EP3004649A1 - Pumpenanordnung - Google Patents

Pumpenanordnung

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EP3004649A1
EP3004649A1 EP14726122.6A EP14726122A EP3004649A1 EP 3004649 A1 EP3004649 A1 EP 3004649A1 EP 14726122 A EP14726122 A EP 14726122A EP 3004649 A1 EP3004649 A1 EP 3004649A1
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EP
European Patent Office
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pump
pump arrangement
arrangement according
housing
impeller
Prior art date
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EP14726122.6A
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English (en)
French (fr)
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EP3004649B1 (de
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Patrick Drechsel
Markus Lay
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KSB SE and Co KGaA
Original Assignee
KSB AG
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Publication date
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Application granted granted Critical
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    • F04D29/62—Mounting; Assembling; Disassembling of radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/628—Mounting; Assembling; Disassembling of radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for liquid pumps

Definitions

  • the invention relates to a pump arrangement, in particular magnetic coupling pump arrangement, with an interior formed by a pump housing of the pump assembly, a split pot which hermetically seals a chamber enclosed by it against the interior formed by the pump housing, an impeller shaft rotatably driven about an axis of rotation arranged at one end of the impeller shaft impeller, arranged at the other end of the impeller shaft inner rotor and cooperating with the inner rotor outer rotor.
  • a pump arrangement is known from DE 10 2004 003 400 A1, which has a drive rotor, which is designed as a common part for external drive elements, to increase the field of application. As a result, however, an increase in the scope is possible only to a certain degree. From a certain size an adjustment of the rotor size is inevitable.
  • the object of the invention is to provide a magnetic coupling pump arrangement in which a large number of magnetic couplings with different diameters is available for a hydraulic variable and as many different hydraulic variables as possible can be used for a magnetic coupling size. Similarly, within a magnetic coupling size, different split wells, i. different pressure levels and / or materials, be usable.
  • the object of the invention is achieved by a split pot with the pump housing or with a component associated with the pump housing, in particular a
  • Housing cover connecting adapter element with a mounting flange, which rests on the side near the interior of a contact surface of the pump housing, in particular the housing cover solved.
  • a modular system is available that enables efficient size design for a hydraulic size with different magnetic coupling sizes or for a magnetic coupling size and different hydraulic sizes.
  • a magnetic coupling size can be adapted to different hydraulic sizes.
  • the large required range of torques required for one and the same hydraulic variable by different speeds, delivery heights, delivery volumes and densities of the medium to be delivered is covered. It is no longer necessary to use the respective maximum coupling size for all combinations, but in each case the suitable magnetic coupling size can be adapted to a hydraulic variable, with corresponding advantages in terms of energy efficiency, eddy current losses and / or acquisition costs.
  • Another advantage of the invention is the reduced number of components to be stored for a pump series.
  • the contact surface has an area set back in the axial direction, into which a centering ring formed on the mounting flange engages, in the recessed area, on the one hand, a sealing ring can be arranged and, on the other hand, the adapter element can be precisely aligned and fluid-tight on the
  • Housing cover attachable.
  • the adapter element has a plurality of threaded holes for fastening the containment shell, it is possible within a magnetic coupling size different gap pots different Druckstu- or strengths and / or different materials to use or exchange.
  • a ring extending further into the interior in the axial direction is provided on the side opposite the mounting flange, which forms an attachment and prevents contact of the outer rotor with the containment shell.
  • the outer contour of the adapter element has a substantially conical shape.
  • the adapter element preferably tapers substantially starting from the mounting flange to the ring.
  • Housing cover facing end of the outer rotor has a radially circumferential projection.
  • the projection is formed on the inside of the ring.
  • the end of the outer rotor pointing in the direction of the housing cover has a region with a reduced outer diameter.
  • a bearing arrangement arranged in operative connection with the impeller shaft rotatably drivable about the rotation axis is arranged between impeller and inner rotor.
  • a spring device is arranged between the inner rotor and the bearing arrangement.
  • the spring device between the spring device and the inner rotor, there is a spacer sleeve which is pushed onto the rotor shaft and by means of which the inner rotor passes deeper into the outer rotor in the axial direction.
  • the magnets of the inner rotor and the magnets of the outer rotor are optimally aligned with each other to ensure optimum power transmission from outer rotor to inner rotor.
  • the object of the invention is further achieved by a modular construction kit for producing a pump arrangement according to the invention.
  • Fig. 1 shows a longitudinal section through a magnetic coupling pump assembly
  • FIG. 2 shows the longitudinal section through the magnetic coupling pump assembly of FIG. 1 with an adapter element according to the invention
  • the 3 shows the longitudinal section through the magnetic coupling pump arrangement according to FIG. 1 with a further adapter element according to the invention
  • FIG. 3 shows the longitudinal section through the magnetic coupling pump arrangement according to FIG. 1 with a further adapter element according to the invention
  • FIG. 4 shows the longitudinal section through a magnetic coupling pump arrangement with a
  • Heat barrier serving the housing cover and an inventive
  • FIG. 1 shows a pump arrangement 1 in the form of a magnetic coupling pump arrangement.
  • the pump arrangement 1 has a multi-part pump housing 2 of a circular sepip including a designed as a spiral housing hydraulic housing 3, a housing cover 4, a bearing support lantern 5, a bearing support 6 and a bearing cap 7.
  • the hydraulic housing 3 has an inlet opening 8 for sucking in a pumped medium and an outlet opening 9 for ejecting the pumped medium.
  • Housing cover 4 is arranged on the inlet opening 8 opposite side of the hydraulic housing 3.
  • the bearing support lantern 5 is attached on the side facing away from the hydraulic housing 3 of the housing cover 4.
  • the bearing carrier 6 is attached to the housing cover 4 opposite side of the bearing support lantern 5.
  • the bearing cap 7 is in turn secured to the side facing away from the bearing support lantern 5 side of the bearing support 6.
  • a split pot 10 is on the side facing away from the hydraulic housing 3 of the
  • the containment shell 10 has a substantially cylindrical body 12.
  • the base body 12 is open at one side and closed at the side opposite the open side by means of a curved bottom 13.
  • a ring-like mounting flange 14 integrally formed with or joined to the body 12 by welding or other suitable fastening means or devices such as screws, rivets or the like.
  • the attachment Flange 14 is located on the inner side 11 near side of a contact surface 15 of the housing cover 4 and has a plurality of mounting holes 16 through which screws 17 feasible and provided in the housing cover 4 threaded holes 18 are screwed.
  • the containment shell 10 hermetically seals a chamber 19 enclosed by it and the housing cover 4 with respect to the interior 11.
  • a rotatable impeller shaft 20 extends from a limited by means of the hydraulic housing 3 and the housing cover 4 flow chamber 21 through an opening provided in the housing cover 4 opening 22 in the chamber 19.
  • Impeller 23 attached, at a lying within the flow chamber 21 shaft end of the impeller shaft 20 is a Impeller 23 attached, at the opposite end of the shaft having two shaft portions 20a, 20b each with increasing diameters, an inner rotor 24 disposed within the chamber 19 is provided.
  • the inner rotor 24 is equipped with a plurality of magnets 25, which are arranged on the side of the inner rotor 24 facing the containment shell 10.
  • a bearing assembly 26 operatively connected to the impeller shaft 20 rotatably driven about the rotation axis A is arranged.
  • a bearing ring carrier 27 arranged coaxially with the axis of rotation A, with which the stationary, i. not to be held in place with the impeller shaft 20 rotating parts of the bearing assembly 26 is located with a flange-like portion 28 on a further abutment surface 29 of the housing cover 4, is fastened by means of a screw, not shown on the housing cover 4 and extends into the Chamber 19.
  • a spring means 30 is arranged in the form of a cup spring assembly and acts on the clamping assembly consisting of impeller 23, the impeller 23rd via a disc 31 to the impeller shaft 20 fastened impeller nut 32, the rotating with the impeller shaft 20 parts of the bearing assembly 26 and inner rotor 24 with a spring force, such that the clamping assembly, in particular via the inner rotor 24, to a certain extent is elastically held in abutment against a contact surface 33, which is formed by the different diameters of the shaft sections 20a and 20b, wherein the diameter of the shaft section 20b is greater than the diameter of the shaft section 20a.
  • the clamping assembly therefore essentially comprises the components rotating with the impeller shaft 20 about the axis of rotation A.
  • An unillustrated drive motor preferably an electric motor, drives a drive shaft 34.
  • the drivable about the axis of rotation A drive shaft 34 is arranged substantially coaxially with the impeller shaft 20.
  • the drive shaft 34 extends through the bearing cap 7, the bearing carrier 6 and at least partially into the bearing support lantern 5.
  • the drive shaft 34 is mounted in two housed in the bearing support 6 ball bearings 35, 36.
  • a plurality of magnets 37-bearing outer rotor 38 is arranged.
  • the magnets 37 are arranged on the side of the outer rotor 38 facing the containment shell 10.
  • FIG. 2 shows a pump arrangement 1 whose external dimensions correspond to the external dimensions shown in FIG.
  • hydraulic housing 3, housing cover 4, bearing support lantern 5, bearing support 6 and bearing cover 7 thus have an equal dimensioning.
  • impeller 23, bearing assembly 26 and bearing ring carrier 27 have a same dimensioning.
  • both the diameter and the axial extension of the containment shell 10, inner rotor 24 and outer rotor 38 are smaller than in the embodiment shown in FIG. 1. This is particularly advantageous when smaller power requirements, such as a lower head or flow rate, with the highest possible efficiency of the pump assembly 1 exist.
  • a separate adapter element 39 is provided, which on one side a mounting flange 40, whose configuration substantially corresponds to the configuration of the mounting flange 14 of the can 10 shown in FIG. 1.
  • the mounting flange 40 abuts against the inner space 11 near side of the contact surface 15 of the housing cover 4 and has a plurality of mounting holes 41, through which the screws 17 can be screwed and screwed into the threaded holes 18 provided in the housing cover 4.
  • the contact surface 15 has an area 42 set back in the axial direction, in which a sealing ring 43 is arranged and in which a mounting flange 40 formed on the centering ring 44 engages, whereby the adapter element 39 is aligned exactly and fluid-tight to the housing cover 4 can be fastened.
  • the adapter element 39 On the side opposite the mounting flange 40, the adapter element 39 has a plurality of threaded holes 45 into which screws 46 extending through the mounting holes 16 in the mounting flange 14 of the can 10 can be screwed. This makes it possible to exchange different gap pots 10 of different pressure levels or strengths and / or different materials within a magnetic coupling size.
  • the mounting flange 40 opposite side extending in the axial direction in the inner space 11 extending ring 47 is provided, which forms a start-up protection and prevents contact of the magnets 37 of the outer rotor 38 on the base body 12 of the split pot 10.
  • the outer contour of the adapter element 39 each have a substantially
  • the adapter element 39 tapers to the ring 47.
  • the inner contour of the adapter element 39 is at least partially tapered.
  • the end of the outer rotor 38 pointing in the direction of the housing cover 4 has a radially encircling projection 48 facing the ring 47; in any case, the inner side of the ring 47 must first be in the case of an outer rotor 38 possibly rotating with an imbalance of the adapter element 39 is touched before the magnets 37 of the outer rotor 38 come into contact with the main body 12 of the split pot 10.
  • the projection 48 may also be formed on the inside of the ring 47.
  • the projection 48 may be formed both at the end of the outer rotor 38 and on the inner side of the ring 47.
  • the impeller shaft 20 spacer sleeve 49 which extends the above-described clamping assembly to this component.
  • the impeller shaft 20, in particular shaft portion 20a extended by the length of the spacer sleeve 49 with respect to the embodiment shown in FIG.
  • the inner rotor 24 moves deeper into the outer rotor 38 in the axial direction.
  • the magnets 25 of the inner rotor 24 and the magnets 37 of the outer rotor 38 are optimally aligned with one another in order to ensure optimum force transmission from the outer rotor 38 to the inner rotor 24 ,
  • FIG. 3 shows a pump arrangement 1 whose external dimensions correspond to the external dimensions shown in FIGS. 1 and 2.
  • impeller 23, bearing assembly 26 and bearing ring carrier 27 have a same dimensioning as in the embodiments shown in FIGS. 1 and 2 on.
  • both diameter and axial extent of containment shell 10, inner rotor 24 and outer rotor 38 have been further reduced with respect to the embodiment shown in FIG. 2.
  • the impeller shaft 20, in particular shaft portion 20a, has the same axial extent as in the embodiment shown in FIG.
  • the pointing in the direction of the housing cover 4 end of the outer rotor 38 has a ring 47 facing the region 50 with reduced outer diameter, with a possibly with an unbalance rotating outer rotor 38 in any case first to the inside of the ring 47 of the adapter element 39 into abutment before the magnets 37 of the outer rotor 38 come into contact with the main body 12 of the split pot 10.
  • the adapter element 39 can also be used on a housing cover 4 designed as a thermal barrier in the case of a pump arrangement 1 carrying a hot medium.
  • the hydraulic housing 3, essential areas of the housing cover 4, bearing support lantern 5, bearing support 6 and bearing cover 7 have the same dimensions as in the embodiments shown in FIGS. 1 to 3. Examples on.
  • the containment shell 10, the adapter element 39 and the outer rotor 38 have the same dimensions according to the magnetic coupling size according to. Fig. 2.

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

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Pumpenanordnung (1), insbesondere Magnetkupplungspumpenanordnung, mit einem von einem Pumpengehäuse (2) der Pumpenanordnung (1) gebildeten Innenraum (11), einem Spalttopf (10), der eine von ihm umschlossene Kammer (19) hermetisch gegenüber dem vom Pumpengehäuse (2) gebildeten Innenraum (11) abdichtet, einer um eine Drehachse (A) drehbar antreibbaren Laufradwelle (20), einem an einem Ende der Laufradwelle (20) angeordneten Laufrad (23), einem an dem anderen Ende der Laufradwelle (20) angeordneten Innen rotor (24) und einem mit dem Innenrotor (24) zusammenwirkenden Außenrotor (38). Erfindungsgemäß weist die Pumpenanordnung (1) ein den Spalttopf (10) mit dem Pumpengehäuse (2) oder mit einem dem Pumpengehäuse (2) zugeordneten Bauteil, insbesondere einem Gehäusedeckel (4), verbindendes Adapterelement (39) mit einem Montageflansch (40) auf, der an der dem Innenraum (11) nahen Seite an einer Anlagefläche (15) des Pumpengehäuses (2), insbesondere des Gehäusedeckels (4), anliegt.

Description

Pumpenanordnung
Die Erfindung betrifft eine Pumpenanordnung, insbesondere Magnetkupplungspumpen- anordnung, mit einem von einem Pumpengehäuse der Pumpenanordnung gebildeten Innenraum, einem Spalttopf, der eine von ihm umschlossene Kammer hermetisch ge- genüber dem vom Pumpengehäuse gebildeten Innenraum abdichtet, einer um eine Drehachse drehbar antreibbaren Laufradwelle, einem an einem Ende der Laufradwelle angeordneten Laufrad, einem an dem anderen Ende der Laufradwelle angeordneten Innenrotor und einem mit dem Innenrotor zusammenwirkenden Außenrotor. Eine derartige Pumpenanordnung ist aus der DE 10 2004 003 400 A1 bekannt, die zum Vergrößern des Anwendungsbereiches einen Antriebsrotor aufweist, der als ein Gleichteil für äußere Antriebselemente ausgebildet ist. Dadurch ist aber eine Vergrößerung des Anwendungsbereiches nur bis zu einem bestimmten Grad möglich. Ab einer gewissen Baugröße ist eine Anpassung der Rotorgröße unvermeidlich.
Aus der EP 0 814 268 A1 ist ein modularer Bausatz zur Herstellung von Pumpen bekannt, der die Möglichkeiten bieten soll, Pumpen nach Anwendungsbedarf beliebig aus wenigen Bauelementen zu produzieren. Die vorgeschlagene Lösung lässt jedoch nur den Austausch von Bauteilen zu, die einer einzigen Baugröße zugeordnet sind.
Die vorstehend genannten Schriften berücksichtigen jedoch nicht, dass, bedingt durch verschiedene Drehzahlen, Förderhöhen, Fördervolumina und Dichten des zu fördern- den Mediums, für ein und dieselbe Hydraulikgröße ein großer Bereich an Drehmomenten benötigt wird.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Magnetkupplungspumpenanordnung be- reitzustellen, bei der für eine Hydraulikgröße eine möglichst große Zahl von Magnetkupplungen mit unterschiedlichen Durchmessern zur Verfügung steht und für eine Magnetkupplungsgröße möglichst viele unterschiedliche Hydraulikgrößen verwendbar sind. Gleichsam sollten innerhalb einer Magnetkupplungsgröße unterschiedliche Spalttöpfe, d.h. unterschiedliche Druckstufen und/oder Werkstoffe, verwendbar sein.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein den Spalttopf mit dem Pumpengehäuse oder mit einem dem Pumpengehäuse zugeordneten Bauteil, insbesondere einem
Gehäusedeckel, verbindendes Adapterelement mit einem Montageflansch, der an der dem Innenraum nahen Seite an einer Anlagefläche des Pumpengehäuses, insbesonde- re des Gehäusedeckels, anliegt, gelöst.
Durch die Verwendung verschiedener Adapterelemente steht ein modularer Baukasten zur Verfügung, der eine effiziente Baugrößenauslegung für eine Hydraulikgröße mit unterschiedlichen Magnetkupplungsgrößen bzw. für eine Magnetkupplungsgröße und ver- schiedenen Hydraulikgrößen ermöglicht.
In einfacher Art und Weise lässt sich also durch form- und/oder größenmäßige Anpassung des Adapterelementes eine Magnetkupplungsgröße an verschiedene Hydraulikgrößen adaptieren. Dadurch wird der für ein und dieselbe Hydraulikgröße durch ver- schiedene Drehzahlen, Förderhöhen, Fördervolumina und Dichten des zu fördernden Mediums bedingte große erforderliche Bereich an Drehmomenten abgedeckt. Es braucht nicht mehr die jeweils maximale Kupplungsgröße für alle Kombinationen verwendet zu werden, sondern es kann jeweils die passende Magnetkupplungsgröße an eine Hydraulikgröße adaptiert werden, mit entsprechenden Vorteilen hinsichtlich der Energieeffizienz, der Wirbelstromverluste und/oder der Anschaffungskosten. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist die verringerte Anzahl der zu bevorratenden Bauteile für eine Pumpenbaureihe. in weiterer Ausgestaltung weist die Anlagefläche einen in axialer Richtung zurückgesetzten Bereich auf, in den ein an dem Montageflansch ausgebildeter Zentrierring eingreift, in dem zurückgesetzten Bereich ist zum Einen ein Dichtungsring anordenbar und zum Anderen ist das Adapterelement exakt ausrichtbar und fluiddicht an dem
Gehäusedeckel befestigbar.
Indem an der dem Montageflansch gegenüberliegenden Seite das Adapterelement mehrere Gewindelöcher zur Befestigung des Spalttopfes aufweist, ist es möglich, innerhalb einer Magnetkupplungsgröße unterschiedliche Spalttöpfe verschiedener Druckstu- fen bzw. Festigkeiten und/oder unterschiedlichen Werkstoffen zu verwenden bzw. auszutauschen.
Erfindungsgemäß ist an der dem Montageflansch gegenüberliegenden Seite ein sich in axialer Richtung weiter in den Innenraum erstreckender Ring vorgesehen, der eine An- iaufsicherung bildet und eine Berührung des Außenrotors an dem Spalttopf verhindert.
Zur Verbesserung der Strömungsführung des Mediums und zur einfacheren und somit kostengünstigen gießtechnischen Herstellung weist die Außenkontur des Adapterelementes einen im Wesentlichen konusförmigen Verlauf auf.
Dabei verjüngt sich vorzugsweise das Adapterelement im Wesentlichen beginnend vom Montageflansch bis zum Ring.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das in Richtung
Gehäusedeckel weisende Ende des Außenrotors einen radial umlaufenden Vorsprung aufweist. Dadurch ist der radiale Abstand des Außenrotors zum Ring für den Normalbetrieb exakt herstellbar.
Aus dem gleichen Grund wird vorgeschlagen, dass, alternativ oder zusätzlich, der Vor- sprung an der Innenseite des Ringes ausgebildet ist. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiei der Erfindung ist vorgesehen, dass das in Richtung Gehäusedeckel weisende Ende des Außenrotors einen Bereich mit reduziertem Außendurchmesser aufweist. Somit wird die Montierbarkeit des Adapterelementes bei kleinen Kupplungsdurchmessern gewährleistet.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist zwischen Laufrad und Innenrotor eine mit der um die Drehachse drehbar antreibbaren Laufradwelle in Wirkverbindung stehende Lageranordnung angeordnet. Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass bei einer weiteren Ausführungsform dass zwischen dem Innenrotor und der Lageranordnung eine Federeinrichtung angeordnet ist.
Erfindungsgemäß befindet sich bei einer Ausführungsform zwischen der Federeinrich- tung und dem Innenrotor eine auf die Laufradwelle aufgeschobene Distanzhülse, mittels der der Innenrotor in axialer Richtung tiefer in den Außenrotor gelangt. Damit sind die Magnete des Innenrotors und die Magnete des Außenrotors optimal zueinander ausgerichtet, um eine optimale Kraftübertragung von Außenrotor zu Innenrotor zu gewährleisten.
Die Aufgabe der Erfindung wird ferner durch einen modularen Baukasten zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Pumpenanordnung gelöst.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigt die
Fig. 1 den Längsschnitt durch eine Magnetkupplungspumpenanordnung, die
Fig. 2 den Längsschnitt durch die Magnetkupplungspumpenanordnung gemäß Fig. 1 mit einem erfindungsgemäßen Adapterelement, die Fig. 3 den Längsschnitt durch die Magnetkupplungspumpenanordnung gemäß Fig. 1 mit einem weiteren erfindungsgemäßen Adapterelement, die
Fig. 4 den Längsschnitt durch eine Magnetkupplungspumpenanordnung mit einer als
Wärmesperre dienendem Gehäusedeckel und einem erfindungsgemäßen
Adapterelement gemäß Fig. 2.
Die Fig. 1 zeigt eine Pumpenanordnung 1 in Form einer Magnetkupplungspumpenanordnung. Die Pumpenanordnung 1 weist ein mehrteiliges Pumpengehäuse 2 einer Krei- seipumpe auf, das ein als Spiralgehäuse ausgebildetes Hydraulikgehäuse 3, einen Gehäusedeckel 4, eine Lagerträgerlaterne 5, einen Lagerträger 6 und einen Lagerdeckel 7 umfasst.
Das Hydraulikgehäuse 3 weist eine Einlassöffnung 8 zum Ansaugen eines Fördermedi- ums und eine Auslassöffnung 9 zum Ausstoßen des Fördermediums auf. Der
Gehäusedeckel 4 ist an der der Einlassöffnung 8 gegenüberliegenden Seite des Hydraulikgehäuses 3 angeordnet. An der dem Hydraulikgehäuse 3 abgewandten Seite des Gehäusedeckels 4 ist die Lagerträgerlaterne 5 befestigt. Der Lagerträger 6 ist an der dem Gehäusedeckel 4 gegenüberliegenden Seite der Lagerträgerlaterne 5 angebracht. Der Lagerdeckel 7 ist wiederum an der der Lagerträgerlaterne 5 abgewandten Seite des Lagerträgers 6 befestigt.
Ein Spalttopf 10 ist an der dem Hydraulikgehäuse 3 abgewandten Seite des
Gehäusedeckels 4 befestigt und erstreckt sich zumindest teilweise durch einen vom Pumpengehäuse 2, insbesondere vom Gehäusedeckel 4, von der Lagerträgerlaterne 5 und von dem Lagerträger 6 begrenzten Innenraum 11. Der Spalttopf 10 weist einen im Wesentlichen zylindrischen Grundkörper 12 auf. Der Grundkörper 12 ist an einer Seite offen und an der der offenen Seite gegenüberliegenden Seite mittels eines gewölbten Bodens 13 geschlossen. An der offenen Seite ist ein ringartiger Befestigungsflansch 14 angeordnet, der einteilig mit dem Grundkörper 12 ausgebildet ist oder an diesen durch Schweißen oder mittels anderen geeigneten Befestigungsmitteln oder -Vorrichtungen, beispielsweise Schrauben, Nieten oder dergleichen verbunden ist. Der Befestigungs- flansch 14 liegt an der dem Innenraum 11 nahen Seite an einer Anlagefläche 15 des Gehäusedeckels 4 an und weist mehrere Montagelöcher 16 auf, durch die Schrauben 17 durchführbar und in im Gehäusedeckel 4 vorgesehene Gewindebohrungen 18 einschraubbar sind. Der Spalttopf 10 dichtet eine von ihm und dem Gehäusedeckel 4 umschlossene Kammer 19 hermetisch gegenüber dem Innenraum 11 ab.
Eine um eine Drehachse A drehbare Laufradwelle 20 erstreckt sich von einer mittels des Hydraulikgehäuses 3 und des Gehäusedeckels 4 begrenzten Strömungskammer 21 durch eine in dem Gehäusedeckei 4 vorgesehene Öffnung 22 in die Kammer 19. An einem innerhalb der Strömungskammer 21 liegenden Wellenende der Laufradwelle 20 ist ein Laufrad 23 befestigt, am gegenüberliegenden Wellenende, das zwei Wellenabschnitte 20a, 20b mit sich jeweils vergrößernden Durchmessern aufweist, ist ein innerhalb der Kammer 19 angeordneter Innenrotor 24 vorgesehen. Der Innenrotor 24 ist mit mehreren Magneten 25 bestückt, die an der dem Spalttopf 10 zugewandten Seite des Innenrotors 24 angeordnet sind.
Zwischen Laufrad 23 und Innenrotor 24 ist eine mit der um die Drehachse A drehbar antreibbaren Laufradwelle 20 in Wirkverbindung stehende Lageranordnung 26 angeordnet. Ein koaxial zur Drehachse A angeordneter Lagerringträger 27, mit dem die sta- tionären, d.h. die sich nicht mit der Laufradwelle 20 drehenden Teile der Lageranordnung 26 an ihrem Platz gehalten werden, liegt mit einem flanschartigen Bereich 28 an einer weiteren Anlagefläche 29 des Gehäusedeckels 4 an, ist mittels einer nicht dargestellten Schraubverbindung an dem Gehäusedeckei 4 befestigt und erstreckt sich in die Kammer 19.
Zwischen dem Innenrotor 24 bzw. dem Wellenabschnitt 20a und der Lageranordnung 26, insbesondere den sich mit der Laufradwelle 20 drehenden Teilen der Lageranordnung 26, ist eine Federeinrichtung 30 in Form eines Tellerfederpaketes angeordnet und beaufschlagt den Spannverbund, bestehend aus Laufrad 23, einer das Laufrad 23 über eine Scheibe 31 an die Laufradwelle 20 befestigende Laufradmutter 32, den sich mit der Laufradwelle 20 drehenden Teilen der Lageranordnung 26 und Innenrotor 24 mit einer Federkraft, derart, dass der Spannverbund, insbesondere über den Innenrotor 24, in einem gewissen Maße elastisch in Anlage an einer Anlagefläche 33 gehalten wird, die durch die unterschiedlichen Durchmesser der Wellenabschnitte 20a und 20b entsteht, wobei der Durchmesser des Wellenabschnittes 20b größer ist, als der Durchmesser des Wellenabschnittes 20a. Der Spannverbund umfasst also im Wesentlichen die sich mit der Laufradwelle 20 um die Drehachse A drehenden Bauteile.
Ein nicht dargestellter Antriebsmotor, vorzugsweise ein Elektromotor, treibt eine Antriebswelle 34 an. Die um die Drehachse A antreibbare Antriebswelle 34 ist im Wesentlichen koaxial zur Laufradwelle 20 angeordnet. Die Antriebswelle 34 erstreckt sich durch den Lagerdeckel 7, den Lagerträger 6 und wenigstens teilweise in die Lagerträgerlaterne 5. Die Antriebswelle 34 ist in zwei in dem Lagerträger 6 untergebrachten Kugellagern 35, 36 gelagert. Am freien Ende der Antriebswelle 34 ist ein mehrere Magnete 37 tragender Außenrotor 38 angeordnet. Die Magnete 37 sind an der dem Spalttopf 10 zugewandten Seite des Außenrotors 38 angeordnet. Der Außenrotor 38 erstreckt sich zu- mindest teilweise über den Spalttopf 10 und wirkt mit dem Innenrotor 24 zusammen, derart, dass der rotierende Außenrotor 38 mittels magnetischer Kräfte den Innenrotor 24 und somit die Laufradwelle 20 und das Laufrad 23 ebenfalls in eine Rotationsbewegung versetzt. Die Fig. 2 zeigt eine Pumpenanordnung 1 , deren Außenmaße den in der Fig. 1 gezeigten Außenmaßen entsprechen. Gemäß eines Baukastenprinzips weisen Hydraulikgehäuse 3, Gehäusedeckel 4, Lagerträgerlaterne 5, Lagerträger 6 und Lagerdeckel 7 also eine gleichgroße Dimensionierung auf. Außerdem weisen in beiden Ausführungsformen Laufrad 23, Lageranordnung 26 und Lagerringträger 27 eine gleiche Dimensionierung auf. Bei der in der Fig. 2 gezeigten Ausführungsform sind sowohl Durchmesser als auch axiale Erstreckung von Spalttopf 10, Innenrotor 24 und Außenrotor 38 geringer als bei der in der Fig. 1 gezeigten Ausführungsform. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn kleinere Leistungsanforderungen, beispielsweise eine geringere Förderhöhe oder Fördermenge, bei höchstmöglicher Effizienz an die Pumpenanordnung 1 bestehen.
Zum Anpassen des Spalttopfes 10 mit verringerter axialer Erstreckung und vermindertem Durchmesser ist ein separates Adapterelement 39 vorgesehen, das auf einer Seite einen Montageflansch 40 aufweist, dessen Ausgestaltung im Wesentlichen der Ausgestaltung des in der Fig. 1 gezeigten Befestigungsflansches 14 des Spalttopfes 10 entspricht. Der Montageflansch 40 liegt an der dem Innenraum 11 nahen Seite an der An- lagefläche 15 des Gehäusedeckels 4 an und weist mehrere Montagelöcher 41 auf, durch die die Schrauben 17 durchführbar und in die im Gehäusedeckel 4 vorgesehenen Gewindebohrungen 18 einschraubbar sind. Die Anlagefläche 15 weist einen in axialer Richtung zurückgesetzten Bereich 42 auf, in dem ein Dichtungsring 43 angeordnet ist und in den ein an dem Montageflansch 40 ausgebildeter Zentrierring 44 eingreift, wodurch das Adapterelement 39 exakt ausgerichtet und fluiddicht an dem Gehäusedeckel 4 befestigbar ist.
An der dem Montageflansch 40 gegenüberliegenden Seite weist das Adapterelement 39 mehrere Gewindelöcher 45 auf, in welche sich durch die Montagelöcher 16 im Befestigungsflansch 14 des Spalttopfes 10 erstreckende Schrauben 46 einschraubbar sind. Damit ist es möglich, innerhalb einer Magnetkupplungsgröße unterschiedliche Spalttöpfe 10 verschiedener Druckstufen bzw. Festigkeiten und/oder unterschiedlichen Werkstoffen auszutauschen. Außerdem ist an der dem Montageflansch 40 gegenüberliegenden Seite ein sich in axialer Richtung weiter in den Innenraum 11 erstreckender Ring 47 vorgesehen, der eine Anlaufsicherung bildet und eine Berührung der Magnete 37 des Außenrotors 38 an dem Grundkörper 12 des Spalttopfes 10 verhindert. Die Außenkontur des Adapterelementes 39 weisen jeweils einen im Wesentlichen
konusförmigen Verlauf auf. Beginnend im Wesentlichen vom Montageflansch 40 verjüngt sich dabei das Adapterelement 39 bis zum Ring 47. Die Innenkontur des Adapterelementes 39 ist zumindest sich teilweise verjüngend ausgebildet. Bei der in der Fig. 2 dargestellten Ausführungsform weist das in Richtung Gehäusedeckel 4 weisende Ende des Außenrotors 38 einen dem Ring 47 zugewandten radial umlaufenden Vorsprung 48 auf, der bei einem möglicherweise mit einer Unwucht drehenden Außenrotor 38 in jedem Fall zuerst die Innenseite des Ringes 47 des Adapterelementes 39 berührt, bevor die Magnete 37 des Außenrotors 38 in Kontakt mit dem Grundkörper 12 des Spalttopfes 10 kommen. Bei einer alternativen Ausführungsform kann der Vorsprung 48 auch an der Innenseite des Ringes 47 ausgebildet sein. Bei einer weiteren Ausführungsform kann der Vorsprung 48 sowohl am Ende des Außenrotors 38 als auch an der Innenseite des Ringes 47 ausgebildet sein.
Zwischen der Federeinrichtung 30 und dem Innenrotor 24 befindet sich eine auf die Laufradwelle 20 aufgeschobene Distanzhülse 49, die den vorstehend beschriebenen Spannverbund um dieses Bauteil erweitert. Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Laufradwelle 20, insbesondere Wellenabschnitt 20a, um die Länge der Distanzhülse 49 gegenüber der in der Fig. 1 gezeigten Ausführungsform verlängert. Mittels der Distanzhülse 49 gelangt der Innenrotor 24 in axialer Richtung tiefer in den Außenrotor 38. Da- mit sind die Magnete 25 des Innenrotors 24 und die Magnete 37 des Außenrotors 38 optimal zueinander ausgerichtet, um eine optimale Kraftübertragung von Außenrotor 38 zu Innenrotor 24 zu gewährleisten.
Die Fig. 3 zeigt eine Pumpenanordnung 1 , deren Außenmaße den in den Fig. 1 und Fig. 2 gezeigten Außenmaßen entsprechen. Ebenso weisen Laufrad 23, Lageranordnung 26 und Lagerringträger 27 eine gleiche Dimensionierung, wie bei den in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsformen, auf. Bei der in der Fig. 3 gezeigten Ausführungsform sind sowohl Durchmesser als auch axiale Erstreckung von Spalttopf 10, Innenrotor 24 und Außenrotor 38 gegenüber der in der Fig. 2 gezeigten Ausführungsform weiter verringert worden. Die Laufradwelle 20, insbesondere Wellenabschnitt 20a, weist die selbe axiale Erstreckung auf, wie bei der in der Fig. 2 gezeigten Ausführungsform. Das in Richtung Gehäusedeckel 4 weisende Ende des Außenrotors 38 weist einen dem Ring 47 zugewandten Bereich 50 mit reduziertem Außendurchmesser auf, mit dem ein möglicherweise sich mit einer Unwucht drehender Außenrotor 38 in jedem Fall zuerst an die Innenseite des Ringes 47 des Adapterelementes 39 in Anlage gerät, bevor die Magnete 37 des Außenrotors 38 in Kontakt mit dem Grundkörper 12 des Spalttopfes 10 kommen.
Wie aus der Fig. 4 ersichtlich, kann das Adaptereiement 39 auch an einem als Wärmesperre ausgebildeten Gehäusedeckel 4 bei einer ein heißes Medium führenden Pum- penanordnung 1 verwendet werden. Dabei weisen das Hydraulikgehäuse 3, wesentliche Bereiche des Gehäusedeckels 4, Lagerträgerlaterne 5, Lagerträger 6 und Lagerdeckel 7 eine gleiche Dimensionierung wie bei den in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausfüh- rungsbeispielen auf. Der Spalttopf 10, das Adapterelement 39 und der Außenrotor 38 weisen eine gleiche Dimensionierung entsprechend der Magnetkupplungsgröße gemäß. Fig. 2 auf.
Bezugszeichenliste
1 Pumpenanordnung 27 Lagerringträger
2 Pumpengehäuse 28 flanschartigen Bereich
3 Hydrauiikgehäuse 29 Anlagefiäche
4 Gehäusedeckel 30 Federeinrichtung
5 Lagerträgerlaterne 31 Scheibe
6 Lagerträger 32 Laufradmutter
7 Lagerdecke! 33 Anlagefiäche
8 Einiassöffnung 34 Antriebswelle
9 Auslassöffnung 35 Kugeliager
10 Spalttopf 36 Kugeliager
11 Innenraum 37 Magnet
12 Grundkörper 38 Außen rotor
13 Boden 39 Adapterelement
14 Befestigungsflansch 40 Montageflansch
15 Anlagefläche 41 Montageloch
16 Montageloch 42 zurückgesetzter Bereich
17 Schraube 43 Dichtungsring
18 Gewindebohrung 44 Zentrierring
19 Kammer 45 Gewindeloch
20 Laufradwelle 46 Schraube
20a Wellenabschnitt 47 Ring
20b Wellenabschnitt 48 Vorsprung
21 Strömungskammer 49 Distanzhüise
22 Öffnung 50 Bereich mit reduziertem
23 Laufrad Außendurchmesser
24 Innenrotor
25 Magnet A Drehachse
26 Lageranordnung

Claims

Patentansprüche
1 . Pumpenanordnung, insbesondere Magnetkupplungspumpenanordnung, mit
einem von einem Pumpengehäuse der Pumpenanordnung gebildeten Innenraum, einem Spalttopf, der eine von ihm umschlossene Kammer hermetisch gegenüber dem vom Pumpengehäuse gebildeten Innenraum abdichtet, einer um eine Drehachse drehbar antreibbaren Laufradwelle, einem an einem Ende der Laufradweile angeordneten Laufrad, einem an dem anderen Ende der Laufradwelle angeordneten Innenrotor und einem mit dem Innenrotor zusammenwirkenden Außenrotor, gekennzeichnet durch ein den Spalttopf (10) mit dem Pumpengehäuse (2) oder mit einem dem Pumpengehäuse (2) zugeordneten Bauteil, insbesondere einem Gehäusedeckel (4), verbindendes Adapterelement (39) mit einem Montageflansch (40), der an der dem Innenraum (11) nahen Seite an einer Anlagefläche (15) des Pumpengehäuses (2), insbesondere des Gehäusedeckels (4), anliegt.
2. Pumpenanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagefläche (15) einen in axialer Richtung zurückgesetzten Bereich (42) aufweist, in den ein an dem Montageflansch (40) ausgebildeter Zentrierring (44) eingreift.
3. Pumpenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der dem Montageflansch (40) gegenüberliegenden Seite das Adapterelement (39) mehrere Gewindelöcher (45) aufweist.
4. Pumpenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an der dem Montageflansch (40) gegenüberliegenden Seite ein sich in axialer Richtung weiter in den Innenraum (11) erstreckender Ring (47) vorgesehen ist.
5. Pumpenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontur des Adapterelementes (39) einen im Wesentlichen konusförmigen Verlauf aufweist.
6. Pumpenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass beginnend vom Montagefiansch (40) sich das Adapterelement (39) bis zum Ring (47) verjüngt.
7. Pumpenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das in Richtung Gehäusedeckel (4) weisende Ende des Außenrotors (38) ei- nen radial umlaufenden Vorsprung (48) aufweist.
8. Pumpenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (48) an der Innenseite des Ringes (47) ausgebildet ist.
9. Pumpenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das in Richtung Gehäusedeckel (4) weisende Ende des Außenrotors (38) einen Bereich (50) mit reduziertem Außendurchmesser aufweist.
10. Pumpenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Laufrad (23) und Innenrotor (24) eine mit der um die Drehachse (A) drehbar antreibbaren Laufradwelle (20) in Wirkverbindung stehende Lageranordnung (26) angeordnet ist.
11. Pumpenanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Innenrotor (24) und der Lageranordnung (26) eine Federeinrichtung (30) angeordnet ist.
12. Pumpenanordnung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen der Federeinrichtung (30) und dem Innenrotor (24) eine auf die Laufradwelle (20) aufgeschobene Distanzhülse (49) befindet.
13. Modularer Baukasten zur Herstellung einer Pumpenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
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