EP2818721B1

EP2818721B1 - Kreiselpumpe

Info

Publication number: EP2818721B1
Application number: EP13173439.4A
Authority: EP
Inventors: Steen Mikkelsen; Brian Lundsted Poulsen
Original assignee: Grundfos Holdings AS
Current assignee: Grundfos Holdings AS
Priority date: 2013-06-24
Filing date: 2013-06-24
Publication date: 2019-02-20
Anticipated expiration: 2033-06-24
Also published as: US10082155B2; CN105339668A; EP2818721A1; US20160153469A1; ES2727102T3; WO2014206638A1; CN105339668B

Description

Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe mit mehreren Pumpenstufen.
Es sind mehrstufige Kreiselpumpen bekannt, bei denen zwischen einem Kopfteil und einem Fußteil mehrere Pumpenstufen, jeweils bestehend aus einem Pumpenlaufrad und einem dieses umgebenden Spiralgehäuse, angeordnet sind, wobei die Laufräder auf einer gemeinsamen Welle angeordnet sind. Dabei sind Kopfteil und Fußteil unter Einschluss der Pumpenstufen über außenliegende Zuganker in Form von Schrauben miteinander verbunden.
Eine solche Kreiselpumpe, wie sie beispielsweise aus EP 2 112 380 A1 bekannt ist, weist typischerweise vier Schrauben auf, welche außenseitig entlang der Pumpenstufen verlaufen. Dabei sind Ausführungen bekannt, bei denen die Spiralgehäuse im Bereich der Pumpenstufen den Außenmantel bilden oder solche, bei denen eine Flüssigkeitsrückführung innerhalb des Gehäuses, typischerweise zum Fußteil, erfolgt, die einen Außenmantel aufweisen, der einen Ringkanal zwischen den Außenseiten der Spiralgehäuse und dem Außenmantel bildet, über den die Förderflüssigkeit vom Kopfteil zum Fußteil oder gegebenenfalls auch umgekehrt strömt.
Beiden Ausführungen gemeinsam ist, dass die Schrauben, mit denen Kopf- und Fußteil unter Einschluss der Pumpenstufen bzw. gegebenenfalls des diese umgebenden Außenmantels eingespannt sind, im Bereich von Kopf- und Fußteil anliegen, im Bereich der Pumpenstufen jedoch einen gewissen Abstand aufweisen. Letzteres führt dazu, dass die Temperatur der Schrauben von der der Förderflüssigkeit und damit auch der der Spiralgehäuse bzw. des Außenmantels nicht unerheblich abweichen kann, was zu thermischen Spannungen innerhalb der Kreiselpumpe führt. Solche thermischen Spannungen können zu vorzeitigem Verschleiß oder Ausfall der Pumpe führen.
Weiterhin nachteilig bei dieser Bauart ist, dass abhängig von der Anzahl der Pumpenstufen nicht nur Welle und gegebenenfalls Außenmantel in unterschiedlichen Längen bereitgestellt werden müssen, sondern dass auch die Kopf- und Fußteil verbindenden Schrauben in unterschiedlicher Länge zur Verfügung stehen müssen, um je nach Anzahl der Pumpenstufen Kopf- und Fußteil unter Einschluss der Pumpenstufen miteinander zu verbinden.
Aus EP 0 726 397 A1 ist eine mehrstufige Kreiselpumpe mit einem aus Blech gebildeten Außenmantel bekannt, der in einem Kopfteil bzw. Fußteil festgelegt ist, bei welcher der Außenmantel nicht nur die Pumpe, sondern auch den Motor mit umhaust. Bei dieser Konstruktion sind die auf den Außenmantel wirkenden Zugkräfte vergleichsweise gering. Die Verbindung der Gehäuseteile zueinander erfolgt über Flansche.
Bei der aus DE 1 275 866 bekannten Konstruktion, die eine Bohrlochpumpe betrifft, ist ein Teil der Pumpenstufen durch einen massiven Außenmantel umgeben und ein anderer Teil freiliegend ausschließlich durch Schraubverbindungen verbunden. Da bei dieser Pumpenbauart typischerweise die gesamte Pumpe in die Förderflüssigkeit eintaucht, stellt sich das Problem thermischer Spannungen im Betrieb nicht. Dies gilt in gleicher Weise für das aus DE 35 23 599 A1 bekannte Tauchpumpenaggregat, welches einstufig ausgebildet ist.
Ausgehend von dem einleitend genannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine mehrstufige Kreiselpumpe so auszubilden, dass einerseits thermische Spannungen innerhalb der Pumpe vermieden, zumindest aber vermindert werden und andererseits die Bauteilvielfalt beim Aufbau von Baureihen mit unterschiedlicher Stufenzahl vermindert wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Kreiselpumpe mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung. Dabei wird der Schutzumfang durch die nachfolgenden Ansprüche bestimmt.
Die erfindungsgemäße Kreiselpumpe weist mehrere Pumpenstufen auf, die axial zwischen einem Kopfteil und einem Fußteil angeordnet sind. Sie weist darüber hinaus einen Außenmantel auf, der die Pumpenstufen umfänglich umgibt. Gemäß der Erfindung ist ein axiales Ende des Außenmantels am Kopfteil und das andere axiale Ende am Fußteil der Kreiselpumpe befestigt, wobei die mechanische Verbindung zwischen Kopfteil und Fußteil durch den Außenmantel gebildet ist.
Grundgedanke der erfindungsgemäßen Lösung ist es somit, den in der Regel ohnehin vorhandenen Außenmantel zum Einspannen der Pumpenstufen zwischen Kopfteil und Fußteil zu nutzen. Der Außenmantel bildet also die mechanische Verbindung zwischen Kopfteil und Fußteil. Die axialen Enden des Außenmantels sind daher gemäß der Erfindung fest, vorzugsweise jedoch lösbar, am Fußteil und am Kopfteil mittelbar oder unmittelbar befestigt. Auf diese Weise können die sonst erforderlichen Zuganker entfallen. Der Außenmantel ist, wenn dieser den ringförmigen Rückführkanal innerhalb der Kreiselpumpe bildet, stets mit dem Temperaturniveau der Förderflüssigkeit beaufschlagt, sodass Wärmespannungen weitestgehend vermieden werden, da Außenmantel und Pumpenstufen sowie Kopf- und Fußteil stets das gleiche Temperaturniveau aufweisen. Bei Ausführungen, die den Außenmantel nur zu Befestigungszwecken aufweisen, bei denen also kein Ringkanal gebildet wird, wird der Außenmantel zweckmäßigerweise an den Pumpenstufen, d. h. an der Außenseite der Spiralgehäuse, anliegend ausgebildet, um nach Möglichkeit eine wärmeleitende Verbindung zu diesen herzustellen.
Dabei ist allerdings der Außenmantel an seinen axialen Enden radial aufgeweitet ausgebildet, da hierdurch eine gleichermaßen einfache wie wirkungsvolle Befestigung möglich ist, andererseits auch die Montage sehr einfach ist, da sich eine trichterförmige Aufnahme ergibt, die eine leichte Montage am Außenumfang der Pumpenstufen ermöglicht. Ein solches aufgeweitetes axiales Ende des Außenmantels wird vorteilhaft mittels eines übergreifenden Flansches am Kopfteil bzw. am Fußteil befestigt. Die Aufweitung eines solchen aus Blech gebildeten Außenmantels ist fertigungstechnisch einfach und ermöglicht zugleich in Verbindung mit der Flanschbefestigung eine gleichmäßige Krafteinleitung über den gesamten Umfang, was besonders vorteilhaft ist.
Dabei ist die Flanschverbindung bevorzugt so gestaltet, dass die Verbindung zwischen Außenmantel und Kopfteil bzw. Fußteil sowohl kraft- als auch formschlüssig erfolgt. Dabei gibt der Formschluss eine hohe Sicherheit gegen Versagen der Verbindung, wohingegen der Kraftschluss dafür sorgt, dass die Kräfte über den Umfang gleichmäßig verteilt eingeleitet werden und in der Regel keine weiteren Sicherungsmittel gegen ein Lösen der Verbindung vorgesehen sein müssen.
Gemäß der Erfindung sind die axialen Enden des Außenmantels stufenförmig aufgeweitet, sodass entweder nur ein flanschartiger, im Wesentlichen radial verlaufender Ring an jedem Ende des Außenmantels entsteht oder aber bevorzugt eine echte Stufe, d. h. ein sich an den flanschartigen Ring anschließender Mantelabschnitt, welcher im Wesentlichen parallel zum übrigen Außenmantel verläuft. Eine solche echte stufenartige Ausbildung kann besonders hohe Zugkräfte aufnehmen, auch wenn die radiale Erstreckung des flanschartigen Abschnittes nur vergleichsweise klein ist. Es versteht sich, dass dann im Kopf- bzw. im Fußteil der Kreiselpumpe sowie im Flansch eine entsprechende Stufe vorgesehen sein sollte, um das jeweilige axiale Ende des Außenmantels abzustützen und einspannen zu können.
Der das axiale Ende des Außenmantels übergreifende Flansch, der vorteilhaft als ringförmiger Losflansch ausgebildet ist, weist vorzugsweise eine erste Kontaktfläche auf, die am aufgeweiteten Axialende des Außenmantels anliegt und eine zweite Kontaktfläche, die am Kopfteil bzw. am Fußteil anliegt. Über diese Kontaktflächen kann eine gleichmäßige und sichere Krafteinleitung in die jeweiligen Bauteile erfolgen.
Vorteilhaft erfolgt eine Befestigung eines Flansches über Ausnehmungen im Flansch, durch die Befestigungsmittel hindurchgeführt werden, mit welchen der Flansch am Kopfteil bzw. am Fußteil festgelegt wird.
Typischerweise sind hierzu Kopfschrauben vorgesehen, welche die Ausnehmungen im Flansch durchgreifen und in entsprechende Gewindebohrungen im Kopfteil bzw. Fußteil eingreifen.
Da die axialen Enden des Außenmantels radial aufgeweitet ausgebildet sind, ist es zweckmäßig, einen solchen Losflansch zur Befestigung am Kopfteil oder Fußteil aus mindestens zwei Flanschteilen zu bilden, da anderenfalls die Befestigungsflansche vor Bildung der letzten Aufweitung am Außenmantel montiert werden müssen, was fertigungs- und montagetechnisch eher ungünstig ist. Bei einem mehrteiligen, insbesondere zweiteiligen Flansch hingegen ist es möglich, diesen erst bei
der Montage der Kreiselpumpe den Außenmantel umgreifend anzubringen. Montagetechnisch ist es dabei besonders vorteilhaft, wenn ein Flansch aus zwei oder mehreren identisch geformten Flanschteilen gebildet ist.
Dabei sind gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die mindestens zwei Flanschteile an ihren Enden überlappend ausgebildet, wobei im Überlappungsbereich zueinander fluchtende Ausnehmungen zur Durchführung von Befestigungsmitteln vorgesehen sind. Auf diese Weise kann z. B. mit einer Schraube, welche solche Ausnehmungen im Überlappungsbereich durchsetzt, sowohl die Befestigung des Flansches in diesem Bereich als auch die Befestigung der Flanschteile zueinander erfolgen, was insbesondere auch hinsichtlich der Krafteinleitung der Flanschverbindung von Vorteil ist. Der Flansch oder die Flanschteile sind vorteilhaft als Gussteile ausgebildet. Da sie typischerweise hohe Kräfte aufnehmen müssen, sind die Flansche oder Flanschteile aus Metall gefertigt, vorzugsweise aus rostfreiem Edelstahl.
Alternativ kann der Flansch auch aus mehreren aus Blech gebildeten Flanschteilen ausgebildet sein, die im Bereich von Ausnehmungen, also dort wo die Schraubbefestigung erfolgt, durch vorzugsweise ebenfalls aus Blech bestehende Stützteile verstärkt sind. Diese Blechteile einschließlich der Stützteile sind vorteilhaft als Stanzteile ausgebildet und beispielsweise durch Schweißen miteinander verbunden, können also in der Großserie besonders kostengünstig hergestellt werden und werden vorzugsweise aus Edelstahl gefertigt.
Anstelle einer Flanschverbindung ist gemäß der Erfindung alternativ die Festlegung des radial aufgeweiteten Teils des Außenmantels an einen radial vorspringenden und sich umlaufend erstreckenden Wulst am Kopfteil und/oder Fußteil vorgesehen, und zwar mittels eines Spannrings, der einen im Wesentlichen u-förmigen Querschnitt hat und der den aufgeweiteten Teil am Ende des Außenmantels sowie den Wulst umgreift und auf diese Weise den Außenmantel am Wulst des Kopfteils bzw. Fußteils festlegt. Dabei ist der umlaufende Wulst vorteilhaft zum Mantel hin abgestuft ausgebildet, derart, dass das radial aufgeweitete Ende des Mantels bündig in die Abstufung eingliederbar ist, um mittels eines im Querschnitt U-förmigen Spannrings formschlüssig am Wulst festgelegt zu werden. Ein solcher offener Spannring ist nahezu um 360° umlaufend und an seinen Enden mit einer Spannvorrichtung versehen, beispielsweise einer Spannschraube, mit welcher der Abstand der Ringenden zueinander verändert werden kann. Ein solcher Spannring wird zunächst so weit geöffnet, dass er über den Wulst und das aufgeweitete Ende des Außenmantels geschoben werden kann, wonach der Spannring durch Verkleinern des Abstandes der Ringenden gespannt wird und sich dieser unter Einschluss des aufgeweiteten Endes des Außenmantels und des Wulstes an diese Bauteile anlegt und damit den Außenmantel fest mit dem Kopfteil bzw. Fußteil verbindet.
Die Befestigungsmittel, mit denen zumindest ein Flansch mit dem Kopfteil oder dem Fußteil der Kreiselpumpe verbunden ist, sind vorteilhaft als Schrauben ausgebildet, die in axialer Richtung angeordnet sind und in eine entsprechend verlaufende Gewindebohrung im Kopf- bzw. Fußteil eingreifen. Die Befestigung kann jedoch auch über andere Mittel erfolgen, beispielsweise über einen umlaufenden im Querschnitt c-förmigen Spannring, welcher den Flansch einerseits und einen entsprechenden kopf- bzw. fußseitigen Wulst andererseits umgreift oder über entsprechende Klammern.
Der Außenmantel der erfindungsgemäßen Kreiselpumpe ist erfindungsgemäß aus Blech, vorzugsweise aus rostfreiem Edelstahlblech gefertigt.
Konstruktiv ist die erfindungsgemäße Kreiselpumpe so ausgebildet, dass ein Fluideingang der Pumpe am Kopfteil oder am Fußteil und ein Fluidausgang der Pumpe am Kopfteil oder am Fußteil angeordnet sind und dass zwischen den Außenwandungen der Pumpenstufen und dem Außenmantel ein ringförmiger Kanal zur Führung des Förderfluids gebildet ist. Hierdurch ist erfindungsgemäß die Kreiselpumpe als Inlinepumpe ausgebildet.
Diese Anordnung gewährleistet darüber hinaus eine nahezu gleichmäßige Wärmeverteilung über sämtliche Bauteile.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: in stark vereinfachter perspektivischer Ansicht eine Kreiselpumpe mit Antriebsmotor,
Fig. 2: in stark vereinfachter, vergrößerter, teilgeschnittener perspektivischer Ansicht den Übergangsbereich zwischen Fußteil und Außenmantel der Pumpe gemäß Fig. 1,
Fig. 3: einen Längsschnitt des in Fig. 2 perspektivisch dargestellten Teils,
Fig. 4: eine Explosionsdarstellung des in Fig. 2 dargestellten Teils,
Fig. 5.: in Explosionsdarstellung entsprechend Fig. 4 eine alternative Flanschbefestigung,
Fig. 6: in stark vergrößerter Schnittdarstellung die Befestigung des in Fig. 5 dargestellten Flansches im Bereich der Schraube,
Fig. 7: in perspektivischer Darstellung eine Spannringbefestigung,
Fig. 8: einen Längsschnitt durch die Bauteile im Bereich der Spannringbefestigung und
Fig. 9: eine alternative Flanschausbildung in Explosionsdarstellung ähnlich Fig. 4.

Bei der dargestellten Kreiselpumpe 1 handelt es sich um eine mehrstufige Inlinepumpe. Die Kreiselpumpe 1 ist zum aufrechtstehenden Betrieb bestimmt und sie weist ein Fußteil 2 auf, an das nach oben hin ein Außenmantel 3 anschließt, dessen oberes Ende von einem Kopfteil 4 aufgenommen ist, welches zugleich einen Motorstuhl für den darüber angeordneten elektrischen Antriebsmotor 5 bildet. Der Aufbau der in Fig. 1 dargestellten Pumpe entspricht dem grundsätzlichen Aufbau derartiger vertikaler mehrstufiger Hochdruckkreiselpumpen der Inlinebauweise, wie sie beispielsweise von der Firma Grundfos unter der Typbezeichnung CR oder CRE hergestellt und angeboten werden.
Das aus Guss bestehende Fußteil 2 weist eine einstückig mit diesem ausgebildete untere Platte 6 auf, die den eigentlichen Fuß der Kreiselpumpe 1 bildet und mit der die Kreiselpumpe 1 auf dem Boden aufsteht und über in der Platte 6 befindliche Bohrungen mit dem Boden schraubbefestigt werden kann. Das Fußteil 2 hat im Übrigen die Form eines zylindrischen Rohres 7 mit vertikaler Achse, das an seinem Außenumfang zwei abgewandt gegenüberliegend angeordnete Anschlussflansche 8 und 9 aufweist, von denen einer den Sauganschluss und der andere den Druckanschluss der Pumpe 1 bildet. Über den Sauganschluss gelangt die zu fördernde Flüssigkeit in das Fußteil 2 und von dort aufeinander folgend in die sich vertikal daran anschließenden Pumpenstufen, jeweils bestehend aus einem Spiralgehäuse und einem Laufrad. Dabei ist die Anordnung so, dass der Ausgang eines unteren Spiralgehäuses mit dem Eingang der darüberliegenden Pumpenstufe leitungsverbunden ist und der Ausgang der letzten, d. h. obersten Pumpenstufe über einen Ringkanal mit dem Druckanschluss im Fußteil 2 verbunden ist. Der Ringkanal ist durch die Umfangsseiten der in Fig. 1 nicht sichtbaren Spiralgehäuse einerseits und den in diesem Bereich zylindrischen Außenmantel 3 andererseits begrenzt. Die Laufräder sämtlicher Pumpenstufen sitzen auf einer gemeinsamen Welle, die von dem am Kopfteil 4 der Kreiselpumpe 1 angeordneten Antriebsmotor 5 angetrieben wird.
Die mechanische Verbindung zwischen Kopfteil 4 und Fußteil 2 erfolgt bei der dargestellten Kreiselpumpe 1 über den Außenmantel 3. Der koaxial zur Drehachse und Welle der Kreiselpumpe angeordnete Außenmantel 3 hat die Form eines zylindrischen Rohres, ist jedoch an den axialen Enden stufenförmig radial aufgeweitet. Eine solche Aufweitung besteht aus einem flanschartigen, sich radial nach außen erstreckenden Flanschabschnitt 10 sowie einem sich daran anschließenden parallel zum übrigen Außenmantel 3 verlaufenden ringförmigen Mantelabschnitt 11 größeren Durchmessers als der übrige Mantel 3. Die Verbindung zwischen dem stufenförmigen Endabschnitt des Außenmantels 3 und dem Fußteil 2 ist anhand der Figuren 2 - 4 dargestellt, welche das axiale untere Ende des Außenmantels 3 zeigen, welches mit dem Fußteil 2 verbunden ist. Es versteht sich, dass das axiale obere Ende des Außenmantels 3 sowie der Anschluss im Kopfteil 4 entsprechend, jedoch in der Darstellung um 180° nach oben gedreht, ausgebildet sind.
Der radial verlaufende Flanschabschnitt 10 am unteren Ende des Außenmantels 3 liegt an einer entsprechend radial, d. h. in der in Fig. 1 dargestellten Betriebsposition horizontal angeordneten ringförmigen Stirnfläche 12 eines zylindrischen vertikalen Vorsprungs 13 des Fußteils 2 an. In der äußeren Umfangsfläche des Vorsprungs 13 ist eine umlaufende Nut 14 angeordnet, in der ein O-Ring 15 eingegliedert ist. Die Außenumfangsflächen des Vorsprungs 13 sowie des O-Rings 15 bilden eine Anlagefläche mit der die Innenseite des Mantelabschnitts 11 des Außenmantels 3 dichtend am Vorsprung 13 anliegt.
Zur Befestigung dieses aufgeweiteten Endabschnitts 10, 11 des Außenmantels 3 am Fußteil 2 ist ein Losflansch 16 vorgesehen, der aus zwei identischen Flanschteilen 17 in Form von Flanschhälften besteht. Jedes Flanschteil 17 umgreift den Außenmantel 3 um etwa 180°. Die beiden Flanschteile 17 bilden zusammen einen geschlossenen Ring mit insgesamt sechs Ausnehmungen in Form von vertikalen Bohrungen 18. Diese Bohrungen 18 fluchten mit darunter befindlichen mit Innengewinden versehenen Sacklochbohrungen 19 in einem zylindrischen Rohrabschnitt 20, der koaxial zur Mittellängsachse der Pumpe 1 angeordnet ist und im inneren Bereich nach oben hin durch den Vorsprung 13 fortgesetzt wird. Die Sacklochbohrungen 19 sind in einer ringförmigen Stirnfläche 21 eingelassen, welche den Vorsprung 13 radial nach außen hin umgibt.
Der aus den beiden Flanschteilen 17 gebildete Losflansch 16 hat im Querschnitt nach innen hin eine abgestufte und nach außen eine nach oben hin konisch zulaufende Form und ist im Bereich der Bohrungen 18 verstärkt und mit einer nach oben hin ebenen Stirnfläche ausgestattet. Wie insbesondere den Figuren 2 und 3 zu entnehmen ist, liegt der Losflansch 16 mit seiner planen Unterseite 22 auf der Stirnfläche 21 des Rohrabschnitts 20 auf. Der Losflansch 16 weist darüber hinaus eine radiale Innenseite 23 auf, mit der er an der Außenseite des Mantelabschnitts 11 anliegt. Weiterhin weist der Losflansch 16 einen radial nach innen gerichteten Vorsprung 24 auf, mit dem er den Flanschabschnitt 10 des Außenmantels 3 übergreift. Die Unterseite dieses radialen Vorsprungs 24 liegt an der Oberseite des Flanschabschnitts 10 auf. Die radiale Innenseite des Vorsprungs 24 liegt am Außenmantel 3 mit geringem Spiel an. Das axial aufgeweitete aus Flanschabschnitt 10 und Mantelabschnitt 11 bestehende Ende des Außenmantels 3 ist somit zwischen dem Vorsprung 13 und dem Losflansch 16 formschlüssig und kraftschlüssig eingegliedert, sodass eine gleichmäßige Krafteinleitung über den gesamten Umfang zwischen Fußteil 2 und Außenmantel 3 erfolgt. Die Befestigung des anderen axial aufgeweiteten Endes des Außenmantels 3 am Kopfteil 4 ist in analoger Weise realisiert.
Der aus zwei identischen Flanschhälften 17 gebildete Losflansch 16 weist, wie Fig. 4 zeigt, zwei in Einbaulage überlappende Abschnitte 25 und 26 auf, nämlich einen oberen Abschnitt 25 und einen unteren Abschnitt 26. Der obere Abschnitt 25, der jeweils an dem von der Mittellängsachse der Pumpe gesehen linksseitigen Ende jedes Flanschteiles 7 angeordnet ist, weist in Einbaulage einen Abstand zur Stirnfläche 21 auf, wohingegen der untere Abschnitt 26, der am rechtsseitigen Ende vorgesehen ist, bündig in die plane Unterseite 22 des Losflansches 16 übergeht und den Freiraum ausfüllt, welcher der obere Abschnitt 25 zur Stirnfläche 21 bildet. Beide Abschnitte 25 und 26 haben eine in Einbaulage axiale Bohrung 18, und zwar der obere Abschnitt 25 eine Bohrung 18a und der untere Abschnitt 26 eine Bohrung 18b, die zusammen eine Bohrung 18 bilden. Die Abschnitte 25 und 26 liegen in Einbaulage paarweise übereinander, wobei ihre Bohrungen 18a und 18b mit der darunter liegenden Sacklochbohrung 19 im Rohrabschnitt 20 fluchten. Befestigt wird der Flansch mit Schrauben 27, deren Schraubenköpfe an der Oberseite des Flansches 16 umfänglich der Bohrungen 18 aufliegen, wohingegen die Schäfte die Bohrungen 18 durchsetzen und in den mit Gewinden versehenen Sacklochbohrungen 19 eingreifen. Im Bereich der überlappenden Abschnitte 25 und 26 sichert somit die Schraube 27 auch die Flanschteile 17 gegen ein Lösen voneinander. Es ergibt sich somit insgesamt ein ringförmiger und geschlossener Losflansch 16.
Bei der anhand der Figuren 5 und 6 dargestellten Ausführungsform ist der Außenmantel 3 endseitig in gleicher Weise ausgebildet, jedoch ist dort ein zweiteiliger Losflansch 16a vorgesehen, der aus zwei identischen Flanschhälften 17a aufgebaut ist. Die Flanschhälften bestehen jeweils aus einem halbringförmigen Blechabschnitt 28, der im Bereich der Bohrungen 18 durch ebenfalls aus Blech bestehende Stützteile 29 verstärkt ausgebildet ist. Sowohl der Blechabschnitt 28 als auch die Stützteile 29 sind als Stanzteile aus Edelstahlblech gebildet und zur dauerhalten Verbindung miteinander verschweißt. Auch hier wird das radial aufgeweitete Ende des Außenmantels 3 mittels des Losflansches 16a mittels Befestigungsschrauben 27 festgelegt, die durch die Bohrungen 18 geführt sind. Fußteilseitig ist jedoch eine nutähnliche axiale Vertiefung vorgesehen, deren äußere Wandung 30 im Bereich um die Bohrungen 18, also dort, wo die Stützteile 29 zur Anlage kommen, ausgenommen ist. Der Losflansch 16a liegt hier also innerhalb einer nutähnlichen Vertiefung und wird durch die äußere Nutwand umgeben und gestützt. Der O-Ring 15 zur Abdichtung ist in gleicher Weise angeordnet, wie bei der vorbeschriebenen Ausführungsform.
Anhand von Figur 9 ist eine Ausführungsform dargestellt, die im Wesentlichen der zuvor Beschriebenen entspricht, bei der jedoch der Losflansch aus insgesamt sechs identischen Flanschteilen 17b besteht, die jeweils mit einer Schraube 27 in einer Bohrung 19 in der Stirnseite des Fußteils 2 befestigt sind. Diese Flanschteile 17b sind als Stanzteile aus Blech gefertigt und besonders kostengünstig in der Herstellung.
Bei der anhand der Figuren 7 und 8 dargestellten Ausführungsform weist das Fußteil 2 einen umlaufenden Wulst 31 auf, der, wie Fig. 8 zu entnehmen ist, abgestuft und nach oben zulaufend ausgebildet ist, sodass der radial aufgeweitete Teil am Ende des Außenmantels 3 bündig aufgenommen werden kann. Der radial aufgeweitete Teil entspricht im Wesentlichen dem Vorbeschriebenen, d. h. es ist ein Mantelabschnitt 11 vorgesehen, der parallel zum Außenmantel 3 verläuft, jedoch einen größeren Durchmesser aufweist sowie ein Flanschabschnitt 10, der jedoch bei dieser Ausführung nicht senkrecht zum Außenmantel, sondern schräg dazu verläuft. Die Abdichtung erfolgt hier im Wulstbereich, und zwar über einen O-Ring 15a, der an der Innenseite des Mantelabschnitts 11 anliegt.
Die Befestigung der Bauteile erfolgt über einen Spannring 32, welcher eine etwa U-förmige Querschnittsform hat und den umlaufenden Wulst 31 mit dem aufgeweiteten Ende des Außenmantels 3 formschlüssig umgreift. Der Spannring 32 ist aus Blech gebildet und weist zwei Verstärkungsdrähte 33 auf, die in den Spannring 32 eingegliedert sind und an Lagerkörpern 34 befestigt sind, die mittels zweier Spannschrauben 35 in ihrem Abstand zueinander verstellt werden können.
Zum Montieren des Spannrings 32 werden die Spannschrauben 35 so eingestellt, dass die Lagerkörper 34 einen maximalen Abstand aufweisen, d. h. der Spannring 32 aufgespannt ist und somit über den Wulst 31 und das radial aufgeweitete Ende des Außenmantels 3 geschoben werden kann. Anschließend werden die Spannschrauben 35 angezogen bis der Spannring 32 das Ende des Außenmantels 3 und den Fußteil 2 jenseits des Wulstes fest umgreift und somit die darin eingegliederten Bauteile miteinander verbindet.
Die vorstehend beschriebenen Verbindungen zwischen Außenmantel 3 und Fußteil 2 sind hier nur beispielhaft anhand des Fußteils 2 beschrieben, sie erfolgen in gleicher Weise am Kopfteil 4. Es können auch Verbindungen unterschiedlicher Bauart am Fußteil 2 und Kopfteil 4 vorgesehen sein.

Bezugszeichenliste

1: - Kreiselpumpe
2: - Fußteil
3: - Außenmantel
4: - Kopfteil
5: - Antriebsmotor
6: - Platte von 2
7: - zylindrisches Rohr von 3
8: - Flansch
9: - Flansch
10: - Flanschabschnitt
11: - Mantelabschnitt
12: - Stirnfläche
13: - Vorsprung
14: - Nut
15: - O-Ring
15a: - O-Ring
16: - Losflansch
16a: - Losflansch
17: - Flanschteile, Flanschhälften
17a: - Flanschhälften
17b: - Flanschteile
18: - Bohrungen
18a: - Bohrung in 25
18b: - Bohrung in 26
19: - Sacklochbohrung
20: - Rohrabschnitt
21: - Stirnfläche von 20
22: - plane Unterseite von 16
23: - radiale Innenseite von 16
24: - radialer Vorsprung
25: - oberer Abschnitt
26: - unterer Abschnitt
27: - Befestigungsschrauben
28: - Blechabschnitt
29: - Stützteile
30: - äußere Wandung
31: - umlaufender Wulst
32: - Spannring
33: - Verstärkungsdrähte
34: - Lagerkörper
35: - Spannschrauben

Claims

Kreiselpumpe (1) mit mehreren Pumpenstufen, welche axial zwischen einem Kopfteil (4) und einem Fußteil (2) angeordnet sind, und mit einem Außenmantel (3), der die Pumpenstufen umfänglich umgibt, wobei ein axiales Ende des Außenmantels (3) am Kopfteil (4) und das andere axiale Ende am Fußteil (2) befestigt ist, die Kreiselpumpe als Inlinepumpe ausgebildet und zum aufrecht stehenden Betrieb bestimmt ist und sich an das Fußteil (2) nach oben hin der Außenmantel (3) anschließt, dessen oberes Ende vom Kopfteil (4) aufgenommen ist, welches zugleich einen Motorstuhl für einen darüber angeordneten Antriebsmotor bildet, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenmantel (3) aus Blech gefertigt ist, dass die mechanische Verbindung zwischen Kopfteil (4) und Fußteil (2) durch den Außenmantel (3) gebildet ist und dass die axialen Enden des Außenmantels (3) stufenförmig aufgeweitet ausgebildet sind.
Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein aufgeweitetes axiales Ende des Außenmantels (3) mittels eines dieses übergreifenden Flansches (16) am Kopfteil (4) bzw. dem Fußteil (2) befestigt ist.
Kreiselpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Enden des Außenmantels (3) mittels der Flansche (16) sowohl kraft- als auch formschlüssig am Kopfteil (4) bzw. am Fußteil (2) befestigt sind.
Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Flansch (16) eine erste Kontaktfläche (23) und eine zweite Kontaktfläche (22) aufweist, und dass die erste Kontaktfläche (23) am aufgeweiteten axialen Ende des Außenmantels (3) anliegt und die zweite Kontaktfläche (22) am Kopfteil (4) bzw. Fußteil (2) anliegt.
Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Flansch ein ringförmiger Losflansch (16) ist.
Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch kennzeichnet, dass ein Flansch (16) Ausnehmungen (18) zur Durchführung von Befestigungsmitteln (27) aufweist.
Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch kennzeichnet, dass mindestens ein Flansch (16) aus mindestens zwei Flanschteilen (17) besteht.
Kreiselpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Flansch (16) aus mindestens zwei identisch geformten Flanschteilen (17) gebildet ist.
Kreiselpumpe nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Flanschteile (17) an ihren Enden überlappen und im Überlappungsbereich (25, 26) zueinander fluchtende Ausnehmungen (18a, 18b) zur Durchführung von Befestigungsmitteln (27) aufweisen.
Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest Teile des Flansches (16) aus Gussmetall, vorzugsweise rostfreien Edelstahl, gefertigt sind.
Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest Teile des Flansches (16a) aus Blech (28) gefertigt sind, die im Bereich von Ausnehmungen (18) durch vorzugsweise aus Blech bestehende Stützteile (29) verstärkt sind.
Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Flansch (16) mit dem Kopfteil (4) oder dem Fußteil (2) der Kreiselpumpe (1) in axialer Richtung verschraubt ist.
Kreiselpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Kopfteil (4) und/oder Fußteil (2) ein radial vorspringender umlaufender Wulst (31) vorgesehen ist und dass der radial aufgeweitete Teil am axialen Ende des Mantels (3) mittels eines umlaufenden Spannrings (32) am Wulst (31) festgelegt ist.
Kreiselpumpe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannring (32) einen u-förmigen Querschnitt aufweist, dessen Schenkel das radial aufgeweitete Ende des Mantels (3) einerseits und den Wulst (31) andererseits formschlüssig hintergreifen.
Kreiselpumpe nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Wulst (31) abgestuft ausgebildet ist, wobei das radial aufgeweitete Ende des Mantels (3) bündig in die Abstufung eingegliedert ist.
Kreiselpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenmantel (3) aus rostfreiem Edelstahlblech gefertigt ist.
Kreiselpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fluideingang der Pumpe (1) am Fußteil (2) oder am Kopfteil (4) und ein Fluidausgang der Pumpe (1) am Fußteil oder am Kopfteil (2) angeordnet sind, und dass zwischen einer Außenwandung der Pumpenstufen und dem Außenmantel (3) ein Kanal zur Führung des Förderfluids gebildet ist.
Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fluideingang und ein Fluidausgang am Fußteil (2) angeordnet sind und dass zwischen einer Außenwandung der Pumpenstufen und dem Außenmantel (3) ein Druckkanal zum Führen des Fluids von der Druckseite der letzten Pumpenstufe zum Fluidausgang vorgesehen ist.