EP2990651A1

EP2990651A1 - Pumpengehäuse

Info

Publication number: EP2990651A1
Application number: EP14182156.1A
Authority: EP
Inventors: Robert Greve
Original assignee: Grundfos Holdings AS
Current assignee: Grundfos Holdings AS
Priority date: 2014-08-25
Filing date: 2014-08-25
Publication date: 2016-03-02
Anticipated expiration: 2034-08-25
Also published as: CN205243947U; CN105387000B; EP2990651B1; CN105387000A

Abstract

Das Pumpengehäuse (9) einer Kreiselpumpe weist ein erstes Gehäuseteil (11) auf, welches mindestens einen Sauganschluss, einen Druckanschluss (42) und eine Aufnahme für einen Gasabscheider aufweist und das zum Anschluss eines elektrischen Antriebsmotors (1) ausgebildet ist, dessen Welle (4) ein im Pumpengehäuse (9) rotierbares Kreiselrad (6) trägt. Ein zweites Gehäuseteil (12) ist vorgesehen, welches dichtend und formschlüssig in das erste Gehäuseteil (11) eingliederbar ist und welches einen Saugmund und einen Teil eines Spiralgehäuses für das Kreiselrad (6) der Kreiselpumpe (2) bildet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Pumpengehäuse einer Kreiselpumpe mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
Pumpengehäuse von Kreiselpumpen gibt es in unterschiedlichsten Ausführungen. Insbesondere für Umwälzpumpen, beispielsweise Heizungsumwälzpumpen oder Brauchwasserumwälzpumpen kleiner und mittlerer Leistung, wie sie typischerweise in Heizthermen von Wohnungen und Einfamilienhäusern Verwendung finden, zählen Kreiselpumpen zum Stand der Technik, deren Pumpengehäuse aus Kunststoff bestehen und typischerweise in Spritzgussverfahren hergestellt sind. Diese Pumpengehäuse weisen mindestens einen Sauganschluss, einen Druckanschluss sowie eine Aufnahme für einen Gasabscheider auf, der im Bereich zwischen Sauganschluss und Saugmund in einer entsprechenden, in das Pumpengehäuse integrierten Aufnahme angeordnet ist. Dabei ist das Pumpengehäuse zum Anschluss eines Motorgehäuses eines elektrischen Antriebsmotors ausgebildet, dessen Welle ein im Pumpengehäuse rotierbares Kreiselrad trägt. Der Elektromotor ist typischerweise als Nasslaufmotor ausgebildet, d. h. er weist einen Spaltrohrmotor auf, in welchem der Rotor des Motors gelagert ist. Dieses Spaltrohr schließt dichtend an einer Lagerplatte an, welche ein Lager für die Motorwelle aufnimmt und zwischen Motor und Pumpengehäuse angeordnet ist. Diese Lagerplatte bildet gleichzeitig eine Seite des Pumpengehäuses.
Wenn das Pumpengehäuse kostengünstig im Kunststoffspritzgussverfahren gefertigt werden soll, was insbesondere bei großen und sehr großen Stückzahlen vorteilhaft ist, dann ist man bestrebt, das Gehäuse aus möglichst wenigen Gehäuseteilen aufzubauen und die Bauteile nach Möglichkeit so auszugestalten, dass keine verlorenen Kerne erforderlich sind, die das Spritzgießen erheblich verkomplizieren und insbesondere verteuern.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Pumpengehäuse so auszubilden, dass einerseits möglichst wenig Gehäusebauteile erforderlich sind und andererseits diese nach Möglichkeit ohne verlorene Kerne hergestellt und im weiteren einfach montiert werden können.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Pumpengehäuse mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung. Hierbei können die in den Unteransprüchen und der Beschreibung angegebenen Merkmale jeweils für sich aber auch in geeigneter Kombination die erfindungsgemäße Lösung gemäß Anspruch 1 weiter ausgestalten.
Das erfindungsgemäße Pumpengehäuse einer Kreiselpumpe weist ein erstes Gehäuseteil auf, welches mindestens einen Sauganschluss, einen Druckanschluss und eine Aufnahme für einen Gasabscheider umfasst und ist zum Anschluss eines elektrischen Antriebsmotors vorgesehen, dessen Welle ein im Pumpengehäuse rotierbares Kreiselrad trägt. Gemäß der Erfindung ist ein zweites Gehäuseteil vorgesehen, welches dichtend und formschlüssig in das erste Gehäuseteil eingliederbar ist und welches einen Saugmund und einen Teil eines Spiralgehäuses für das Kreiselrad der Kreiselpumpe bildet.
Grundgedanke des erfindungsgemäßen Pumpengehäuses ist es, soweit es die aus Kunststoffspritzguss zu fertigenden Gehäusebauteile angeht, eine Zweiteilung vorzunehmen, und zwar derart, dass das erste Gehäuseteil den Sauganschluss, den Druckanschluss und die Aufnahme für den Gasabscheider umfasst, und zudem zum Anschluss eines elektrischen Antriebsmotors ausgebildet ist, wohingegen ein zweites Gehäuseteil vorgesehen ist, welches dichtend und formschlüssig in das erste Gehäuseteil eingliederbar ist und welches einen Saugmund und einen Teil des Spiralgehäuses für das Kreiselrad der Kreiselpumpe bildet. Unter dichtend im Sinne der Erfindung muss nicht notwendigerweise eine 100 %tige Abdichtung verstanden sein, es versteht sich jedoch, dass die Abdichtung so ist, dass ein Überströmen zwischen Saug- und Druckseite, die durch das zweite Gehäuseteil getrennt wird, weitestgehend vermieden wird. Es versteht sich, dass bei modernen wirkungsgradoptimierten Pumpen die Abdichtung jedoch so gestaltet ist, dass hier keine Wirkungsgradverluste auftreten. Die formschlüssige Eingliederung des zweiten Gehäuseteils in das erste Gehäuseteil erfolgt derart, dass das zweite Gehäuseteil in allen Richtungen, bis auf die Gegenrichtung zur Einschubrichtung durch das erste Gehäuseteil formschlüssig gehalten ist. Der Formschluss in Gegenrichtung zur Einschubrichtung erfolgt durch die Antriebseinheit, typischerweise durch die das Pumpengehäuse dann abschließende Lagerplatte.
Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht es somit, ein komplex geformtes Pumpengehäuse zu schaffen, welches im Wesentlichen aus zwei Kunststoffspritzgussteilen aufgebaut werden kann, die ohne verlorene Kerne, d. h. ausschließlich mit Zieh- oder anderen wiederverwendbaren Kernen, hergestellt werden kann. Dabei kann durch die vorteilhafte Teilung nicht nur der Saugmund, sondern auch ein Teil des Spiralgehäuses für das Kreiselrad der Kreiselpumpe in dem zweiten Gehäuseteil ausgebildet sein, was hydraulisch von Vorteil ist. Darüber hinaus ist die erfindungsgemäße Gehäusekonstruktion äußerst stabil, da alle tragenden Anschlüsse, nämlich Sauganschluss, Druckanschluss und Aufnahme für den Gasabscheider in diesem ersten Gehäuseteil eingegliedert sind und aufgrund ihrer Anordnung dieses zusätzlich stabilisieren. Dabei können in vorteilhafter Weise gerade die Wände, welche dieses erste Gehäuseteil als Entlüfterpumpengehäuseteil ausgestalten, das Gehäuse zusätzlich stabilisieren, wohingegen das zweite Gehäuseteil, welches nahezu ausschließlich hydraulische Funktionen hat, vergleichsweise leicht und dünnwandig ausgebildet sein kann.
Grundsätzlich ist die Herstellung des erfindungsgemäßen Pumpengehäuses auch in anderer Art möglich. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn beide Gehäuseteile als Kunststoffspritzgussteile ausgebildet und ohne verlorene Kerne hergestellt sind, da dann eine kostengünstige Fertigung in Großserie erfolgen kann.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist zwischen den beiden Gehäuseteilen ein dem Saugmund vorgelagerter Saugraum gebildet, in welchen eine zu dem Sauganschluss führende Leitung mündet und der die Aufnahme für den Gasabscheider aufweist oder mit dieser leitungsverbunden ist. Im Bereich dieses Saugraumes, an den einerseits die zum Sauganschluss führende Leitung und andererseits eine zum Gasabscheider führende Leitung oder aber eine Aufnahme für den Gasabscheider angeordnet ist, erfolgt eine Beruhigung der Strömung und eine Abscheidung vom Gas aus der zu fördernden Flüssigkeit, bevor diese durch den Saugmund hindurchtritt und in den eigentlichen Wirkungsbereich des Kreiselrades gelangt.
Um eine dichtende Eingliederung der Gehäuseteile ineinander, d. h. insbesondere des zweiten Gehäuseteils in das erste Gehäuseteil zu gewährleisten, ist vorteilhaft am zweiten Gehäuseteil ein umlaufender axialer Rand vorgesehen, der zumindest abschnittsweise konisch ausgebildet ist und dichtend in eine entsprechende Aufnahme im ersten Gehäuseteil eingreift. Unter axialem Rand im Sinne der Erfindung ist ein Rand zu verstehen, dessen Wandung sich im Wesentlichen in achsparalleler Richtung erstreckt. Durch die Konizität dieses Randes, zumindest im äußeren Abschnitt, wird zum einen die Montage erleichtert, da das zweite Gehäuseteil durch die Konizität bei dem Einfügen in das erste Gehäuseteil selbsttätig in den bestimmungsgemäßen Sitz innerhalb des ersten Gehäuseteils geführt wird, zum anderen wird ohne Eingliederung einer Dichtung allein durch konstruktive Ausgestaltung eine dichtende Aufnahme dieses Randes im ersten Gehäuseteil erreicht. Dabei liegt der umlaufende axiale Rand vorzugsweise so, dass er in Einbaulage, d. h. bei angeschlossenem Antriebsmotor, durch die Lagerplatte abgedeckt und damit im hydraulisch unbelasteten Bereich liegt.
Dabei ist vorteilhaft dieser umlaufende axiale Rand am zweiten Gehäuseteil nahe seinem zulaufenden Ende durch eine radiale Wand begrenzt, die zur Anlage an einem Absatz in der Aufnahme im ersten Gehäuseteil vorgesehen ist. Auf diese Weise ist unabhängig von der Konizität der Aufnahme eine Art Anschlag gebildet, welcher sicherstellt, dass das zweite Gehäuseteil nicht zu weit in das erste Gehäuseteil eingeschoben werden kann. Diese radiale Wand in Verbindung mit dem Absatz der Aufnahme des ersten Gehäuseteils bildet einen Teil des Formschlusses zwischen den Gehäuseteilen und stützt dieses zweite Gehäuseteil sicher im ersten Gehäuseteil ab, ohne dass im Bereich des konisch zulaufenden Randes mit zunehmender Eindringtiefe des zweiten Bauteils in das erste Gehäuseteil unzulässig hohe Spannungen in diesem Bereich entstehen können.
Vorteilhaft weist das Spiralgehäuse, welches Teil des zweiten Gehäuseteils bildet, eine um die Mittellängsachse des Pumpengehäuses spiralförmig angeordnete axiale Wand auf. Die Ausbildung des Spiralgehäuses durch diese axiale Wand ist hydraulisch besonders vorteilhaft und kann innerhalb des zweiten Gehäuseteils hinterschneidungsfrei und somit mit einfachen Werkzeugen realisiert werden.
Darüber hinaus weist das Spiralgehäuse mindestens eine radiale Wand auf, die ebenfalls Teil des zweiten Gehäuseteils ist und die das Spiralgehäuse von dem den Saugmund umgebenden Saugraum trennt.
Unter axiale Wand im Sinne der vorliegenden Erfindung ist eine Wand zu verstehen, die sich in axialer Richtung erstreckt, also im Wesentlichen parallel zur Mittellängsachse des Pumpengehäuses angeordnet ist, welche zugleich die Drehachse des Kreiselrades bildet. Unter radialer Wand im Sinne der Erfindung ist eine Wand zu verstehen, die quer dazu, also bezogen auf die Mittellängsachse des Pumpengehäuses im Wesentlichen radial verläuft. Eine spiralförmig angeordnete axiale Wand ist eine Wand, die parallel zur Mittellängsachse des Pumpengehäuses angeordnet ist, deren Abstand sich jedoch von dieser winkelabhängig in Bezug auf die Mittellängsachse ändert, sodass in Richtung der Mittellängsachse gesehen, ein spiralförmiger Verlauf gebildet ist.
Hydraulisch besonders vorteilhaft ist es, wenn das Spiralgehäuse nicht nur hinsichtlich einer axialen Wand spiralförmig ausgebildet ist, sondern mindestens eine radiale Wand aufweist, die bezogen auf die Mittellängsachse schraubenlinienförmig, also schräg verlaufend, angeordnet ist, d. h. die bezogen auf eine radiale Ebene winkelabhängig ansteigt, d. h. ihren Abstand zu dieser radialen Ebene ändert. Diese schraubenlinienförmig angeordnete radiale Wand ist vorteilhaft innerhalb des zweiten Gehäuseteils gebildet.
Dabei weist das zweite Gehäuseteil vorteilhaft axiale, also im Wesentlichen achsparallel gerichtete Führungen auf, die in entsprechenden Führungsaufnahmen an der Innenseite des ersten Gehäuseteils aufgenommen sind. Diese Führungen bilden einerseits eine Verdrehsicherung für das im Wesentlichen kreisrunde zweite Gehäuseteil, erleichtern darüber hinaus die Montage in die bestimmungsgemäße Position im ersten Gehäuseteil und gewährleisten einen Einbau nur in der bestimmungsgemäßen Position.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das zweite Gehäuseteil in einer axialen Wand eine Ausnehmung auf, die zu einer Ausnehmung in einer axialen Wand des ersten Gehäuseteils fluchtet und Teil des zum Druckanschluss führenden Druckkanals bildet. Durch diese Ausnehmungen wird das im zweiten Gehäuseteil ausgebildete Spiralgehäuse mit einem zum Druckstutzen führenden Kanal innerhalb des ersten Gehäuseteils verbunden. Es ist dadurch eine hinterschneidungsfreie Kanalführung möglich, die werkzeugtechnisch vorteilhaft ausgebildet werden kann.
Um die Ausnehmung in der axialen Wand des zweiten Gehäuseteils nicht geschlossen, d. h. umfänglich allseits durch die Wand umgeben, ausbilden zu müssen, was werkzeugtechnisch aufwändiger wäre, kann diese vorteilhaft einseitig offen ausgebildet sein, sich also bis in den axial umlaufenden konischen Rand erstrecken, wobei dann vorteilhaft nicht nur dieser umlaufende Rand, in dem axial zu der Ausnehmung fluchtenden Bereich unterbrochen ist, sondern durch eine entsprechende Erhöhung in der Aufnahme für diesen Rand ersetzt ist. Diese entsprechende Erhöhung in der Aufnahme für den Rand schließt funktionell die Ausnehmung in dem axial umlaufenden Rand, sodass die Ausnehmung in der axialen Wand, die zum Druckanschluss führt, praktisch eine geschlossene Ausnehmung bildet, obwohl diese im zweiten Gehäuseteil einseitig offen ausgebildet ist. Da diese Ausnehmung funktional das Ende des Spiralgehäuses bildet, ist die axiale Wand des Spiralgehäuses an einer Seite der Ausnehmung zurückspringend beginnend und an der anderen Seite der radialen Ausnehmung auslaufend endend, ausgebildet. Auf diese Weise kann die axiale Wand über nahezu den gesamten Umfang des Gehäuses als Teil des Spiralgehäuses hydraulisch wirksam sein.
Aufgrund der freien Flächen innerhalb des Gehäuses können die Druckkräfte zwischen Saugseite und Druckseite, die auf Wände des Gehäuses wirksam sind, vergleichsweise groß sein. Insoweit ist es vorteilhaft, wenn das erste Gehäuseteil eine den Saugmund abschnittsweise umgebende axiale Wand aufweist, auf deren freier Stirnseite das zweite Gehäuseteil abgestützt ist. Diese axiale Wand trennt funktional vorteilhaft den Saugraum vom Entgasungsraum und dient darüber hinaus zur Abstützung des zweiten Gehäuseteils im mittleren Bereich, wodurch eine besonders stabile Gehäusekonstruktion erreicht wird und die Wände insbesondere des zweiten Gehäuseteils vergleichsweise dünn ausgebildet sein können. Diese den Saumund abschnittsweise umgebende axiale Wand erstreckt sich vorteilhaft in einem Bereich von 180° bis 270° um den Saugmund und bildet somit auf der anderen Seite jenseits des Saugmunds einen von der Strömung weitgehend abgeschotteten Entgasungsraum. Dieser Entgasungsraum ist an seiner Oberseite mit der Aufnahme für den Gasabscheider leitungsverbunden oder zumindest mit einer dorthin führenden Leitung.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann das zweite Gehäuseteil wahlweise mit einem von einer Auswahl von ersten Gehäuseteilen kuppelbar sein, die sich hinsichtlich der Anordnung der Anschlüsse unterscheiden. Auf diese Weise ist es möglich, eine hinsichtlich Antrieb, Kreiselrad und Spiralgehäuse gleiche Pumpe für unterschiedliche Gehäuse und Einbauzwecke vorzusehen, ohne deren hydraulische Eigenschaften zu ändern. Dies kann insbesondere sinnvoll sein, wenn beispielsweise Spezialeinbauten für Heizthermen erforderlich sind und hat den Vorteil, dass das hydraulische Konzept der Pumpe und des Antriebs beibehalten werden kann und lediglich der saugseitige Gehäuseteil, also das erste Gehäuseteil, konstruktiv anzupassen ist. Hierdurch wird die Teilevielfalt bei der Herstellung und Lagerhaltung vermindert. Das zweite Gehäuseteil bildet in vorteilhafter Weise eine axiale Wand und eine radiale Wand des Spiralgehäuses. Die das Spiralgehäuse motorseitig abschließende Wand wird vorteilhaft durch eine Lagerplatte für ein Lager für die das Kreiselrad tragende Welle oder einen Flansch des Spaltrohres gebildet. Auf diese Weise kann die motorseitige Wand, welche typischerweise aus Metallblech gebildet ist, in einer Ebene verlaufen, wohingegen der für die Ausformung des Spiralgehäuses erforderliche Teil durch das zweite Gehäuseteil gebildet ist, welches die vorzugsweise schraubenlinienförmig angeordnet radiale Wandung und die spiralförmig angeordnete axiale Wandung aufweist.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: in stark vereinfachter perspektivischer Darstellung ein Kreiselpumpenaggregat bestehend aus Kreiselpumpe und Antriebsmotor in Explosionsdarstellung,
Fig. 2: einen Längsschnitt durch das Aggregat gemäß Fig. 1,
Fig. 3: die beiden Pumpengehäuseteile in perspektivischer Explosionsdarstellung,
Fig. 4: das erste Pumpengehäuseteil der Fig. 3 in Darstellung nach Fig. 3,
Fig. 5: das zweite Gehäuseteil der Fig. 3 in Darstellung nach Fig. 3,
Fig. 6: das zweite Gehäuseteil in perspektivischer Darstellung von der Rückseite,
Fig. 7: in schematischer Darstellung einen Längsschnitt durch das Pumpengehäuse,
Fig. 8: die Einzelheit VIII aus Fig. 7 in vergrößerter Darstellung,
Fig. 9: in vergrößerter Darstellung eine Einzelheit des zweiten Gehäuseteils im Bereich der druckstutzenseitigen Ausnehmung und
Fig. 10: in vergrößerter Darstellung eine Einzelheit des ersten Gehäuseteils in dem Bereich der Einzelheit gemäß Fig. 9.

Das in Fig. 1 und 2 dargestellte Kreiselpumpenaggregat besteht aus einer Antriebseinheit 1 und einer Kreiselpumpe 2. Die Antriebseinheit 1 weist in an sich bekannter Weise einen Elektromotor auf, der als Nasslaufmotor ausgebildet ist und ein Spaltrohr oder einen Spaltrohrtopf aufweist, in dem ein Rotor 3 läuft, der eine Welle 4 aufweist, die einerseits am Boden des Spaltrohrtopfes und andererseits in einer Lagerplatte 5 jeweils in Lagern gelagert ist und deren freies Ende ein Kreiselrad 6 trägt, welches innerhalb der Kreiselpumpe 2 rotiert. Die Antriebseinheit 1 weist darüber hinaus ein Elektronikgehäuse 7 auf, in welchem ein Frequenzumrichter und weitere Steuer- und Regelungselektronik vorgesehen sind und über den das Netzkabel angeschlossen ist. Das eigentliche Motorgehäuse 8 weist einen Flansch auf, der an einen Gegenflansch 13 des Pumpengehäuses 9 anschließt und über vier Schrauben 10 mit diesem verbunden ist.
Das Pumpengehäuse 9 ist aus zwei Gehäuseteilen 11, 12 aufgebaut, die als Spritzgussteile ohne verlorene Kerne hergestellt sind, nämlich ein erstes Gehäuseteil 11 und ein zweites Gehäuseteil 12. Das erste Gehäuseteil 11 weist eine im Wesentlichen topfförmige Form auf, mit dem zum Motorgehäuse 8 hin gerichteten Anschlussflansch 13, der nach außen hin eine kreisrunde Aufnahme 14 begrenzt, die zur Aufnahme des zweiten Gehäuseteils 12 vorgesehen ist und dieses formschlüssig aufnimmt. Der Anschlussflansch 13 ist gegenüber der Aufnahme 14 abgesetzt ausgebildet, wie insbesondere aus Fig. 8 ersichtlich ist. Dieser abgesetzte Teil 15 innerhalb des Anschlussflansches dient zur Aufnahme der Lagerplatte 5 der Antriebseinheit 1, wenn die Antriebseinheit 1 mit ihrem Motorgehäuse 8 an das Pumpengehäuse 9 angeflanscht ist. Von dem abgesetzten Teil 15 erstreckt sich die eigentliche Aufnahme 14 in das Innere des ersten Gehäuseteils 11. Sie wird durch eine umlaufende im Wesentlichen zylindrische Wand 16 nach außen und durch einen abgesetzten Teil 17 nach innen begrenzt.
Nach innen hin schließt sich an die Aufnahme 14 ein topfförmiger Innenraum innerhalb des ersten Gehäuseteils 1 an, in den im hinteren Bereich ein zu einem Sauganschluss 19 führender Saugkanal 18 mündet. In dem oberen hinteren Bereich ist eine im Wesentlichen zylindrische Aufnahme 20 für ein Entlüfterventil 21 vorgesehen, welches einen Gasabscheider bildet. Diese Aufnahme 20 mit dem darin eingegliederten Entlüfterventil 21 bestimmen die Einbaulage des Aggregats und sind so anzuordnen, dass die im Wesentlichen zylindrische Aufnahme 20 mit ihrer Längsachse vertikal angeordnet ist, sodass das Entlüfterventil 21 an der Oberseite angeordnet ist. Die Aufnahme 20 weist eine Ausnehmung im Boden auf, die etwa im Bereich oberhalb des Saugkanals 18 mündet, sowie eine Ausnehmung in der Zylinderwandung, die ebenfalls im Inneren des Pumpengehäuses 9 mündet, und zwar oberhalb einer horizontalen Wand 22, die im Wesentlichen parallel zur Längsmittelachse 23 des Pumpengehäuses, die mit der Drehachse des Rotors 3 übereinstimmt, oberhalb dieser angeordnet ist. Diese horizontale Wand 22 bildet Teil einer axialen Wand 24, welche den durch eine zentrale Öffnung im zweiten Gehäuseteil 12 gebildeten Saugmund 25 der Pumpe um etwa 180° umgibt und einen vor dem Saugmund 25 gebildeten Saugraum 26 gegenüber einem Beruhigungs- und Entlüftungsraum 27 abgrenzt. Die zur Antriebseinheit 1 gerichtete Stirnseite 28 der axialen Wand 24 stützt das zweite Gehäuseteil 12 um den Saugmund 25 herum in Einbaulage ab.
Dieses zweite Gehäuseteil 12 weist einen umlaufenden, abschnittsweise unterbrochenen axialen Rand 29 auf, der einen zum Inneren des Pumpengehäuses 9 konisch zulaufenden Abschnitt 30 und einen sich daran anschließenden zylindrischen Abschnitt 31 aufweist. Der zylindrische Abschnitt 31 des axialen Randes 29 geht in eine radiale Wand 32 über, die sich quer zur Längsmittelachse 23 erstreckt und mit ihrer Rückseite im abgesetzten Teil 17 der Aufnahme 14 anliegt. Dabei liegt der axiale Rand 29 innerhalb der zylindrischen Wand 16 des ersten Gehäuseteils 11 dichtend an, wobei der konische Abschnitt 30, der eine geringere Wandstärke als der übrige Teil des Randes 29 aufweist, sich bündig dichtend an die Wand 16 anlegt. Dieser Übergangsbereich wird bei angeschlossener Antriebseinheit 1 dann noch durch die Lagerplatte 5 überdeckt, sodass eine dichte Verbindung zwischen den beiden Gehäuseteilen 11 und 12 sichergestellt ist.
An die radiale Wand 32 schließt sich zum Inneren des Pumpengehäuses 9 eine axiale Wand 33 an, die in Richtung der Längsmittelachse 23 gesehen, einen etwa spiralförmigen Verlauf aufweist (siehe Fig. 3) und die Umfangswand des Spiralgehäuses der Kreiselpumpe 2 bildet. Diese axiale Wand 33 des Spiralgehäuses springt zunächst radial nach innen zurück und begrenzt eine Ausnehmung 39, geht dann um etwa 90° abbiegend in den eigentlichen spiralförmigen Verlauf über, der an der anderen Seite der radialen Ausnehmung auslaufend endet. An diese axiale Wand 33 schließt sich wiederum eine radiale Wand 34 zum Pumpeninneren hin an, die eine Seitenwand des Spiralgehäuses bildet und schraubenlinienförmig, d. h. schräg ansteigend, ausgebildet sein kann. Die andere Seitenwand des Spiralgehäuses wird durch die Lagerplatte 5 gebildet. An die radiale Wand 34 schließt sich nach innen hin ein im Querschnitt doppel-u-förmiger Ringabschnitt an, dessen axialer Zylinderabschnitt 35 den Saugmund 25 der Pumpe bildet und dessen radialer Boden 36 in Einbaulage von der Stirnseite 28 der axialen Wand 24 bzw. der horizontalen Wand 22 abgestützt wird.
Etwa im Winkelabstand von 120° bezogen auf die Längsmittelachse 23 verteilt sind an der zum Pumpengehäuseinneren weisenden Seite der radialen Wand 32 und der axialen Wand 33 Führungen 37 angeordnet, die sich im Wesentlichen achsparallel erstrecken und in entsprechende Aufnahmen 38 im ersten Gehäuseteil 11 eingreifen. Diese Führungen 37 im zweiten Gehäuseteil 12 in Verbindung mit den Aufnahmen 38 erleichtern das Einschieben des zweiten Gehäuseteils 12 in die Aufnahme 20 des ersten Gehäuseteils 11 und gewährleisten durch Ihre Schrägflächen die selbsttätige bestimmungsgemäße Positionierung beim Einschieben und sichern darüber hinaus das zweite Gehäuseteil 12 gegen Drehung innerhalb des ersten Gehäuseteils 11.
Die axiale Wand 33, die das Spiralgehäuse umfangseitig begrenzt, erstreckt sich zu beiden Seiten der Ausnehmung 39, wie dies anhand der Figuren 3, 5 und 9 sichtbar ist. Diese Ausnehmung 39 in der axialen Wand 33 ist einseitig, nämlich, zum axialen Rand 29 hin offen ausgebildet und setzt sich in diesem fort. Im ersten Gehäuseteil 11 ist fluchtend zu der Ausnehmung 39 in der axialen Wand 33 eine Ausnehmung 40 vorgesehen, welche in einen Kanal 41 mündet, an dessen Ende ein Druckanschluss 42 des Pumpengehäuses 9 vorgesehen ist. Die Ausnehmung 40 ist im Bereich der zylindrischen Wand 16 von einer Erhöhung 43 in dieser Wand umgeben, die so ausgebildet ist, dass diese Erhöhung in Einbaulage des zweiten Gehäuseteils 12 den axialen Rand 29 im Bereich der Ausnehmung 39 bündig fortsetzt. Auf diese Weise wird einerseits eine gute hydraulische Führung vom Spiralgehäuse in den Druckkanal und somit eine hydraulisch günstige Kanalführung erreicht, andererseits das zweite Gehäuseteil 12 in seiner Fertigung als Spritzgussteil deutlich vereinfacht, da aufgrund der einseitig offenen Ausnehmung 39 im axialen Rand 29 sowie der axialen Wand 33 in diesem Bereich keine Ziehkerne erforderlich sind.
Im Betrieb, wenn das zweite Gehäuseteil 12 im ersten Gehäuseteil 11 bestimmungsgemäß eingegliedert und die Antriebseinheit 1 über das Motorgehäuse 8 mit dem Pumpengehäuse 9 verbunden ist, gelangt die zu fördernde Flüssigkeit über den Sauganschluss 19 in den Saugkanal 18, in dessen Flucht die axiale Wand 24 liegt. In diesem Bereich, also im Bereich des Beruhigungs- und Entlüftungsraums 27 ist die Strömung verlangsamt, sodass sich Gas aus der Flüssigkeit abscheiden und nach oben zum Entlüfterventil 21 aufsteigen kann, wo es ins Freie gelangt. Die Flüssigkeit hingegen gelangt in den Saugraum 26, von dort durch den Saugmund 25 in den eigentlichen Förderraum, wo diese durch das im Spiralgehäuse rotierende Kreiselrad 6 energiebeaufschlagt wird. Über die Ausnehmungen 39 und 40 gelangt die durckbeaufschlagte Flüssigkeit in den Kanal 41 und von dort zum Druckanschluss 42.
Es kann das zweite Gehäuseteil 12, das in das erste Gehäuseteil 11 eingegliedert ist, weitgehend nach hydraulischen Aspekten ausgebildet werden, ohne dass aufwändige Werkzeuge erforderlich sind. Das Spiralgehäuse kann hinsichtlich einer Seitenwand und einer Umfangswand den hydraulischen Anforderungen entsprechend gestaltet werden, ohne dass die übrigen Bauteile, nämlich das erste Gehäuseteil 11 sowie die von der Lagerplatte 5 zur Pumpe hin abgeschlossene Antriebseinheit in irgendeiner Form angepasst werden müssen.
Auch kann, wenn beispielsweise die am ersten Gehäuseteil 11 vorgesehenen Anschlüsse in einer anderen Anordnung angeordnet werden sollen oder dieses Gehäuseteil zum Beispiel aufgrund spezieller Einbausituationen eine andere Außenkontur aufweisen muss, die Pumpe angepasst werden, indem dieses erste Gehäuseteil 11 anders geformt wird, der mechanische und hydraulische Teil der Pumpe jedoch unverändert bleiben kann also die Antriebseinheit 1 und die Lagerplatte 5 und Kreiselrad 6 sowie das zweite Gehäuseteil 12.

Bezugszeichenliste

1: Antriebseinheit
2: Kreiselpumpe
3: Rotor
4: Welle
5: Lagerplatte
6: Kreiselrad
7: Elektronikgehäuse
8: Motorgehäuse
9: Pumpengehäuse
10: Schrauben
11: erstes Gehäuseteil
12: zweites Gehäuseteil
13: Anschlussflansch
14: Aufnahme
15: abgesetzter Teil
16: zylindrische Wand von 14
17: abgesetzter Teil von 14
18: Saugkanal
19: Sauganschluss
20: Aufnahme
21: Entlüfterventil
22: horizontale Wand
23: Längsmittelachse
24: axiale Wand
25: Saugmund
26: Saugraum
27: Beruhigungs- und Entlüftungsraum
28: Stirnseite von 24
29: axialer Rand
30: konischer Abschnitt von 29
31: zylindrischer Abschnitt von 29
32: radiale Wand
33: axiale Wand
34: radiale Wand
35: Zylinderabschnitt
36: Boden
37: Führungen
38: Aufnahmen
39: Ausnehmung in 12
40: Ausnehmung in 11
41: Kanal
42: Druckanschluss
43: Erhöhung

Claims

Pumpengehäuse (9) einer Kreiselpumpe (2), mit einem ersten Gehäuseteil (11), welches mindestens einen Sauganschluss (19), einen Druckanschluss (42) und eine Aufnahme (20) für einen Gasabscheider (21) aufweist und das zum Anschluss eines elektrischen Antriebsmotors (1) ausgebildet ist, dessen Welle (4) ein im Pumpengehäuse (9) rotierbares Kreiselrad (6) trägt, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Gehäuseteil (12) vorgesehen ist, welches dichtend und formschlüssig in das erste Gehäuseteil (11) eingliederbar ist und welches einen Saugmund (25) und einen Teil eines Spiralgehäuses für das Kreiselrad (6) der Kreiselpumpe (2) bildet.
Pumpengehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beide Gehäuseteile (11, 12) als Kunststoffspritzgussteile ausgebildet und ohne verlorene Kerne hergestellt sind.
Pumpengehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Gehäuseteilen (11, 12) ein dem Saugmund (25) vorgelagerten Saugraum (26) gebildet ist, in welchen eine zu dem Sauganschluss (19) führende Leitung (18) mündet und der die Aufnahme (20) für den Gasabscheider (21) aufweist oder mit dieser leitungsverbunden ist.
Pumpengehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gehäuseteil (12) einen umlaufenden axialen Rand (29) aufweist, der zumindest abschnittsweise konisch ausgebildet ist und dichtend in eine entsprechende Aufnahme (14) im ersten Gehäuseteil (11) eingreift.
Pumpenaggregat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der axiale Rand (29) des zweiten Gehäuseteils (12) an seinem zulaufenden Ende durch eine radiale Wand (32) begrenzt ist, die zur Anlage an einem Absatz (17) in der Aufnahme (14) im ersten Gehäuseteil (11) vorgesehen ist.
Pumpengehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Spiralgehäuse eine um die Mittellängsachse (23) des Pumpengehäuses (9) spiralförmig angeordnete axiale Wand (33) aufweist, die durch das zweite Gehäuseteil (12) gebildet ist.
Pumpengehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Spiralgehäuse eine radiale Wand (34) aufweist, die Teil des zweiten Gehäuseteils (12) ist und die das Spiralgehäuse von dem den Saugmund (25) umgebenden Saugraum (26) trennt.
Pumpengehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Spiralgehäuse mindestens eine radiale Wand (34) aufweist, die bezogen auf die Mittellängsachse (23) schraubenlinienförmig angeordnet ist.
Pumpengehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gehäuseteil (12) im wesentlichen achsparallel ausgerichtete Führungen (37) aufweist, die in entsprechenden Führungsaufnahmen (38) an der Innenseite des ersten Gehäuseteils (11) aufgenommen sind.
Pumpengehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gehäuseteil (12) in einer axialen Wand (33) eine Ausnehmung (39) aufweist, die zu einer Ausnehmung (40) in einer axialen Wand (16) des ersten Gehäuseteils (11) fluchtet und Teil des zum Druckanschluss (42) führenden Druckkanals (41) bildet.
Pumpengehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der axiale Rand (29) in dem axial zu der Ausnehmung (39) fluchtenden Bereich unterbrochen ist und durch eine entsprechende Erhöhung (43) in der Aufnahme (14) für diesen Rand ersetzt ist.
Pumpengehäuse nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Wand (33) des Spiralgehäuses an einer Seite der Ausnehmung (39) radial zurückspringend beginnt und an der anderen Seite der radialen Ausnehmung (39) auslaufend endet.
Pumpengehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuseteil (11) eine den Saugmund (25) abschnittsweise umgebende axiale Wand (24) aufweist, auf deren freier Stirnseite (28) das zweite Gehäuseteil (12) abgestützt ist.
Pumpengehäuse nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Wand (24) des ersten Gehäuseteils (11) den Saugraum (26) von einem Entgasungsraum (27) trennt, der an seiner Oberseite mit der Aufnahme (20) für den Gasabscheider (21) leitungsverbunden ist.
Pumpengehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gehäuseteil (12) wahlweise mit einem von einer Auswahl von ersten Gehäuseteilen (11) kuppelbar ist, die sich insbesondere hinsichtlich der Anordnung der Anschlüsse unterscheiden.
Kreiselpumpenaggregat mit einem Spaltrohrmotor und einem Pumpengehäuse (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Kreiselpumpenaggregat nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, das eine axiale Wand des Spiralgehäuses durch einen Flansch des Spaltrohres oder eine Lagerplatte (5) zur Aufnahme eines Lagers für die das Kreiselrad (6) tragende Welle (4) gebildet ist.