EP3961039A1 - Pump for conveying a fluid - Google Patents

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EP3961039A1
EP3961039A1 EP21190581.5A EP21190581A EP3961039A1 EP 3961039 A1 EP3961039 A1 EP 3961039A1 EP 21190581 A EP21190581 A EP 21190581A EP 3961039 A1 EP3961039 A1 EP 3961039A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
clamping
cover
pump
casing
installed state
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21190581.5A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Flavio Giardino
Thomas Welschinger
Torsten Johne
Flurin Hirzel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sulzer Management AG
Original Assignee
Sulzer Management AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sulzer Management AG filed Critical Sulzer Management AG
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Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D1/00Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D1/06Multi-stage pumps
    • F04D1/063Multi-stage pumps of the vertically split casing type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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    • F04D1/06Multi-stage pumps
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    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D17/00Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D17/08Centrifugal pumps
    • F04D17/10Centrifugal pumps for compressing or evacuating
    • F04D17/12Multi-stage pumps
    • F04D17/122Multi-stage pumps the individual rotor discs being, one for each stage, on a common shaft and axially spaced, e.g. conventional centrifugal multi- stage compressors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04D29/42Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
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    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00Function
    • F05D2260/30Retaining components in desired mutual position
    • F05D2260/31Retaining bolts or nuts

Definitions

  • the invention relates to a pump with a casing according to the preamble of the independent claim.
  • Multistage pumps for pumping a fluid are used in many different industries, especially for applications where high pressure is to be generated.
  • Important branches of industry in which multistage pumps are used are e.g. the oil and gas processing industry, the power generation industry, the chemical industry, the clean and waste water industry or the pulp and paper industry.
  • multi-stage pumps are designed eg for pumping hydrocarbon fluids, eg for recovering the crude oil from the oil field or for transporting the oil/gas through pipelines or within refineries.
  • Another application is the injection of a process liquid, in most cases water and especially seawater, into an oil reservoir.
  • these pumps are designed as (water) injection pumps that pump seawater under high pressure into a borehole that leads to an underground area of an oil deposit.
  • a multi-stage pump can be designed as a boiler feed pump for a power plant or as a booster pump, e.g. in a reverse osmosis process for water desalination, to name just a few examples.
  • a multi-stage pump consists of several stages, each with an impeller, with all the impellers being arranged one after the other on a common pump shaft.
  • the pump shaft is driven for rotation around an axis, e.g. by an electric motor, so that all impellers rotate together around the axis.
  • a multistage pump can be designed as a vertical pump, i.e. the pump shaft extends in the vertical direction during operation of the pump, the vertical direction being the direction of gravity.
  • a multistage pump can be configured as a horizontal pump, i.e. the pump shaft extends in the horizontal direction during operation of the pump, with the vertical direction being the direction of gravity.
  • a multi-stage pump can be designed as a radially divided pump or as an axially divided pump. Further embodiments of multi-stage pumps are e.g. sectional or shell pumps.
  • Link pumps consist of several stage casings, which are arranged one behind the other in the axial direction defined by the axis of the pump shaft.
  • the stage casings are fixed to one another with the aid of tie rods which extend through all the stage casings.
  • the majority of stage casings consist of a suction casing on the inlet side of the pump and a discharge casing on the outlet side of the pump. All stage housings together form the housing of the multi-stage pump.
  • Casing pumps also consist of a large number of stage casings, similar to a segment pump.
  • the stage casings are located within an outer casing (casing) that surrounds the stage casings, making this type of multi-stage Pump is a double casing pump.
  • the jacket housing is closed at its axial ends by a cover, ie a suction cover or a pressure cover. It is also possible for the stage casings to be configured so that together they form a cartridge which can be removed in its entirety from the casing.
  • the jacket housing and cover are connected by means of a screw connection (or a bolt connection).
  • the cover and the jacket housing have corresponding bores in order to connect them to one another via a large number of screws and thus to close the jacket housing with the cover.
  • the cover and thus the screw connection are subject to high loads, since high pressure is built up inside the jacket housing, which therefore also acts on the cover and the screw connection.
  • an upward hydraulic axial thrust can act on the cover. The pressure must be absorbed directly by the screw connection. This has a negative effect on the sealing behavior of the cover/jacket housing connection.
  • the invention relates to a pump for conveying a fluid, comprising a casing and a pump shaft which is arranged in an interior space of the casing and can be rotated about an axis.
  • the pump shaft includes an impeller arranged non-rotatably thereto for acting on the fluid, the pump further having a pump inlet for supplying the fluid to the interior space and a pump outlet for discharging the fluid from the interior space.
  • One end, in particular an axial end, of the casing is closed with a cover.
  • the pump comprises a clamping arrangement for securing the cover on the casing, the clamping arrangement comprising a clamping element and a clamping means which can be arranged in a bore of the clamping element.
  • the tensioning element comprises a first contact surface and a second contact surface.
  • the cover can be secured in the direction of the axis, in particular in the event of a malfunction, in that a hydraulic, upward thrust is directed via the clamping element into the jacket housing.
  • the cover can also be connected to the casing via the clamping arrangement, in particular can be fastened to the casing (for example in order to close the casing with the cover).
  • the pump according to the invention is characterized in that the clamping means is arranged so that it can be moved relative to the clamping element along a clamping axis in such a way that the clamping element clamps between the jacket housing and the cover by interacting with the clamping means (arranged in the bore of the clamping element) when the cover is in the installed state is, being in the installed state a clamping force is exerted on the cover by the jacket housing via the first contact surface to the second contact surface (or in the installed state the clamping force is also exerted on the jacket housing by the cover via the second contact surface to the first contact surface), so that the cover is clamped in the installed state by the clamping force on Casing secured (particularly secured in a direction of the axis) is.
  • the clamping means is arranged so that it can be moved relative to the clamping element along a clamping axis in such a way that the clamping element clamps between the jacket housing and the cover by interacting with the clamping means (arranged in the bore of the clamping element)
  • the installed state is therefore the state in which the cover is fastened to the jacket housing, with the clamping force being generated in particular by the fact that the clamping element is clamped between the cover and the jacket housing.
  • clamping element Since the clamping element is clamped between the casing and the cover when the cover is installed, (operating) loads are no longer transmitted (exclusively) via screw connections, but rather via the clamping element, which is preferably clamped in a non-positive and positive manner. In this case, there is a favorable flow of forces from the cover to the casing via the clamping element.
  • the pump according to the invention with the clamping arrangement according to the invention means that pressure on the cover and the resulting forces do not have to be absorbed by a screw connection, but are largely conducted into the jacket housing via the clamping element, which leads to a considerable relief of the clamping means ..
  • the clamping device is only loaded with a small proportion of the forces and moments to be transmitted.
  • the clamping device is not the main stressed component.
  • the clamping device fixes the clamping element (after a clamping process) in its position (in the installed state). In comparison to the state of the art, the clamping means can thus be made significantly smaller (shorter and/or smaller in diameter clamping means).
  • the pump comprises a plurality of clamping assemblies.
  • at least two clamping arrangements can be understood as the multiplicity of clamping arrangements.
  • 20 (or some other plurality of) clamping assemblies could be used.
  • both axial ends of the pump can also be closed with a cover.
  • the suction cover is preferably attached with a first plurality of clamping arrangements and the pressure cover with a second plurality of clamping arrangements.
  • the clamping arrangement can further comprise a holding element which, when installed, is arranged between the clamping element and the jacket housing in such a way that the clamping force is exerted (or transmitted) from the jacket housing to the first contact surface via the holding element when installed.
  • the retaining element can be arranged between the clamping element and the cover in the installed state such that the clamping force is exerted on the cover by the retaining element via the second contact surface in the installed state.
  • the holding element can, among other things, simplify the attachment of the clamping arrangement to the cover and casing.
  • the holding element can include a clamping bore.
  • the clamping means In the installed state, the clamping means is arranged in the clamping bore in such a way that the clamping element is clamped between the casing and the cover via the retaining element.
  • the clamping means is therefore arranged here both in the bore of the clamping means and in the clamping bore of the holding element.
  • the retaining element can also include an additional bore.
  • a holding means is in the additional bore arranged that the holding element is attached to the casing housing or the lid.
  • the holding means can be a screw, a pin or a bolt, for example, which is stretched/turned into the additional bore in order to arrange the holding element on the casing or the cover. In this way, both the fastening of the cover (the transfer to the installed state) is made easier and a more stable clamping arrangement is made possible.
  • the clamping element can be designed as a wedge-shaped clamping element, in which case the first contact surface can be a first conical contact surface and the second contact surface can be a second annular (or ring segment-shaped) contact surface.
  • annular can be understood to mean that the contact surface corresponds to the surface of a ring cutout/ring segment.
  • the jacket housing or the cover can comprise a bulge in which the clamping arrangement is clamped/is arranged in the installed state between the jacket housing and the cover.
  • the cover or the jacket housing preferably comprises a multiplicity of bulges or a groove in which the clamping arrangements are braced in the installed state between the jacket housing and the cover.
  • the casing may comprise a projection, the cover being arranged on a projection such that the cover is supported by the projection in an axial direction of the axis. While the cap is supported in the axial direction by the protrusion, the cap is supported in a direction opposite to the axial direction by the clamp assembly, specifically, a plurality of clamp assemblies. so that the lid is fixed in the axial direction and the direction opposite to the axial direction.
  • the cover can in particular comprise a shoulder, with which the cover is then arranged on the projection. Both the projection and the shoulder can be circumferential, so that the projection extends along an inner circumference of the casing and the shoulder extends along an, in particular outer, circumference of the cover.
  • both sides therefore refers to a side of the cover facing the interior and the opposite side of the cover, which is directed outwards.
  • the tensioning arrangement functions in particular as a thrust transmission device which transmits an upward hydraulic axial thrust (hydraulic axial thrust which pulls the cover towards the interior in the event of a fault) from the cover to the jacket housing in the event of a fault (of the pump).
  • the pump particularly preferably comprises the plurality of clamping arrangements.
  • the clamping arrangements are designed in particular as ring part segments. In the installed state, these annular part segments can be arranged at a uniform distance from one another along the circumference of the cover.
  • the ring part segments can be arranged in the bulges or in the circumferential groove.
  • the clamping means can be designed as a clamping screw.
  • the clamping screw is placed in the bore of the clamping element.
  • the bore includes a thread corresponding to a screw thread of the clamping screw, so that the clamping screw is arranged to be movable along the bracing axis by rotation in the bore (about the bracing axis) in such a way that the clamping element can be clamped by interacting with the clamping screw in the installed state of the cover between the jacket housing and the cover. Since the clamping screw moves relative to the clamping element as a result of the rotation, the clamping element can therefore be clamped between the cover and the jacket housing.
  • the tightening takes place, for example, by pressing one end of the screw against a surface of the cover (or the casing), as a result of which a force necessary for tightening is transmitted to the tightening element.
  • the force required for clamping can be exerted on the clamping element by arranging the clamping screw in the clamping bore of the holding element and guiding the clamping element to the holding element by rotating the clamping screw and thus clamping it with the holding element.
  • the clamping means can also be designed as a clamping pin or clamping bolt.
  • the clamping element is designed as a ring wedge (wedge-shaped clamping element adapted to the round shape of the cover), especially when the clamping arrangement is designed as a ring part segment and the clamping screw is guided through the bore of the ring wedge.
  • the pump preferably includes a large number of clamping arrangements, so that the ring wedges are clamped in the radial and axial direction in the bulges or the (ring) groove by means of the clamping screws and thus fasten the cover.
  • the cover preferably includes planar contact surfaces against which the clamping elements can rest with a wedge surface (or rest in the installed state).
  • the pump can be designed as a multi-stage pump.
  • the multistage pump comprises a plurality of stages arranged in series with respect to the axis, the plurality of stages comprising at least a first stage and a last stage, each stage having a stage casing and an impeller for acting on the fluid, and each impeller is non-rotatably attached to the pump shaft.
  • the pump can also be a submersible pump and/or a multiphase pump.
  • the pump is particularly preferably a barrel pump.
  • Fig. 1a shows a schematic cross-section of an embodiment of a multi-stage pump according to the invention, which is denoted in its entirety by the reference number 1.
  • the multi-stage pump 1 is designed as a centrifugal pump for conveying a liquid from a pump inlet 7 to a pump outlet 6 .
  • the multistage pump 1 is designed as a horizontal casing pump with a multistage casing, i.e. as a double casing pump.
  • the multi-stage pump can, for example, be designed as pump 1 of pump type BB5.
  • the multistage pump can be designed, for example, as a vertical multiphase pump.
  • the multi-stage pump 1 consists of a jacket housing 4 and several stages 3, each of which has an impeller 34 for applying the liquid. All impellers 34 are arranged one after the other on a pump shaft 2 which is designed for rotation about an axis A.
  • the pump shaft 2 runs centrally through the casing 4 and is supported by radial bearings (not shown) and at least one thrust bearing (not shown).
  • shaft seals (not shown), e.g. mechanical seals, in a manner known in the art. The shaft seals prevent the liquid from escaping along the pump shaft 2 from an interior 8 of the casing 4 to the outside.
  • the axis A defines an axial direction (as well as a direction opposite to the axial direction), the axis A being defined by the longitudinal axis of the pump shaft 2, i.e. the axis of rotation about which the pump shaft 2 rotates during operation.
  • a direction perpendicular to the axis A is referred to as "radial direction”.
  • the term “axial” or “axial” is used with the general meaning “in the axial direction” or “relative to the axial direction”.
  • the term “radial” or “radial” is used with the common meaning "in the radial direction” or “in relation to the radial direction”.
  • All impellers 34 are mounted on the pump shaft 2 in a torque-proof manner.
  • the pump shaft 2 is driven by a drive unit (not shown), for example an electric motor. in the in Fig. 1a
  • the drive unit is arranged outside the casing 4 and is coupled to the pump shaft 2 in a known manner. In other embodiments, the drive unit can be arranged inside the casing 4 .
  • FIG. 1a 1 shows the multi-stage pump 1 in a schematic cross-sectional view in a section along the axis A.
  • FIG Fig. 1b the multistage pump 1 in a cross section perpendicular to the axis A along the section line II-II in 1 a.
  • the jacket housing 4 is closed by a cover, in particular two covers.
  • the jacket housing is closed at its first axial end by a suction cover 51 and at its second axial end by a pressure cover 52.
  • the suction cover 51 and the pressure cover 52 are each connected via a clamping arrangement 10 according to the invention, which is located in a bulge 18 is arranged, connected to the jacket housing 4.
  • the suction cover 51 and the pressure cover 52 are supported by a projection 20, the suction cover 51 and the pressure cover 52 being secured by the clamping arrangements 10 on the jacket housing.
  • the pump is therefore in an installed state.
  • the pump shaft 2 runs centrally both through the suction cover 51 and through the pressure cover 52.
  • the jacket housing 4 is clamped between the suction cover 51 and the pressure cover 52.
  • the jacket housing 4 is tubular and extends coaxially to the pump shaft 2 from the first axial end to the second axial end.
  • the jacket housing 4 is designed to accommodate the multiple stages 3 so that the multiple stages 3 are enclosed by the jacket housing 2 .
  • the casing does not have to be closed with two covers.
  • One axial end of the pump can also be part of the casing so that only the other axial end is closed with a cover.
  • the multistage pump 1 has the plurality of stages 3 including at least a first stage 31 and a last stage 33 .
  • the plurality of stages 3 may further include one or more intermediate stage(s) 32 .
  • All intermediate stages 32 are arranged between the first stage 31 and the last stage 33 with respect to the axis A.
  • All stages 31, 32, 33 are arranged one behind the other in the interior 8 of the casing 4, so that the casing 4 encloses all the steps 31, 32, 33.
  • the first stage 31 is located next to the pump inlet 7 near the suction cap 51 and receives the low pressure liquid from the pump inlet 7.
  • the last stage 33 is located next to the outlet cap 52 and discharges the high pressure liquid through the pump outlet 6.
  • the flow of liquid through the multistage pump 1 is measured in Fig. 1a indicated by the solid line arrows without reference number.
  • the multistage pump 1 consists of three intermediate stages 32, so the multistage pump 1 has five stages 31, 32, 33. It should be understood that the number of five stages 31, 32, 33 is only an example. In other embodiments, the multi-stage pump may include fewer than five stages, eg only two stages, ie there is no intermediate stage. In still other embodiments, the multi-stage pump may include more than five stages, eg, eight stages.
  • Each stage 31, 32, 33 of the plurality of stages 3 consists of a stage casing 30, an impeller 34 for impinging the liquid, and a diffuser 9 configured to surround the impeller 34 and receive the impeller 34 liquid.
  • the diffuser 9 of the last stage 33 is configured to form the stage casing 30 of the last stage 33 at the same time.
  • the stage casings 30 are arranged in series with respect to the A axis.
  • the stage casing 30 of the first stage 31 rests against a stationary part 41 of the multi-stage pump 1, the stationary part 41 being stationary in relation to the shell casing 4.
  • Each of the subsequent stage casing 30 abuts the preceding stage casing 30 in each case.
  • the entirety of the stage housings 30 thus forms an inner pump housing, which is also referred to as a cartridge.
  • the stage housings 30 are fixed to one another by a large number of tie rods 42 .
  • Each tie rod 43 extends along axis A parallel to the pump shaft 2 and through all of the stage cases 30.
  • the tie rods 42 are tensioned by means of tensioners 43 in a manner known in the art.
  • All of the impellers 34 are formed as centrifugal impellers 34 having a plurality of impeller blades that redirect fluid flow from a generally axial direction to the radial direction.
  • All diffusers 9 are configured as radial diffusers 9 and arranged in such a way that they enclose the respective impeller 34 radially outwards.
  • a plurality of guide passages 91 are provided after each diffuser 9 of the first stage 31 and all intermediate stages 32 to redirect the generally radial flow of fluid to the axial direction and direct the fluid from the respective diffuser 9 to the suction side of the impeller 34 of the next stage guide.
  • the guide channels 91 are delimited by guide vanes, which can be curved to gently deflect the fluid.
  • the diffuser 9 of the last stage 33 is configured to direct the liquid to the pump outlet 6 .
  • this embodiment of the multi-stage pump 1 comprises a large number of clamping arrangements 10, namely three clamping arrangements 10 per cover 5, 51, 52, each clamping arrangement 10 being arranged in a bulge 18 of the cover 5 (suction cover 51 and/or pressure cover 52). is.
  • clamping arrangements 10 are arranged at a uniform distance from one another along a circumference of the cover 5 .
  • Figure 2a shows a schematic cross-sectional view of the clamping arrangement 10 according to the invention with a holding element 14 and a clamping bore 16 in the installed state.
  • the clamping arrangement 10 comprises a clamping element 11 and a clamping means 12 arranged in a bore 13 of the clamping element 11.
  • the clamping means 12 is designed as a clamping screw 12 and the clamping element 11 is designed as a wedge-shaped clamping element 11, the first contact surface 111 being a first conical contact surface 111 and the second abutment surface 112 is a second annular abutment surface 112 .
  • the clamping screw 12 is arranged in the clamping bore 16 of the holding element 14 in such a way that the clamping element 11 can be Retaining element 14 is braced between the jacket housing 5 and the cover 4 .
  • the clamping screw 12 is arranged both in the bore 13 of the clamping means 11 and in the clamping bore 16 of the holding element 14 .
  • the retaining element 14 also includes an additional bore 17.
  • a retaining means 15, which is designed as a bolt 15, is arranged in the additional bore 17 in such a way that the retaining element 14 is fastened to the casing 4.
  • the cover 5 comprises the bulge 18 or a groove 18 in which the clamping element 11 is (at least partially) arranged.
  • the casing 4 comprises a projection 20, the cover 5 being arranged with its shoulder 22 on the projection 20 such that the cover 5 is supported by the projection 20 in the axial direction is. While the cap 5 is supported in the axial direction of the axis A by the projection 20, the cap is supported in a direction opposite to the axial direction by the clamp assembly 10, specifically a plurality of clamp assemblies, so that the cap 5 is supported in the axial direction and secured in the direction opposite to the axial direction (so it is in the installed state).
  • the clamping arrangement 10 with the holding element 14, with the clamping screw 12 already being arranged in the bore 13 and clamping bore 16, is brought up to the cover 5 and the jacket housing 4 .
  • the clamping element 11 is inserted into the bulge 18 .
  • the bolt 15 is inserted through the additional bore 17 into the casing 4 in order to fasten the holding element 14 .
  • the clamping element 11 is clamped by rotating the clamping screw 12 in the bore 13 .
  • the bore 13 includes a thread corresponding to the clamping screw 12 (not shown), so that the Clamping screw 12 rotates in the bore 13 about a bracing axis X.
  • the clamping element 11 moves in the direction of the holding element 14 so that the clamping element 11 is clamped by interaction with the clamping screw 14 via the holding element 14 between the cover 5 and the casing 4 .
  • a clamping force is therefore exerted by the casing 4 on the retaining element 14 via the first contact surface 111 to the second contact surface 112 on the cover 5 (or from the cover 5 via the second contact surface 112 to the first contact surface 111 via the retaining element 14 on the casing 4 ).
  • Figure 2b shows a schematic cross-sectional view of an embodiment of the clamping arrangement 10 according to the invention in the installed state.
  • the structure is basically analogous to the structure according to the embodiment Figure 2a , However, the clamping arrangement 10 comprises only the clamping element 11 and the clamping means 12, which is designed as a clamping screw 12.
  • the clamping arrangement 10 When attaching the clamping arrangement 10 to the pump 1 (ie when transferring to the installed state), the clamping arrangement 10 is brought up to the cover 5 and the jacket housing 4 . In doing so, the clamping element 11 is inserted into the bulge 18 .
  • the bulge 18 can comprise a "larger part" in order to be able to insert the clamping element 11 and a smaller part for fastening, so that the bulge 18 and the clamping element 11 work together like a bayonet lock.
  • the bore 13 includes a thread (not shown) that corresponds to the clamping screw 12 , so that the clamping screw 12 rotates about the clamping axis X in the bore 13 .
  • the clamping element 11 moves along the clamping axis X in the direction of the screw head 120 of the clamping screw 12, so that the Clamping element 11 is clamped by interacting with the clamping screw 12 between the cover 5 and the jacket housing 4 , in that the end of the clamping screw 12 opposite the screw head 120 is supported on a surface of the cover 5 .
  • the clamping force is therefore exerted from the casing 4 via the first contact surface 111 to the second contact surface 112 on the cover 5 (or from the cover 5 via the second contact surface 112 to the first contact surface 111 on the casing 4).
  • Figure 2c shows a schematic cross-sectional view of a clamping arrangement 10 according to the invention in the installed state with the holding element 14.
  • the structure is basically analogous to the structure according to the embodiment Figure 2a , However, the holding element 14 does not include a clamping bore for the clamping element 11.
  • the clamping means 12 is also designed as a clamping screw 12.
  • the clamping element 11 with the clamping screw 12 is inserted into the bulge 18 .
  • the holding element 14 is then brought to the corresponding point of the jacket housing 4 .
  • the bolt 15 is inserted through the additional bore 17 into the casing 4 in order to fasten the holding element 14 .
  • the clamping means 11 is clamped by rotating the clamping screw 12 in the bore 13 .
  • the bore 13 includes the thread (not shown) that corresponds to the clamping screw 12 , so that the clamping screw 12 rotates in the bore 13 about the clamping axis X.
  • the clamping element 11 moves in the direction of the screw head 120, so that the clamping element 11 is clamped by interaction with the clamping screw 14 between the cover 5 and the jacket housing 4, in that the end of the clamping screw 12 opposite the screw head 120 is supported on a surface of the cover 5.
  • the clamping force is therefore exerted by the casing 4 on the retaining element 14 via the first contact surface 111 to the second contact surface 112 on the cover 5 (or from the cover 5 via the second contact surface 112 to the first contact surface 111 via the retaining element 14 on the casing 4 ).
  • Figure 3a shows a schematic three-dimensional view of a clamping arrangement 10 according to the invention with a holding element 14 and a clamping bore 16.
  • Figure 3b shows a further schematic three-dimensional view of the clamping arrangement 10 according to the invention Figure 3a .
  • the clamping arrangement 10 is designed as a ring part segment 10 .
  • the clamping element 11 is designed as an annular wedge 11 (wedge-shaped clamping elements 11 adapted to a round shape of the cover) and the clamping screw 12 is guided through the bore 13 of the annular wedge 11 .
  • the first conical contact surface 111 rests on the holding element 14, while the second annular contact surface 112 is arranged on the cover (not shown) in the installed state.
  • This configuration is particularly preferred when a plurality of clamping assemblies 10 are used.
  • Figure 4a shows a schematic cross-sectional view of a detail of an embodiment according to the invention of a multi-stage pump 1 in a section along the axis A.
  • Figure 4a shows a schematic cross-sectional view of a partial section of FIG Figure 4a .
  • the clamping arrangement 10 has a structure analogous to that of the clamping arrangement according to FIG Figure 2a on.
  • the casing 4 also includes the projection 20 here, with the cover 5 having the shoulder 22 on the projection 20 is arranged that the lid 5 is supported by the projection 20 in the axial direction. While the lid 5 is supported in the axial direction of the axis A by the projection 20, the lid is supported in the direction opposite to the axial direction by the clamp assembly 10, specifically a plurality of clamp assemblies, so that the lid 5 is supported in the axial direction and the direction opposite to the axial direction is secured.
  • the cover 5 is additionally fastened with a plurality of bolts 21 to a cartridge 60 of the pump (in particular to a suction housing of the cartridge 60).
  • the clamping arrangement 10 acts as a thrust transmission device which, in the event of a fault (of the pump), transmits the upward hydraulic axial thrust F (hydraulic axial thrust which, in the event of a fault, pulls the cover 5 in the direction of the interior 8) from the cover 5 to the jacket housing 4.
  • the force is transmitted along the arrow F through the tensioning element 11.
  • the clamping means 12 is only loaded with a small proportion of the forces and moments to be transmitted. In contrast to the prior art, the clamping means 12 is therefore not the main stressed component.
  • the clamping means 12 fixes the clamping element 11 (after a clamping process) in its position (in the installed state between the cover and the casing). In comparison to the prior art, the clamping means 11 and all other screws, bolts or other fastening means used for the cover can thus be made significantly smaller (shorter and/or smaller diameter fastening means).

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Pumpe zum Fördern eines Fluids, umfassend ein Mantelgehäuse (4) und eine im Innenraum des Mantelgehäuse (4) angeordnete, um eine Achse (A) rotierbare Pumpenwelle (2) mit einem drehfest an der Pumpenwelle (2) angeordneten Laufrad (34) zum Einwirken auf das Fluid, wobei die Pumpe (1) weiter einen Pumpeneinlass (7) zum Zuführen des Fluids zu dem Innenraum und einen Pumpenauslass (6) zum Abführen des Fluids aus dem Innenraum aufweist, wobei ein Ende des Mantelgehäuses (4) mit einem Deckel (5, 51, 52) verschlossen ist, und die Pumpe (1) eine Spannanordnung (10) zum Sichern des Deckels (5, 51, 52) an dem Mantelgehäuse (4) umfasst, wobei die Spannanordnung (10) ein Spannelement (11) und ein in einer Bohrung (13) des Spannelementes (11) anordnenbares Spannmittel (12) umfasst, wobei das Spannelement (11) eine erste Anlagefläche (111) und eine zweite Anlagefläche (112) umfasst. Das Spannmittel (12) ist relativ zu dem Spannelement (11) entlang einer Verspannachse (X) derart bewegbar angeordnet, dass das Spannelement (11) durch Zusammenwirken mit dem Spannmittel (12) im einem Einbauzustand des Deckels zwischen dem Mantelgehäuse (4) und dem Deckel (5, 51, 52) verspannt ist, wobei in Einbauzustand eine Spannkraft von dem Mantelgehäuse (4) über die erste Anlagefläche (111) zur zweiten Anlagefläche (112) auf den Deckel ausgeübt wird, sodass der Deckel (5, 51, 52) im Einbauzustand durch die Spannkraft am Mantelgehäuse (4) gesichert ist.The invention relates to a pump for conveying a fluid, comprising a casing (4) and a pump shaft (2) arranged in the interior of the casing (4) and rotatable about an axis (A) with an impeller ( 34) for acting on the fluid, the pump (1) further having a pump inlet (7) for supplying the fluid to the interior space and a pump outlet (6) for removing the fluid from the interior space, wherein one end of the casing housing (4) is closed with a cover (5, 51, 52), and the pump (1) comprises a clamping assembly (10) for securing the cover (5, 51, 52) to the casing (4), the clamping assembly (10) a Clamping element (11) and a clamping means (12) that can be arranged in a bore (13) of the clamping element (11), the clamping element (11) comprising a first contact surface (111) and a second contact surface (112). The clamping means (12) is arranged so that it can be moved relative to the clamping element (11) along a clamping axis (X) in such a way that the clamping element (11), through interaction with the clamping means (12), when the cover is installed between the jacket housing (4) and the Cover (5, 51, 52) is clamped, with a clamping force being exerted on the cover from the jacket housing (4) via the first contact surface (111) to the second contact surface (112) in the installed state, so that the cover (5, 51, 52 ) is secured in the installed state by the clamping force on the casing (4).

Description

Die Erfindung betrifft eine Pumpe mit einem Mantelgehäuse gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs.The invention relates to a pump with a casing according to the preamble of the independent claim.

Mehrstufige Pumpen zur Förderung eines Fluids werden in vielen verschiedenen Branchen eingesetzt, insbesondere für Anwendungen, bei denen ein hoher Druck erzeugt werden soll. Wichtige Industriezweige, in denen mehrstufige Pumpen eingesetzt werden, sind z.B. die öl- und gasverarbeitende Industrie, die Energieerzeugungsindustrie, die chemische Industrie, die Rein- und Abwasserindustrie oder die Zellstoff- und Papierindustrie.Multistage pumps for pumping a fluid are used in many different industries, especially for applications where high pressure is to be generated. Important branches of industry in which multistage pumps are used are e.g. the oil and gas processing industry, the power generation industry, the chemical industry, the clean and waste water industry or the pulp and paper industry.

In der öl- und gasverarbeitenden Industrie werden mehrstufige Pumpen z.B. für die Förderung von Kohlenwasserstoff-Fluiden ausgelegt, z.B. für die Gewinnung des Rohöls aus dem Ölfeld oder für den Transport des Öls/Gases durch Pipelines oder innerhalb von Raffinerien. Eine weitere Anwendung ist die Injektion einer Prozessflüssigkeit, in den meisten Fällen Wasser und insbesondere Meerwasser, in ein Ölreservoir. Für solche Anwendungen sind diese Pumpen als (Wasser-)Injektionspumpen ausgelegt, die Meerwasser unter hohem Druck in ein Bohrloch fördern, das in einen unterirdischen Bereich eines Ölvorkommens führt.In the oil and gas processing industry, multi-stage pumps are designed eg for pumping hydrocarbon fluids, eg for recovering the crude oil from the oil field or for transporting the oil/gas through pipelines or within refineries. Another application is the injection of a process liquid, in most cases water and especially seawater, into an oil reservoir. For such applications, these pumps are designed as (water) injection pumps that pump seawater under high pressure into a borehole that leads to an underground area of an oil deposit.

Für weitere Anwendungen kann eine mehrstufige Pumpe als Kesselspeisepumpe für ein Kraftwerk oder als Druckerhöhungspumpe, z.B. in einem Umkehrosmoseprozess zur Entsalzung von Wasser, um nur einige Beispiele zu nennen, ausgelegt werden.For other applications, a multi-stage pump can be designed as a boiler feed pump for a power plant or as a booster pump, e.g. in a reverse osmosis process for water desalination, to name just a few examples.

Eine mehrstufige Pumpe besteht aus mehreren Stufen mit jeweils einem Laufrad, wobei alle Laufräder nacheinander auf einer gemeinsamen Pumpenwelle angeordnet sind. Die Pumpenwelle wird für eine Rotation um eine Achse z.B. durch einen Elektromotor angetrieben, so dass alle Laufräder gemeinsam um die Achse rotieren.A multi-stage pump consists of several stages, each with an impeller, with all the impellers being arranged one after the other on a common pump shaft. The pump shaft is driven for rotation around an axis, e.g. by an electric motor, so that all impellers rotate together around the axis.

Für mehrstufige Pumpen sind mehrere Bauformen bekannt. Eine mehrstufige Pumpe kann als vertikale Pumpe ausgestaltet sein, d.h. die Pumpenwelle erstreckt sich während des Betriebs der Pumpe in vertikaler Richtung, wobei die vertikale Richtung die Richtung der Schwerkraft ist. Eine mehrstufige Pumpe kann als horizontale Pumpe konfiguriert werden, d.h. die Pumpenwelle erstreckt sich während des Betriebs der Pumpe in horizontaler Richtung, wobei die vertikale Richtung die Richtung der Schwerkraft ist. Darüber hinaus kann eine mehrstufige Pumpe als radial geteilte Pumpe oder als axial geteilte Pumpe ausgestaltet sein. Weitere Ausführungsformen von mehrstufigen Pumpen sind z.B. Glieder- oder Mantelgehäusepumpen.Several designs are known for multi-stage pumps. A multistage pump can be designed as a vertical pump, i.e. the pump shaft extends in the vertical direction during operation of the pump, the vertical direction being the direction of gravity. A multistage pump can be configured as a horizontal pump, i.e. the pump shaft extends in the horizontal direction during operation of the pump, with the vertical direction being the direction of gravity. In addition, a multi-stage pump can be designed as a radially divided pump or as an axially divided pump. Further embodiments of multi-stage pumps are e.g. sectional or shell pumps.

Gliederpumpen bestehen aus mehreren Stufengehäusen, die in der durch die Achse der Pumpenwelle definierten Axialrichtung hintereinander angeordnet sind. Die Stufengehäuse werden mit Hilfe von Zugstangen, die sich durch alle Stufengehäuse erstrecken, gegeneinander fixiert. Die Mehrzahl der Stufengehäuse besteht aus einem Sauggehäuse an der Einlassseite der Pumpe und einem Druckgehäuse an der Auslassseite der Pumpe. Alle Stufengehäuse bilden zusammen das Gehäuse der mehrstufigen Pumpe.Link pumps consist of several stage casings, which are arranged one behind the other in the axial direction defined by the axis of the pump shaft. The stage casings are fixed to one another with the aid of tie rods which extend through all the stage casings. The majority of stage casings consist of a suction casing on the inlet side of the pump and a discharge casing on the outlet side of the pump. All stage housings together form the housing of the multi-stage pump.

Mantelgehäusepumpen bestehen ebenfalls aus einer Vielzahl von Stufengehäusen, ähnlich einer Gliederpumpe. Die Stufengehäuse sind jedoch innerhalb eines äusseren Mantels (Mantelgehäuse) angeordnet, der die Stufengehäuse umgibt, sodass es sich bei diesem Typ einer mehrstufigen Pumpe um eine Doppelgehäusepumpe handelt. Das Mantelgehäuse ist an seinen axialen Enden durch einen Deckel also einen Saugdeckel bzw. einen Druckdeckel verschlossen. Es ist auch möglich, dass die Stufengehäuse so konfiguriert sind, dass sie gemeinsam eine Kartusche bilden, die in ihrer Gesamtheit aus dem Mantelgehäuse entfernt werden kann.Casing pumps also consist of a large number of stage casings, similar to a segment pump. However, the stage casings are located within an outer casing (casing) that surrounds the stage casings, making this type of multi-stage Pump is a double casing pump. The jacket housing is closed at its axial ends by a cover, ie a suction cover or a pressure cover. It is also possible for the stage casings to be configured so that together they form a cartridge which can be removed in its entirety from the casing.

Um das Mantelgehäuse an dem axialen Ende mit dem Deckel zu verschliessen, werden Mantelgehäuse und Deckel mittels einer Schraubverbindung (beziehungsweise eine Bolzenverbindung) verbunden. Hierbei weisen der Deckel und das Mantelgehäuse entsprechende Bohrungen auf, um sie über eine Vielzahl von Schrauben miteinander zu verbinden und so das Mantelgehäuse mit dem Deckel zu verschliessen. Im Betriebszustand der Pumpe ist der Deckel und somit die Schraubverbindung hohen Belastungen ausgeliefert, da im Inneren des Mantelgehäuses ein hoher Druck aufgebaut wird, welcher somit auch auf den Deckel und die Schraubverbindung einwirkt. Ausserdem kann es in einem Störungsfall der Pumpe ein aufwärts gerichteter hydraulischer Axialschub auf den Deckel einwirken. Der Druck muss hierbei direkt von der Schraubverbindung aufgenommen werden. Das Dichtverhalten der Verbindung Deckel / Mantelgehäuse wird hierdurch negativ beeinflusst. Die Übertragung der Belastungen erfolgt ausschliesslich über Schrauben der Schraubverbindung, wodurch es Verformungen kommen kann, die sich dann entsprechend negativ auf das Dichtverhalten auswirken. Dies ist dann eine mögliche Ursache für eine undichtes Mantelgehäuse. Dies kann insbesondere bei Unterseepumpen zum Problem werden, da diese durch den Wasserdruck zusätzlich belastet werden.In order to close the jacket housing with the cover at the axial end, the jacket housing and cover are connected by means of a screw connection (or a bolt connection). In this case, the cover and the jacket housing have corresponding bores in order to connect them to one another via a large number of screws and thus to close the jacket housing with the cover. In the operating state of the pump, the cover and thus the screw connection are subject to high loads, since high pressure is built up inside the jacket housing, which therefore also acts on the cover and the screw connection. In addition, if the pump malfunctions, an upward hydraulic axial thrust can act on the cover. The pressure must be absorbed directly by the screw connection. This has a negative effect on the sealing behavior of the cover/jacket housing connection. The loads are transmitted exclusively via the screws of the screw connection, which can result in deformations that then have a correspondingly negative effect on the sealing behavior. This is then a possible cause of a leaking jacket housing. This can be a problem with subsea pumps in particular, as these are additionally stressed by the water pressure.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es die Aufgabe der Erfindung eine Pumpe mit einem Mantelgehäuse bereitzustellen, welche die aus dem Stand der Technik bekannten nachteiligen Wirkungen vermeidet, insbesondere eine kompaktere und montage-freundlichere Lösung / Konstruktion im Vergleich zu einer konventionellen Schraubenverbindung ermöglicht, und im speziellen dazu geeignet ist einen axialen Schub in einem Störfall aufzunehmen.Proceeding from this prior art, it is the object of the invention to provide a pump with a jacketed housing which avoids the disadvantageous effects known from the prior art, in particular enables a more compact and assembly-friendly solution/construction compared to a conventional screw connection, and is particularly suitable for absorbing an axial thrust in the event of an accident.

Diese Aufgabe wird durch eine Pumpe mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst.This object is solved by a pump having the features of the independent claim.

Die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf besonders vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.The dependent claims relate to particularly advantageous embodiments of the invention.

Die Erfindung betrifft eine Pumpe zum Fördern eines Fluids, umfassend ein Mantelgehäuse und eine in einem Innenraum des Mantelgehäuses angeordnete, um eine Achse rotierbare Pumpenwelle. Die Pumpenwelle umfasst ein drehfest daran angeordnetes Laufrad zum Einwirken auf das Fluid, wobei der Pumpe weiter einen Pumpeneinlass zum Zuführen des Fluids zu dem Innenraum und einen Pumpenauslass zum Abführen des Fluids aus dem Innenraum aufweist. Ein Ende, insbesondere ein axiales Ende, des Mantelgehäuses ist mit einem Deckel verschlossen. Ausserdem umfasst die Pumpe eine Spannanordnung zum Sichern des Deckels an dem Mantelgehäuse, wobei die Spannanordnung ein Spannelement und ein in einer Bohrung des Spannelementes anordnenbares Spannmittel umfasst. Hierbei umfasst das Spannelement eine erste Anlagefläche und eine zweite Anlagefläche.The invention relates to a pump for conveying a fluid, comprising a casing and a pump shaft which is arranged in an interior space of the casing and can be rotated about an axis. The pump shaft includes an impeller arranged non-rotatably thereto for acting on the fluid, the pump further having a pump inlet for supplying the fluid to the interior space and a pump outlet for discharging the fluid from the interior space. One end, in particular an axial end, of the casing is closed with a cover. In addition, the pump comprises a clamping arrangement for securing the cover on the casing, the clamping arrangement comprising a clamping element and a clamping means which can be arranged in a bore of the clamping element. Here, the tensioning element comprises a first contact surface and a second contact surface.

Durch die erfindungsgemässe Spannanordnung kann der Deckel insbesondere bei einem Störfall in Richtung der Achse gesichert werden, indem ein hydraulischer, aufwärtsgerichteter Schub über das Spannelement ins das Mantelgehäuse geleitet wird. Prinzipiell kann der Deckel über die Spannanordnung aber auch mit dem Mantelgehäuse verbunden werden, im speziellen am Mantelgehäuse befestigt werden (zum Bespiel um das Mantelgehäuse mit dem Deckel zu verschliessen).With the clamping arrangement according to the invention, the cover can be secured in the direction of the axis, in particular in the event of a malfunction, in that a hydraulic, upward thrust is directed via the clamping element into the jacket housing. In principle, however, the cover can also be connected to the casing via the clamping arrangement, in particular can be fastened to the casing (for example in order to close the casing with the cover).

Die erfindungsgemässe Pumpe ist dadurch gekennzeichnet, dass das Spannmittel relativ zu dem Spannelement entlang einer Verspannachse derart bewegbar angeordnet ist, dass das Spannelement durch Zusammenwirken mit dem (in der Bohrung des Spannelementes angeordneten) Spannmittel in einem Einbauzustand des Deckels zwischen dem Mantelgehäuse und dem Deckel verspannt ist, wobei im Einbauzustand eine Spannkraft von dem Mantelgehäuse über die erste Anlagefläche zur zweiten Anlagefläche auf den Deckel ausgeübt wird (beziehungsweise im Einbauzustand die Spannkraft auch von dem Deckel über die zweite Anlagefläche zur ersten Anlagefläche auf das Mantelgehäuse ausgeübt wird), sodass der Deckel im Einbauzustand durch die Spannkraft am Mantelgehäuse gesichert (insbesondere in einer Richtung der Achse gesichert) ist. So kann in einem Störfall der Pumpe, der Deckel in Richtung des entstehenden hydraulischen Schubs gesichert werden.The pump according to the invention is characterized in that the clamping means is arranged so that it can be moved relative to the clamping element along a clamping axis in such a way that the clamping element clamps between the jacket housing and the cover by interacting with the clamping means (arranged in the bore of the clamping element) when the cover is in the installed state is, being in the installed state a clamping force is exerted on the cover by the jacket housing via the first contact surface to the second contact surface (or in the installed state the clamping force is also exerted on the jacket housing by the cover via the second contact surface to the first contact surface), so that the cover is clamped in the installed state by the clamping force on Casing secured (particularly secured in a direction of the axis) is. In this way, in the event of a pump malfunction, the cover can be secured in the direction of the resulting hydraulic thrust.

Der Einbauzustand ist also der Zustand in welchem der Deckel an dem Mantelgehäuse befestigt ist, wobei die Spannkraft insbesondere darüber erzeugt wird, dass das Spannelement zwischen Deckel und Mantelgehäuse verklemmt wird.The installed state is therefore the state in which the cover is fastened to the jacket housing, with the clamping force being generated in particular by the fact that the clamping element is clamped between the cover and the jacket housing.

Dadurch dass das Spannelement im Einbauzustand des Deckels zwischen dem Mantelgehäuse und dem Deckel verspannt ist, erfolgt eine Übertragung von (Betriebs-)Belastungen nicht mehr (ausschliesslich) über Schraubverbindungen, sondern über das vorzugsweise kraft- und formschlüssig verspannte Spannelement. Hierbei erfolgt ein günstiger Kraftfluss von Deckel zum Mantelgehäuse über das Spannelement.Since the clamping element is clamped between the casing and the cover when the cover is installed, (operating) loads are no longer transmitted (exclusively) via screw connections, but rather via the clamping element, which is preferably clamped in a non-positive and positive manner. In this case, there is a favorable flow of forces from the cover to the casing via the clamping element.

Durch die erfindungsgemässe Pumpe mit der erfindungsgemässen Spannanordnung wird also insbesondere erreicht, dass ein Druck auf den Deckel und die daraus resultierenden Kräfte nicht von einer Schraubverbindung aufgenommen werden müssen, sondern über das Spannelement grösstenteils ins Mantelgehäuse geleitet werden, was zu einer erheblichen Entlastung des Spannmittels führt.. Das Spannmittel wird so nur noch mit einem geringen Anteil der zu übertragenden Kräfte und Momente belastet. Das Spannmittel ist im Gegensatz zum Stand der Technik nicht das hauptbelastete Bauteil. Das Spannmittel fixiert das Spannelement (nach einem Spannvorgang) in seiner Lage (im Einbauzustand). Im Vergleich zum Stand der Technik können die Spannmittel somit deutlich kleiner ausgestaltet sein (kürzere und / oder vom Durchmesser kleinere Spannmittel).In particular, the pump according to the invention with the clamping arrangement according to the invention means that pressure on the cover and the resulting forces do not have to be absorbed by a screw connection, but are largely conducted into the jacket housing via the clamping element, which leads to a considerable relief of the clamping means .. The clamping device is only loaded with a small proportion of the forces and moments to be transmitted. In contrast to the prior art, the clamping device is not the main stressed component. The clamping device fixes the clamping element (after a clamping process) in its position (in the installed state). In comparison to the state of the art, the clamping means can thus be made significantly smaller (shorter and/or smaller in diameter clamping means).

Es ist eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, wenn die Pumpe eine Vielzahl von Spannanordnungen umfasst. Als die Vielzahl von Spannanordnungen kann dabei insbesondere mindestens zwei Spannanordnungen verstanden werden. Es könnten zum Beispiel aber auch 20 (oder eine andere Vielzahl von) Spannanordnungen verwendet werden. In der Praxis können auch beide axialen Enden der Pumpe mit einem Deckel verschlossen sein. Die Saugseite mit einem Saugdeckel und die Druckseite mit einem Druckdeckel. Der Saugdeckel ist dabei bevorzugt mit einer ersten Vielzahl von Spannanordnungen befestigt und der Druckdeckel mit einer zweiten Vielzahl von Spannanordnungen.It is a particularly preferred embodiment of the invention when the pump comprises a plurality of clamping assemblies. In particular, at least two clamping arrangements can be understood as the multiplicity of clamping arrangements. However, for example, 20 (or some other plurality of) clamping assemblies could be used. In practice, both axial ends of the pump can also be closed with a cover. The suction side with a suction cover and the pressure side with a pressure cover. The suction cover is preferably attached with a first plurality of clamping arrangements and the pressure cover with a second plurality of clamping arrangements.

In Ausgestaltung der Erfindung kann die Spannanordnung weiter ein Halteelement umfassen, welches im Einbauzustand derart zwischen Spannelement und dem Mantelgehäuse angeordnet ist, dass die Spannkraft im Einbauzustand von dem Mantelgehäuse über das Halteelement auf die erste Anlagefläche ausgeübt (beziehungsweise übertragen) wird. Alternativ kann das Halteelement im Einbauzustand derart zwischen Spannelement und dem Deckel angeordnet sein, dass die Spannkraft im Einbauzustand von dem Halteelement über die zweite Anlagefläche auf den Deckel ausgeübt wird. Durch das Halteelement kann unter anderem das Anbringen der Spannanordnung an Deckel und Mantelgehäuse vereinfacht werden.In an embodiment of the invention, the clamping arrangement can further comprise a holding element which, when installed, is arranged between the clamping element and the jacket housing in such a way that the clamping force is exerted (or transmitted) from the jacket housing to the first contact surface via the holding element when installed. Alternatively, the retaining element can be arranged between the clamping element and the cover in the installed state such that the clamping force is exerted on the cover by the retaining element via the second contact surface in the installed state. The holding element can, among other things, simplify the attachment of the clamping arrangement to the cover and casing.

Insbesondere kann das Halteelement eine Spannbohrung umfassen. Hierbei ist das Spannmittel im Einbauzustand derart in der Spannbohrung angeordnet, dass das Spannelement über das Halteelement zwischen dem Mantelgehäuse und dem Deckel verspannt ist. Das Spannmittel ist hier also sowohl in der Bohrung des Spannmittels als auch in der Spannbohrung des Halteelementes angeordnet. Bei Verspannen des Spannelementes in der Einbauzustand mit dem Spannmittel, wird das Spannelement dabei so zum Halteelement angeordnet (so zum Halteelement hingeführt), dass es über das Haltelement verspannt wird.In particular, the holding element can include a clamping bore. In the installed state, the clamping means is arranged in the clamping bore in such a way that the clamping element is clamped between the casing and the cover via the retaining element. The clamping means is therefore arranged here both in the bore of the clamping means and in the clamping bore of the holding element. When the tensioning element is tensioned in the installed state with the tensioning means, the tensioning element is arranged relative to the retaining element (guided to the retaining element) in such a way that it is tensioned via the retaining element.

In der Praxis kann das Halteelement ausserdem eine Zusatzbohrung umfassen. Im Einbauzustand ist ein Haltemittel derart in der Zusatzbohrung angeordnet, dass das Halteelement an dem Mantelgehäuse oder dem Deckel befestigt ist. Das Haltemittel kann hierbei zum Beispiel eine Schraube, ein Stift oder ein Bolzen sein, welcher in die Zusatzbohrung gestreckt / gedreht wird, um das Halteelement am Mantelgehäuse oder dem Deckel anzuordnen. Hierdurch wird sowohl das Befestigen des Deckels (das Überführen in den Einbauzustand) erleichtert, als auch eine stabilere Spannanordnung ermöglicht.In practice, the retaining element can also include an additional bore. In the installed state, a holding means is in the additional bore arranged that the holding element is attached to the casing housing or the lid. The holding means can be a screw, a pin or a bolt, for example, which is stretched/turned into the additional bore in order to arrange the holding element on the casing or the cover. In this way, both the fastening of the cover (the transfer to the installed state) is made easier and a more stable clamping arrangement is made possible.

In einem besonders bevorzugten Ausführungsform kann das Spannelement als keilförmiges Spannelement ausgestaltet sein, wobei insbesondere die erste Anlagefläche eine erste kegelförmige Anlagefläche sein kann und die zweite Anlagefläche eine zweite ringförmige (beziehungsweise ringsegmentförmige) Anlagefläche sein kann. Im speziellen kann unter ringförmig dabei verstanden werden, dass die Anlagefläche der Fläche eines Ringausschnittes / Ringsegmentes entspricht.In a particularly preferred embodiment, the clamping element can be designed as a wedge-shaped clamping element, in which case the first contact surface can be a first conical contact surface and the second contact surface can be a second annular (or ring segment-shaped) contact surface. In particular, annular can be understood to mean that the contact surface corresponds to the surface of a ring cutout/ring segment.

Zur einfacheren Anordnung der Spannanordnung kann das Mantelgehäuse oder der Deckel eine Ausbuchtung umfassen, in welcher die Spannanordnung im Einbauzustand zwischen dem Mantelgehäuse und dem Deckel verspannt ist / angeordnet ist. Umfasst die Pumpe die Vielzahl von Spannanordnungen umfasst der Deckel oder das Mantelgehäuse bevorzugt eine Vielzahl von Ausbuchtungen oder eine Nut, in welcher die Spannanordnungen im Einbauzustand zwischen dem Mantelgehäuse und dem Deckel verspannt sind.In order to simplify the arrangement of the clamping arrangement, the jacket housing or the cover can comprise a bulge in which the clamping arrangement is clamped/is arranged in the installed state between the jacket housing and the cover. If the pump comprises the multiplicity of clamping arrangements, the cover or the jacket housing preferably comprises a multiplicity of bulges or a groove in which the clamping arrangements are braced in the installed state between the jacket housing and the cover.

Der Deckel muss nicht ausschliesslich durch die Spannkraft der Spannanordnung am Mantelgehäuse befestigt sein. Um eine bessere Befestigung des Deckels am Mantelgehäuse zu ermöglichen, kann das Mantelgehäuse einen Vorsprung umfassen, wobei der Deckel derart auf einem Vorsprung angeordnet ist, dass der Deckel durch den Vorsprung in einer axialen Richtung der Achse abgestützt ist. Während der Deckel in der axialen Richtung durch den Vorsprung gestützt wird, wird der Deckel in einer der axialen Richtung entgegengesetzten Richtung durch die Spannanordnung, insbesondere Vielzahl von Spannanordnungen, gestützt, sodass der Deckel in der axialen Richtung und der der axialen Richtung entgegengesetzten Richtung befestigt ist. Hierfür kann der Deckel insbesondere eine Schulter umfassen, mit welcher der Deckel dann auf dem Vorsprung angeordnet ist. Sowohl Vorsprung als auch Schulter können umlaufend sein, sodass sich der Vorsprung entlang eines inneren Umfangs des Mantelgehäuses erstreckt und sich die Schulter entlang eines, insbesondere äusseren, Umfangs des Deckels erstreckt.The cover does not have to be attached to the jacket housing solely by the clamping force of the clamping arrangement. In order to enable better attachment of the cover to the casing, the casing may comprise a projection, the cover being arranged on a projection such that the cover is supported by the projection in an axial direction of the axis. While the cap is supported in the axial direction by the protrusion, the cap is supported in a direction opposite to the axial direction by the clamp assembly, specifically, a plurality of clamp assemblies. so that the lid is fixed in the axial direction and the direction opposite to the axial direction. For this purpose, the cover can in particular comprise a shoulder, with which the cover is then arranged on the projection. Both the projection and the shoulder can be circumferential, so that the projection extends along an inner circumference of the casing and the shoulder extends along an, in particular outer, circumference of the cover.

Alternativ könnten auch auf beiden Seiten des Deckels (mit Bezug auf die Achse beziehungsweise die axiale Richtung) jeweils eine Vielzahl von Spannanordnungen angeordnet sein, um den Deckel in der axialen Richtung und der der axialen Richtung entgegengesetzten Richtung zu befestigen (und so den Deckel im Einbauzustand zu befestigen). Beide Seiten bezieht sich hierbei also auf eine dem Innenraum zugewandte Seite des Deckels und die gegenüberliegende Seite des Deckels, welche nach Aussen gerichtet ist.Alternatively, a plurality of clamping arrangements could also be arranged on both sides of the cover (with respect to the axis or the axial direction) in order to fasten the cover in the axial direction and in the direction opposite to the axial direction (and thus the cover in the installed state to fix). In this case, both sides therefore refers to a side of the cover facing the interior and the opposite side of the cover, which is directed outwards.

Die Spannanordnung fungiert insbesondere als eine Schubübertragungseinrichtung, welche einen in einem Störungsfall (der Pumpe) auftretenden aufwärts gerichteten hydraulischen Axialschub (Hydraulischer Axialschub, welcher im Störfall den Deckel in Richtung des Innenraums zieht) vom Deckel auf das Mantelgehäuse überträgt.The tensioning arrangement functions in particular as a thrust transmission device which transmits an upward hydraulic axial thrust (hydraulic axial thrust which pulls the cover towards the interior in the event of a fault) from the cover to the jacket housing in the event of a fault (of the pump).

Wie vorangehend bereits erwähnt, umfasst die Pumpe besonders bevorzugt die Vielzahl von Spannanordnungen. Dabei sind die Spannanordnungen insbesondere als Ringteilsegmente ausgestaltet. Diese Ringteilsegmente können im Einbauzustand in einem gleichmässigen Abstand zueinander entlang des Umfangs des Deckels angeordnet sein. Die Ringteilsegmente können hierbei in den Ausbuchtungen oder in der umlaufenden Nut angeordnet sein.As already mentioned above, the pump particularly preferably comprises the plurality of clamping arrangements. The clamping arrangements are designed in particular as ring part segments. In the installed state, these annular part segments can be arranged at a uniform distance from one another along the circumference of the cover. The ring part segments can be arranged in the bulges or in the circumferential groove.

In der Praxis kann das Spannmittel als eine Spannschraube ausgestaltet sein. Hierbei wird die Spannschraube in der Bohrung des Spannelementes angeordnet. Die Bohrung umfasst ein zu einem Schraubengewinde der Spannschraube korrespondierendes Gewinde, sodass die Spannschraube durch Rotation in der Bohrung (um die Verspannachse) entlang der Verspannachse derart bewegbar angeordnet ist, dass das Spannelement durch Zusammenwirken mit der Spannschraube in den Einbauzustand des Deckels zwischen dem Mantelgehäuse und dem Deckel verspannt werden kann. Dadurch das durch die Rotation eine Bewegung der Spannschraube relativ zu dem Spannelement erfolgt, kann das Spannelement also zwischen Deckel und Mantelgehäuse verspannt werden. Die Verspannung erfolgt zum Beispiel indem ein Ende der Schraube gegen eine Fläche des Deckels (oder des Mantelgehäuses) gedrückt wird, wodurch eine zum Verspannen notwendige Kraft auf das Spannelement übertragen wird. Alternativ kann die zum Verspannen notwendige Kraft auf das Spannelement ausgeübt werden, indem die Spannschraube in der Spannbohrung des Halteelementes angeordnet wird und das Spannelement durch Rotation der Spannschraube zum Halteelement geführt wird und so mit dem Halteelement verspannt wird.In practice, the clamping means can be designed as a clamping screw. The clamping screw is placed in the bore of the clamping element. The bore includes a thread corresponding to a screw thread of the clamping screw, so that the clamping screw is arranged to be movable along the bracing axis by rotation in the bore (about the bracing axis) in such a way that the clamping element can be clamped by interacting with the clamping screw in the installed state of the cover between the jacket housing and the cover. Since the clamping screw moves relative to the clamping element as a result of the rotation, the clamping element can therefore be clamped between the cover and the jacket housing. The tightening takes place, for example, by pressing one end of the screw against a surface of the cover (or the casing), as a result of which a force necessary for tightening is transmitted to the tightening element. Alternatively, the force required for clamping can be exerted on the clamping element by arranging the clamping screw in the clamping bore of the holding element and guiding the clamping element to the holding element by rotating the clamping screw and thus clamping it with the holding element.

Ein Gewindesetzen infolge einer Relaxation, welches bei den hauptbelasteten Schraubverbindungen des Standes der Technik grundsätzlich auftritt, ist aufgrund der erfindungsgemässen Anordnung nicht mehr relevant. Das Spannmittel kann auch als ein Spannstift oder Spannbolzen ausgestaltet sein.Thread settling as a result of relaxation, which generally occurs in the most heavily loaded screw connections of the prior art, is no longer relevant due to the arrangement according to the invention. The clamping means can also be designed as a clamping pin or clamping bolt.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Spannelement als ein Ringkeil (keilförmig ausgebildete und an die runde Form des Deckels angepasstes Spannelement) ausgestaltet, insbesondere wenn die Spannanordnung als Ringteilsegment ausgestaltet ist, und die Spannschraube durch die Bohrung des Ringkeils geführt ist. Wie bereits erwähnt umfasst die Pumpe vorzugsweise eine Vielzahl der Spannanordnungen, sodass die Ringkeile mittels der Spannschrauben in radialer und axialer Richtung in den Ausbuchtungen oder der (Ring-)Nut verspannt werden und so den Deckel befestigen. Der Deckel umfasst in der Nut / den Ausbuchtungen bevorzugt ebene Anlageflächen, an der die Spannelemente mit einer Keilfläche anliegen können (beziehungsweise im Einbauzustand anliegen).In a particularly preferred embodiment, the clamping element is designed as a ring wedge (wedge-shaped clamping element adapted to the round shape of the cover), especially when the clamping arrangement is designed as a ring part segment and the clamping screw is guided through the bore of the ring wedge. As already mentioned, the pump preferably includes a large number of clamping arrangements, so that the ring wedges are clamped in the radial and axial direction in the bulges or the (ring) groove by means of the clamping screws and thus fasten the cover. In the groove/bulges, the cover preferably includes planar contact surfaces against which the clamping elements can rest with a wedge surface (or rest in the installed state).

In der Praxis kann die Pumpe als eine mehrstufige Pumpe ausgestaltet sein. Die mehrstufige Pumpe umfasst eine Mehrzahl von Stufen, die in Bezug auf die Achse hintereinander angeordnet sind, wobei die Mehrzahl von Stufen mindestens eine erste Stufe und eine letzte Stufe umfassen, wobei jede Stufe ein Stufengehäuse und ein Laufrad zum Einwirken auf das Fluid aufweist, und jedes Laufrad drehfest an der Pumpenwelle angebracht ist. Insbesondere kann die Pumpe auch eine Unterseepumpe und / oder eine Multiphasenpumpe sein. Besonders bevorzugt ist die Pumpe eine Mantelgehäusepumpe.In practice, the pump can be designed as a multi-stage pump. The multistage pump comprises a plurality of stages arranged in series with respect to the axis, the plurality of stages comprising at least a first stage and a last stage, each stage having a stage casing and an impeller for acting on the fluid, and each impeller is non-rotatably attached to the pump shaft. In particular, the pump can also be a submersible pump and/or a multiphase pump. The pump is particularly preferably a barrel pump.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.The invention is explained in more detail below using exemplary embodiments with reference to the drawing.

Die Zeichnungen zeigen:

Fig. 1a
eine schematische Querschnittsansicht einer erfindungsgemässen Ausführung einer mehrstufigen Pumpe in einem Schnitt entlang einer Achse;
Fig. 1b
die Ausführung gemäss Fig. 1a in einem Querschnitt senkrecht zur axialen Richtung entlang der Schnittlinie II-II in Fig. 1a;
Fig. 2a
eine schematische Querschnittsansicht einer erfindungsgemässen Spannanordnung mit einem Halteelement und einer Spannbohrung;
Fig. 2b
eine schematische Querschnittsansicht einer erfindungsgemässen Ausführung;
Fig. 2c
eine schematische Querschnittsansicht einer erfindungsgemässen Spannanordnung mit einem Halteelement;
Fig. 3a
eine schematische dreidimensionale Ansicht einer erfindungsgemässen Spannanordnung mit einem Halteelement und einer Spannbohrung;
Fig. 3b
eine weitere schematische dreidimensionale Ansicht der erfindungsgemässen Spannanordnung gemäss Fig. 3a;
Fig. 4a
eine schematische Querschnittsansicht eines Ausschnittes einer erfindungsgemässen Ausführung einer mehrstufigen Pumpe in einem Schnitt entlang einer Achse;
Fig. 4a
eine schematische Querschnittsansicht eines Teilausschnittes von Fig. 4a.
The drawings show:
Fig. 1a
a schematic cross-sectional view of an embodiment of a multi-stage pump according to the invention in a section along one axis;
Fig. 1b
the execution according to Fig. 1a in a cross section perpendicular to the axial direction along line II-II in Fig. 1a ;
Figure 2a
a schematic cross-sectional view of a clamping arrangement according to the invention with a holding element and a clamping bore;
Figure 2b
a schematic cross-sectional view of an embodiment according to the invention;
Figure 2c
a schematic cross-sectional view of a clamping arrangement according to the invention with a holding element;
Figure 3a
a schematic three-dimensional view of a clamping arrangement according to the invention with a holding element and a clamping bore;
Figure 3b
a further schematic three-dimensional view of the clamping arrangement according to the invention Figure 3a ;
Figure 4a
a schematic cross-sectional view of a detail of an embodiment of a multi-stage pump according to the invention in a section along one axis;
Figure 4a
a schematic cross-sectional view of a portion of FIG Figure 4a .

Fig. 1a zeigt einen schematischen Querschnitt einer erfindungsgemässen Ausführungsform einer mehrstufigen Pumpe, die in ihrer Gesamtheit mit der Referenznummer 1 bezeichnet ist. Die mehrstufige Pumpe 1 ist als Zentrifugalpumpe zur Förderung einer Flüssigkeit von einem Pumpeneinlass 7 zu einem Pumpenauslass 6 ausgestaltet. Fig. 1a shows a schematic cross-section of an embodiment of a multi-stage pump according to the invention, which is denoted in its entirety by the reference number 1. The multi-stage pump 1 is designed as a centrifugal pump for conveying a liquid from a pump inlet 7 to a pump outlet 6 .

In der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen mehrstufigen Pumpe 1 wird beispielhaft auf eine Konfiguration eingegangen, bei der die mehrstufige Pumpe 1 als horizontale Mantelgehäusepumpe mit mehrstufigem Gehäuse, d.h. als Doppelgehäusepumpe, ausgeführt ist. Die mehrstufige Pumpe kann z.B. als Pumpe 1 des Pumpentyps BB5 ausgeführt sein.In the following description of a preferred embodiment of the multistage pump 1 according to the invention, a configuration is discussed as an example in which the multistage pump 1 is designed as a horizontal casing pump with a multistage casing, i.e. as a double casing pump. The multi-stage pump can, for example, be designed as pump 1 of pump type BB5.

Es versteht sich von selbst, dass die Erfindung nicht auf solche Ausführungsformen beschränkt ist. Die mehrstufige Pumpe kann z.B. als vertikale Mehrphasenpumpe ausgeführt sein.It goes without saying that the invention is not limited to such embodiments. The multistage pump can be designed, for example, as a vertical multiphase pump.

Die mehrstufige Pumpe 1 besteht aus einem Mantelgehäuse 4 und mehreren Stufen 3, von denen jede ein Laufrad 34 zur Beaufschlagung der Flüssigkeit aufweist. Alle Laufräder 34 sind nacheinander auf einer Pumpenwelle 2 angeordnet, die für eine Drehung um eine Achse A ausgelegt ist. Die Pumpenwelle 2 verläuft zentral durch das Mantelgehäuse 4 und ist durch Radiallager (nicht abgebildet), und mindestens ein Axiallager (nicht abgebildet), gelagert. Darüber hinaus werden Wellendichtungen (nicht abgebildet), z.B. Gleitringdichtungen, in einer Art und Weise vorgesehen, die in der Technik bekannt ist. Die Wellendichtungen verhindern ein Austreten der Flüssigkeit entlang der Pumpenwelle 2 aus einem Innenraum 8 des Mantelgehäuses 4 nach aussen.The multi-stage pump 1 consists of a jacket housing 4 and several stages 3, each of which has an impeller 34 for applying the liquid. All impellers 34 are arranged one after the other on a pump shaft 2 which is designed for rotation about an axis A. The pump shaft 2 runs centrally through the casing 4 and is supported by radial bearings (not shown) and at least one thrust bearing (not shown). In addition, shaft seals (not shown), e.g. mechanical seals, in a manner known in the art. The shaft seals prevent the liquid from escaping along the pump shaft 2 from an interior 8 of the casing 4 to the outside.

Die Achse A definiert eine axiale Richtung (sowie eine der axiale Richtung entgegengesetzte Richtung), wobei die Achse A durch die Längsachse der Pumpenwelle 2 definiert wird, d.h. die Drehachse, um die sich die Pumpenwelle 2 während des Betriebs dreht. Eine zur Achse A senkrechte Richtung wird als "radiale Richtung" bezeichnet. Der Begriff "axial" oder "axial" wird mit der allgemeinen Bedeutung "in axialer Richtung" oder "in Bezug auf die axiale Richtung" verwendet. In analoger Weise wird der Begriff "radial" oder "radial" mit der gemeinsamen Bedeutung "in radialer Richtung" oder "in Bezug auf die radiale Richtung" verwendet.The axis A defines an axial direction (as well as a direction opposite to the axial direction), the axis A being defined by the longitudinal axis of the pump shaft 2, i.e. the axis of rotation about which the pump shaft 2 rotates during operation. A direction perpendicular to the axis A is referred to as "radial direction". The term "axial" or "axial" is used with the general meaning "in the axial direction" or "relative to the axial direction". In an analogous manner, the term "radial" or "radial" is used with the common meaning "in the radial direction" or "in relation to the radial direction".

Alle Laufräder 34 sind drehfest an der Pumpenwelle 2 montiert. Die Pumpenwelle 2 wird von einer Antriebseinheit (nicht abgebildet), z.B. einem Elektromotor, angetrieben. In der in Fig. 1a gezeigten Ausführung ist die Antriebseinheit ausserhalb des Mantelgehäuses 4 angeordnet und mit der Pumpenwelle 2 in einer bekannten Art und Weise gekoppelt. In anderen Ausführungsformen kann die Antriebseinheit innerhalb des Mantelgehäuses 4 angeordnet sein.All impellers 34 are mounted on the pump shaft 2 in a torque-proof manner. The pump shaft 2 is driven by a drive unit (not shown), for example an electric motor. in the in Fig. 1a In the embodiment shown, the drive unit is arranged outside the casing 4 and is coupled to the pump shaft 2 in a known manner. In other embodiments, the drive unit can be arranged inside the casing 4 .

Fig. 1a zeigt die mehrstufige Pumpe 1 in einer schematischen Querschnittsansicht in einem Schnitt entlang der Achse A. Zum besseren Verständnis zeigt Fig. 1b die mehrstufige Pumpe 1 in einem Querschnitt senkrecht zur Achse A entlang der Schnittlinie II-II in Fig. 1 a. Fig. 1a 1 shows the multi-stage pump 1 in a schematic cross-sectional view in a section along the axis A. For a better understanding, FIG Fig. 1b the multistage pump 1 in a cross section perpendicular to the axis A along the section line II-II in 1 a.

Das Mantelgehäuse 4 wird durch einen Deckel, insbesondere zwei Deckel verschlossen. In der Ausführungsform gemäss Fig. 1a das Mantelgehäuse ist an seinem ersten axialen Ende durch einen Saugdeckel 51 und an seinem zweiten axialen Ende durch einen Druckdeckel 52 verschlossen. Der Saugdeckel 51 und der Druckdeckel 52 sind jeweils über eine erfindungsgemässe Spannanordnung 10, welche in einer Ausbuchtung 18 angeordnet ist, mit dem Mantelgehäuse 4 verbunden. Dabei werden der Saugdeckel 51 und der Druckdeckel 52 durch einen Vorsprung 20 gestützt, wobei der Saugdeckel 51 und der Druckdeckel 52 durch die Spannanordnungen 10 am Mantelgehäuse gesichert sind. Die Pumpe befindet sich also in einem Einbauzustand.The jacket housing 4 is closed by a cover, in particular two covers. In the embodiment according to Fig. 1a the jacket housing is closed at its first axial end by a suction cover 51 and at its second axial end by a pressure cover 52. The suction cover 51 and the pressure cover 52 are each connected via a clamping arrangement 10 according to the invention, which is located in a bulge 18 is arranged, connected to the jacket housing 4. In this case, the suction cover 51 and the pressure cover 52 are supported by a projection 20, the suction cover 51 and the pressure cover 52 being secured by the clamping arrangements 10 on the jacket housing. The pump is therefore in an installed state.

Die Pumpenwelle 2 verläuft zentral sowohl durch den Saugdeckel 51 als auch durch den Druckdeckel 52. Das Mantelgehäuse 4 wird zwischen dem Saugdeckel 51 und dem Druckdeckel 52 eingeklemmt. Das Mantelgehäuse 4 ist rohrförmig ausgebildet und erstreckt sich koaxial zur Pumpenwelle 2 vom ersten axialen Ende zum zweiten axialen Ende. Darüber hinaus ist das Mantelgehäuse 4 zur Aufnahme der mehreren Stufen 3 ausgelegt, so dass die mehreren Stufen 3 vom Mantelgehäuse 2 umschlossen werden.The pump shaft 2 runs centrally both through the suction cover 51 and through the pressure cover 52. The jacket housing 4 is clamped between the suction cover 51 and the pressure cover 52. The jacket housing 4 is tubular and extends coaxially to the pump shaft 2 from the first axial end to the second axial end. In addition, the jacket housing 4 is designed to accommodate the multiple stages 3 so that the multiple stages 3 are enclosed by the jacket housing 2 .

Selbstverständlich muss das Mantelgehäuse nicht mit zwei Deckeln verschlossen sein. Ein axiales Ende der Pumpe kann auch Teil des Mantelgehäuses sein, sodass nur das andere axiale Ende mit einem Deckel verschlossen wird.Of course, the casing does not have to be closed with two covers. One axial end of the pump can also be part of the casing so that only the other axial end is closed with a cover.

Die mehrstufige Pumpe 1 hat die Vielzahl der Stufen 3, die mindestens eine erste Stufe 31 und eine letzte Stufe 33 umfasst. Die Mehrzahl der Stufen 3 kann ferner eine oder mehrere Zwischenstufe(n) 32 umfassen. Alle Zwischenstufen 32 sind, bezogen auf die Achse A, zwischen der ersten Stufe 31 und der letzten Stufe 33 angeordnet. Alle Stufen 31, 32, 33 sind im Innenraum 8 des Mantelgehäuses 4 hintereinander angeordnet, so dass das Mantelgehäuse 4 alle Stufen 31, 32, 33 umschliesst. Die erste Stufe 31 befindet sich neben dem Pumpeneinlass 7 in der Nähe des Saugdeckels 51 und erhält die Flüssigkeit mit niedrigem Druck vom Pumpeneinlass 7. Die letzte Stufe 33 befindet sich neben dem Auslassdeckel 52 und gibt die Flüssigkeit mit hohem Druck durch den Pumpenauslass 6 ab. Der Durchfluss der Flüssigkeit durch die mehrstufige Pumpe 1 wird in Fig. 1a durch die durchgezogenen Linienpfeile ohne Referenznummer angezeigt.The multistage pump 1 has the plurality of stages 3 including at least a first stage 31 and a last stage 33 . The plurality of stages 3 may further include one or more intermediate stage(s) 32 . All intermediate stages 32 are arranged between the first stage 31 and the last stage 33 with respect to the axis A. All stages 31, 32, 33 are arranged one behind the other in the interior 8 of the casing 4, so that the casing 4 encloses all the steps 31, 32, 33. The first stage 31 is located next to the pump inlet 7 near the suction cap 51 and receives the low pressure liquid from the pump inlet 7. The last stage 33 is located next to the outlet cap 52 and discharges the high pressure liquid through the pump outlet 6. The flow of liquid through the multistage pump 1 is measured in Fig. 1a indicated by the solid line arrows without reference number.

In der in Fig. 1a dargestellten Ausführungsform besteht die mehrstufige Pumpe 1 aus drei Zwischenstufen 32, die mehrstufige Pumpe 1 hat also fünf Stufen 31, 32, 33. Es ist zu verstehen, dass die Anzahl der fünf Stufen 31, 32, 33 nur ein Beispiel ist. In anderen Ausführungsformen kann die mehrstufige Pumpe weniger als fünf Stufen umfassen, z.B. nur zwei Stufen, d.h. es gibt keine Zwischenstufe. In noch anderen Ausführungsformen kann die mehrstufige Pumpe mehr als fünf Stufen umfassen, z.B. acht Stufen.in the in Fig. 1a In the illustrated embodiment, the multistage pump 1 consists of three intermediate stages 32, so the multistage pump 1 has five stages 31, 32, 33. It should be understood that the number of five stages 31, 32, 33 is only an example. In other embodiments, the multi-stage pump may include fewer than five stages, eg only two stages, ie there is no intermediate stage. In still other embodiments, the multi-stage pump may include more than five stages, eg, eight stages.

Jede Stufe 31, 32, 33 der Vielzahl der Stufen 3 besteht aus einem Stufengehäuse 30, einem Laufrad 34 zur Beaufschlagung der Flüssigkeit und einem Diffusor 9, der so konfiguriert ist, dass er das Laufrad 34 umgibt und die Flüssigkeit des Laufrades 34 aufnimmt. Der Diffusor 9 der letzten Stufe 33 ist so konfiguriert, dass er gleichzeitig das Stufengehäuse 30 der letzten Stufe 33 bildet.Each stage 31, 32, 33 of the plurality of stages 3 consists of a stage casing 30, an impeller 34 for impinging the liquid, and a diffuser 9 configured to surround the impeller 34 and receive the impeller 34 liquid. The diffuser 9 of the last stage 33 is configured to form the stage casing 30 of the last stage 33 at the same time.

Die Stufengehäuse 30 sind in Reihe in Bezug auf die Achse A angeordnet. Das Stufengehäuse 30 der ersten Stufe 31 liegt an einem stationären Teil 41 der mehrstufigen Pumpe 1 an, wobei der stationäre Teil 41 in Bezug auf das Mantelgehäuse 4 stationär ist. Jedes der folgenden Stufengehäuse 30 stösst an das jeweils vorhergehende Stufengehäuse 30 an. Somit bildet die Gesamtheit der Stufengehäuse 30 ein inneres Pumpengehäuse, das auch als Kartusche bezeichnet wird.The stage casings 30 are arranged in series with respect to the A axis. The stage casing 30 of the first stage 31 rests against a stationary part 41 of the multi-stage pump 1, the stationary part 41 being stationary in relation to the shell casing 4. Each of the subsequent stage casing 30 abuts the preceding stage casing 30 in each case. The entirety of the stage housings 30 thus forms an inner pump housing, which is also referred to as a cartridge.

Die Stufengehäuse 30 sind durch eine Vielzahl von Zugstangen 42 gegeneinander fixiert. Jede Zugstange 43 erstreckt entlang der Achse A parallel zur Pumpenwelle 2 und durch alle Stufengehäuse 30. Die Zugstangen 42 werden mit Hilfe von Spannern 43 in einer im Stand der Technik bekannten Art und Weise gespannt.The stage housings 30 are fixed to one another by a large number of tie rods 42 . Each tie rod 43 extends along axis A parallel to the pump shaft 2 and through all of the stage cases 30. The tie rods 42 are tensioned by means of tensioners 43 in a manner known in the art.

Alle Laufräder 34 sind als Radiallaufräder 34 mit einer Vielzahl von Laufradschaufeln ausgebildet, die einen Flüssigkeitsstrom aus einer allgemein axialen Richtung in die radiale Richtung umlenken.All of the impellers 34 are formed as centrifugal impellers 34 having a plurality of impeller blades that redirect fluid flow from a generally axial direction to the radial direction.

Alle Diffusoren 9 sind als radiale Diffusoren 9 konfiguriert und so angeordnet, dass sie das jeweilige Laufrad 34 radial nach aussen umschliessen. Hinter jedem Diffusor 9 der ersten Stufe 31 und allen Zwischenstufen 32 ist jeweils eine Vielzahl von Führungskanälen 91 vorgesehen, um den im allgemeinen radialen Strom des Fluids in die axiale Richtung umzulenken und das Fluid vom jeweiligen Diffusor 9 zur Saugseite des Laufrades 34 der nächsten Stufe zu leiten. Vorzugsweise werden die Leitkanäle 91 durch Leitschaufeln begrenzt, die zur sanften Umlenkung des Fluids gekrümmt sein können. Der Diffusor 9 der letzten Stufe 33 ist so konfiguriert, dass er die Flüssigkeit zum Pumpenauslass 6 führt.All diffusers 9 are configured as radial diffusers 9 and arranged in such a way that they enclose the respective impeller 34 radially outwards. A plurality of guide passages 91 are provided after each diffuser 9 of the first stage 31 and all intermediate stages 32 to redirect the generally radial flow of fluid to the axial direction and direct the fluid from the respective diffuser 9 to the suction side of the impeller 34 of the next stage guide. Preferably, the guide channels 91 are delimited by guide vanes, which can be curved to gently deflect the fluid. The diffuser 9 of the last stage 33 is configured to direct the liquid to the pump outlet 6 .

Wie in Fig. 1b zu sehen ist, umfasst diese Ausgestaltung der mehrstufigen Pumpe 1 eine Vielzahl von Spannanordnungen 10, nämlich drei Spannanordnungen 10 pro Deckel 5, 51, 52, wobei jede Spannanordnung 10 in einer Ausbuchtung 18 des Deckels 5 (Saugdeckel 51 und / oder Druckdeckel 52) angeordnet ist.As in Fig. 1b As can be seen, this embodiment of the multi-stage pump 1 comprises a large number of clamping arrangements 10, namely three clamping arrangements 10 per cover 5, 51, 52, each clamping arrangement 10 being arranged in a bulge 18 of the cover 5 (suction cover 51 and/or pressure cover 52). is.

Dieses Spannanordnungen 10 sind in einem gleichmässigen Abstand zueinander entlang eines Umfangs des Deckels 5 angeordnet.These clamping arrangements 10 are arranged at a uniform distance from one another along a circumference of the cover 5 .

Fig. 2a zeigt eine schematische Querschnittsansicht der erfindungsgemässen Spannanordnung 10 mit einem Halteelement 14 und einer Spannbohrung 16 in dem Einbauzustand. Figure 2a shows a schematic cross-sectional view of the clamping arrangement 10 according to the invention with a holding element 14 and a clamping bore 16 in the installed state.

Die Spannanordnung 10 umfasst ein Spannelement 11 und ein in einer Bohrung 13 des Spannelementes 11 angeordnetes Spannmittel 12. Das Spannmittel 12 ist als eine Spannschraube 12 ausgestaltet und das Spannelement 11 ist als ein keilförmiges Spannelement 11 ausgestaltet, wobei die erste Anlagefläche 111 eine erste kegelförmige Anlagefläche 111 ist und die zweite Anlagefläche 112 eine zweite ringförmige Anlagefläche 112 ist.The clamping arrangement 10 comprises a clamping element 11 and a clamping means 12 arranged in a bore 13 of the clamping element 11. The clamping means 12 is designed as a clamping screw 12 and the clamping element 11 is designed as a wedge-shaped clamping element 11, the first contact surface 111 being a first conical contact surface 111 and the second abutment surface 112 is a second annular abutment surface 112 .

Die Spannschraube 12 ist im Einbauzustand derart in der Spannbohrung 16 des Haltelementes 14 angeordnet, dass das Spannelement 11 über das Halteelement 14 zwischen dem Mantelgehäuse 5 und dem Deckel 4 verspannt ist. Die Spannschraube 12 ist hierfür sowohl in der Bohrung 13 des Spannmittels 11 als auch in der Spannbohrung 16 des Halteelementes 14 angeordnet.In the installed state, the clamping screw 12 is arranged in the clamping bore 16 of the holding element 14 in such a way that the clamping element 11 can be Retaining element 14 is braced between the jacket housing 5 and the cover 4 . For this purpose, the clamping screw 12 is arranged both in the bore 13 of the clamping means 11 and in the clamping bore 16 of the holding element 14 .

Das Halteelement 14 umfasst ausserdem eine Zusatzbohrung 17. Ein Haltemittel 15, welches als Bolzen 15 ausgestaltet ist, ist derart in der Zusatzbohrung 17 angeordnet, dass das Halteelement 14 an dem Mantelgehäuse 4 befestigt ist.The retaining element 14 also includes an additional bore 17. A retaining means 15, which is designed as a bolt 15, is arranged in the additional bore 17 in such a way that the retaining element 14 is fastened to the casing 4.

Der Deckel 5 umfasst die Ausbuchtung 18 beziehungsweise eine Nut 18, in welcher das Spannelement 11 (zumindest teilweise) angeordnet ist.The cover 5 comprises the bulge 18 or a groove 18 in which the clamping element 11 is (at least partially) arranged.

Um eine bessere Befestigung des Deckels 5 am Mantelgehäuse 4 zu ermöglichen, umfasst das Mantelgehäuse 4 einen Vorsprung 20, wobei der Deckel 5 mit seiner Schulter 22 derart auf dem Vorsprung 20 angeordnet ist, dass der Deckel 5 durch den Vorsprung 20 in der axialen Richtung abgestützt ist. Während der Deckel 5 in der axialen Richtung der Achse A durch den Vorsprung 20 gestützt wird, wird der Deckel in einer der axialen Richtung entgegengesetzten Richtung durch die Spannanordnung 10, insbesondere eine Vielzahl von Spannanordnungen, gestützt, sodass der Deckel 5 in der axialen Richtung und der der axialen Richtung entgegengesetzten Richtung gesichert ist (und sich so im Einbauzustand befindet).In order to enable a better attachment of the cover 5 to the casing 4, the casing 4 comprises a projection 20, the cover 5 being arranged with its shoulder 22 on the projection 20 such that the cover 5 is supported by the projection 20 in the axial direction is. While the cap 5 is supported in the axial direction of the axis A by the projection 20, the cap is supported in a direction opposite to the axial direction by the clamp assembly 10, specifically a plurality of clamp assemblies, so that the cap 5 is supported in the axial direction and secured in the direction opposite to the axial direction (so it is in the installed state).

Beim Anbringen der Spannanordnung 10 an der Pumpe 1 (also beim Überführen in den Einbauzustand), wird die Spannanordnung 10 mit Halteelement 14, wobei die Spannschraube 12 bereits in der Bohrung 13 und Spannbohrung 16 angeordnet ist, an den Deckel 5 und das Mantelgehäuse 4 herangeführt. Dabei wird das Spannelement 11 in die Ausbuchtung 18 eingeführt. Dann wird der Bolzen 15 durch die Zusatzbohrung 17 in das Mantelgehäuse 4 gesteckt, um das Halteelement 14 zu befestigen. Dann wird das Spannelement 11 verspannt, indem die Spannschraube 12 in der Bohrung 13 rotiert wird. Die Bohrung 13 umfasst ein zu der Spannschraube 12 korrespondierendes Gewinde (nicht dargestellt), sodass die Spannschraube 12 in der Bohrung 13 um eine Verspannachse X rotiert. Hierbei bewegt sich das Spannelement 11 in Richtung des Halteelements 14, sodass das Spannelement 11 durch Zusammenwirken mit der Spannschraube 14 über das Haltelement 14 zwischen Deckel 5 und Mantelgehäuse 4 verspannt wird.When attaching the clamping arrangement 10 to the pump 1 (i.e. when transferring to the installed state), the clamping arrangement 10 with the holding element 14, with the clamping screw 12 already being arranged in the bore 13 and clamping bore 16, is brought up to the cover 5 and the jacket housing 4 . In doing so, the clamping element 11 is inserted into the bulge 18 . Then the bolt 15 is inserted through the additional bore 17 into the casing 4 in order to fasten the holding element 14 . Then the clamping element 11 is clamped by rotating the clamping screw 12 in the bore 13 . The bore 13 includes a thread corresponding to the clamping screw 12 (not shown), so that the Clamping screw 12 rotates in the bore 13 about a bracing axis X. Here, the clamping element 11 moves in the direction of the holding element 14 so that the clamping element 11 is clamped by interaction with the clamping screw 14 via the holding element 14 between the cover 5 and the casing 4 .

Im Einbauzustand wird also eine Spannkraft von dem Mantelgehäuse 4 auf das Halteelement 14 über die erste Anlagefläche 111 zur zweiten Anlagefläche 112 auf den Deckel 5 ausgeübt (beziehungsweise vom Deckel 5 über die zweite Anlagefläche 112 zur ersten Anlagefläche 111 über das Haltelement 14 auf das Mantelgehäuse 4).In the installed state, a clamping force is therefore exerted by the casing 4 on the retaining element 14 via the first contact surface 111 to the second contact surface 112 on the cover 5 (or from the cover 5 via the second contact surface 112 to the first contact surface 111 via the retaining element 14 on the casing 4 ).

Fig. 2b zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer erfindungsgemässen Ausführung der Spannanordnung 10 im Einbauzustand. Figure 2b shows a schematic cross-sectional view of an embodiment of the clamping arrangement 10 according to the invention in the installed state.

Der Aufbau ist grundliegend analog zum Aufbau der Ausführung gemäss Fig. 2a, jedoch umfasst die Spannanordnung 10 nur das Spannelement 11 und das Spannmittel 12, welches als Spannschraube 12 ausgestaltet ist.The structure is basically analogous to the structure according to the embodiment Figure 2a , However, the clamping arrangement 10 comprises only the clamping element 11 and the clamping means 12, which is designed as a clamping screw 12.

Beim Anbringen der Spannanordnung 10 an der Pumpe 1 (also beim Überführen in den Einbauzustand), wird die Spannanordnung 10, an den Deckel 5 und das Mantelgehäuse 4 herangeführt. Dabei wird das Spannelement 11 in die Ausbuchtung 18 eingeführt. Hierfür kann die Ausbuchtung 18 einen "grösseren Teil" umfassen, um das Spannelement 11 einführen zu können und einen kleineren Teil zum Befestigen, sodass die Ausbuchtung 18 und das Spannelement 11 wie ein Bajonettverschluss zusammenwirken.When attaching the clamping arrangement 10 to the pump 1 (ie when transferring to the installed state), the clamping arrangement 10 is brought up to the cover 5 and the jacket housing 4 . In doing so, the clamping element 11 is inserted into the bulge 18 . For this purpose, the bulge 18 can comprise a "larger part" in order to be able to insert the clamping element 11 and a smaller part for fastening, so that the bulge 18 and the clamping element 11 work together like a bayonet lock.

Dann wird das Spannelement 11 verspannt, indem die Spannschraube 12 in der Bohrung 13 rotiert wird. Die Bohrung 13 umfasst ein zu der Spannschraube 12 korrespondierendes Gewinde (nicht dargestellt), sodass die Spannschraube 12 in der Bohrung 13 um die Verspannachse X rotiert. Hierbei bewegt sich das Spannelement 11 entlang der Verspannachse X in Richtung des Schraubenkopfes 120 der Spannschraube 12, sodass das Spannelement 11 durch Zusammenwirken mit der Spannschraube 12 zwischen Deckel 5 und Mantelgehäuse 4 verspannt wird, indem sich das dem Schraubenkopf 120 entgegengesetzte Ende der Spannschraube 12 an einer Fläche des Deckels 5 abstützt.Then the clamping element 11 is clamped by rotating the clamping screw 12 in the bore 13 . The bore 13 includes a thread (not shown) that corresponds to the clamping screw 12 , so that the clamping screw 12 rotates about the clamping axis X in the bore 13 . Here, the clamping element 11 moves along the clamping axis X in the direction of the screw head 120 of the clamping screw 12, so that the Clamping element 11 is clamped by interacting with the clamping screw 12 between the cover 5 and the jacket housing 4 , in that the end of the clamping screw 12 opposite the screw head 120 is supported on a surface of the cover 5 .

Im Einbauzustand wird also die Spannkraft von dem Mantelgehäuse 4 über die erste Anlagefläche 111 zur zweiten Anlagefläche 112 auf den Deckel 5 ausgeübt (beziehungsweise vom Deckel 5 über die zweite Anlagefläche 112 zur ersten Anlagefläche 111 auf das Mantelgehäuse 4).In the installed state, the clamping force is therefore exerted from the casing 4 via the first contact surface 111 to the second contact surface 112 on the cover 5 (or from the cover 5 via the second contact surface 112 to the first contact surface 111 on the casing 4).

Fig. 2c zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer erfindungsgemässen Spannanordnung 10 im Einbauzustand mit dem Halteelement 14. Figure 2c shows a schematic cross-sectional view of a clamping arrangement 10 according to the invention in the installed state with the holding element 14.

Der Aufbau ist grundliegend analog zum Aufbau der Ausführung gemäss Fig. 2a, jedoch umfasst das Halteelement 14 keine Spannbohrung für das Spannelement 11. Das Spannmittel 12 ist auch als Spannschraube 12 ausgestaltet.The structure is basically analogous to the structure according to the embodiment Figure 2a , However, the holding element 14 does not include a clamping bore for the clamping element 11. The clamping means 12 is also designed as a clamping screw 12.

Beim Anbringen der Spannanordnung 10 an der Pumpe 1 (also beim Überführen in den Einbauzustand), wird das Spannelement 11 mit Spannschraube 12 in die Ausbuchtung 18 eingeführt. Anschliessend wird das mit Halteelement 14 an die entsprechende Stelle des Mantelgehäuses 4 gebracht. Dann wird der Bolzen 15 durch die Zusatzbohrung 17 in das Mantelgehäuse 4 gesteckt, um das Halteelement 14 zu befestigen. Das Spannmittel 11 wird verspannt, indem die Spannschraube 12 in der Bohrung 13 rotiert wird. Die Bohrung 13 umfasst das zu der Spannschraube 12 korrespondierende Gewinde (nicht dargestellt), sodass die Spannschraube 12 in der Bohrung 13 um die Verspannachse X rotiert. Hierbei bewegt sich das Spannelement 11 in Richtung des Schraubenkopfes 120, sodass das Spannelement 11 durch Zusammenwirken mit der Spannschraube 14 zwischen Deckel 5 und Mantelgehäuse 4 verspannt wird, indem sich das dem Schraubenkopf 120 entgegengesetzte Ende der Spannschraube 12 an einer Fläche des Deckels 5 abstützt.When attaching the clamping arrangement 10 to the pump 1 (that is, when converting it to the installed state), the clamping element 11 with the clamping screw 12 is inserted into the bulge 18 . The holding element 14 is then brought to the corresponding point of the jacket housing 4 . Then the bolt 15 is inserted through the additional bore 17 into the casing 4 in order to fasten the holding element 14 . The clamping means 11 is clamped by rotating the clamping screw 12 in the bore 13 . The bore 13 includes the thread (not shown) that corresponds to the clamping screw 12 , so that the clamping screw 12 rotates in the bore 13 about the clamping axis X. Here, the clamping element 11 moves in the direction of the screw head 120, so that the clamping element 11 is clamped by interaction with the clamping screw 14 between the cover 5 and the jacket housing 4, in that the end of the clamping screw 12 opposite the screw head 120 is supported on a surface of the cover 5.

Im Einbauzustand wird also die Spannkraft von dem Mantelgehäuse 4 auf das Halteelement 14 über die erste Anlagefläche 111 zur zweiten Anlagefläche 112 auf den Deckel 5 ausgeübt (beziehungsweise vom Deckel 5 über die zweite Anlagefläche 112 zur ersten Anlagefläche 111 über das Haltelement 14 auf das Mantelgehäuse 4).In the installed state, the clamping force is therefore exerted by the casing 4 on the retaining element 14 via the first contact surface 111 to the second contact surface 112 on the cover 5 (or from the cover 5 via the second contact surface 112 to the first contact surface 111 via the retaining element 14 on the casing 4 ).

Fig. 3a zeigt eine schematische dreidimensionale Ansicht einer erfindungsgemässen Spannanordnung 10 mit einem Halteelement 14 und einer Spannbohrung 16. Fig. 3b zeigt eine weitere schematische dreidimensionale Ansicht der erfindungsgemässen Spannanordnung 10 gemäss Fig. 3a. Figure 3a shows a schematic three-dimensional view of a clamping arrangement 10 according to the invention with a holding element 14 and a clamping bore 16. Figure 3b shows a further schematic three-dimensional view of the clamping arrangement 10 according to the invention Figure 3a .

Dabei ist die Spannanordnung 10 als ein Ringteilsegment 10 ausgestaltet. Das Spannelement 11 ist dabei als eine Ringkeil 11 (keilförmig ausgebildete und an eine runde Form des Deckels angepasstes Spannelemente 11) ausgestaltet und die Spannschraube 12 ist durch die Bohrung 13 des Ringkeils 11 geführt. Die erste kegelförmige Anlagefläche 111 liegt am Halteelement 14 an, während die zweite ringförmige Anlagefläche 112 im Einbauzustand an dem Deckel (nicht dargestellt) angeordnet ist.The clamping arrangement 10 is designed as a ring part segment 10 . The clamping element 11 is designed as an annular wedge 11 (wedge-shaped clamping elements 11 adapted to a round shape of the cover) and the clamping screw 12 is guided through the bore 13 of the annular wedge 11 . The first conical contact surface 111 rests on the holding element 14, while the second annular contact surface 112 is arranged on the cover (not shown) in the installed state.

Diese Ausgestaltung ist besonders bevorzugt, wenn eine Vielzahl von Spannanordnungen 10 verwendet wird.This configuration is particularly preferred when a plurality of clamping assemblies 10 are used.

Fig. 4a zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Ausschnittes einer erfindungsgemässen Ausführung einer mehrstufigen Pumpe 1 in einem Schnitt entlang der Achse A. Fig. 4a zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Teilausschnittes von Fig. 4a. Figure 4a shows a schematic cross-sectional view of a detail of an embodiment according to the invention of a multi-stage pump 1 in a section along the axis A. Figure 4a shows a schematic cross-sectional view of a partial section of FIG Figure 4a .

Die Spannanordnung 10 weist einen analogen Aufbau zu der Spannanordnung gemäss Fig. 2a auf.The clamping arrangement 10 has a structure analogous to that of the clamping arrangement according to FIG Figure 2a on.

Um eine bessere Befestigung des Deckels 5 am Mantelgehäuse 4 zu ermöglichen, umfasst das Mantelgehäuse 4 auch hier den Vorsprung 20, wobei der Deckel 5 mit der Schulter 22 derart auf dem Vorsprung 20 angeordnet ist, dass der Deckel 5 durch den Vorsprung 20 in der axialen Richtung abgestützt ist. Während der Deckel 5 in der axialen Richtung der Achse A durch den Vorsprung 20 gestützt wird, wird der Deckel in der der axialen Richtung entgegengesetzten Richtung durch die Spannanordnung 10, insbesondere eine Vielzahl von Spannanordnungen, gestützt, sodass der Deckel 5 in der axialen Richtung und der der axialen Richtung entgegengesetzten Richtung gesichert ist. Ausserdem ist der Deckel 5 zusätzlich mit mehreren Bolzen 21 an einer Kartusche 60 der Pumpe (insbesondere an einem Sauggehäuse der Kartusche 60) befestigt.In order to enable better attachment of the cover 5 to the casing 4, the casing 4 also includes the projection 20 here, with the cover 5 having the shoulder 22 on the projection 20 is arranged that the lid 5 is supported by the projection 20 in the axial direction. While the lid 5 is supported in the axial direction of the axis A by the projection 20, the lid is supported in the direction opposite to the axial direction by the clamp assembly 10, specifically a plurality of clamp assemblies, so that the lid 5 is supported in the axial direction and the direction opposite to the axial direction is secured. In addition, the cover 5 is additionally fastened with a plurality of bolts 21 to a cartridge 60 of the pump (in particular to a suction housing of the cartridge 60).

Die Spannanordnung 10 fungiert als eine Schubübertragungseinrichtung, welche in einem Störungsfall (der Pumpe) auftretenden aufwärts gerichteten hydraulischen Axialschub F (Hydraulischer Axialschub, welcher im Störfall den Deckel 5 in Richtung des Innenraums 8 zieht) vom Deckel 5 auf das Mantelgehäuse 4 überträgt. Hierbei erfolgt die Kraftübertragung entlang des Pfeiles F durch das Spannelement 11.The clamping arrangement 10 acts as a thrust transmission device which, in the event of a fault (of the pump), transmits the upward hydraulic axial thrust F (hydraulic axial thrust which, in the event of a fault, pulls the cover 5 in the direction of the interior 8) from the cover 5 to the jacket housing 4. Here, the force is transmitted along the arrow F through the tensioning element 11.

Aufgrund der erfindungsgemässen Anordnung kann so vermieden werden, dass eine Übertragung von (Betriebs-)Belastungen nicht mehr über Schraubverbindungen, sondern über das vorzugsweise kraft- und formschlüssig verspannte Spannelement 11 erfolgt.Due to the arrangement according to the invention, it can be avoided that (operating) loads are no longer transmitted via screw connections, but rather via the clamping element 11, which is preferably clamped in a non-positive and positive manner.

Das Spannmittel 12 wird nur noch mit einem geringen Anteil der zu übertragenden Kräfte und Momente belastet. Das Spannmittel 12 ist im Gegensatz zum Stand der Technik also nicht das hauptbelastete Bauteil. Das Spannmittel 12 fixiert das Spannelement 11 (nach einem Spannvorgang) in seiner Lage (im Einbauzustand zwischen Deckel und Mantelgehäuse). Im Vergleich zum Stand der Technik können die Spannmittel 11 und alle anderen verwendeten Schrauben, Bolzen oder weitere Befestigungsmittel für den Deckel somit deutlich kleiner ausgestaltet sein (kürzere und / oder vom Durchmesser kleinere Befestigungsmittel).The clamping means 12 is only loaded with a small proportion of the forces and moments to be transmitted. In contrast to the prior art, the clamping means 12 is therefore not the main stressed component. The clamping means 12 fixes the clamping element 11 (after a clamping process) in its position (in the installed state between the cover and the casing). In comparison to the prior art, the clamping means 11 and all other screws, bolts or other fastening means used for the cover can thus be made significantly smaller (shorter and/or smaller diameter fastening means).

Claims (15)

Pumpe zum Fördern eines Fluids, umfassend ein Mantelgehäuse (4) und eine im Innenraum des Mantelgehäuse (4) angeordnete, um eine Achse (A) rotierbare Pumpenwelle (2) mit einem drehfest an der Pumpenwelle (2) angeordneten Laufrad (34) zum Einwirken auf das Fluid, wobei die Pumpe (1) weiter einen Pumpeneinlass (7) zum Zuführen des Fluids zu dem Innenraum (8) und einen Pumpenauslass (6) zum Abführen des Fluids aus dem Innenraum (8) aufweist, wobei ein Ende des Mantelgehäuses (4) mit einem Deckel (5, 51, 52) verschlossen ist, und die Pumpe (1) eine Spannanordnung (10) zum Sichern des Deckels (5, 51, 52) an dem Mantelgehäuse (4) umfasst, wobei die Spannanordnung (10) ein Spannelement (11) und ein in einer Bohrung (13) des Spannelementes (11) anordnenbares Spannmittel (12) umfasst, wobei das Spannelement (11) eine erste Anlagefläche (111) und eine zweite Anlagefläche (112) umfasst,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Spannmittel (12) relativ zu dem Spannelement (11) entlang einer Verspannachse (X) derart bewegbar angeordnet ist, dass das Spannelement (11) durch Zusammenwirken mit dem Spannmittel (12) im einem Einbauzustand des Deckels (5, 51, 52) zwischen dem Mantelgehäuse (4) und dem Deckel (5, 51, 52) verspannt ist, wobei im Einbauzustand eine Spannkraft von dem Mantelgehäuse (4) über die erste Anlagefläche (111) zur zweiten Anlagefläche (112) auf den Deckel (5, 51, 52) ausgeübt wird, sodass der Deckel (5, 51, 52) im Einbauzustand durch die Spannkraft am Mantelgehäuse (4) gesichert ist.
Pump for conveying a fluid, comprising a casing (4) and a pump shaft (2) arranged in the interior of the casing (4) and rotatable about an axis (A) with an impeller (34) arranged non-rotatably on the pump shaft (2) for action to the fluid, the pump (1) further having a pump inlet (7) for supplying the fluid to the interior (8) and a pump outlet (6) for discharging the fluid from the interior (8), wherein one end of the jacket housing ( 4) is closed with a cover (5, 51, 52), and the pump (1) comprises a clamping arrangement (10) for securing the cover (5, 51, 52) on the casing (4), the clamping arrangement (10 ) comprises a clamping element (11) and a clamping means (12) which can be arranged in a bore (13) of the clamping element (11), the clamping element (11) comprising a first contact surface (111) and a second contact surface (112),
characterized in that
the clamping means (12) is arranged so that it can be moved relative to the clamping element (11) along a clamping axis (X) in such a way that the clamping element (11), through interaction with the clamping means (12), when the cover (5, 51, 52) is in the installed state the jacket housing (4) and the cover (5, 51, 52) is clamped, wherein in the installed state a clamping force is transmitted from the jacket housing (4) via the first contact surface (111) to the second contact surface (112) on the cover (5, 51, 52) is exerted so that the cover (5, 51, 52) is secured in the installed state by the clamping force on the casing (4).
Pumpe nach Anspruch 1, wobei die Spannanordnung (10) ein Halteelement (14) umfasst, welches im Einbauzustand derart zwischen Spannelement (11) und dem Mantelgehäuse (4) angeordnet ist, dass die Spannkraft im Einbauzustand von dem Mantelgehäuse (4) über das Halteelement (14) auf die erste Anlagefläche (111) ausgeübt wird.Pump according to claim 1, wherein the clamping arrangement (10) comprises a holding element (14) which is arranged in the installed state between the clamping element (11) and the jacket housing (4) that the clamping force in the installed state of the Jacket housing (4) is exerted on the holding element (14) on the first contact surface (111). Pumpe nach Anspruch 1, wobei die Spannanordnung (10) ein Halteelement (14) umfasst, welches im Einbauzustand derart zwischen Spannelement (11) und dem Deckel (5, 51, 52) angeordnet ist, dass die Spannkraft im Einbauzustand von dem Halteelement (14) über die zweite Anlagefläche (112) auf den Deckel (5, 51, 52) ausgeübt wird.Pump according to Claim 1, in which the clamping arrangement (10) comprises a holding element (14) which, when installed, is arranged between the clamping element (11) and the cover (5, 51, 52) in such a way that the clamping force can be transferred from the holding element (14 ) is exerted on the cover (5, 51, 52) via the second contact surface (112). Pumpe nach Anspruch 2 oder 3, wobei das Halteelement (14) eine Spannbohrung (16) umfasst und das Spannmittel (12) im Einbauzustand derart in der Spannbohrung (16) angeordnet ist, dass das Spannelement (12) über das Halteelement (14) zwischen dem Mantelgehäuse (4) und dem Deckel (5, 51, 52) verspannt ist.Pump according to claim 2 or 3, wherein the holding element (14) comprises a clamping bore (16) and the clamping means (12) is arranged in the clamping bore (16) in the installed state in such a way that the clamping element (12) via the holding element (14) between the jacket housing (4) and the cover (5, 51, 52) is braced. Pumpe nach Anspruch 2, 3 oder 4, wobei das Halteelement (14) eine Zusatzbohrung (17) umfasst und im Einbauzustand ein Haltemittel (15) derart in der Zusatzbohrung (17) und einer entsprechenden Aufnahme an dem Mantelgehäuse (4) oder dem Deckel (5, 51, 52) angeordnet ist, dass das Halteelement (14) an dem Mantelgehäuse (4) oder dem Deckel (5, 51, 52) befestigt ist.Pump according to claim 2, 3 or 4, wherein the holding element (14) comprises an additional bore (17) and in the installed state a holding means (15) of such a type in the additional bore (17) and a corresponding receptacle on the casing (4) or the cover ( 5, 51, 52) is arranged such that the holding element (14) is attached to the jacket housing (4) or the cover (5, 51, 52). Pumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Spannelement (11) eine keilförmiges Spannelement (11) ist und die erste Anlagefläche (111) eine erste kegelförmige Anlagefläche (111) ist und die zweite Anlagefläche (112) eine zweite ringförmige Anlagefläche (112) ist.Pump according to one of the preceding claims, wherein the clamping element (11) is a wedge-shaped clamping element (11) and the first abutment surface (111) is a first conical abutment surface (111) and the second abutment surface (112) is a second annular abutment surface (112). . Pumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Mantelgehäuse (4) oder der Deckel (5, 51, 52) eine Ausbuchtung (18) umfasst, in welcher die Spannanordnung (10) im Einbauzustand zwischen dem Mantelgehäuse (4) und dem Deckel (5, 51, 52) verspannt ist.Pump according to one of the preceding claims, wherein the casing (4) or the cover (5, 51, 52) comprises a bulge (18) in which the clamping arrangement (10) in the installed state between the casing (4) and the cover (5 , 51, 52) is tight. Pumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Mantelgehäuse (4) einen Vorsprung (20) umfasst und der Deckel derart auf einem Vorsprung (20) angeordnet ist, dass der Deckel (5, 51, 52) durch den Vorsprung (20) in einer axialen Richtung abgestützt ist.Pump according to one of the preceding claims, wherein the jacket housing (4) comprises a projection (20) and the cover is arranged on a projection (20) such that the cover (5, 51, 52) by the projection (20) in a is supported in the axial direction. Pumpe nach Anspruch 8, wobei der Deckel (5, 51, 52) mit einer Schulter (22) auf dem Vorsprung (20) des Mantelgehäuses (4) angeordnet ist.Pump according to Claim 8, in which the cover (5, 51, 52) is arranged with a shoulder (22) on the projection (20) of the casing (4). Pumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche umfassend eine Vielzahl von Spannanordnungen (10).A pump as claimed in any one of the preceding claims including a plurality of clamping assemblies (10). Pumpe nach Anspruch 7 und 10, wobei die Ausbuchtung (18) als eine umlaufende Nut (18) ausgestaltet ist, in welcher die Spannanordnungen (10) im Einbauzustand zwischen dem Mantelgehäuse (4) und dem Deckel (5, 51, 52) verspannt sind.Pump according to claims 7 and 10, wherein the bulge (18) is designed as a circumferential groove (18) in which the clamping arrangements (10) are clamped in the installed state between the casing (4) and the cover (5, 51, 52). . Pumpe nach 10 oder 11, wobei die Spannanordnungen (10) im Einbauzustand in einem gleichmässigen Abstand zueinander entlang eines Umfangs des Deckels (5, 51, 52) angeordnet sind.Pump according to 10 or 11, the clamping arrangements (10) being arranged at a uniform distance from one another along a circumference of the cover (5, 51, 52) in the installed state. Pumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Spannmittel (12) eine Spannschraube (12) ist und die Bohrung (13) ein zu der Spannschraube (12) korrespondierendes Gewinde umfasst, sodass die Spannschraube (12) durch Rotation in der Bohrung (13) um die Verspannachse (X) entlang der Verspannachse (X) derart bewegbar angeordnet ist, dass das Spannelement (11) durch Zusammenwirken mit der Spannschraube (12) im Einbauzustand des Deckels (5, 51, 52) zwischen dem Mantelgehäuse (4) und dem Deckel (5, 51, 52) verspannt ist.Pump according to one of the preceding claims, in which the clamping means (12) is a clamping screw (12) and the bore (13) comprises a thread which corresponds to the clamping screw (12), so that the clamping screw (12) can be rotated in the bore (13) is arranged to be movable about the bracing axis (X) along the bracing axis (X) in such a way that the clamping element (11) is held between the casing (4) and the Cover (5, 51, 52) is braced. Pumpe nach Anspruch 5, wobei das Haltemittel (15) eine Schraube (15) oder ein Bolzen ist.A pump according to claim 5, wherein the retaining means (15) is a screw (15) or a bolt. Pumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgestaltet als eine mehrstufige Pumpe (1) umfassend eine Mehrzahl von Stufen (3), die in Bezug auf die Achse (A) hintereinander angeordnet sind, wobei die Mehrzahl von Stufen (3) mindestens eine erste Stufe (31) und eine letzte Stufe (33) umfassen, wobei jede Stufe (3) ein Stufengehäuse (30) und ein Laufrad (34) zum Einwirken auf das Fluid aufweist, wobei jedes Laufrad (34) drehfest an der Pumpenwelle (2) angebracht ist.Pump according to one of the preceding claims, configured as a multi-stage pump (1) comprising a plurality of stages (3) arranged in series with respect to the axis (A), the plurality of stages (3) including at least a first stage (31 ) and a final stage (33), each stage (3) having a stage casing (30) and an impeller (34) for acting on the fluid, each impeller (34) being non-rotatably mounted on the pump shaft (2).
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