CH535382A

CH535382A - Zentrifugalpumpenaggregat

Info

Publication number: CH535382A
Application number: CH358370A
Authority: CH
Inventors: Bischof Rudolf; Arnold Dr Muetzenberg
Original assignee: Metallwerk Ag
Priority date: 1970-03-11
Filing date: 1970-03-11
Publication date: 1973-03-31

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zentrifugalpumpenaggregat mit einem Gehäuse, das eine Ansaugkammer und eine Druckkammer für die zu fördernde Flüssigkeit aufweist, und einem auf einer von einem Antriebsorgan antreibbaren Welle sitzenden Laufrad, dem ein Statorteil zugeordnet ist, der sich zwischen der Ansaugkammer und dem Druckraum befindet.

In der chemischen Verfahrenstechnik sind Pumpen vielfach die einzigen mechanischen Vorrichtungen und bilden erfahrungsgemäss eine der grössten Störungsquellen. Besondere Schwierigkeiten bieten die Dichtungen für die rotierende Antriebswelle zum Laufrad, das in die zu fördernde Flüssigkeit eingetaucht ist. Als Dichtungen werden in der Regel Stopfbüchsen oder Gleitringdichtungen verwendet. Diese erfordern stets einen grossen Aufwand an Wartung und einen äusserst sorgfältigen Zusammenbau. Weitere Schwierigkeiten bietet die Lagerung der rotierenden Welle, sofern diese Lagerung im Ausgangs- und/oder Druckraum erfolgt. Sowohl die Dichtungen als auch die Lager erfordern normalerweise eine Schmierung, so dass die Gefahr einer Verunreinigung der zu fördernden Flüssigkeit durch das Schmiermittel besteht.

In vielen Fällen ist es auch nicht statthaft, die Pumpe in Betrieb zu setzen, ohne dass das Laufrad von Flüssigkeit umgeben ist, oder die Pumpe bis zur völligen Entleerung laufen zu lassen.

Um diese bekannten Nachteile zu vermeiden, ist es bekannt, eine Pumpe als sogenannte Tauchpumpe zu konstruieren. Bei dieser Bauart befindet sich das Laufrad am Ende einer freifliegend rotierenden Welle, wobei die Lagerung der Welle so hoch über dem Flüssigkeitsniveau erfolgt, dass die zu fördernde Flüssigkeit nicht in Berührung mit den Lagern kommen kann. Diese Bauart hat jedoch den Nachteil, dass das Laufrad nur zugänglich ist, wenn das ganze Gehäuse der Pumpe demontiert und mindestens der Druckstutzen gelöst wird, was natürlich nur nach vorheriger Entleerung stattfinden kann.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben genannten Nachteile zu vermeiden und ein Zentrifugalpumpenaggregat zu schaffen, bei dem das Laufrad leicht zugänglich ist, ohne dass das Gehäuse entleert und demontiert werden muss.

Gemäss der vorliegenden Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass der Statorteil an einem einlasseitig in das Gehäuse ragenden, an diesem wegnehmbar angebrachten Träger befestigt ist und in eine im Gehäuse zwischen der Ansaugkammer und der Druckkammer befindlichen Öffnung passt. Dies hat den Vorteil, dass durch Lösen der Verbindung zwischen Gehäuse und Träger die Pumpe aus dem Gehäuse gehoben werden kann, so dass das Laufrad zugänglich wird, ohne dass das Gehäuse entleert und demontiert werden muss.

Da im Betrieb sowohl die Welle als auch der Statorteil in die Flüssigkeit eingetaucht sind, können auch Flüssigkeiten stark ändernder Temperatur gefördert werden, denn eine Längenänderung der Welle bleibt dann ohne Einfluss auf das Spiel zwischen Laufrad und Statorteil, weil sie durch eine entsprechende Längenänderung des Trägers kompensiert wird.

Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun anhand der Zeichnung beschrieben. In dieser ist mit der
Bezugsziffer 1 ein als Antriebsorgan verwendeter Elektromotor bezeichnet, dessen Lager (nicht eingezeichnet) entspre chend kräftig ausgebildet sind, um den durch das Laufrad 7 verursachten Lagerdruck aufzunehmen. Die Motorwelle 2 ist mittels der Kupplungsstücke 3 und 4 und den Bolzen 5 an die
Welle 6 des Laufrades 7 gekuppelt. Die Kupplungsstücke 3 und 4 sind in bekannter Weise durch Keile 10 und 11 gegen
Verdrehen gesichert und mittels der Schrauben 12, 13 und den
Scheiben 14, 15 an der Motorwelle 2, bzw. der Welle 6 befe stigt. In ähnlicher Weise ist das Laufrad 7, das mit nach aussen verlaufenden Kanälen für die zu fördernde Flüssigkeit versehen ist, mittels des Keils 18 und der Mutter 19 am anderen Ende der Welle 6 befestigt.

Es wäre auch möglich, auf eine Kupplung zwischen der Motorwelle 2 und der Laufradwelle 6 zu verzichten und beide Wellen 2, 6 aus einem Stück zu fertigen. Mit anderen Worten.

die Motorenwelle 2 könnte verlängert werden, um an einem Ende das Laufrad 7 aufzunehmen. Es ist zu beachten, dass gerade die Tatsache, dass der Statorteil 33 wegnehmbar in eine im Gehäuse 40 befindliche Öffnung passt, diese sehr einfache Konstruktion ohne Kupplung ermöglicht, ohne dass dadurch die leichte Zugänglichkeit des Laufrades beeinträchtigt würde.

Durch Lösen der Bolzen 29 kann nämlich auch bei Verwendung einer verlängerten Motorenwellen 2 mit an dieser angebrachtem Laufrad 7 immer noch der ganze Pumpenblock herausgehoben werden. Dasselbe trifft auch zu, wenn die Motorenwelle 2 als Hohlwelle ausgebildet wird, um eine dementsprechend verlängerte Laufradwelle 6 aufzunehmen.

Das Antriebsorgan 1 ist mittels der Bolzen 21 und den Muttern 22 an einem Flansch 24 des Supports 23 angebracht.

Der Support 23 weist einen weiteren Flansch 25 auf. Dieser dient einerseits dazu, den Support 23 mittels über den Umfang des Flansches verteilter Bolzen 26, von denen nur einer sichtbar ist, mit dem Flansch 31 des Trägers 30 zu verbinden.

Andererseits wird der Flansch 25 auch benützt, um den Support 23 mittels der Bolzen 29, von denen nur einer sichtbar ist.

mit dem Flansch 42 des Gehäuses 40 zu verbinden. Um das Eindringen von Verunreinigungen zu vermeiden, ist an der Durchgangsöffnung 27 des Flansches 25 eine Dichtung 28 vorgesehen. Ferner weist der Flansch 25 eine konzentrische Ausdrehung 8 auf, um eine Zwischenplatte 35 konzentrisch aufzunehmen. Zwischen dem Flansch 25 und der Zwischenplatte 35 befindet sich ein Wellenring 36. der mit Schrauben 37 auf der Welle befestigt ist.

In der Zwischenplatte 35 kann z.B. eine radiale Bohrung (nicht eingezeichnet) vorgesehen werden, um in den Raum 43 ein inertes Gas, z.B. Stickstoff N2, einzuleiten, damit keine Luft, bzw. kein Luftsauerstoff zu der Flüssigkeit eindringen kann.

Der Träger 30 besteht aus einem hohlzylindrischen Körper.

z.B. einem Rohr, das mit Durchlassöffnungen 32 versehen ist und an einem Ende den Statorteil 33 aufweist. Der Statorteil 33 besitzt eine Labyrinthdichtung 34 und ragt passend in eine Öffnung 41 des Gehäuses 40, die die Ansaugkammer 45 mit der Druckkammer 46 verbindet. Der die Druckkammer 46 umschliessende Gehäusedeckel 50 ist in üblicher Weise mittels einer Dichtung 51 und Bolzen 53 an einem Flanschen 39 des Gehäuses 40 befestigt, und kann beispielsweise einen Flansch 52 zum Anschluss einer Ausgangsleitung aufweisen.

Am Gehäusedeckel 50 ist mittels der Schrauben 55 und der Dichtung 56 der Blindflansch 57 befestigt.

Zweckmässigerweise wird anstelle des Blindflansches 57 ein Absperrorgan angebracht, z.B. ein Ventil. Dies erlaubt eine vollständige Entleerung der Pumpe auf einfache Weise durch Öffnen des Ventils bei Stillstand der Pumpe.

Das Gehäuse 40 besteht beim vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einem hohlzylindrischen Körper, z.B. einem Rohr, das mit Durchlassöffnungen 48 versehen und am Ende eines Tankes 60 angeschweisst ist. Es ist aber auch möglich, anstelle von Durchlassöffnungen z.B. einen Einlasstutzen vorzusehen, der an eine Zuführungsleitung anschliessbar ist.

Beim Betrieb der Pumpe tritt die Flüssigkeit aus dem Tank 60 durch die Durchlassöffnungen 48 und 32 in die Ansaugkammer 45 ein und fliesst durch die Öffnung 38 im Statorteil 33 in die Nuten 9 des Laufrades 7. Durch die Drehung des Laufrades 7 wird die Flüssigkeit einer Zentrifugalbeschleum- gung unterzogen, die einem Druckanstieg längs des Radius des Laufrades 7 von innen nach aussen bewirkt, so dass die Flüs sigkeit in die Druckkammer 46 und von dort zum Verbraucher fliessen kann.

Wenn das Laufrad 7 beispielsweise zur Reinigung zugänglich gemacht werden muss, genügt es, die Bolzen 29 zu lösen, worauf der ganze Pumpenblock herausgehoben werden kann, ohne dass das Gehäuse geleert oder demontiert werden müsste.

Ebenso ist es möglich, auf einfache Weise das Antriebsorgan 1 durch Lösen der Schrauben 21 und 5 zu entfernen oder auszuwechseln.

Claims

PATENTANSPRUCH

Zentrifugalpumpenaggregat mit einem Gehäuse, das eine Ansaugkammer und eine Druckkammer für die zu fördernde Flüssigkeit aufweist, und einem auf einer von einem Antriebsorgan antreibbaren Welle sitzenden Laufrad, das dem Statorteil zugeordnet ist, der sich zwischen der Ansaugkammer und der Druckkammer befindet, dadurch gekennzeichnet, dass der Statorteil (33) an einem einlasseitig in das Gehäuse (40) ragenden, an diesem wegnehmbar angebrachten Träger (30) befestigt ist und in eine im Gehäuse (40) zwischen der Ansaugkammer (45) und der Druckkammer (46) befindlichen Öffnung (41) passt.

UNTERANSPRÜCHE 1. Zentrifugalpumpenaggregat nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (30) ein mit Durchlassöffnungen (32) versehener Hohlzylinder ist, der einen Flansch (31) aufweist der auf einen entsprechenden Flansch (42) des Gehäuses (40) passt.

2. Zentrifugalpumpenaggregat nach Unteranspruch 1, gekennzeichnet durch einen Support (23) für das Antriebsorgan (1), welcher zwei Flansche (24, 25) aufweist, wobei an einem Flansch (25) der Träger (30) befestigt ist, während der andere (24) das Antriebsorgan (1) lösbar haltert.

3. Zentrifugalpumpenaggregat nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Flansch (25) des Supports (23) auch der lösbaren Befestigung des Supports (23) am Gehäuse (40) dient.

4. Zentrifugalpumpenaggregat nach den Unteransprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (31) des Trägers (30) abwechslungsweise mit Gewindelöchern und Durchgangslöchern versehen ist, welche die Bolzen (26, 29) aufnehmen, die den Flansch (25) des Supports (23) mit dem Flansch (31) des Trägers (30), bzw. mit dem Flansch (42) des Gehäuses (40) verbinden.

5. Zentrifugalpumpenaggregat nach einem der Unteransprü che 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (6) des Laufrades (7) mittels einer Kupplung (3-6) lösbar mit der Welle (2) des Antriebsorgans (1) gekuppelt ist.

6. Zentrifugalpumpenaggregat nach Patentanspruch oder einem der Unteransprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (2) des Antriebsorgans (1) verlängert ist, um an einem Ende das Laufrad (7) aufzunehmen.

7. Zentrifugalpumpenaggregat nach Patentanspruch oder einem der Unteransprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (2) des Antriebsorgans (1) eine Hohlwelle ist, welche die Welle (6) des Laufrades (7) aufnimmt.

8. Zentrifugalpumpenaggregat nach Patentanspruch oder einem der Unteransprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Gehäuse (40) und dem stationären Teil (33) eine Dichtung (34) vorgesehen ist.

9. Zentrifugalpumpenaggregat nach Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (34) eine Labyrinthdichtung ist.

10. Zentrifugalpumpenaggregat nach Patentanspruch oder einem der Unteransprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass am Flansch (31) des Trägers (30) eine Zwischenplatte (35) vorgesehen ist, die durch einen Wellenring (36) nach dem Lösen der Bolzen (26, 29) am Herausfallen gesichert ist.

11. Zentrifugalpumpenaggregat nach Patentanspruch oder einem der Unteransprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einer am Flansch (25) des Supports (23) angebrachten Dichtungsring (28) für die Welle (6) des Laufrades (7).

12. Zentrifugalpumpenaggregat nach Unteranspruch 10, gekennzeichnet durch eine Bohrung in der Zwischenplatte (35) zur Einführung eines inerten Gases in den Hohlraum (43) zwischen der Zwischenplatte und dem Flansch (25) des Supports (23).

13. Zentrifugalpumpenaggregat nach Patentanspruch oder einem der Unteransprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass unter der Druckkammer (46) ein Absperrorgan vorgesehen ist, das die vollständige Entleerung der Pumpe ermöglicht.