DE1960870C3 - Spiralgehäuse zur Aufnahme des Laufrades einer Kreiselpumpe, insbesondere einer Baggerpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Spiralgehäuse aus einer verschleißfesten, harten Gußlegierung zur Aufnahme des Laufrades einer Kreiselpumpe für die Förderung sand- und kieshaltigen Wassers, insbesondere einer Baggerpumpe, das zur Aufnahme bzw. Ausbildung von Befestigungselementen für die Verbindung mit weiteren Bauteilen der Kreiselpumpe mit in das Gußgehäuse insbesondere im Bereiche von ringförmigen Befestigungszonen seiner Flanken zur Aufnahme der Gehäusedeckel und/oder des Anschlußstutzens zum Anschluß von Rohrleitungen eingebetteten bzw. eingegossenen Bauelementen aus Baustahl ausgestattet ist, wobei nach Patent 18 15 668 als eingebettete bzw. eingegossene Bauelemente durchgehende Ringe aus Baustahl vorgesehen sind, deren nach außen frei siehende Oberflächen die Auflagebereiche für die aufzunehmenden Bauteile aufweisen. Derartige Spiralgehäuse sind im Betrieb extrem hoch beansprucht. Durch Erstellung aus äußerst verschleißfestem, hartem Stahlguß oder sonderleg.ertem Guß wird die Standzeit solcher Spiralgehäuse in gewünschter Weise heraufgesetzt, und die bei derartigen Werkstoffen mit Härtewerten von 450 bis 800 HV sich ergebende Bearbeitungsschwierigkeiten werden nach dem Hauptpatent vermieden, indem durchgehende, eingebettete bzw. eingegossene Ringe aus Baustahl vorgesehen werden, deren freistehende Oberflächen sich leicht bearbeiten lassen.

In der Praxis hat es sich gezeigt, daß das Bearbeiten der Flächen der ringförmigen Bearbeitungszonen m einem geringen Bruchteil der bisher hierfür benotigten Zeit durchführbar ist; das Einbetten der erforderlichen großen Ringe durch Eingießen jedoch erfordert zusätzliche Meßnahmen. So ist zur Erzielung eines dichten, sicheren Anschlusses es förderlich, die Ringe vor dem eigentlichen Guß bis in das Gebiet der dunklen Rotglut aufzuheizen, in warmem Zustande in die Form zu bringen und den Guß anschließend sofort durchzuführen. Bereits das Aufheizen sowie der Transport der auf Glühhitze gebrachten Ringe stößt ihrer Abmessungen wegen auf Schwierigkeiten, und die Aufrechterhaltung der Temperatur verlangt einen genauen Zeitplan für den Guß. Als schwierig hat es sich weiterhin gezeigt, derartige Ringe an beiden Flanken der Form zu justieren, diese zu schließen und anschließend sofort auszugießen.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, bei der Erstellung von gattungsgemäßen Spiralgehäusen nach dem Hauptpatent eine Verbindung zwischen dem eigentlichen Gußgehäuse und den eingelegten Baustahl-Ringen zu schaffen, die leicht herzustellen ist und den Vorgang des Gusses nicht zusätzlich belastet. Erreicht wird dieses gemäß der Erfindung, indem die Ringe in Ausnehmungen des Spiralgehäuses eingelegt und vern.ittels von in eingegossene Kerne eingreifenden Schrauben gegen die Böden der Ausnehmungen verspannt sind. Zwischen den Ringen und den Böden der Ausnehmungen des Spiralgehäuses sind zweckmä-Big Dichtungen vorgesehen. Die Köpfe der in die Kerne eingreifenden, die Ringe verspannenden Schrauben sind vorteilhaft in den Ringen versenkt angeordnet.

Bewährt hat es sich, die Ringe mit Gewindelöchern zur Aufnahme von Befestigungsschrauben der Gehäusedeckel auszustatten. Als nachahmenswert wurde erkannt, die Ringe über Gewindebohrungen von in das Spiralgehäuse eingegossenen Kernen mit Durchgangslöchern auszustatten, welche ebenfalls Befestigungsschrauben für die Gehäusedeckel aufzunehmen vermögen. Derartige Durchgangslöcher können auch verwendet werden, wenn als Kerne Ankerschrauben vorgesehen sind.

Die durch das Einbetten von Ringen aus weicherem Material erzielte leichte Bearbeitbarkeit der ringförmigen Befestigungszonen erlaubt es, den Ringen Dichtflä_chen und/oder Nuten zur Aufnahme von Dichtelementen zuzuweisen, wie dies im Hauptpatent eingehend erläutert ist. Die Ringe können auch .stufenartig abgesetzt ausgebildet sein, so daß sie als eine Seite bzw. Dichtfläche einer Labyrinthdichtung wirken.

Im einzelnen sind die Merkmale der Erfindung an Hand der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit dieses darstellenden Zeichnungen erläutert. Es zeigt hierbei

Fig. 1 einen Schnitt durch die Symmetrie-Ebene eines aus einer harten Gußlegierung hergestellten, eingebettete Kerne aufweisenden Spiralgehäuses,

F i g. 2 einen hierzu quer geführten, durch die Achse und die Symmetrie-Ebene begrenzten Schnitt und

F i g. 3 einen ähnlichen, angular versetzten Schnitt durch einen Abschnitt der Gußwand des Spiralgehäuses mit eingebettetem Kern und einem verspannten Baustahl-Ring mit von dem der Fig.2 abweichenden Querschnitt

In F i g. 1 ist der Körper eines Spiralgehäuses t einer Baggerpumpe gezeigt, der aus einer außerordentlich harten, verschleißfesten und daher äußerst schwer zu bearbeitenden StahlguBlegierung besteht. Entlang einer Ringzone sind in die Stahlgußlegierung Kerne 2 eingebettet, die aus weicherem Material, beispielsweise Baustahl, bestehen. Der Anschlußstutzen 3 ist in aus dem Hauptpatent bekannter Weise mit einem angegossenen Ring 4 ausgestattet, der ebenfalls aus Baustahl besteht Die innige Verbindung mit der Stahigußlegierung des Spiralgehäuses 1 wird durch eine Nut 5 des Ringes 4 bewirkt, in welche die Stahlgußlegierung eingreift.

Wie F i g. 2 zeigt, sind die Kerne 2 auf dem Grunde einer Ausnehmung 6 des Spiralgehäuses 1 vorgesehen und vom Gehäuseinnern her durch die harte Stahlgußlegierung überdeckt. Die Kerne 2 sind mit Innengewinden ausgestattet In der Schnittebene der F i g. 2 ist in den gezeigten Kern eine Schraube 7 eingesetzt, mittels deren der Ring 8 fest gegen den Boden der Ausnehmung 6 verspannt ist. Der Kopf der mit einem Innen:, echskant ausgestatteten Schraube ist versenkt angeordnet, so daß die Bearbeitung des Ringes im auf das Spiralgehäuse 1 aufgespanntem Zustande keine Schwierigkeiten bereitet. Der Ring 8 ist an seiner dem Spiralgehäuse 1 zugewandten äußeren Kante abgeflacht ausgeführt, und in dem zwischen der äußeren Eckkante der Ausnehmung 6 und der Abflachung 9 gebildeten Räume ist eine Dichtung 10 vorgesehen, welche beim Verspannen des Ringes 8 ihrerseits unter Druck gesetzt und verformt wird, so daß sie die verhältnismäßig rauhe Gußoberfläehe der Ausnehmung 6 gegen den Ring 8 abzudichten vermag.

Als wesentlich hat es sich bei der erfindungsgemäßen Ausführung gezeigt, daß es nicht erforderlich ist die Stahlgußlegierung des Spiralgehäuses 1 zu bearbeiten. Das Verspannen des Ringes 8 kann auf der Gußfläche des Bodens der Ausnehmung selbst vorgenommen werden, ohne daß besondere Glättungs- oder andere Vorarbeiten erforderlich wären. Der Sitz wird im wesentlichen durch die Schrauben 7 bzw. deren Angriffskraft gesichert, während das Abdichten durch besondere Dichtungen bewirkt wird. Bei einer alternativen Ausführung wird das Verspannen des Ringes 8 nicht direkt auf der Gußoberfläche vorgenommen, sondern zwischen dem Boden der Ausnehmung 6 und der aufliegenden Fläche des Ringes wird eine scheibenartige Dichtung großer Breite verwendet in welche beim Verspannen vorstehende Teile der Gußoberfläche einzudringen vermögen, und die die kleinen Vertiefungen der Gußoberfläche auszufüllen vermag. Die < >° anschließende Bearbeitung zur Schaffung sauberer, ringförmiger Befestigungszonen für die Gehäusedeckel betrifft dann ausschließlich eine Nacharbeit des Ringes 8, die keine Schwierigkeiten bietet, da dieser Ring aus weicherem Material, nämlich aus Baustahl, besteht. Es ist daher auch ohne weiteres möglich, die Befestigungszone mit umlaufenden Paßrippen 11 oder Dichtwülsien auszustatten, die zur sicheren Aufnahme des Gehäusedeckels sowie von den Ring gegen diesen abdichtenden Elementen nunmehr angeordnet werden können. Der Konstrukteur ist in der Behandlung des Profiles der Befestigungszonen, abweichend von der bisherigen Übung, welche die Bearbeitung oines äußerst harten Werkstoffes erforderlich machte, nunmehr weitgehend frei, da das in der Befestigungszone erfindungsgemäß gebotene Material der Bearbeitung keinen außergewöhnlichen Widerstand entgegensetzt.

Die Befestigung der Gehäusedeckel auf dem Ring 8 kann durch Schrauben erfolgen, welche in Gewindelöcher des Ringes fassen. Es hat sich aber auch bewährt, mindestens einen Teil dieser Befestigungsschrauben 12 durch Durchgangslöcher 13 eines solchen Ringes 14 greifen zu lassen und im Muttergewinde eines im Spiralgehäuse 15 eingebetteten Kernes 16 zu befestigen. In F i g. 3 ist der Ausschnitt eines Ringes 14 gezeigt, der derart von einer Schraube 12 bzw. einem Schraubbolzen durchgriffen wird. Die Anordnung von verspannenden und durchgreifenden Schrauben bzw. Schranbbolzen kann alternierend getroffen sein. Es ist aber auch beispielsweise möglich, jeweils nur mit den mittleren Kernen 2 der F i g. !,die vier Gruppen zu je drei Kernen 2 aufweist, den Ring 8 der F i g. 2 vermittels von Schrauben 7 zu verspannen, während jeweils die beiden äußeren Kerne 2 einer Dreiergruppe von Kernen der F i g. 1 Schrauben bzw. Schraubbolzen aufnehmen, welche den Ring 8 durchgreifen und zur Befestigung eines Gehäusedeckels dienen, wie dies an Hand der F i g. 3 veranschaulicht ist.

Der Ring 14 der Fig. 3 weicht im Querschnitt vom Ring 8 der Fig. 2 ab: Er ist menrfach stufenförmig abgesetzt, so daß einerseits umlaufende Paßflächen gebildet werden, welche einen angepaßten Gehäusedekkel sicher zu halten vermögen, während andererseits dessen angepaßte Auflageflächen im Verrein mit den Stufenflächen 17des Ringes Heine Labyrinth-Dichtung bilden, welche den Ring gegen den aufzusetzenden Gehäusedeckel abdichtet. Auch hier zeigt sich, daß eine so freizügige Gestaltung nur möglich ist, wenn auf den eigentlichen Körper des Spiralgehäuses 1 als Befestigungszone zur Aufnahme des Gehäusedeckels verzichtet wird und die zu bearbeitende Zone durch einen besonderen Ring aus weicherem Material, beispielsweise Baustahl, gebildet wird. Die erfindungsgemäße Anordnung eines verspannten und abgedichteten Ringes ergibt alle Vorteile der leichten Bearbeitbarkeit des Aufnahmebereiches der Gehäusedeckel, ohne daß es erforderlich ist, derartige Ringe vorgeheizt in Gußformen einzubringen.

Grundsätzlich ist es möglich, auch den Anschlußstutzen 3 mit einem verspannten Ring auszustatten. Es hat sich aber gezeigt, daß das Einbringen eines einzelnen Ringes geringerer Abmessungen in vorerhitztem Zustande in eine Form nicht die Schwierigkeiten bietet, welche sich bei zwei respektive drei Ringen ergeben, von denen zwei wesentlich größere Abmessungen aufweisen. Oft ist dei Querschnitt des Ringes 4 auch derart gering, daß auf eine besondere bzw. intensive Vorerwärmung verzichtet werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche-

1. Spiralgehäuse aus einer verschleißfesten, harten Gußlegierung zur Aufnahme des Laufrades einer Kreiselpumpe für die Förderung sand- und kieshaitigen Wassers, insbesondere einer Baggerpumpe, das zur Aufnahme bzw. Ausbildung von Befestigungselementen für die Verbindung mit weiteren Bauteilen der Kreiselpumpe mit in das Gußgehäuse insbesondere im Bereiche von ringförmigen Befestigungszonen seiner Flanken zur Aufnahme der Gehäusedekkel und/oder des Anschlußstutzens zum Anschluß von Rohrleitungen eingebetteten bzw. eingegossenen Bauelementen aus Baustahl ausgestattet ist, wobei als eingebettete bzw. eingegossene Bauelemente durchgehende Ringe aus Baustahl vorgesehen sind, deren nach außen freistehende Oberflächen die Auflagebereiche für die aufzunehmenden Bauteile aufweisen, nach Patent 18 15 668, dad u r c h g e k e η η ζ e i c h η e t, daß die Ringe (8,14) in Ausnehmungen (6) des Spiralgehäuses (1) eingelegt und vermittels von in eingegossene Kerne ck 16) eingreifenden Schrauben (7) gegen die Böden der Ausnehmungen verspannt sind.

2. Spiralgehäuse nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Ringen (8, 14) und den Auflageflächen der Ausnehmungen (6) Dichtungen (10) vorgesehen sind.

3. Spiralgehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Köpfe der Schrauben (7) in den Ringen (8) versenkt vorgesehen sind.

4. Spiralgehäuse nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (8) Gewindelöcher zur Aufnahme von Befestigungsschrauben für Gehäusedeckel aufweisen.

5. Spiralgehäuse nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (8, 14) über Gewindebohrungen von eingegossenen Kernen (2, 16) Durchgangslöcher (13) zur Durchführung von Befestigungsschrauben (12) für Gehäusedeckel aufweisen.

6. Spiralgehäuse nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (8, 14) Dicht- bzw. Paßflächen, Wulste (11) und/oder Nuten zur Aufnahme von Dichtelementen aufweisen.

7. Spiralgehäuse nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (14) stufenartig abgesetzte, als eine Seite einer Labyrinth-Dichtung wirksame Dichtflächen (17) aufweisen.