EP4624751A1 - Pumpe zum fördern von flüssigen medien - Google Patents

Pumpe zum fördern von flüssigen medien

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Publication number
EP4624751A1
EP4624751A1 EP25163665.0A EP25163665A EP4624751A1 EP 4624751 A1 EP4624751 A1 EP 4624751A1 EP 25163665 A EP25163665 A EP 25163665A EP 4624751 A1 EP4624751 A1 EP 4624751A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pump
housing
shaft
bearing housing
pump according
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
EP25163665.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Tobias Ahrens
Volker SCHÄFER
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.)
Flux Geraete GmbH
Original Assignee
Flux Geraete GmbH
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 Flux Geraete GmbH filed Critical Flux Geraete GmbH
Publication of EP4624751A1 publication Critical patent/EP4624751A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00Pumping installations or systems
    • F04D13/02Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/021Units comprising pumps and their driving means containing a coupling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00Pumping installations or systems
    • F04D13/02Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/06Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00Pumping installations or systems
    • F04D13/02Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/06Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D13/08Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven for submerged use

Definitions

  • Such pumps include, for example, tank pumps, which are used to pump media from a tank.
  • the pump shaft is connected to a drive motor at the upper end and carries an impeller at the lower end, which helps pump the medium out of the tank.
  • a drive motor at the upper end and carries an impeller at the lower end, which helps pump the medium out of the tank.
  • the bearing housing and the pump housing are sealed against each other so that no medium can escape between the bearing housing and the pump housing.
  • the detachable lock between the upper and lower shafts is designed as a bayonet lock. This allows for easy detachment of the lower shaft from the upper shaft, while simultaneously ensuring a secure, non-rotatable connection between the two shafts.
  • the pump described below is connected to a drive 1 ( Fig. 1 ), which can be an electric motor or a compressed air-powered motor.
  • the pump is compact and can be used both mobile and stationary, for example, to pump low- to medium-viscosity liquids.
  • the pump is used for bottom-loading of containers, tanks, IBCs (intermediate bulk containers), and the like.
  • the pump is primarily designed for use in hygienic applications and is particularly CIP (Clean-In-Place) and SIP (Steam-In-Place) compatible. Furthermore, the pump can be easily disassembled without tools, making it particularly easy and reliable to clean.
  • the pump has a bearing housing 2 which is detachably connected to a pump housing 3.
  • the coupling part 4 is provided with Fig. 3 upper end of a pump shaft 5, which consists of an upper shaft 6 and a lower shaft 7.
  • the two shafts 6, 7 are connected to each other in a rotationally fixed manner.
  • the upper shaft 6 is designed as a hollow shaft that extends into the coupling part 4 and has positive locking elements 8 at the upper free end. They interact with counter-positive locking elements (not shown) provided on a motor shaft of the drive 1.
  • the positive locking and counter-positive locking elements form a rotationally fixed connection between the motor shaft and the pump shaft 5.
  • the upper shaft 6 is rotatably mounted in the bearing housing 2 with at least one bearing, preferably with two bearings 9, 10 arranged at a distance from one another.
  • the two bearings 9, 10 arranged at an axial distance from one another are roller bearings, in particular Ball bearings.
  • Bearings 9 and 10 can also be designed as plain bearings, depending on the pump's design.
  • the bearings 9, 10 are secured axially to the bearing housing 2 by retaining rings 11, 12. As shown, the retaining rings 11, 12 are located on the opposite sides of the bearings 9, 10, which are each axially supported with their other sides on a radial annular shoulder 13, 14 on the inner wall 15 of the bearing housing 2.
  • the bearing housing 2 surrounds the upper shaft 6 at a distance.
  • the end of the upper shaft 6 projecting upwards beyond the upper bearing 9 is provided with the form-locking elements 8, which are advantageously provided such that they do not project axially beyond the coupling part 4.
  • the coupling part 4 surrounds the upper end of the bearing housing 2, which is connected to the coupling part 4 in a suitable manner.
  • the bearing housing 2 has an axially projecting ring 16 at its upper end, which surrounds the positive-locking elements 8 of the upper shaft 6 at a distance.
  • the ring 16 is advantageously designed such that it does not project axially upwards beyond the coupling part 4.
  • the upper shaft 6 has a central receptacle 17 into which the lower shaft 7 partially projects.
  • the receptacle 17 extends from the lower end of the upper shaft 6 to a base 18 that defines the receptacle 17.
  • the base 18 is located at a distance below the upper bearing 9 and serves to support at least one compression spring 19, which is advantageously a helical compression spring.
  • the upper end of the lower shaft 7 rests against the compression spring 19 such that the compression spring 19 is axially compressed and exerts a corresponding axial force on the lower shaft 7.
  • the lower shaft 7 rests against the inner wall 20 of the upper shaft 6.
  • the upper shaft 6 and the lower shaft 7 are connected to each other in a rotationally fixed manner by a quick-release fastener 21.
  • the quick-release fastener 21 is formed by a bayonet lock.
  • the lower shaft 7 is provided with a radial pin 22 that protrudes radially beyond the lower shaft 7 and engages a corresponding bayonet opening 23 at the lower end of the upper shaft 6.
  • the lower shaft 7 projects downwards over the upper shaft 6 and carries an impeller 24 at its lower free end, which, during pump operation, sucks the liquid out of the container and conveys it radially outward through an outlet 25. It projects radially from the pump housing 3, with which it is advantageously formed in one piece.
  • the impeller 24 which can be an axial or radial impeller, is arranged near a suction port 26, which is provided at the lower end of the pump housing 3 and widens conically.
  • the impeller 24 is located in the area between the suction port 26 and the outlet 25.
  • the impeller 24 is advantageously detachably connected to the lower shaft 7 so that it can be replaced if necessary.
  • the impeller 24 is advantageously screwed onto the lower end of the lower shaft 7.
  • the outlet 25 is provided at the free end with a pressure nozzle 27, advantageously formed in one piece with it.
  • a seal carrier 28 is arranged, with which at least one seal 29 is held, which sealingly rests against the lower shaft 7 in the area outside the upper shaft 6.
  • the seal 29 is a radial shaft seal in the exemplary embodiment, but can also be formed by a mechanical seal or other dynamic seal. Seal 29 forms a dynamic seal, which ensures that when the pump shaft 5 rotates, the medium to be pumped does not reach the area of the lower bearing 10.
  • the seal carrier 28 has a cylindrical retaining part 30 that rests against the inner wall 15 of the bearing housing 2 near the lower end.
  • a fastening part 31 of the seal 29 is attached, for example, glued, to the inside of the cylindrical retaining part 30.
  • a disc-shaped sealing lip 32 protrudes radially inward from the fastening part 31 and, under elastic deformation, forms a sealing contact against the lower shaft 7 at the transition from the bearing housing 2 to the pump housing 3.
  • the retaining part 30 of the seal carrier 28 merges at the lower end facing the impeller 24 into a radially outwardly directed annular flange 33, which bears against the inside of a radially outwardly widening conical end section 34.
  • the conical end section 34 cooperates with a conical end section 35 of the pump housing 3 when the bearing housing 2 and the pump housing 3 are detachably connected to one another via a connecting ring 36 in a manner to be described below.
  • a static seal 37 in the form of an O-ring is located between the annular flange 33 of the seal carrier 28 and the end section 35 of the pump housing 3. In the installed position, the O-ring is clamped and elastically deformed between the end section 35 of the pump housing 3 and the annular flange 33 of the seal carrier 28. In this way, the interface between the bearing housing 2 and the pump housing 3 is perfectly sealed by the static seal 37.
  • a joint clamp 38, 39 is releasably attached to the pressure port 27 and the suction port 26. They are designed in the same way as the connecting ring. 36, which is also designed as an articulated clamp. Therefore, only the articulated clamp 36 will be explained in more detail below.
  • the articulated clamp has two partially circular curved joint parts 40, 41, which are connected via a joint connection 42 ( Fig. 3 ) are connected to each other by hinges. In the Fig. 3 and 4 the articulated connection 42 is only visible for the articulated clamps 38 and 39.
  • the two legs 47', 47" of the end section 47 are connected to each other by a bolt 49, which runs parallel to the pivot axes 43, 44 of the articulated connection 42 and on which a pivot lever 50 is pivotally mounted at one end.
  • the pivot lever 50 has a thread over part of its length, on which a wing nut 51 is seated.
  • the partially circular joint parts 40, 41 are provided on the inside with conical surfaces 52, 53, which run at opposite angles to one another and interact with corresponding conical surfaces 54, 55 on the outside of the end sections 34, 35 of the bearing housing 2 and the pump housing 3.
  • the bearing housing 2 and the pump housing 3 are pulled axially toward one another via the conical surfaces 52 to 55, whereby the static seal 37 is elastically compressed.
  • the connecting ring 36 is designed such that it almost completely surrounds the interface between the bearing housing 2 and the pump housing 3, so that the end sections 34, 35 of the bearing housing and the pump housing 3 are firmly pressed axially against one another in the clamped position.
  • the compression spring 19 applies axial load to the lower shaft 7 such that the radial pin 22 of the lower shaft 7 is securely held in the bayonet opening 23. This ensures that the upper shaft 6 and the lower shaft 7 are securely connected to each other. Thus, the impeller 24 can be reliably driven by the drive 1 via the pump shaft 5.
  • the lower shaft 7 extends into the upper shaft 6 over part of its length, a separate bearing for the lower shaft 7 is not required. Instead, it is reliably supported for rotation by the bearings 9, 10 of the upper shaft 6.
  • the bayonet lock between the upper shaft 6 and the lower shaft 7 is released.
  • the upper shaft 6 is secured against rotation, while the lower shaft 7 is rotated relative to the rotationally locked upper shaft 6 so that the radial pin 22 is released from the bayonet opening 23.

Landscapes

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

Abstract

Die Pumpe hat eine Pumpenwelle (5), die an einem Ende einen Anschluss an einen Antrieb und am anderen Ende ein Laufrad (24) aufweist. Die Pumpenwelle (5) ist mit wenigstens einem Lager (9, 10) in einem Gehäuse (2) drehbar gelagert, das wenigstens einen Auslass (25) für das zu fördernde Medium aufweist. Die Pumpenwelle (5) wird durch eine obere und eine untere Welle (6, 7) gebildet, die über einen lösbaren Verschluss (22, 23) drehfest miteinander verbunden sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Pumpe zum Fördern von flüssigen Medien nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
  • Solche Pumpen sind beispielsweise Behälterpumpen, mit denen Medien aus einem Behälter gepumpt werden. Die Pumpenwelle ist am oberen Ende mit einem Antriebsmotor verbunden und trägt am unteren Ende ein Laufrad, mit dessen Hilfe das Medium aus dem Behälter gepumpt wird. Für Reinigungszwecke, aber auch zu Reparaturzwecken, ist es oftmals notwendig, die Pumpe zu zerlegen, was mit erheblichem Aufwand verbunden ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Pumpe so auszubilden, dass eine einfache Zerlegung zumindest eines Teiles der Pumpe möglich ist.
  • Diese Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen Pumpe erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
  • Bei der erfindungsgemäßen Pumpe wird die Pumpenwelle durch zwei Wellen gebildet, nämlich einer ober und einer unteren Welle, die über einen lösbaren Verschluss drehfest miteinander verbunden sind. Der lösbare Verschluss ermöglicht es in einfacher Weise, im Bedarfsfall die Pumpenwelle zu zerlegen, indem die untere Welle von der oberen Welle gelöst und abgenommen wird.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführungsform wird die obere Welle durch eine Hohlwelle gebildet, in welche die untere Welle eingreift. Die Eingriffstiefe der unteren Welle richtet sich nach den baulichen Gegebenheiten und Abmessungen der Pumpe.
  • Die Lagerung der Pumpenwelle erfolgt über die obere Welle, die mit dem Lager drehbar im Gehäuse gelagert ist. Da die untere Welle in die obere Welle eingreift, wird somit die untere Welle über die Lagerung der oberen Welle ebenfalls drehbar gelagert.
  • Vorteilhaft ist daher der aus der oberen Welle ragende Teil der unteren Welle ohne direkte Lagerung im Gehäuse. Zur Lagerung der gesamten, zweiteiligen Pumpenwelle sind somit nur die Lager für die obere Welle erforderlich.
  • Zu einer einfachen Zerlegbarkeit trägt in erfindungsgemäßer Ausbildung bei, dass das Gehäuse aus einem Lagergehäuse und einem lösbar mit ihm verbundenen Pumpengehäuse besteht. Es ist dadurch im Reparatur- oder im Reinigungsfall in einfacher Weise möglich, das Pumpengehäuse vom Lagergehäuse abzunehmen.
  • Die obere Welle der erfindungsgemäßen Pumpe ist vorteilhaft im Lagergehäuse angeordnet, so dass das Pumpengehäuse keine Lagerfunktion für die Pumpenwelle übernehmen muss.
  • Vorteilhaft ragt der über die obere Welle hervorstehende Teil der unteren Welle in das Pumpengehäuse. Da im Pumpengehäuse keine Lager zur Drehabstützung der Pumpenwelle vorhanden sind, ist in einfacher Weise gewährleistet, dass solche Lager durch das zu pumpende Medium nicht angegriffen werden können.
  • In vorteilhafter Weise sind das Lagergehäuse und das Pumpengehäuse gegeneinander abgedichtet, so dass kein Medium zwischen dem Lagergehäuse und dem Pumpengehäuse nach außen gelangen kann.
  • Eine sichere Abdichtung ergibt sich dann, wenn das Lagergehäuse und das Pumpengehäuse axial gegeneinander gedrückt sind.
  • Hierfür wird in vorteilhafter Weise eine Spanneinrichtung eingesetzt, mit welcher das Lagergehäuse und das Pumpengehäuse axial gegeneinander gedrückt werden.
  • Eine sehr einfache und dennoch wirkungsvolle Axialkraft wird erreicht, wenn das Lagergehäuse und das Pumpengehäuse mit jeweils wenigstens einer kegligen Spannfläche versehen sind, die mit entsprechenden kegeligen Spannflächen der Spanneinrichtung zusammenwirken. Die miteinander zusammenwirkenden kegeligen Spannflächen erzeugen in der Einbaulage der Spanneinrichtung eine Axialkraft, durch welche das Lagergehäuse und das Pumpengehäuse axial gegeneinander gedrückt werden.
  • Die kegeligen Spannflächen des Lagergehäuses und des Pumpengehäuses erstrecken sich in vorteilhafter Weise über deren Umfang. Das Lagergehäuse und das Pumpengehäuses werden darum über den Umfang gleichmäßig axial gegeneinander gedrückt.
  • Die Spanneinrichtung ist vorteilhaft eine ringförmige Spannschelle mit zwei gegeneinander verschwenkbaren Gelenkteilen. Sie sind jeweils über ihre Länge gekrümmt so ausgebildet, dass sie über den Umfang des Lagergehäuses und des Pumpengehäuses an deren Spannflächen anliegen.
  • Damit wird über den Umfang des Lagergehäuses und des Pumpengehäuses eine gleichmäßige Axialkraft erzeugt, durch welche das Lagergehäuse und das Pumpengehäuse gegeneinander axial gedrückt werden.
  • Die Gelenkteile der Spanneinrichtung sind in vorteilhafter Weise so ausgebildet, dass sie um die Schwenkachse gegen das Lagergehäuse und das Pumpengehäuse geschwenkt werden und sich in Umfangsrichtung fest mit ihren Spannflächen an die Spannfläche von Lagergehäuse und Pumpengehäuse anlegen.
  • Um diese Spannwirkung zu erreichen, werden die Gelenkteile durch mindestens ein Spannelement zusammengezogen. Dadurch werden die Spannflächen der Spanneinrichtung gegen die Spannflächen des Lagergehäuses und des Pumpengehäuses gezogen, so dass diese beim Zusammenziehen der Gelenkteile miteinander zusammenwirken und das Lagergehäuse und das Pumpengehäuse axial gegeneinander drücken.
  • Eine sehr einfache Ausbildung ergibt sich, wenn das Lagergehäuses und das Pumpengehäuse jeweils mit einem endseitigen Ringflansch versehen sind, an dem die Spannflächen vorgesehen sind.
  • Diese beiden Ringflansche von Lagergehäuse und Pumpengehäuse liegen unter Zwischenlage wenigstens einer Dichtung aneinander. Wenn das Lagergehäuse und das Pumpengehäuse axial gegeneinander gedrückt werden, wird die zwischen ihnen liegende Dichtung elastisch zusammengedrückt und damit eine einwandfreie Abdichtung erreicht. Die Dichtung ist vorteilhaft eine Ringdichtung, die ein einfaches, kostengünstiges Bauteil ist und in einfacher Weise über den Umfang der beiden Ringflansche eine einwandfreie Abdichtung ermöglicht.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn der lösbare Verschluss zwischen der oberen und der unteren Welle als Bajonett-Verschluss ausgebildet ist. Er ermöglicht ein einfaches Lösen der unteren Welle von der oberen welle, gewährleistet gleichzeitig aber eine sichere drehfeste Verbindung zwischen den beiden Wellen.
  • Damit die untere Welle einfach von der oberen Welle gelöst werden kann, ist diese mit wenigstens einer Öffnung für einen Arretierteil versehen. Für den Lösevorgang wird der Arretierteil in die Öffnung der oberen Welle gesteckt und diese damit am Drehen gehindert, wenn die untere Welle durch eine Drehbewegung von der oberen Welle gelöst werden soll.
  • Eine besonders vorteilhafte Ausbildung ergibt sich, wenn dieser Arretierteil durch einen Teil des Spannelementes der Spanneinrichtung gebildet ist.
  • Dann ist zur Drehsicherung der oberen Welle beim Lösevorgang kein zusätzliches Werkzeug erforderlich.
  • Der Anmeldungsgegenstand ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch durch alle in den Zeichnungen und der Beschreibung offenbarten Angaben und Merkmale. Sie werden, auch wenn sie nicht Gegenstand der Ansprüche sind, als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
  • Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
  • Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen
  • Fig. 1
    teilweise in Ansicht und teilweise im Schnitt eine erfindungsgemäße Pumpe mit einem Antriebsmotor,
    Fig. 2
    die erfindungsgemäße Pumpe gemäß Fig. 1 in Seitenansicht,
    Fig. 3
    einen Axialschnitt durch die erfindungsgemäße Pumpe,
    Fig. 4
    die erfindungsgemäße Pumpe teilweise in Seitenansicht und teilweise im Axialschnitt,
    Fig. 5
    die erfindungsgemäße Pumpe teilweise im Axialschnitt und in perspektivischer Darstellung.
  • Die im Folgenden beschriebene Pumpe wird an einen Antrieb 1 angeschlossen (Fig. 1), der ein elektrischer Motor oder auch ein druckluftbetriebener Motor sein kann.
  • Die Pumpe ist kompakt ausgebildet und kann mobil, aber auch stationär eingesetzt werden, um beispielsweise niedrig- bis mittelviskose Flüssigkeiten zu fördern. Die Pumpe dient zur bodenseitigen Entleerung von Behältern, Tanks, IBCs (Intermediate Bulk Container) und dgl.
  • Die Pumpe kann mit Schwerpunkt im Hygienebereich eingesetzt werden und ist insbesondere CIP (Clean-In-Place)- bzw. SIP (Steam-In-Place)-fähig. Darüberhinaus kann die Pumpe sehr einfach und ohne Werkzeuge zerlegt werden. Dann lässt sich die Pumpe besonders einfach und zuverlässig reinigen.
  • Die Pumpe hat ein Lagergehäuse 2, das lösbar mit einem Pumpengehäuse 3 verbunden ist.
  • Das Lagergehäuse 2 ist an einem Ende mit einem Kupplungsteil 4 versehen, mit dem die Pumpe in bekannter Weise an den Antrieb 1 angeschlossen werden kann.
  • In das Kupplungsteil 4 ragt das in Fig. 3 obere Ende einer Pumpenwelle 5, die aus einer oberen Welle 6 und einer unteren Welle 7 besteht. Die beiden Wellen 6, 7 sind drehfest miteinander verbunden.
  • Die obere Welle 6 ist als Hohlwelle ausgebildet, die in das Kupplungsteil 4 ragt und am oberen freien Ende Formschlusselemente 8 aufweist. Sie wirken mit (nicht dargestellten) Gegenformschlusselementen zusammen, die an einer Motorwelle des Antriebes 1 vorgesehen sind. Die Formschluss- und Gegenformschlusselemente bilden eine drehfeste Verbindung zwischen der Motorwelle und der Pumpenwelle 5.
  • Die obere Welle 6 ist im Lagergehäuse 2 drehbar mit wenigstens einem Lager, vorzugsweise mit zwei mit Abstand voneinander liegenden Lager 9, 10 drehbar gelagert. Vorteilhaft sind die beiden mit axialem Abstand zueinander angeordneten Lager 9, 10 Wälzlager, insbesondere Kugellager. Die Lager 9, 10 können je nach Ausbildung der Pumpe auch als Gleitlager ausgestaltet sein.
  • Die Lager 9, 10 sind durch Sicherungsringe 11, 12 axial am Lagergehäuse 2 gesichert. Wie Fig. 3 zeigt, befinden sich die Sicherungsringe 11, 12 an den voneinander abgewandten Seiten der Lager 9, 10, die mit ihren anderen Seiten jeweils an einer radialen Ringschulter 13, 14 an der Innenwand 15 des Lagergehäuses 2 axial abgestützt sind. Das Lagergehäuse 2 umgibt die obere Welle 6 mit Abstand.
  • Die Gestaltung der Lagerung kann selbstverständlich auch anders gewählt werden.
  • Das nach oben über das obere Lager 9 vorstehende Ende der oberen Welle 6 ist mit den Formschlusselementen 8 versehen, die vorteilhaft so vorgesehen sind, dass sie axial nicht über das Kupplungsteil 4 vorstehen.
  • Das Kupplungsteil 4 umgibt das obere Ende des Lagergehäuses 2, das in geeigneter Weise mit dem Kupplungsteil 4 verbunden ist.
  • Das Lagergehäuse 2 hat am oberen Ende einen axial vorstehenden Ring 16, der mit Abstand die Formschlusselemente 8 der oberen Welle 6 umgibt. Der Ring 16 ist in vorteilhafter Weise so ausgebildet, dass er nicht axial nach oben über das Kupplungsteil 4 vorsteht.
  • Die obere Welle 6 hat eine zentrale Aufnahme 17, in welche die untere Welle 7 teilweise ragt. Die Aufnahme 17 erstreckt sich vom unteren Ende der oberen Welle 6 aus bis zu einem Boden 18, der die Aufnahme 17 begrenzt. Der Boden 18 liegt mit Abstand unterhalb des oberen Lagers 9 und dient als Abstützung wenigstens einer Druckfeder 19, die vorteilhaft eine Schraubendruckfeder ist. An der Druckfeder 19 liegt das obere Ende der unteren Welle 7 derart an, dass die Druckfeder 19 axial zusammengedrückt ist und eine entsprechende Axialkraft auf die untere Welle 7 ausübt. Vorteilhaft liegt die untere Welle 7 an der Innenwand 20 der oberen Welle 6 an.
  • Die obere Welle 6 und die untere Welle 7 sind durch einen Schnellverschluss 21 drehfest mit einander verbunden. Vorteilhaft wird der Schnellverschluss 21 durch einen Bajonettverschluss gebildet. Die untere Welle 7 ist mit einem Radialstift 22 versehen, der radial über die untere Welle 7 vorsteht und in eine entsprechende Bajonettöffnung 23 am unteren Ende der oberen Welle 6 eingreift.
  • Die untere Welle 7 ragt nach unten über die obere Welle 6 und trägt am unteren freien Ende ein Laufrad 24, mit dem im Betrieb der Pumpe die Flüssigkeit aus dem Behälter abgesaugt und radial nach außen über einen Auslass 25 gefördert wird. Er steht radial vom Pumpengehäuse 3 ab, mit dem er vorteilhaft einstückig ausgebildet ist.
  • Das Laufrad 24, das ein Axial- oder ein Radiallaufrad sein kann, ist nahe einem Saugstutzen 26 angeordnet, der am unteren Ende des Pumpengehäuses 3 vorgesehen ist und sich kegelförmig erweitert. Das Laufrad 24 befindet sich im Bereich zwischen dem Saugstutzen 26 und dem Auslass 25.
  • Das Laufrad 24 ist vorteilhaft lösbar mit der unteren Welle 7 verbunden, so dass es bei Bedarf ausgewechselt werden kann. Vorteilhaft ist das Laufrad 24 auf das untere Ende der unteren Welle 7 geschraubt.
  • Der Auslass 25 ist am freien Ende mit einem Druckstutzen 27 versehen, vorteilhaft einstückig mit ihm ausgebildet.
  • Am unteren Ende des Lagergehäuses 2 ist ein Dichtungsträger 28 angeordnet, mit dem wenigstens eine Dichtung 29 gehalten wird, die dichtend an der unteren Welle 7 im Bereich außerhalb der oberen Welle 6 anliegt. Die Dichtung 29 ist im Ausführungsbeispiel eine Radialwellendichtung, kann aber auch durch eine Gleitringdichtung oder eine andere dynamische Dichtung gebildet sein. Die Dichtung 29 bildet eine dynamische Dichtung, die dafür sorgt, dass bei drehender Pumpenwelle 5 das zu fördernde Medium nicht nach oben in den Bereich des unteren Lagers 10 gelangt.
  • Der Dichtungsträger 28 hat einen zylindrischen Halteteil 30, der an der Innenwand 15 des Lagergehäuses 2 nahe des unteren Endes anliegt. An der Innenseite des zylindrischen Halteteiles 30 ist ein Befestigungsteil 31 der Dichtung 29 befestigt, beispielsweise angeklebt. Vom Befestigungsteil 31 steht radial nach innen eine scheibenringförmige Dichtlippe 32 ab, die unter elastischer Verformung dichtend an der unteren Welle 7 am Übergang vom Lagergehäuse 2 zum Pumpengehäuse 3 anliegt.
  • Der Halteteil 30 des Dichtungsträgers 28 geht am unteren, dem Laufrad 24 zugewandten Ende in einen radial nach außen gerichteten Ringflansch 33 über, der an der Innenseite eines radial nach außen sich erweiternden kegelförmigen Endabschnittes 34 anliegt. Der kegelförmige Endabschnitt 34 wirkt mit einem kegelförmigen endseitigen Endabschnitt 35 des Pumpengehäuses 3 zusammen, wenn das Lagergehäuse 2 und das Pumpengehäuse 3 in noch zu beschreibender Weise über einen Verbindungsring 36 lösbar miteinander verbunden werden.
  • Zwischen dem Ringflansch 33 des Dichtungsträgers 28 und dem Endabschnitt 35 des Pumpengehäuses 3 liegt eine statische Dichtung 37 in Form eines O-Ringes. Er ist in der Einbaulage zwischen dem Endabschnitt 35 des Pumpengehäuses 3 und dem Ringflansch 33 des Dichtungsträgers 28 eingespannt und elastisch verformt. Auf diese Weise ist die Schnittstelle zwischen dem Lagergehäuse 2 und dem Pumpengehäuse 3 durch die statische Dichtung 37 einwandfrei abgedichtet.
  • Auf dem Druckstutzen 27 und dem Saugstutzen 26 ist jeweils eine Gelencklemme 38, 39 lösbar befestigt. Sie sind gleich ausgebildet wie der Verbindungsring 36, der ebenfalls als Gelenkklemme gestaltet ist. Im Folgenden wird daher nur die Gelenkklemme 36 näher erläutert.
  • Die Gelenkklemme hat zwei teilkreisförmig gekrümmte Gelenkteile 40, 41, die über eine Gelenkverbindung 42 (Fig. 3) gelenkig miteinander verbunden sind. In den Fig. 3 und 4 ist die Gelenkverbindung 42 lediglich für die Gelenkklemmen 38 und 39 sichtbar.
  • Die beiden Gelenkteile 40, 41 sind an ihren benachbarten Enden durch die Gelenkverbindung 42 schwenkbar miteinander verbunden, die aus zwei parallel zueinander liegenden Schwenkachsen 43, 44 und zwei Laschen 45, 46 gebildet ist. Die Schwenkachsen 43, 44 werden durch Bolzen gebildet, die an den einander gegenüberliegenden Enden der Gelenkteile 40, 41 befestigt sind. Die beiden Schwenkachsen 43, 44 sind durch die Laschen 45, 46 miteinander verbunden, die an den beiden Außenseiten der Gelenkteile 40, 41 angeordnet sind. Die Lasche 46 ist in Fig. 3 nur für die Gelenkklemme 39 dargestellt.
  • Die Gelenkteile 40, 41 sind an ihren anderen Enden mit einem nach außen abgewinkelten Endabschnitt 47, 48 versehen (Fig. 2). Die beiden Endabschnitte 47, 48 sind U-förmig ausgebildet und haben zwei übereinander liegende Schenkel 47', 48"; 48', 48".
  • Die beiden Schenkel 47', 47" des Endabschnittes 47 sind durch einen Bolzen 49 miteinander verbunden, der parallel zu den Schwenkachsen 43, 44 der Gelenkverbindung 42 verläuft und auf dem ein Schwenkhebel 50 mit seinem einen Ende schwenkbar gelagert ist. Der Schwenkhebel 50 weist über einen Teil seiner Länge ein Gewinde auf, auf dem eine Flügelmutter 51 sitzt.
  • In der in den Fig. 1, 2 und 4 dargestellten Klemmstellung ist der Schwenkhebel 50 so geschwenkt, dass er sich zwischen den Schenkeln 48', 48" des Endabschnittes 48 hindurch erstreckt und die Flügelmutter 51 auf den Gewindeabschnitt des Schwenkhebels 50 so weit geschraubt ist, dass sie am Endabschnitt 48 anliegt. Die Flügelmutter 51 wird hierbei so weit auf dem Gewindeabschnitt gedreht, dass sich die beiden Endabschnitte 47, 48 einander nähern, wodurch die Gelenkteile 40, 41 fest gegen die Endabschnitte 34, 35 des Lagergehäuses 2 und des Pumpengehäuses 3 gezogen werden.
  • Die teilkreisförmigen Gelenkteile 40, 41 sind innenseitig mit Kegelflächen 52, 53 versehen, die entgegengesetzt schräg zueinander verlaufen und mit entsprechenden Kegelflächen 54, 55 an der Außenseite der Endabschnitte 34, 35 des Lagergehäuses 2 und des Pumpengehäuses 3 zusammenwirken. Über die Kegelflächen 52 bis 55 werden das Lagergehäuse 2 und das Pumpengehäuse 3 axial gegeneinander gezogen, wobei die statische Dichtung 37 elastisch zusammengedrückt wird. Der Verbindungsring 36 ist hierbei so ausgebildet, dass er die Schnittstelle zwischen dem Lagergehäuse 2 und dem Pumpengehäuse 3 nahezu vollständig umgibt, so dass die Endabschnitte 34, 35 des Lagergehäuse und des Pumpengehäuses 3 in der Spannstellung fest axial gegeneinandergedrückt werden.
  • Die Druckfeder 19 belastet die untere Welle 7 axial derart, dass der Radialstift 22 der unteren Welle 7 sicher in der Bajonettöffnung 23 gehalten wird. Dadurch ist gewährleistet, dass die obere Welle 6 und die untere Welle 7 einwandfrei drehfest miteinander verbunden sind. Somit kann das Laufrad 24 durch den Antrieb 1 über die Pumpenwelle 5 zuverlässig drehbar angetrieben werden.
  • Da die untere Welle 7 über einen Teil ihrer Länge in die obere Welle 6 ragt, ist eine eigene Lagerung der unteren Welle 7 nicht erforderlich. Sie wird vielmehr durch die Lagerung der oberen Welle 6 mittels der Lager 9, 10 zuverlässig drehbar gelagert.
  • Das Lagergehäuse 2 und das Pumpengehäuse 3 lassen sich einfach und ohne Einsatz zusätzlicher Werkzeuge voneinander trennen. Es wird lediglich die Flügelmutter 51 so weit auf dem Schwenkhebel 50 zurückgedreht, dass dieser um den Bolzen 49 geschwenkt werden kann. Sobald der Schwenkhebel 50 vom Endabschnitt 48 freikommt, können die beiden Gelenkteile 40, 41 um die Schwenkachsen 43, 44 verschwenkt und damit von den Endabschnitten 34, 35 des Lagergehäuses 2 und des Pumpengehäuses 3 gelöst werden.
  • Da die beiden Gelenkteile 40, 41 um jeweils eine Schwenkachse 43, 44 geschwenkt werden können, lässt sich der Verbindungsring 36 weit öffnen, so dass er einfach von der Pumpe abgenommen werden kann. Dann lässt sich das Pumpengehäuse 3 vom Lagergehäuse 2 abnehmen.
  • Um die untere Welle 7 von der oberen Welle 6 zu lösen, wird der Bajonettverschluss zwischen der oberen Welle 6 und der unteren Welle 7 gelöst. Hierzu wird die obere Welle 6 gegen Verdrehen gesichert, während die untere Welle 7 so gegenüber der dreharretierten oberen Welle 6 gedreht wird, dass der Radialstift 22 aus der Bajonettöffnung 23 freikommt.
  • Um die obere Welle 6 gegen Drehen zu arretieren, sind das Lagergehäuse 2 und die Welle 6 mit fluchtenden Öffnungen 56, 57 versehen (Fig. 3), durch die ein Arretierstift gesteckt werden kann. Dann wird die Welle 6 gegen Drehen gesichert, wenn die untere Welle 7 von der oberen Welle 6 in der beschriebenen Weise gelöst werden soll.
  • Vorteilhaft ist das über die Flügelmutter 51 vorstehende Ende des Schwenkhebels 50 als Arretierstift 58 vorgesehen, der durch die Öffnungen 56, 57 gesteckt werden kann, wenn der Verbindungsring 36 von der Pumpe abgenommen worden ist. Ein zusätzliches Werkzeug zum Arretieren der oberen Welle 6 gegen Drehen ist somit ebenfalls nicht notwendig.
  • Diese Arretierung der oberen Welle 6 gegen Drehen vereinfacht das Lösen der Bajonettverbindung 22, 23 zwischen der oberen Welle 6 und der unteren Welle 7.
  • Das Lagergehäuse 2 mit den darin befindlichen Komponenten kommt mit dem zu fördernden Medium nicht in Berührung. Dadurch besteht im Einsatz der Pumpe nicht die Gefahr, dass bei entsprechenden Medien die Komponenten im Lagergehäuse 2 angegriffen werden. Die statische Dichtung 37 sowie die dynamische Dichtung 29 sorgen dafür, dass kein zu förderndes Medium in das Lagergehäuse 2 gelangt.
  • Das Lagergehäuse 2 kann im Bereich zwischen der dynamischen Dichtung 29 und dem unteren Lager 10 mit wenigstens einer Leckageöffnung 59 versehen sein, durch die evtl. hinter die dynamische Dichtung 29 gelangtes Medium nach außen abfließen kann und nicht in den kritischen Bereich der Lager 9, 10 gelangt. Dadurch kann der Benutzer der Pumpe auch feststellen, dass eine Leckage aufgetreten ist, so dass er überprüfen kann, wo die Abdichtung nicht mehr einwandfrei ist. Dann kann die entsprechende Dichtung 29, 37 bei Bedarf einfach ausgetauscht werden.
  • Wird das Pumpengehäuse 3 in der beschriebenen Weise vom Lagergehäuse 2 abgenommen, sind die beiden Dichtungen 29, 37 frei zugänglich, so dass einfach überprüft werden kann, ob die Dichtungen selbst beschädigt sind. Die statische Dichtung 37 in Form des O-Ringes kann einfach vom Dichtungsträger 28 abgenommen werden. Auch dynamische Dichtung 29 kann bei Bedarf ausgewechselt werden. Auch ist es in diesem Falle möglich, nicht nur die dynamische Dichtung 29, sondern auch den kompletten Dichtungsträger 28 auszutauschen.
  • Die Pumpe kann vertikal oder horizontal eingesetzt werden.
  • Mit Hilfe der Gelenkklemme 39 können an den Druckstutzen 27 Komponenten, wie Schläuche und dgl., einfach angeschlossen werden.
  • Anstelle der beschriebenen Ausbildung sind saug- und druckseitig auch andere Anschlussarten, wie z.B. Gewindeanschlüsse, möglich.
  • Mit Hilfe der Gelenkklemme 38 am Saugstutzen 26 lässt sich eine (nicht dargestellte) Druckscheibe anbringen, um die Pumpe mit einem Radiallaufrad für höhere Drücke einsetzen zu können.
  • Der Saugstutzen 26 und der Druckstutzen 27 sind auf ihrer dem Pumpengehäuse 3 zugewandten Seite jeweils mit einer Kegelfläche 60, 61 (Fig. 3) versehen, die mit den entsprechenden Kegelflächen 52 der Gelenkklemmen 38, 39 zusammenwirken.
  • Das Lagergehäuse 2 und das Pumpengehäuse 3 bestehen vorteilhaft aus metallischem Werkstoff, der nach dem Einsatzfall der Pumpe ausgewählt wird.

Claims (16)

  1. Pumpe zum Fördern von flüssigen Medien, mit einer Pumpenwelle (5), die an einem Ende einen Anschluss an einen Antrieb (1) und am anderen Ende ein Laufrad (24) aufweist und mit wenigstens einem Lager (9, 10) in einem Gehäuse (2, 3) drehbar gelagert ist, das wenigstens einen Auslass (25) für das zu fördernde Medium aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpenwelle (5) durch eine obere Welle (6) und eine untere Welle (7) gebildet ist, die über einen lösbaren Verschluss (22, 23) drehfest miteinander verbunden sind.
  2. Pumpe nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die obere Welle (6) eine Hohlwelle ist, in welche die untere Welle (7) eingreift.
  3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass die obere Welle (6) mit dem Lager (9, 10) drehbar gelagert ist.
  4. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass der aus der oberen Welle (6) ragende Teil der unteren Welle (7) ohne direkte Lagerung im Gehäuse (2, 3) ist.
  5. Pumpe, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse aus einem Lagergehäuse (2) und einem lösbar mit ihm verbundenen Pumpengehäuse (3) besteht, wobei vorteilhaft die obere Welle (6) im Lagergehäuse (2) angeordnet ist.
  6. Pumpe nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass die untere Welle (7) in das Pumpengehäuse (3) ragt.
  7. Pumpe nach einem der Ansprüche 5 oder 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Lagergehäuse (2) und das Pumpengehäuse (3) gegeneinander abgedichtet und vorzugsweise axial gegeneinander gedrückt sind.
  8. Pumpe nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Lagergehäuse (2) und das Pumpengehäuse (3) durch eine Spanneinrichtung (36) axial gedrückt werden.
  9. Pumpe nach einem der Ansprüche 5 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Lagergehäuse (2) und das Pumpengehäuse (3) jeweils wenigstens eine kegelige Spannfläche (54, 55) aufweisen, die mit entsprechenden kegeligen Spannflächen (52, 53) der Spanneinrichtung (36) derart zusammenwirken, dass im Zusammenwirken der Spannflächen (52 bis 55) die Axialkraft erzeugt wird.
  10. Pumpe nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Spannflächen (54, 55) über den Umfang des Lagergehäuses (2) und des Pumpengehäuses (3) verlaufen.
  11. Pumpe nach Anspruch 9 oder 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinrichtung (36) eine ringförmige Spannschelle mit zwei gegeneinander verschwenkbaren Gelenkteilen (40, 41) aufweist, die derart gekrümmt ausgebildet sind, dass sie über den Umfang des Lagergehäuses (2) und des Pumpengehäuses (3) an deren Spannflächen (54, 55) anliegen.
  12. Pumpe nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkteile (40, 41) durch wenigstens ein Spannelement (50, 51) zusammengezogen werden, wobei die Spannflächen (54, 55) der Spanneinrichtung (36) das Lagergehäuse (2) und das Pumpengehäuse (3) über deren Spannflächen (52, 53) axial gegeneinander drücken.
  13. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Lagergehäuse (2) und das Pumpengehäuse (3) jeweils einen endseitigen Ringflansch (34, 35) aufweisen, an dem die Spannfläche (54, 55) vorgesehen ist.
  14. Pumpe nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Ringflansche (34, 35) des Lagergehäuses (2) und des Pumpengehäuses (3) unter Zwischenlage wenigstens einer Dichtung (37) aneinander liegen.
  15. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
    dadurch gekennzeichnet, dass der lösbare Verschluss (22, 23) zwischen der oberen und der unteren Welle (6, 7) als Bajonett-Verschluss ausgebildet ist.
  16. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
    dadurch gekennzeichnet, dass die obere Welle (6) mit wenigstens einer Öffnung (57) für einen Arretierteil (58) versehen ist, der vorzugsweise durch einen Teil des Spannelementes (50, 51) gebildet ist.
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