DE3447256C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kreiselpumpe mit magne­ tischer Drehmomentübertragung zur Förderung von chemisch ag­ gressiven Flüssigkeiten, bestehend aus einem Pumpengehäuse mit einem axialen Einlaßstutzen und einem radialen Auslaßstutzen, einer das Pumpengehäuse gegen ein Lagergehäuse dichtend ab­ schließenden Trennwand auf für magnetische Kraftfelder durch­ lässigem, jedoch nicht magnetisierbarem Werkstoff, einem mit der Trennwand einstückig ausgebildeten und zentral in das Pum­ pengehäuse ragenden Zapfen zur Lagerung eines mit einem Mit­ nehmermagnetkranz versehenen Laufrades und aus einer im Lager­ gehäuse angeordneten Antriebswelle zur Aufnahme eines Rotors mit einem Antriebsmagnetkranz.

Aus dem DE-GM 69 50 061 ist eine Kreiselpumpe mit magnetischer Drehmomentübertragung bekannt, bei der das Pumpengehäuse durch eine Trennwand gegen das Lagergehäuse dichtend abgeschlossen ist. Die Trennwand weist an ihrer gegen das Pumpengehäuse ge­ richteten Fläche einen mit ihr einstückig verbundenen Zapfen auf, der das Laufrad trägt. Aufgrund der aus den Fig. 1-3 entnehmbaren Querschnitte von Trennwand und Laufrad kann davon ausgegangen werden, daß Trennwand und Zapfen nicht aus Kunst­ stoff bestehen. Würden nämlich Trennwand und Zapfen aus Kunst­ stoff bestehen, wäre es aus Festigkeitsgründen erforderlich, daß die Trennwand und der Zapfen in ihrem mittleren Bereich abgestützt sind. Diese vorbekannte Kreiselpumpe ist somit zur Förderung von chemisch aggressiven Flüssigkeiten nicht geeig­ net.

In der DE-OS 26 20 502 ist eine Kreiselpumpe beschrieben und dargestellt, bei der das Pumpengehäuse vom Lagergehäuse durch eine Trennwand abgeteilt ist. Die Trennwand weist jedoch eine Bohrung auf, durch die ein im Lagergehäuse gesicherter Stütz­ zapfen in das Pumpengehäuse ragt. An seinem in das Pumpenge­ häuse ragenden Bereich trägt der Stützzapfen eine Keramikhül­ se, auf der das Laufrad gesichert ist. Auch bei dieser Krei­ selpumpe ist trotz Dichtungen nicht auszuscließen, daß soge­ nannte Leckageflüssigkeit vom Pumpengehäuse in das Lagerge­ häuse gelangt. Bei der Förderung von chemisch aggressiven Flüs­ sigkeiten führt dies zwangsläufig zu einer Beschädigung und Zerstörung des Lagergehäuses und damit der Kreiselpumpe.

Aus der DE-OS 29 24 394 ist eine Kreiselpumpe bekannt, die auch zur Förderung von chemisch aggressiven Flüssigkeiten ge­ eignet ist. Um hier eine Trennung von Pumpengehäuse und Lager­ gehäuse vorzunehmen, ist hier ebenfalls eine metallische Trenn­ wand vorgesehen, die an ihrer dem Pumpengehäuse zugewandten Fläche mit Kunststoff beschichtet ist. Diese Trennwand weist eine Bohrung auf, durch die ein im Lagergehäuse gesicherter Zapfen in das Pumpengehäuse ragt. Der in das Pumpengehäuse ra­ gende Bereich des Zapfens ist hier ebenfalls mit Kunststoff beschichtet. Trotz einer festen und dichten Verschraubung von Trennwand und Zapfen ist auch hier nicht gänzlich auszuschlie­ ßen, daß das zu fördernde Medium über den abgedichteten Spalt zwischen der Trennwand und dem Zapfen aus dem Pumpengehäuse in das Lagergehäuse gelangen kann. Dies führt dann zu einer Be­ schädigung und Zerstörung des Lagergehäuses bzw. der Kreisel­ pumpe.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Krei­ selpumpe zu schaffen, die zur Förderung von chemisch aggres­ siven Flüssigkeiten geeignet ist und bei der vollkommen ausge­ schlossen ist, daß über die zwischen Pumpengehäuse und Lager­ gehäuse angeordnete Trennwand, insbesondere im Bereich des La­ gerzapfens für das Laufrad, keinerlei Leckageflüssigkeit ab­ fließen kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einer Kreiselpumpe der ein­ gangs beschriebenen Gattung die Trennwand und der Zapfen ein­ stückig aus Kunststoff gebildet und weisen ein zentrisch ange­ ordnetes, zum Lagergehäuse offenes Sackloch zur Aufnahme eines im Lagergehäuse gesicherten Stützkörpers auf.

Durch eine solche Ausbildung ist ein Übertreten der geförder­ ten Flüssigkeit vom Pumpengehäuse zum Lagergehäuse vollkommen ausgeschlossen. Bei der Förderung von chemisch aggressiven Flüssigkeiten kann somit keine Beschädigung und Zerstörung des Lagergehäuses und damit der Kreiselpumpe auftreten. Dabei be­ sitzt die Kreiselpumpe einen verhältnismäßig einfachen Aufbau und ist kostengünstig herzustellen.

Um eine ausreichende Stabilität der Trennwand, insbesondere im Bereich des Zapfens sicherzustellen, stützt sich die Trennwand über einen Stützkörper an der Antriebswelle und/ oder an dem Rotor ab. Der Stützkörper wird dabei in zweck­ mäßiger Weise durch einen Stützzapfen gebildet. Eine beson­ ders gute Stabilität der Trennwand und des Lagerzapfens wird dann erreicht, wenn der Stützzapfen in ein rückseiti­ ges Sackloch des Lagerzapfens ragt und mit einer Schulter an der Trennwand anliegt. Durch eine auf dem Stützzapfen aufgesetzte Scheibe wird die Stützfläche der Schulter ver­ größert.

Der Zapfen und das Laufrad sind jeweils mit einer Laufbuchse mit einem umlaufenden Kragen gebildet. In Verbindung mit an sich bekannten, am Laufrad angeordneten Rückenschaufeln wird der Druck an der Rückseite des Laufrades abgebaut, so daß unter Nutzung der zusätzlichen magnetischen Axialkraft die Kragen der beiden Laufbuchsen ständig zur axialen Führung des Laufrades aneinander anliegen und nur axiale Kräfte entstehen, die über den der Trennwand zugeordneten Stützkörper abgefangen werden können. Die normalerweise erforderliche, zweite axiale Führung des Laufrades kann dadurch entfallen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in einer Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

In dieser Zeichnung ist eine Kreiselpumpe 1 im Schnitt ge­ zeigt, die aus einem Pumpengehäuse 2 und einem Lagergehäu­ se 3, welches als sogenannte Laterne ausgebildet ist, be­ steht. Dabei ist das Pumpengehäuse 2 aus Kunststoff gefer­ tigt, während das Lagergehäuse 3 aus metallischem Werkstoff, beispielsweise Stahl, gebildet ist. Das Pumpengehäuse 2 weist einen axialen Einlaßstutzen 4 und einen radialen Aus­ laßstutzen 5 auf und ist an seinem dem Lagergehäuse 3 zuge­ wandten Ende offen ausgebildet. In diesen Bereich des Pum­ pengehäuses 2 ist eine Trennwand 6, ebenfalls aus Kunst­ stoff, eingesetzt, die über einen umlaufenden Bund 7 mit einer Dichtung 8 zwischen Pumpengehäuse 2 und Lagergehäuse 3 dichtend eingespannt ist.

Die Trennwand 6 ist in ihrem mittleren Bereich vollkommen geschlossen und trägt an ihrer dem Pumpengehäuse zugewand­ ten Seite einen einstückig mit ihr gefertigten Zapfen 9. Dieser Zapfen 9 nimmt eine Laufbuchse 10 aus insbesondere chemisch beständigem Gleitwerkstoff auf, die an ihrem der Trennwand 6 zugewandten Ende einen umlaufenden Kragen 11 besitzt.

Auf dieser Laufbuchse 10 ist mittels einer weiteren Lauf­ buchse 12 mit Kragen 13 ein Laufrad 14, ebenfalls aus Kunst­ stoff gelagert, in dessen Wandung ein aus einem Träger 15 mit Magneten 16 gebildeten Mitnehmerkranz eingesetzt ist.

Das Laufrad 14 weist an seiner der Trennwand 6 zugewandten Fläche sogenannte Rückenschaufeln 17 auf, durch die in an sich bekannter Weise erreicht wird, daß an der Rückseite des Laufrades 14 der Druck abgebaut wird. Dies stellt in Verbindung mit den magnetischen Axialkräften sicher, daß das Laufrad 14 ohne besondere Befestigung, also ohne eine zweite axiale Führung, auf dem Zapfen 9 gehalten wird. Dies vereinfacht die Herstellung der Kreiselpumpe 1. Auch die Laufbuchse 12 ist in zweckmäßiger Weise aus einem che­ misch beständigen Gleitwerkstoff gebildet.

An dem als sogenannte Laterne ausgebildeten Lagergehäuse 3 ist ein nur angedeuteter, elektrischer Antriebsmotor 18 angeschlossen, der sich mit seiner Antriebswelle 19 in den freien Bereich des Lagergehäuses 3 erstreckt. Die Antriebs­ welle 19 nimmt einen im Querschnitt trichterförmigen Rotor 20 auf, der an seinem der Trennwand 6 zugewandten Ende meh­ rere Magnete 21 zur Bildung eines Antriebsmagnetkranzes trägt. Über diesen Antriebsmagnetkranz wird der auf der anderen Seite der Trennwand 6 befindliche Mitnehmermagnet­ kranz und damit das Laufrad 14 in Drehbewegung versetzt.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist von der dem Lager­ gehäuse 3 zugewandten Seite der Trennwand 6 ein Sackloch 22 in den Zapfen 9 eingearbeitet, welches einen als Zapfen 23 ausgebildeten Stützkörper aufnimmt. Auf dem abgesetzten und in das Sackloch 22 ragenden Teil des Stützzapfens 23 ist eine Scheibe 24 aufgesetzt, mit der die Trennwand 6 in Richtung auf das Lagergehäuse 3 abgestützt wird. Mit seinem anderen Ende stützt sich der Zapfen 23 über ein Lager 25 am Rotor 20 ab. Dabei ist es auch möglich, diese Abstützung direkt an der Antriebswelle 19 vorzunehmen.

In Abänderung des erläuterten Ausführungsbeispieles ist es möglich, die Trennwand 6 aus Metall herzustellen und an ihrer dem Pumpengehäuse 2 zugewandten Fläche mit Kunst­ stoff zu beschichten. Hierdurch erhöhen sich jedoch die Wirbelstromverluste bei der Drehmomentübertragung.

Claims (5)

1. Kreiselpumpe mit magnetischer Drehmomentübertragung zur Förderung von chemisch aggressiven Flüssig­ keiten, bestehend aus einem Pumpengehäuse mit einem axialen Einlaßstutzen und einem radialen Auslaß­ stutzen, einer das Pumpengehäuse gegen ein Lagerge­ häuse dichtend abschließenden Trennwand aus für magnetische Kraftfelder durchlässigem, jedoch nicht magnetisierbarem Werkstoff, einem mit der Trennwand einstückig ausgebildeten und zentral in das Pumpen­ gehäuse ragenden Zapfen zur Lagerung eines mit einem Mitnehmermagnetkranz versehenen Laufrades und aus einer im Lagergehäuse angeordneten Antriebswelle zur Aufnahme eines Rotors mit einem Antriebsmagnet­ kranz, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (6) und der Zapfen (9) einstückig aus Kunststoff gebildet sind und ein zentrisch ange­ ordnetes, zum Lagergehäuse (3) offenes Sackloch (22) zur Aufnahme eines im Lagergehäuse (3) gesicherten Stützkörper (23) aufweisen.

2. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (23) an der Antriebswelle (19) und/oder an dem Rotor (20) gesichert ist.

3. Kreiselpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (23) durch einen Stützzapfen gebildet ist.

4. Kreiselpumpe nach mindestens einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (23) mit einer Schulter an der dem Lagergehäuse (3) zugewandten Seite der Trennwand (6) anliegt.

5. Kreiselpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schulter durch eine auf den Stützkörper (23) aufgesetzte Scheibe (24) gebildet ist.