DE102014116449B4

DE102014116449B4 - Pumpe mit einem Lagerträger, einer Zwischenlaterne und einer Verstelleinrichtung

Info

Publication number: DE102014116449B4
Application number: DE102014116449.0A
Authority: DE
Inventors: Roman Naas
Original assignee: MUNSCH CHEMIE PUMPEN GmbH; MUNSCH CHEMIE-PUMPEN GmbH
Current assignee: MUNSCH CHEMIE PUMPEN GmbH; MUNSCH CHEMIE-PUMPEN GmbH
Priority date: 2014-11-11
Filing date: 2014-11-11
Publication date: 2023-08-17
Anticipated expiration: 2034-11-12
Also published as: DE102014116449A1; CN205207241U

Abstract

Pumpe mit einem Lagerträger (10), einer Zwischenlaterne (20) und einer Verstelleinrichtung für die relative axiale Verlagerung des Lagerträgers (10) und der Zwischenlaterne (20), wobei die Winkellage des Laternenträgers (10) und der Zwischenlaterne (20) zueinander unverändert bleibt, wobei die Verstelleinrichtung- einen ersten Stellring (100) und- einen zweiten Stellring (200) aufweist,wobei die Stellringe (100, 200) eine erste Oberfläche (110, 210) und eine zweite Oberfläche (120, 220), die der ersten Oberfläche (110, 120) gegenüberliegt, aufweist, wobei die zweiten Oberflächen (120, 220) des ersten und des zweiten Stellrings (100, 200) zumindest abschnittsweise aneinander liegen, und wobei die zweite Oberfläche (120, 220) wenigstens über einen Winkelbereich (α1, α2, α3, α4) als stetig ansteigende Rampe (130, 230) ausgebildet ist,wobei die Rampe (130, 230) eine sich über wenigstens einen Teil des Winkelbereiches (α1, α2, α3, α4) erstreckende Führungsnut (132) aufweist, wobei der Lagerträger (10) und die Zwischenlaterne (20) durch Bolzen aneinander gehalten sind, die durch die Führungsnuten (132) der Verstelleinrichtung geführt sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Pumpe mit einer Verstelleinrichtung für die relative axiale Verlagerung eines Lagerträgers und einer Zwischenlaterne, deren Winkellage zueinander unverändert bleibt. Die Erfindung soll hauptsächlich bei Pumpen, insbesondere Kreiselpumpen oder Zentrifugalradpumpen, eingesetzt werden, ist aber nicht darauf beschränkt.
Verstelleinrichtungen für Pumpen sind bekannt. Mit diesen soll die Dichtspaltweite zwischen dem Pumpenlaufrad und dem vorderen Wandbereich des Pumpengehäuses nach einer gewissen Betriebszeit der Pumpe vorranging aus Verschleißgründen nachgestellt werden. Der Wirkungsgrad einer Pumpe ist sehr stark vom Spalt zwischen Laufrad und Pumpengehäuse abhängig.
Oftmals ist dabei das Pumpengehäuse vom eigentlichen Lagerträger durch eine sogenannte Zwischenlaterne getrennt, damit standardmäßige Gleitlager und Gleitringdichtungen verwendet werden können. Das Laufrad bildet dabei mit Welle und Lagerträger eine Einheit, wobei durch Verschieben dieser Baugruppe die Spaltbreite verändert wird.
Die DE 10 67 262 A beschreibt eine Verstelleinrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1. Ein ähnlicher Gegenstand ist auch jeweils aus der DE 20 2008 016 758 U1 , der DE 39 26 978 C1 und aus DE 44 20 807 A1 bekannt. Eine Pumpe mit einer derartigen Verstelleinrichtung für die relative axiale Verlagerung ist aus der EP 1296 062 B1 bekannt.
Sie besteht aus einem lose auf der Pumpenwelle sitzenden Gewindering und aus einem im vorderen Nabenbereich des Pumpenlaufrades vorgesehenen Gewinde, in welches das Gewinde des Gewinderinges eingeschraubt wird. Der Gewindering ersetzt sonst vorhandene Distanzscheiben, so dass das Pumpenlaufrad zum Nachjustieren nicht von der Pumpenwelle demontiert werden muss, da der zu verstellende Gewindering vom Ansaugbereich des Pumpengehäuses her nach Entfernung lediglich eines Druckstückes ohne weiteres zugänglich ist.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Pumpe mit einer Verstelleinrichtung zur Verfügung zu stellen, mit der ein Nachjustieren der Spaltbreite einfach und variabel durchzuführen ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Pumpe mit einer Verstelleinrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der rückbezogenen Unteransprüche.
Eine erfindungsgemäße Pumpe weist einen Lagerträger, eine Zwischenlaterne und eine Verstelleinrichtung für die relative axiale Verlagerung des Lagerträgers und der Zwischenlaterne auf, wobei die Winkellage des Lagerträgers und der Zwischenlaterne zueinander unverändert bleibt, wobei die Verstelleinheit einen ersten Stellring und einen zweiten Stellring umfasst. Die Stellringe weisen dabei eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche, die der ersten Oberfläche gegenüberliegt auf, wobei die zweiten Oberflächen des ersten und des zweiten Stellrings zumindest abschnittsweise aneinander liegen. Die zweite Oberfläche ist dabei wenigstens über einen Winkelbereich als stetig ansteigende Rampe ausgebildet. Die Rampen der beiden Stellringe liegen bei montierter Verstelleinrichtung aufeinander und gewährleisten immer eine planparallele Verstellung der Gesamtdicke. Besonders einfach gelingt dies, wenn die stetig ansteigende Rampe eine linear ansteigende Rampe ist. Die Rampe weist eine sich über wenigstens einen Teil des Winkelbereiches erstreckende Führungsnut auf, wobei der Lagerträger und die Zwischenlaterne durch Bolzen aneinander gehalten sind, die durch die Führungsnuten der Verstelleinrichtung geführt sind.
Vorzugsweise sind der erste und der zweite Stellring baugleich.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die ersten Oberflächen der Stellringe zur Anlage an jeweils einem von Lagerträger oder Zwischenlaterne ausgebildet. Es ist aber auch möglich, die Funktionsgeometrie insbesondere der Rampe oder Rampen eines der Stellringe in einem von Lagerträger oder Zwischenlaterne zu integrieren, wobei der andere Stellring relativ dazu beweglich bleibt.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die zweite Oberfläche jedes Stellrings n Winkelbereiche auf, n>1, wobei in jedem Winkelbereich eine Rampe ausgebildet ist.
Weiter bevorzugt ist es, dass die n Winkelbereiche gleiche Größe aufweisen und dass die Rampen mit identischem Profil ausgebildet sind.
Vorzugsweise schließen die n Winkelbereiche aneinander an.
Bei jedem Stellring kann am Außenumfang eine radial davon abstehende Lasche vorgesehen sein, bevorzugt sind zwei Laschen vorhanden, die einander diametral gegenüber liegend angeordnet sind. Die Laschen dienen einerseits als Verdrehsicherung für den Stellring, der an einer Komponente festgelegt wird, andererseits als Drehhilfe für den anderen Stellring, so dass ohne großen Werkzeugaufwand eine Anpassung der wirksamen Dicke der Verstelleinrichtung erfolgen kann. Anstelle von Laschen sind auch andere geometrische Formgebungen möglich, wie aufgesetzte Bolzen, eingebrachte Bohrungen oder ähnliches.
Aus Stabilitätsgründen kann vorgesehen sein, dass die Lasche an einem massiven Abschnitt einer Rampe ausgebildet ist.
Die Verstelleinrichtung kann so angeordnet sein, dass einer der Stellringe verdrehsicher, insbesondere feststehend, an einem von Lagerträger oder Zwischenlaterne gehalten ist. Dabei ist weiter vorgesehen, dass die Lagerträger und Zwischenlaterne durch Bolzen aneinander gehalten sind, die durch Nuten der Verstelleinrichtung geführt sind. Damit sind die Stellringe bei Erhalt der Möglichkeit, diese gegeneinander zu verdrehen, gegen das Herausfallen aus dem Bauteil gesichert. Bei geeigneter Bemessung von Breite der Nut und Durchmesser der Bolzen ergibt sich zudem eine präzise Ausrichtung der beiden Stellringe zueinander.
Es kann aber auch, wie oben bereits angesprochen der verdrehsichere bzw. feststehende Stellring von vornherein einstückig mit dem zugeordneten Lagerträger oder Zwischenlaterne ausgebildet sein.
Im Folgenden soll die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigt

1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Stellrings für eine Verstelleinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 eine Ansicht des Stellrings der 1, aus der die Gestaltung einer Rampe besser hervorgeht;
3 eine Ansicht einer Verstelleinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
4 eine Schnittansicht einer Zwischenlaterne und eines Lagerträgers eines Pumpengehäuses, aus der die Lage der Verstelleinrichtung einer Zwischenlaterne und eines Lagerträgers hervorgeht;
5 eine schematische Darstellung einer Zwischenlaterne einer Pumpe mit daran angeordnetem Stellring;
6 Eine schematische Ansicht der Lage des zweiten Stellrings am Lagerträger; und
7 eine schematische Ansicht von Zwischenlaterne und Lagerträger mit eingesetzter Verstelleinrichtung.

Eine Ausführungsform eines Stellringes für eine Verstelleinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist in den 1 und 2 veranschaulicht. Der Stellring 100 weist eine erste Oberfläche 110 auf, die zur Anlage an einem von Lagerträger oder Zwischenlaterne einer Pumpe gedacht und daher im Wesentlichen plan ausgebildet ist. Der ersten Oberfläche 110 liegt eine zweite Oberfläche 120 gegenüber, die, wie besonders gut aus 1 ersichtlich ist, in eine Anzahl von Winkelbereichen α₁, α₂, α₃, α₄ aufgeteilt ist. Die Winkelbereiche α₁, α₂, α₃, α₄ haben bei der dargestellten Ausführungsform eine identische Größe von 90° und schließen aneinander an. Die Aufteilung in Winkelbereiche kann auch abweichend hiervon erfolgen, auch eine einzelne Rampe auf dem Umfang des Stellrings 100 ist möglich. In jedem Winkelbereich α₁, α₂, α₃, α₄ ist, wie besser in der 2 zu erkennen ist, eine Rampe 130 ausgebildet, die von einer Dicke d1 stetig und mit linearem Profilverlauf zu einer Dicke d2 ansteigt. Dadurch wird ein Steuerungswinkel definiert, der vorzugsweise im Bereich der Selbsthemmung liegen sollte. In jeder Rampe 130 ist eine Nut 132 ausgebildet, die als Führungsnut 132 genutzt werden kann und an die sich ein massiver Bereich 134 anschließt. Mithilfe der Nut 132 kann gegebenenfalls die Zentrierung der Stellringe zueinander erfolgen. Der Stellring 100 weist weiterhin an seinem Außenumfang zwei einander diametral gegenüber liegende Laschen 140, 142 auf, die jeweils an dem massiven Bereich 134 einer Rampe 130 festgelegt sind.
Eine Verstelleinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist aus zwei hier baugleichen Stellringen 100, 200 aufgebaut, die, wie aus der 3 ersichtlich ist, jeweils mit ihren zweiten Oberflächen 120, 220 aufeinanderliegen. Wenn die Stellringe 100, 200 relativ zueinander gedreht werden, gleiten die Rampen 130, 230 der einzelnen Winkelabschnitte je nach Winkellage aufeinander, so dass die wirksame Dicke der Verstelleinrichtung kontinuierlich geändert werden kann. Die zweiten Oberflächen 120, 220 der Stellring 100, 200 können aufgeraut oder mit einer Riffelung versehen sein.
4 zeigt, wie eine Verstelleinrichtung 30 gemäß der vorliegenden Erfindung zwischen einem Lagerträger 10 und einer Zwischenlaterne 20 angeordnet ist. An den Zwischenträger 20 schließt sich ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Pumpengehäuse an, in dem ein Laufrad drehbar einer Welle angeordnet ist. Hierbei bildet das Laufrad mit seiner Welle und dem Lagerträger 10 eine einheitliche Baugruppe, die insgesamt zu verschieben ist, um die Spaltbreite zwischen Laufrad und Pumpengehäuse zu verändern. Da der genaue Aufbau von Lagerträger 10 und Zwischenlaterne 20 nur insoweit relevant ist, dass geeignete Grenzflächen zur Verstelleinrichtung 30 vorhanden sein müssen, wird auf eine detallierte Beschreibung verzichtet.
Die Veränderung der Spaltbreite geschieht nun, anders als aus dem Stand der Technik bekannt, durch gegenseitiges Verdrehen der Stellringe der Verstelleinrichtung 30 im Bereich zwischen dem Lagerträger 10 und der Zwischenlaterne 20.
Hierbei ist einer der Stellringe 100, wie in 5 gezeigt, an der Zwischenlaterne 20 zentriert angeordnet und gegen Verdrehen gesichert, indem die beiden Laschen 140, 142 in entsprechende Ausnehmungen, z.B. 2040, an der Zwischenlaterne 20 gelegt sind. Der zweite Stellring 200 liegt, wie in 6 zu sehen, entgegengesetzt zentrisch am Lagerträger 10 an und kann, mit Hilfe der Laschen dort, z. B. 240, verdreht werden.
Es versteht sich, dass der feststehende Stellring auch am Lagerträger 10 vorgesehen sein kann, der bewegliche Stellring an der Zwischenlaterne. Der feststehende Stellring kann auch sozusagen in die entsprechende Komponente integriert sein, indem dessen Funktionalität direkt an der Komponente ausgebildet wird.
7 zeigt, wie durch das Verdrehen des Stellrings 200 mittels z.B. der Lasche 240 der Abstand der Zwischenlaterne 20 zum Lagerträger 10 geändert wird. Dabei sorgen die identischen Rampen der baugleichen Stellringe 100, 200 immer für eine planparallele Verstellung der Gesamtstärke der Verstellungseinrichtung 30.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.

Claims

Pumpe mit einem Lagerträger (10), einer Zwischenlaterne (20) und einer Verstelleinrichtung für die relative axiale Verlagerung des Lagerträgers (10) und der Zwischenlaterne (20), wobei die Winkellage des Laternenträgers (10) und der Zwischenlaterne (20) zueinander unverändert bleibt, wobei die Verstelleinrichtung - einen ersten Stellring (100) und - einen zweiten Stellring (200) aufweist, wobei die Stellringe (100, 200) eine erste Oberfläche (110, 210) und eine zweite Oberfläche (120, 220), die der ersten Oberfläche (110, 120) gegenüberliegt, aufweist, wobei die zweiten Oberflächen (120, 220) des ersten und des zweiten Stellrings (100, 200) zumindest abschnittsweise aneinander liegen, und wobei die zweite Oberfläche (120, 220) wenigstens über einen Winkelbereich (α₁, α₂, α₃, α₄) als stetig ansteigende Rampe (130, 230) ausgebildet ist, wobei die Rampe (130, 230) eine sich über wenigstens einen Teil des Winkelbereiches (α₁, α₂, α₃, α₄) erstreckende Führungsnut (132) aufweist, wobei der Lagerträger (10) und die Zwischenlaterne (20) durch Bolzen aneinander gehalten sind, die durch die Führungsnuten (132) der Verstelleinrichtung geführt sind.
Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Stellring (100) und der zweite Stellring (200) baugleich sind.
Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Oberfläche (110, 210) zumindest eines der Stellringe (100, 200) zur Anlage an einem von Lagerträger (10) oder Zwischenlaterne (20) ausgebildet ist.
Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Oberfläche (120, 220) jedes Stellrings n Winkelbereiche (α₁, α₂, α₃, α₄) aufweist, n ≥1, wobei in jedem Winkelbereich eine Rampe (130) ausgebildet ist.
Pumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die n Winkelbereiche (α₁, α₂, α₃, α₄) gleiche Größe aufweisen und dass die Rampen mit identischem Profil ausgebildet sind.
Pumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die n Winkelbereiche (α₁, α₂, α₃, α₄) aneinander anschließen.
Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Außenumfang jedes Stellrings (100, 200) eine radial davon abstehende Lasche (140, 142; 240) vorgesehen ist.
Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Außenumfang jedes Stellrings (100, 200) zwei radial davon abstehende Laschen (140, 142, 240) vorgesehen sind, die einander diametral gegenüberliegend angeordnet sind.
Pumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasche (z. B. 140) an einem massiven Abschnitt (134) der Rampe (130, 230) ausgebildet ist.
Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Stellringe (100, 200) verdrehsicher, insbesondere feststehend, an einem von Lagerträger (10) oder Zwischenlaterne (20) gehalten ist.
Pumpe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der verdrehsichere bzw. feststehende Stellring (100, 200) einstückig mit dem Lagerträger (10) oder der Zwischenlaterne (20) ausgebildet ist.