LU500237B1

LU500237B1 - Centrifugal pump with improved suction neck seal

Info

Publication number: LU500237B1
Application number: LU500237A
Authority: LU
Inventors: Olga Weizel
Original assignee: Wilo Se
Priority date: 2021-06-02
Filing date: 2021-06-02
Publication date: 2022-12-02
Also published as: EP4098883B1; EP4098883A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe (1) mit einem Pumpengehäuse (2) und einem darin angeordneten Laufrad (3), das durch eine Saughalsdichtung (7) radial abgedichtet ist, die einen metallischen Außenring (14), einen darin gehaltenen Innenring (15) und einen Dichtring (16) aus Kunststoff umfasst, der das Laufrad (3) unter Bildung eines radialen Dichtspalts umgibt. Erfindungsgemäß weist der Innenring (15) ein im Querschnitt U-förmiges Profil aus einem Elastomer auf, in dem der Dichtring (16) aufgenommen ist. Dies vermeidet eine Geräuschbildung, die bei Saughalsdichtungen nach dem Stand der Technik auftritt.The invention relates to a centrifugal pump (1) with a pump housing (2) and an impeller (3) arranged therein, which is radially sealed by a suction neck seal (7), which has a metallic outer ring (14), an inner ring (15) held therein and comprises a sealing ring (16) made of plastic, which surrounds the impeller (3) to form a radial sealing gap. According to the invention, the inner ring (15) has a U-shaped profile made of an elastomer, in which the sealing ring (16) is accommodated. This avoids the noise that occurs with prior art suction neck seals.

Description

WI 810033LU B LU500237WI 810033LU B LU500237

2.6.20212.6.2021

WILO SE Wilopark 1 44263 Dortmund Kreiselpumpe mit verbesserter Saughalsdichtung Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe mit einem Pumpengehäuse und einem darin angeordneten Laufrad, das durch eine Saughalsdichtung radial abgedichtet ist, die einen metallischen AuBenring, einen darin gehaltenen Innenring und einen Dichtring aus Kunststoff umfasst, der das Laufrad unter Bildung eines radialen Dichtspalts umgibt. Kreiselpumpen dieser Art sind allgemein bekannt. Die Saughalsdichtung sorgt für eine Trennung der Saugseite des Laufrads von dessen Druckseite, da anderenfalls ein hydraulischer Kurzschluss zwischen Saug- und Druckseite vorläge, bei dem ein Teil des von der Pumpe geförderten Medium am Laufrad vorbei zu dessen Saugmund strömt und dort erneut vom Laufrad eingesaugt werden würde. Die Saughalsdichtung ist dafür vorgesehen, dies zu verhindern, indem sie an der radialen Außenseite des Laufrades, genauer gesagt an der Außenseite eines zylindrischen Abschnitts der die Laufradschaufeln abdeckenden Tragscheibe, im Fachjargon als Saughals bezeichnet, dichtend anliegt. Es ist bekannt, die Saughalsdichtung dreiteilig aufzubauen, indem zwei im Wesentlichen L-förmige Metallringe aus tiefgezogenem Edelstahl, auch als AuBen- und Innenkäfig bezeichnet, axial ineinander gepresst werden, wobei zwischen ihnen ein Dichtring aus einem harten Kunststoff wie z.B. PPS (Polyphenylensulfid) angeordnet ist, welcher bestimmungsgemäf gegenüber dem Laufrad stationär ist. Obgleich zwischen dem Dichtring und dem Laufrad ein Dichtspalt liegt, kann es aufgrund zu großer Toleranzen dazu kommen, dass der Dichtring Kontakt zum Laufrad hat, mithin an diesem partiell anläuft bzw. schleift, gegebenenfalls sogar mitgedreht wird, was zu einer Relativbewegung zwischen dem Dichtring und seinemWILO SE Wilopark 1 44263 Dortmund Centrifugal pump with improved suction neck seal The invention relates to a centrifugal pump with a pump housing and an impeller arranged therein, which is radially sealed by a suction neck seal, which comprises a metallic outer ring, an inner ring held therein and a plastic sealing ring, which Impeller surrounds to form a radial sealing gap. Centrifugal pumps of this type are well known. The suction neck seal ensures that the suction side of the impeller is separated from its pressure side, as otherwise there would be a hydraulic short circuit between the suction and pressure sides, with which part of the medium delivered by the pump flows past the impeller to its suction mouth and is sucked in again by the impeller there would. The suction neck seal is intended to prevent this by sealingly abutting against the radial outside of the impeller, more precisely on the outside of a cylindrical section of the support disk covering the impeller blades, known in technical jargon as the suction neck. It is known to construct the suction neck seal in three parts by axially pressing two essentially L-shaped metal rings made of deep-drawn stainless steel, also referred to as the outer and inner cage, with a sealing ring made of a hard plastic such as PPS (polyphenylene sulfide) arranged between them is, which is intended to be stationary with respect to the impeller. Although there is a sealing gap between the sealing ring and the impeller, it can happen that the sealing ring comes into contact with the impeller due to excessively large tolerances, and therefore partially rubs against it or rubs against it, possibly even being rotated, which leads to a relative movement between the sealing ring and the impeller his

Käfig, d.h. den Metallringen führt.Cage, i.e. the metal rings leads.

Beide Fälle können störende Geräusche zur Folge LU500237 haben.Both cases can result in annoying noises LU500237.

Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Saughalsdichtung besteht in ihrer aufwändigen Herstellung.Another disadvantage of this known suction neck seal is that it is complex to manufacture.

So wird für die kraftschlüssige Verbindung zwischen den Metallringen, d.h. für deren axiales Verpressen, eine entsprechende Presse benötigt, da der Innenkäfig gegenüber dem Außenkäfig ein Übermaß aufweist.A corresponding press is required for the non-positive connection between the metal rings, i.e. for their axial pressing, since the inner cage is oversized compared to the outer cage.

Diese Presse verkompliziert das Herstellungsverfahren.This press complicates the manufacturing process.

Außerdem sind eine hohe Präzision und geringe Fertigungstoleranzen bei den Metallringen einzuhalten, um einerseits ein Anlaufen zu verhindern und andererseits eine gute Abdichtung des Laufrads d.h. eine minimale Leckage über den Dichtspalt zur erreichen.In addition, a high level of precision and low manufacturing tolerances must be maintained for the metal rings in order to prevent tarnishing on the one hand and to achieve good sealing of the impeller, i.e. minimum leakage through the sealing gap, on the other.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kreiselpumpe mit einer Saughalsdichtung bereitzustellen, die die genannten Nachteile überwindet, insbesondere eine etwaige Geräuschentwicklung vermeidet, einfacher und wirtschaftlicher herzustellen ist und ferner auch geringere Ansprüche an die Fertigungstoleranzen stellt.It is the object of the present invention to provide a centrifugal pump with a suction neck seal which overcomes the disadvantages mentioned, in particular avoids any noise development, is simpler and more economical to manufacture and also makes lower demands on the manufacturing tolerances.

Diese Aufgabe wird durch die Kreiselpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the centrifugal pump having the features of claim 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben und werden nachfolgend erläutert.Advantageous developments are specified in the dependent claims and are explained below.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Innenring ein im Querschnitt U-förmiges Profil aus einem Elastomer aufweist, in dem der Dichtring insbesondere formschlüssig aufgenommen ist.According to the invention, it is provided that the inner ring has a profile made of an elastomer with a U-shaped cross section, in which the sealing ring is accommodated in particular in a form-fitting manner.

Der aus dem Stand der Technik bekannte Innenkäfig wird somit ersetzt durch einen Aufnahmering aus einem elastischen Kunststoff, in dem der Dichtring gehalten ist.The inner cage known from the prior art is thus replaced by a receiving ring made of an elastic plastic, in which the sealing ring is held.

Der AuBenring kann dagegen weiterhin dem aus dem Stand der Technik bekannte Außenkäfig entsprechen.The outer ring, on the other hand, can continue to correspond to the outer cage known from the prior art.

Er muss also nicht angepasst werden, was folgemäßig auch für die Aufnahme der Saughalsdichtung im Pumpengehäuse gilt und somit eine ideale Anwendung der erfindungsgemäßen Saughalsdichtung als Retrofit ermöglicht.It therefore does not have to be adapted, which consequently also applies to the intake of the suction neck seal in the pump housing and thus enables the suction neck seal according to the invention to be ideally used as a retrofit.

Aus der erfindungsgemäßen Saughalsdichtung resultieren zahlreiche Vorteile.Numerous advantages result from the suction neck seal according to the invention.

Einerseits ist die Herstellung der Saughalsdichtung einfacher, weil erstens dieOn the one hand, the production of the suction neck seal is easier because, firstly, the

Metallbearbeitung des Innenrings durch Stanzen und Tiefziehen entfällt und zweitens LU500237 keine Presse zum Zusammenpressen des Innen- und Außenrings erforderlich ist.Metalworking of the inner ring by stamping and deep-drawing is no longer necessary and, secondly, no press is required to press the inner and outer ring together.

Der Innenring kann stattdessen in einfacher Weise spritzgegossen und der Dichtring aufgrund der Flexibilität bzw.Instead, the inner ring can be injection molded in a simple manner and the sealing ring can be replaced due to the flexibility or

Dehnbarkeit des Innenrings leicht und schnell, nämlich werkzeuglos (händisch) und in wenigen Sekunden, in diesen eingesetzt werden, beispielsweise indem der Innenring über den Dichtring gestülpt wird.Extensibility of the inner ring can be used easily and quickly, namely without tools (by hand) and in a few seconds, for example by the inner ring being slipped over the sealing ring.

Andererseits ist der Reibwiderstand zwischen dem Dichtring und dem Aufnahmering infolge der höheren Oberflächenrauigkeit des Elastomers größer, so dass der Dichtring weniger leicht mitgedreht werden kann, d.h. weniger Relativbewegung zwischen Dichtring und Aufnahmering vorliegt.On the other hand, the frictional resistance between the sealing ring and the receiving ring is greater due to the greater surface roughness of the elastomer, so that the sealing ring can be rotated less easily, i.e. there is less relative movement between the sealing ring and the receiving ring.

Zudem hat der Innenring durch das Elastomer eine dämpfende Wirkung bezüglich Vibrationen oder Stößen und vermag Toleranzen auszugleichen, so dass der Innenring nicht so genau gefertigt werden muss wie zuvor der Aufnahmering.In addition, the inner ring has a dampening effect with regard to vibrations or impacts due to the elastomer and is able to compensate for tolerances, so that the inner ring does not have to be manufactured as precisely as the receiving ring before.

Im Ergebnis wird eine mutmaßlich auf die Saughalsdichtung zurückgehende Geräuschentwicklung wirkungsvoll vermieden.As a result, noise that is presumably caused by the suction neck seal is effectively avoided.

Anstelle der kraftschlüssigen Verbindung zwischen dem Innen- und Außenring kann für eine lagesichere Halterung des Innenrings vorgesehen sein, dass dieser formschlüssig am Außenring gehalten ist.Instead of the non-positive connection between the inner and outer ring, it can be provided that the inner ring is held in a form-fitting manner on the outer ring in order to hold the inner ring in a secure position.

Spritzgusstechnisch ist die hierfür benötige Form des Außenrings leicht herstellbar und der Formschluss ist infolge der Elastizität des Innenrings auf einfache Weise, schnell und vor allem Werkzeuglos möglich.The shape of the outer ring required for this can be easily produced by injection molding and the form fit is possible in a simple manner, quickly and above all without tools due to the elasticity of the inner ring.

Beispielsweise wird der Formschluss zwischen Innen- und Außenring dadurch erreicht, dass der Innenring an einem axialen Ende einen radial nach außen gerichteten Kragen aufweist, mit dem er den Außenring axial hintergreift.For example, the positive connection between the inner and outer ring is achieved in that the inner ring has a radially outwardly directed collar at one axial end, with which it engages axially behind the outer ring.

Somit führt der Formschluss ebenfalls zu keiner Änderungsnotwendigkeit seitens des Außenrings oder Pumpengehäuses und ist außerdem leicht herstellbar.Thus, the form fit likewise does not require any changes to be made on the part of the outer ring or pump housing and is also easy to produce.

Der Außenring kann ein im Querschnitt L-förmiges Profil aufweisen, und der Innenring axial in den Außenring eingesetzt sein, so dass eine radial nach innen gerichtete Seitenwand des U-förmigen Innenrings an einer radial nach innen gerichteten Seitenwand des Außenrings anliegt.The outer ring may have a cross-sectional L-shaped profile and the inner ring axially inserted into the outer ring such that a radially inward sidewall of the U-shaped inner ring abuts a radially inward sidewall of the outer ring.

Idealerweise kann der Innendurchmesser des Außenrings größer als der LU500237 Außendurchmesser des Innenrings sein.Ideally, the inner diameter of the outer ring can be larger than the LU500237 outer diameter of the inner ring.

Hierdurch wird ein Spiel zwischen dem Innen- und Außenring erreicht, welcher das axiale Einsetzen des Innenrings in den Außenring erleichtert.As a result, play is achieved between the inner and outer ring, which facilitates the axial insertion of the inner ring into the outer ring.

Vorzugsweise liegt der Außenring, insbesondere kraftschlüssig, in einer Ausdrehung im Pumpengehäuse ein.The outer ring preferably lies, in particular in a non-positive manner, in a recess in the pump housing.

Die Saughalsdichtung ist somit sicher im Pumpengehäuse gehalten.The suction neck seal is thus held securely in the pump housing.

Dabei kann sowohl die sich axial erstreckende, zylindrische Außenwand als auch die radial nach innen gerichteten, ringförmigen Seitenwand des L-förmigen Außenrings in der Ausdrehung derart einliegen, dass auch die Seitenwand an dem Pumpengehäuse anliegt, welches beim axialen Fügen der Saughalsdichtung in die Ausdrehung einen Anschlag bildet.Both the axially extending, cylindrical outer wall and the radially inward-pointing, annular side wall of the L-shaped outer ring can lie in the recess in such a way that the side wall also rests against the pump housing, which when the suction neck seal is axially joined into the recess stop forms.

Dies ermöglicht eine genaue axiale Positionierung der Saughalsdichtung.This enables accurate axial positioning of the suction neck seal.

Der Außenring kann aus einem tiefgezogenen Blech, insbesondere aus Edelstahl gebildet sein.The outer ring can be formed from deep-drawn sheet metal, in particular from high-grade steel.

Der Dichtring kann beispielsweise aus PPS, insbesondere aus faserverstärktem PPS hergestellt sein.The sealing ring can be made, for example, from PPS, in particular from fiber-reinforced PPS.

Der Innenring kann bevorzugt aus EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuke) oder einem anderen gummiartigen Material hergestellt sein.The inner ring can preferably be made of EPDM (ethylene propylene diene rubber) or another rubber-like material.

In einer Ausführungsvariante ist der Innenring einstückig.In one embodiment, the inner ring is in one piece.

Er hat somit einen einteiligen Aufbau, besteht mithin aus einem einzigen Teil, das bestimmungsgemäß über den Dichtring gestülpt wird.It thus has a one-piece structure, consisting of a single part that is intended to be slipped over the sealing ring.

Somit ist eine minimale Anzahl an Teilen zu montieren.Thus, a minimum number of parts to assemble.

Je nach Elastizität des für den Innenring verwendeten Materials kann das Stülpen allerdings schwerfallen, weil der Innenring hier um mehrere Millimeter gedehnt werden muss.However, depending on the elasticity of the material used for the inner ring, putting it on can be difficult because the inner ring has to be stretched by several millimeters.

Dies kann vermieden werden, wenn der Innenring aus zwei oder mehr zusammengesetzten Ringsegmenten besteht, die gemeinsam den Innenring bilden.This can be avoided if the inner ring consists of two or more assembled ring segments which together form the inner ring.

Ein solcher Innenring besitzt dann einen mehrteiligen Aufbau.Such an inner ring then has a multi-part structure.

Ein mehrteiliger bzw. segmentierter Aufbau des Innenrings hat des Weiteren den Vorteil, dass das Spritzgusswerkzeug zur Herstellung der Ringsegmente einfacher ausgestaltet sein kann, weil die Spritzgussform hinterschneidungsfrei ausgestaltet ~~ LU500237 sein kann.A multi-part or segmented structure of the inner ring also has the advantage that the injection molding tool for producing the ring segments can be designed more simply because the injection mold can be designed without undercuts ~~ LU500237.

Somit muss nicht mit Schiebern oder Kernen gearbeitet werden.It is therefore not necessary to work with slides or cores.

Die Ringsegmente bilden Umfangsabschnitt des Innenrings, die von außen, ohne gedehnt werden zu müssen, und vorzugsweise locker, an den Dichtring gelegt werden.The ring segments form peripheral sections of the inner ring, which are placed against the sealing ring from the outside without having to be stretched, and preferably loosely.

Im Falle von zwei Ringsegmenten erstreckt sich somit jedes Ringsegment entlang 180° des Dichtringumfangs.In the case of two ring segments, each ring segment thus extends along 180° of the circumference of the sealing ring.

Die so gebildete Anordnung aus Dichtring und Ringsegmenten wird dann axial in den Außenring eingesetzt.The arrangement formed from the sealing ring and ring segments is then inserted axially into the outer ring.

Es versteht sich von selbst, dass das Handling dieser Anordnung mit an den Dichtring angesetzten Ringsegmenten umso umständlicher wird, je mehr Ringsegmente vorhanden sind, da im Falle eines losen Ansetzens ein Ringsegment wieder abfallen kann, wenn ein anderes Ringsegment angesetzt wird.It goes without saying that the handling of this arrangement with ring segments attached to the sealing ring becomes all the more cumbersome the more ring segments are present, since in the event of a loose attachment a ring segment can fall off again when another ring segment is attached.

Da außerdem mehr als zwei Ringsegmente keinen besonderen Vorteil bieten, sind zwei Ringsegmente eine bevorzugte Ausführungsform.Also, since there is no particular advantage in having more than two ring segments, two ring segments are a preferred embodiment.

Weitere Merkmale, Eigenschaften, Wirkungen und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und der beigefügten Figuren näher erläutert.Further features, properties, effects and advantages of the invention are explained in more detail below using exemplary embodiments and the attached figures.

Die in den Figuren enthaltenen Bezugszeichen behalten von Figur zu Figur ihre Bedeutung.The reference symbols contained in the figures retain their meaning from figure to figure.

In den Figuren bezeichnen Bezugszeichen stets dieselben oder äquivalente Komponenten, Bereiche, Richtungs- oder Ortsangaben.In the figures, reference symbols always denote the same or equivalent components, areas, directional or locational information.

Es sei darauf hingewiesen, dass im Rahmen der vorliegenden Beschreibung die Begriffe „aufweisen“, „umfassen“ oder „beinhalten“ keinesfalls das Vorhandensein weiterer Merkmale ausschließen.It should be pointed out that, in the context of the present description, the terms “have”, “comprise” or “contain” in no way exclude the presence of other features.

Ferner schließt die Verwendung des unbestimmten Artikels bei einem Gegenstand nicht dessen Plural aus.Furthermore, the use of the indefinite article with an object does not exclude its plural form.

Es zeigen: Fig. 1: einen axialen Querschnitt durch ein Pumpengehäuse einer erfindungsgemäßen Kreiselpumpe mit axialer Saughalsdichtung Fig. 2: eine Seitenansicht des Innenrings einer erfindungsgemäßen Saughalsdichtung Fig. 3: eine perspektivische Ansicht des Innenrings gemäß Fig. 2 Fig. 4: eine Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Saughalsdichtung mit dem Innenring gemäß Fig. 2 und 3They show: Fig. 1: an axial cross-section through a pump housing of a centrifugal pump according to the invention with an axial suction neck seal Fig. 2: a side view of the inner ring of a suction neck seal according to the invention suction neck seal according to the invention with the inner ring according to FIGS. 2 and 3

Fig. 5: einen axialen Querschnitt des Innenrings der Saughalsdichtung LU500237 gemäß Fig. 1 Fig. 6: eine perspektivische Ansicht des Innenrings gemäß Fig. 5 Fig. 7: eine Explosionsdarstellung der Saughalsdichtung gemäß Fig. 1 Figur 1 zeigt das Pumpengehäuse 2 einer elektromotorisch angetriebenen Kreiselpumpe 1, deren Antriebeinheit jedoch der Einfachheit halber nicht gezeigt ist.Fig. 5: an axial cross section of the inner ring of the suction neck seal LU500237 according to Fig. 1 Fig. 6: a perspective view of the inner ring according to Fig. 5 Fig. 7: an exploded view of the suction neck seal according to Fig. 1 Figure 1 shows the pump housing 2 of an electric motor driven pump Centrifugal pump 1, whose drive unit is not shown for the sake of simplicity.

Bei dieser Antriebseinheit kann es sich um einen elektronisch kommutierten, permanentmagnetischen Synchronmotor handeln, vorzugsweise in Nassläuferbauweise.This drive unit can be an electronically commutated, permanent-magnetic synchronous motor, preferably of wet-running design.

Die Antriebseinheit treibt ein Laufrad 3 an, das innerhalb der im Pumpengehäuse 2 ausgebildeten Pumpenkammer 5 angeordnet ist.The drive unit drives an impeller 3 which is arranged within the pump chamber 5 formed in the pump housing 2 .

In dem Pumpengehäuse 2 sind des Weiteren ein Saugkanal 4, der axial in die Pumpenkammer mündet, und ein Druckkanal 6 ausgebildet, der aus der Pumpenkammer 5 herausführt.Also formed in the pump housing 2 are a suction channel 4 which opens axially into the pump chamber and a pressure channel 6 which leads out of the pump chamber 5 .

Die Pumpenkammer 5 ist schneckenférmig derart, dass ihr Innendurchmesser in Umfangsrichtung zum Druckkanal hin stetig zunimmt und der Druckkanal tangential abgeht.The pump chamber 5 is snail-shaped in such a way that its inner diameter increases steadily in the circumferential direction towards the pressure channel and the pressure channel exits tangentially.

Das Laufrad 3 ist ein sogenanntes gedecktes Laufrad 3. Es weist eine Tragscheibe 9 auf, von der sich die Laufradschaufeln 11 erheben, welcher von einer Deckscheibe abgedeckt sind.The impeller 3 is a so-called covered impeller 3. It has a support disk 9, from which rise the impeller blades 11, which are covered by a cover disk.

Die Laufradschaufeln befinden sich somit zwischen der Tragscheibe 9 und der Deckscheibe 10. Die Tragscheibe 10 geht in Richtung radial nach innen in einen rohrférmigen Abschnitt Uber, der den sogenannten Saugmund 12 des Laufrads 3 bildet.The impeller blades are thus located between the support disk 9 and the cover disk 10 . The support disk 10 goes radially inwards into a tubular section Uber, which forms the so-called suction mouth 12 of the impeller 3 .

Der AuBenumfang 13 dieses rohrfôrmigen Abschnitts bildet den sogenannten Saughals 13. Das tragscheibenferne axiale Ende des rohrférmigen Abschnitts der Deckscheibe 10 ist an die Mündungsôffnung angesetzt, mit der der Saugkanal 4 in die Pumpenkammer 5 mündet, so dass das Laufrad 3 Flüssigkeit durch den Saugkanal 4 ansaugt und direkt in den Saugmund 12 einsaugt.The outer circumference 13 of this tubular section forms the so-called suction neck 13. The axial end of the tubular section of the cover disk 10 remote from the carrier disk is attached to the orifice with which the suction channel 4 opens into the pump chamber 5, so that the impeller 3 sucks liquid through the suction channel 4 and sucks it directly into the suction mouth 12.

Die Flüssigkeit wird dann radial-tangential vom Laufrad 3 beschleunigt, sodass in der Pumpenkammer 5 der Bereich hôheren Drucks vorliegt.The liquid is then radially-tangentially accelerated by the impeller 3 so that in the pump chamber 5 the area of higher pressure is present.

Um zu verhindern, dass Flüssigkeit aus der Pumpenkammer 5 am Laufrad 3 vorbei zurück zum Saugmund 12 strômt, ist eine Saughalsdichtung 7 zwischen dem Saug- und Druckbereich vorgesehen, die das Laufrad 3 an seinem Saughals 13, d.h. unter Bildung eines radialen Spalts abdichtet.In order to prevent liquid from flowing from the pump chamber 5 past the impeller 3 back to the suction mouth 12, a suction neck seal 7 is provided between the suction and pressure area, which seals the impeller 3 at its suction neck 13, i.e. forming a radial gap.

Die Saughalsdichtung liegt in einerThe suction neck seal is in one

Ausdrehung 8 des Pumpengehäuses, d.h. in einer ringförmigen Vertiefung ein, die LU500237 die Mündungsöffnung axial leicht versetzt umgibt. Die Saughalsdichtung 7 ist dreiteilig aufgebaut und besteht aus einem Außenring 14, einem Innenring 15 und einem Dichtungsring 16. Figuren 2, 3 und 4 zeigen eine erste, Figuren 5, 6 und 7 eine zweite Ausführungsvariante einer solchen Saughalsdichtung 7, wobei im Pumpengehäuse 2 gemäß Figur 1 die zweite Ausführungsvariante verwendet ist. Wie Figuren 1 und 4 veranschaulichen, besitzt der Außenring 14 einen L-förmigen Querschnitt aus einem sich axial und einem sich radial erstreckenden Schenkel 23,recess 8 of the pump housing, i.e. in a ring-shaped depression which LU500237 surrounds the orifice with a slight axial offset. The suction neck seal 7 is constructed in three parts and consists of an outer ring 14, an inner ring 15 and a sealing ring 16. Figures 2, 3 and 4 show a first, Figures 5, 6 and 7 a second embodiment of such a suction neck seal 7, with the pump housing 2 according to Figure 1 the second embodiment is used. As illustrated in FIGS. 1 and 4, the outer ring 14 has an L-shaped cross section consisting of an axially and a radially extending leg 23,

24. Genauer betrachtet, besteht der Außenring 14 aus einer zylindrischen Außenwand 23 und einer radial nach innen gerichteten, ringförmigen Seitenwand 24, in die die Außenwand 23 an einem ersten axialen Ende einstückig übergeht. Die Innenumfangskante 26 dieser Seitenwand 24 definiert eine Öffnung, durch die sich das Laufrad 3 mit seinem Saugmund 12 hindurcherstreckt. Aufgrund seiner L-Form besitzt der Außenring 14 an dem der radial nach innen gerichteten Seitenwand 24 gegenüberliegenden zweiten axialen Ende eine Öffnung größeren Durchmessers. Diese Öffnung ist die Einsetzöffnung für den Innenring 15, welcher durch entsprechendes axiales Fügen in den Außenring 14 eingesetzt ist, und zwar derart, dass der Außenring 14 den Innenring 15 sowohl radial, nämlich mit der Außenwand 23, als auch axial, nämlich mit der Seitenwand 24, umgreift. Das zweite axiale Ende weist eine konische Erweiterung der Außenwand 23 nach außen auf, die das axiale Einsetzen des Innenrings 15 in den Außenring 14 erleichtert. Der Außenring 14 ist aus Metall, genauer gesagt durch Tiefziehen eines Edelstahlblechs hergestellt. Wie insbesondere Figuren 1, 3 und 4 veranschaulichen, besitzt der Innenring 15 einen U-förmigen Querschnitt aus einem sich axial und zwei sich radial erstreckenden Schenkeln 17, 18, 19. Genauer betrachtet besteht der Innenring 15 aus einer zylindrischen Außenwand 17 und jeweils einer radial nach innen gerichteten, ringförmigen Seitenwand 18, 19 an jedem der beiden axialen Enden der Außenwand 17, wobei die Außenwand 17 und die Seitenwände 18, 19 einstückig ineinander übergehen. An der Innenumfangskante einer der Seitenwände 19 ist ein sich axial erstreckender Hals 20 angeformt. Der Hals 20 geht an dem der24. More precisely, the outer ring 14 consists of a cylindrical outer wall 23 and a radially inwardly directed, annular side wall 24, into which the outer wall 23 merges in one piece at a first axial end. The inner peripheral edge 26 of this side wall 24 defines an opening through which the impeller 3 with its suction mouth 12 extends. Due to its L-shape, the outer ring 14 has an opening of larger diameter at the second axial end opposite the radially inwardly directed side wall 24 . This opening is the insertion opening for the inner ring 15, which is inserted into the outer ring 14 by appropriate axial joining, in such a way that the outer ring 14 engages the inner ring 15 both radially, namely with the outer wall 23, and axially, namely with the side wall 24, embraces. The second axial end has a conical widening of the outer wall 23 towards the outside, which facilitates the axial insertion of the inner ring 15 into the outer ring 14 . The outer ring 14 is made of metal, more precisely by deep-drawing a stainless steel sheet. As illustrated in particular in FIGS. 1, 3 and 4, the inner ring 15 has a U-shaped cross section consisting of one axial and two radially extending legs 17, 18, 19. More precisely, the inner ring 15 consists of a cylindrical outer wall 17 and one radial wall inwardly directed, annular side walls 18, 19 at each of the two axial ends of the outer wall 17, the outer wall 17 and the side walls 18, 19 being integral with one another. An axially extending neck 20 is formed on the inner peripheral edge of one of the side walls 19 . The neck 20 goes where the

Seitenwand 19 gegenüberliegenden axialen Ende wiederum in einen radial nach LU500237 außen vorstehenden, flanschartigen Kragen 21 übergeht, so dass eine ringförmige Nut 22 zwischen dem Kragen 21 und der Seitenwand 19 gebildet ist, siehe Figur 2. Figur 1 verdeutlich die formschlüssige Montage des Innenrings 15 am Außenring 14, mit seinem Kragen dem Druckkanal 4 zugewandt.The axial end opposite the side wall 19 in turn merges into a flange-like collar 21 that protrudes radially outwards LU500237, so that an annular groove 22 is formed between the collar 21 and the side wall 19, see Figure 2. Figure 1 illustrates the form-fitting assembly of the inner ring 15 on the Outer ring 14 facing the pressure channel 4 with its collar.

Dabei hintergreift der Innenring 15 mit seinem Kragen 21 den Außenring 14, genauer gesagt dessen Seitenwand 24 axial, so dass die Innenumfangskante 26 der Seitenwand 24 in der ringförmigen Nut 22 einliegt.The collar 21 of the inner ring 15 engages behind the outer ring 14 , more precisely its side wall 24 , axially, so that the inner peripheral edge 26 of the side wall 24 rests in the annular groove 22 .

Der Außenring 14 ist aus einem elastomeren Material wie EPDM, genauer gesagt durch Spritzgießen hergestellt.The outer ring 14 is made of an elastomeric material such as EPDM, more specifically by injection molding.

In dem von den beiden Seitenwänden 18, 19 begrenzten Innenraum des Innenrings 15 liegt der Dichtring 16 ein.The sealing ring 16 lies in the interior space of the inner ring 15 defined by the two side walls 18 , 19 .

Er besitzt in dieser Ausführungsvariante einen quadratischen Querschnitt, der selbstverständlich auch anders sein kann.In this embodiment variant, it has a square cross-section, which of course can also be different.

Die beiden Seitenwände 18, 19 des Innenrings 15 bilden somit Begrenzungen für den Dichtring 16 und halten ihn in Position.The two side walls 18, 19 of the inner ring 15 thus form boundaries for the sealing ring 16 and hold it in position.

Der Innendurchmesser des Dichtrings 16 ist geringer als der jeweilige Innendurchmesser der ringförmigen Seitenwände 18, 19 des Innenrings 15, so dass der Dichtring 16 radial aus dem Innenring 15 hervorsteht, siehe Figur 1, und ungehindert den Saughals 13 radial außen abdichten kann.The inside diameter of the sealing ring 16 is smaller than the respective inside diameter of the annular side walls 18, 19 of the inner ring 15, so that the sealing ring 16 protrudes radially from the inner ring 15, see Figure 1, and can seal the suction neck 13 radially outwards unhindered.

Die vorstehenden Ausführungen gelten sowohl für die erste Ausführungsvariante in den Figuren 2 bis 4 als auch für die zweite Ausführungsvariante in den Figuren 1 und bis 7. Die erste Ausführungsvariante ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring 15 einstückig ist.The above statements apply both to the first embodiment variant in FIGS. 2 to 4 and to the second embodiment variant in FIGS. 1 and to 7. The first embodiment variant is particularly characterized in that the inner ring 15 is in one piece.

Das Einsetzen des Dichtrings 16 in den Innenraum des Innenrings 15 wird hier dadurch erreicht, dass der Innenring 15 gedehnt und über den Dichtring 16 gestülpt wird, wobei eine der beiden Seitenwände 18, 19 zumindest abschnittsweise umgeklappt wird.The sealing ring 16 is inserted into the interior of the inner ring 15 in that the inner ring 15 is stretched and slipped over the sealing ring 16, one of the two side walls 18, 19 being folded over at least in sections.

Anschließend wird die so gebildete Anordnung axial in den Außenring 14 und die so gebildete Saughalsdichtung wiederum kraftschlüssig in die Ausdrehung 8 des Pumpengehäuses 2 eingesetzt.The arrangement formed in this way is then inserted axially into the outer ring 14 and the suction neck seal formed in this way is again inserted in a non-positive manner into the recess 8 of the pump housing 2 .

Demgegenüber zeichnet sich die zweite Ausführungsvariante darin aus, dass der Innenring 15 zweiteilig ist, nämlich aus einem ersten Ringsegment 15a und einem zweiten Ringsegment 15b besteht, siehe Figuren 6 und 7. Die beiden RingsegmenteIn contrast, the second embodiment is characterized in that the inner ring 15 is in two parts, namely consists of a first ring segment 15a and a second ring segment 15b, see Figures 6 and 7. The two ring segments

15a, 15b erstrecken sich jeweils entlang eines Umfangswinkels von 180° und bilden LU500237 gemeinsam den Innenring 15. Das Einsetzen des Dichtrings 16 in den Innenraum des Innenrings 15 wird hier schlicht dadurch erreicht, dass die beiden Ringsegmente 15a, 15b außen an den Dichtring 16 angesetzt werden.15a, 15b each extend along a circumferential angle of 180° and together form the inner ring 15. The insertion of the sealing ring 16 into the interior of the inner ring 15 is achieved here simply by the fact that the two ring segments 15a, 15b are attached to the sealing ring 16 on the outside will.

Die mehrteilige Ausführungsvariante des Innenrings hat den Vorteil, dass das SpritzgieRwerkzeug zur Herstellung des Innenrings 15 respektive seiner Segmente 15a, 15b einfacher nämlich hinterschneidungsfrei ausgeführt werden kann.The multi-part design variant of the inner ring has the advantage that the injection molding tool for producing the inner ring 15 or its segments 15a, 15b can be designed more simply, namely without undercuts.

Ein weiterer Unterschied der ersten gegenüber der zweiten Variante besteht in der Lage der dem Kragen 21 fernen Seitenwand 18 des Innenrings 15 bezogen auf das dem Kragen 21 ferne axiale Ende des Innenrings.A further difference between the first and the second variant is the position of the side wall 18 of the inner ring 15 remote from the collar 21 in relation to the axial end of the inner ring remote from the collar 21 .

Während diese Seitenwand 18 in der ersten Ausführungsvariante bündig an das besagte axiale Ende angeformt ist, wie Figur 4 zeigt, ist die Seitenwand 18 in der zweiten Ausführungsvariante gegenüber dem besagten axialen Ende unter Bildung einer Hohlkehle 27 etwas zurückgesetzt, wie Figuren 5 und 7 zeigen.While this side wall 18 is formed flush with said axial end in the first embodiment variant, as shown in Figure 4, side wall 18 in the second embodiment variant is set back somewhat in relation to said axial end, forming a groove 27, as shown in Figures 5 and 7.

Beide gezeigte Ausführungsvarianten haben den Vorteil, dass die Saughalsdichtung 7 durch die Verwendung eines elastischen U-förmigen Innenrings 15 gegenüber einem Innenkäfig aus Metall einfacher hergestellt werden kann, weil das Tiefziehen dieses Innenkäfigs entfällt, kein Verpressen von Innen- und Außenring erforderlich ist und der Dichtring 16 aufgrund der Flexibilität bzw.Both shown variants have the advantage that the suction neck seal 7 can be manufactured more simply by using an elastic U-shaped inner ring 15 compared to an inner cage made of metal, because this inner cage does not have to be deep-drawn, no pressing of the inner and outer ring is required and the sealing ring 16 due to the flexibility or

Dehnbarkeit des Innenrings 15 leicht und schnell, nämlich werkzeuglos (händisch) und in wenigen Sekunden, in diesen eingesetzt werden kann.Extensibility of the inner ring 15 easily and quickly, namely without tools (manually) and in a few seconds, can be used in this.

Zusätzlich werden Geräuschemissionen vermieden, weil der Reibwiderstand zwischen dem Dichtring 16 und dem Innenring 15 infolge der höheren Oberflächenrauigkeit des Elastomers größer ist, so dass der Dichtring 16 weniger leicht mitdreht, d.h. weniger Relativbewegung zwischen Dichtring 16 und Innenring 15 vorliegt, und weil der Innenring 15 durch das Elastomer eine dämpfende Wirkung bezüglich Vibrationen oder Stößen hat.In addition, noise emissions are avoided because the frictional resistance between the sealing ring 16 and the inner ring 15 is greater due to the higher surface roughness of the elastomer, so that the sealing ring 16 rotates less easily, i.e. there is less relative movement between the sealing ring 16 and the inner ring 15, and because the inner ring 15 the elastomer has a dampening effect with regard to vibrations or shocks.

Zusätzlich vermag der Innenring 15 Toleranzen auszugleichen, so dass der Innenring 15 nicht so genau gefertigt werden muss.In addition, the inner ring 15 is able to compensate for tolerances, so that the inner ring 15 does not have to be manufactured as precisely.

Im Ergebnis wird eine mutmaRlich auf die Saughalsdichtung zurückgehende Geräuschentwicklung wirkungsvoll vermiedenAs a result, noise that is presumably caused by the suction neck seal is effectively avoided

Es sei darauf hingewiesen, dass die vorstehende Beschreibung lediglich beispielhaft zum Zwecke der Veranschaulichung gegeben ist und den Schutzbereich der Erfindung keineswegs einschränkt.It should be understood that the foregoing description is given by way of example for purposes of illustration and does not limit the scope of the invention in any way.

Merkmale der Erfindung, die als „kann“, „beispielhaft“, „bevorzugt“, „optional“, „ideal“, „vorteilhaft“, „gegebenenfalls“, „geeignet“ oder dergleichen angegeben sind, sind als rein fakultativ zu betrachten und schränken ebenfalls den Schutzbereich nicht ein, welcher ausschließlich durch die Ansprüche festgelegt ist.Features of the invention indicated as "may", "exemplary", "preferred", "optional", "ideal", "advantageous", "if necessary", "suitable" or the like are to be considered purely optional and limiting also does not enter the scope of protection, which is defined solely by the claims.

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.Insofar as elements, components, process steps, values or information are mentioned in the above description which have known, obvious or foreseeable equivalents, these equivalents are also included in the invention.

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.The invention also includes any changes, alterations or modifications of exemplary embodiments which have the exchange, addition, alteration or omission of elements, components, method steps, values or information as their subject matter, as long as the basic idea according to the invention is retained, regardless of whether the change, alteration, or modifications improves or degrades an embodiment.

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.Although the above description of the invention mentions a large number of physical, non-physical or procedural features in relation to one or more specific exemplary embodiments, these features can also be used in isolation from the specific exemplary embodiment, at least insofar as they do not necessarily require the presence of further features.

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.Conversely, these features mentioned in relation to one or more specific exemplary embodiment(s) can be combined as desired with one another and with other disclosed or undisclosed features of exemplary embodiments shown or not shown, at least insofar as the features are not mutually exclusive or lead to technical incompatibilities.

Bezugszeichenliste LU500237 1 Kreiselpbumpenaggregat 2 Pumpengehäuse 3 Laufrad 4 Saugkanal Pumpenkammer 6 Druckkanal 7 Saughalsdichtung 8 Ausdrehung 9 Tragscheibe Deckscheibe 11 Laufradschaufel 12 Saugmund 13 Saughals 14 Außenring Innenring 15a erstes Ringsegment 15b zweites Ringsegment 16 Dichtring 17 Außenwand 18 erste Seitenwand/ Schenkel 19 zweite Seitenwand/ Schenkel Hals 21 Kragen 22 Nut 23 Außenwand 24 Seitenwand/ Schenkel Erweiterung 26 Innenumfangskante 27 HohlkehleList of reference numbers LU500237 1 centrifugal pump unit 2 pump housing 3 impeller 4 suction channel pump chamber 6 pressure channel 7 suction neck seal 8 recess 9 support disk cover disk 11 impeller blade 12 suction mouth 13 suction neck 14 outer ring inner ring 15a first ring segment 15b second ring segment 16 sealing ring 17 outer wall 18 first side wall/leg 19 second side wall/leg neck 21 Collar 22 Groove 23 Outer Wall 24 Side Wall/ Leg Extension 26 Inner Peripheral Edge 27 Flute

Claims

WI 810033LU C LU500237

6/2/2021 Claims

1. Centrifugal pump (1) with a pump housing (2) and an impeller (3) arranged therein, which is radially sealed by a suction neck seal (7), which has a metallic outer ring (14), an inner ring (15) held therein and a sealing ring (16) made of plastic, which surrounds the impeller (3) forming a radial sealing gap, characterized in that the inner ring (15) has a U-shaped profile made of an elastomer in cross section, in which the sealing ring (16) is accommodated .

2. Centrifugal pump (1) according to claim 1, characterized in that the inner ring (15) is held in a form-fitting manner on the outer ring (14).

3. Centrifugal pump (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the inner ring (15) has a radially outwardly directed collar (21) at one axial end, with which it engages axially behind the outer ring (14).

4. Centrifugal pump (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the outer ring (14) has an L-shaped profile in cross section and the inner ring (15) is inserted axially into the outer ring (14), so that a radially inwardly directed side wall (19) of the U-shaped inner ring (15) bears against a radially inwardly directed side wall (24) of the outer ring (14).

5. Centrifugal pump (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the inner diameter of the outer ring (14) is greater than the outer diameter of the inner ring (15).

6. Centrifugal pump (1) at least according to claim 4, characterized in that the outer ring (14) rests in a recess (8) in the pump housing (2).

7. Centrifugal pump (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the inner ring (15) is made of EPDM.

8. Centrifugal pump (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the sealing ring (16) is made of PPS, in particular fiber-reinforced PPS.

9. Centrifugal pump (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the inner ring (15) is in one piece.

10. Centrifugal pump (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the inner ring (15) consists of two or more composite peripheral sections (15a, 15b).