DE2656826A1

DE2656826A1 - Mehrstufige zylinderzentrifugalpumpe

Info

Publication number: DE2656826A1
Application number: DE19762656826
Authority: DE
Inventors: Austin R Bush; Frank L Ferrarese; William C Krutzsch
Original assignee: Worthington Pump Inc
Current assignee: Worthington Pump Inc
Priority date: 1976-08-23
Filing date: 1976-12-15
Publication date: 1978-03-09
Also published as: JPS57140598A; JPS6112120B2; GB1570224A; BR7701211A; CA1063873A; IT1076331B; JPS5325901A; US4113089A; GB1570225A; DE2656826C2; US4098558A

Description

TlEDTKE - BüHLING - KlNNE - GrUFC

9PKCQ^O Dipl.-Chem. Bühling

L D 0 0 Q 4 Q Dipl.-lng. Kinne

Dipl.-lng. Grupe

Bavariaring 4, Postfach 20 24 8000 München 2

Tel.: (0 89) 53 96 53 - 56

Telex: 5 24 845 tipat

cable. Germaniapatent München

15. Dezember 1976

B 7716 - case 07277

WORTHINGTON PUMP, INC. Mountainside, HSA

Mehrstufige Zylinderzentrifugalpumpe

Di_e Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf eine mehrstufige Zylinderzentrifugalpumpe und im besonderen auf eine vormontierte Pumpeinheit oder Patrone, die eine innere Baucrruppe für eine mehrstufige Zylinderzentrifugalpumpe bildet und alle arbeitenden Pumpenteile, wie Lager, Dichtungen, Druckausgleichsvorrichtung, sowie Laufrad und Leitkörper beinhaltet, und die für den Ein- und Ausbau in das feststehenden äußere Pumpengehäuse geeignet ist.

Bekannterweise ist es beim Ersatz von arbeitenden Teilen bei bekannten mehrstufigen Zylinderpumpen zuerst notwendig, die Lager, die Dichtungen, die Ausgleichsvorrichtung und die inneren Elemente freizulegen und auszubauen, dann die gewünschten arbei tenden Teile zu ersetzen und dann alle diese Elemente und dazugehörigen Teile der Pumpe wieder zusammenzubauen.

IX/11

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Dresdner Bank (München) Kto. 3939 844 Postscheck (München) Kto. 670-43-804

Der Ersatz- und Zusammenbauvorgang verlangt zur Erhaltung zufriedenstellender Laufabstände zwischen den bewegten und unbewegten Pumpenteilen Einstellvorrichtungen in axialer und radialer Rotorstellung. Der gesamte Bauteilersatzvorgang verlangt viele Arbeitsstunden am Einsatzort bei ansteigendem Trend der Arbeitskosten; während dieser Zeit ist die Pumpe nicht verfügbar. Ein Versuch, diesem Problem zu begegnen und es zu lösen, ist in der US-Patentschrift 392 776 3 beschrieben.

Die Erfindung löst dieses Problem bei der Zylinderzentrifugalpumpe durch Bereitstellung einer vormontierten, eingestellten und ausgerichteten Einheit mit allen arbeitenden Pumpenteilen wie Lager, Dichtungen und Ausgleichsvorrichtung, als auch Laufräder und Leitkörper, die leicht in den Zylinder oder das äußere Gehäuse der Pumpe ein- oder ausgebaut werden kann; die Erneuerung der Pumpe verlangt nur den Ein- und Ausbau einer vormontierten Ersatzeinheit.

Das Konzept der vormontierten Einheit wird durch ein Spezialgestell oder einen Speziairahmen ermöglicht, der bezüglich der Stützung der Einheit das Pumpengehäuse simuliert. Dies ermöglicht, daß alle Einstellungen und das Prüfen der freien Drehbarkeit des Rotors vor dem Einbau in die Pumpe erfolgen können.

Das Gestell kann auch zu dem Ort des Zusammenbaus nahe der Pumpe bewegt werden; in diesem Zusammenhang dient es als Träger für den Transport der Einheit.

Auf diese Weise kann ein genauer Zusammenbau und eine genaue Einstellung im Herstellungs- oder Wartungsbetrieb erfolgen, wo besser ausgebildetes Personal zur Verfügung steht und wo Arbeitszeitkosten niedriger sind.

Die Erfindung beinhaltet folglich eine vormontierte und

3?P vor-ausgerichtete Pumpeneinheit für den Ein- und Ausbau in das bzw.

ο aus dem äußeren Gehäuse einer mehrstufigen Zylinderzentrifugal=

_o pumpe, wobei alle arbeitenden Pumpenteile auf einer mittigen,

JJJ angetriebenen Welle montiert sind und wenigstens ein verformbares

° elastisches Mittel zum Spannen dieser arbeitenden Pumpenteile

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in zusammengebautem Zustand enthalten ist; ebenso sind darin in Abstand stehende Handhabungsklemmen enthalten, die an entgegengesetzten Enden dieser arbeitenden Pumpenteile auf der angetriebenen Welle montiert sind und mit dem elastischen Mittel V7irkungsmäßig verbunden sind, und es so ermöglichen, die Welle als Spannbolzen zu benutzen, der die vorstehend aufgeführten arbeitenden Pumpenteile während der Handhabung und Bewegung dieser vormontierten und vor-ausgerichteten Einheit aufnimmt.

Demgemäß liegt das Ziel der Erfindung in der Schaffung einer vormontierten und vor-ausgerichteten Einheit oder Patrone, die leicht in das äußere, ortsfeste Gehäuse einer mehrstufigen Zylinderzentrifugalpumpe eingebaut bzw. daraus ausgebaut werden kann.

Dabei soll die Pumpeinheit so gespannt sein, daß die angetriebene Welle durch die Einheit hindurch als Spannbolzen wirkt, der alle Elemente in zusammengebauter Stellung hält.

Schließlich soll für die Pumpeinheit eine Vorrichtung oder ein Gestell geschaffen werden, in dem die angetriebene Welle und alle arbeitenden Pumpenteile so vormontiert und vor-ausgerichtet werden können, daß damit eine Einheit geschaffen wird, die in das ortsfeste Gehäuse einer mehrstufigen Zylinderzentrifugalpumpe eingebaut bzw, daraus ausgebaut werden kann.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer mehrstufigen Zentrifugalpumpe, bei der das Außengehäuse aufgeschnitten ist und die vormontierte innere Einheit oder Patrone und angeschlossene Teile in Seitenansicht dargestellt sind.

Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht der mehrstufigen Zentrifugalpumpe, bei der das Außengehäuse und die vormontierte

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innere Pumpeinheit oder Patrone teilweise geschnitten und teilweise in Seitenansicht dargestellt sind und die Handhabungsklemmen gestrichelt in eingebauter Stellung gezeigt sind.

Fig. 3 zeigt den Querschnitt III-III von Fig. 2

Fig. 4 zeigt eine schaubildliche Darstellung einer Handhabungsklemme

Fig. 5 zeigt den Schnitt V-V von Fig. 2

Fig. 6 zeigt einen Teil eines Schnittes des federnden Elements und der Elemente der Pumpeinheit bevor die Elemente unter Spannung gesezt werden.

Fig. 7 zeigt den Teil eines Schnittes des elastischen Elements und der Elemente der Pumpeinheit, nachdem die Elemente unter Spannung gesetzt sind.

Fig. 8 zeigt eine Seitenansicht einer Form eines Stützgestells für die vormontierte Pumpeinheit.

Fig. 9 zeigt eine Aufsicht des in Fig. 8 gezeigten Stützgestells.

Fig.10 zeigt eine Unteransicht des in Fig. 8 gezeigten Stützgestells.

Fig.11 zeigt den senkrechten Schnitt XI-XI von Fig. 8 Fig.12 zeigt den horizontalen Schnitt XII-XII von Fig. 11

Fig.13 zeigt eine Seitenansicht einer weiteren Form eines erfxndungsgemaßen Stützgestells für die vormontierte Pumpeinheit in zusammengebautem Zustand; mit dem Gestell läßt sich eine vormontierte Einheit in dem

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ortsfesten äußeren Cehäuse einer mehrstufigen Zentri

fugalpumpe in Stellung bringen.

Fig.14 zeigt eine Aufsicht der Form des in Fig. 13 gezeigten Gestells, wobei die vormontierte Pumpeinheit und

fahrbaren Stützen entfernt sind.

Fig.15 zeigt eine Rückansicht des in Fig. 13 dargestellten

und als Transportvorrichtung dienenden Stützgestells. 10

Fig.16 zeigt den Querschnitt XVI-XVI von Fia. 13

Fig.17 zeigt die teilweise in das ortsfeste äußere Gehäuse der Zentrifugalpumpe eingebaute vormontierte Pumpeinheit, wobei die Transportvorrichtung von Fig. 13 benutzt wird.

Fig.18 zeigt die vormontierte Pumpeinheit in zusammengebautem Zustand in dem ortsfesten äußeren Gehäuse der Zentrifugalpumpe, wobei die Transportvorrichtung von Fig. 13 benutzt wird.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäß ausgelegte Form einer mehrstufigen Zylinderzentrifugalpumpe 1 mit einem festmontierten zylindrischen Außengehäuse 2 und einer vormontierten Einheit oder Patrone 3.

Das Außengehäuse 2 ist an gegenüberliegenden Seiten durch Montagekonsolen 4, 4a, 5 und 5a mit entsprechenden in Abstand stehenden Lagerstützen 6, 6a, 7 und 7a verbunden, was insbesonders aus den Fig. 2 und 3 zu ersehen ist; die Lagerstützen sind auf einem geeigneten Grundbauteil 8 befestigt.

Das Außengehäuse 2 ist weiterhin mit einem seitlichen Einlaß 9 und einem seitlichen Auslaß 10 versehen, die mittels Flansche 11 bzw. 12 mit nicht gezeigten geeigneten Rohren verbunden sind, um zur Zentrifugalpumpe 1 zu pumpende Flüssigkeit zu fördern und um diese Pump flüssigkeit aus der Zentrifugal-

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pumpe 1 der der Flüssigkeit zugedachten Anwendung zuzuführen.

Erfindungsgemäß beinhaltet die Zentrifugalpumpe 1 die vormontierte Einheit'3, die,wie nachstehend genau beschrieben, in einer besonderen Vorrichtung oder einem besonderen Gestell abseits der Pumpe zusammengebaut wird. Das Gestell wird zur Pumpe gebracht und die Einheit 3 wird dann aus dem Gestell in eine horizontale Lage gehoben und in das äußere

zylindrische Gehäuse geschoben und eingepaßt; indem die Einheit bis zu einem Punkt hineingeschoben wird, bei dem sie für das System oder die Anwendungsart festgelegt wird, für die sie gebraucht wird.

Eine Ausführung eines besonderen Gestells für diesen Zweck ist in den Fig. 8-12 und eine andere Ausführung eines solchen Gestells ist in den Fig. 13-18 gezeigt.

In dem besonderen Gestell werden alle Teile und Elemente der Pumpe für einen sachgemäßen Betrieb zusammengebaut, ausgerichtet, eingestellt und erprobt, bevor die vormontierte und ausgerichtete innere Einheit in zusammengebautem Zustand in das ortsfeste zylindrische Außengehäuse 2 der Zentrifugalpumpe 1 eingebaut wird.

Die gezeigte vormontierte Einheit 3 beinhaltet eine lange angetriebene Welle 20, die mittig von einem Ende zum anderen der vormontierten Einheit 3 reicht; die Welle ist drehbar in einem Paar in Abstand stehender Lager 21 und 22 gelagert, die in Lagergehäusen 23 bzw. 24 nahe den äußersten Enden der Welle 20, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, gelegen sind.

Am Mittelteil der Welle 20 ist eine Vielzahl von Pumpenstufen 25, 26, 27 und 28 fest montiert. Alle Pumpenstufen beinhalten die gleichen Elemente und werden nachstehend genauer beschrieben.

Anhand der Pumpenstufe 27 wird gezeigt, daß jede Pumpenstufe ein Pumpenstufengehäuse 30 besitzt, das eine Pumpenkammer

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' mit einer Mittelöffnung 32 begrenzt. In der Pumpenkammer 31 ist ein Laufrad 33 gelegen/ das mit der angetriebenen Welle 20 fest verbunden und drehbar ist. Das Laufrad 33 ist so gelegen, daß die Ansaugöffnung 34 des Laufrades in der Mittelöffnung liegt und mit einem Schleifring 35 zusammenwirkt. Die zu pumpende Flüssigkeit wird vom Außenrand des Laufrades in einen Leitkörper 36 gefördert; sie verläßt die gegebene Pumpenstufe durch einen Auslaßkanal 37. Diese Konstruktion ist bekannt und wird von Fachleuten verstanden ο werden.

Am Ende des Auslaßkanals jeder gegebenen Pumpenstufe sind Labyrinthdichtungen 38a, 38b und 38c vorgesehen, um das Lecken der Pumpenflüssigkeit zu begrenzen; eine für Fachleute naheliegende Maßnahme.

Die Pumpenstufen 25, 26, 27 und 28 stoßen über dazwischenliegende "O"-Dichtungsringe 39a, 39b und 39c aneinander.

Die Ausaugöffnung 34 des Laufrades 33 der ersten Pumpenstufe 25 steht mit einem Ansaugeinlaßkanal 40 in Verbindung, der in einem mit einem ringförmigen Bund 42 und einem geeigneten Dichtungsmittel 43 versehenen Ansaugendgehäuse 41 ausgebildet ist.

Der Ansaugeinlaßkanal 40 steht mit einer ringförmigen, von der inneren Gehäuseeinheit oder Patrone 3 und dem Einlaß 9 gebildeten Kammer 44 in Verbindung.

In ähnlicher Weise steht die letzte Pumpenstufe 28 mit ihrem Leitkörperkanal 36 in Verbindung mit dem Auslaß 10.

Die Laufräder 33 jeder Pumpenstufe sind auf der Welle festgekeilt und in herkömmlicher Weise abgedichtet. Am Ansaugeinlaßende hat die Welle ein Dichtungsgehäuse 46 mit einer Dichtungsmanschette 47, die an ein Abstandsglied 47a angrenzt, das wiederum an die Nabe des ersten Laufrades 33 der ersten oder Ansaugeinlaß— pumpenstufe 25 anschließt.

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Die Dichtungsmanschette 47 wird in zusammengebautem Zustand auf der Welle 20 von einem auf die Welle 20 aufgeschraubten ersten Sperring 48 gehalten.

Auf der Gegen- oder Auslaßseite der Welle ist eine Ausgleichstrommel 49 an der Nabe des letzten Luafrades 33 der letzten oder Auslaß-Pumpenstufe 28 durch ein ringförmiges Sperrglied 50 und einen zweiten Sperring 51 festgelegt, welcher an das äußere Ende der Ausgleichstrommel 4 9 geschraubt ist; dies alles ist in den Fig. 1 und 2 dargestellt.

Die Fig. 1 und 2 zeigen ferner, daß das Ansauaendaehäuse 41

und die Pumpenstufen 25, 26, 27 und 28 so gelegen sind, daß das Ansaugendgehäuse 41 mit einem Gegenlagerbund 52 auf dem Dichtungsgehäuse 46 in Verbindung steht, bzw. daß die Pumpenstufen 25, 26, 27 und 28 aneinander und an dem Ansaugendgehäuse 41 liegen. Während jedoch die Naben der Laufräder 33 auf der Welle in ihrer i>teJlang festgelegt sind, sind die entsprechenden Pumpen st ufer-. gehäuse 30 relativ zu der Welle beweglich oder verschiebbar, uri diese Pumpengehäuse 30 in Bezug auf die Laufräder 33 und andere Teile der Pumpenstufen in Stellung zu bringen und auszurichten. Wegen der relativen Beweglichkeit und Verschiebbarkeit der Pumpenstufengehäuse 30 ist es nach dem Zusammenbau der inneren Einheit 3 notwendig, Mittel zur Festlegung der relativen Stellung dieser Elemente vorzusehen.

Dies geschieht erfindungsgemäß durch Bereitstellung von

Mitteln, die diese Teile auf eine Weise spannen oder zusammenpressen, daß die Welle 20 wie nachstehend beschrieben als Spannbolzen für die innere Montageeinheit oder Patrone 3 wirkt.

Weiterhin gemäß Fig. 2 sitzt auf der Welle 20 am Ende

der Ausgleichtrommel 49 ein um die Ausgleichtrommel 49 montiertes ringförmiges Gleitstück oder Ausgleichsringstück 53, das mit einem vorbestimmten Spiel auf der Ausgleichstrommel sitzt und Verschiebungen in axialer Richtung der Welle 20 zuläßt.

Das Ausgleichsringstück 53 besitzt einen rinaförmigen Bund

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und einen von seinem inneren Ende rückgesetzten ringförmigen Flansch 55.

Der ringförmige Bund 54 bildet ein unteres Widerlager für die Innenseite eines elastischen Druckringes 56, der in einem Raum zwischen dem Pumpenstufengehäuse30a der letzten Pumpenstufe und einem nachstehend genauer beschriebenen Abschlußdeckel 57 liegt.

Die Außenseite des elastischen Druckringes 56 liegt an einem ringförmigen, von der Außenseite des Gehäuses 30a der letzten Pumpenstufe 28 gebildeten oberen Bund 58.

Wenn der elastische Druckrinq 56 keine Druck- oder Spannkräfte auf die Elemente der inneren Einheit 3 ausübt, ist der Druckring 56,wie in Fig. 6 gezeigt, flach. Wird der elastische Druckring 56 wie nachstehend beschrieben unter Druck oder Spannung gesetzt, wird er, wie in den Fig. 2 und 7 gezeigt, verbogen. Bei Entfernung des diese Druck- oder Spannkräfte erzeugenden Mittels ist der elastische Druckring 56 bestrebt, diese axialen Druckkräfte zu entfalten, mit.der Wirkung, daß die Elemente der inneren Einheit 3 im zusammengebauten Zustand zusammengehalten werden.

Die axiale Druckkraft, die den elastischen Druckring 56 unter Spannung setzt^un^ verbiegt, wird von dem Abschlußdeckel 57 erzeugt.

Der Abschlußdeckel 57 ist ein allgemein zylindrisches Teil mit einem Verbindungsflansch 59 mit einer Vielzahl von am Umfang verteilten Bohrungen 59a zur Verbindung der montierten und ausgerichteten inneren Einheit 3 mit entsprechenden, am Umfang verteilten und mit den Bohrungen 59a zusammenpassenden Schraubverbindungen 60 in der Stirnfläche 61 des Außengehäuses 2.

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Der Abschlußdeckel 57 hat einen mittig gelegenen Nabenabschnitt 62 mit einer mittleren Öffnung 63, was gestattet, den Abschlußdeckel mit Pressitz auf die Außenseite des Ausgleichsringstückes 53 aufzubrinaön, so daß auf der Innenseite der mittigen Nabe 62 ständig eine Nut 64 an dem ringförmigen Flansch 55 des Ausgleichsringstückes 53 anliegt.

Zum Spannen des elastischen Druckringes 56 ist es notwendig, axiale Kräfte auf den Abschlußdeckel 57 auszuüben; dies geschieht mittels einer Vorrichtung oder eines Gestells, getrennt von oder abseits des Aufstellungs- oder Anbringungsortes der mehrstufigen Zylinderzentrifugalpumpe 1, wobei das Gestell das Außengehäuse 2 simuliert; insbesondere wird auf dem Gestell ein räumlicher Abstand erzeugt, der gleich dem Abstand im Außengehäuse zwischen einem inneren Montagebund 65 und der ringförmigen Stirnfläche 61 auf dem Außengehäuse 2 ist. Dies sind die kritischen Flächen für eine sachgemäße Montage der inneren Einheit 3 in dem Außengehäuse 2 der Pumpe 1.

Zur Verhinderung einer überbeanspruchung des Ansaugendgehäuses 41 und der Pumpenstufen 25, 26, 27 und 28 der inneren Einheit 3 ist der mittige Nabenabschnitt 62 an dem von der mittigen Öffnung 63 abgewandten Bereich mit einem ringförmigen Anschlag 66 versehen, der mit einem ringförmigen, axial überstehenden Flansch 67 an der Außenseite des Pumpenstufenaehäuses 30a der letzten Pumpenstufe 28 in Eingriff kommt, wenn der elastische Druckring 56 voll gespannt ist, um den notwendigen Druck zum.Zusammenhalten der ausgerichteten und zusammengebauten Elemente der inneren Einheit 3 in zusammengebautem Zustand aufbringen. Man beachte die Spaltbreitenänderung von L in Fig. 6 zu L' in Fig. 7, die den Wechsel von der ungespannten zur gespannten Stellung darstellt.

Das Ende der Welle 20 auf der Seite des Abschlußdeckels weist auch ähnlich wie auf der Gegenseite der inneren Einheit 3 ein zweites Dichtungsgehäuse 68 außerhalb des Abschlußdeckels auf, das um eine Dichtungsmanschette 69 herum montiert ist, die von einem auf die Welle 20 aufgeschraubten ersten Sperring 70 gehalten wird. 809810/0BSD

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Zur Schaffung einer vollständia zusammengebauten Einheit und zur Schaffung von Mitteln zur Übertragung der auf die zusammengebauten Elemente der inneren Einheit 3 wirkenden Spannungs- oder Druckkraft auf die Welle 20, so daß diese als Spannbolzen für die gesamte innere Einheit 3 wirken kann, sind in den Fig. 1, 2 und 3 ferner halbzylindrische Kopplungselemente 71 und 72 gezeigt, die an entgegengesetzten Enden der Welle 20 angebracht sind, um die betreffenden Lagergehäuse 23 und 24 in ausgerichteter Stellung in Bezug auf die anderen Elemente der inneren Einheit 3 zu halten. Somit werden die Kopplungselemente 71 und an ihren Innenseiten so angeschlossen, daß sie die Dichtungsgehäuse 68 und 4 6 gegen den Abschlußdeckel 57 bzw. das Ansaugendgehäuse 41 halten. Auf der Außenseite werden die Kopplungselemente mit einem Lagergehäusedeckel 73 des Lagergehäuses 23 bzw. einem Lagerdeckel 74 des Lagergehäuses 24 verbunden.

Beim nachstehend beschriebenen Entfernen der montierten Einheit 3 aus dem Gestell wird der elastische Druckring 56 seine in ihm gespeicherte Druckkraft gegen den Abschlußdeckel 57 und gegen das entsprechende Ansaugendgehäuse 41 und die Pumpenstufen 25, 26, 27 und 28 ausüben oder entfalten/ diese zwischen den Elementen ausgeübten Kräfte bzw. Spannungen müssen erfindungsgemäß gebunden und auf die Welle 20 übertragen werden.

Dies geschieht mittels eines Paares in Abstand stehender Handhabungsklemmen 75 und 76, die jeweils wie in Fig. 1 und 2 gestrichelt gezeichnet, mit einem Ende der Welle verbunden sind.

Wie in Fig. 1, 2, 4 und 5 gezeigt ist, sind die in Abstand stehenden Handhabungsklemmen im wesentlichen halbzylindrische Teile mit einem nach innen gerichteten Flansch 77 bzw. 78y mit denen die Handhabungsklemmen 75, 76 durch Außensperringe 79 bzw. 80 auf der Welle 20 gehalten werden; die Außensperrlnge und 80 wirken mit den Innen sperrihgen 70 und 48 zusammen, die die entsprechenden Dichtungsmanschetten 69 und 47 auf der Welle 20 halten.

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Ab

Die Handhabungsklemmen 75 und 76 werden in zusammengebautem Zustand jeweils mit Schraubmitteln mit den Lagergehäusedeckeln 73 und 74 verbunden,- -wofür geeignete Schraubmittel 81 und 82 für die Handhabungsklemme 75 bzw. 76 verwendet werden.

Im Betrieb werden die Teile und Elemente der inneren Einheit 3 wie nachstehend beschrieben ,in einem geeigneten Gestell zusammengebaut und ausgerichtet, so daß, wenn alle Teile gemäß vorstehender Beschreibung geordnet sind, das Ansaugendgehäuse 41 an einer zum Bund 65 des inneren Gehäuses 2 äquivalenten Stelle der Vorrichtung oder Gestells anlieat. Der elastische Druckring 56 kann dann dadurch gespannt werden, daß der Abschlußdeckel 57 an der zur Stirnfläche 61 auf dem Außengehäuse 2 äquivalenten Stelle des Gestells angeschraubt wird.

Danach werden die Handhabunasklemmen 75 und 76 mittels der Außensperringe 79 und 80 auf der Welle 20 montiert und die jeweiligen Handhabungsklemmen v/erden dann mit Schraubmitteln mit den Lagergehäusedeckeln 73 und 74 wie in Fig. 2 und 5 gezeigt, verbunden.

Die mit Schraubmitteln verbundenen Teile, die die axialen Kräfte auf den Abschlußdeckel 57 ausüben, können nun entfernt werden und die in dem elastischen Druckring 56 gespeicherten Druckkräfte v/erden dann in der einen Richtung durch den Abschlußdeckel 57 auf die Handhabungsklemme 75 und in der anderen Richtung durch die Pumpenstufen 28, 27, 26, 25 und das Ansaugendgehäuse 41 auf die Ilandhabungsklemme 76 axial übertragen.

Da die Handhabungsklemmen 75 und 76 fest mit der Welle 20 verbunden sind, wirkt die Welle als ein mittig angeordneter Spannbolzen, der all die Teile und Elemente der inneren Einheit 3 in ihrer zusammengebauten und ausgerichteten Stellung hält.

Da die Einheit 3 nunmehr unter Spannung steht, kann sie ohne Gefahr einer Änderung oder Einwirkung auf den Zusammenbau und die Ausrichtung-versetzt und bewegt werden; sie kann somit zur Pumpe transportiert und mittels geeigneter Schlingen und

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Unterstützungsmittel in die Pumpe eingesetzt werden, bis die Bohrungen 59a des Flansches 59 über die Schraubmittel passen und die Schraubmittel festgezogen sind, wodurch der Zusammenbau der Pumpe beendet ist.

Nach Vollendung des Zusammenbaus können die Handhabungsklemmen 75 und 76 entfernt werden und die Pumpe ist betriebsfertig.

Erscheint es für eine routinemäßige Wartungskontrolle oder für eine Ausbesserung irgendeines Schadens der Elemente oder Teile der Einheit wünschenswert oder notwendig, die innere Einheit auszubauen, werden die Handhabungsklemmen 75 und 76 wieder montiert und dann die Schraubelemente 60 entfernt; mit geeigneten Schlingen und einem Gerüst kann die innere Einheit 3 aus dem Außengehäuse 2 entfernt und wieder auf das Gestell abgesetzt werden; hier kann die innere Einheit wieder montiert und ausgerichtet werden, bis alle arbeitenden Teile wieder geordnet sind; zu diesem Zeitpunkt kann die Einheit 3 erneut durch Aufbringen der axialen Kräfte mittels des Abschlußdeckels 57 und Anwendung der Handhabungsklenunen 75 und 76 gespannt v/erden, so daß wie vorstehend beschrieben, die innere Einheit 3 wieder in das Außengehäuse 2 eingesetzt werden kann.

Eine Form einer allgemein ausgelegten besonderen Vorrichtung oder eines Gestells 90 für den Zusammenbau der Einheit 3 ist in den Figuren 8 bis 12 als ein allgemein langgestrecktes rechteckiges Bauteil dargestellt, das von hinten gesehen annähernd quadratisch ist.

Das Gestell 90 besitzt Beine 91a, 91b, 91c und 91d, die mittels Schweißen oder anderer geeigneter Mittel in Abständen an den jeweiligen Ecken eines oberen Bauteils 92, eines mittleren Bauteils 93 und eines unteren Bauteils 94 verbunden sind, die im Querabstand stehen.

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Die jeweiligen Querbauteile 92, 93 und 94 sind im wesentlichen aus starkem Blech und jeweils mit einer mittigen Öffnung 95, 96 bzw. 97 versehen, die untereinander ausgerichtet sind; die Öffnungen sind so bemessen, daß die Einheit 3 in dem Rahmen oder Gestell 90 zusammengebaut und daraus wieder entfernt werden kann, nachdem sie montiert, eingestellt, ausgerichtet und sachgemäß gespannt wurde, so daß die Handhabungsklemmen 75 und 76 die Einheit in voll vormontiertem, voreingestelltem und vorausgerichtetem Zustand halten können.

In den Figuren 9 und 11 wird gezeigt, daß die obere Fläche des Querbauteils 92 einen vorbestimmten Abstand - allgemein D genannt -, von der oberen Fläche des Querbauteils 93 hat; diese Entfernung ist die gleiche wie die von der Stirnfläche 61 zum inneren Montagebund 65 des Außengehäuses 2, an der die Innenfläche des Verbindungsflansches 59 bzw. der ringförmige Bund 42 des Ansaugendgehäuses 41 anliegt, wenn die vormontierte Einheit 3, wie in Figur 2 gezeigt, in das Außengehäuse 2 eingebaut ist.

Zum Heben und Bewegen der Vorrichtung oder des Gestells aus einer vertikalen in eine horizontale Lage, insbesondere wenn die montierte und ausgerichtete Einheit 3 darin eingebaut ist, sind Aufzugringe oder Augbolzen 98a und 98b vorgesehen.

Die Bolzenlöcher 99a, 99b, 99c und 99d im oberen Querbauteil 92 nehmen Schraubelemente auf, die axiale Kräfte auf den Abschlußdeckel ausüben, wenn es wünschenswert ist, den elastischen Druckring 56 während des Zusammenbaus der Einheit 3 unter Spannung zu setzen.

Das Gestell in den Figuren 8 bis 12 ist verhältnismäßig einfach und dafür ausgelegt, die Einheit 3 mit gewöhnlichen Werkstatt-Hebemitteln zu montieren und handzuhaben.

Es leuchtet ein, daß die innere Einheit relativ schwer ist und nicht leicht von derartigen örtlichen Hebezeugen und Gestellen

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transportiert werden kann, wenn die Pumpe erheblich von dem Ort, wo die Wartung ausgeführt wird, entfernt ist.

Die Figuren 13 bis 18 zeigen eine allgemein mit 100 bezeichnete Transportvorrichtung oder ein Gestell zu Verwendung für den Einbau oder das Entfernen einer montierten Einheit 3 aus dem Außengehäuse 2 einer allgemein mit 1 bezeichneten mehrstufigen Zylinderzentrifugalpumpe.

Die Transportvorrichtung 100 besitzt in Abstand stehende Träger 101 und 102, die mit querliegenden Traversen 103 und 104 durch ein geeignetes Mittel wie Schweißen verbunden sind, um die Träger 101 und 102 in vorbestimmter Stellung zueinander zu halten.

Auf entgegengesetzten Seiten der Transportvorrichtung 100 sind auf der Außenfläche des Trägers 101 Laufrollenbeine 105a und 105b und auf der Außenfläche des Trägers 102 Laufrollenbeine 106a und 106b in Abstand angebracht.

Die Laufrollenbeine sind jeweils mit Stützrohren 107a, 107b, 107c und iO7d und Stützbeinen 108a, 108b, 108c und 108d versehen, an die schwenkbare Rollen 109a, 109b, 109c und 109d montiert sind.

Die Laufrollen sind so bemessen, daß sie ein leichtes Rollen der Transportvorrichtung 100 von einem Ort zum anderen ermöglichen, wenn es notwendig sein mag.

Zur Stützung und Bewegung der montierten Einheit 3 auf der Transportvorrichtung 100 sind auf den Trägern 101 und 102 langgestreckte Schienen 110 bzw. 111 vorgesehen, wobei die Schienen in einem bestimmten Abstand zueinander stehen und so angeordnet sind, daß auf ihnen eine hintere Stützeinheit 112 und eine vordere Stützeinheit 113, wie in den Figuren 13, 15 und 16, beweglieh aufgesetzt werden kann.

Die hintere Stützeinheit 112, die den Abschlußdeckel trägt,

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besitzt einen Hauptplattenquerträger 114 mit Rollen oder Rädern 115a und 115b an gegenüberliegenden Seiten, die im Abstand der langgestreckten Schienen 110 und 111 stehen, so daß die hintere Stützeinheit 112 in zusammengebautem Zustand frei auf den Schienen hin— und herbewegt v/erden kann.

Der Plattenquerträger 114 ist so bemessen und gestaltet, daß er in montiertem Zustand unter das halbzylindrische Kopplungselement 71 paßt und mittels einer Vielzahl von bogenförmig verteilten Löchern 116a, 116b, 116c usw. mit dem Abschlußdeckel 57, wie in den Figuren 13 bis 15 gezeigt, verschraubt werden kann.

Die vordere Stützeinheit 113 besitzt eine Querachse 117 mit Rollen oder Rädern 118a und 118b, die ebenfalls im Abstand der langgestreckten Schienen 110 und 111 stehen, so daß die vordere Stützeinheit 113 sich gegenüber der Einheit 3 frei in diesen Schienen vor- und zurückbewegen kann, weil die vordere Stützeinheit 113 nicht mit der Einheit verbunden ist.

Die Querachse hat Stützarme 119a und 119b, die so gebogen sind, daß sie bündig mit der unteren Seite der Einheit 3 zusammenpassen, wenn diese für den Ein- oder Ausbau der Einheit 3 aus dem Außengehäuse 2 der Pumpe 1 in Montagestellung gebracht wird.

Die Figuren 13, 17 und 18 veranschaulichen die Arbeitsweise der Transportvorrichtung 100 beim Einbau einer montierten Einheit 3 in eine gegebene mehrstufige Zylinderzentrifugalpumpe 1.

Die Transportvorrichtung 100 ist bei Einbaubeginn, wie in Figur 13 gezeigt, in einer Linie mit der Pumpe und wird mit geeigneten Schraubmitteln 120a und 120b mit den vorderen Auflagestützen 7 und 7a verschraubt; wenn die Transportvorrichtung 100 richtig bemessen und ausgerichtet ist, 'leuchtet es dem Fachmann ein, daß die montierte Einheit 3 bezüglich des Außengehäuses 2 der Pumpe 1 zentriert ist, so daß beim Hineinbewegen der Einheit 3 zwischen die inneren Wände des Außengehäuses 2 die Einheit 3 die passende Stellung hat.

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Dies v/ird in Figur 17 veranschaulicht, wo die Einheit 3 bis zu dem Punkt teilweise in Stellung gebracht wurde, wo sie mit von der Innenwand des Außengehäuses 2 geformten Gleitflächen in Berührung kommt, die die Einheit 3 während des Einbaus in die Pumpe 1 ausrichten und zentrieren.

Außerdem ist ein Zentrierbolzen 121 vorgesehen, der beim Zusammenbau der Einheit 3 beim Einrichten und Zentrieren hilft.

Wenn die Einheit oder Hülle 3 in der in Figur 17 gezeigten Stellung ist, kann die vordere Stützeinheit 113 entfernt werden, so daß die Einheit 3 dann weiter in die Pumpe hineingegeben oder montiert und schließlich, wie in Figur 18 gezeigt, vollkommen eingebaut werden kann.

Nach dem völligen Einbau der Einheit 3 werden die hintere Stützeinheit 112 und die Transportvorrichtung 100 gelöst und entfernt und dann der Abschlußdeckel 57 vollkommen in der Zusammenbaustellung verschraubt, wonach der Einbau der Einheit 3 in das Außengehäuse 2 der Pumpe 1 vollendet ist.

Beim Auseinandernehmen oder Ausbau ist der Vorgang umgekehrt; nach Ausbau der Einheit 3 wird die Transportvorrichtung 100 von der Pumpe 1 gelöst und zu der Stelle gerollt, wo die Einheit 3 in die Vorrichtung oder das Gestell 90 wie vorstehend beschrieben, gegeben werden kann.

Somit wurde hier eine vormontierte Einheit oder Patrone für eine mehrstufige Zylinderzentrifugalpumpe gezeigt und beschrieben, die einen leichten Ein- oder Ausbau der gesamten Einheit ermöglicht, mit allen daraus hervorgehenden Vorteilen der Wartung und, v/enn nötig, des raschen Austausches beim Gebrauch und Betrieb derartiger Pumpen.

Die Erfindung befaßt sich also mit einer vormontierten Einheit oder Einschubpatrone für eine mehrstufige Zylinderzentrifugalpumpe mit Lagern, Dichtungen, einer Ausgleichsvorrrichtung,

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Laufrädern und Leitkörpern, die in ausgerichtetem, ausgeglichenem Einbauzustand von einem elastischen Druckring zusammengedrückt wird, um die Teile gegen ein Paar, an entgegengesetzten Enden der vormontierten Einheit gelegener, getrennter Handhabungsklemmen zu drücken; dies ermöglicht der Welle, als langgestreckter Spannbolzen die vormontierte Einheit so zusammenzuhalten, daß diese leicht aus dem fest eingebauten Außengehäuse der mehrstufigen Zylinderzentrifugalpumpe ein- oder ausgebaut werden kann.

Die Einheit wird in einem besonderen Stützrahmen zusammengebaut und ausgerichtet, der den Gegenlagerbund und die Stirnfläche der vormontierten Einheit des Pumpengehäuses nachahmt, so daß alle Einstellungen leicht und genau abseits der Pumpe gemacht werden können.

Ebenso kann eine bewegliche Vorrichtung vorgesehen und so beschaffen sein, daß es möglich ist, die eingestellte, ausgerichtete und wieder zusammengebaute Einheit in das fest eingebaute Außengehäuse der mehrstufigen Zylinderzentrifugalpumpe einzubauen, auszubauen oder v/ieder einzubauen.

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Claims

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Patentansprüche

τ 1J Vormontierte Pumpeinheit oder Patrone, die in das Außengehäuse einer mehrstufigen Zylinderzentrifugalpumpe montiert werden kann, gekennzeichnet durch eine angetriebene Welle (20), eine Vielzahl von auf der Welle (20) montierten Pumpenstufen (25, 26, 27 und 28) mit Pumpengehäuse (30), Pumpenkammer (31) und einem auf der angetriebenen Welle befestigten und mit ihr drehbaren Laufrad (33) , ein an einem Ende der angetriebenen Welle (20) gelegenes und in Verbindung mit der

Ί5 ersten der Pumpenstufen (25) stehenden Ansaugendgehäuse (41), einen auf der angetriebenen Welle (20) montierten und in wirksamer Verbindung mit der letzten der Pumpenstufen (28) stehenden Abschlußdeckel (57) , v/eitere Arbeitselemente dieser auf der angetriebenen Welle sitzenden vormontierten Einheit (3), Druckmittel, die zwischen der letzten der Pumpenstufen (28) und dem Abschlußdeckel (57) liegen, Mittel, die wirksam mit diesem Druckmittel verbunden sind, um diese unter Druckspannung zu setzen, Mittel zur übertragung dieser Druckkräfte auf die angetriebene Welle, v/obei die angetriebene Welle als Spannbolzen wirkt, der das Ansaugendgehäuse (41), die Vielzahl von Pumpenstufen (25, 26, 27 und 28), den Abschlußdeckel (57) und weitere Arbeitselemente in zusammengebauter Stellung halt und somit ermöglicht, alles als einzige Einheit (3) zum Ein- und Ausbau aus dem Außengehäuse (2) der mehrstufigen Zylinderzentrifugalpumpe (1) zu bewegen.
2. Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmittel ein ringförmiger, elas£ischer Druckring (56) mit einer Außenfläche und einer Innenfläche ist, wobei die Außenfläche dieses elastischen Druckrings mit der letzten der Pumpenstufen (28) in Verbindung steht, und die Innenfläche des elastischen Druckrings (56) mit den Mitteln in Verbindung steht, die

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Kräfte ausüben, um den Druckring (56) unter Druckspannung zu setzen.
3. Einheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die letzte der Pumpenstufen (28) einen ringförmigen Flansch

(67) in einem vorherbestimmten radialen Abstand von der Achse der angetriebenen Welle (20) aufweist, wobei dieser ringförmige Flansch (67) axial in Richtung des Abschlußdeckels (57) übersteht und mit der Außenfläche des elastischen Druckrings (56) in Verbindung steht.
4. Einheit nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Druckspannungsausübung auf das Druckmittel am Abschlußdeckelende der gegebenen Vielte (20) eine Ausgleichstrommel

(49) und ein auf dieser Ausgleichstrommel sitzendes Gleitstück (53) mit einem ringförmigen Flansch (55) aufweist, v/obei der elastische Druckring (56) mit der Innenfläche an einem ringförmigen Bund (54) des Gleitstücks (53) anliegt und der Abschlußdeckel (57) wirksam mit dem äußeren Ende des ringförmigen Flansches (55) verbunden und somit fähig ist, das Gleitstück (53) so zu bewegen, daß die gewünschten Kräfte den elastischen Druckring (56) unter Druckspannung setzen können.
5. Einheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Druckring (56) senkrecht zur Achse der angetriebenen Kelle (20) steht.
6. Einheit nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Übertragung der Druckkräfte von diesem Druckmittel auf die angetriebene Welle (20) aus einem Paar geteilter Handhabungsklemmen (75, 76) besteht, wobei diese Handhabungsklemmen an gegenüberliegenden Enden der angetriebenen Welle (20) jeweils abnehmbar mit dieser verbunden sind und diesen Handhabungsklemmen Einrichtungen (70, 79, 48, 80) zugeordnet sind, um sie fest mit der angetriebenen Welle zu verbinden .

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7. Einheit nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur Vormontage der arbeitenden Teile der vormontierten Einheit, mit einer Vielzahl von langgestreckten und in bestimmter Stellung zueinander stehenden Beinen (91), einem oberen Querbauteil· (92) mit einer bemessenen öffnung (95) für die arbeitenden Teile der vormontierten Einheit (3) , wobei das obere Querbauteil (9 2) mit dem oberen Ende der langgestreckten Beine (91) verbunden ist, und wenigstens einem weiteren Querbauteil (93) mit einer bemessenen öffnung (9G) zur Aufnahme der arbeitenden Teile der zusammenzubiiuenderi Einheit, wobei die öffnung (95) des oberen Querbautcils (92) einen ersten Bund und die öffnung (9 6) des v/eiteren Querbauteils (93) einen zweiten Bund bildet, so daß der erste und zweite Bund in einem vorherbestimmten Abstand zueinander stehen, der gleich ist dem im Außengehäuse (2) für den Einbau der vormontierten Einheit (3) vorgesehenen Abstand ist, und wobei das obere Querbauteil (92) mit Schraubenlöchern (99) versehen ist, die ermöglichen, wenigstens mit einem arbeitenden Teil der vormontierten Einheit (3) in Verbindung zu treten, um einen axialen Druck auf die arbeitenden Teile nach ihrem Zusammenbau auszuüben.
8. Einheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Querbauteil (93) in mittleren Abschnitt der langgestreckten Beine (91) angeordnet ist und an der Vorrichtung (90) Mittel (98) zum Transport und zum Bewegen der Vorrichtung aus der horizontalen in die vertikale Lage und umgekehrt vorgesehen sind.
9. Einheit nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine Transportvorrichtung

^O 100, die aus im Abstand stehenden, langgestreckten Trägern (101, 102) und mit diesen verbundene Traversen (103, 104) besteht, und an den Trägern Laufrollenbeine (105) zum Bev/egen und Ausrichten der Transportvorrichtung (100) in eine an das Außengehäuse der der Zentrifugalpumpe anschließende Stellung auf v/eist, wobei die Transportvorrichtung mit ausgerichteten Schienen (110, 111) an den jeweiligen Oberseiten der langgestreckten Träger und Riegel (101, 102) ausgestattet ist, durch eine mit der Pumpeinheit

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verbindbare hintere Stützeinheit (112), die zwei im gleichen Abstand wie die Schienen stehende Räder (115) hat und frei auf den Schienen bewegbar ist, durch eine vordere Stützeinheit (113) mit einem zweiten Räderpaar (118), bei dem die Räder ebenfalls den gleichen Abstand wie die Schienen haben und somit der vorderen Stützeinheit ein freies hin- und herrollen auf den Schienen ermöglicht, wobei die vordere Stützeinheit (113) unterhalb der Pumpeinheit (3) gegenüber der hinteren Stützeinheit während des Ein- und Ausbaus in bzw. aus dem Außengehäuse (2) der Zentrifugalpumpe (1) verschiebbar ist.

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