WO2025257325A1 - Kreiselpumpenanordnung - Google Patents

Kreiselpumpenanordnung

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WO2025257325A1
WO2025257325A1 PCT/EP2025/066412 EP2025066412W WO2025257325A1 WO 2025257325 A1 WO2025257325 A1 WO 2025257325A1 EP 2025066412 W EP2025066412 W EP 2025066412W WO 2025257325 A1 WO2025257325 A1 WO 2025257325A1
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WO
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bushing
centrifugal pump
slot
pump arrangement
arrangement according
Prior art date
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PCT/EP2025/066412
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English (en)
French (fr)
Inventor
Uwe Dörner
Oberholz SVEN
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KSB SE and Co KGaA
Original Assignee
KSB SE and Co KGaA
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current
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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/04—Shafts or bearings, or assemblies thereof
    • F04D29/046—Bearings
    • F04D29/047—Bearings hydrostatic; hydrodynamic
    • F04D29/0473—Bearings hydrostatic; hydrodynamic for radial pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/02—Selection of particular materials
    • F04D29/026—Selection of particular materials especially adapted for liquid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04D29/04—Shafts or bearings, or assemblies thereof
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04D29/04—Shafts or bearings, or assemblies thereof
    • F04D29/046—Bearings
    • F04D29/0465—Ceramic bearing designs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/30—Retaining components in desired mutual position

Definitions

  • the invention relates to a centrifugal pump arrangement with a device in which a bushing is at least partially arranged in a housing part, wherein the bushing has a first area with a functional surface and a closed cross-sectional profile, wherein a cavity is formed in the first area between the housing part and the bushing.
  • Centrifugal pumps generally operate on the principle of transferring energy to a fluid through a change in swirl caused by a torque exerted on the fluid flowing through it by a uniformly rotating impeller.
  • the impeller is usually mounted on a shaft, which is often rotatably supported by at least one bearing, particularly a plain bearing.
  • a plain bearing is a type of bearing that enables movement between two surfaces that are in contact or separated only by a lubricating film by providing a low-friction sliding surface between them. Unlike rolling bearings, which use balls or rollers to enable movement, plain bearings operate through direct contact and sliding of the surfaces against each other.
  • Plain bearings typically consist of a bearing housing, also called a bushing, and a movable sliding element, such as a sleeve.
  • Lubricants such as oils or greases, but usually also the pumped medium of the centrifugal pump, are used. are used to further reduce friction and increase the service life of the plain bearing.
  • the bushing of a plain bearing is a cylindrical component that is inserted directly into the bearing housing or a housing part of the centrifugal pump.
  • the bushing can be made of various materials, including bronze, brass, plastic, or special alloys, depending on the application requirements and operating conditions.
  • EP 0 438 485 B1 describes a bearing arrangement for the shaft end of a canned motor pump furthest from the pump, comprising a sliding bearing bushing enclosing the shaft end.
  • the sliding bearing bushing is supported by an insert sleeve, which is detachably connected to the housing of the canned motor pump via a thread and a cone adjacent to the thread that centers the insert sleeve.
  • the surface of the bushing is usually lubricated, mostly by the pumped medium of a centrifugal pump, to reduce friction and ensure smooth movement.
  • the pumped medium can exhibit high temperatures and/or corrosive properties, which can lead to limitations regarding material selection and challenges in terms of component fit.
  • Each sliding bearing arrangement comprises at least one element non-rotatably connected to a shaft and at least one stationary counter-element. At least one element is provided with a carbon layer and at least one counter-element has a graphite-containing material.
  • EP 3 916 237 B1 discloses a centrifugal pump with a sliding bearing arrangement comprising at least one element and at least one counter-element, wherein the element The material is coated with a carbon layer, which is a tetrahedral, hydrogen-free amorphous carbon layer. The average roughness of the carbon layer is less than 0.7 pm.
  • the bushing can also be made of a non-metallic material.
  • DE 10 2018 214 650 A1 relates to a flow-guiding device.
  • the device has a component that is made of or coated with a non-metallic material.
  • the object of the invention is to provide a centrifugal pump with a device that exhibits as few thermally induced mechanical stresses as possible, or can be designed to be as free of thermally induced mechanical stresses as possible.
  • the device should be able to be securely joined and ensure a permanent connection between a housing part or a component associated with the housing part and a bushing, for example in the form of a bearing bushing, even at operating temperatures.
  • the device should be characterized by a compact design.
  • the design of the device should facilitate the replacement of spare parts.
  • the device should be simple and cost-effective to implement.
  • the bushing has at least on one side of the first area or functional surface a second area with an open cross-sectional profile and at least one recess in the form of a slot.
  • the bushing has an open cross-sectional profile with at least one slot on both sides of the first area or functional surface.
  • slot refers to a cut, opening, or material recess made in a hollow body, i.e., the bushing. This means the cross-section of the body is no longer closed, but open due to the recesses.
  • An open cross-sectional profile refers to a specific shape or configuration of a cross-section that is open. Therefore, an open cross-sectional profile does not have a completely closed boundary or surface.
  • the functional surface describes the area of the bushing that is particularly exposed to stress and thus refers to the area of the housing part that is protected by the bushing and in which a shaft or shaft protection sleeve is usually movably mounted.
  • the housing part can be, for example, part of the housing, a bearing support cover, a motor cover and/or part of the lantern.
  • the bushing can, for example, be completely integrated into the housing part.
  • the bushing can also be partially arranged in the housing part, so that the areas of the open cross-sectional profile have sufficient load-bearing contact with the housing part.
  • at least one slot has an axial longitudinal extension.
  • the material recess in the bushing extends parallel to the axis of the shaft movably mounted within it.
  • the bushing axis therefore corresponds to the orientation of the shaft axis of the centrifugal pump.
  • the slotting of the second area with open cross-sectional profile can be identical on both sides of the functional surface.
  • the slots in the open cross-sectional profile form elastic bushing sections, with the slots subdividing the cross-sectional profile into individual circular ring segments.
  • These circular ring segments function as elastic elements that can accommodate the different expansion behavior of the bushing and the housing part due to different coefficients of thermal expansion in the form of bending.
  • the slots in the second region can be configured differently on both sides of the first region or functional surface.
  • the number, type, and design of the slots can differ.
  • the open cross-sectional profile in the second area can have more than two, preferably more than four, in particular more than six slots.
  • the slots can be identical in shape and design.
  • the slots in the second area can each have an individual design that differs from the other slots in shape and type.
  • differently designed slots also each have an axial longitudinal extent.
  • the at least one slot is oriented at an angle to a line parallel to the central longitudinal axis of the bushing. This line lies, for example, in the same plane as the bushing axis, and simultaneously in the same plane as the surface of the bushing.
  • the angle between the line parallel to the bushing axis and the slot can be greater than 1° and equal to or less than 90°.
  • the angle between the line parallel to the bushing axis and the slot is more than 30° and less than 60°.
  • the angle of the slot viewed from a hypothetically developed surface of the bushing to an orthogonal line with respect to the end face of the bushing surface, is more than 15° and less than 75°.
  • all angles of the slots in the second area with an open cross-sectional profile are identical.
  • the angular alignment can have different angles for each slot.
  • the slot is corrugated.
  • the wave of the slot can be S-shaped or sinusoidal and comprise one or more periods.
  • the amplitude can be, for example, more than one and/or less than five times the bushing wall thickness.
  • the amplitude can also be, for example, at least twice the width of the slot.
  • the slot is formed at right angles to the surface of the bushing.
  • the slot extends parallel to the axis of the bore in the housing part into which the bushing is mounted.
  • the slot is inclined at an angle to the surface of the bushing.
  • the included angle between a center line of the slot 6 and a tangential line to the surface in a clockwise direction is more than 15° and less than 90° in a sectioned top view.
  • the second area or the open cross-sectional profile has a simply stepped slot.
  • the second area with the open cross-sectional profile has a multi-stage slotted design.
  • the angle between a line parallel to the central longitudinal axis of the bushing and the slot can be greater than 30° and less than 60°, while the angle between the steps is greater than 60° and less than 120°.
  • the slot also extends parallel to the bushing axis, including the steps.
  • the open cross-sectional profile is designed in a sawtooth shape, specifically as a stepped slot.
  • the slot has a width with a factor of more than 0.3 and less than 1.5 of the end-face bushing wall thickness.
  • the slot has a width with a factor of more than 0.7 and less than 1.2 of the end-face bushing wall thickness.
  • the recesses in the form of slots each have a length greater than a factor of 0.05 and less than 0.3 of the length of the socket.
  • the outlet of the slots is rounded.
  • the rounding can be formed as a partial circle or almost as a full circle as the end of the slot.
  • the end of the slot can be formed as a bore in the bushing.
  • the rounded end of the slot provides advantageous protection against cracking due to high stresses in the bushing.
  • the recesses or slots extend beyond the ends abutting the housing part at least to the cavity formed by the bushing and housing part. This effectively prevents the thermal induction of mechanical stresses in the bushing, as the stresses can only occur in the contact area with the housing part due to the different coefficients of thermal expansion.
  • the cavity is formed by cutting out the bushing.
  • Hollowing is a machining process used, for example, in cutting technology.
  • a cavity is created between the bushing and the housing part by a machining operation, such as turning.
  • the cavity is formed by punching out the housing part.
  • the cavity can be formed either by cutting out the bushing or by cutting out the housing part.
  • the bushing is made of a ceramic material.
  • the housing part is made of a steel material.
  • the functionality and service life of a bearing can be improved.
  • the high-strength and wear-resistant ceramic bushing which has a lower coefficient of thermal expansion, protects the metal housing, which is more susceptible to corrosion and less wear-resistant due to its higher coefficient of thermal expansion.
  • the bushing's open cross-sectional profile at its ends reduces or eliminates mechanical stresses both at the bushing's contact point with the housing and within the bushing itself.
  • a centrifugal pump is used with a device for reducing thermally induced mechanical stresses at high operating temperatures.
  • the device preferably comprises at least one housing part of a machine and a bushing arranged in the housing part.
  • Ceramic materials generally exhibit a low coefficient of thermal expansion and good tribological properties. Combined with a low tendency to corrode, ceramic materials are often ideally suited as sliding partners in medium-lubricated plain bearings in centrifugal pumps, where the casings and impellers are usually made of steel.
  • this invention allows a bushing, in particular a bearing bushing, and a housing part or a component associated with the housing part, made of materials with different coefficients of thermal expansion, to be reliably joined even under high-temperature conditions. Furthermore, material combinations with extremely different coefficients of expansion are also feasible.
  • Fig. 1 shows a sectional view of a device with a housing part and a first embodiment of the bushing
  • Fig. 2 shows a sectional view of an area of the bushing with an open cross-sectional profile.
  • Fig. 3 shows a sectional view of an area of the bushing with a closed cross-sectional profile
  • Fig. 4 shows a second embodiment of the bushing in a top view, in a view of the end face, and in a cutaway, perspective partial view.
  • Fig. 5 shows a third embodiment of the bushing in a top view, in a view of the end face, and in a cutaway, perspective partial view.
  • Fig. 6 shows a fourth embodiment of the bushing in a top view, in a view of the end face, and in a cutaway, perspective partial view.
  • Fig. 7 shows a fifth embodiment of the bushing in a top view, in a view of the end face, and in a cutaway, perspective partial view.
  • Fig. 8 shows a sixth embodiment of the bushing in a top view, in a view of the end face, and in a cutaway, perspective partial view.
  • Fig. 1 shows a sectional view of a housing section of a machine, in particular a centrifugal pump.
  • the device 1 comprises a housing part 2 and a bushing 3.
  • the bushing 3 is arranged in a recess or bore 2a of the housing part 2 or a component associated with the housing or housing part 2 and has a first region 4 with a functional surface 4a and a closed cross-sectional profile.
  • a second region 5 with an open cross-sectional profile with at least one slot 6 is provided at least on one side of the first region 4.
  • a second region 5 is formed on both sides of the first region 4.
  • the second region preferably has several slots 6, which also applies to the embodiments of Figs. 4 to 8.
  • the functional surface 4a can, for example, interact with the surface of a shaft (not shown) or a shaft sleeve (not shown) arranged on a shaft.
  • the first section 4 is separated from the two second sections 5 with open cross-sectional profiles by a transition 7 with respect to the inner diameter.
  • the bushing 3 is designed as a high-strength, wear-resistant ceramic bushing, which has a lower coefficient of thermal expansion compared to the housing part 2.
  • the housing part 2 is made, for example, of a steel material and is therefore more susceptible to corrosion and less wear-resistant than the bushing 3, and has a higher coefficient of thermal expansion.
  • the second area 5 with open cross-sectional profile 5 has increased elasticity due to the slotting 6 and can accommodate thermally induced changes in length and/or thermally induced changes in diameter of the housing part 2 without loss of fit of the bushing 3 in the housing part 2 and/or without thermally induced stresses occurring.
  • a cavity 8 is formed between the bushing 3 and the housing part 2.
  • the slots 6 of the open cross-sectional profile 5 extend at least to the cavity 8.
  • the central longitudinal axis of the bushing is designated with the reference numeral 9.
  • the cavity 8 is formed by cutting out a recess in the housing part 2.
  • the cavity 8 can be formed by cutting out a recess in the bushing 3.
  • Fig. 2 shows a section through the bushing 3 along the line E-E shown in Fig. 1, i.e., in the second region 5 of the bushing 3.
  • nine slots 6 are formed in the bushing 3, creating nine annular segments 11 that can accommodate a thermal expansion of the housing part 2 in the form of a bend.
  • the transition 7 and the annular cavity 8 are also visible.
  • the imaginary center lines LM of the slots 6 converge on the central longitudinal axis 9 of the bushing 3.
  • Fig. 3 shows a section through the socket 3 along the line F-F shown in Fig. 1 in the first area 4 with the functional surface 4a.
  • Fig. 4 shows a further embodiment of the bushing 3, wherein the illustrated embodiment of the bushing 3 is shown in a top view, in a view of the end face, and in a sectional, perspective partial view.
  • the bushing 3 shown has five slots 6 and five circular ring segments 11 in the second region 5 adjacent to the first region 4.
  • the slots 6 extend, as in the embodiment shown in Fig. 1, parallel to the central longitudinal axis 9 of the bushing 3 and have an axial longitudinal extent L.
  • Fig. 5 shows another embodiment of the bushing 3.
  • the illustrated embodiment of the bushing 3 is shown in a top view, in a view of the end face and in a cutaway, perspective partial view, in which one of the two second areas 5 is shown completely and the first area 4 with the functional surface 4a is shown partially.
  • Each slot 6 has a width b that essentially corresponds to the end-face wall thickness d of the bushing 3.
  • the bushing 3 in Fig. 5 essentially corresponds to the representation in Fig. 4, except that in Fig. 5 the end of the slot 6, i.e., near the transition 7, is rounded.
  • the rounding 10 is achieved by a bore in the second region 5, the bore having a larger diameter D than the width b of the slot 6.
  • the rounded end of the slot 6 provides advantageous protection against high stresses in the bushing 3 and effectively prevents component cracking.
  • the embodiment shown in Fig. 6 differs from the embodiment shown in Fig. 4 in that in the second region 5, the slot 6 is oriented at an angle ⁇ .
  • Each slot 6 is oriented at an angle to an imaginary line 12 parallel to the bushing axis 9.
  • the line 12 lies, for example, in the same plane as the central longitudinal axis 9, while the line 12, parallel to the bushing axis 9, also lies in the same plane as the surface of the bushing 3.
  • the angle ⁇ is 45° in each case.
  • the circular ring segments 11 function as elastic elements that can accommodate the thermal differential expansion of the housing part 2 in the form of a bend.
  • the slots 6 are inclined at an angle to the surface of the bushing 3 at an angle ⁇ p.
  • the angle ⁇ p between a center line LM of the slot 6 and a tangential line LT to the surface is greater than 15° and equal to or less than 90° when rotating clockwise.
  • Figure 7 shows an embodiment of the bushing 3, which has a multi-stepped slot 6 in the second region 5.
  • the angle ⁇ between the slot 6 and a line 12 parallel to the bushing axis 9 is essentially 45°.
  • the stepping of the slot 6 is achieved by the angle ⁇ , where ⁇ is essentially 90°.
  • the angles ⁇ and ⁇ are arranged relative to each other such that the longitudinal extent of the slot is parallel to the central longitudinal axis 9 of the bushing 3.
  • Fig. 8 shows a variant embodiment of the bushing 3 in which the slots 6 in the second region 5 are each corrugated.
  • the corrugated slot 6 is either sinusoidal or S-shaped and, by way of example, but not necessarily, has a length of one period.
  • the amplitude A of the corrugated slot 6 is, for example, essentially at least twice the wall thickness d of the bushing 3.
  • the cross-sectional profile of the bushing is not limited to circular or annular profiles. Rectangular, square, and triangular profiles, as well as other variable cross-sectional profile shapes, are also conceivable. It is understood that the slots 6 shown in Figures 6 to 8 may have a rounding 10 at their outlet, as shown in Figure 5. It is also evident that the axial length L or extent of the slot 6 can be greater than 0.05 and less than 0.3 times the length of the bushing 3 in all embodiments.
  • the described second region 5 is formed on only one side or on both sides of the first region 4, and that in a double-sided embodiment, the slots 6 in the two second regions 5 may be designed differently, for example, the embodiment according to Figure 1 on one side and the embodiment of Figure 6 on the other side of the bushing 3.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpenanordnung mit einer Vorrichtung (1), bei der eine Buchse (3) zumindest teilweise in einem Gehäuseteil (2) angeordnet ist, wobei die Buchse (3) einen ersten Bereich (4) mit einer Funktionsfläche (4a) und einem geschlossenem Querschnittsprofil aufweist, wobei im ersten Bereich (4) ein Hohlraum (8) zwischen dem Gehäuseteil (2) und der Buchse (3) ausgebildet ist. Erfindungsgemäß weist die Buchse (3) wenigstens an einer Seite des ersten Bereichs (4) einen zweiten Bereich (5) mit einem offenen Querschnittsprofil mit mindestens einer Schlitzung (6) auf.

Description

KSB SE & Co. KGaA 67227 Frankenthal
Beschreibung
Kreiselpumpenanordnung
Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpenanordnung mit einer Vorrichtung, bei der eine Buchse zumindest teilweise in einem Gehäuseteil angeordnet ist, wobei die Buchse einen ersten Bereich mit einer Funktionsfläche und einem geschlossenem Querschnittsprofil aufweist, wobei im ersten Bereich ein Hohlraum zwischen dem Gehäuseteil und der Buchse ausgebildet ist.
Kreiselpumpen beruhen im Allgemeinen auf dem Wirkprinzip der Energieübertragung an ein Fluid durch Dralländerung infolge eines Drehmoments, das von einem gleichförmig rotierenden Laufrad auf das durch dieses strömende Fluid ausgelöst wird. Das Laufrad ist in der Regel auf einer Welle montiert, die häufig von mindestens einem Lager, insbesondere Gleitlager, drehbar gelagert werden.
Ein Gleitlager ist eine Art von Lager, das dazu dient, die Bewegung zwischen zwei sich berührenden bzw. nur durch einen Schmierfilm voneinander getrennten Oberflächen zu ermöglichen, indem es eine reibungsarme Gleitfläche zwischen ihnen bereitstellt. Im Gegensatz zu Wälzlagern, bei denen Kugeln oder Rollen verwendet werden, um die Bewegung zu ermöglichen, arbeiten Gleitlager durch die direkte Berührung und das Gleiten der Oberflächen gegeneinander.
Gleitlager bestehen typischerweise aus einem Lagergehäuse, das auch Buchse genannt wird und einem beweglichen Gleitelement, beispielsweise einer Hülse. Schmierstoffe wie Öle oder Fette, meistens aber auch das Fördermedium der Kreiselpumpe werden verwendet, um die Reibung weiter zu verringern und die Lebensdauer des Gleitlagers zu erhöhen.
Die Buchse eines Gleitlagers ist eine zylinderförmige Komponente, die in das Lagergehäuse bzw. in ein Gehäuseteil der Kreiselpumpe direkt eingesetzt wird. Die Buchse kann aus verschiedenen Materialien hergestellt sein, einschließlich Bronze, Messing, Kunststoff oder speziellen Legierungen, abhängig von den Anforderungen der Anwendung und den Betriebsbedingungen.
Die EP 0 438 485 B1 beschreibt eine Lagerung für das pumpenabgewandte Wellenende einer Spaltrohrmotorpumpe, mit einer das Wellenende umschließenden Gleitlagerbuchse. Die Gleitlagerbuchse tragende Einsatzhülse, die über ein Gewinde und einen dem Gewinde benachbarten, die Einsatzhülse zentrierenden Konus mit dem Gehäuse der Spaltrohrmotorpumpe lösbar verbunden ist.
Die Oberfläche der Buchse ist in der Regel geschmiert, meist durch das Fördermedium einer Kreiselpumpe, um die Reibung zu verringern und eine gleichmäßige Bewegung zu gewährleisten. Das Fördermedium kann jedoch in Abhängigkeit der Anwendung teils hohe Temperaturen und/oder korrosive Eigenschaften aufweisen, wodurch Einschränkungen bezüglich der Matenalauswahl und Herausforderung hinsichtlich der Passung der Bauteile entstehen können.
Die DE 10 2020 003 140 A1 betrifft eine Kreiselpumpe mit mindestens einer hydrodynamischen Gleitlageranordnung. Jede Gleitlageranordnung umfasst mindestens ein drehfest mit einer Welle verbundenes Element und mindestens ein feststehendes Gegenelement. Dabei ist mindestens ein Element mit einer Kohlenstoffschicht versehen und mindestens ein Gegenelement weist einen graphithaltigen Werkstoff auf.
Die EP 3 916 237 B1 offenbart eine Kreiselpumpe mit einer Gleitlageranordnung mit mindestens einem Element und mindestens einem Gegenelement, wobei das Element mit einer Kohlenstoffschicht versehen ist, wobei es sich um eine tetraedrische wasserstofffreie amorphe Kohlenstoffschicht handelt. Der Mittenrauheitswert der Kohlenstoffschicht beträgt weniger als 0,7 pm.
Aus dem Stand der Technik sind auch alternative Ausführungen bekannt. So kann die Buchse auch aus einem nichtmetallischen Werkstoff ausgeführt sein. Die DE 10 2018 214 650 A1 betrifft eine strömungsführende Vorrichtung. Die Vorrichtung weist ein Bauteil auf, das aus einem nichtmetallischen Werkstoff besteht bzw. mit einem nichtmetallischen Werkstoff beschichtet ist.
Insbesondere Alternativwerkstoffe haben gegenüber metallischen Gehäusen bzw. Lagergehäusen andere thermische Ausdehnungskoeffizienten. Dies führt dann meist bei hohen Temperaturunterschieden zwischen Montage- und Betriebstemperatur entweder zu hohen thermisch induzierten mechanischen Spannungen innerhalb der Buchse und/oder des Gehäuses oder die Buchse weist keine sichere Verbindung zum Gehäuseteil bei Betriebstemperatur auf.
Aufgabe der Erfindung ist es eine Kreiselpumpe mit einer Vorrichtung bereitzustellen, die möglichst wenige thermisch induzierte mechanische Spannungen aufweist oder möglichst frei von thermisch induzierten mechanischen Spannungen ausgebildet werden kann. Die Vorrichtung soll sicher gefügt werden können und auch bei Betriebstemperaturen eine dauerhafte Verbindung zwischen einem Gehäuseteil bzw. einem dem Gehäuseteil zugeordneten Bauteil und einer Buchse, beispielsweise in Form einer Lagerbüchse, gewährleisten können. Weiterhin soll sich die Vorrichtung durch eine kompakte Bauform auszeichnen. Der Austausch von Ersatzteilen sollte durch die Konstruktion der Vorrichtung begünstigt sein. Die Vorrichtung sollte einfach und kostengünstig realisiert werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kreiselpumpe mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Varianten sind den nebengeordneten Hauptansprüchen, den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Erfindungsgemäß weist die Buchse wenigstens an einer Seite des ersten Bereichs bzw. der Funktionsfläche einen zweiten Bereich mit einem offenen Querschnittsprofil und mindestens einer Aussparung in Form einer Schlitzung auf.
Bei einer vorteilhaften Variante der Erfindung weist die Buchse beidseitig des ersten Bereichs bzw. der Funktionsfläche ein offenes Querschnittsprofil mit mindestens einer Schlitzung auf.
Der Begriff Schlitzung bezieht sich auf einen Schnitt oder eine Öffnung bzw. eine Matenalaussparung, die in einen innen hohl ausgebildeten Körper, d.h. die Buchse, eingebracht wird. Dadurch ist der Querschnitt des Körpers nicht mehr geschlossen, sondern aufgrund der Aussparungen offen ausgebildet.
Ein offenes Querschnittprofil bezieht sich auf eine bestimmte Form oder Konfiguration eines Querschnitts, die offen ist. Das offene Querschnittsprofil verfügt somit über keine vollständig geschlossene Umrandung bzw. Mantelfläche.
Die Funktionsfläche beschreibt jene Fläche der Buchse, die in besonderem Maße einer Belastung ausgesetzt ist und bezieht sich somit auf den Bereich des Gehäuseteils, der von der Buchse geschützt wird und in dem meist eine Welle bzw. Wellenschutzhülse beweglich gelagert ist.
Das Gehäuseteil kann beispielsweise ein Teil des Gehäuses, ein Lagerträgerdeckel, ein Motordeckel und/oder ein Teil der Laterne sein.
Die Buchse kann zum Beispiel vollständig in das Gehäuseteil eingebracht sein. Alternativ kann die Buchse auch teilweise im Gehäuseteil angeordnet sein, so dass die Bereiche des offenen Querschnittprofils ausreichend tragenden Kontakt zum Gehäuseteil aufweisen. Beispielsweise weist die mindestens eine Schlitzung eine axiale Längserstreckung auf. Somit erstreckt sich die Materialaussparung in der Buchse parallel zur Achse der in ihr beweglich gelagerten Welle. Die Buchsenachse entspricht somit der Ausrichtung der Wellenachse der Kreiselpumpe.
Bei einer Variante der Erfindung kann die Schlitzung des zweiten Bereichs mit offenem Querschnittsprofil beidseitig der Funktionsfläche identisch ausgeführt sein.
Die Schlitzungen des offenen Querschnittprofils bilden elastische Buchsenstücke, wobei die Schlitzungen das Querschnittsprofil in einzelne Kreisringsegmente untergliedern. Diese Kreisringsegmente fungieren als elastische Elemente, die unterschiedliches Dehnverhalten der Buchse und des Gehäuseteils aufgrund verschiedener thermischer Ausdehnungskoeffizienten in Form von Biegung aufnehmen können.
Bei einer alternativen Variante der Erfindung kann die Schlitzung im zweiten Bereich auf beiden Seiten des ersten Bereichs bzw. der Funktionsfläche unterschiedlich ausgeführt sein. Dabei können sich beispielsweise die Anzahl und die Art sowie die Ausgestaltung der Schlitzung unterscheiden.
Bei einer Variante der Erfindung kann das offene Querschnittsprofil im zweiten Bereich mehr als zwei, vorzugsweise mehr als vier, insbesondere mehr als sechs Schlitzungen aufweisen.
Dabei können beispielsweise die Schlitzungen in Form und Ausgestaltung identisch ausgebildet sein.
Alternativ können die Schlitzungen im zweiten Bereich jeweils eine individuelle und somit von den anderen Schlitzungen unterschiedliche Ausgestaltung in Form und in der Art aufweisen.
Beispielsweise weisen auch unterschiedliche ausgestaltete Schlitzungen jeweils eine axiale Längserstreckung auf. Bei einer Variante der Erfindung ist die mindestens eine Schlitzung winklig zu einer Linie parallel zur Mittellängsachse der Buchse ausgerichtet. Die Linie liegt beispielsweise mit der Buchsenachse in einer Ebene, wobei die Linie parallel zur Buchsenachse gleichzeitig in einer Ebene mit der Oberfläche der Buchse liegt. Dabei kann der Winkel zwischen der Linie parallel zur Buchsenachse und der Schlitzung mehr als 1° und gleich oder weniger als 90° betragen.
Beispielsweise beträgt der Winkel zwischen der Linie parallel zur Buchsennachse und der Schlitzung mehr als 30° und weniger als 60°.
Bei einer Variante der Erfindung beträgt der Winkel der Schlitzung betrachtet bei einer hypothetisch abgewickelten Oberfläche der Buchse zu einer orthogonalen Linie in Bezug auf die Stirnseite der Buchsenoberfläche mehr als 15° und weniger als 75°.
Bei einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung sind alle Winkel der Schlitzungen des zweiten Bereichs mit offenem Querschnittsprofil identisch ausgebildet.
Zum Beispiel kann die winklige Ausrichtung bei jeder Schlitzung unterschiedliche Winkel aufweisen.
Bei einer Variante ist die Schlitzung gewellt ausgebildet. Die Welle der Schlitzung kann dabei S-förmig oder als Sinuswelle ausgeführt sein und eine oder mehrere Perioden umfassen. Die Amplitude kann beispielsweise mehr als das einfache und/oder weniger als das fünffache der Buchsenwandstärke betragen. Die Amplitude kann beispielsweise auch mindestens das zweifache der Breite der Schlitzung aufweisen.
Beispielsweise ist die Schlitzung rechtwinklig zur Oberfläche der Buchse ausgebildet. Somit erstreckt sich die Schlitzung parallel zur Achse der Bohrung des Gehäuseteils in die die Buchse montiert ist. Bei einer alternativen Variante der Erfindung ist die Schlitzung winklig geneigt zur Oberfläche der Buchse ausgebildet.
Bei einer winklig geneigten Ausführung der Schlitzung beträgt bei einer geschnittenen Draufsicht der eingeschlossene Winkel zwischen einer Mittellinie der Schlitzung 6 und einer tangentialen Linie zur Oberfläche im Uhrzeigersinn mehr als 15° und weniger als 90°.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel weist der zweite Bereich bzw. das offene Querschnittsprofil eine einfach abgestufte Schlitzung auf.
Bei einer weiteren Variante der Erfindung weist der zweite Bereich mit dem offenen Querschnittsprofil eine mehrfach abgestufte Schlitzung auf.
Bei einer mehrfach abgestuften Schlitzung kann beispielswiese der Winkel zwischen einer Linie parallel zur Mittellängsachse der Buchse und der Schlitzung mehr als 30° und weniger als 60° betragen, während der Winkel zwischen den Abstufungen mehr als 60° und weniger als 120° beträgt. Dabei erstreckt sich die Schlitzung auch mit den Abstufungen parallel zur Buchsenachse.
Beispielsweise ist das offene Querschnittsprofil sägezahnartig ausgebildet in der Ausführung als abgestufte Schlitzung.
Beispielsweise weist die Schlitzung eine Breite mit einem Faktor von mehr als 0,3 und von weniger als 1 ,5 der stirnseitigen Buchsenwandstärke auf.
Bei einer Variante der Erfindung weist die Schlitzung eine Breite mit einem Faktor von mehr als 0,7 und von weniger als 1 ,2 der stirnseitigen Buchsenwandstärke auf.
Beispielsweise weisen die Aussparungen in Form von Schlitzungen jeweils eine Länge von mehr als einem Faktor von 0,05 und von weniger als 0,3 der Länge der Buchse auf. Bei einer Variante der Erfindung ist der Auslauf der Schlitzungen verrundet ausgebildet.
Die Verrundung kann als Teilkreis oder nahezu als Vollkreis als Abschluss der Schlitzung ausgebildet sein.
Alternativ kann der Auslauf der Schlitzung als Bohrung in die Buchse eingebracht sein. Das verrundete Ende der Schlitzung bildet einen vorteilhaften Schutz gegen Risse aufgrund hoher Spannungen in der Buchse.
Beispielsweise reichen die Aussparungen bzw. Schlitzungen über die am Gehäuseteil anliegenden Enden mindestens bis an den durch Buchse und Gehäuseteil gebildeten Hohlraum. Dadurch wird die thermische Indizierung von mechanischen Spannungen in der Buchse wirksam vermieden, da die Spannungen nur im Kontaktbereich zum Gehäuseteil aufgrund der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten auftreten können.
Bei einer Variante der Erfindung ist der Hohlraum durch ein Freistechen der Buchse ausgebildet.
Das Freistechen ist ein Verfahren in der Werkstückbearbeitung, das beispielsweise in der Zerspanungstechnik eingesetzt wird. Dabei wird ein Hohlraum zwischen Buchse und Gehäuseteil durch eine spanabhebende Bearbeitung, zum Beispiel durch Drehen, erzeugt.
Bei einer weiteren Variante der Erfindung ist der Hohlraum durch ein Freistechen des Gehäuseteils ausgebildet.
Bei einer alternativen Variante der Erfindung kann der Hohlraum sowohl durch ein Freistechen der Buchse als auch durch ein Freistechen des Gehäuseteils ausgebildet sein.
Beispielsweise ist die Buchse aus einem keramischen Werkstoff ausgebildet. Bei einer Variante der Erfindung ist das Gehäuseteil aus einem Stahlwerkstoff ausgeführt.
Durch die Wahl zweier unterschiedlicher Werkstoffe für Buchse und Gehäuseteil können die Funktionsfähigkeit und die Lebensdauer beispielsweise in der Ausführung eines Lagers, insbesondere Gleitlager, verbessert werden. So schützt die hochfeste bzw. verschleißbeständige Keramikbuchse, die einen niedrigeren Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist, das aus Metall gefertigte korrosionsgefährdetere bzw. weniger verschleißbeständige Gehäuseteil, das einen höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist. Durch die besondere Ausbildung einer Buchse mit offenem Querschnittsprofil an deren Endbereichen, können mechanische Spannungen am Anlagebereich der Buchse am Gehäuseteil aber auch in der Buchse selbst reduziert bzw. vermieden werden.
Gemäß der Erfindung wird eine Kreiselpumpe mit einer Vorrichtung bei hohen Betriebstemperaturen zur Reduktion thermisch induzierten, mechanischen Spannungen verwendet. Die Vorrichtung umfasst vorzugsweise wenigstens ein Gehäuseteil einer Maschine und eine im Gehäuseteil angeordnete Buchse.
Keramische Werkstoffe weisen weitgehend einen geringen thermischen Ausdehnungskoeffizienten und gute tribologische Eigenschaften auf. In Kombination mit einer wenig ausgeprägten Korrosionsneigung sind keramische Werkstoffe in vielen Fällen prädestiniert als Gleitpartner bei mediumsgeschmierten Gleitlagern in Kreiselpumpen, bei denen die Gehäuse und die Laufräder meist aus Stahlwerkstoffen ausgebildet sind.
Bei der Fügung von keramischen Werkstoffen mit Stahlwerkstoffen, wie beispielsweise der Fügung einer Lagerbüchse mit einem Gehäuseteil oder einem dem Gehäuseteil zugeordneten Bauteil, wird ein Bauteil mit niedrigen Ausdehnungskoeffizienten mit einem Bauteil mit deutlich höherem Ausdehnungskoeffizienten in einen funktionellen Kontakt gebracht. Insbesondere bei Temperaturänderungen oder beim Kreiselpumpenbetrieb mit hohen Medientemperaturen können dadurch unzulässige thermische Spannungen oder eine unvorteilhafte Passungslücke entstehen. Vorteilhafterweise können durch diese Erfindung eine Buchse, insbesondere Lagerbüchse, und ein Gehäuseteil oder einem dem Gehäuseteil zugeordneten Bauteil aus Werkstoffen mit unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten auch im Einsatz bei hohen Temperaturen sicher miteinander gefügt werden. Zudem sind auch Werkstoffkombinationen mit extrem unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten real- sierbar. Weiterhin können auftretende Spannungen in der Buchse über die Geometrie des elastischen Profils begrenzt oder kompensiert werden. Dadurch kann eine hohe Bandbreite an möglichen Werkstoffen für die Buchse verwendet werden, insbesondere in Bezug auf die Korrosionsbeständigkeit und die Festigkeit bei höheren Temperaturen. Darüber hinaus kann die Buchse einfach und kostengünstig gefertigt werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen und aus den Zeichnungen selbst.
Dabei zeigt:
Fig. 1 eine Schnittdarstellung einer Vorrichtung mit Gehäuseteil und einer ersten Ausführungsform der Buchse,
Fig. 2 eine Schnittdarstellung eines Bereichs der Buchse mit einem offenen Querschnittsprofil
Fig. 3 eine Schnittdarstellung eines Bereichs der Buchse mit einem geschlossenen Querschnittsprofil,
Fig. 4 eine zweite Ausführungsform der Buchse in der Draufsicht, in einer Sicht auf die Stirnseite sowie in einer geschnittener, perspektivischer Teildarstellung,
Fig. 5 eine dritte Ausführungsform der Buchse in der Draufsicht, in einer Sicht auf die Stirnseite sowie in einer geschnittener, perspektivischer Teildarstellung, Fig. 6 eine vierte Ausführungsform der Buchse in der Draufsicht, in einer Sicht auf die Stirnseite sowie in einer geschnittener, perspektivischer Teildarstellung,,
Fig. 7 eine fünfte Ausführungsform der Buchse in der Draufsicht, in einer Sicht auf die Stirnseite sowie in einer geschnittener, perspektivischer Teildarstellung,,
Fig. 8 eine sechste Ausführungsform der Buchse in der Draufsicht, in einer Sicht auf die Stirnseite sowie in einer geschnittener, perspektivischer Teildarstellung,,
Fig. 1 zeigt eine Schnittdarstellung eines Gehäuseteilabschnitts einer Maschine, insbesondere Kreiselpumpe. Die Vorrichtung 1 umfasst ein Gehäuseteil 2 und eine Buchse 3. Die Buchse 3 ist in einer Ausnehmung oder Bohrung 2a des Gehäuseteils 2 oder einem dem Gehäuse bzw. Gehäuseteil 2 zugeordneten Bauteil angeordnet und weist einen ersten Bereich 4 mit einer Funktionsfläche 4a und einem geschlossenem Querschnittsprofil auf. Bei der gezeigten Ausführungsform ist wenigstens an einer Seite des ersten Bereichs 4 ein zweiter Bereich 5 mit einem offenen Querschnittsprofil mit wenigstens einer Schlitzung 6 vorgesehen. Vorzugsweise ist an beiden Seiten des ersten Bereichs 4 ein zweiter Bereich 5 ausgebildet. Zudem weist der zweite Bereich vorzugsweise mehrerer Schlitzungen 6 auf, was im Übrigen auch für die Ausführungsformen der Fig. 4 bis 8 gilt. Die Funktionsfläche 4a kann beispielsweise mit der Oberfläche einer nicht dargestellten Welle oder einer auf einer Welle angeordenten, nicht dargestellten Wellenhülse Zusammenwirken.
Der erste Bereich 4 ist durch einen Übergang 7 bzgl. des Innendurchmessers von den beiden zweiten Bereichen 5 mit offenen Querschnittsprofilen abgesetzt. Die Buchse 3 ist in dieser Ausführungsvariante als hochfeste, verschleißbeständige Keramikbuchse, die einen im Vergleich zum Gehäuseteil 2 niedrigeren Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist, ausgeführt. Das Gehäuseteil 2 ist beispielsweise aus einem Stahlwerkstoff gefertigt und dadurch im Vergleich zur Buchse 3 korrosionsgefährdet sowie weniger verschleißbeständig ausgeführt und weist einen höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten auf. Der zweite Bereich 5 mit offenem Querschnittsprofil 5 weist durch die Schlitzung 6 eine erhöhte Elastizität auf und kann thermisch bedingte Längenänderungen und/oder thermisch bedingte Durchmesseränderungen des Gehäuseteils 2 aufnehmen, ohne dass Passungsverlust der Buchse 3 im Gehäuseteil 2 und/oder ohne dass thermisch induzierte Spannungen entstehen.
Es ist ersichtlich, dass im Wesentlichen im ersten Bereich 4 ein Hohlraum 8 zwischen der Buchse 3 und dem Gehäuseteil 2 ausgebildet ist. Die Schlitzungen 6 des offenen Querschnittprofils 5 reichen mindestens bis an den Hohlraum 8. Die Mittellängsachse der Buchse ist mit dem Bezugszeichen 9 versehen.
Bei der gezeigten Ausführungsform ist der Hohlraum 8 durch ein Freistechen des Gehäuseteils 2 ausgebildet. Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform kann der Hohlraum 8 durch ein Freistechen der Buchse 3 ausgebildet sein.
In Fig. 2 ist ein Schnitt durch die Buchse 3 entlang der in der Fig. 1 gezeigten Linie E-E, also im zweiten Bereich 5 der Buchse 3 dargestellt. In dieser Ausführungsvariante sind neun Schlitzungen 6 in der Buchse 3 ausgebildet, wodurch neun Kreisringsegmente 11 gebildet werden, die eine thermische Differenzdehnung des Gehäuseteils 2 in Form einer Biegung aufnehmen können. Ebenfalls sind der Übergang 7 und der ringartige Hohlraum 8 zu sehen. Die gedachten Mittelpunktslinien LM der Schlitzungen 6 laufen auf die Mittellängsachse 9 der Buchse 3 zu.
Die Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch die Buchse 3 entlang der in der Fig. 1 gezeigten Linie F-F im ersten Bereich 4 mit der der Funktionsfläche 4a.
Die Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Buchse 3, wobei die dargestellte Ausführungsform der Buchse 3 in der Draufsicht, in einer Sicht auf die Stirnseite sowie in eine geschnittene, perspektivische Teildarstellung gezeigt ist. Die gezeigte Buchse 3 weist in dem an den ersten Bereich 4 angrenzenden zweiten Bereich 5 jeweils fünf Schlitzungen 6 und fünf Kreisringsegmente 11 auf. Die Schlitzungen 6 erstrecken sich, wie bei der in der Fig. 1 gezeigten Ausführungsform parallel zur Mittel längsachse 9 der Buchse 3 und weisen eine axiale Längserstreckung L auf.
Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Buchse 3. Die dargestellte Ausführungsform der Buchse 3 ist in der Draufsicht, in einer Sicht auf die Stirnseite sowie in eine geschnittene, perspektivische Teildarstellung gezeigt, wobei einer der beiden zweiten Bereiche 5 vollständig und der erste Bereich 4 mit der Funktionsfläche 4a teilweise dargestellt sind.
Jede Schlitzung 6 weist eine Breite b auf, die im Wesentlichen der stirnseitigen Wandstärke d der Buchse 3 entspricht. Die Schlitzungen 6 in Form von Aussparungen weisen jeweils eine gleiche Länge auf, wobei die axiale Länge oder Erstreckung in dieser Ausführungsvariante bei einem Faktor von mehr als 0,05 und weniger als 0,3 der Länge der Buchse 3 liegt.
Die Buchse 3 in Fig. 5 entspricht im Wesentlichen der Darstellung in Fig. 4, wobei in Fig. 5 der Auslauf der Schlitzung 6, also nahe des Übergangs 7, verrundet ausgebildet ist. Die Verrundung 10 ist in der dargestellten Ausführungsvariante durch eine Bohrung in den zweiten Bereich 5 eingebracht, wobei die Bohrung einen größeren Durchmesser D als die Breite b der Schlitzung 6 aufweist. Das verrundete Ende der Schlitzung 6 bildet einen vorteilhaften Schutz gegen hohe Spannungen in der Buchse 3 und vermeidet vorteilhaft Bauteilrisse.
Die Ausführungsvariante der Fig. 6 unterscheidet sich von der Ausführung in Fig. 4 darin, dass im zweiten Bereich 5 die Schlitzung 6 winklig mit einem Winkel a ausgerichtet ist. Jeweils eine Schlitzung 6 ist winklig zu einer gedachten Linie 12 parallel zur Buchsenachse 9 ausgerichtet. Die Liniel 2 liegt beispielsweise mit der Mittellängsachse 9 in einer Ebene, wobei die Linie 12 parallel zur Buchsenachse 9 gleichzeitig in einer Ebene mit der Oberfläche der Buchse 3 liegt. Der Winkel a beträgt in der dargestellten Ausführung jeweils 45°. Dadurch werden fünf Kreisringsegmente 11 gebildet, die eine rauten- artige Grundfläche aufweisen. Die Kreisringsegmente 11 fungieren als elastische Elemente, die die thermische Differenzdehnung des Gehäuseteils 2 in Form einer Biegung aufnehmen können.
Insbesondere aus der mittleren Darstellung der Buchse 3, also bei Sicht auf die Stirnseite, ist ersichtlich, dass die Schlitzungen 6 winklig geneigt zur Oberfläche der Buchse 3 mit einem Winkel <p ausgebildet sind. Bei einer winklig geneigten Ausführung der Schlitzung beträgt der eingeschlossene Winkel <p zwischen einer Mittellinie LM der Schlitzung 6 und einer tangentialen Linie LT zur Oberfläche im Uhrzeigersinn mehr als 15° und gleich oder weniger als 90°.
In Fig. 7 ist eine Ausführungsvariante der Buchse 3 dargestellt, die im zweiten Bereich 5 eine mehrfach abgestufte Schlitzung 6 aufweist. Der Winkel a zwischen Schlitzung 6 zu einer Linie 12 parallel zur Buchsenachse 9 beträgt in der dargestellten Ausführung jeweils im Wesentlichen 45°. Die Abstufung der Schlitzung 6 erfolgt durch den Winkel ß, wobei der Winkel ß jeweils im Wesentlchen 90° beträgt. Die Winkel a und ß sind so zueinander angeordnet, dass sich eine Längserstreckung der Schlitzung parallel zur Mittellängsachse 9 der Buchse 3 ergibt.
Fig. 8 zeigt eine Ausführungsvariante der Buchse 3, bei der im zweiten Bereich 5 die Schlitzungen 6 jeweils gewellt ausgebildet sind. Die wellige Schlitzung 6 ist jeweils sinus- oder S-förmig ausgeführt und weist beispielhaft aber nicht zwingend eine Länge einer Periode auf. Die Amplitude A der welligen Schlitzung 6 beträgt beispielsweise im Wesentlichen mindestens die doppelte Wandstärke d der Buchse 3.
Bei einer nicht gezeigten Ausführungsvariante der Erfindung ist das Querschnittsprofil der Buchse nicht auf Kreis- bzw. Kreisringprofile begrenzt. Denkbar sind auch Rechteck-, Quadrat- und Dreieckprofile sowie variabel andere Querschnittsprofilformen. Es versteht sich, dass die in den Fig. 6 bis 8 dargestellten Schlitzungen 6 an ihrem Auslauf eine Verrundung 10 aufweisen können, wie sie in der Fig. 5 dargestellt ist. Ebenfalls ist es ersichtlich, dass die axiale Länge L oder Erstreckung der Schlitzung 6 bei allen Ausführungsformen bei einem Faktor von mehr als 0,05 und weniger als 0,3 der Länge der Buchse 3 liegen kann. Es versteht sich ferner, dass der beschriebene zweite Bereich 5 nur an einer Seite oder auch an beiden Seiten des ersten Bereichs 4 ausgebildet ist und dass bei einer beidseitigen Ausführung die Schlitzungen 6 in den beiden zweiten Bereichen 5 unterschiedlich ausgeführt sein können, beispielsweise die Ausführung gemäß Fig. 1 auf der einen Seite und die Ausführung der Fig. 6 auf der anderen Seite der Buchse 3.

Claims

Patentansprüche
1 . Kreiselpumpenanordnung mit einer Vorrichtung (1 ), bei der eine Buchse (3) zumindest teilweise in einem Gehäuseteil (2) angeordnet ist, wobei die Buchse (3) einen ersten Bereich (4) mit einer Funktionsfläche (4a) und einem geschlossenem Querschnittsprofil aufweist, wobei im ersten Bereich (4) ein Hohlraum (8) zwischen dem Gehäuseteil (2) und der Buchse (3) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (3) wenigstens an einer Seite des ersten Bereichs (4) einen zweiten Bereich (5) mit einem offenen Querschnittsprofil mit mindestens einer Schlitzung (6) aufweist.
2. Kreiselpumpenanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Schlitzung (6) eine axiale Längserstreckung aufweist.
3. Kreiselpumpenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitzung (6) winklig zu einer Linie (12) parallel der Buchsenachse (9) ausgerichtet ist.
4. Kreiselpumpenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitzung (6) gewellt ausgebildet ist.
5. Kreiselpumpenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitzung (6) im Wesentlichen rechtwinklig zur Oberfläche der Buchse (3) ausgebildet ist.
6. Kreiselpumpenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitzung (6) winklig geneigt zur Oberfläche der Buchse (3) ausgebildet ist.
7. Kreiselpumpenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das offene Querschnittsprofil (5) wenigstens eine einfach abgestufte Schlitzung (6) aufweist.
8. Kreiselpumpenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das offene Querschnittsprofil (5) wenigstens eine mehrfach abgestufte Schlitzung (6) aufweist.
9. Kreiselpumpenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitzung (6) eine Breite (b) mit einem Faktor von mehr als 0,3 und weniger als 1 ,5 der stirnseitigen Wandstärke (d) der Buchse (3) aufweist.
10. Kreiselpumpenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitzung (6) jeweils eine Länge mit einem Faktor mehr als 0,05 und weniger als 0,3 der Länge der Buchse (3) aufweist.
11. Kreiselpumpenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslauf der Schlitzung (6) eine Verrundung (10) aufweist.
12. Kreiselpumpenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitzung (6) über die am Gehäuseteil (2) anliegenden Enden mindestens bis an den Hohlraum (8) reicht.
13. Kreiselpumpenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (8) durch ein Freistechen der Buchse (3) ausgebildet ist.
14. Kreiselpumpenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (8) durch ein Freistechen des Gehäuseteils (2) ausgebildet ist.
15. Verwendung einer Kreiselpumpenanordnung mit einer Vorrichtung (1 ) zur Reduktion thermisch induzierter, mechanischer Spannungen innerhalb der Buchsen-Ge- häuseteilpaarung bei hohen Betriebstemperaturen.
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