Kreiselpumpe

Abstract

 Bei bekannten Kreiselpumpen sind die zu beiden Seiten des Laufrades angeordneten Verschleiß­platten mit den Stirnwänden und/oder mit dem Spiralgehäuse verschraubt. Diese Verschleiß­platten sind hohen Biegespannungen ausgesetzt und müssen daher entsprechend stark ausgebildet werden. Dies ist nicht nur mit einem hohen Materialverlust beim Auswechseln der verschlis­senen Platten gegen neue Platten verbunden, sondern es können auch keine Verschleißplatten eingesetzt werden, die aus hoch verschleißfe­sten, sehr spröden Materialien bestehen. Erfin­dungsgemäß werden jedoch diese Nachteile da­durch beseitigt, daß die zu beiden Seiten des Laufrades (1) angeordneten Verschleißplatten (2, 3) scheibenförmig und zu beiden Seiten gleich ausgebildet sind, und daß sie zwischen dem Spiralgehäuse (6) und den Stirnwänden (4, 5) mittels Spannvorrichtungen eingespannt sind. Hierdurch werden nicht nur sehr vorteilhaft die Verschleißplatten vor Biegespannungen bewahrt, sondern sie können auch beidseitig dem Ver­schleiß ausgesetzt werden, wodurch neben einer erheblichen Verringerung an Materialverlusten beim Auswechseln der verschlissenen Platten auch eine ganz wesentliche Erhöhung der Stand­zeit der Verschleißplatten erreicht wird.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Kreisel­pumpe mit zu beiden Seiten des Laufrades ange­ordneten Verschleißplatten, die die Stirnwände des Spiralgehäuses abdecken.

[0002] Bei den bisher bekannten Kreiselpumpen werden die Verschleißplatten mit Hilfe von Schrauben an den Stirnwänden befestigt. Hierzu müssen die Verschleißplatten mit besonderen Vorsprüngen und Bohrungen versehen werden, in die die Schrauben eingreifen. Die Herstellung derarti­ ger Verschleißplatten ist daher verhältnismäßig material- und kostenaufwendig, und das Auswech­seln der verschlissenen Platten gegen neue Ver­schleißplatten ist nicht nur verhältnismäßig kompliziert, sondern auch mit einem verhältnis­mäßig hohen Materialverlust verbunden. Dies ist insbesondere darauf zurückzuführen, daß die Verschleißplatten aufgrund der hohen Druck- und Biegebelastungen, die sie im Betrieb der Pumpe ausgesetzt sind, verhältnismäßig stark ausge­bildet werden müssen und jeweils nur die eine an der Schraubverbindung abgewandte Seite dem Verschleiß ausgesetzt werden kann. Die Stand­zeit derartiger Verschleißplatten ist daher gering, und zwar auch dann, wenn man Ver­schleißplatten aus besonders hochlegiertem Stahl benutzt.

[0003] Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Verschleißplatten bei Kreiselpumpen insbesonde­re hinsichtlich ihrer Ausbildung, Anordnung und Standzeit erheblich zu verbessern.

[0004] Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die zu beiden Seiten des Laufrades angeordneten Ver­schleißplatten scheibenförmig und zu beiden Seiten gleich ausgebildet sind, und daß zwi­schen dem Spiralgehäuse und den Stirnwänden mittels Spannvorrichtungen eingespannt sind.

[0005] Dadurch, daß die Verschleißplatten gemäß der Erfindung scheibenförmig und zu beiden Seiten gleich ausgebildet sind, können sie vorteilhaft beidseitig benutzt werden, d. h., wenn die Oberfläche der einen Seite bis auf ein vorbe­stimmtes Mindestmaß verschlissen ist, kann die Verschleißplatte in einfacher Weise gewendet und die Oberfläche der neuen Seite wiederum so­lange dem Verschleiß ausgesetzt werden, wie die Oberfläche der zuvor verschlissenen Plattensei­te. Dies bringt nicht nur sehr vorteilhaft eine im Vergleich zu den bisher bekannten Kreisel­pumpen ganz wesentliche Erhöhung der Standzeit der Verschleißplatten mit sich, sondern hier­durch wird auch der Materialverlust, der beim Auswechseln der an beiden Seiten verschlissenen Verschleißplatte gegen eine neue Verschleiß­platte auftritt, ganz bedeutend verringert. Weiterhin können durch die Einspannung der Ver­schleißplatten gemäß der Erfindung zwischen dem Spiralgehäuse und den Stirnwänden auch hochver­schleißfeste, sehr harte und besonders spröde Materialien, wie Keramik und dergl., als Ver­schleißplatten eingesetzt werden, die eine weit höhere Standzeit aufweisen, als die bisher bei Kreiselpumpen im Einsatz befindlichen Ver­schleißplatten. Auch wird die Montage von neuen Verschleißplatten und die Demontage von ver­schlissenen Platten durch die erfindungsgemäße Verspannung erheblich vereinfacht und erleich­tert.

[0006] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfin­dung bestehen die Spannvorrichtungen aus Druck­schrauben und Bolzen, die in den Stirnwänden des Spiralgehäuses soweit außen angeordnet sind, daß sie im äußeren Randbereich an die Verschleißplatten angreifen und diese an das Spiralgehäuse andrücken. Es ist hierbei beson­ders zweckmäßig, solche Druckschrauben und Bol­zen einzusetzen, die zwar der chemischen Bean­spruchung der Pumpe entsprechen, die jedoch relativ zu der verspannenden Verschleißplatte weicher sind als diese. Hierdurch wird sehr vorteilhaft eine biegespannungsfreie Einspan­nung der Verschleißplatten zwischen den Stirn­wänden und des Spiralgehäuses erreicht.

[0007] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die äußeren Ränder Verschleißplatten mit gleich schräg verlaufenden Flächen ausgebildet, die an im Spiralgehäuse entsprechend schräg verlaufend ausgebildeten Gegenflächen anliegen. Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung der Verschleißplatten kann mit verhältnismäßig geringem Aufwand an Verspannungselementen eine sehr wirksame und ausreichend feste Verspannung der Verschleißplatten zwischen dem Spiralgehäu­se und den Stirnwänden erreicht werden.

[0008] Ferner sind in weiterer Ausgestaltung der Er­findung die Verschleißplatten mit geringem Ab­stand von den Stirnwänden angeordnet, so daß zwischen den Verschleißplatten und den Stirn­ wänden ein Hohlraum verbleibt, der mit dem Innenraum des Spiralgehäuses in offener Verbin­dung steht. Auf diese Weise wird erreicht, daß im Betrieb der Kreiselpumpe Flüssigkeit aus dem Raum, in dem sich das Laufrad befindet, in den Hohlraum zwischen der Verschleißplatte und der Stirnwand gelangt, die an beiden Seiten der Verschleißplatte zu einem Druckausgleich führt, wodurch sehr vorteilhaft die Verschleißplatten vor Biegespannungen frei gehalten werden. Dies bringt den weiteren Vorteil mit sich, daß die Verschleißplatten verhältnismäßig dünnwandig ausgebildet werden können, wodurch die Anschaf­fungskosten erniedrigt und die Materialverluste beim Auswechseln der verschlissenen Platte gegen eine neue wesentlich verringert werden.

[0009] Im übrigen sind die Verschleißplatten durch die erfindungsgemäß ausgebildete Spannvorrichtung leicht aus der Klemmung zu lösen und radial be­wegbar. Dadurch können verschlissene Zonen der Verschleißplatten aus besonders schleißenden Bereichen der Pumpe herausgedreht und nicht, oder weniger verschlissene Zonen in diese Be­reiche hineingedreht und neu verspannt werden. Hierdurch wird die Standzeit der Verschleiß­platten weiterhin erhöht und durch annähernde Wiederherstellung des Betriebsspaltes der Wir­kungsgrad der Pumpe günstig beeinflußt.

[0010] Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Erläuterung einer in der Zeichnung im Teillängsschnitt schematisch dargestellten Kreiselpumpe.

[0011] Wie die Zeichnung zeigt, sind zu beiden Seiten des Laufrades (1) der Kreiselpumpe Verschleiß­platten (2, 3) angeordnet, die die Stirnwände (4, 5) des Spiralgehäuses (6) abdecken. Diese zu beiden Seiten des Laufrades (1) angeordneten Verschleißplatten (2, 3) sind gemäß der Erfin­dung scheibenförmig, mit zu beiden Seiten gleich verlaufenden Oberflächen (7, 8 bzw. 9, 10) ausgebildet und zwischen dem Spiralgehäuse (6) und den Stirnwänden (4, 5) mittels Spann­vorrichtungen eingespannt. Als Spannvorrichtun­gen sind mehrere, über dem Umfang gleichmäßig verteilte Druckschrauben (11, 12) vorgesehen, die über Bolzen (13, 14) mit den Verschleiß­platten (2, 3) in Wirkverbindung stehen. Die Bolzen (13, 14) sind in den Stirnwänden (4, 5) in Achsrichtung verschiebbar, aber gegen Ver­drehung gesichert angeordnet. Auf diese Weise werden die Verschleißplatten beim Verspannen zwischen dem Spiralgehäuse (6) und den Stirn­wänden (4, 5) keiner nachteiligen Drehbeanspru­chung von Seiten der Druckschrauben ausgesetzt. Ferner sind die Druckschrauben (11, 12) in den Stirnwänden (4, 5) des Spiralgehäuses (6) so­weit außen angeordnet, daß sie im äußeren Rand­bereich an die Verschleißplatten (2, 3) angrei­fen und diese an das Spiralgehäuse (6) andrük­ken. Die äußeren Ränder der Verschleißplatten (2, 3) sind mit gleich schräg verlaufenden Flächen (15, 16 bzw. 17, 18) ausgebildet, die im eingespannten Zustand an im Spiralgehäuse (6) entsprechend schräg verlaufend ausgebilde­ten Gegenflächen (19, 20) fest anliegen. Auf diese Weise wird sehr vorteilhaft eine wirksame und für den Betrieb der Kreiselpumpe ausrei­chend feste Verspannung der Verschleißplatten (2, 3) zwischen dem Spiralgehäuse (6) und den Stirnwänden (4, 5) mit verhältnismäßig wenigen Druckschrauben (2 bis 3 Stück) erreicht, und zwar derart, daß dabei die Verschleißplatten (2, 3) keinerlei nachteiligen Beanspruchungen, insbesondere Biegebeanspruchungen, ausgesetzt werden. Dies insbesondere auch deshalb, weil beim Verspannen der Verschleißplatten (2, 3) die Bolzen (13, 14) nahezu direkt an den Gegen­flächen (19, 20) im Spiralgehäuse (6) gegen­überliegend angeordnet sind und dort gegen die Verschleißplatten (2, 3) drücken. Als Ver­schleißplatten können daher insbesondere sehr vorteilhaft Keramikplatten Anwendung finden, die aufgrund ihrer Härte und Sprödigkeit zwar sehr empfindlich gegen Beige- und Druckspannun­gen sind, die jedoch hinsichtlich ihrer Ver­schleißfestigkeit den bisher bekannten Ver­schleißplatten aus hochlegiertem Stahl und dergl. weit überlegen sind. Es ist selbstver­ständlich, daß neben Verschleißplatten aus Keramik gemäß der Erfindung auch Verschleiß­platten aus Kunststoff, Hartgummi und dergl. mit ebendenselben Vorteilen zwischen dem Spiralgehäuse (6) und den Stirnwänden (4, 5) eingespannt werden können. Auch können gegebe­nenfalls mit Keramik und ähnlich harten und spröden, hochverschleißfesten Materialien be­schichteten Metall- oder Kunststoffplatten ein­gesetzt werden.

[0012] Ferner sind, wie die Zeichnung zeigt, die Ver­schleißplatten (2, 3) mit geringem Abstand von den Stirnwänden (4, 5) angeordnet, so daß zwi­schen den Verschleißplatten (2, 3) und den Stirnwänden (4, 5) ein Hohlraum (21 bzw. 22) verbleibt, der mit dem Innenraum des Spiralge­häuses, in dem sich das Laufrad (1) befindet, in offener Verbindung (23, 24) steht. Hierdurch wird sehr vorteilhaft im Betrieb der Kreisel­pumpe an den beiden parallel zueinander verlau­fenden Oberflächen (7, 8 bzw. 9, 10) der Ver­schleißplatten (2, 3) und zwar durch Eindrin­gen von Flüssigkeit aus dem Raum, in dem sich das Laufrad (1) befindet, in den Hohlraum (21 bzw. 22) ein gleich hoher Druck aufgebaut und dadurch die Verschleißplatten vor Biegebean­spruchungen freigehalten. Die Verschleißplatten gemäß der Erfindung können daher verhältnismä­ßig dünnwandig ausgebildet werden, was zu einer erheblichen Verringerung des Materialverlustes beim Auswechseln der verschlissenen Platte gegen eine neue führt. Ein weiterer und ganz besonderer Vorteil der erfindungsgemäß ausge­bildeten Verschleißplatten (2, 3) besteht darin, daß sie nach Verschleiß der einen Seite ihrer Oberfläche gewendet oder auch gegenseitig ausgetauscht und somit beidseitig dem Ver­schleiß unterworfen werden können, wodurch die Standzeit dieser Verschleißplatten, im Ver­gleich zu den bisher bekannten Verschleißplat­ten, um ein vielfaches erhöht wird.

Ansprüche

1. Kreiselpumpe mit zu beiden Seiten des Lauf­rades angeordneten Verschleißplatten, die die Stirnwände des Spiralgehäuses abdecken, dadurch gekennzeichnet, daß die zu beiden Seiten des Laufrades (1) angeordneten Ver­schleißplatten (2, 3) scheibenförmig und zu beiden Seiten gleich ausgebildet sind, und daß sie zwischen dem Spiralgehäuse (6) und den Stirnwänden (4, 5) mittels Spannvor­richtungen eingespannt sind.

2. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Spannvorrichtungen aus Druckschrauben (11, 12) und Bolzen (13, 14) bestehen, und in den Stirnwänden (4, 5) des Spiralgehäuses (6) soweit außen ange­ordnet sind, daß sie im äußeren Randbereich an die Verschleißplatten (2, 3) angreifen und diese an das Spiralgehäuse (6) andrük­ken.

3. Kreiselpumpe nach Anspruch 1 oder 2, da­durch gekennzeichnet, daß die beiden äußeren Ränder der Verschleißplatten (2, 3) mit gleich schräg verlaufenden Flächen (15, 16; 17, 18) ausgebildet sind, die an im Spiralgehäuse (6) entsprechend schräg ver­laufend ausgebildeten Gegenflächen (19, 20) anliegen.

4. Kreiselpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschleißplatten (2, 3) aus Kera­mik bestehen und ihre Oberflächen (7, 8; 9, 10) parallel zueinander verlaufend ausge­bildet sind.

5. Kreiselpummpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschleißplatten (2, 3) mit gerin­gem Abstand von den Stirnwänden (4, 5) an­geordnet sind, so daß zwischen den Ver­schleißplatten (2, 3) und den Stirnwänden (4, 5) ein Hohlraum (21, 22) verbleibt, der mit dem Innenraum des Spiralgehäuses (6) in offener Verbindung (23, 24) steht.

Zeichnung