DE3517828A1

DE3517828A1 - Pumpengehaeuse

Info

Publication number: DE3517828A1
Application number: DE19853517828
Authority: DE
Inventors: Renzo Vicenza Ghiotto; Paul 6704 Mutterstadt Krieger; Eckhart 6710 Frankenthal Krägeloh; Primo Lovisetto; Egbert 6711 Großniedesheim Piekarek; Axel 6710 Frankenthal Riel; Rolf 6717 Heßheim Scherer; Helmut Dr. 6710 Frankenthal Schuppar; Jörg Dr. 6509 Eppelsheim Starke
Original assignee: Klein Schanzlin and Becker AG
Current assignee: KSB SE and Co KGaA
Priority date: 1985-05-17
Filing date: 1985-05-17
Publication date: 1986-11-20
Also published as: DE3517828C2

Description

Pum pengehäuse

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Derartige, aus der DE-OS 20 47 501 bekannte Gehäuse haben den Nachteil, daß sie nur geringe Rohrleitungskräfte aufnehmen können, da andernfalls eine zu starke Verformung der Gehäusewände ein Anlaufen des Laufrades bedingen würde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein aus Blech bestehendes Kreiselpumpengehäuse zu entwickeln, welches einen großen Verformungswiderstand gegen diejenigen Rohrleitungskräfte besitzt, die auf den Saugstutzen einwirken können. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches. Infolge des den Saugstutzen umgebenden ringförmig angeordneten Kastenträgers können die auftretenden Rohrleitungskräfte zuverlässig aufgenommen werden. Eine durch Rohrleitungskräfte bedingte Nachgiebigkeit des Saugstutzens bewirkt eine Übertragung auf denjenigen Teil des Druckgehäuses, bei dem eine eventuelle Verformung einen Kontakt mit dem rotierenden Laufrad ausschließen würde.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Stützkörper und/oder die Streben am saugseitigen Anschlußflansch im Bereich zwischen der Flanschdichtfläche und dem Schraubenlochkreis befestigt sind und am Gehäuse auf einem dementsprechend größeren Durchmesserbereich befestigt sind.

Aufgrund dieser Anordnung und in Verbindung mit der saugseitigen Gehäusewand sowie dem Eintrittsstutzen und der Flanschdichtfläche wird sichergestellt, daß eventuelle Verformungskräfte in den

oberen Teil des Druckgehäuses eingeleitet werden und somit im Bereich der saugseitigen Spaltringdichtung axiale oder nur solche Verformungen auftreten, die innerhalb des Spaltringdichtungsspieles liegen.
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Andere Ausgestaltungen der Erfindung sehen vor, daß das Gehäuse mehrteilig ausgebildet ist oder daß der Saugstutzen eine flanschartige Geh au se wandfläche aufweist und deren Außenkante sowie die am Gehäuse befestigten Streben oder Stützkörper durch eine ringförmige Schweißnaht mit einer den Druckraum bildenden Gehäuseschale verbunden sind. Diese Maßnahme bedingt eine einfache Fertigung infolge einer einzigen Schweißnaht und die Möglichkeit von Kombinationen entsprechend gestufter Gehäuseteile sowie den darin anzuordnenden Lauf rädern.

Nach einer anderen Ausgestaltung ist am Gehäuse im Bereich zwischen der Gehäusebefestigungsstelle des Kastenträgers und dem GehauseauSendurchm esser eine sich in axialer Richtung erstreckende wulstförmige Ausformung kegelförmigen, halbrunden oder ähnlichen Querschnitts angebracht. Diese Maßnahme erhöht die Festigkeit des Gehäuses gegenüber den auftretenden äußeren und inneren Kräften.

Bine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Saugstutzen und/oder die angeformte Gehäusewandfläche eine Ausnehmung zur Aufnahme eines Spaltringes aufweist. Diese fertigungsvereinfachende Maßnahme erfordert bei der Montage nur noch das Einbringen der fertigen Spaltringe.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Saugstutzen als rohrförmiges Teil ausgebildet und in ein mit einer entsprechenden Öffnung versehenes Gehäuse eingeschoben und

damit verbunden ist. Mit dieser Maßnahme ergibt sich eine günstige Herstellung, da der Saugstutzen als rohrförmiges Teil ausbildbar ist und zusammen mit dem Stützkörper bzw. den Streben und der saugseitigen Gehäusewand den ringförmigen Kastenträger bildet. Der saugseitige Anschlußflansch kann in diesem Fall als Fest- oder Losflansch ausgebildet sein.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß zwischen dem Saugstutzen und dem Gehäuse ein elastisches Zwischenglied angeordnet ist. Diese konstruktive Gestaltung wirkt gewissermaßen als Sicherheit gegen übermäßige Rohrleitungskräfte. Beim Überschreiten der zulässigen Verformung erfolgt ein Nachgeben des Saugstutzens. Ein Anlaufen des Laufrades am Gehäuse bzw. an den Spaltringen wird damit verhindert. Eine andere Ausgestaltung sieht vor, daß das Gehäuse einen angeformten saugseitigen Tubus zur Aufnahme eines einschiebbaren rohrförmigen Saugstutzens aufweist und daß der Tubus mit dem innerhalb des Gehäuses befindlichen Saugstutzenende einen U-fömnigen Spaltring bildet.

Diese Gestaltung erspart die Verwendung eines separaten Spaltringes.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß das Gehäuse und/oder die Gehäuseteile mit an sich bekannten, die Steifigkeit erhöhenden Sicken versehen sind.

Zur Reduzierung der auf das Gehäuse wirkenden Radialkräfte sehen Ausgestaltungen der Erfindung vor, daß im Bereich des Laufradaustrittes die Breite B des Radseitenraumes gleich oder größer ist als die lichte Weite H zwischen Laufradaustrittsdurchmesser und Gehäuseinnendurchmesser. Oder daß im Auslegepunkt das Verhältnis von Gehäuseinnendurchmesser minus dem Laufradaußendurchmesser zu der im Laufrad-

außendurchmesserbereich meßbaren Gehäusebreite bis zu einer spezifischen Schnelläufigkeit η gleich oder kleiner 35 zwischen 0,3 und 0,6 liegt und bei einer spezifischen Schnelläufigkeit η größer 35 bis 0,8 reicht. Infolge des so

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gestalteten, dem Laufrad nachgeschalteten Ringraumes, welcher eine zur Breite geringe Höhe aufweist, ergeben sich mehrere Vorteile. Aufgrund der geringen Radialkräfte lassen sich günstiger dimensionierte Wellen und Lager verwenden, wodurch neben einer Materialersparnis auch wesentlich geringere Schwingungen auftreten. Desweiteren erfolgt somit keine Wirkungsgradeinbuße, sondern dieser kann auf einem hohen Niveau gehalten werden. Für diejenigen Fälle, in denen die Laufräder zwecks Anlagenpassung abgedreht werden, steigt das Verhältnis von Gehäuseinnendurchmesser minus dem

5 Laufradaußendurchmesser zu der Gehäusebreite bis auf einen

Wert von 1,6 an.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen die

Fig. 1 einen Schnitt durch eine einstufige Kreiselpumpe mit Lagerstuhl, die

Fig. 2 eine Ausführungsform mit in das Gehäuse integriertem

Spaltring und die

Fig. 3 eine Ausführungsform mit separatem Spaltring.

Die Fig. 1 zeigt eine Kreiselpumpe 1, welche an einem Lagerstuhl 2 befestigt ist. Die Kreiselpumpe 1 besteht aus dem Gehäuse 3, einem darin angeordneten Laufrad 4, sowie einem

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druckseitigen Deckel 5, welcher mit Hilfe eines O-Ringes 6 das Gehäuse 3 abdichtet. Der Deckel 5 bildet gleichzeitig das Widerlager für den stillstehenden Ring 7 einer Gleitringdichtung, deren rotierender Ring 8 drehfest mit dem Laufrad 4 verbunden ist. Der Anschlußflansch 9 für die hier nicht dargestellte Saugleitung ist als Einzelteil ausgebildet und mit dem Saugstutzen 10 verschweißt. Zwischen Anschlußflansch 9 und Gehäuse 3 erstreckt sich ein einteiliger Stützkörper 11. Im Bereich der Flanschbohrungen weist der Stützkörper 11 gestrichelt dargestellte Ausnehmungen 12 auf, die zur Aufnahme der Befestigungsmuttern dienen.

Aus der Fig. 2 ist eine mögliche Art der Herstellung des Pumpengehäuses ersichtlich. Das einstückig ausgebildete Gehäuse 3 weist einen angeformten saugseitigen Tubus 13 auf, in welchen ein Saugstutzen 10 eingeschoben wird, dessen Ende zusammen mit dem Tubus 13 einen U-förmigen Ringraum 15 bildet. In diesen Ringraum taucht der Saugmund des Laufrades ein, welcher somit eine doppelte Spaltringdichtung bildet. Der Anschlußflansch 16 ist mit dem Saugstutzen 10 und dem Stützkörper 11 verschweißt. Der Dichtflachenbereich 14 des Anschlußflansches 16, der Stützkörper 11, das Saugrohr 1 sowie die saugseitige Wand des Gehäuses 3 bilden zusammen einen Kastenträger 17, welcher ringförmig um den Saugstutzen angeordnet ist. Die auf den Anschlußflansch 16 einwirkenden Rohrleitungskräfte bedingen somit kaum noch eine Verformung des Saugstutzens 14, und der darin angeordneten Spaltringdichtung, sondern werden nahezu direkt in das Gehäuse 3 eingeleitet. Der Einleitpunkt liegt hier im Bereich des dem Laufrad nachgeschalteten Ringraumes 18, so daß eine elastische Formänderung des Ringraumes kein Anlaufen des Laufrades 4 zur Folge hat.

Die Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform, bei der das Gehäuse 3 geteilt ausgebildet ist. Es besteht aus einem den Druckraum 18 bildenden Teil des Gehäuses 3, welcher mit einem Anschlußflansch 19 zwecks Verbindung mit einem Motor oder Lagerstuhl versehen ist. Der andere Gehäuseteil besteht aus einem Saugstutzen 10 mit einer angeformten flanschartigen Gehäusewandfläche 20.

Zwischen dem hier als Blechkonstruktion ausgebildeten Anschlußflansch 9, welcher durch eine Schweißnaht 21 mit dem Saugstutzen 10 verbunden ist, sind Streben 22 angeordnet, die im Bereich der Gehäusetrennfuge 23 zur Anlage gelangen. Der angeformte vorstehende Teil 24 der Gehäusewandfläche 20 dient als Schweißgut für die anschließende Verschweißung der

5 aneinanderliegenden Teile. In eine Ausnehmung 25 des Saugstutzens

10 ist ein U-förmiger Spaltring 26 eingelegt. Den Kastenträger bildet der Saugstutzen 10 mit der angeformten Gehäusewandfläche 20, die hier Verwendung findenden Streben 22 und der Dichtflächenbereich 14 des Anschlußflansches 9 bzw. 16. Durch diesen, eine hohe Steifigkeit aufweisenden Kastenträger 17, können die auftretenden Rohrleitungskräfte von dem als Blechkonstruktion ausgebildeten Gehäuse aufgenommen werden, ohne daß ein durch Verformung bedingtes Anlaufen des Laufrades im Bereich der Spaltringdichtung erfolgt.

Der den Druckraum 18 bildende Teil des Gehäuses 3 weist eine sich in axialer Richtung zum Saugstutzen weisende Ausformung 27 auf. Diese erstreckt sich hier zwischen der Gehäuse-Befestigungsstelle des Kastenträgers und dem Gehäuseaußendurchmesser wulstfömnig nach außen und hat einen kegelförmigen, halbrunden oder ähnlichen Querschnitt. Erreicht wird damit eine höhere Festigkeit gegenüber axialen und radialen Kräften.

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Der Druckraum 18, welcher als Ringraum ausgebildet ist, weist eine Höhe auf, die der lichten Weite H zwischen dem Laufradaustrittsdurchmesser und dem Gehäuseinnendurchmesser entspricht. Die Breite B des Radseitenraumes ist im Bereich des Laufradaußendurchmessers gleich oder größer der lichten Weite H. Infolge des so gestalteten Ringraumes existieren innerhalb des Druckraumes 18 nur geringe Axialkräfte.

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Claims

Klein, Schanzlin & Becker Aktiengesellschaft

Patentansprüche

. Gehäuse für Kreiselpumpen in Blechbauweise mit axialem Eintrittsstutzen und radialem Austrittsstutzen, wobei das Gehäuse einen angeformten Anschlußflansch zur Verbindung mit einem Lagerträger, Lagerstuhl oder Antriebsmotor sowie einem druckseitigen Gehäusedeckel aufweist und die saugseitige Gehäusewand mit einer Ausnehmung für eine Spaltringdichtung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die saugseitige Gehäusewand Bestandteil eines ein- oder mehrteiligen, ringförmig um den Saugstutzen (14) herum angeordneten Kastenträgers (17) ist, welcher ganz oder teilweise von der saugseitigen Gehäusewand, dem Saugstutzen (10, 14), dem Anschlußflansch (9, 16) und aus einem oder mehreren zwischen Anschlußflansch (9, 16) und Gehäuse (3) verlaufenden Stützkörper (11) und/oder Streben (22) besteht.
2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper* (11) und/oder die Streben (22) am saugseitigen Anschlußflansch (9, 16) im Bereich zwischen der Flanschdichtfläche (14) und dem Schrauben lochkreis befestigt sind und am Gehäuse (3) auf einem dementsprechend größeren Durchmesserbereich befestigt sind.
3. Gehäuse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3) mehrteilig ausgebildet ist.
4. Gehäuse nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugstutzen (10) eine flanschartige Gehäusewandfläche (20) aufweist und deren Außenkante (24) sowie die am Gehäuse (3) zu befestigenden Streben (22) oder Stützkörper (11) durch eine ringförmige Schweißnaht mit einer den Druckraum bildenden Gehäuseschale verbunden sind.
5. Gehäuse nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuse (3) im Bereich zwischen der Gehäuse-Befestigungsstelle des Kastenträgers (17) und dem Gehäuseaußendurchmesser eine sich in axialer Richtung erstreckende wulstförmige Ausformung (27) kegelförmigen, halbrunden oder ähnlichen Querschnitts angebracht ist.
6. Gehäuse nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugstutzen (10) und/oder die angeformte Gehäusewandfläche (20) eine Ausnehmung zur Aufnahme eines Spaltringes (26) aufweist.
7. Gehäuse nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugstutzen (10) als rohrförmiges Teil ausgebildet und in ein mit einer entsprechenden Öffnung versehenes Gehäuse (3) eingeschoben und damit verbunden ist.
8. Gehäuse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Saugstutzen (10) und dem Gehäuse (3) ein elastisches Zwischenglied angeordnet ist.
9. Gehäuse nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3) einen angefomnten saugseitigen Tubus (13) zur Aufnahme eines einschiebbaren rohrförmigen Saugstutzens (10) aufweist und daß der Tubus (13) mit dem innerhalb des

Gehäuses befindlichen Saugstutzenende einen U-fömnigen Spaltring (15) bildet.
10. Gehäuse nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse und/oder die Gehäuseteile mit an sich bekannten, die Steifigkeit erhöhenden Sicken versehen ist.
11. Gehäuse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Laufradaustrittes die Breite (B) des Radseitenraumes gleich oder größer ist als die lichte Weite (H) zwischen Laufradaustrittsdurchmesser und Gehäuseinnendurchmesser.
12. Gehäuse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß im Auslegepunkt das Verhältnis von Gehäuseinnendurchmesser minus dem Laufradaußendurchmesser zu der im Laufradaußendurchmesserbereich meßbaren Gehäusebreite bis zu einer spezifischen Schnelläufigkeit η gleich oder kleiner 35 zwischen 0,3 und 0,6 liegt und bei einer spezifischen Schnelläufigkeit η größer 35 bis 0,8 reicht.