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Zur weiteren Vereinfachung der Montage kann der an der inneren Stirnfläche
des Halterungsflansches liegende Bund starr mit der Hohlachse verbun-
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den sein, vorzugsweise einstückig mit ihr ausgebildet, so daß dieser
Bund für die Montage nicht zugänglich sein muß.
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Damit das Axialspannglied sehr leicht zugänglich ist, liegt es an
der Außenseite des Gehäuses.
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Eine sehr sichere Befestigung der Hohlachse ergibt sich, wenn das
Axialspannglied die Hohlachse umgreift und vorzugsweise durch eine auf einem Außengewinde
der Hohlachse geführte Mutter gebildet ist.
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Die vorzugsweise aus dem Gehäuse herausgeführte Hohlachse bildet
zweckmäßig benachbart zum äußeren Rand einen Anschlußstutzen für eine Leitung, so
daß ein gesonderter Anschlußstutzen am Gehäuse nicht erforderlich ist. Der Anschlußstutzen
kann beispielsweise ein Außengewinde aufweisen, wobei sich ein sehr einfacher Aufbau
ergibt, wenn dieses Außengewinde durch die Fortsetzung des Außengewindes für das
Axialspannglied gebildet ist und somit ein einziger Gewindeabschnitt sowohl zur
Führung des Axialspanngliedes als auch zum Anschluß einer Leitung dient.
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Zur Erzielung räumlich kleiner Abmessungen erstreckt sich der Halterungsflansch
im wesentlichen ausschließlich von der zugehörigen Stirnwand des Gehäuses nach innen
vom Rotor. Der innere Bund der Hohlachse kann unmittelbar benachbart zum Rotor liegen,
wobei der Rotor an diesem Bund axial abgestützt sein kann.
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Zur Erzielung einer einfachen und genauen Ausrichtung des Spaltrohres
ist dieses mit seinem eingespannten ersten Flansch auf dem Umfang der Hohlachse
beispielsweise mit einem Paßsitz zentriert.
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Damit der Halterungsflansch und die Hohlachse verhältnismäßig kleine
Durchmesser aufweisen können, ist der zwischen dem Halterungsflansch und dem inneren
Bund der Hohlachse eingespannte Flansch des Spaltrohres durch eine ringscheibenförmige
Stirnwand des Spaltrohres gebildet, wobei mindestens ein Flansch eine gegenüber
dem Mantel des Spaltrohres wesentlich größere Dicke aufweist und dadurch eine große
Festigkeit gewährleistet ist.
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Der Durchmesser des in den Halterungsflansch eingreifenden Abschnittes
der Hohlachse kann in einfacher Weise etwa gleich dem Durchmesser des Abschnittes
sein, auf welchem der Rotor gelagert ist.
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Um eine auch unter Wärmeeinwirkung möglichst gute Abdichtung durch
das Spaltrohr zu erzielen, ist an einer Stirnseite des eingespannten ersten Flansches,
insbesondere zwischen diesem und dem inneren Bund der Hohlachse, eine Ringdichtung
angeordnet, die vorzugsweise ringscheibenförmig ist.
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Eine weitere wesentliche Vereinfachung im Aufbau der erfindungsgemäßen
Pumpe ergibt sich, wenn die Hohlachse mit ihrem den Rotor tragenden Abschnitt frei
in das Gehäuse ragt, also nach Art eines Zapfens nur an einem Ende befestigt bzw.
eingespannt ist. Dadurch ist auch eine wesentliche Reduzierung der axialen Baulänge
der Pumpe und damit eine kompakte Bauweise möglich.
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Insbesondere in diesem Fall kann der Pumpenläufer an einer Stirnseite
des Rotors, vorzugsweise unmittelbar benachbart zur inneren Stirnfläche der Hohlachse
zwischen dieser und der gegenüberliegenden Stirnwand des Gehäuses raumsparend befestigt
sein.
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Eine weitere Vereinfachung des Aufbaues und der Montage der Pumpe
wird erreicht, wenn der Rotor mit einer, vorzugsweise über seine Länge durchge-
henden
und in den Rotor eingepreßten Laberbüchse auf die Hohlachse aufgesteckt ist, so
daß die Umfangsfläche der Hohlachse unmittelbar eine Gleitlagerfläche für den Rotor
und den Pumpenläufer bildet.
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Zur axialen Ausrichtung des Rotors bzw. des Pumpenläufers sind diese
mit einem Axiallager gegen axiales Verschieben auf der Hohlachse gesichert, wobei
bei einer einfachen Ausführungsform an der vom Rotor abgewandten Stirnseite des
Pumpenläufers eine Pumpenradwand vorgesehen ist, die mit geringem Axialspiel einer
Gegengleitfläche des Gehäuses gegenüberliegt, so daß der Rotor bzw. der Pumpenläufer
also beispielsweise zwischen dieser Gegenfläche und dem Bund der Hohlachse gegen
axiales Verschieben gesichert ist, kann in einfacher Weise durch die Endflächen
von rippenartigen Vorsprüngen gebildet sein, welche an der Innenseite der zugehörigen,
vorzugsweise durch den Gehäusedeckel gebildeten Stirnwand vorgesehen sind Um keine
gesonderten Spanaglieder zum Einspani nen des zweiten Flansches des Spaltrohres
zu benötigen, ist dieser zweite Flansch im wesentlichen ausschließlich mit seiner
vom ersten Flansch abgewandten ringförmigen Stirnfläche an der Innenseite der zugehörigen,
vorzugsweise durch den Gehäusedeckel gebildeten Stirnwand abgestützt, so daß sich
eine axiale Dichtpressung ergibt, die durch das Aufsetzen des Gehäusedeckels auf
das Gehäuse ohne zusätzlichen Montageaufwand erreicht werden kann. Um jedoch das
Spaltrohr auch im Bereich des zweiten Flansches genau ausrichten zu können, ist
dieser zweite Flansch an einer Umfangsfläche, insbesondere an der Außenumfangsfläche,
von einem Zentrierbund der zugehörigen Stimwand des Gehäuses übergriffen.
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Das Innere des Spaltrohres ist zum Einbringen der Hohlachse bzw.
des Rotors bzw. des Pumpenläufers sehr leicht zugänglich, wenn der zweite Flansch
einen etwa dem Durchmesser des Mantels des Spaltrohres entsprechenden Durchmesser
aufweist, wobei vorzugsweise der Innendurchmesser des zweiten Flansches gleich dem
Innendurchmesser des Mantels des Spaltrohres ist.
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Auch zwischen der Stirnfläche des zweiten Flansches und der zugehörigen
Stirnwand des Gehäuses kann zur Erzielung einer sehr sicheren Abdichtung eine Ringdichtung
angeordnet sein, die vorzugsweise ringscheibenförmig ist.
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Um eine hohe Hitzebeständigkeit und eine hohe Alterungsbeständigkeit
zu erzielen, ist mindestens eine Ringdichtung als hitzebeständige Dichtung, insbesondere
als Gummi-Asbest-Dichtung ausgebildet.
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Auch die der den Halterungsflansch aufweisenden Stirnwand gegenüberliegende
Stirnwand des Gehäuses kann einen Anschlußstutzen für eine Leitung aufweisen, der
vorzugsweise einstückig mit der zugehörigen Stirnwand bzw. dem diese bildenden Gehäusedeckel
ausgebildet ist, so daß die Pumpe sehr einfach angeschlossen werden kann. Befindet
sich dieser Anschlußstutzen ebenfalls in der Rotorachse, so kann die Pumpe praktisch
als Zwischenstück einer geraden Leitung, beispielsweise einer Wasserleitung, eingesetzt
werden, wobei vorzugsweise eine vertikale Anordnung derart gewählt wird, daß die
Druckseite der Pumpe oben liegt.
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Durch den Förderdruck wird der Pumpenläufer und damit der Rotor axial
zur Saugseite der Pumpe belastet. Bei entsprechender Einbaulage der Pumpe
kommt
hierzu noch das Eigengewicht des Rotors und des Pumpenläufers. Auf der der Saugseite
zugewandten Stirnseite des Rotors baut sich aber ebenfalls im Spaltrohr ein Druck
auf, welcher den Rotor und den Pumpenläufer zur Druckseite belastet, so daß sich
eine gewisse Kompensation ergibt, die zwar in der Regel nicht so groß ist, daß der
Pumpenläufer und der Rotor in Axialrichtung schwebend gelagert sind.
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Wird der Rotor durch diesen Druck zu stark zur Druckseite der Pumpe
hin belastet, so ist es zweckmäßig, wenn zwischen dem Rotor und dem ersten eingespannten
Flansch des Spaltrohres in der Hohlachse, insbesondere in deren inneren Bund, ein
den Innen- mit dem Außenumfang der Hohlachse verbindender Kanal, vorzugsweise eine
Radialbohrung vorgesehen ist, so daß sich an der der Saugseite zugewandten Stirnseite
des Rotors ein kalkulierbarer Druckabbau ergibt.
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Die Erfindung wird im folgenden mit weiteren Einzelheiten näher erläutert;
die Zeichnungen geben ein Ausführungsbeispiel mit den für die Erfindung wesentlichen
Teilen annähernd maßstabgerecht wieder. Diese Teile werden, soweit sie den Zeichnungen
nicht ohne weiteres zu entnehmen sind, an Hand der Zeichnungen erläutert. Es ist
dargestellt in Fig. 1 eine erfindungsgemäße Pumpe zur Hälfte in Ansicht und zur
Hälfte im Axialschnitt, F i g. 2 die Pumpe gemäß F i g. 1 in Draufsicht.
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Wie die Fig. 1 und2 zeigen, weist eine erfindungsgemäße Pumpe ein
im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 1 mit zwei Stirnwänden 2, 3 und einem Gehäusemantel
4 auf, wobei eine Stirnwand2 durch einen axial festgespannten, lösbaren Gehäusedeckel
gebildet ist. Am Umfang des Gehäusedekkiels 2 sowie am Umfang des Mantels 4 des
Gehäuses 1 sind jeweils zwei sich diametral gegenüberliegende vorstehende Laschen
5, 6 vorgesehen, wobei in den Laschen 5 des Gehäusedeckels 2 Durchgangsbohrungen
und in den Laschen 6 des Gehäusemantels Gewindebohrungen für jeweils eine Schraube7
vorgesehen sind. Mit den beiden zur Pumpe achsparallelen Spannschrauben 7 ist der
Gehäusedeckel 2 gegen den Gehäusemantel 4 festgespannt. Im radial äußeren Bereich
weist der Gehäusedeckel 2 an der Innenseite eine Ringschulter 8 auf, die einen entsprechenden,
axial vorstehenden Ringbund 9 des Gehäusemantels 4 derart zentrierend übergreift,
daß der Gehäusedeckel 2 gegenüber dem übrigen Gehäuse genau ausgerichtet ist.
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In dem Gehäuse 1 ist ein achsgleich zu diesem liegender Spaltrohrmotor
10 angeordnet, dessen Stator 11 an der Innenumfangsfläche des Gehäusemantels 4 in
der Mitte von dessen Länge beispielsweise durch Pressung befestigt ist. Beidseitig
des Lamellenpaketes des Stators 11 befinden sich dessen Wicklungen 12, die annähernd
bis zur jeweils zugehörigen Stirnwand des Gehäuses 1 reichen.
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Die dem Gehäusedeckel 2 gegenüberliegende Stirnwand 3 des Gehäuses
1 weist einen in der Pumpenachse liegenden hülsenförmigen Halterungsflansch 13 auf,
der sich mit dem größten Teil seiner Länge in das Gehäuse 1 erstreckt und der einstückig
mit der Stirnwand 3 ausgebildet ist. In die Bohrung 14 des Halterungsflansches 13
ist eine als Steckachse und Förderrohr ausgebildete hülsenförmige Hohlachse 15 mit
einem Längenabschnitt 16 eingesteckt, dessen Außenumfangsfläche mit Paßsitz in der
Bohrung 14 anliegt. Dieser Abschnitt 16 der Hohlachse
15 geht in einen Außengewindeabschnitt
17 über, der nur geringfügig kleineren Außendurchmesser als der Abschnitt 16 aufweist,
so daß die Hohlachse 15 vom Gehäuseinnern her derart in den Halterungsflansch eingesteckt
werden kann, daß der Außengewindeabschnitt 17 über die Außenseite der Stirnwand3
des Gehäuses 1 vorsteht. An dem vom Außengewindeabschnitt 17 abgewandten Ende des
Steckabschnittes 16 der Hohlachse 15 ist an dem Außenumfang ein ringnutförmgier
Einstich 18 vorgesehen, dessen Außendurchmesser nur geringfügig kleiner als der
Außendurchmesser des Steckabschnittes 16 ist und dessen eine Seitenfläche durch
einen Ringbund 19 gebildet ist, der über den Außendurchmesser der Hohlachse 15 vorsteht
und einstückig mit dieser ausgebildet ist, wobei der Außendurchmesser des Ringbundes
19 etwa gleich dem Außendurchmesser des Halterungsflansches 13 ist.
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Auf der vom Steckabschuitt 16 abgewandten Seite des ringscheibenförmigen
inneren Bundes 19 bildet die Hohlachse 15 einen Lagerabschnitt 20, der frei in das
Innere des Gehäuses 1 hineinragt und dessen Außendurchmesser nur geringfügig kleiner
als der Außendurchmesser des Steckabschnittes 16 ist. Auf dem Lagerabschnitt 20
ist eine annähernd über dessen ganze Länge durchgehende Lagerbüchse 21 drehbar gelagert,
wobei diese Lagerbüchse 21 in den beispielsweise durch Lamellen gebildeten Rotor
22 des Spaltrohrmotors 10 eingepreßt ist. Die vom Steckabschnitt 16 abgewandte Stirnfläche
des Rotors 22 liegt annähernd in der Ebene der durch das freie Ende des Lagerabschnittes
20 gebildeten inneren Stirnfläche der Hohlachse 15. An dieser Stirnfläche des Rotors
22 ist ein im Axialschnitt winkelförmiger Distanz- und Befestigungsring 23 befestigt,
der in die Innenbohrung des Rotors 22 eingreift und beispielsweise bis zur entsprechenden
Stirnfläche der Lagerbüchse 21 reicht. An der äußeren Stirnfläche dieses Ringes
23 ist ein in der Achse des Rotors 22 liegender Pumpenläufer 24 befestigt, der unmittelbar
benachbart zum inneren Ende der Hohlachse 15 zwischen dieser und dem Gehäusedeckel
2 liegt. An der von dem inneren Ende der Hohlachse 15 abgewandten Stirnseite des
Pumpenläufers 24 ist eine scheibenförmige Pumpenradwand 25 befestigt, die mit von
der Läuferachse ausgehenden Laufradschaufeln 26 und dem Befestigungsring 23 einstückig
ausgebildet sein kann. Der Pumpenradwand 25 gegenüberliegend ist eine Gegenfläche
27 vorgesehen, die sich aus ringsegmentförmigen Flächenabschnitten zusammensetzt
und durch entsprechende Rippen 28 gebildet ist, welche einstückig mit dem Gehäusedeckel
2 ausgebildet sind und über dessen Innenseite nach innen vorstehen. Damit sind der
Rotor 22 und der Pumpenläufer 24 zwischen dem inneren Bund 19 der Hohlachse 15 und
der Gegenfläche 27 innerhalb eines vorbestimmten Axialspieles gegen zu großes axiales
Verschieben gesichert.
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Die den Rotor 22 und den Pumpenläufer 24 aufnehmende Kammer 29 des
Gehäuses 1 ist gegenüber der den Stator 11 mit den Wicklungen 12 aufnehmenden Kammer
30 durch ein zur Pumpenachse konzentrisch liegendes Spaltrohr 31 abgedichtet, dessen
zylindrischer, extrem dünner Mantel 32 den Rotor 22 und den Pumpenläufer 24 umgibt
und beispielsweise an der Innenfläche des Stators 11 anliegen kann. Das Spaltrohr
31 weist an einem Ende einen ersten ringscheibenförmigen Flansch 33 und
am
anderen Ende einen zweiten mantelförmigen Flansch 34 auf. Der ringscheibenförmige
Flansch 33, der durch den radial inneren Bereich einer kegelstumpfförmigen Stirnwand
35 des Spaltrohres 31 gebildet ist, liegt mit seiner äußeren Stirnfläche an der
inneren Stirnfläche des Halterungsflansches 13 an und ist mit seiner Innenfläche
an der Mantelfläche des Längsabschnittes 16 zentrierend abgestützt. An der vom Halterungsflansch
13 abgewandten Stirnseite des ersten Flansches 33 liegt eine ringscheibenförmige
Dichtung 36 an, deren Außendurchmesser etwa gleich dem des Halterungsflansches 13
ist. Der Flansch 33 und die Dichtung 36 sind zwischen dem inneren Bund 19 der Hohlachse
15 und der inneren Stimfläche des Halterungsflansches 13 eingespannt, so daß sich
eine wirksame Abdichtung ergibt. Die Stirnwand 35 und der eingespannte Flansch 33
des Spaltrohres 31 weisen eine gegenüber der Dicke von dessen Mantel 32 wesentlich
größere Dicke auf.
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Der andere Flansch 34 hat einen Innendurchmesser, der gleich dem
Innendurchmesser des Mantels 32 des Spaltrohres 31 ist und dessen Außendurchmesser
größer als der des Mantels 32 ist, so daß also auch dieser Flansch 34 eine gegenüber
dem Mantel 32 wesentlich größere Dicke hat. Dieser Flansch 34 liegt mit seiner vom
anderen Ende des Spaltrohres 31 abgewandten Stirnfläche 37 an einer ringscheibenförmigen
Dichtung 38 an, die in eine Ringschulter an der Innenseite des Gehäusedeckels2 eingesetzt
ist und deren Außendurchmesser etwa gleich dem Außendurchmesser des Flansches 34
ist. Am Außenumfang wird die Ringdichtung 38 von einem ringförmigen Ansatz 39 des
Gehäusedeckels 2 übergriffen, in welchen der Flansch 34 derart eingreift, daß er
gegenüber dem Gehäusedeckel 2 zentriert ist.
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Durch Befestigen des Gehäusedeckels 2 am Gehäusemantel 4 wird die
Ringdichtung 38 gegen den Flansch 34 gepreßt, so daß auch hier eine wirksame Abdichtung
gegeben ist.
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Auf einen Teil 40 des Außengewindes des Außengewindeabschnittes 17
der Hohlachse 15 ist eine einen Bund bildende Mutter 41 aufgeschraubt, die an der
Außenseite der zugehörigen Gehäusestiruwand 3 liegt und gegen die äußere ringförmige
Stirnfläche des Halterungsflansches 13 festgezogen werden kann.
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Mit dieser Mutter 41 wird sowohl die Hohlachse 15 festgespannt als
auch der erste Flansch 33 mit der Ringdichtung 36 zwischen den inneren Bund 19 und
den Halterungsflansch 13 eingespannt.
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Der über die äußere Stirnseite der Mutter 41 vorstehende Abschnitt
42 des Außengewindeabschnittes 17 der Hohlachse 15 bildet einen zur Pumpenachse
konzentrisch liegenden Anschlußstutzen zum Anschließen einer Rohrleitung.
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An dem Gehäusedeckel 2 ist ebenfalls ein in der Pumpenachse liegender
Anschlußstutzen 43 vorgesehen, der einstückig mit dem Gehäusedeckel 2 ausgebildet
ist und über dessen äußere Stirnfläche vorsteht. Das Außengewinde 44 dieses Anschlußstutzens
43 ist gleich dem Außengewinde 40, 42 des Außen-
gewindeabschnittes 17 der Hohlachse
15 und beispielsweise durch ein Rohrgewinde gebildet. Der Innendurchmesser des AnschlußstutzeBs
43 ist gleich dem Innendurchmesser der in. ihn übergehenden Rippen 28 des Gehäusedeckels
2 sowie gleich dem über die ganze Länge durchgehend konstanten Innendurchmesser
der Hohlachse 15. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Anschlußstutzen
42 als Sauganschluß und der Anschlußstutzen 43 als Druckanschluß vorgesehen. Der
Pumpenläufer 24 ist durch entsprechende Ausbildung seiner Schaufeln 26 so ausgebildet,
daß er bei beiden Drehrichtungen in Richtung zum Druckanschluß 43 fördert. Das Gehäuse
1 kann aus Druckguß oder Grauguß bestehen.
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Die Hohlachse 15 besteht zweckmäßig aus nichtrostendem Stahl, beispielsweise
Chromstahl, während der Pumpenläufer 24 aus Kunststoff bestehen kann.
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An der Außenseite des Gehäusemantels 4 ist ein I(lemmenkasten 45 oder
eine Kabelausführung für den elektrischen Anschluß der Pumpe vorgesehen.
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Die Montage der erfindungsgemäßen, eine extrem niedrige axiale Baulänge
aufweisenden Pumpe erfolgt sehr einfach dadurch, daß die Hohlachse 15 mit aufgefädelter
Ringdichtung 36 und aufgefädeltem Spaltrohr 31 von der Gehäuseinnenseite her in
den Halterungsflansch 13 eingesteckt wird, wonach die Mutter 41 aufgesetzt und festgezogen
wird, so daß dann die Hohlachse 15 befestigt ist. Danach kann der mit dem Pumpenläufer
24 verbundene Rotor 22 mit der Lagerbüchse 21 auf den Lagerabschnitt 20 der Hohlachse
15 aufgesteckt werden. Schließlich ist nur noch der Gehäusedeckel 2 aufzusetzen
und mit den Schrauben7 festzuspannen. Entsprechend einfach ist die Demontage der
Pumpe, so daß Wartungs- bzw.
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Reparaturarbeiten in sehr kurzer Zeit vorgenommen werden können.
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Im inneren Ringbund t der Hohlachse 15 kann eine radiale Bohrung
46 vorgesehen sein, welche das an der Saugseite des Pumpenläufers 24 liegende Innere
der Hohlachse 85 mit dem Innenraum des Spaltrohres 31 auf der der Saugseite zugewandten
Seite des Rotors 22 verbindet, so daß auf dieser Seite des rotors 22 ein Druckabbau
erfolgt und der Rotor 22 nicht zu stark in Richtung zur Gegenfläche 27 gepreßt wird.
Die erfindungsgemäße Pumpe ist ohne weiteres auch zur Förderung von Flüssigkeiten
mit höheren Temperaturen geeignet. Die erfindungsgemäße Konstruktion hat neben den
Vorteilen der kleinen Abmessungen, der Drehrichtungsumkehr, des zentrischen Aufbaues
den Vorteil, daß sie selbstentlüftend ist, einer geringen Gefahr der Lagerverschmutzung
unterliegt und günstige Schmiereigenschaften sowie eine günstige Wärmeabfuhr vom
Motor hat. Ihr einfacher und übersichtlicher Aufbau ist für das sogenannte Baukastenprinzip
geeignet; so daß sich für mehrere Nennleistungen und Polzahlen ein einheitlicher
Aufbau ergibt. Eine Änderung der Pumpenkennlinie läßt sich sehr einfach durch Austausch
der Pumpenflügel bzw. des Rotors und der Pumpenflügel erreichen.