.
  • the sides of the hydraulic chamber may be the broad sides of the hydraulic chamber.
  • at least one pitot tube is arranged in the hydraulic chamber.
  • This pitot tube is preferably arranged stationary, with the hydraulic chamber or components of the hydraulic chamber rotating relative to the pitot tube in order to radially accelerate the fluid to be pumped.
  • the feeding and / or the discharging line are arranged in the vertical axis, in particular if feeding and discharging lines are arranged only in the axis.
  • the feeding and / or the discharging line may preferably be formed by axial bores along the longitudinal axis of the axis.
  • this axial bore (s) is / are connected to the connection or connections located in the projection, which are preferably designed as radial bores.
  • this axial bore (s) is / are connected to the connection or connections located in the projection, which are preferably designed as radial bores.
  • radial bores For example, arranged in the approach of the axis radial bore perpendicular to the neck of the non-breaking axial bore line and thus create a drain or inlet to the hydraulic chamber.
  • the electric motor has at least one stator and at least one rotor, wherein the stator is rotatably connected to the axis and / or wherein the rotor is part of the hydraulic chamber and / or the rotor is non-rotatably connected to the hydraulic chamber.
  • the stator can for example also be part of the axis.
  • the stator is positively and / or frictionally connected rotationally fixedly connected to the axis, such as by a press fit or by a Nut-feather key connection.
  • the rotor may be formed, for example, by a wall or Wandungsausformung the hydraulic chamber.
  • the rotor form fit and / or frictionally rotationally fixed, z. B. is connected by means of press fit or by a groove-key combination with the hydraulic chamber. It is also conceivable that the connection with the hydraulic chamber is realized indirectly and / or directly. It may be sufficient, for example, when the rotor is attached to a component that is connected to a wall of the hydraulic chamber forming element or a wall of the hydraulic chamber forming element.
  • the inventive arrangement has the advantage that the pitot tube pump can be made very compact. For example, a storage on both sides of the hydraulic chamber can be omitted.
  • no separate housing for the hydraulic chamber and the other components of the pitot tube pump is provided.
  • At least one bearing preferably the mounting of the movable components of the pitot tube pump, is arranged on the common side.
  • the pitot tube has a vertical axis.
  • a standing axle may be a central axis about which the movable components of the pitot tube pump rotate.
  • the standing axis has a projection which projects into the hydraulic chamber, wherein the feeding and discharging line opens into the approach or has a connection.
  • the connections can be realized by radial holes in the neck.
  • At least one pitot tube is provided, which is arranged on the approach. It is preferably provided that the pitot tube is connected to the terminal located at the approach of the laxative line.
  • the drive is an electric motor. This makes it possible to utilize a particularly advantageous type of drive.
  • the control or regulation of the pitot tube pump can thereby be made simple and advantageous.
  • a customary control or a customary control and / or control unit can be used.
  • a dynamic seal which seals a gap between the movable and immovable components of the pitot tube pump.
  • the dynamic seal seals the gap between the axle and a movable rotor carrier.
  • a dynamic seal is to be understood as a broad concept, which may include, for example, one or more radial shaft seals.
  • a component of a dynamic seal may be a sealing labyrinth which is functionally connected to the dynamic seal. In principle, however, it may already be sufficient if the dynamic seal by a Radial shaft seal is formed.
  • a rotor carrier may, for example, be a component that is rotatable about the stationary axis of the pitot tube pump and that is preferably in communication with the rotating hydraulic chamber.
  • the rotor carrier may be part of the hydraulic chamber or connected in rotation therewith.
  • the rotor carrier forms a wall of the hydraulic chamber or is formed by a wall of the hydraulic chamber.
  • a single dynamic seal is provided and / or that the dynamic seal is seated and / or running on the stationary axle or on the attachment of the axle.
  • the pitot tube has only a single gap to be sealed between the stationary axis and the rotor carrier.
  • a dynamic seal is provided.
  • a radial shaft seal is used such that the sealing lip rotatably rotor arm or the rotating about the axis of the component of the pitot tube pump is connected and rotates on the approach.
  • the hydraulic chamber has a removable lid. This results in the advantage that the hydraulic chamber is easily accessible. As a result, for example, a maintenance or inspection can be carried out quickly and easily.
  • the lid substantially surrounds or forms the hydraulic chamber and / or that the lid is fastened to a wall of the movable components of the pitot tube pump, preferably to the rotor carrier.
  • the lid engages over the pitot tube. This results in the advantage that during maintenance or inspection, the condition of the pitot tube can be easily checked. Furthermore, if necessary, the pitot tube can be easily cleaned or be exchanged, since it is freely accessible due to the pitot tube overlapping lid upon removal of the lid.
  • the cover is arranged on the side opposite the common side of the hydraulic chamber. As a result, a simple removal of the lid is possible.
  • Figure 1 a sectional drawing through a pitot tube according to the invention.
  • FIG. 1 shows a sectional drawing through a pitot tube pump 10 according to the invention.
  • the fluid connections 30 and 32 ie the supply line 30 and the discharge line 32, are arranged on the side of the hydraulic chamber 20 shown on the left in FIG.
  • the dynamic seal 40 and the bearing 50 and the drive 60th are arranged on the side of the hydraulic chamber 20 shown on the left in FIG.
  • the bearing 50 and the drive 60 are designed as an integrated storage and drive unit 70, ie the bearing 50 assumes both the task of supporting the rotating hydraulic chamber 20 and the storage of the drive 60. This results in the advantage of a much smaller footprint and considerable Cost advantages, since a variety of hitherto mandatory components such as coupling and bearing carrier according to the invention is no longer necessary.
  • the standing pitot tube 80 is inserted into the rotating hydraulic chamber 20 and sealed by means of a dynamic seal 40.
  • the pitot tube 80 is placed on the neck 92 of the standing wave 90 and connected to a 92 arranged in the radial bore 33. This radial bore 33 is connected to the laxative line 32.
  • the supplying line 30 is connected to a radial bore 31 arranged in the shoulder 92, wherein the radial bore 32 allows an inflow of the supplied fluid into the hydraulic chamber 20.
  • the radial bores 31 and 33 are each perpendicular to the associated lines or holes 30 and 32nd
  • the drive 60 is designed as an external rotor motor and is located on the same side as the fluid ports 30 and 32.
  • the rotor 62 of the drive 60 is preferably already part of the hydraulic chamber 20 or as shown in Figure 1, directly or rotationally fixed to the hydraulic chamber 20 coupled so that an additional coupling can be omitted.
  • the stator 64 of the drive 60 is rotationally fixed to the stationary axis 90 of the pitot tube 10.
  • the rotor 62 is rotatably mounted on a rotor carrier 100.
  • the rotor carrier 100 forms a wall of the hydraulic chamber 20 with a flange-like wall 102.
  • the lid 22 of the hydraulic chamber 20 is fixed to this flange-like wall 102 of the rotor carrier 100.
  • the actual interior of the hydraulic chamber 20 is formed by the recess in the cover 22.
  • the cover 22 engages over both the projection 92 and the pitot tube 80, so that when removing the cover 22, the components located in the hydraulic chamber 20 are freely accessible.
  • the gap between the neck 92 of the standing axis 90 and the rotor arm 100 is.
  • this gap designed as a pressure-resistant radial shaft seal dynamic seal 40 is used, wherein the sealing lip of the radial shaft seal, for example, can run on the hardened neck 92.
  • the fluid to be pumped is supplied via the arranged in the axis 90 feeding line 30 to the hydraulic chamber 20 and after entering the standing pitot tube 80, which is end-side connected to the discharge line 32, via the also discharged in the axis 90 arranged discharge line 32.
  • a supply and discharge line may be provided for a cooling medium, by means of which the drive 60 and / or the hydraulic chamber 20 can be cooled.
  • a complete inspection of the drive 60 and the bearing 50 can be carried out by pulling down the rotor 62 from the stator 64 or from the axis 90.
  • the assembly or assembly of the pitot tube pump 10 is carried out after maintenance or inspection then in the reverse order as in disassembly.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Staurohrpumpe mit wenigstens einer zuführenden Leitung und wenigstens einer abführenden Leitung sowie einer Hydraulikkammer und einem Antrieb, wobei Antrieb, zuführende Leitung und abführende Leitung auf einer gemeinsamen Seite der Hydraulikkammer angeordnet sind.

Description

Beschreibung
Staurohrpumpe
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Staurohrpumpe mit wenigstens einer zuführenden Leitung und wenigstens einer abführenden Leitung sowie einer Hydraulikkammer und einem Antrieb.
Derartige Staurohrpumpen sind auch als Pitotpumpen, Jet-Pumpen, Turbopumpen oder Pumpen mit einem Pitotelement bekannt. Herkömmliche Pumpen nach dem Staurohrprinzip werden mittels eines Lagerträgers und eines hieran gekuppelten Motors angetrieben. Auf der gegenüberliegenden Seite der Hydraulikkammer befinden sich Flui- danschlüsse sowie die durch eine dynamische Dichtung abgedichtete Durchführung des Staurohres in die Hydraulikkammer. Die dynamische Dichtung wird dabei über ein die Hydraulikkammer umschließendes Gehäuse, welches mit dem Lagerträger verbunden ist, zur Hydraulikkammer hin ausgerichtet.
Die Nachteile der beschriebenen Ausführung ergeben sich durch fertigungsbedingte Fluchtungsfehler zwischen Lagerung der Hydraulikkammer mittels des Lagerträgers und der durch das Gehäuse getragenen gegenüberliegenden dynamischen Dichtung des Staurohres. Um die Funktion der Anordnung gewährleisten zu können, sind enge Fertigungstoleranzen sowie eine aufwändige Montage notwendig. Außerdem haben unvermeidliche Fluchtungsfehler zur Folge, dass ein erhöhter Verschleiß der dynami- sehen Dichtung stattfindet, was wiederum zwangsläufig bei längerer Standzeit zu einer Leckage bzw. einem Totalausfall der Dichtung führen kann. Somit sind regelmäßige Wartungsintervalle zwingend, um die dynamische Dichtung rechtzeitig auswechseln zu können. Ein weiterer Nachteil ist der große Platzbedarf der herkömmlichen Anordnungen.
Aus der US 4,875,826 ist eine Staurohrpumpe bekannt, die mehrere Pitotelemente in einer gekapselten Pumpkammer aufweist. Dabei sind Zulauf und Ablauf der Hydraulikkammer auf unterschiedlichen Seiten der Pumpe angeordnet.
Aus der DE 10 2007 033 644 A1 ist eine Staurohrpumpe bekannt, bei der Motor und Zu- bzw. Ablauf von bzw. zu der Pumpkammer auf unterschiedlichen Seiten der Pumpkammer angeordnet sind.
Aus der DE 10 2006 028 597 A1 ist eine Staurohrpumpe bekannt, bei der Motor und Zu- bzw. Ablauf von bzw. zu der Pumpkammer auf unterschiedlichen Seiten einer innerhalb eines Gehäuses befindlichen Pumpkammer angeordnet sind.
Die US 5,145,314 beschreibt eine Staurohrpumpe, wobei Antrieb und fluidführende Leitung auf unterschiedlichen Seiten der Pumpkammer angeordnet sind. Dagegen zeigt die US 1 ,032,892 eine Staurohrpumpe mit wenigstens einer zuführenden Leitung und wenigstens einer abführenden Leitung sowie einer Hydraulikkammer und einem Antrieb. Antrieb, zuführende Leitung und abführende Leitung sind auf einer gemeinsamen Seite der Hydraulikkammer angeordnet.
Die DE 11 2006 000 496 T5 beschreibt eine Staurohrpumpe mit einer Pumpkammer, bei der ein Verschleißring benachbart zum Staurohr innerhalb der Pumpkammer in einer Nut eingesetzt ist. Antrieb und fluidführende Leitungen sind bei dieser Staurohrpumpe auf unterschiedlichen Seiten der Pumpe angeordnet. Die WO 03/089788 A1 beschreibt eine Staurohrpumpe, bei der Pumpantrieb und Zu- bzw. Ablauf von/zur Pumpkammer auf unterschiedlichen Seiten einer innerhalb eines Gehäuses befindlichen Pumpkammer angeordnet sind.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Staurohrpumpe der eingangs genannten Art in vorteilhafter Weise weiterzubilden, insbesondere dahingehend, dass eine Staurohrpumpe einfacher und verschleißärmer aufgebaut werden kann, eine einfachere Wartung bzw. Inspektion ermöglicht ist und die Staurohrpumpe insgesamt kompakter ausgebaut ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Staurohrpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Danach ist vorgesehen, dass in der stehenden Achse (90) die zuführende und/oder die abführende Leitung (30, 32) angeordnet ist, insbesondere dass zuführende und abführende Leitung (30, 32) nur in der Achse (90) angeordnet sind und dass der Elektromotor wenigstens einen Stator (64) und wenigstens einen Rotor (62) aufweist, wobei der Stator (64) drehfest mit der Achse (90) verbunden ist und/oder wobei der Rotor (62) Bestandteil der Hydraulikkammer (20) ist und/oder der Rotor (62) drehfest mit der Hydraulikkammer (20) verbunden ist. Dabei sind Antrieb, zuführende Leitung und abführende Leitung auf einer gemeinsamen Seite der Hydraulikkammer angeordnet. Bei den Seiten der Hydraulikkammer kann es sich um die Breitseiten der Hydraulikkammer handeln. Üblicherweise ist in der Hydraulikkammer zumindest ein Staurohr angeordnet. Dieses Staurohr ist dabei vorzugsweise ortsfest angeordnet, wobei sich die Hydraulikkammer bzw. Komponenten der Hydraulikkammer relativ um das Staurohr rotieren, um das zu pumpende Fluid radial zu beschleunigen. Vorteilhaft ist es, wenn in der stehenden Achse die zuführende und/oder die abführende Leitung angeordnet sind, insbesondere wenn zuführende und abführende Leitung nur in der Achse angeordnet sind. Die zuführende und/oder die abführende Leitung können vorzugsweise durch Axialbohrungen entlang der Längsachse der Achse ausgebildet sein. Vorteilhafterweise ist bzw. sind diese Axialbohrung(en) mit dem bzw. den im Ansatz befindlichen Anschluss bzw. Anschlüsse, die vorzugsweise als Radialbohrungen ausgeführt sind, konnektiert. Beispielsweise kann die im Ansatz der Achse angeordnete Radialbohrung senkrecht auf die den Ansatz nicht durchbrechende Axialbohrung der zu- bzw. abführenden Leitung treffen und somit einen Ablauf bzw. Zulauf zur Hydraulik- kammer schaffen.
Weiter vorteilhaft ist es, dass der Elektromotor wenigstens einen Stator und wenigstens einen Rotor aufweist, wobei der Stator drehfest mit der Achse verbunden ist und/oder wobei der Rotor Bestandteil der Hydraulikkammer ist und/oder der Rotor drehfest mit der Hydraulikkammer verbunden ist. Der Stator kann dabei beispielsweise ebenfalls Bestandteil der Achse sein. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass der Stator formschlüssig und/oder reibschlüssig drehfest mit der Achse verbunden ist, etwa durch eine Presspassung oder durch eine Nut-Passfeder- Verbindung. Der Rotor kann beispielsweise durch eine Wandung bzw. Wandungsausformung der Hydraulikkammer ausgebildet sein. Genauso gut ist jedoch ebenso möglich, dass der Rotor formschlüssig und/oder reibschlüssig drehfest, z. B. mittels Presspassung oder durch eine Nut- Passfeder-Verbindung mit der Hydraulikkammer verbunden ist. Dabei ist es auch denkbar, dass die Verbindung mit der Hydraulikkammer mittelbar und/oder unmittelbar verwirklicht ist. Ausreichend kann es beispielsweise sein, wenn der Rotor an einem Bauteil befestigt ist, dass mit einem eine Wandung der Hydraulikkammer ausbildenden Element verbunden ist oder ein eine Wandung der Hydraulikkammer ausbildendes Element ist.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung ergibt sich der Vorteil, dass die Staurohrpumpe sehr kompakt aufgebaut werden kann. Beispielsweise kann eine Lagerung zu beiden Seiten der Hydraulikkammer entfallen. Dadurch, dass die wesentlichen Komponenten der Staurohrpumpe auf einer gemeinsamen Seite von der Hydraulikkammer angeordnet sind, ergibt sich eine verbesserte Zugänglichkeit zur Hydraulikkammer. Hierdurch wird die Wartung und Inspektion vereinfacht. Vorteilhafterweise ist kein gesondertes Gehäuse für die Hydraulikkammer und die übrigen Komponenten der Staurohrpumpe vorgesehen.
Weiter ist denkbar, dass wenigstens ein Lager, vorzugsweise die Lagerung der beweglichen Komponenten der Staurohrpumpe auf der gemeinsamen Seite angeordnet ist. Insbesondere ergibt sich dadurch der Vorteil, dass sämtliche beweglichen und auch unbeweglichen Komponenten der Staurohrpumpe nur auf einer Seite der Hydraulik- kammer angeordnet sind, so dass die Hydraul ikkammer über die frei bleibende Seite grundsätzlich frei zugänglich ist. Hierdurch wird die Wartung bzw. Inspektion deutlich vereinfacht.
Es kann vorgesehen sein, dass die Staurohrpumpe eine stehende Achse aufweist. Eine derartige stehende Achse kann eine zentrale Achse sein, um die die beweglichen Komponenten der Staurohrpumpe sich drehen.
Ferner ist möglich, dass die stehende Achse einen Ansatz aufweist, der in die Hydraulikkammer ragt, wobei die zuführende und abführende Leitung in dem Ansatz mündet bzw. einen Anschluss aufweist. Beispielsweise können die Anschlüsse durch Radialbohrungen im Ansatz verwirklicht werden.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass wenigstens ein Staurohr vorgesehen ist, das an dem Ansatz angeordnet ist. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Staurohr an dem am Ansatz befindlichen Anschluss der abführenden Leitung angeschlossen ist.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass der Antrieb ein Elektromotor ist. Hierdurch lässt sich eine besonders vorteilhafte Antriebsart nutzbar machen. Auch die Steuerung bzw. Regelung der Staurohrpumpe kann hierdurch einfach und vorteilhaft gestaltet werden. Hierzu kann eine fachübliche Ansteuerung bzw. eine fachübliche Steuerungs- und/oder Reglungseinheit verwendet werden.
Ferner ist möglich, dass eine dynamische Dichtung vorgesehen ist, die einen Spalt zwischen den beweglichen und unbeweglichen Komponenten der Staurohrpumpe dichtet. Vorzugsweise dichtet die dynamische Dichtung den Spalt zwischen Achse und einem beweglichen Rotorträger. Eine dynamische Dichtung ist dabei als weit gefasster Begriff zu verstehen, der beispielsweise ein oder mehrere Radial-Wellendichtringe umfassen kann. Des Weiteren kann Bestandteil einer dynamischen Dichtung ein mit der dynamischen Dichtung in funktionalem Zusammenhang stehendes Dichtlabyrinth sein. Grundsätzlich kann es jedoch bereits ausreichen, wenn die dynamische Dichtung durch einen Radial-Wellendichtring ausgebildet ist. Ein Rotorträger kann beispielsweise ein um die stehende Achse der Staurohrpumpe drehbares Bauteil sein, das vorzugsweise mit der drehenden Hydraulikkammer in Verbindung steht. Der Rotorträger kann Bestandteil der Hydraulikkammer sein oder mit dieser drehfest verbunden sein. Vorteilhafterweise kann in diesem Zusammenhang vorgesehen sein, dass der Rotorträger eine Wandung der Hydraulikkammer ausbildet bzw. durch eine Wandung der Hydraulikkammer ausgebildet wird.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass eine einzige dynamische Dichtung vorgesehen ist und/oder dass die dynamische Dichtung auf der stehenden Achse bzw. auf dem Ansatz der Achse sitzt und/oder läuft. Vorzugsweise weist die Staurohrpumpe nur einen einzigen abzudichtenden Spalt zwischen der stehenden Achse und dem Rotorträger auf. Somit ergibt sich der Vorteil, dass nur an dieser Stelle eine dynamische Dichtung vorzusehen ist. Vorzugsweise wird ein Radial-Wellendichtring derart eingesetzt, dass die Dichtlippe drehfest Rotorträger bzw. dem um die Achse drehenden Bauteil der Staurohrpumpe verbunden ist und auf dem Ansatz umläuft. Dadurch ist es beispielsweise ausreichend, nur den Ansatz zu härten, wodurch die Standzeit der dynamischen Dichtung erhöht werden kann. Zugleich ist das Härten des Ansatzes vergleichsweise einfach und kostengünstig möglich.
Es ist möglich, dass die Hydraulikkammer einen abnehmbaren Deckel aufweist. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Hydraulikkammer einfach zugänglich ist. Hierdurch kann beispielsweise eine Wartung oder Inspektion schnell und unproblematisch durchgeführt werden.
Darüber hinaus ist denkbar, dass der Deckel die Hydraulikkammer im Wesentlichen umgreift bzw. ausbildet und/oder dass der Deckel an einer Wandung der beweglichen Komponenten der Staurohrpumpe, vorzugsweise an dem Rotorträger befestigt ist.
Ferner ist möglich, dass der Deckel das Staurohr übergreift. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass bei einer Wartung oder Inspektion der Zustand des Staurohres einfach überprüft werden kann. Ferner kann gegebenenfalls das Staurohr einfach gereinigt oder ausgetauscht werden, da es aufgrund des das Staurohr übergreifenden Deckels bei Entfernung des Deckels frei zugänglich ist.
Bevorzugt wird es, wenn der Deckel auf der der gemeinsamen Seite gegenüberliegenden Seite der Hydraulikkammer angeordnet ist. Dadurch ist eine einfache Entfernung des Deckels möglich.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn nach Demontage des Deckels die Hydraulikkammer und/oder das Staurohr zugänglich ist und/oder wenn der Rotorträger derart zugänglich wird, dass er von der stehenden Achse abziehbar ist.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen nun anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.
Es zeigt:
Figur 1 : eine Schnittzeichnung durch eine erfindungsgemäße Staurohrpumpe.
Figur 1 zeigt eine Schnittzeichnung durch eine erfindungsgemäße Staurohrpumpe 10. Bei dieser Staurohrpumpe 10 sind auf der in Figur 1 links dargestellten Seite der Hydraulikkammer 20 die Fluidanschlüsse 30 und 32, also die zuführende Leitung 30 und die abführende Leitung 32 angeordnet. Außerdem befinden sich in diesem Teil der Staurohrpumpe 10 bzw. auf dieser Seite auch die dynamische Dichtung 40 sowie die Lagerung 50 und der Antrieb 60.
Die Lagerung 50 und der Antrieb 60 sind als integrierte Lager- und Antriebseinheit 70 ausgeführt, d. h. die Lagerung 50 übernimmt sowohl die Aufgabe der Lagerung der rotierenden Hydraulikkammer 20 als auch die Lagerung des Antriebs 60. Dadurch ergibt sich der Vorteil eines wesentlich geringeren Platzbedarfs sowie erheblicher Kostenvorteile, da eine Vielzahl von bislang zwingend erforderlichen Komponenten wie Kupplung und Lagerträger erfindungsgemäß nicht mehr notwendig ist. Das stehende Staurohr 80 ist in die rotierende Hydraulikkammer 20 eingeführt und mittels einer dynamischen Dichtung 40 abgedichtet. Das Staurohr 80 ist dabei auf dem Ansatz 92 der stehenden Welle 90 aufgesetzt und an eine im Ansatz 92 angeordneten Radialbohrung 33 angeschlossen. Diese Radialbohrung 33 ist dabei mit der abführenden Leitung 32 verbunden. Auch die zuführende Leitung 30 ist mit einer im Ansatz 92 angeordneten Radialbohrung 31 verbunden, wobei die Radialbohrung 32 ein Einströmen des zugeführten Fluids in die Hydraulikkammer 20 ermöglicht. Die Radialbohrungen 31 und 33 stehen jeweils senkrecht auf den zugehörigen Leitungen bzw. Bohrungen 30 und 32.
Der Antrieb 60 ist als Außenläufermotor ausgeführt und befindet sich auf der gleichen Seite wie die Fluidanschlüsse 30 und 32. Der Rotor 62 des Antriebs 60 ist vorzugsweise bereits ein Bestandteil der Hydraulikkammer 20 bzw. wie in Figur 1 dargestellt, direkt bzw. drehfest an die Hydraulikkammer 20 gekoppelt, so dass eine zusätzliche Kupplung entfallen kann. Der Stator 64 des Antriebs 60 ist drehfest an der stehenden Achse 90 der Staurohrpumpe 10.
Im in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Rotor 62 auf einem Rotorträger 100 drehfest befestigt. Der Rotorträger 100 bildet dabei mit einer flanschartigen Wandung 102 eine Wandung der Hydraulikkammer 20 aus. Darüber hinaus ist der Deckel 22 der Hydraulikkammer 20 an dieser flanschartigen Wandung 102 des Rotorträgers 100 befestigt. Der eigentliche Innenraum der Hydraulikkammer 20 wird durch die Ausnehmung im Deckel 22 ausgebildet. Der Deckel 22 übergreift sowohl den Ansatz 92 als auch das Staurohr 80, so dass beim Abnehmen des Deckels 22 die in der Hydraulikkammer 20 befindlichen Komponenten frei zugänglich sind.
Von besonderem Vorteil bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist, dass der einzige abzudichtende Spalt zwischen bewegten und unbewegten Teilen der Staurohrpumpe 10 der Spalt zwischen Ansatz 92 der stehenden Achse 90 und dem Rotorträger 100 ist. Hierzu ist in diesem Spalt die als druckbeständiger Radial-Wellendichtring ausgeführte dynamische Dichtung 40 eingesetzt, wobei die Dichtlippe des Radial-Wellendichtrings beispielsweise auf dem gehärteten Ansatz 92 laufen kann. In der stehenden Achse 90 der Staurohrpumpe 10 wird das zu pumpende Fluid über die in der Achse 90 angeordnete zuführende Leitung 30 zur Hydraulikkammer 20 zugeführt und nach Eintritt in das stehende Staurohr 80, das mit der abführenden Leitung 32 end- seitig verbunden ist, über die ebenfalls in der Achse 90 angeordnete abführenden Leitung 32 abgeführt.
Grundsätzlich ist denkbar, dass in der stehenden Achse 90 eine nicht näher dargestellte Zuführ- und Abführleitung für ein Kühlmedium vorgesehen sein kann, mittels dessen der Antrieb 60 und/oder die Hydraulikkammer 20 gekühlt werden kann.
Durch die aufgrund der Anordnung stark verkürzte Toleranzkette zwischen Lagerung 50 und Einbauraum der dynamischen Dichtung 40 lässt sich eine einfachere und kostengünstigere Herstellung erreichen. Des Weiteren ist ein zuverlässigerer Betrieb bei verlängerten Standzeiten möglich, insbesondere aufgrund der weniger belasteten dynamischen Dichtung 40.
Durch die Gesamtanordnung der Komponenten der Staurohrpumpe 10 ist eine einfache Montage möglich. Die Wartung der Hydraulikkammer 20 bzw. des Staurohres 80 ist deutlich vereinfacht. Nach Entfernen des Deckels 22 der Hydraulikkammer 20 sind sowohl die Hydraulikkammer 20 als auch das Staurohr 80 frei zugänglich.
Nach einer Demontage des Staurohres 80 kann durch Herunterziehen des Rotors 62 vom Stator 64 bzw. von der Achse 90 eine vollständige Inspektion des Antriebs 60 und der Lagerung 50 durchgeführt werden. Die Montage bzw. das Zusammensetzen der Staurohrpumpe 10 erfolgt nach Wartung bzw. Inspektion sodann in umgekehrter Reihenfolge wie bei der Demontage.

Claims

PatentansprücheStaurohrpumpe
1. Staurohrpumpe (10) mit wenigstens einer zuführenden Leitung (30) und wenigstens einer abführenden Leitung (32) sowie einer Hydraulikkammer (20) und einem Antrieb (60), wobei Antrieb (60), zuführende Leitung (30) und abführende Leitung (32) auf einer gemeinsamen Seite der Hydraulikkammer (20) angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
in der stehenden Achse (90) die zuführende und/oder die abführende Leitung (30, 32) angeordnet ist, insbesondere dass zuführende und abführende Leitung (30, 32) nur in der Achse (90) angeordnet sind und dass der Elektromotor wenigstens einen Stator (64) und wenigstens einen Rotor (62) aufweist, wobei der Stator (64) drehfest mit der Achse (90) verbunden ist und/oder wobei der Rotor (62) Bestandteil der Hydraulikkammer (20) ist und/oder der Rotor (62) drehfest mit der Hydraulikkammer (20) verbunden ist.
2. Staurohrpumpe (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Lager, vorzugsweise die Lagerung (50) der beweglichen Komponenten der Staurohrpumpe (10) auf der gemeinsamen Seite angeordnet ist.
3. Staurohrpumpe (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Staurohrpumpe (10) eine stehende Achse (90) aufweist.
4. Staurohrpumpe (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die stehende Achse (90) einen Ansatz (92) aufweist, der in die Hydraulikkammer (20) ragt, wobei die zuführende und/oder abführende Leitung (30, 32) in dem Ansatz (92) mündet bzw. einen Anschluss aufweist.
5. Staurohrpumpe (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Staurohr (80) vorgesehen ist, das an dem Ansatz (92) angeordnet ist.
6. Staurohrpumpe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (60) ein Elektromotor (60) ist.
7. Staurohrpumpe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine dynamische Dichtung (40) vorgesehen ist, die einen Spalt zwischen den beweglichen und unbeweglichen Komponenten der Staurohrpumpe (10) dichtet, vorzugsweise den Spalt zwischen Achse (90) und einem beweglichen Rotorträger (100) dichtet.
8. Staurohrpumpe (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine einzige dynamische Dichtung (40) vorgesehen ist und/oder dass die dynamische Dichtung (40) auf der stehenden Achse (90), vorzugsweise auf dem Ansatz (92) der Achse (90), sitzt und/oder läuft.
9. Staurohrpumpe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikkammer (20) einen abnehmbaren Deckel (22) aufweist.
10. Staurohrpumpe (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (22) die Hydraulikkammer (20) im Wesentlichen umgreift bzw. ausbildet und/oder dass der Deckel (22) an einer Wandung der beweglichen Komponenten der Staurohrpumpe (10), vorzugsweise an dem Rotorträger (100) befestigt ist.
11. Staurohrpumpe (10) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (22) das Staurohr (80) übergreift.
12. Staurohrpumpe (10) nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (22) auf der der gemeinsamen Seite gegenüberliegenden Seite der Hydraulikkammer (20) angeordnet ist.
13. Staurohrpumpe (10) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass nach Demontage des Deckels (22) die Hydraulikkammer (20) und/oder das Staurohr (80) zugänglich ist und/oder dass der Rotorträger (100) derart zugänglich wird, dass er von der stehenden Achse (90) abziehbar ist.
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