EP2706239B1 - Pumpe und Protektor für Pumpe - Google Patents

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EP2706239B1
EP2706239B1 EP13180052.6A EP13180052A EP2706239B1 EP 2706239 B1 EP2706239 B1 EP 2706239B1 EP 13180052 A EP13180052 A EP 13180052A EP 2706239 B1 EP2706239 B1 EP 2706239B1
Authority
EP
European Patent Office
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protector
pump
pump housing
sealing
shaft passage
Prior art date
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Active
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EP13180052.6A
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English (en)
French (fr)
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EP2706239A3 (de
EP2706239A2 (de
Inventor
Sascha Korupp
Lars Runte
Felix Hees
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.)
Herborner Pumpentechnik & Co KG GmbH
Original Assignee
Herborner Pumpentechnik & Co KG GmbH
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Publication date
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Application filed by Herborner Pumpentechnik & Co KG GmbH filed Critical Herborner Pumpentechnik & Co KG GmbH
Priority to PL13180052T priority Critical patent/PL2706239T3/pl
Publication of EP2706239A2 publication Critical patent/EP2706239A2/de
Publication of EP2706239A3 publication Critical patent/EP2706239A3/de
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    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/08—Sealings
    • F04D29/10—Shaft sealings
    • F04D29/12—Shaft sealings using sealing-rings
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04D29/02—Selection of particular materials
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    • F04D29/126—Shaft sealings using sealing-rings especially adapted for liquid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/95—Preventing corrosion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2300/00—Materials; Properties thereof
    • F05D2300/10—Metals, alloys or intermetallic compounds
    • F05D2300/11—Iron
    • F05D2300/111—Cast iron

Definitions

  • the invention relates to a pump, in particular centrifugal pump, according to the preamble of claim 1.
  • Pumps and centrifugal pumps in particular serve to convey pump media, in particular liquids, which enter the pump via a suction pipe and are discharged from the pump via a pressure pipe.
  • pump media in particular liquids
  • a motor shaft which is connected to the pump impeller, is guided by a rear wall of the pump housing to the outside and can be connected to a motor, which is attached, for example, to the rear wall of the pump.
  • Such pumps are often used to promote corrosive media. For example, they serve for the circulation of chlorine-containing swimming pool water. Accordingly, the pumps must be made of a corrosion-resistant material or eg by a corrosion-resistant coating to be protected from direct contact with the pump medium.
  • Corrosion resistant materials such as bronze
  • pumps can be made with a coated pump housing made of cheaper materials, such as gray cast iron, and with cheaper manufacturing process.
  • the coating is interrupted at least in the region of the seal seat of the mechanical seal assembly.
  • the seal seat is not a stainless design. After disassembly of the rear wall, for example, due to maintenance or repair, it is often difficult or impossible to use a new seal ring of the mechanical seal assembly due to corrosion on the seal seat. This leaks between the seal seat and the new seal can occur. This usually results in repairs.
  • the invention is based on the object to eliminate the disadvantages of the prior art and to provide a solution with which a complete corrosion protection of the pump housing can be achieved. In this case, this solution should be cost-effective and low production cost feasible and allow a long life.
  • a seal seat of the mechanical seal assembly is thus formed in an annular protector made of a corrosion-resistant material, which is fixedly arranged in the shaft passage of the rear wall.
  • the protector can be made with the seal seat very accurately made of a corrosion-resistant material and used in the shaft passage of the rear wall. This ensures that the seal seat of the mechanical seal assembly is corrosion resistant and has the necessary accuracy of fit. This ensures the required tightness even after replacement of a seal of the mechanical seal assembly.
  • a rusting of the seal seat is not to be feared, so that the mechanical seal assembly can be easily removed after years of use of the pump with corrosive pump media and renewed if necessary. This results in a long life of the pump.
  • a contact area of the rear wall with the protector is then protected by the protector from corrosion.
  • the pump housing is designed as a casting, in particular as a gray cast iron part. Such a pump housing is inexpensive to produce.
  • the pump housing has a corrosion-resistant coating, wherein the coating also covers a transition between the rear wall and the protector. This makes it possible to seal all areas of the pump housing which come into contact with the liquid, with the coating at the same time additionally sealing off the connection between the protector and the rear wall. Since the protector is formed of a corrosion-resistant material, no coating is required in the region of the seal seat. There, the pump rear wall is protected by the protector. All other areas coming into contact with the pump medium, in particular the pump housing itself, are then shielded by the coating. The pump can thereby be used under corrosion-promoting conditions, for example in swimming pools, easily.
  • the protector on a pump impeller facing the end face a radially outwardly directed, circumferential abutment flange, with which the protector is supported in an axial direction on the rear wall.
  • Axial direction corresponds to a longitudinal extension of the shaft.
  • the protector which extends from an inner side of the rear wall to the outer side of the rear wall and is held radially in the shaft passage, closes on the outside as flush as possible with the rear wall.
  • his investment flange is the protector on the inside of the back wall.
  • the flange is fixed in its axial position.
  • the rear wall may have a stepped contact area for the abutment flange, which extends in the radial direction further than the abutment flange. This results in favorable flow conditions. Furthermore, on the one hand it is achieved that the abutment flange does not protrude in the axial direction with respect to the rear wall or only slightly protrudes. On the other hand, characterized in that the contact area extends in the radial direction further than the contact flange, a ring surrounding the flange surrounding gap formed, which can be filled by the coating. In the region of the transition between the pump housing and the protector, which is particularly critical for the coating, a thicker coating layer is thus obtained, thus increasing the certainty that a complete coating takes place. In addition, a geometric over-determination is avoided, thus enabling production with larger tolerances.
  • an inside edge of the shaft passage can be chamfered.
  • an edge of the shaft passage for example, bevelled or rounded. This also facilitates the insertion of the protector into the pump housing.
  • the seal seat is formed on a pump impeller facing away from the end face of the protector by a radially inwardly projecting, circumferential collar.
  • the seal seat is then in the mounted protector approximately in the region of the outside of the rear wall.
  • For the mechanical seal assembly is then within the shaft passage or within the protector sufficient space available, so that an axial length can be kept small. Furthermore, there is a leadership of the motor shaft within the protector and thus a relatively high stability.
  • the mechanical seal assembly comprises a sealing ring and a counter-ring with a sealing counter-ring seat, wherein the counter-ring is rotatably connected to the shaft and the sealing ring between the seal seat and the sealing counter-ring seat is arranged.
  • the Counter ring can be supported in the radial direction in the protector so that it is guided axially movable. This gives a relatively high overall rigidity. This results from the interaction of mating ring with sealing ring reliable sealing of the shaft in the shaft passage and thus an interior of the pump housing, the high loads, such as high speeds and pressures, withstands.
  • the protector may be crimped or glued in the shaft passage or held in the shaft passage via a thread pairing.
  • the protector can have a slight oversize relative to the shaft passage, so that a press fit is obtained with which the protector is held in the pump housing or in the shaft passage by means of frictional connection. This tolerances are on the one hand relatively easily compensated and on the other hand ensures an absolutely tight and play-free connection between the protector and the rear wall of the pump housing. If replacement of the protector is to be possible, a thread pairing is available to releasably secure the protector in the shaft passage. Due to the coating that covers the transition between the protector and the rear wall, the penetration of the liquid between the protector and the rear wall is prevented even when a thread pairing and thus ensures a high density and corrosion resistance.
  • the protector on a bronze material can be machined very precisely and guarantees high resistance to the commonly pumped pump media, such as swimming pool water.
  • FIG. 1 is designed as a centrifugal pump 1 pump shown in a partially sectioned spatial representation.
  • the centrifugal pump 1 comprises a pump housing 2 with a rear wall 3, which has a shaft passage 4, through which a motor shaft 5 is guided.
  • a motor shaft 5 arranged in the interior of the pump housing 2
  • pump impeller 6 with a motor 7 is rotatably connected.
  • the motor 7 is attached to the rear wall 3 of the pump housing 2.
  • the motor shaft 5 is mounted with a mechanical seal assembly 8.
  • a sealing seat 9 of the mechanical seal assembly 8 is formed in a protector 10 which is fixed by means of interference fit in the shaft passage 4.
  • the mechanical seal assembly 8 comprises in addition to the seal seat 9, a sealing ring 11 and a counter-ring 12 which is rotatably connected to the motor shaft 5 and has a sealing counter-seat 13.
  • the sealing counter-seat 13 cooperates via the sealing ring 11 with the sealing seat 9, so that a fluid-tight pivot bearing is obtained.
  • the pump housing 2 and the rear wall 3 are provided on an outer side 14 and an inner side 15 with a corrosive coating 16, 17, which protects against corrosion with the pump medium coming into contact areas of the pump housing 2.
  • the pump housing 2 is formed in this embodiment as a gray cast iron part, ie of a material which does not have sufficient corrosion resistance per se. Due to the coating 16, 17, however, the pump 1 can be used without problems with corrosive liquids.
  • the protector 10 rests with a contact flange 18 on the inner side 15 of the rear wall 3.
  • a stepped contact area is formed in the rear wall 3 ( FIG. 2 ), which extends in the radial direction further than the abutment flange 18.
  • the coating 16, which is applied after insertion of the protector in the shaft passage, thereby extends over the abutment flange 19 and thus covers a transition between protector 10 and rear wall 3. This results In the region of the transition 20, a higher material thickness of the coating 16, so that a secure corrosion protection is ensured.
  • a contact area between protector 10 and pump housing 2 remains uncoated and accordingly can have a high accuracy of fit.
  • the required corrosion protection is provided by the protector, which shields the contact area from liquids.
  • the protector 10 which is made of a corrosion-resistant material such as bronze, has no coating on a radial inside and in particular in the region of the sealing seat 9.
  • the seal seat 9 can be made with high accuracy of fit to ensure a reliable seal. Even over a longer period of operation is a corrosion of the seal seat 9 due to the material of the protector not to be feared.
  • the seal seat 9 is formed on a radially inwardly projecting, circumferential collar 21 of the protector 10.
  • the collar is located on an end face 22 of the protector 10, which faces the outer side 14 of the rear wall 3 and terminates approximately flush with this.
  • the abutment flange 18 is located on the opposite end face 23, which faces the inner side 15 or the pump impeller 6.
  • the outer side 14 of the pump housing 2 is provided with a coating which then also extends over the transition between the rear wall 3 and the protector 10 so that a completely tight corrosion protection of the pump housing 3 is ensured from the outside.
  • the protector 10 is shown in a spatial representation.
  • the protector 10 is made in this embodiment as a ring made of bronze, in particular, the seal seat 9 has a high accuracy of fit.
  • the end face 22 which faces the outside 14 and is first introduced into the shaft passage 4, provided with a ramp 24.
  • the protector 10 can then be manufactured with respect to the shaft passage 4 with oversize and be held by means of interference fit, ie by means of adhesion, in the shaft passage 4 of the rear wall 3.
  • the axial position is then defined by the stop of the abutment flange 19 on the contact surface 18 of the rear wall 3.
  • the protector can not only be used in pumps but also, but not in the context of the disclosed invention, in other coated components to form a stationary seal seat for a mechanical seal assembly. It provides a safe solution for applying a corrosion-resistant seal seat in a coated component such as a centrifugal pump without breaking any corrosion protection of the pump housing or coated component.
  • the protector offers a seal seat that is free from corrosion and therefore can be used in a variety of ways.
  • the pump or the pump housing / the pump rear wall is protected by the protector from corrosion.
  • the protector provides the mating ring of the mechanical seal assembly a stable leadership. This makes it possible to produce the pump housing from less corrosion-resistant material, such as gray cast iron.
  • the pump housing may then be completely coated, the coating also covering a transition between the pump housing and the protector to prevent liquid from entering a contact area between the protector and the pump housing. This results in a hundred percent protection of the pump housing from corrosive liquids. Thus all areas of the pump housing coming into contact with the liquid are coated or protected by the protector.
  • the protector also offers a corrosion-proof seal seat, which can be manufactured with high accuracy of fit. Even after an exchange of the sealing ring so that a high accuracy of fit is guaranteed, so that leaks are reliably prevented.
  • the protector thus allows a pump that can be produced with little effort and from inexpensive materials and yet has a good corrosion protection, so that it can be used to promote corrosive liquids, such as swimming pool water.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Pumpe, insbesondere Kreiselpumpe, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
  • Pumpen und insbesondere Kreiselpumpen dienen zur Förderung von Pumpenmedien, insbesondere Flüssigkeiten, die über ein Saugrohr in die Pumpe eintreten und über ein Druckrohr von der Pumpe ausgegeben werden. Innerhalb des Pumpengehäuses ist dafür ein Pumpenlaufrad angeordnet, mit dem die Flüssigkeit gefördert wird. Eine Motorwelle, die mit dem Pumpenlaufrad verbunden ist, ist durch eine Rückwand des Pumpengehäuses nach außen geführt und kann mit einem Motor verbunden werden, der beispielsweise an der Rückwand der Pumpe befestigt ist.
  • Derartige Pumpen werden häufig auch zur Förderung korrosiver Medien eingesetzt. Beispielsweise dienen sie zur Umwälzung von chlorhaltigem Schwimmbadwasser. Dementsprechend müssen die Pumpen aus einem korrosionsfesten Material gefertigt sein oder z.B. durch eine korrosionsfeste Beschichtung vor einem direkten Kontakt mit dem Pumpenmedium geschützt werden.
  • Korrosionsfeste Materialien, wie beispielsweise Bronze, sind relativ teuer und aufwendig zu bearbeiten, so dass die aus einem derartigen Material hergestellten Pumpen bzw. Pumpengehäuse relativ kostenintensiv sind. Demgegenüber lassen sich Pumpen mit einem beschichteten Pumpengehäuse aus günstigeren Materialien, wie beispielsweise Grauguss, und mit günstigeren Herstellungsverfahren herstellen.
  • Es hat sich allerdings herausgestellt, dass es problematisch ist, im Wellendurchgang eine geschlossene korrosionsfeste Beschichtung auszubilden. Im Wellendurchgang ist der Dichtungssitz der Gleitringdichtungsanordnung ausgebildet, der dafür in der Regel einstückig mit dem Pumpengehäuse geformt ist. Der Gleitringdichtungssitz muss für eine sichere Abdichtung passgenau gefertigt werden. Durch das Aufbringen einer Beschichtung kann die erforderliche Passgenauigkeit aber nicht gewährleistet werden.
  • Dies hat zur Folge, dass bei herkömmlichen Pumpen die Beschichtung zumindest im Bereich des Dichtungssitzes der Gleitringdichtungsanordnung unterbrochen ist. Damit stellt der Dichtungssitz allerdings keine rostfreie Ausführung dar. Nach einer Demontage der Rückwand, beispielsweise aufgrund einer Wartung oder Reparatur, ist es häufig aufgrund von Korrosion am Dichtungssitz nur schwierig oder kaum möglich, einen neuen Dichtungsring der Gleitringdichtungsanordnung einzusetzen. Dabei können Undichtigkeiten zwischen dem Dichtungssitz und dem neuen Dichtungsring auftreten. Dies hat in der Regel Reparaturen zur Folge.
  • Aus EP 1 471 261 A2 , WO 2006/008843 A1 , US 3 604 098 A , EP 2 145 123 A1 , EP 2 455 616 A2 und US 3 551 067 A sind jeweils Pumpen bekannt, bei denen sich eine Motorwelle durch einen Wellendurchgang in einer Rückwand eines Pumpengehäuses erstreckt. Von EP 1 471 261 A2 , WO 2006/008843 A1 und US 3 551 067 A wird in diesem Zusammenhang jeweils ein Ring beschrieben, der fest in dem Wellendurchgang sitzt.
  • Des Weiteren ist in den Schriften WO 2006/008843 A1 und US 3 551 067 A jeweils eine Auskleidung des Pumpengehäuses beschrieben, die bis in den Bereich zwischen dem Wellendurchgang und dem Ring ragt.
  • Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zu Grunde, die Nachteile des Stands der Technik zu beseitigen und eine Lösung anzugeben, mit der ein vollständiger Korrosionsschutz des Pumpengehäuses erreicht werden kann. Dabei soll diese Lösung kostengünstig und mit geringem Herstellungsaufwand realisierbar sein und eine lange Lebensdauer ermöglichen.
  • Die Aufgabe wird durch eine Pumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Hauptmerkmale der Erfindung sind dementsprechend im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 angegeben. Ausgestaltungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 8.
  • Ein Dichtungssitz der Gleitringdichtungsanordnung ist also in einem ringförmigen Protektor aus einem korrosionsfesten Material ausgebildet, der fest im Wellendurchgang der Rückwand angeordnet ist. Unabhängig von dem bei der Pumpe verwendeten Material und dem eingesetzten Herstellungsverfahren kann der Protektor mit dem Dichtungssitz sehr passgenau aus einem korrosionsfesten Material hergestellt werden und in den Wellendurchgang der Rückwand eingesetzt werden. Dadurch wird sichergestellt, dass der Dichtungssitz der Gleitringdichtungsanordnung korrosionsfest ist und die nötige Passgenauigkeit aufweist. Damit wird auch nach einem Austausch einer Dichtung der Gleitringdichtungsanordnung die erforderliche Dichtigkeit gewährleistet. Ein Verrosten des Dichtungssitzes ist nicht zu befürchten, so dass die Gleitringdichtungsanordnung auch nach jahrelangem Gebrauch der Pumpe mit korrosiven Pumpenmedien problemlos ausgebaut und bei Bedarf erneuert werden kann. Damit ergibt sich eine lange Lebensdauer der Pumpe. Ein Kontaktbereich der Rückwand mit dem Protektor wird dann durch den Protektor vor Korrosion geschützt.
  • Dabei ist besonders bevorzugt, dass das Pumpengehäuse als Gussteil, insbesondere als Graugussteil, ausgebildet ist. Ein derartiges Pumpengehäuse ist kostengünstig herstellbar.
  • Um das Pumpengehäuse vor Kontakt mit dem Pumpenmedium und damit vor Korrosion zu schützen, weist das Pumpengehäuse eine korrosionsfeste Beschichtung auf, wobei die Beschichtung auch einen Übergang zwischen Rückwand und Protektor abdeckt. Damit ist es möglich, alle mit der Flüssigkeit in Kontakt kommenden Bereiche des Pumpengehäuses zu versiegeln, wobei durch die Beschichtung gleichzeitig die Verbindung zwischen dem Protektor und der Rückwand zusätzlich abgedichtet wird. Da der Protektor aus einem korrosionsfesten Material gebildet ist, ist im Bereich des Dichtungssitzes keine Beschichtung erforderlich. Dort wird die Pumpen-Rückwand durch den Protektor geschützt. Alle übrigen mit dem Pumpenmedium in Kontakt kommenden Bereiche, insbesondere das Pumpengehäuse selbst, werden dann durch die Beschichtung abgeschirmt. Die Pumpe kann dadurch unter korrosionsfördernden Bedingungen, beispielsweise in Schwimmbädern, problemlos eingesetzt werden.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung weist der Protektor an einer dem Pumpenlaufrad zugewandten Stirnseite einen radial nach außen gerichteten, umlaufenden Anlageflansch auf, mit dem der Protektor in einer Axialrichtung an der Rückwand abgestützt ist. Axialrichtung entspricht dabei einer Längserstreckung der Welle. Der Protektor, der sich von einer Innenseite der Rückwand bis zur Außenseite der Rückwand erstreckt und radial im Wellendurchgang gehalten ist, schließt außenseitig möglichst bündig mit der Rückwand ab. Mit seinem Anlageflansch liegt der Protektor an der Innenseite der Rückwand an. Damit ist der Flansch in seiner axialen Position festgelegt. Gleichzeitig ist es problemlos möglich, eine Beschichtung auch über den Anlageflansch des Protektors auszudehnen, so dass ein Übergang zwischen der Rückwand und dem Anlageflansch bzw. dem Protektor von der Beschichtung abgedeckt ist. Aufgrund der radialen Erstreckung des Anlageflansches steht für die Beschichtung eine ausreichend große Kontaktfläche zur Verfügung. Ein sicherer Halt der Beschichtung am Protektor ist somit gewährleistet.
  • An einer Innenseite kann die Rückwand einen abgestuften Anlagebereich für den Anlageflansch aufweisen, der sich in radialer Richtung weiter erstreckt als der Anlageflansch. Dadurch ergeben sich günstige Strömungsverhältnisse. Ferner wird zum einen erreicht, dass der Anlageflansch in Axialrichtung gegenüber der Rückwand nicht oder nur etwas hervorsteht. Zum anderen ist dadurch, dass sich der Anlagebereich in radialer Richtung weiter erstreckt als der Anlageflansch, ein den Anlageflansch ringförmig umgebender Spalt ausgebildet, der durch die Beschichtung aufgefüllt werden kann. In dem für die Beschichtung besonders kritischen Bereich des Übergangs zwischen dem Pumpengehäuse und dem Protektor wird so eine dickere Beschichtungsschicht erhalten und damit die Sicherheit, dass eine vollständige Beschichtung erfolgt, erhöht. Zusätzlich wird eine geometrische Überbestimmtheit vermieden und damit eine Herstellung mit größeren Toleranzen ermöglicht.
  • Zum Ausgleichen von Toleranzen kann ein innenseitiger Rand des Wellendurchgangs gefast sein. Dafür ist eine Kante des Wellendurchgangs beispielsweise abgeschrägt oder abgerundet. Dies erleichtert auch das Einführen des Protektors in das Pumpengehäuse.
  • Bevorzugterweise ist der Dichtungssitz an einer dem Pumpenlaufrad abgewandten Stirnseite des Protektors durch einen radial nach innen ragenden, umlaufenden Kragen gebildet. Der Dichtungssitz befindet sich dann beim montierten Protektor in etwa im Bereich der Außenseite der Rückwand. Für die Gleitringdichtungsanordnung steht dann innerhalb des Wellendurchgangs bzw. innerhalb des Protektors ausreichend Raum zur Verfügung, so dass eine axiale Baulänge klein gehalten werden kann. Ferner ergibt sich eine Führung der Motorwelle innerhalb des Protektors und damit eine relativ hohe Stabilität.
  • Die Gleitringdichtungsanordnung weist einen Dichtring und einen Gegenring mit einem Dichtungsgegenringsitz auf, wobei der Gegenring drehfest mit der Welle verbunden ist und der Dichtring zwischen dem Dichtungssitz und dem Dichtungsgegenringsitz angeordnet ist. Der Gegenring kann dabei derart in Radialrichtung im Protektor abgestützt sein, dass er axial beweglich geführt ist. Damit wird eine relativ hohe Gesamtsteifigkeit erhalten. Dabei ergibt sich durch das Zusammenwirken von Gegenring mit Dichtring eine zuverlässige Abdichtung der Welle im Wellendurchgang und damit eines Innenraums des Pumpengehäuses, die hohen Belastungen, wie beispielsweise hohen Drehzahlen und Drücken, standhält.
  • Der Protektor kann im Wellendurchgang verpresst oder verklebt sein oder über eine Gewindepaarung im Wellendurchgang gehalten sein. Dafür kann der Protektor beispielsweise gegenüber dem Wellendurchgang ein geringes Übermaß aufweisen, so dass eine Presspassung erhalten wird, mit der der Protektor mittels Kraftschluss im Pumpengehäuse bzw. im Wellendurchgang gehalten ist. Damit sind zum einen Toleranzen relativ gut ausgleichbar und zum anderen eine absolut dichte und spielfreie Verbindung zwischen dem Protektor und der Rückwand des Pumpengehäuses gewährleistet. Falls ein Austausch des Protektors möglich sein soll, bietet sich eine Gewindepaarung an, um den Protektor im Wellendurchgang lösbar zu befestigen. Durch die Beschichtung, die den Übergang zwischen Protektor und Rückwand abdeckt, wird dann auch bei einer Gewindepaarung das Eindringen der Flüssigkeit zwischen Protektor und Rückwand verhindert und damit eine hohe Dichtigkeit und Korrosionsfreiheit gewährleistet.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung weist der Protektor ein Bronzematerial auf. Bronze ist sehr genau bearbeitbar und garantiert eine hohe Beständigkeit gegenüber den üblicherweise geförderten Pumpenmedien, wie beispielsweise Schwimmbadwasser.
  • Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Es zeigen:
    • Figur 1:
    einen Ausschnitt einer Kreiselpumpe in teilgeschnittener, räumlicher Darstellung,
    Figur 2:
    einen Detailausschnitt der Kreiselpumpe im Querschnitt und
    Figur 3:
    einen Protektor.
  • In Figur 1 ist eine als Kreiselpumpe 1 ausgebildete Pumpe in teilgeschnittener räumlicher Darstellung gezeigt. Die Kreiselpumpe 1 umfasst ein Pumpengehäuse 2 mit einer Rückwand 3, die einen Wellendurchgang 4 aufweist, durch den eine Motorwelle 5 geführt ist. Über die Motorwelle 5 ist ein im Inneren des Pumpengehäuses 2 angeordnetes Pumpenlaufrad 6 mit einem Motor 7 drehfest verbunden. Der Motor 7 ist dabei an der Rückwand 3 des Pumpengehäuses 2 befestigt.
  • In der Rückwand 3 bzw. im Wellendurchgang 4 ist die Motorwelle 5 mit einer Gleitringdichtungsanordnung 8 gelagert. Ein Dichtungssitz 9 der Gleitringdichtungsanordnung 8 ist in einem Protektor 10 ausgebildet, der mittels Presspassung kraftschlüssig im Wellendurchgang 4 befestigt ist. Die Gleitringdichtungsanordnung 8 umfasst neben dem Dichtungssitz 9 einen Dichtring 11 und einen Gegenring 12, der drehfest mit der Motorwelle 5 verbunden ist und einen Dichtungsgegenringsitz 13 aufweist. Der Dichtungsgegenringsitz 13 wirkt über den Dichtring 11 mit dem Dichtungssitz 9 zusammen, so dass ein fluiddichtes Drehlager erhalten wird.
  • Das Pumpengehäuse 2 und die Rückwand 3 sind auf einer Außenseite 14 und einer Innenseite 15 mit einer korrosiven Beschichtung 16, 17 versehen, die mit dem Pumpenmedium in Kontakt kommende Bereiche des Pumpengehäuses 2 vor Korrosion schützt. Das Pumpengehäuse 2 ist bei diesem Ausführungsbeispiel als Graugussteil ausgebildet, also aus einem Material, das an sich keine ausreichende Korrosionsfestigkeit aufweist. Durch die Beschichtung 16, 17 kann die Pumpe 1 jedoch problemlos mit korrosiven Flüssigkeiten eingesetzt werden.
  • Der Protektor 10 liegt mit einem Anlageflansch 18 an der Innenseite 15 der Rückwand 3 an. Dafür ist in der Rückwand 3 ein abgestufter Anlagebereich ausgebildet (Figur 2), der sich in Radialrichtung weiter erstreckt als der Anlageflansch 18. Die Beschichtung 16, die nach Einsetzen des Protektors in den Wellendurchgang aufgebracht wird, erstreckt sich dabei auch über den Anlageflansch 19 und bedeckt damit einen Übergang zwischen Protektor 10 und Rückwand 3. Dabei ergibt sich im Bereich des Übergangs 20 eine höhere Materialstärke der Beschichtung 16, so dass ein sicherer Korrosionsschutz gewährleistet ist. Ein Kontaktbereich zwischen Protektor 10 und Pumpengehäuse 2 bleibt unbeschichtet und kann dementsprechend eine hohe Passgenauigkeit aufweisen. Der erforderliche Korrosionsschutz wird durch den Protektor bereitgestellt, der den Kontaktbereich vor Flüssigkeiten abschirmt.
  • Der Protektor 10, der aus einem korrosionsfesten Material wie beispielsweise Bronze hergestellt ist, weist an einer radialen Innenseite und insbesondere im Bereich des Dichtungssitzes 9 keine Beschichtung auf. Damit kann der Dichtungssitz 9 mit hoher Passgenauigkeit gefertigt werden, um eine zuverlässige Abdichtung zu gewährleisten. Auch über einen längeren Betriebszeitraum ist dabei eine Korrosion des Dichtungssitzes 9 aufgrund des Materials des Protektors nicht zu befürchten.
  • Der Dichtungssitz 9 ist an einem radial nach innen ragenden, umlaufenden Kragen 21 des Protektors 10 ausgebildet. Der Kragen befindet sich dabei an einer Stirnseite 22 des Protektors 10, die der Außenseite 14 der Rückwand 3 zugewandt ist und in etwa bündig mit dieser abschließt. Der Anlageflansch 18 befindet sich an der gegenüberliegenden Stirnseite 23, die der Innenseite 15 bzw. dem Pumpenlaufrad 6 zugewandt ist. Durch eine derartige Ausbildung kann auch der Gegenring 12 der Gleitringdichtungsanordnung 8 innerhalb des Protektors 10 radial geführt werden, so dass eine stabile Führung der Motorwelle und ein großflächiger Dichtbereich erhalten wird.
  • Entgegen der Darstellung in Figur 2 kann auch die Außenseite 14 des Pumpengehäuses 2 mit einer Beschichtung versehen sein, die sich dann ebenfalls über den Übergang zwischen der Rückwand 3 und dem Protektor 10 erstreckt, so dass auch von außen ein vollständig dichter Korrosionsschutz des Pumpengehäuses 3 gewährleistet ist.
  • In Figur 3 ist der Protektor 10 in räumlicher Darstellung gezeigt. Der Protektor 10 ist bei diesem Ausführungsbeispiel als Ring aus Bronze gefertigt, wobei insbesondere der Dichtungssitz 9 eine hohe Passgenauigkeit aufweist. Zum leichteren Einführen des Protektors 10 in den Wellendurchgang 4 ist die Stirnseite 22, die der Außenseite 14 zugewandt ist und zuerst in den Wellendurchgang 4 eingebracht wird, mit einer Auflaufschräge 24 versehen. Der Protektor 10 kann dann gegenüber dem Wellendurchgang 4 mit Übermaß gefertigt werden und mittels Presspassung, also mittels Kraftschluss, im Wellendurchgang 4 der Rückwand 3 gehalten sein. Die axiale Lage wird dann durch den Anschlag des Anlageflansches 19 an der Anlagefläche 18 der Rückwand 3 definiert.
  • Der Protektor kann nicht nur bei Pumpen sondern auch, jedoch nicht im Rahmen der offenbarten Erfindung, bei anderen beschichteten Komponenten zur Ausbildung eines stationären Dichtungssitzes für eine Gleitringdichtungsanordnung verwendet werden. Er bietet eine sichere Lösung, um einen korrosionsfesten Dichtungssitz in einem beschichteten Bauteil, wie einer Kreiselpumpe, einzubringen, ohne einen Korrosionsschutz des Pumpengehäuses bzw. der beschichteten Komponente zu unterbrechen. Dabei bietet der Protektor einen Dichtungssitz, der frei von Korrosion ist und dementsprechend vielfältig einsetzbar ist. Die Pumpe bzw. das Pumpengehäuse / die Pumpen-Rückwand wird durch den Protektor vor Korrosion geschützt. Dabei bietet der Protektor dem Gegenring der Gleitringdichtungsanordnung eine stabile Führung. Dadurch ist es möglich, das Pumpengehäuse aus weniger korrosionsfestem Material herzustellen, beispielsweise aus Grauguss. Das Pumpengehäuse kann dann vollständig beschichtet werden, wobei die Beschichtung auch einen Übergang zwischen dem Pumpengehäuse und dem Protektor abdeckt, um das Eindringen von Flüssigkeit in einen Kontaktbereich zwischen Protektor und Pumpengehäuse zu verhindern. Es ergibt sich ein hundertprozentiger Schutz des Pumpengehäuses vor korrosiven Flüssigkeiten. Damit sind alle mit der Flüssigkeit in Kontakt kommenden Bereiche des Pumpengehäuses beschichtet bzw. durch den Protektor geschützt. Dabei bietet der Protektor zusätzlich einen korrosionsgeschützten Dichtungssitz, der mit hoher Passgenauigkeit gefertigt werden kann. Auch nach einem Austausch des Dichtungsrings ist damit eine hohe Passgenauigkeit gewährleistet, so dass Undichtigkeiten zuverlässig vermieden werden.
  • Insgesamt ermöglicht der Protektor damit eine Pumpe, die mit geringem Aufwand und aus kostengünstigen Materialien herstellbar ist und dennoch einen guten Korrosionsschutz aufweist, so dass sie zur Förderung von korrosiven Flüssigkeiten, wie z.B. Schwimmbadwasser, verwendet werden kann.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Kreiselpumpe
    2
    Pumpengehäuse
    3
    Rückwand
    4
    Wellendurchgang
    5
    Motorwelle
    6
    Pumpenlaufrad
    7
    Motor
    8
    Gleitringdichtungsanordnung
    9
    Dichtungssitz
    10
    Protektor
    11
    Dichtring
    12
    Gegenring
    13
    Dichtungsgegenringsitz
    14
    Außenseite
    15
    Innenseite
    16
    Beschichtung
    17
    Beschichtung
    18
    Anlageflansch
    19
    Anlagebereich
    20
    Übergang
    21
    Kragen
    22
    Stirnseite
    23
    Stirnseite
    24
    Auflaufschräge

Claims (8)

  1. Pumpe, insbesondere Kreiselpumpe (1), mit einem Pumpengehäuse (2), wobei sich eine Motorwelle (5), die mit einem im Pumpengehäuse (2) angeordneten Pumpenlaufrad (6) verbunden ist, durch einen Wellendurchgang (4) in einer Rückwand (3) des Pumpengehäuses (2) erstreckt und in der Rückwand (3) mit einer Gleitringdichtungsanordnung (8) gelagert ist, wobei die Gleitringdichtungsanordnung (8) einen Dichtring (11) und einen Gegenring (12) mit einem Dichtungsgegenringsitz (13) aufweist, wobei der Gegenring (12) drehfest mit der Motorwelle (5) verbunden ist und der Dichtring (11) zwischen einem Dichtungssitz (9) und dem Dichtungsgegenringsitz (13) angeordnet ist, wobei der Dichtungssitz (9) der Gleitringdichtungsanordnung (8) in einem ringförmigen Protektor (10) ausgebildet ist, der fest im Wellendurchgang (4) der Rückwand (3) angeordnet ist, wobei der Protektor (10) aus einem korrosionsfesten Material ausgebildet ist, und dass das Pumpengehäuse (2) eine korrosionsfeste Beschichtung (16, 17) aufweist, wobei die Beschichtung (16) einen Übergang (20) zwischen Rückwand (3) und Protektor (10) abdeckt.
  2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpengehäuse (2) als Gussteil, insbesondere als Graugussteil ausgebildet ist.
  3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Protektor (10) an einer dem Pumpenlaufrad (6) zugewandten Stirnseite (23) einen radial nach außen gerichteten, umlaufenden Anlageflansch (18) aufweist, mit dem der Protektor (10) in einer Axialrichtung an der Rückwand (3) abgestützt ist.
  4. Pumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückwand (3) an einer Innenseite (15) einen abgestuften Anlagebereich (19) für den Anlageflansch (18) aufweist, der sich in radialer Richtung weiter erstreckt als der Anlageflansch (18).
  5. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein innenseitiger Rand des Wellendurchgangs (4) gefast ist.
  6. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungssitz (9) an einer dem Pumpenlaufrad (6) abgewandten Stirnseite (22) des Protektors (10) durch einen radial nach innen ragenden, umlaufenden Kragen (21) gebildet ist.
  7. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Protektor (10) im Wellendurchgang (4) verpresst oder verklebt ist oder über eine Gewindepaarung im Wellendurchgang (4) gehalten ist.
  8. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Protektor (10) ein Bronzematerial aufweist.
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