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EP 1 546 563 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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02.10.2013 Patentblatt 2013/40 |
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Anmeldetag: 12.08.2003 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2003/008919 |
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Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2004/033918 (22.04.2004 Gazette 2004/17) |
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TRAGLAGER FÜR EINE VERTIKAL ANGEORDNETE KREISELPUMPE
SUPPORT BEARING FOR A VERTICAL CENTRIFUGAL PUMP
PALIER D'APPUI POUR POMPE CENTRIFUGE VERTICALE
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Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PT RO SE SI SK TR |
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Priorität: |
02.10.2002 DE 10245957
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Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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29.06.2005 Patentblatt 2005/26 |
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Patentinhaber: KSB Aktiengesellschaft |
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67227 Frankenthal (DE) |
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Erfinder: |
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- SCHARFFENBERGER, Wolfgang
67227 Frankenthal (DE)
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Entgegenhaltungen: :
US-A- 3 220 352 US-A- 5 413 459
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US-A- 3 482 522
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Gegenstand der Erfindung ist eine vertikal angeordnete Kreiselpumpe mit einem oberhalb
von ihr vorgesehenen Traglager, das die durch die Kreiselpumpe ausgeübten Axial- und
Radialkräfte aufnimmt und das durch ein über das Traglager geleitetes Medium geschmiert
und gegebenenfalls gekühlt wird, wobei die Kreiselpumpe über eine Welle angetrieben
wird, die durch ein das Traglager umgebendes Gehäuse und in ein zum Förderbereich
der Kreiselpumpe gehörendes Gehäuse oder Gehäuseteil geführt ist, und wobei eine Wellenabdichtung
vorgesehen ist, die den das Fördermedium enthaltenden Bereich von der Umgebung trennt.
[0002] Pumpen der hier angesprochenen Art besitzen eine oder mehrere Stufen, die meist in
einem Topf angeordnet sind. Die Pumpen werden beispielsweise als Kondensatpumpen eingesetzt.
Das Traglager einer solchen Pumpe ist vor allem einer axialen Belastung ausgesetzt,
hat aber auch radiale Kräfte aufzunehmen. Bisher war es üblich, das Traglager oberhalb
des strömungsführenden Gehäuses der Kreiselpumpe in einem von diesem getrennten Gehäuse
anzuordnen. Das Traglager wurde entweder durch ein im Gehäuse gespeichertes Fett oder
Öl geschmiert oder es wurde von einem gesondert bereitgestellten Medium, beispielsweise
Öl, geschmiert und unter Umständen auch gekühlt. So wurde dieses unter Druck zu setzende
Medium über jeweils eine Rohrleitung dem Traglager zu- und von diesem abgeführt. Da
die Antriebswelle der Kreiselpumpe über das Gehäuse des Traglagers und in das zum
Förderbereich der Kreiselpumpe gehörende Gehäuse geführt wurde, waren hier drei verschiedene
Wellenabdichtungen notwendig.
[0003] Die
US-A-5 413 459 offenbart eine in explosionsgefährdete Umgebung betriebene vertikale Pumpenanordnung
mit einem Magnetkupplungsantrieb. Eine Wellenabdichtung ist bei dieser Pumpe nicht
vorhanden. Vom Pumpendruckstutzen wird über eine externe Rohrleitung und eine darin
integrierte aufwendige Schmier- und Kühlmitteleinrichtung ein Teil der Förderflüssigkeit
entnommen und als ein Schmier- und Kühlmittelstrom von außen in die Magnetkupplung
eingespeist. Ein daraus abfließender Schmiermittelstrom dient zur Kühlung eines axialen
Traglagers.
[0004] Vor allem der bei der geschilderten Ausführung zu treibende Aufwand für die Bereitstellung
sowie Zu- und Abführung eines gesonderten Schmier- und Kühlmittels für das Traglager,
aber auch der Aufwand für die verschiedenen Wellenabdichtungen ließen den Wunsch entstehen,
eine Ausführung zu schaffen, die diesen Aufwand entscheidend verringert. Die der Erfindung
zugrundeliegende Aufgabe basiert auf diesem Wunsch.
[0005] Die somit gestellte Aufgabe wird ausgehend von einer Kreiselpumpe der eingangs zitierten
Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das das Traglager umgebende Gehäuse über
den von dem Radiallager gebildeten Spalt mit dem Druckbereich der Kreiselpumpe verbunden
ist und das der Schmierung dienende Medium über diesen Spalt dem Traglager zugeführt
wird, während der Abführung des Mediums eine das Gehäuse mit dem Einlaufbereich der
Kreiselpumpe verbindende Rohrleitung dient, und wobei eine Wellenabdichtung auf der
vom Förderbereich der Kreiselpumpe abgewandten Seite des Traglagers angeordnet ist.
[0006] Die erfindungsgemäße Lösung erfordert kein Fremdmedium für die Schmierung und Kühlung
des Traglagers. Dies bedeutet eine erhebliche Einsparung und die Beseitigung einer
möglichen Störquelle. Der unmittelbare Anschluss des Traglagergehäuses an das strömungsführende
Gehäuse erlaubt eine Verringerung der Baulänge.
[0007] Es wird als zweckmäßigste Lösung angesehen, wenn das Axiallager und das Radiallager
durch Gleitlager gebildet werden. Dies eröffnet im übrigen die Möglichkeit, das das
Traglager umgebende Gehäuse über den von dem Radiallager gebildeten Spalt mit dem
Förderbereich der Kreiselpumpe zu verbinden, um das der Schmierung dienende Medium
über diesen Spalt dem Traglager zuzuführen. Hieraus ergibt sich der Vorzug, dass anstelle
der bisher notwendigen drei Wellenabdichtungen nur noch eine erforderlich ist.
[0008] Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt
- Fig. 1
- einen Teil eines Kondensat- und Speisewasserkreislaufs, der mit einer Kreiselpumpe
der gattungsgemäßen Art ausgestattet ist;
- Fig. 2
- eine mit einem Traglager der vorbekannten Bauart ausgestattete Kreiselpumpe;
- Fig. 3
- den oberen Bereich einer erfindungsgemäß gestalteten Kreiselpumpe.
[0009] Die in der Fig. 1 dargestellte Anlage ist mit einer Kreiselpumpe 1 ausgestattet,
die durch einen Elektromotor 2 angetrieben wird. Die Kreiselpumpe 1 besitzt fünf Stufen.
Das von ihr zu fördernde, von einem Kondensator 3 über eine Leitung 4 kommende Medium
wird über einen in einem Ein-/Auslaufgehäuse 5 angeordneten Einlauf 6 in einen Topf
7 geführt, von wo es über einen Pumpeneinlaß 8 angesaugt wird. Die Kreiselpumpe 1
fördert das Medium in ein Druckrohr 9 und von dort aus über einen Auslaß 10 und eine
Leitung 11 zu einem Speisewasserbehälter 12.
[0010] Die Kreiselpumpe 1 ist über eine Antriebswelle 13 mit dem Elektromotor 2 verbunden.
Die Antriebswelle 13, die die Laufräder der Kreiselpumpe 1 trägt, wird von einem Traglager
14 aufgenommen.
[0011] Die in der Fig. 2 dargestellte Ausführung besitzt ein Traglager 15, das als ein vor
allem axiale, aber auch radiale Kräfte aufnehmendes Wälzlager ausgelegt ist. Das Traglager
15 ist in einem Gehäuse 16 angeordnet. Über einen Anschluß 17 wird das Traglager 15
mit einem Schmier- und Kühlmedium versorgt. Über einen Anschluß 18 wird das Schmier-
und Kühlmedium wieder abgeführt. Um einen Austritt des Mediums in die Umgebung zu
verhindern, sind Wellendichtungen 19 und 20 am Gehäuse 16 vorgesehen. Das Ein-/Auslaufgehäuse
5 ist durch eine Wellendichtung 21 abgedichtet.
[0012] Die Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführung. Hier wird das Traglager aus zwei
Gleitlagern gebildet: einem Axiallager 22 und einem Radiallager 23. Das Traglager
ist von einem Gehäuse 24 umgeben, das unmittelbar auf das Ein-/Auslaufgehäuse 25 aufgesetzt
ist. Über den Spalt, der zwischen der Lagerschale 26 und der Buchse 27 des Radiallagers
23 gebildet wird, gelangt Fördermedium aus dem Auslaufbereich 28 in das Innere des
Gehäuses 24. Somit schmiert das Fördermedium sowohl das Radiallager 23 als auch das
Axiallager 22. Der Abführung des Mediums aus dem Gehäuse 24 dient eine im Bereich
des Einlaufs 29 mündende Rohrleitung 30. Das Gehäuse 24 wird somit ständig von dem
Medium durchströmt und somit werden auch das Axiallager 22 und das Radiallager 23
unausgesetzt gekühlt. Ein externes Schmier- und Kühlmedium, eine externe Druckquelle
und eine externe Kühlung für das Medium werden also eingespart.
[0013] Die in der Fig. 3 dargestellte erfindungsgemäße Ausführung benötigt im Gegensatz
zu der vorbekannten Ausführung der Fig. 2 nur eine Wellenabdichtung 31 am Austritt
der Antriebswelle 13 in die Umgebung. Hieraus ergibt sich eine weitere Einsparung.
Schließlich bleibt noch erwähnen, daß die erfindungsgemäße Ausführung eine kürzere
Erstreckung besitzt als die vorbekannte Gestaltung.
1. Vertikal angeordnete Kreiselpumpe mit einem oberhalb von ihr vorgesehenen Traglager,
das in ein Axiallager (22) und ein Radiallager (23) unterteilt ist und das durch das
Fördermedium der Kreiselpumpe geschmiert und gegebenenfalls gekühlt wird, wobei das
Fördermedium dem Traglager (22, 23) über eine zum Druckbereich (28) der Kreiselpumpe
verlaufende Verbindung zugeführt und von dort abgeführt wird, wobei ferner das das
Axiallager (22) und das Radiallager (23) umgebende Gehäuse (24) unmittelbar an das
zum Förderbereich der Kreiselpumpe gehörende Gehäuse (25) anschließt, und wobei der
Fördermedium enthaltende Bereich der Kreiselpumpe dicht gegenüber der Umgebung abgeschlossen
ist, dadurch gekennzeichnet, daß das das Traglager (22, 23) umgebende Gehäuse (24) über den von dem Radiallager (23)
gebildeten Spalt mit dem Druckbereich (28) der Kreiselpumpe verbunden ist und das
der Schmierung dienende Medium über diesen Spalt dem Traglager (22, 23) zugeführt
wird, während der Abführung des Mediums eine das Gehäuse (24) mit dem Einlaufbereich
(29) der Kreiselpumpe verbindende Rohrleitung (30) dient, und wobei eine Wellenabdichtung
(31) auf der vom Förderbereich der Kreiselpumpe abgewandten Seite des Traglagers (22,
23) angeordnet ist.
1. Vertically arranged centrifugal pump with a support bearing which is provided above
it and is subdivided into an axial bearing (22) and a radial bearing (23) and which
is lubricated and, if appropriate, cooled by the conveying medium of the centrifugal
pump, the conveying medium being supplied to the support bearing (22, 23) via a connection
running to the delivery region (28) of the centrifugal pump and being discharged from
there, furthermore the housing (24) which surrounds the axial bearing (22) and the
radial bearing (23) directly adjoining the housing (25) belonging to the conveying
region of the centrifugal pump, and that region of the centrifugal pump which contains
conveying medium being closed off in a leaktight manner with respect to the surroundings,
characterized in that the housing (24) surrounding the support bearing (22, 23) is connected to the delivery
region (28) of the centrifugal pump via the gap formed by the radial bearing (23),
and the medium serving for lubrication is supplied to the support bearing (22, 23)
via this gap, while a pipeline (30) connecting the housing (24) to the inflow region
(29) of the centrifugal pump serves for the discharge of the medium, a shaft seal
(31) being arranged on the side of the support bearing (22, 23) which faces away from
the conveying region of the centrifugal pump.
1. Pompe centrifuge disposée verticalement, comprenant un palier d'appui prévu au-dessus
de celle-ci, lequel est divisé en un palier axial (22) et un palier radial (23) et
est lubrifié et éventuellement refroidi par le fluide refoulé par la pompe centrifuge,
le fluide refoulé étant acheminé au palier d'appui (22, 23) par le biais d'une conduite
s'étendant jusqu'à la région de pression (28) de la pompe centrifuge et étant évacué
depuis celle-ci, le boîtier (24) entourant le palier axial (22) et le palier radial
(23) se raccordant en outre directement au boîtier (25) appartenant à la région de
refoulement de la pompe centrifuge, et la région de la pompe centrifuge contenant
le fluide refoulé étant fermée hermétiquement par rapport à l'environnement, caractérisée en ce que le boîtier (24) entourant le palier d'appui (22, 23) est connecté à la région de
pression (28) de la pompe centrifuge par le biais de la fente formée par le palier
radial (23) et le fluide servant à la lubrification est acheminé par le biais de cette
fente au palier d'appui (22, 23), tandis que l'évacuation du fluide est réalisée par
le biais d'une conduite tubulaire (30) reliant le boîtier (24) et la région d'entrée
(29) de la pompe centrifuge, et un joint d'étanchéité d'arbre (31) étant disposé sur
le côté du palier d'appui (22, 23) opposé à la région de refoulement de la pompe centrifuge.
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