DD266481A3 - Seitenkanalpumpe mit stetiger spaltverengung - Google Patents

Abstract

Ziel der Erfindung ist es, eine im Aufbau unkomplizierte und aus gut verfuegbaren Werkstoffen bestehende Seitenkanalpumpe herzustellen. Die technische Aufgabe der Erfindung besteht darin, das Aggregat vom konstruktiven Aufbau und von der Auswahl und Bearbeitung der Werkstoffe fuer Laufrad und Gehaeuse so zu gestalten, dass ein hoher Wirkungsgrad mit einem fast verschleissfreien Betrieb vereint wird. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass fuer die Werkstoffe fuer Gehaeuse und Laufrad eine Kombination von weichem und hartem Material in der Art gewaehlt wird, dass das Laufrad aus Metalloxid-Keramik bestet und an den Laufflaechen eine durch Laeppen und Polieren erzeugte Oberflaeche sehr geringer Rauhtiefe besitzt, und dass das Gehaeuse aus einem dem Material des Laufrades gegenueber weicheren Kunststoff besteht. Figur

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eino Seitenkanalpumpe, die vorrangig zur Förderung von mit Feststoffpartikoln vorsetzten flüssigen Medien vorgesehen ist. nd unter diesen Bedingungen ein gutes Verschleißverhalten und oine lange Lebensdauer besitzt. Eine mögliche Anwendung besteht Im Einsatz in chemischen Betrieben o. ä„ in denen ein verschleiß- und wartungsarmer Dauerbetrieb der Aggregato erforderlich ist.

Charakteristik des bekannten Standes ,-ter Technik

Der Wirkungsgrad von Seltenkanalpumpen, insbesondere kleinerer Bauart, hänft neben anderen Faktoren wesentlich von einor Minimierung der funktionsbedingt nutwendigen Spalte zwischen Gehäuse und Laufrad ab. Andererseits nimmt mit immer engeren Abständen zwischen Rotor und Gehäuse der Verschleiß der Bauteile, durch im Fördermedium befindliche odor durch Abrieb entstandene Fremdkörper, unproportional zu.

Zur Lösung dieses technischen Widerspruchs werden in dor Patentlitoratur verschiedene Möglichkeiten beschrieben.

So werden laut DE-OS 3116627 die besonders beanspruchten Teile aus verschloißarmen Cr-Ni Stahl gofertigt. Der Nachtoil besteht neben hohem Material- und Boarbeitungsaufwand auch in der großen Masse der Toilo.

Das Beschichten der Laufräder mit einnm speziellen Schutzbelag sehen die DE-OS 2924202 und die DD-PS 39353 vor.

Nachteilig ist auch hier der hoho fertigungstechnische Aufwand.

In dor DE-OS 2405112 wird die Beseitigung der axlalon Spalte durch Anlegon von Kunststoffdichtringen an dio soitlichoi; Laufradflächen beschrieben.

Ein ähnliches Prinzip liegt der DE-OS 27 54866 zugrunde,

Dort werden die axialen Spalten durch Andrücken des Laufrades an das Pumpengehäuso mittels eines auf das Laufrad drückdnden Ringes beseitigt.

Diese Varianten des erwünschten, direkten Kontaktes der rotierenden und statischen Teile erhöhen einerseits den Wirk""„agrad des Aggregates, bedingen jedoch andererseits den Einsatz hochwertiger, Reibung und Vorschleiß mindernder .vlatorialien oder das Auftreten erhöhter Verschleißerscheinungen.

Auf eine derartige Kombination reibungs- und verschleißmindernder Materialien bezieht sich die DE-OS 2356566.

Hier wird vorgeschlagen, daß das Förderband sowie die Anlauffläc ι des Pumpenraumes aus unterschiedlichen, den Verschleiß sowie dio Reibungsverluste verringernden Werkstoffen bestehen.

Das förderrad soll aus Kunststoff und der Gehäusedeckel aus Metall sein. Eine woitere Verringerung der Reibungsvorlusto soll dadurch erreicht werden, daß die Anlauffläche des Förderrades am Deckel aus einem porösen Werkstoff, vorzugsweise Sintermetall, bestoht.

Diese LÖ3ung und alle anderen Vorschläge des bekf nnten Standes der Technik 3ind nur partiell und zeitlich bedingt wirksam. Sie lösen das Grundproblnm, nämlich das Eindringen «n Festkörperpartikeln in das Laufrad zu verhindern, nicht.

Bei allen bekannton Konstruktionen, die sehr enge Spalten zwischen Rotor und Gehäuse aufweisen, tritt früher oder später der Effekt auf, daß sich die im Fördermedium befindlichen feston Fremdkörporpartikel in die Rotoroberflächo einlagern. Bei entsprechender Menge dieser Einlagerungen verengen sich die Spalten immer mehr, bis sich rotierende und statische Teile schmirgelnd berühren. Danach tritt dann dio Phase erhöhten Verschleißos ein.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Seitenknnalpumpo, die einen unkomplizierten Aufbau besitzt und schnell in eine Serienfertigung überloitbar ist.

Die funktioneilen Teile Laufrad und Gehäuse sollen aus gut verfügbaren und bearbeitbaren Werkstoffen hergestellt werden. Das Aggregat soll einen hohen Wirkungsgrad besitzen und im Dauerbetrieb eine überdurchschnittliche Lebensdauer aufweisen. Ein verschleißarmer Lauf .soll annähernd Wartungsfreiheit garantieren.

Darlegung des Wesens der Erfindung Aufgabe der Erfindung ist es, den technischen Widerspruch bsi Seitenkanalpumpen zu lösen, der darin besteht, daß einorsoits

zur Erhöhung des Wirkungsgrades möglichst enge Spalten zwischen Laufrad und Gehäuse bestehen, andererseits aber so enge

Spalten zu ." «m hohen Wartungsaufwand und Verschleiß führen, so daß deshalb die Spalten größer sein müßten, was aber

wiederum den Wirkungsgrad verringert.

Erfindungsgomäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Laufrad aus einem sehr harten, nur mit Diamant bearboitbaron,

das Eindringen von Im Fördermedium vorhandenen Festkörperpartikeln verhinderndem Material besteht, wobei die Oberllächoeine durch an sich bekannte Verfahren wie Läppen und Polieren erzeugte sehr geringe Rauhigkeit aufweist und das Genauso auseinem gegenüber dem Laufrad weicheren Material besteht.

Erfindungsgemäß kann das Material des Laufrades Metallox'dkeramik mit einer Rauhigkeit der Oberfläche <0,4pm und das Gehäusematerial Kunststoff, vorzugsweise Epoxidharz, welches mit Aluminiumpulver gemischt ist, sein. Wenn sich im Fördermedium feste Fremdkörper, z. B. Sandkörner, Späne usw. befinden, können diese auch in die extrem engen Spalten eindringen. Dort köniien sie sich dann in die Oberfläche des welchen Gehäusematerials einlagern. Dadurch tritt eine

stetige Verengung der Spalte ein, die schließlich zu einer Berührung der Rotorlauffläche mit dem Gehäuseteil führt. Da der Rotoraus Oxidkeramik besteht und die Laufflächen eine sehr hohe Oberflächenqualität besitzen, erzielt z. B. durch Schleifen und

Läppsn, wird zwischen Rotoi und angelagerter Fremdkörperschicht ein Gleiteffekt erzeugt, der die Fremdkörperschicht durchaus

noch verdichten kann, aber zu keinerlei Abnutzungserscheinungen der Rotorlaufflächen führt. Ein weiterer Effekt besteht darin,daß es durch das praktische „Zusetzen" der Funktionsspalte zu einer weiteren Wirkungsgraderhöhung kommt, ohne daß sichdas Verschleißverhalten verschlechtert,

Sind die Funktionsspalte in oben betriebener Weise zugesetzt, schließt sich trotz unterschiedlichen Verschmutzungsgrades

des Fördermedlums ein Betriebsverhalten mit sehr gering fortschi eltendem Vc-^chlelß an, da die Hauptangriffsflächen für

Verschleißerscheinungen für Fremdkörper nicht mehr zugänglich sind. Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einom Ausführungsbeispiel erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen

Fig. 1: eine erfindungsgemäße Seltenkanalpumpe teilweise im Schnitt Fig. 2: die axiale Draufsicht ohne Deckol

Das Laufrad 1 der Seitenkanalpumpe Ist axial verschiebbar dlreru Ruf der verlängerten Motorwelle 2 angeordnet, Dieses Laufrad besteht aus einer AljOa-Keramlk, die an den Planflächen 3 und an der Umfangsfloche 4 eine sehr hohe Oberflächenqualität erhält. Rauhigkeit der Planf lochen 8 < 0,4, die der Umfangsf lache < 10. Das Laufrad wird von einem Gehäuse 6 umschlossen, das sowohl an den axialen Laufflächon als auch an der Umfangslauffläche

des Steges, der Druck- und Saugseite trennt, eine sehr geringe Spalte 6 aufweist.

Mechanische Bedingungen hierfür sind enge Fertigungstoleranzen, insbesondere ein einwandfreier annähernd schlagfreier Rundlauf aller beweglichen Ί eile. Dieses Gehäuse besteht aus einem relativ weichem, mit Füllstoffen gemischtem Kunstharz. Eine Einstellmutter 7 vor dem Laufrad erlaubt das exakte Einstellen der axialen Lage des Rotors, die Gegenkraft dazu erbringt

eine Druckfeder 8, die zwischen Laufrad und Gleitringdichtung 9 angebracht Ist und gleichzeitig die Gleitringdichtung auf den im

Gehäuse befindlichen Ring 10 drückt. Durch die axiale Laufgenauigkeit, in Verbindung mit den sehr geringen Spalten zwischen Laufrad und Gehäuse wird der Gesamtwirkungsgrad der Pumpe erhöht. Das Gehäuse besteht aus einer Mischung aus Epoxidharz P20-20 und Aluminiumpulver der Körnung 0,3. Die axialen Funktionsspalten betragen JeO₁OB + 0,01 mm. Dor radiale Funktionsspalt zwischen Rotor und Trennsteg beträgt

0,02 + 0,01 mm.

Technische Ecl'daten der erfindungsgemäß gebauten Seitenkanalpumpe:

— Leistung der Antriebsmaschine: 180W

— Fördermenge: 2Ol min"¹

— Förderdruck: 4kp/cm^l" 392,4 kPA

Claims (3)

1. Seitenkanalpumpe mit stetiger Snaltverengung zur Förderung von mit kleinen Festkörperpartikeln verunreinigten flüssigen Medien, deren funktionell bedingte axiale und radiale Spalte zwischen dem axial frei beweglich gelagerten Laufrad und dem Gehäuse sehr eng ausgeführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Laufrad aus sehr hartem, das Eindringen von Festkörperpartikeln verhinderndem Material, vorzugsweise aus Metalloxidkeramik, besteht und eine Oberfläche mit sehr geringer Rauhigkoit aufweist und das Gehäuse aus einem gegenüber dem Laufrad weicherem Material und definierter Oberflächenrauhigkeit, vorzugsweise Kunststoff, besteht, in welches sich die Festkörperpartikel einlagern und eine gleitende Schutzschicht bilden.

2. Seitenkanalpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Laufrades eine Rauhigkeit von < 0,4μηη aufweist.

3. Seitenkanalpumpe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus mit Aluminiumpulver der Körnung 0,3 gemischtem Epoxidharz besteht.