TECHNISCHES GEBIET
[0001] Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpeneinheit mit einem aus einem vorderen und
einem hinteren Gehäuseteil bestehenden Pumpengehäuse, an dessen vorderem Gehäuseteil
koaxial zur Pumpenachse ein Eintrittsstutzen und an dessen hinterem Gehäuseteil, dem
Eintrittsstutzen gegenüberliegend, Vorkehrungen zur Befestigung eines Laternengehäuses,
das das Pumpengehäuse frei trägt und über das hintere Gehäuseteil mit einem Antriebsmotor
verbindet, vorgesehen sind, sowie mit einem Laufrad, welches von einer außerhalb des
Pumpengehäuses gelagerten, abgedichtet in dessen Innenraum hineingeführten Welle angetrieben
wird, und mit einem das Laufrad umfassenden, im Pumpengehäuse ausgebildeten Ringkanal,
vorzugsweise ein Spiralgehäuse, der einen Druckstutzen aufweist.
STAND DER TECHNIK
[0002] Dünnwandig ausgestaltete Gehäuse für Kreiselpumpen, vornehmlich solche in Blechbauweise,
treten zunehmend dort in Konkurrenz zu solchen mit dickwandigen Gehäusen, vorzugsweise
solchen in gegossener Ausführung, wo das Preis-/Leistungsverhältnis einerseits und
das Gewicht, die Porenfreiheit und die Oberflächengüte des gewalzten Ausgangsmaterials
andererseits zu entscheidenden Auswahlkriterien für eine Kreiselpumpe werden. In Walzmaterial
gefertigte Gehäusewandstärken sind lediglich vom Arbeitsdruck der Kreiselpumpe abhängig,
während bei gegossenen Gehäusen aus technologischen Gründen eine Mindestwandstärke
nicht unterschritten werden darf, die in vielen Fällen im Hinblick auf die auftretende
Beanspruchung überdimensioniert ist. Gussgehäuse gelten demgegenüber allgemein als
formstabiler und damit funktionssicherer; ihre Formgebung ist hinlänglich bekannt
(siehe beispielsweise
DE 25 29 458 C2 oder
Firmendruckschrift 5.046.1, Tuchenhagen, Kreiselpumpen, Baureihe VPB, VPC, VPD ... L, Otto Tuchenhagen GmbH & Co. KG, D-21510
Büchen).
[0003] Es wird heute überall dort, wo geringe Wirkungsgradeinbußen einerseits hinnehmbar
sind und andererseits die Kosten einer derartigen Kreiselpumpe eine entscheidende
Rolle bei der Auswahl spielen, nach kostengünstigen Lösungen für Kreiselpumpen in
Blechbauweise gesucht. Der Wunsch nach einer in allen Bereichen überwiegend relativ
dünnwandigen Kreiselpumpenkonstruktion ist allerdings nicht an die Verwendung von
Blech als Ausgangsmaterial gebunden, wenn die geforderte Dünnwandigkeit durch alternative
Herstellverfahren möglich ist. Unabhängig von der Frage, ob Blech als Ausgangsmaterial
zur Herstellung der verschiedenen Teile einer Kreiselpumpe verwendbar ist, geht es
zunächst grundsätzlich darum, dünnwandige, wie auch immer herstellbare Bauteile einer
Kreiselpumpeneinheit zu schaffen, insbesondere Gehäuseteile, Verbindungsgehäuse zwischen
Kreiselpumpe und Antriebsmotor sowie Laufrad, die neben einer ggf. zu fordernden strömungsphysikalischen
Funktion die notwendige Steifigkeit und Festigkeit besitzen.
[0004] Es ist weiterhin erklärtes Ziel, Kreiselpumpen einer Pumpenbaureihe, die sich nach
Förderhöhe und/oder Volumenstrom unterscheiden, mit einem geringstmöglichen Konstruktions-
und Anpassungsaufwand zu generieren. Dies gelingt einerseits durch radiale Vergrößerung
des Laufrades und damit einer entsprechenden Vergrößerung des das Laufrad umfassenden
Gehäuses und andererseits durch axiale Verbreiterung des Laufrades und damit einer
entsprechenden axialen Vergrößerung des das Laufrad umschließenden schaufelfreien
Ringraumes ggf. in Verbindung mit einem Ringkanal, der als Spiralgehäuse ausgebildet
sein kann. Kreiselpumpen unterschiedlicher Leistung einer Pumpenbaureihe erfordern
entsprechend in der Leistung angepasste Antriebsmotoren, wobei letztere auf ihrer
von einer Motorwelle durchdrungenen Stirnseite jeweils einen Anschlussflansch aufweisen,
dessen Flanschdurchmesser in der Regel von der Motorleistung abhängig ist.
[0005] Bei der diesbezüglichen Verbindung zwischen Kreiselpumpe und Antriebsmotor ergibt
sich nun aus Kostengründen das Problem, die unterschiedlichen Pumpengrößen einer Pumpenbaureihe
mit den entsprechenden Antriebsmotoren ohne großen konstruktiven Anpassungsaufwand
miteinander zu verbinden. So wurde bereits vorgeschlagen, den Anschlussflansch bzw.
das sogenannte Lagerschild des Antriebsmotors über ein sogenanntes Laternengehäuse
mit dem hinteren Gehäuseteil des Pumpengehäuses zu verbinden (Fristam pumpen, F. Stamp
KG, Hamburg, Kreiselpumpe FP 700, FP34, FP35, E8612002, vor 1993). Dabei verfügt das
Laternengehäuse über einen motorseitigen Rezess, wodurch eine koaxiale Zentrierung
zwischen Laternengehäuse und Anschlussflansch des Motors gegeben ist. Die Verbindung
zwischen Laternengehäuse und Anschlussflansch wird dabei über mehrere über den Umfang
des Anschlussflansches angeordnete, durch diesen hindurchgreifende und mit dem Laternengehäuse
verschraubte Sechskantschrauben erreicht.
[0006] Die Verbindung zwischen Laternen- und Pumpengehäuse erfolgt in vergleichbarer Weise,
nämlich dadurch, dass das hintere Gehäuseteil des Pumpengehäuses eine ringförmig umlaufende,
konstruktiv relativ aufwändige Verstärkung mit einem Rezess aufweist, an der das Laternengehäuse
koaxial zentriert und gleichfalls mittels über den Umfang verteilt angeordnete Schrauben
lösbar befestigt ist. Eine derartige Lösung ist nur bei Ausbildung des hinteren Gehäuseteils
in Form eines Gussteils möglich, wobei die in erster Linie durch die Verschraubungen
bedingte Materialanhäufung am hinteren Gehäuseteil im Bereich der ringförmig umlaufenden
Verstärkung nur für eine axial sehr beschränkte koaxiale Führung zwischen dem hinteren
Gehäuseteil und dem daran befestigten Laternengehäuse genutzt werden kann. Die bekannte
Lösung der Verbindung des Laternengehäuses einerseits mit dem in unterschiedlichen
Größen bzw. Leistungen ausgeführten Pumpengehäuse und andererseits mit dem in der
Leistung entsprechend angepassten Motor lässt sich nicht auf dünnwandig ausgestaltete
Gehäuse, vornehmlich solche in Blechbauweise, übertragen.
[0007] Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Kreiselpumpeneinheit zu schaffen, die, ohne dass
sie von vornherein auf eine Ausführung in Blechbauweise festgelegt ist, überwiegend
relativ dünnwandig ausgestaltet ist und dabei einerseits geringes Gewicht mit hoher
Steifigkeit und andererseits durch die Formgebung ein hohes Maß an Variabilität hinsichtlich
Pumpenleistung mit geringem Anpassungsaufwand an unterschiedliche Größen der Antriebsmotore
verbindet.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
[0008] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen
der vorgeschlagenen Kreiselpumpeneinheit gemäß der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
[0009] Der entscheidende Ansatz zur Lösung des Problems besteht darin, dass sich das hintere
Gehäuseteil antriebsseitig und an seinem inneren Bereich in ein zylindrisches Aufnahmegehäuse
mit einem Führungsdurchmesser verlängert, dass das zylindrische Aufnahmegehäuse in
einer zylindrischen Aufnahmebohrung in einem im Wesentlichen zylinderförmigen Teil
des Laternengehäuses geführt ist, und dass das im Wesentlichen zylinderförmige Teil
pumpenseitig einen die zylindrische Aufnahmebohrung radial außenseits umschließenden
pumpenseitigen Laternenflansch aufweist, der auf einem Anbindungsdurchmesser, in unmittelbarer
Nachbarschaft zur zylindrischen Aufnahmebohrung, unmittelbar mit einer Rückfläche
des hinteren Gehäuseteils lösbar verbunden ist. Koaxiale Ausrichtung zwischen Pumpen-
und Laternengehäuse sowie die Befestigung der beiden Komponenten miteinander können
somit für die unterschiedlichsten Pumpenbaugrößen stets identisch nach Form und Abmessung
ausgeführt werden.
[0010] Der im Pumpengehäuse integrierte Ringkanal befindet sich in jedem Falle außerhalb
des pumpenseitigen Laternenflansches, sodass eine Verbreiterung des Laufrades und/oder
eine Vergrößerung des Laufraddurchmessers sowie eine Veränderung des Ringkanalquerschnittes
keinerlei Auswirkungen auf die Befestigung zwischen Pumpengehäuse und pumpenseitigem
Laternenflansch haben. Die der Führung dienende zylindrische Aufnahmebohrung im zylinderförmigen
Teil des Laternengehäuses weist den relativ kleinen Führungsdurchmesser d auf. Entsprechend
bemessen ist das mit der zylindrischen Aufnahmebohrung korrespondierende zylindrische
Aufnahmegehäuse, das sich im Anschluss an die Rückfläche des hinteren Gehäuseteils
in axialer Richtung fortsetzt. Der relativ kleine Führungsdurchmesser d erlaubt eine
sehr genaue Tolerierung der Spielpassung zwischen der zylindrischen Aufnahmebohrung
im Laternengehäuse und dem zylindrischen Aufnahmegehäuse am hinteren Gehäuseteil ,
sodass eine größtmögliche Koaxialität zwischen Pumpen- und Laternengehäuse sichergestellt
ist.
[0011] Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorgeschlagenen Kreiselpumpeneinheit
bilden der pumpenseitige Laternenflansch und die Rückfläche des hinteren Gehäuseteils
miteinander eine erste Befestigungsfläche, die senkrecht zur Pumpenachse orientiert
ist und eine relativ kurze radiale Erstreckung aufweist. Dadurch wird eine statisch
eindeutige und starre Verbindung zwischen Pumpengeund Laternengehäuse erreicht.
[0012] Um Materialanhäufungen in Folge ringförmiger Verstärkungen für die Bereitstellung
von Gewindegrundlochbohrungen zu vermeiden, wie sie bei Lösungen nach dem Stand der
Technik als nachteilig empfunden werden, schlägt die Erfindung weiterhin vor, dass
die Rückfläche und der pumpenseitige Laternenflansch über mehrere Gewindebolzen miteinander
verschraubt sind (erste Schraubverbindungen), die in Teilkreisanordnung auf dem Anbindungsdurchmesser
angeordnet und mit der Rückfläche stoffschlüssig verbunden sind. Die stoffschlüssige
Verbindung der Gewindebolzen mit der Rückfläche erfolgt beispielsweise durch Widerstandsschweißung,
sodass die Rückfläche im Verbindungsbereich keinerlei Verstärkung erfahren muss.
[0013] Gemäß einem weiteren Vorschlag wird das vordere Gehäuseteil über einen Außendurchmesser
am hinteren Gehäuseteil zentriert, der sich außerhalb der äußeren Abmessung des Ringkanals
befindet. Hierzu sieht die vorgeschlagene Lösung weiterhin vor, dass sich das hintere
Gehäuseteil, in radialer Richtung gesehen, möglichst weit außerhalb der äußeren radialen
Abmessung des Ringkanals in einem Wandteil mit einer radial orientierten dritten Ringfläche
fortsetzt, und dass eine Mantelfläche des die dritte Ringfläche bildenden Wandteils
von einem ersten Rezess umfasst ist, der an einer am vorderen Gehäuseteil ausgebildeten,
mit der dritten Ringfläche korrespondierenden ersten Ringfläche angeordnet ist. Die
radiale Erstreckung der miteinander korrespondierenden und verbundenen Ringflächen
ist derart dimensioniert, dass sie dort mehrere, über den Umfang verteilt angeordnete
zweite Schraubverbindungen leicht aufnehmen können. Die koaxiale Zentrierung des vorderen
Gehäuseteils am hinteren Gehäuseteil über einen am Pumpengehäuse größtmöglich ausführbaren
Außendurchmesser schafft die denkbar günstigsten Voraussetzungen für eine größtmögliche
Koaxialität zwischen diesen Gehäuseteilen.
[0014] Die Abdichtung zwischen vorderem und hinterem Gehäuseteil gegenüber dem Innenraum
des Ringkanals erfolgt bevorzugt durch eine im hinteren Gehäuseteil angeordnete Gehäusedichtung,
die so angeordnet ist, dass sie sich in einen Spalt zwischen vorderem und hinterem
Gehäuseteil in Richtung zum Innenraum des Ringkanals hin auswulstet. Damit eine möglichst
ungeschmälerte gleichmäßige Wandstärke des hinteren Gehäuseteils auch im Bereich der
die Gehäusedichtung aufnehmenden Dichtungsnut sichergestellt ist, wird weiterhin vorgeschlagen,
dass die dritte Ringfläche gegenüber einer den Ringkanal axial begrenzenden zweiten
Ringfläche um einen axialen Versatz vom Ringkanal weg axial versetzt an der zweiten
Ringfläche angeordnet ist, und dass zur Abdichtung zwischen der ersten und der dritten
Ringfläche eine Gehäusedichtung vorgesehen ist, die in eine im Übergangsbereich zwischen
der zweiten und der dritten Ringfläche und an den Innenraum des Ringkanals angrenzend
angeordneten Dichtungsnut eingelegt ist. Der vorstehend erwähnte axiale Versatz ergibt
am Innendurchmesser der Gehäusedichtung einen gehäuseseitigen Absatz, der einerseits
Auflagefläche und andererseits Raum für die erwähnte Gehäusedichtung schafft.
[0015] Es wird weiterhin vorgeschlagen, dass sich an dem nach Form und Abmessung für alle
Pumpengrößen einer Pumpenbaureihe gleichen zylinderförmigen Teil des Laternengehäuses
ein sich radial erweiternder konischer Teil anschließt, der außenseits in einem radial
orientierten antriebsseitigen Laternenflansch mit einem zweiten Rezess endet. Durch
diese Lösung wird eine Anpassung der Laternengehäuse für unterschiedlich große Kreiselpumpen
an die dementsprechend unterschiedlich großen Antriebsmotoren jeweils dadurch möglich,
dass allein der antriebsseitige Laternenflansch und der motorseitige konische Teil
eine Anpassung erfahren. Die unterschiedlichen Laternengehäuse weisen demzufolge einerseits
stets identische Führungsdurchmesser d sowie Anbindungsdurchmesser D
i am Pumpengehäuse auf, und andererseits besitzen sie jeweils unterschiedliche Konizität
in Richtung zum antriebsseitigen Laternenflansch, der jeweils einen durch einen zweiten
Rezess determinierten Flanschdurchmesser D aufweist. Der sich von dem relativ kleinen
Führungsdurchmesser d auf den relativ großen Flanschdurchmesser D erweiternde konische
Teil des Laternengehäuses verleiht letzterem bei relativ dünnwandiger Ausbildung eine
außerordentliche Festigkeit und Stabilität.
[0016] Dabei ist in jedem Falle der Innenraum des konischen Teils ausreichend dimensioniert,
um dort eine Wellenkupplung aufzunehmen. Darüber hinaus erlaubt die zum Pumpengehäuse
hin gerichtete konische Verjüngung des Laternengehäuses einen leichten Zugang von
außen zum einen zur Verbindungsstelle des pumpenseitigen Laternenflansches mit dem
Pumpengehäuse und zum andern zur Verbindungsstelle zwischen dem vorderen und hinteren
Gehäuseteil des Pumpengehäuses.
[0017] Die Verbindung zwischen der Welle der Kreiselpumpe und der Motorwelle erfolgt in
vorteilhafter Weise über eine als Klemmverbindung ausgebildete, innerhalb des Laternengehäuses
angeordnete Wellenkupplung. Diese Lösung hat den Vorteil, dass der jeweilige Antriebsmotor
mit einem standardmäßigen Wellenstumpf der Motorwelle ausgebildet sein kann. Eine
als Sonderwelle ausgeführte Motorwelle, die geeignet ist, das Pumpenlaufrad und die
sich anschließende Gleitringdichtung aufzunehmen, ist daher, wie dies oftmals bei
Lösungen nach dem Stand der Technik der Fall ist, nicht vorzusehen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
[0018] Ein Ausführungsbeispiel der Kreiselpumpeneinheit gemäß der Erfindung ist in den Figuren
der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Es zeigen
- Figur 1
- im Meridianschnitt eine Kreiselpumpeneinheit gemäß der Erfindung in Verbindung mit
einem, bezogen auf die Darstellungslage, rechtsseitig angedeuteten Antriebsmotor und
- Figur 2
- gleichfalls im Meridianschnitt eine Teilansicht der Kreiselpumpeneinheit, und zwar,
bezogen auf die Darstellungslage, unterhalb der Pumpenachse, wobei die Schnittebene
so gelegt ist, dass eine erste Schraubverbindung zwischen dem Pumpengehäuse und dem
pumpenseitigen Laternenflansch dargestellt ist.
BEZUGSZEICHENLISTE DER VERWENDETEN ABKÜRZUNGEN
[0019]
- 1
- Kreiselpumpeneinheit
- 2, 3
- Pumpengehäuse
- 2
- vorderes Gehäuseteil
- 2a
- Eintrittsöffnung
- 2b
- Deckelfläche
- 2c
- äußere Ringkanalwand
- 2d
- erste Ringfläche
- 2e
- erster Rezess
- 3
- hinteres Gehäuseteil
- 3a
- zylindrisches Aufnahmegehäuse
- 3b
- Rückfläche
- 3c
- innere Ringkanalwand
- 3d
- zweite Ringfläche
- 3e
- Dichtungsnut
- 3f
- dritte Ringfläche
- 3g
- Gehäusebohrung
- 4
- Laternengehäuse
- 4a
- zylinderförmiger Teil
- 4b
- konischer Teil
- 4c
- pumpenseitiger Laternenflansch
- 4d
- antriebsseitiger Laternenflansch
- 4e
- zweiter Rezess
- 4f
- zylindrische Aufnahmebohrung
- 4g
- Öffnungen
- 4h
- Durchgangsbohrung
- 5
- Eintrittsstutzen
- 6
- Ringkanal (Spiralgehäuse)
- 6a
- schaufelloser Ringraum
- 7
- Druckstutzen
- 8
- Laufrad
- 9
- Welle
- 10
- Anschlussflansch (Antriebsmotor)
- 11
- erste Schraubverbindungen
- 11a
- Gewindebolzen
- 11 b
- Mutter
- 12
- zweite Schraubverbindungen
- 13
- Wellenkupplung
- 14
- Gehäusedichtung
- 15
- Antriebsmotor
- 15a
- Motorwelle
- 16
- dritte Schraubverbindungen
- a
- axialer Versatz
- d
- Führungsdurchmesser
- D
- Flanschdurchmesser
- Da
- Außendurchmesser
- Di
- Anbindungsdurchmesser
- F1
- erste Befestigungsfläche
- F2
- zweite Befestigungsfläche
- F3
- dritte Befestigungsfläche
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
[0020] Eine Kreiselpumpeneinheit 1 besteht aus einem Pumpengehäuse 2, 3 und einem Laternengehäuse
4 (
Figur 1). Das aus einem vorderen Gehäuseteil 2 und einem hinteren Gehäuseteil 3 bestehende
Pumpengehäuse 2, 3 ist dabei über das Laternengehäuse 4 fliegend an einem Antriebsmotor
15 befestigt. An das vordere Gehäuseteil 2 sind, bezogen auf die Rotationsachse der
Kreiselpumpeneinheit 1, koaxial ein Eintrittsstutzen 5 und, umfangsseits, tangential
ausmündend, ein Druckstutzen 7 (
Figur 2) angeschlossen.
[0021] Das vordere und das hintere Gehäuseteil 2, 3 sind in ihrem radialen Erstreckungsbereich
mit jeweils engem Ringspalt an ein Laufrad 8 angepasst. An dessen ringförmig umlaufenden
Austrittsquerschnitt schließt sich außenseits ein schaufelloser Ringraum 6a an, der
stirnseitig von einer Mantelfläche einer Deckelfläche 2b des vorderen Gehäuseteils
2 berandet ist. Diese Deckelfläche 2b setzt sich anschließend und umfangsseits in
einer äußeren Ringkanalwand 2c fort, wobei diese vorzugsweise die Form eines Zylindermantels
aufweist, d.h. einen konstanten Krümmungsradius besitzt. Das hintere Gehäuseteil 3
ist im Bereich des Laufrades 8 als radial sich erstreckende Rückfläche 3b ausgebildet.
Im Außenbereich dieser Rückfläche 3b schließt sich eine, in axialer Richtung orientierte,
innere Ringkanalwand 3c an, deren örtlicher Krümmungsradius über den Umfang veränderlich
ist, wenn, in Strömungsrichtung gesehen, ein sich an den schaufellosen Ringraum 6a
anschließender Ringkanal 6 in Form eines Spiralgehäuses ausgebildet ist. In diesem
Falle bilden die äußere und die innere Ringkanalwand 2c, 3c zwischen sich den sich
stetig verändernden Durchtrittsquerschnitt des als Spiralgehäuse ausgebildeten Ringkanals
6 aus. Dieser Ringkanal 6 besitzt eine den Volumenstromverhältnissen der jeweiligen
Kreiselpumpe angepasste axiale Erstreckung.
[0022] Das hintere Gehäuseteil 3 geht im Anschluss an die Rückfläche 3b innenseits in ein
zylindrisches Aufnahmegehäuse 3a über, welches im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet
ist, außenseits einen Führungsdurchmesser d aufweist und in einer zylindrischen Aufnahmebohrung
4f in einem im Wesentlichen zylinderförmigen Teil 4a des Laternengehäuses 4 seine
Aufnahme findet. Über die zylindrische Aufnahmebohrung 4f werden das Laternen- und
das Pumpengehäuse 4 bzw. 2, 3 auf dem Führungsdurchmesser d exakt koaxial zueinander
zentriert. Ein pumpenseitiger Laternenflansch 4c, der sich in einer Ebene senkrecht
zur Pumpenachse und, ausgehend von dem Führungsdurchmesser d, radial nach außen erstreckt,
schließt sich an den zylinderförmigen Teil 4a an und ist über eine erste Befestigungsfläche
F
1 an der Rückfläche 3b lösbar befestigt. Hierzu sind auf einem Anbindungsdurchmesser
D
i, in unmittelbarer Nachbarschaft zur Aufnahmebohrung 4f und über den Umfang des Anbindungsdurchmessers
D
i verteilt, mehrere erste Schraubverbindungen 11 vorgesehen (
Figur 2), wobei Gewindebolzen 11a an der Rückfläche 3b vorzugsweise stoffschlüssig befestigt
sind, über Durchgangsbohrungen 4h im pumpenseitigen Laternenflansch 4c hindurchgreifen
und letzteren mit der Rückfläche 3b mittels Muttern 11 b verschrauben.
[0023] Der im Wesentlichen zylindrische Teil 4a des Laternengehäuses 4 setzt sich antriebsseitig
in einem konischen Teil 4b fort, der sich nach außen bis auf einen Flanschdurchmesser
D eines zweiten Rezesses 4e erweitert. Über letzteren zentriert sich das Laternengehäuse
4 auf einem Anschlussflansch 10 des Antriebsmotors 15. Der konische Teil 4b geht,
in radialer Richtung gesehen, außerhalb des zweiten Rezesses 4e in einen radial orientierten
antriebsseitigen Laternenflansch 4d über, der über eine dritte Befestigungsfläche
F
3 an dem Anschlussflansch 10 anliegt und dort über dritte Schraubverbindungen 16 befestigt
ist. Eine Motorwelle 15a ragt in den Innenraum des konischen Teils 4b des Laternengehäuses
4 hinein und ist über eine Wellenkupplung 13 mit einer Welle 9 (Pumpenwelle) der Kreiselpumpeneinheit
1 verbunden.
[0024] Bei dieser Wellenkupplung 13 handelt es sich bevorzugt um eine Klemmverbindung für
die fliegend auf der Motorwelle 15a gelagerte Welle 9, wobei letztere an ihrem dem
Laufrad 8 abgewandten stirnseitigen Ende die Motorwelle 15a innerhalb einer nicht
bezeichneten Aufnahmebohrung eines gleichfalls nicht bezeichneten topfförmigen Wellenteils,
das durch axiale Längsschlitzung in radialer Richtung elastisch deformierbar ausgestaltet
ist, kraftschlüssig durch Klemmung umfasst (weitere Einzelheiten der Klemmverbindung
sind nicht explizit dargestellt und im Folgenden nicht bezeichnet). Dabei weist das
topfförmige Wellenteil ein Führungsund ein Klemmteil auf und letzteres ist endseitig
am topfförmigen Wellenteil positioniert und verfügt über wenigstens zwei radial orientierte,
die Umfangswandung des Klemmteils zwischen Aufnahmebohrung und äußerer Begrenzung
in axialer Richtung durchgehend trennende Längsschlitze, wobei die Aufnahmebohrung
im Bereich des Führungsteils von den Längsschlitzen nicht erfasst ist und sämtliche
zur Klemmung notwendigen Formeingriffe und Verbindungsmittel, bezogen auf die Rotationsachse
der Welle 9, insgesamt unwuchtfrei im Klemmteil angeordnet sind.
[0025] Die Welle 9 greift über eine Gehäusebohrung 3g im zylindrischen Aufnahmegehäuse 3a
konzentrisch in das Pumpengehäuse 2, 3 ein und trägt am Ende das Laufrad 8. Leckagen,
die aus dem Innenraum des Pumpengehäuses 2, 3 über eine nicht näher bezeichnete Dichtungsanordnung
und die Gehäusebohrung 3g in den Innenbereich des Laternengehäuses 4 gelangen können,
werden über Öffnungen 4g im Bereich des im Wesentlichen zylindrischen Teils 4a des
Laternengehäuses 4 in die Umgebung der Kreiselpumpeneinheit 1 abgeführt.
[0026] Die Deckelfläche 2b bildet innenseits eine Eintrittsöffnung 2a aus, die sich im Eintrittsstutzen
5 fortsetzt. Im Anschluss an die äußere Ringkanalwand 2c erweitert sich das vordere
Gehäuseteil 2, in radialer Richtung gesehen, außenseits in einem Wandteil mit einer
ersten Ringfläche 2d, die mit einem ersten Rezess 2e endet. Letzterer umfasst auf
einem Außendurchmesser D
a eine mit der ersten Ringfläche 2d korrespondierende und über eine zweite Befestigungsfläche
F
2 verbundene dritte Ringfläche 3f am hinteren Gehäuseteil 3.
[0027] An die dritte Ringfläche 3f schließt sich innenseits eine zweite Ringfläche 3d an,
die den Ringkanal 6 axial begrenzt und gegenüber der dritten Ringfläche 3f um einen
axialen Versatz a in Richtung des vorderen Gehäuseteils 2 axial versetzt angeformt
ist. Der axiale Versatz a ist auf einem nicht näher bezeichneten Durchmesser angeordnet,
und zwar derart, dass der dadurch entstehende gehäuseseitige Absatz Teil einer Dichtungsnut
3e ist, in der eine Gehäusedichtung 14 zwischen der zweiten und der dritten Ringfläche
3d, 3f einerseits und der äußeren Ringkanalwand 2c in Verbindung mit der ersten Ringfläche
2d andererseits Aufnahme findet. Der radiale Versatz a macht die Anordnung der Dichtungsnut
3e im hinteren Gehäuseteil 3 möglich, ohne dass die die Dichtungsnut 3e aufnehmenden
Ringflächen 3d, 3f nennenswert in ihrer Wandstärke geschmälert werden.
[0028] Die erste und die dritte Ringfläche 2d, 3f sind, in radialer Richtung gesehen, derart
bemessen, dass dort im Bereich ihrer zweiten Befestigungsfläche F
2 zweite Schraubverbindungen 12, mit denen das vordere Gehäuseteil 2 an dem hinteren
Gehäuseteil 3 unter Vorspannung befestigt ist, ohne weiteres unterzubringen sind.
[0029] Unterschiedliche Pumpengrößen einer Pumpenbaureihe erfordern Änderungen und/oder
Anpassungsmaßnahmen an der Pumpengehäuse-Geometrie im Bereich des Laufrades 8 und
im sich anschließenden Bereich des schaufellosen Ringraumes 6a und des sich ggf. anschließenden
Ringkanales 6. Die konzentrische Führung des Pumpengehäuses 2, 3 über das zylindrische
Aufnahmegehäuse 3a innerhalb der zylindrischen Aufnahmebohrung 4f im zylinderförmigen
Teil 4a des Laternengehäuses 4 sowie die unmittelbare und lösbare Befestigung des
pumpenseitigen Laternenflansches 4c an der Rückfläche 3b des hinteren Gehäuseteils
3 sind von den vorgenannten Änderungen und/oder Anpassungsmaßnahmen nicht betroffen,
da Führung und Befestigung so weit wie möglich in den inneren Bereich des hinteren
Gehäuseteils 3 verlagert werden. Unterschiedliche Pumpengrößen erfordern zwangsläufig
unterschiedlich große Antriebsmotoren 15, wobei das jeweilige Laternengehäuse 4 über
seinen konischen Teil 4b an unterschiedliche Flanschdurchmesser D des motorseitigen
Anschlussflansches 10 angepasst wird. Der Zentrierungs-, der Verbindungs- sowie der
Dichtungsbereich zwischen dem vorderen und dem hinteren Gehäuseteil 2, 3 im Bereich
der ersten und der dritten Ringfläche 2d,3f erfahren hingegen, über die unterschiedlichen
Pumpengrößen gesehen, keine wesentlichen konstruktiven Änderungen.
1. Kreiselpumpeneinheit (1) mit einem aus einem vorderen (2) und einem hinteren Gehäuseteil
(3) bestehenden Pumpengehäuse (2, 3), an dessen vorderem Gehäuseteil (2) koaxial zur
Pumpenachse ein Eintrittsstutzen (5) und an dessen hinterem Gehäuseteil (3), dem Eintrittsstutzen
(5) gegenüberliegend, Vorkehrungen zur Befestigung eines Laternengehäuses (4), das
das Pumpengehäuse frei trägt und über das hintere Gehäuseteil (3) mit einem Antriebsmotor
(15) verbindet, vorgesehen sind, sowie mit einem Laufrad (8), welches von einer außerhalb
des Pumpengehäuses (2, 3) gelagerten, abgedichtet in dessen Innenraum hineingeführten
Welle (9) angetrieben wird, und mit einem das Laufrad (8) umfassenden, im Pumpengehäuse
(2, 3) ausgebildeten Ringkanal (6), vorzugsweise ein Spiralgehäuse, der einen Druckstutzen
(7) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass sich das hintere Gehäuseteil (3) antriebsseitig und an seinem inneren Bereich in
ein zylindrisches Aufnahmegehäuse (3a) mit einem Führungsdurchmesser (d) verlängert,
dass das zylindrische Aufnahmegehäuse (3a) in einer zylindrischen Aufnahmebohrung (4f)
in einem im Wesentlichen zylinderförmigen Teil (4a) des Laternengehäuses (4) geführt
ist,
und dass das im Wesentlichen zylinderförmige Teil (4a) pumpenseitig einen die zylindrische
Aufnahmebohrung (4f) radial außenseits umschließenden pumpenseitigen Laternenflansch
(4c) aufweist,
der auf einem Anbindungsdurchmesser (Di), in unmittelbarer Nachbarschaft zur zylindrischen Aufnahmebohrung (4f), unmittelbar
mit einer Rückfläche (3b) des hinteren Gehäuseteils (3) lösbar verbunden ist.
2. Kreiselpumpeneinheit nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der pumpenseitige Laternenflansch (4c) und die Rückfläche (3b) miteinander eine erste
Befestigungsfläche (F1) bilden, die senkrecht zur Pumpenachse orientiert ist und eine relativ kurze radiale
Erstreckung aufweist.
3. Kreiselpumpeneinheit nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Rückfläche (3b) und der pumpenseitige Laternenflansch (4c) über mehrere Gewindebolzen
(11a) miteinander verschraubt sind, die in Teilkreisanordnung auf dem Anbindungsdurchmesser
(Di) angeordnet und mit der Rückfläche (3b) stoffschlüssig verbunden sind.
4. Kreiselpumpeneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass sich das hintere Gehäuseteil (3), in radialer Richtung gesehen, möglichst weit außerhalb
der äußeren radialen Abmessung des Ringkanals (6) in einem Wandteil mit einer radial
orientierten dritten Ringfläche (3f) fortsetzt, und dass eine Mantelfläche des die
dritte Ringfläche (3f) bildenden Wandteils von einem ersten Rezess (2e) umfasst ist,
der an einer am vorderen Gehäuseteil (2) ausgebildeten, mit der dritten Ringfläche
(3f) korrespondierenden ersten Ringfläche (2d) angeordnet ist.
5. Kreiselpumpeneinheit nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die dritte Ringfläche (3f) gegenüber einer den Ringkanal (6) axial begrenzenden zweiten
Ringfläche (3d) um einen axialen Versatz (a) vom Ringkanal (6) weg axial versetzt
an der zweiten Ringfläche (3d) angeordnet ist, und dass zur Abdichtung zwischen der
ersten und der dritten Ringfläche (2d, 3f) eine Gehäusedichtung (14) vorgesehen ist,
die in eine im Übergangsbereich zwischen der zweiten und der dritten Ringfläche (3d,
3f) und an den Innenraum des Ringkanals (6) angrenzend angeordnete Dichtungsnut (3e)
eingelegt ist.
6. Kreiselpumpeneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass sich an dem zylindrischen Teil (4a) des Laternengehäuses (4) ein sich radial erweiternder
konischer Teil (4b) anschließt, der außenseits in einem radial orientierten antriebsseitigen
Laternenflansch (4d) mit einem zweiten Rezess (4e) endet.
7. Kreiselpumpeneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Welle (9) und eine Motorwelle (15a) des Antriebsmotors (15) über eine als Klemmverbindung
ausgebildete, innerhalb des Laternengehäuses (4) angeordnete Wellenkupplung (13) miteinander
verbunden sind.