EP4764224A1

EP4764224A1 - Kreiselpumpengehäuse

Info

Publication number: EP4764224A1
Application number: EP25218517.8A
Authority: EP
Inventors: Olga Weizel; Christopher THOM; Christian Feiertag; Nils EGENER; Dennis Wolf
Original assignee: Wilo SE
Current assignee: Wilo SE
Priority date: 2024-12-18
Filing date: 2025-11-25
Publication date: 2026-06-24
Also published as: KR20260097800A; LU509427B1; CN122236688A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein einstückiges Kreiselpumpengehäuse (1) einer Inline-Kreiselpumpe (100) umfassend ein einen Saugkanal umschließendes erstes Gehäuseteil (2), an das ein erster Anschlussstutzen (3) mit einer in den Saugkanal hinein führenden Saugöffnung (4) angeformt ist, ein eine spiralförmige Pumpenkammer zur Aufnahme eines Laufrads (17) zumindest teilweise umschließendes zweites Gehäuseteil (5), und ein einen Druckkanal umschließendes drittes Gehäuseteil (6), an das ein zweiter Anschlussstutzen (7) mit einer aus dem Druckkanal heraus führenden Drucköffnung (8) angeformt ist. Das zweite Gehäuseteil (5) trägt eine die Mündungsöffnung des Saugkanals umgebende Saugmund- oder Saughalsdichtung (18). Erfindungsgemäß sind drei Dome (11, 12, 13) außen am Kreiselpumpengehäuse (1) angeformt, die dazu bestimmt sind, von korrespondierenden Domaufnahmen (22) eines Werkstückträgers (19) einer Fertigungslinie (21) umgriffen zu werden. Die Stirnseiten der Dome (11, 12, 13) bilden jeweils eine Stützfläche (14) zur Kraftaufnahme. Ferner bilden die Dome (11, 12, 13) Eckpunkte eines Dreiecks, das die Laufradachse (20) einschließt. Die Dome (11, 12, 13) dienen dazu, das Kreiselpumpengehäuse (1) auf einem Werkstückträger (19) kippsicher abzulegen, um anschließend die Saugmund- oder Saughalsdichtung einzupressen. Durch die Verwendung identischer Dome (11, 12, 13) bei einem zweiten, baulich anderen Kreiselpumpengehäuse (1), kann für dieses der gleiche Werkstückträger (19) verwendet werden, ohne dass die Fertigungslinie (21) umgerüstet werden muss.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kreiselpumpengehäuse einer Inline-Kreiselpumpe umfassend ein einen Saugkanal umschließendes erstes Gehäuseteil, an das ein erster Anschlussstutzen mit einer in den Saugkanal hinein führenden Saugöffnung angeformt ist, ein eine spiralförmige Pumpenkammer zur Aufnahme eines Laufrads zumindest teilweise umschließendes zweites Gehäuseteil, und ein einen Druckkanal umschließendes drittes Gehäuseteil, an das ein zweiter Anschlussstutzen mit einer aus dem Druckkanal heraus führenden Drucköffnung angeformt ist, wobei das erste Gehäuseteil derart geformt ist, dass der Saugkanal koaxial zur Drehachse des Laufrads in die Pumpenkammer mündet und das zweite Gehäuseteil eine die Mündungsöffnung des Saugkanals in die Pumpenkammer umgebende Saugmund- oder Saughalsdichtung zur Abdichtung des Laufrads trägt, das zweite Gehäuseteil derart in das dritte Gehäuseteil übergeht, dass die Pumpenkammer tangential in den Saugkanal übergeht, und das dritte Gehäuseteil derart geformt ist, dass die Drucköffnung koaxial zur Saugöffnung auf einer Inline-Achse liegt, und wobei das erste, zweite und dritte Gehäuseteil einstückig ineinander übergehen.
Kreiselpumpenaggregate der genannten Art sind hinlänglich bekannt. Sie werden überwiegend bei elektromotorisch angetriebenen Kreiselpumpen für Flüssigkeiten verwendet und sind für die Montage innerhalb einer Rohrleitung vorgesehen, so dass die hydraulisch-mechanischen Anschlüsse zwischen der Kreiselpumpe und der Rohrleitung auf einer Achse liegen, die mit der Achse der Rohrleitung zusammenfällt. Dies wird umgangssprachlich als "inline" (auf einer Linie), eine entsprechende Kreiselpumpe als "Inline-Kreiselpumpe" bezeichnet. Besagte Achse wird im Rahmen der vorliegenden Beschreibung "Inline-Achse" genannt.
Inline-Kreiselpumpen werden in einer Vielzahl verschiedener Anwendungen eingesetzt, beispielsweise in Heizungs- , Kühlungs- oder Klimatisierungsanlagen (HVAC), zur Trinkwasser- oder Brauchwasserzirkulation, in Druckerhöhungsanlagen oder auch zur Förderung chemischer Flüssigkeiten. Es versteht sich von selbst, dass, um den diversen Anwendungen einerseits und den unterschiedlichen Rohrleitungsdurchmessern und Rohleitungsanschlüssen andererseits gerecht zu werden, Inline-Kreiselpumpen in verschiedenen Leistungsklassen und mit Kreiselpumpengehäusen in den unterschiedlichsten Baugrößen, Bauformen insbesondere hinsichtlich der Anschlussstutzen, und Materialen verfügbar sind und angeboten werden. Die Anschlussstutzen können beispielsweise Gewindestutzen sein, die seitens der Rohrleitung mit einer Überwurfmutter festgeschraubt werden. Üblich ist auch die Verwendung von Anschlussstutzen in Form von radialen Flanschen, die über mehrere im Kreis angeordnete Gewindeschrauben mit an der Rohrleitung vorhandenen Gegenflanschen verschraubt werden.
Das Material des Pumpengehäuses wird in der Regel in Abhängigkeit des geförderten Mediums ausgewählt. Üblicherweise wird ein Metall verwendet, beispielsweise Messing oder eine Messinglegierung (Rotguss) oder Edelstahl (Edelstahlfeinguss), wobei für die meisten Anwendungsfälle Gusseisen (Grauguss) verwendet wird. Pumpengehäuses aus Metall werden üblicherweise gegossen. Allerdings ist es auch möglich, Pumpengehäuse schichtweise in einem 3D-Druckverfahren herzustellen, beispielsweise mittels Selektivem Lasersintern (SLS). Es ist ferner bekannt, Pumpengehäuse aus Kunststoff im Spritzguss herzstellen.
Die vorstehenden Ausführungen verdeutlichen, dass ein Pumpenhersteller infolge die Kombination der verschiedenen Kriterien und Möglichkeiten, insbesondere der gewünschte Pumpenleistung, dem Pumpengehäusematerial, der Rohranschlüsse, der Laufradgröße und -bauform und dem Herstellungsverfahren, nicht selten einige hundert verschiedener Pumpengehäuse innerhalb derselben Pumpenserie oder zumindest pumpenserienübergreifend herstellt und in der Fertigung auf einer oder mehreren Fertigungslinien verarbeitet. Unter anderem wird hierbei die Saughals- oder Saugmunddichtung im Pumpengehäuse montiert, gegebenenfalls auch ein Axiallager für das Laufrad. Beides erfolgt kraftschlüssig durch Einpressen in eine entsprechende Aufnahme für die Saughals- oder Saugmunddichtung oder für das Axiallager innerhalb der Pumpenkammer.
Das Kreiselpumpengehäuse wird für diesen Montagevorgang mit nach oben offener Pumpenkammer, d.h. horizontaler Inline-Achse derart in einen Werkstückträger gelegt und von diesem gehalten, dass die Mündungsöffnung des Saugkanals zugänglich ist. Beim Einpressen wird das Pumpengehäuse gegen den Werkstückträger gedrückt, der die Kraft aufnimmt. Im weiteren Verlauf der Fertigung entlang der Linie wird der Elektromotor an dem Kreiselpumpengehäuse montiert. Der Elektromotor weist hierzu einen annährend quadratischen Motorflansch auf, der auf einen korrespondierenden Montageflansch am Pumpengehäuse aufgesetzt wird, so dass deren Bohrungen fluchten. Das Gewicht des Elektromotors, gegebenenfalls samt einem am Elektromotor bereits montierten Elektronikmodul lastet somit während der Motormontage auf dem Pumpengehäuse. In einer Alternative wird das Elektronikmodul mit seiner Elektronik zur Steuerung des Elektromotors respektive der Kreiselpumpe nach der Montage des Elektromotors an dessen Motorgehäuse montiert. Dies erfolgt bei zahlreichen Kreiselpumpenmodellen an einer axialen Stirnseite des Elektromotors. Zu berücksichtigen ist hierbei, dass es Elektronikmodule gibt, die das Motorgehäuse seitlich überragen, wodurch sich der Schwerpunkt der Gesamtanordnung verschiebt. Für alle Montagevorgänge muss das Kreiselpumpengehäuse lagestabil und kippsicher in dem jeweiligen Werkstückträger gehalten sein.
Gegenwärtig gibt es sehr viele unterschiedliche Werkstückträgersysteme. Die unterschiedlichen Baureihen, Baugrößen und Bauformen erfordern eine Vielzahl unterschiedlicher Werkstückträger, da dieser an die Baugröße und Bauform des Kreiselpumpengehäuses angepasst sein muss, um die Forderungen nach Lagestabilität und Kippsicherheit zur gewährleisten. Dies hat zur Folge, dass häufiges ein Umrüsten auf der Fertigungslinie notwendig ist und die Produktionssysteme untereinander nicht kompatibel sind. Dadurch entsteht zusätzlicher Zeit und Kostenaufwand für Rüstzeiten und Linienausstattung.
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Kreiselpumpengehäuse für verschiedenste Kreiselpumpenausführungen zur Verfügung zu stellen, die das Herstellungsverfahren der die Kreiselpumpengehäuse erhaltenden Kreiselpumpen vereinfacht, insbesondere den zeitlichen und körperlichen Aufwand bei der Ausrüstung der entsprechenden Fertigungslinie in Vorbereitung der Verbindung eines Kreiselpumpengehäuses mit den übrigen Komponenten der Kreiselpumpe verringert und gleichzeitig eine einfache und sichere Montage der Kreiselpumpe gewährleistet.
Diese Aufgabe wird durch Kreiselpumpengehäuse mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben und werden nachfolgend erläutert.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, ein Kreiselpumpengehäuse der in der Einleitung genannten Art dadurch weiterzubilden, dass es drei auf der der Pumpenkammer abgewandten Außenseite des Kreiselpumpengehäuse angeformte Dome aufweist, die sich parallel zur Drehachse des Laufrads erheben, eine Außenkontur aufweisen, die dazu bestimmt ist, von einer korrespondierenden Domaufnahme eines Werkzeugträgers zumindest teilweise umgriffen zu werden, und eine ebene, eine Stützfläche zur Kraftaufnahme bildende Stirnseite aufweisen, wobei die Stützflächen aller drei Dome parallel zueinander liegen und Eckpunkte eines Dreiecks bilden, das die Laufradachse einschließt.
Die Kernidee der Erfindung ist es somit, definierte Kraftaufnahmepunkte bzw. - flächen am Pumpengehäuse vorzusehen, mit denen sich das Kreiselpumpengehäuse am Werkstückträger der Fertigungslinie abstützt, und zwar baureihen-, baugrößen- und bauformübergreifend, so dass Kreiselpumpengehäuse verschiedener Baureihen, Baugrößen und Bauformen in gleichen Werkstückträgern gehalten werden können. Die Erfindung betrifft deshalb auch eine Gruppe umfassend wenigstens ein erstes und ein zweites erfindungsgemäßes Kreiselpumpengehäuse, die sich konstruktiv unterscheiden.
Die Kraftaufnahmepunkte werden durch die Stirnseiten der Dome bereitgestellt, die Erhebungen am Pumpengehäuse bilden. Zusammen bilden die Dome eine mechanische Schnittstelle zum Werkstückträger, die im Hinblick auf deren Verwendung bei Pumpengehäusen unterschiedlicher Baureihen, Baugrößen und Bauformen eine einheitliche Schnittstelle bildet. Somit können auch unterschiedliche Pumpengehäusegrößen, -varianten und -ausstattungen mit derselben Schnittstelle ausgeführt werden. Diese Schnittstelle bietet zum einen die Möglichkeit, das Pumpengehäuse zu orientieren, als auch Kräfte während des Bearbeitungsprozesses entlang der Fertigungslinie aufzunehmen. Mit Hilfe der Dome wird die lagesichere Positionierung des Pumpengehäuses während der Fertigung in allen Koordinatenrichtungen als auch rotatorisch sichergestellt. Die Stützflächen der Dome sind so ausgelegt, dass die im Prozess auftretenden Kräfte und Drehmomente sicher aufgenommen werden können. Diese Schnittstelle wird für die komplette Montage der Kreiselpumpe verwendet. Somit kann eine große Anzahl von Kreiselpumpen- und Pumpengehäusevarianten ohne Umrüstvorgänge auf einer einzigen Fertigungslinie produziert werden.
Die Unterscheidung des ersten und zweiten Kreiselpumpengehäuses kann in wenigstens einem der folgenden Merkmale liegen:

dem Material, aus dem sie hergestellt, insbesondere gegossen sind,
der Form und/ oder Größe des ersten und/ oder zweiten Anschlussstutzens,
der Form und/ oder Größe des ersten, zweiten oder dritten Gehäuseteils,
des Abstands zwischen dem ersten und zweiten Anschlussstutzen,
des Durchmessers und/ oder der Anordnung der Saugmund- oder Saughalsdichtung,

Vorzugsweise erheben sich ein erster Dom der drei Dome linksseits und ein zweiter Dom der drei Dome rechtsseits des ersten Gehäuseteils, wobei hier die Angaben "linksseits" und "rechtsseits" bezogen auf bzw. mit Blick auf die Inline-Achse gemeint sind. Dies bewirkt, dass die Kraftaufnahmepunkte, respektive die Stützflächen so weit wie möglich von der Mitte des Pumpengehäuses und der Motorachse entfernt liegen und das durch die Dome aufgespannt Dreieck möglichst groß ist. Als Mitte des Pumpengehäuses werden in diesem Zusammenhang alle geometrischen Orte der Schnittfläche des Pumpengehäuses mit einer die Inline-Achse und die Laufradachse umfassenden Axialebene gesehen.
Weiter vorzugsweise erhebt sich ein dritter Dom der drei Dome im Bereich zwischen dem ersten Gehäuseteil und dem zweiten Anschlussstutzen. Auch hier ist dieser Zwischenbereich bezogen auf bzw. mit Blick auf die Inline-Achse gemeint. Das von den Domen aufgespannte Dreieck hat somit eine maximale Größe und gewährleistet ferner, dass sowohl der Schwerpunkt des Kreiselpumpengehäuses alleine betrachtet als auch der Schwerpunkt der zeitlich im Fertigungsprozess folgenden Baustufen, in denen das Pumpengehäuse (nur) mit einem Elektromotor oder mit einem Elektromotor und einem Elektronikmodul zur Regelung und/oder Steuerung des Elektromotors bzw. der Kreiselpumpe mechanisch verbunden ist bzw. wird, innerhalb des Dreiecks liegt, so dass das Pumpengehäuse weder beim Einpressen der Saughals- oder Saugmunddichtung, noch bei der Montage des Elektromotors am Pumpengehäuse, noch bei einer Montage des Elektronikmoduls an der axialen Stirnseite des Motorgehäuses des Elektronikmoduls zu einer Seite kippen kann.
In einer Ausführungsvariante können der erste und der zweite Dom bezogen auf die Inline-Achse, auf derselben Höhe liegen. Mit anderen Worten liegen der erste und der zweite Dom dann symmetrisch zur Mitte des Pumpengehäuses in einer gemeinsamen Horizontalebene, die parallel zur Laufradachse und rechtwinklig zu Inline-Achse liegt. Eine solche Anordnung bietet sich deshalb an, weil auch das erste Gehäuseteil symmetrisch ist. Die symmetrische Anordnung des ersten und zweiten Doms verbessert das ästhetische
Es ist des Weiteren von Vorteil, wenn die Stützflächen der drei Dome in einer gemeinsamen Radialebene liegen, die rechtwinklig zur Laufradachse verläuft. Mit anderen Worten enden die drei Dome bündig zueinander. Einerseits vereinfacht dies die Herstellung des Werkstückträgers, weil die Domaufnahmen alle gleich hoch sein können und diese somit nicht unterschieden werden müssen. Außerdem kann die Radialebene als eine Mess- oder Referenzebene dienen, um das Pumpengehäuse zu vermessen und auf die Einhaltung von Toleranzen zu überprüfen. Alternativ können die Dome eine unterschiedliche Höhe haben, insbesondere können ein oder zwei Dome niedriger sein, als der oder die anderen, so dass die Stirnseite oder Stirnseiten dieser niedrigeren Dome näher an der Außenkontur des Pumpengehäuses liegt. Hierdurch wird Material eingespart und mehr Freiraum um das Pumpengehäuse geschaffen.
Die von der Inline-Achse abgewandte Außenkontur der Dome kann abgerundet d.h. frei von Ecken sein. Dies ist für eine gusstechnische Herstellung mir verlorenen Kernen günstig. Im Querschnitt betrachtet kann die Außenkontur beispielsweise einen Kreis- oder Ellipsenabschnitt bilden. Dies vereinfacht das Einsetzen des Pumpengehäuses in den Werkstückträger bzw. in dessen Domaufnahmen.
Vorteilhafterweise kann der Querschnitt der Dome von der Stützfläche in Richtung ihrer am zweiten Gehäuseteil befindlichen Basis größer werden, beispielsweise linear oder quadratisch. Insbesondere können die Dome zumindest abschnittsweise konisch oder baumstumpfförmig sein. Mit anderen Worten wird der Querschnitt der Dome zur Basis bzw. zum zweiten Gehäuseteil hin breiter bzw. in entgegengesetzter Richtung schmaler. Dies bewirkt eine gute statische Kraftübertragung bei gleichzeitig gegenüber einem konstanten Querschnitt verringertem Materialeinsatz für die Dome. Ferner wird hierdurch eine Selbstzentrierung der Dome in den Domaufnahmen erreicht, da die Dome quasi von selbst in die Domaufnahmen hineinrutschen, zunächst mit Spiel, in ihrer Endposition jedoch im lagestabilen Formschluss.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Stützfläche des dritten Doms jenseits einer die Laufradachse und die Inline-Achse umfassenden Axialebene liegt. Somit befindet sich die Stützfläche des dritten Doms nicht auf der Mitte des Pumpengehäuses. Dies ist dann vorteilhaft, wenn das Pumpengehäuse gusstechnisch unter Verwendung von zwei Halbschalen hergestellt wird, deren Trennebene in der Mitte des herzustellenden Pumpengehäuses liegt, wodurch das Pumpengehäuse an seiner Außenkontur entlang der Mitte einen gusstechnisch bedingten Grat aufweist, der auch auf der Stützfläche des dritten Doms vorhanden wäre. Durch ein Verschieben der Stützfläche des dritten Doms auf die rechte oder linke Seite der Inline-Achse, wird diese Unebenheit auf der Stützfläche des dritten Doms verhindert.
Es ist außerdem zweckdienlich, wenn die Stützfläche des dritten Doms auf derselben Seite der Axialebene bzw. des Pumpengehäuses liegt, wie der tangentiale Übergang der Pumpenkammer zum Druckkanal, der dieser Übergang zu einer Materialmehrmenge führt. Einfach gesagt, liegt der dritte Gehäuseteils überwiegend auf der Pumpengehäusehälfte mit dem tangentialen Übergang, wodurch das Gewicht dieser Pumpengehäusehälfte größer ist, als das Gewicht der anderen Hälfte. Somit ist der Schwerpunkt des Pumpengehäuses ebenfalls von der Mitte zu derjenigen Pumpengehäusehälfte verschoben, die den tangentialen Übergang hat. Ein Versetzen der Stützfläche des dritten Doms auf ebendiese Hälfte des Pumpengehäuses stellt sicher, dass der Schwerpunkt möglichst weit Innen in dem von den Domen aufgespannten Dreieck liegt.
In einer Ausführungsvariante kann der dritte Dom einstückig in eine Rippe übergehen, die sich vom zweiten Anschlussstutzen zum ersten Gehäuseteil erstreckt. Der dritte Dom wird dadurch mechanisch stabilisiert und erhält eine insgesamt längliche Form. Eine solche Rippe dient einerseits der statischen Gehäuseverstärkung und gewährleistet andererseits eine gute Materialverteilung beim Gießen, da der die Rippe bildende Hohlraum zur Verteilung des Gussmaterials dient. Die Rippe kann in der Axialebene liegen, die die Inline-Achse und die Laufradachse umfasst. Zudem kann die Rippe als Informationsträger verwendet werden, indem Zahlen und Buchstaben in die Rippe eingearbeitet werden oder ein Etikett auf die Rippe aufgebracht wird. Das außermittige Versetzen der Stützfläche des dritten Doms hat in diesem Fall ferner den Vorteil, dass eine der Seitenflächen der Rippe frei bleibt, d.h. infolge der Präsenz des dritten Doms nicht beeinträchtigt ist.
Idealerweise geht der dritte Dom hinterschneidungsfrei in die Rippe über. Mit anderen Worten sind die Abmessungen des dritten Doms derart, dass der Dom in Richtung der Rippe weder in seiner Höhe noch in seiner Breite abnimmt. Dies bedeutet, dass in Richtung der Entformung des den dritten Dom formenden Halbschale des Gießwerkzeugs kein von einer weiteren Gießform auszufüllendes Volumen zwischen dem dritten Dom und der Rippe besteht, da dies das gusstechnische Herstellen des Pumpengehäuses verkompliziert.
In Entsprechung zum dritten Dom, können zusätzlich oder alternativ der erste und der zweite Dom einstückig in das erste Gehäuseteil übergehen. Der erste und zweite Dom werden dadurch am ersten Gehäuseteil mechanisch stabilisiert und erhalten eine insgesamt längliche Form. Auch hier kann vorgesehen sein, dass der einstückige Übergang in das erste Gehäuseteil frei von einer Hinterschneidung ist. Mit anderen Worten sind die Abmessungen des ersten und zweiten Doms derart, dass diese zum ersten Gehäuseteil hin weder in ihrer Höhe noch in ihrer Breite abnehmen. Dies bedeutet, dass in Richtung der Entformung des den ersten Dom formenden ersten Halbschale des Gießwerkzeugs und in Richtung der Entformung des den zweiten Dom formenden zweiten Halbschale des Gießwerkzeugs kein von einer weiteren Gießform auszufüllendes Volumen zwischen dem ersten Dom und dem ersten Gehäuseteil bzw. zwischen dem zweiten Dom und dem ersten Gehäuseteil besteht. Im Falle einer gusstechnischen Herstellung des Pumpengehäuses wird somit die Entformung der Gießform, respektive der Halbschalen, vereinfacht.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass er erste und der zweite Dom in Richtung des ersten Gehäuseteils breiter werden, was die Entformung der Gießform, respektive der Halbschalen ebenfalls vereinfacht. Ebenfalls kann der dritte Dom in Richtung der Rippe breiter werden.
Die Herstellung des Kreiselpumpengehäuses erfolgt, wie bereits angesprochen, idealerweise durch Gießen. Als Gussmaterial kann beispielsweise Grauguss, Rotguss oder Edelstahlfeinguss verwendet werden. Allerdings kann das Kreiselpumpengehäuse auch schichtweise mit Hilfe eines 3D-Druckverfahrens aus Metall oder Kunststoff, oder spritzgusstechnisch aus Kunststoff hergestellt sein.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Kreiselpumpenaggregat aufweisend ein Kreiselpumpengehäuse gemäß der Erfindung. Das Kreiselpumpenaggregat ist vorzugsweise eine Nassläuferpumpe, idealerweise für eine Anwendung als Heizungs-, Kühlmittel oder Trinkwasserpumpe.
Weitere Merkmale, Vorteile und Eigenschaften der Erfindung werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und den beigefügten Figuren näher erläutert. In den Figuren bezeichnen identisch Bezugsziffern oder -zeichen identische oder zumindest wirkungsgleiche äquivalente Komponenten, Teile, Fläche oder Richtungen.
Es sei darauf hingewiesen, dass im Rahmen der vorliegenden Beschreibung die Begriffe "aufweisen", "umfassen" oder "beinhalten" keinesfalls das Vorhandensein weiterer Merkmale ausschließen. Ferner schließt die Verwendung des unbestimmten Artikels bei einem Gegenstand nicht dessen Plural aus.
Merkmale einer Ausführungsvariante der Erfindung können auch bei einer anderen Ausführungsvariante vorhanden sein, sofern dies nicht technisch ausgeschlossen ist. Zudem können beschriebene Verfahrensmerkmale bei einer der hier beschriebenen Vorrichtungen und beschriebene Vorrichtungsmerkmale bei dem hier beschriebenen Verfahren vorhanden sein.
Es zeigen:

Fig. 1a und 1b: eine Gruppe von vier Kreiselpumpengehäusen mit einer erfindungsgemäßen einheitlichen mechanischen Schnittstelle zu ihrer Aufnahme in einem Werkstückträger einer Fertigungslinie
Fig. 2: das dritte Kreiselpumpengehäuse mit eingezeichnetem Dreieck.
Fig. 3: schematische Darstellung zweier erfindungsgemäßer Kreiselpumpen in Montagelage auf identischen Werkstückträgern

Figuren 1a und 1b zeigen, auf zwei Zeichnungsblätter verteilt, vier sich voneinander konstruktiv unterscheidende Kreiselpumpengehäuse 1a, 1b, 1c, 1d von Inline-Kreiselpumpen 100. Sie unterscheiden sich in ihrer Baugröße und in der Art ihrer hydraulischen Anschlüsse 3, 7. Diese sind bei dem ersten, dritten und vierten Kreiselpumpengehäuse 1a, 1c, 1d durch Flansche, beim zweiten Kreiselpumpengehäuse 1b durch Schraubanschlüsse mit Außengewinde gebildet. Dargestellt sind die Kreiselpumpengehäuse 1a, 1b, 1c, 1d jeweils von der Vorderseite mit Blickrichtung in Richtung der Pumpen- bzw. Laufradachse 20, so dass sich ein die Kreiselpumpe 100 antreibender Elektromotor 23 auf der nicht sichtbaren Rückseite des jeweiligen Kreiselpumpengehäuses 1 befindet. Die Kreiselpumpengehäuse 1a, 1b, 1c, 1d werden gemeinsam mit der Bezugsziffer 1 referenziert.
Den Kreiselpumpengehäusen 1 gemeinsam ist, dass sie ein einen Saugkanal umschließendes erstes Gehäuseteil 2, an das ein erster Anschlussstutzen 3 mit einer in den Saugkanal hinein führenden Saugöffnung 4 angeformt ist, ein eine spiralförmige Pumpenkammer zur Aufnahme eines Laufrads 17 zumindest teilweise umschließendes zweites Gehäuseteil 5, und ein einen Druckkanal umschließendes drittes Gehäuseteil 6, an das ein zweiter Anschlussstutzen 7 mit einer aus dem Druckkanal heraus führenden Drucköffnung 8 angeformt ist, wobei das erste, zweite und dritte Gehäuseteil 2, 5, 6 einstückig ineinander übergehen. Das erste Gehäuseteil 2 ist derart geformt, dass der Saugkanal koaxial zur Drehachse 20 des Laufrads 17 in die Pumpenkammer mündet und das zweite Gehäuseteil 5 eine die Mündungsöffnung des Saugkanals in die Pumpenkammer umgebende Saugmund- oder Saughalsdichtung 18 zur Abdichtung des Laufrads 17 trägt. Das zweite Gehäuseteil 5 geht derart in das dritte Gehäuseteil 6 über, dass die Pumpenkammer tangential in den Saugkanal übergeht. Das dritte Gehäuseteil 6 ist derart geformt, dass die Drucköffnung 8 koaxial zur Saugöffnung auf einer Inline-Achse 10 liegt, so dass die Kreiselpumpengehäuse 1 in eine Rohrleitung montiert werden können. Das zweite Gehäuseteil 5 weist einen Montageflansch 9 auf, an den ein Motorflansch 25 des Elektromotors 23 mittels Schrauben 26 montiert ist bzw. montiert wird.
Weiter gemeinsam sind den Kreiselpumpenaggregaten 1 drei auf der der Pumpenkammer abgewandten Außenseite des Kreiselpumpengehäuse 1 angeformte Dome 11, 12, 13, die sich parallel zur Drehachse 20 des Laufrads erheben. Sie besitzen eine Außenkontur 15, die dazu bestimmt ist, von einer korrespondierenden Domaufnahme 22 eines Werkstückträgers 19 auf der Fertigungslinie 21 zumindest teilweise umgriffen zu werden. Ferner weisen die Dome 11, 12, 13 eine ebene, eine Stützfläche 14 zur Kraftaufnahme bildende Stirnseite auf, wobei die Stützflächen 14 aller drei Dome 11, 12, 13 parallel zueinander liegen. Bestimmungsgemäß ist vorgesehen, die Kreiselpumpengehäuse 1 mit den Stützflächen 14 der Dome 11, 12, 13 im oder auf dem Werkstückträger 19 zu positionieren, und zwar so, dass sich die Kreiselpumpengehäuse 1 mit den Stützflächen 14 am Werkstückträger 19 abstützen. Dies ist in Figur 3 dargestellt. Die Laufradachse 20 steht in diesem Fall senkrecht. Die Dome 11, 12, 13 bilden -bildlich betrachtet- Füße des Kreiselpumpengehäuses 1. Gemeinsam bilden die Dome 11, 12, 13 eine einheitliche mechanische Schnittstelle zum Werkstückträger 19, so dass die vier Kreiselpumpengehäuse 1a, 1b, 1c, 1d alternativ in demselben Werkstückträger 19 aufgenommen und entlang der Fertigungslinie 21 transportiert werden können. Figur 3 zeigt zwei identische Werkstückträger 19 auf der Fertigungslinie 21, wobei der linke Werkstückträger 19 eine Kreiselpumpe 100 mit einem Pumpengehäuse 1b gemäß der zweiten Variante in Fig. 1a trägt und der rechte Werkstückträger 19 eine Kreiselpumpe 100 mit einem Pumpengehäuse 1c gemäß der dritten Variante in Fig. 1a trägt.
Wie Figur 2 veranschaulicht, bilden die Stützflächen 14 der drei Dome 11, 12, 13 Eckpunkte eines Dreiecks, das die Laufradachse 20 einschließt. Dieses Dreieck ist aufgrund der Dompositionen so gewählt, dass es außerdem den Schwerpunkt eines jeden der Kreiselpumpengehäuse 1a, 1b, 1c, 1d einfasst, und zwar sowohl der Kreiselpumpengehäuse 1a, 1b, 1c, 1d ohne montierten Elektromotor 23 als auch mit montiertem Elektromotor 23 und mit montiertem Elektromotor 23 und einem Elektronikgehäuse 24. Durch die Montage dieser Komponenten 23, 24 der Kreiselpumpe 100 entlang der Fertigungslinie 21 verschiebt sich zwar der Schwerpunkt der Gesamtanordnung, er bleibt jedoch innerhalb des Dreiecks, so dass das Kreiselpumpengehäuse 1 in jeder der vier Ausführungen bei der Montage der Saugmund- oder Saughalsdichtung 18 und der genannten Komponenten 23, 24 lagesicher und kippfrei im Werkstückträger 19 gehalten ist. Auf sich unterscheidende Werkstückträger, die individuell an das jeweilige Kreiselpumpengehäuse 1a, 1b, 1c, 1d angepasst sind, kann somit verzichtet werden, so dass die Fertigungslinie 21 für die Montage der verschiedenen Ausführungen nicht umgerüstet, d.h. nicht mit individuellen Werkstückträgern ausgerüstet werden muss.
Die einheitliche Schnittstelle ist derart, dass sich ein erster Dom 11 linksseits und ein zweiter Dom 12 rechtsseits des ersten Gehäuseteils 2 vom zweiten Gehäuseteil 5 erhebt. Dabei beziehen sich die Angaben rechts und links auf die Inline-Achse 10, bzw. eine diese Inline-Achse 10 und die Laufradachse 20 umfassende Axialebene, die das jeweilige Kreiselpumpengehäuse 1a, 1b, 1c, 1d in eine rechte und linke Gehäusehälfte teilt und dessen Gehäusemitte beschreibt. Ein dritter Dom 13 erhebt sich im Bereich zwischen dem ersten Gehäuseteil 2 und dem zweiten Anschlussstutzen 7 vom dritten Gehäuseteil 6.
Der erste und der zweite Dom 11, 12 liegen, bezogen auf die Inline-Achse 10, auf derselben Höhe. Diese Höhe ist mit einer gestrichelten Referenzlinie B-B gekennzeichnet, die alle vier Kreiselpumpengehäuse 1a, 1b, 1c, 1d verbindet. Der dritte Dom 13 liegt demgegenüber auf der Inline-Achse 10 höher. In den Figuren 1a und 1b ist eine gestrichelten Referenzlinie A-A eingezeichnet, die den dritten Dom 13 aller Kreiselpumpengehäuse 1a, 1b, 1c, 1d miteinander verbindet.
Die Stützflächen 14 der drei Dome 11, 12, 13 sind in den Figuren schraffiert dargestellt. Sie liegen in einer gemeinsamen Radialebene, die rechtwinklig zur Laufradachse 20 verläuft und parallel zur Inline-Achse 10 liegt. Die von der Inline-Achse 10 abgewandte Außenkontur 15 der Dome 11, 12, 13 ist abgerundet und bildet im Querschnitt betrachtet einen Kreisabschnitt, genauer gesagt einen Halbkreis.
Die Stützfläche 14 des dritten Doms 13 liegt außermittig, d.h. jenseits der die Laufradachse 20 und die Inline-Achse 10 umfassenden Axialebene und zwar auf derselben Seite, wie der tangentiale Übergang der Pumpenkammer zum Druckkanal. Der tangentiale Übergang ist an der seitlichen Bauchigkeit des zweiten Gehäuseteils erkennbar, die durch die Spiralform der Pumpenkammer bedingt ist.
Die Kreiselpumpengehäuse 1a, 1b, 1c, 1d weisen außerdem eine Rippe 16 auf, die sich vom zweiten Anschlussstutzen 7 zum ersten Gehäuseteil 2 erstreckt, und hier innerhalb der Axialebene liegt, die die Inline-Achse 10 und die Laufradachse 20 umfasst. In der zweiten, dritten und vierten Variante der Kreiselpumpengehäuse 1b, 1c, 1d erstreckt sich diese Rippe 16 sogar bis zum ersten Gehäuseteil 2und läuft auf diesem aus. Der dritte Dom 13 geht einstückig in die Rippe 16 über, ohne an Breite oder Höhe zu verlieren. Somit ist eine Entformung im Falle eines gießtechnisch hergestellten Kreiselpumpengehäuses 1 hinterschneidungsfrei gewährleistet. Da die Rippe 16 nur einseitig mit dem dritten Dom 13 verbunden ist, kann sie auf ihrer dem dritten Dom 13 abgewandten Seitenfläche als Träger für einen Schriftzug, eine Kennzeichnung oder pumpenspezifische Angaben verwendet werden.
Der erste und der zweite Dom 11, 12 haben im Querschnitt radial zur Laufradachse 20 eine längliche Form und erstrecken sich entlang der Referenzlinie B-B zum ersten Gehäuseteil 2, in das sie, geringfügig breiter werdend, einstückig übergehen, ohne an Breite oder Höhe zu verlieren. Somit ist auch hier eine Entformung im Falle eines gießtechnisch hergestellten Kreiselpumpengehäuses 1 hinterschneidungsfrei gewährleistet, wobei die Entformungsrichtung in diesem Fall rechtwinklig zur obengenannten Axialebene liegt.
Gemeinsam bilden die in Figuren 1a und 1b gezeigten Kreiselpumpengehäuse 1a, 1b, 1c, 1d eine Gruppe umfassend wenigstens ein erstes Kreiselpumpengehäuse 1a, 1b und ein zweites Kreiselpumpengehäuse 1c, 1d , die sich konstruktiv unterscheiden, nämlich in der Form und Größe des ersten und zweiten Anschlussstutzens 3, 7, in der Form und Größe des ersten, zweiten und dritten Gehäuseteils 2, 5, 6, und in dem Abstand zwischen dem ersten und zweiten Anschlussstutzen 3, 7. Demgegenüber sind die Stützflächen 14 und die Außenkontur 15 der Dome 11, 12, 13 bei allen gezeigten Kreiselpumpengehäuses 1 hinsichtlich ihrer Größe, Form und Position relativ zu einander identisch. Hierdurch wird erreicht, dass für konstruktiv unterschiedliche Kreiselpumpengehäuse 1 identische Werkstückträger 19 verwendet werden können, so dass die Fertigungslinie 21 für die Fertigung einer anderen Variante des Kreiselpumpengehäuses 1 nicht umgerüstet, d.h. durch andere Werkstückträger 19 ausgestatte werden muss.
Es sei darauf hingewiesen, dass die vorstehende Beschreibung lediglich beispielhaft zum Zwecke der Veranschaulichung gegeben ist und den Schutzbereich der Erfindung keineswegs einschränkt. Merkmale der Erfindung, die als "kann", "beispielhaft", "bevorzugt", "optional", "ideal", "vorteilhaft", "gegebenenfalls" oder "geeignet" angegeben sind, sind als rein fakultativ zu betrachten und schränken ebenfalls den Schutzbereich nicht ein, welcher ausschließlich durch die Ansprüche festgelegt ist. Soweit in der vorstehenden Beschreibung Elemente, Komponenten, Verfahrensschritte, Werte oder Informationen genannt sind, die bekannte, naheliegende oder vorhersehbare Äquivalente besitzen, werden diese Äquivalente von der Erfindung mit umfasst. Ebenso schließt die Erfindung jegliche Änderungen, Abwandlungen oder Modifikationen von Ausführungsbeispielen ein, die den Austausch, die Hinzunahme, die Änderung oder das Weglassen von Elementen, Komponenten, Verfahrensschritte, Werten oder Informationen zum Gegenstand haben, solange der erfindungsgemäße Grundgedanke erhalten bleibt, ungeachtet dessen, ob die Änderung, Abwandlung oder Modifikationen zu einer Verbesserung oder Verschlechterung einer Ausführungsform führt.
Obgleich die vorstehende Erfindungsbeschreibung eine Vielzahl körperlicher, unkörperlicher oder verfahrensgegenständlicher Merkmale in Bezug zu einem oder mehreren konkreten Ausführungsbeispiel(en) nennt, so können diese Merkmale auch isoliert von dem konkreten Ausführungsbeispiel verwendet werden, jedenfalls soweit sie nicht das zwingende Vorhandensein weiterer Merkmale erfordern. Umgekehrt können diese in Bezug zu einem oder mehreren konkreten Ausführungsbeispiel(en) genannten Merkmale beliebig miteinander sowie mit weiteren offenbarten oder nicht offenbarten Merkmalen von gezeigten oder nicht gezeigten Ausführungsbeispielen kombiniert werden, jedenfalls soweit sich die Merkmale nicht gegenseitig ausschließen oder zu technischen Unvereinbarkeiten führen.

Bezugszeichenliste

1 Kreiselpumpengehäuse
1a-1d sich unterscheidende Kreiselpumpengehäuse
2 erstes Gehäuseteil
3 erster Anschlussstutzen
4 Saugöffnung
5 zweites Gehäuseteil
6 drittes Gehäuseteil
7 zweiter Anschlussstutzen
8 Drucköffnung
9 Montageflansch
10 Inline-Achse
11 erster Dom
12 zweiter Dom
13 dritter Dom
14 Stützflächen
15 Außenkontur
16 Rippe
17 Laufrad
18 Saugmund- oder Saughalsdichtung
19 Werkstückträger
20 Laufradachse
21 Fertigungslinie
22 Domaufnahme
23 Elektromotor
24 Elektronikgehäuse
25 Montageflansch
26 Schrauben
100 Kreiselpumpe

Claims

Kreiselpumpengehäuse (1) einer Inline-Kreiselpumpe (100) umfassend
- ein einen Saugkanal umschließendes erstes Gehäuseteil (2), an das ein erster Anschlussstutzen (3) mit einer in den Saugkanal hinein führenden Saugöffnung (4) angeformt ist,

- ein eine spiralförmige Pumpenkammer zur Aufnahme eines Laufrads (17) zumindest teilweise umschließendes zweites Gehäuseteil (5), und

- ein einen Druckkanal umschließendes drittes Gehäuseteil (6), an das ein zweiter Anschlussstutzen (7) mit einer aus dem Druckkanal heraus führenden Drucköffnung (8) angeformt ist,
wobei das erste Gehäuseteil (2) derart geformt ist, dass der Saugkanal koaxial zur Drehachse (20) des Laufrads (17) in die Pumpenkammer mündet und das zweite Gehäuseteil (5) eine die Mündungsöffnung des Saugkanals in die Pumpenkammer umgebende Saugmund- oder Saughalsdichtung (18) zur Abdichtung des Laufrads (17) trägt, das zweite Gehäuseteil (5) derart in das dritte Gehäuseteil (6) übergeht, dass die Pumpenkammer tangential in den Saugkanal übergeht, und das dritte Gehäuseteil (6) derart geformt ist, dass die Drucköffnung (8) koaxial zur Saugöffnung auf einer Inline-Achse (10) liegt, und wobei das erste, zweite und dritte Gehäuseteil (2, 5, 6) einstückig ineinander übergehen, gekennzeichnet durch drei auf der der Pumpenkammer abgewandten Außenseite des Kreiselpumpengehäuse (1) angeformte Dome (11, 12, 13), die sich parallel zur Drehachse (20) des Laufrads erheben, eine Außenkontur (15) aufweisen, die dazu bestimmt ist, von einer korrespondierenden Domaufnahme (22) eines Werkstückträgers (19) zumindest teilweise umgriffen zu werden, und eine ebene, eine Stützfläche (14) zur Kraftaufnahme bildende Stirnseite aufweisen, wobei die Stützflächen (14) aller drei Dome (11, 12, 13) parallel zueinander liegen und Eckpunkte eines Dreiecks bilden, das die Laufradachse (20) einschließt.
Kreiselpumpengehäuse (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich bezogen auf die Inline-Achse (10), ein erster Dom (11) der drei Dome (11, 12, 13) linksseits und ein zweiter Dom (12) der drei Dome (11, 12, 13) rechtsseits des ersten Gehäuseteils (2) erhebt.
Kreiselpumpengehäuse (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich, entlang der Inline-Achse (10) betrachtet, ein dritter Dom (13) der drei Dome (11, 12, 13) im Bereich zwischen dem ersten Gehäuseteil (2) und dem zweiten Anschlussstutzen (7) erhebt.
Kreiselpumpengehäuse (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Dom (11, 12), bezogen auf die Inline-Achse (10), auf derselben Höhe liegen.
Kreiselpumpengehäuse (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützflächen (14) der drei Dome (11, 12, 13) in einer gemeinsamen Radialebene liegen, die rechtwinklig zur Laufradachse (20) verläuft.
Kreiselpumpengehäuse (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Inline-Achse (20) abgewandte Außenkontur (15) der Dome (11, 12, 13) abgerundet ist, insbesondere im Querschnitt betrachtet einen Kreis- oder Ellipsenabschnitt bildet.
Kreiselpumpengehäuse (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Dome (11, 12, 13) von der Stützfläche (14) in Richtung ihrer Basis größer wird, insbesondere dass die Dome (11, 12, 13) zumindest abschnittsweise konisch sind.
Kreiselpumpengehäuse (1) zumindest nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützfläche (14) des dritten Doms (13) jenseits einer die Laufradachse (20) und die Inline-Achse (10) umfassenden Axialebene liegt.
Kreiselpumpengehäuse (1) zumindest nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützfläche (14) des dritten Doms (13) auf derselben Seite der Axialebene liegt, wie der tangentiale Übergang der Pumpenkammer zum Druckkanal.
Kreiselpumpengehäuse (1) zumindest nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Dom (13) einstückig in eine Rippe (16), insbesondere hinterschneidungsfrei, übergeht, wobei sich die Rippe vom zweiten Anschlussstutzen (7) zum ersten Gehäuseteil (2) erstreckt, und insbesondere innerhalb einer Axialebene liegt, die die Inline-Achse (10) und die Laufradachse (20) umfasst.
Kreiselpumpengehäuse (1) zumindest nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Dom (11, 12) einstückig in das erste Gehäuseteil (2) übergehen, insbesondere hinterschneidungsfrei.
Kreiselpumpengehäuse (1) zumindest nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Dom (11, 12) in Richtung des ersten Gehäuseteils (2) breiter werden.
Gruppe umfassend wenigstens ein erstes Kreiselpumpengehäuse (1a, 1b) und ein zweites Kreiselpumpengehäuse (1c, 1d) jeweils nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das erste und zweite Kreiselpumpengehäuse (1a, 1b, 1c, 1d) konstruktiv unterscheiden.
Gruppe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass sich das erste und zweite Kreiselpumpengehäuse (1a, 1b, 1c, 1d) in wenigstens einem der folgenden Merkmale unterscheiden:
- dem Material, aus dem sie hergestellt, insbesondere gegossen sind,

- der Form und/ oder Größe des ersten und/ oder zweiten Anschlussstutzens (3, 7)

- der Form und/ oder Größe des ersten, zweiten oder dritten Gehäuseteils (2, 5, 6),

- des Abstands zwischen dem ersten und zweiten Anschlussstutzen (3, 7)

- des Durchmessers und/ oder der Anordnung der Saugmund- oder Saughalsdichtung,
wobei zumindest die Stützflächen (14) und Außenkontur (15) der Dome (11, 12, 13) des ersten Kreiselpumpengehäuses (1) hinsichtlich ihrer Größe, Form und Position relativ zu einander identisch sind zu denjenigen des zweiten Kreiselpumpengehäuses (1).
Kreiselpumpenaggregat aufweisend ein Kreiselpumpengehäuse (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12.