DE4310466A1

DE4310466A1 - Pumpenstufe in Blechbauweise

Info

Publication number: DE4310466A1
Application number: DE19934310466
Authority: DE
Inventors: Axel Riel
Original assignee: KSB AG; Klein Schanzlin and Becker AG
Current assignee: KSB AG; Klein Schanzlin and Becker AG
Priority date: 1993-03-31
Filing date: 1993-03-31
Publication date: 1994-10-06
Also published as: WO1994023211A1; AU6283694A; EP0692075A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe mehrstufiger Bauart mit aus Blechteilen bestehenden Pumpenstufen, wobei innerhalb einer Pumpenstufe Leitrad- und Rückführschaufeln angeordnet sind.

Eine derartige Pumpenstufen verwendende Kreiselpumpe ist beispielsweise aus der DE-PS 16 53 713 bekannt. Darin ist eine halbaxiale Pumpenstufenbauart gezeigt, bei der die Leitradschaufeln und Rückführschaufeln direkt ineinander übergehen. Die Schaufeln sind hierbei auf einem einteiligen schalenförmigen Innenmantel mit Zungen befestigt. Ein zweiteiliger Außenmantel bildet die äußere Hülle des Leitrades und ist innerhalb eines ebenfalls zweiteilig ausgebildeten Gehäuses angeordnet. Außenmantel- und Gehäuseteile liegen in einer Ebene und werden durch eine einzige Schweißnaht miteinander verbunden. Für jede Baugröße und Bauart müssen hier ganz genau aufeinander abgestimmte Bauteile Verwendung finden.

Die EP-PS 0 257 358 zeigt eine mehrteilig ausgebildete Stufengehäusebauart in radialer Bauweise. Hierbei scheinen die Leitradschaufeln an der druckseitigen Trennwand der einzelnen Pumpenstufen befestigt zu sein. Die Rückführschaufeln sind anscheinend an der saugseitigen Trennwand der Pumpenstufe befestigt. Auch diese Bauart erfordert für jede Pumpengröße genau aufeinander abgestimmte Teile. Zudem ist diese Konstruktion nur mit aufwendigen Schweißarbeiten herstellbar.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Pumpenstufe in Blechbauweise zu entwickeln, mit der bei einer Pumpenbaureihe die Vielzahl der Stufengehäuseeinzelteile verringert und eine problemlose Anpassung an Laufräder unterschiedlicher Förderdaten möglich ist. Die Lösung dieses Problems sieht einen sektionsförmigen Stufengehäuseaufbau vor, wobei die Sektionen des Stufengehäuses als separate Baugruppen ausgebildet sind. In eine Gehäusesektion sind eine Rückführsektion und eine Leitradsektion eingesetzt. Die Gehäusesektion ist als reines Tiefziehteil ausgebildet, an dem keine Schweißarbeiten mehr stattfinden. Sie dient lediglich als Aufnahme für jeweils eine darin zu plazierende Rückführsektion und Leitradsektion. Die beiden letztgenannten Sektionen sind aus einzelnen Blechteilen zusammengesetzte einfache Schweißkonstruktionen und liegen kräfteübertragend innerhalb der Gehäusesektion aneinander.

Beim Aufbau einer mehrstufigen Kreiselpumpe werden also die in Achsrichtung wirkenden Gehäusekräfte durch in axialer Richtung verlaufende Wandflächen der Leitrad- und Gehäusesektionen übertragen. Desgleichen erfolgt an den Berührungsstellen zwischen den einzelnen Sektionen die Abdichtung gegenüber dem innerhalb der Pumpe befindlichen Medium. Durch die separate Ausbildung der Leitrad- und der Rückführsektion kann in einfachster Weise eine Anpassung an die jeweils gewünschten Anlagenbedingungen oder die gewünschte Pumpe erfolgen. Das bedeutet, daß je nach dem Anwendung findenden Laufrad eine passende Leitradsektion in die Gehäusesektion eingesetzt werden kann. Auch die nachgeordnete Rückführsektion kann entsprechend den Mengen- oder Druckverhältnissen ausgewählt werden.

Ausgestaltungen der Erfindung sehen vor, daß die Gehäusesektion einen Einpaß für eine nachfolgende oder vorhergehende Pumpenstufe aufweist. Dieser Einpaß kann vorteilhafterweise im Bereich der Leitradeintrittsdurchmesser angeordnet sein. Somit ist eine Zentrierung zwischen den einzelnen Pumpenstufen mit Hilfe der Leitradsektion an der Gehäusesektion möglich. Des weiteren können die Rückführsektion und/oder die Gehäusesektion ringförmige Ausformungen für einen Drosselspalt aufweisen. Die Ausformungen erstrecken sich in axialer Richtung und parallel zueinander. Somit besteht die Möglichkeit, in einfachster Weise auch einen einfachen oder doppelten Drosselspalt für einen in die Ausformungen eintauchenden Hals eines Laufrades zu erhalten.

Gemäß weiteren Ausgestaltungen besteht die Möglichkeit, Wandteile der Leitrad- oder Rückführsektion, die den zugehörigen Schaufelkanal abdecken, im Bereich der Welle mit einer Ausformung oder Aufnahme auszustatten, innerhalb der ein Wellenlager anbringbar ist. Diese Maßnahme ist vorteilhaft bei vielstufigen Pumpen, um die Pumpenwelle in Zwischenlagern aufzunehmen.

Noch eine Ausgestaltung sieht vor, daß die Gehäusesektion bezüglich ihrer sich in axialer Richtung erstreckenden Wandfläche eine Länge aufweist, die in bezug auf alle zur Anwendung gelangenden Leitrad- und Gehäusesektionen eine Überdeckung des Dichtspaltes zwischen Leitrad- und Rückführsektion gewährleistet. Weiterhin verfügt die Gehäusesektion über eingezogene kreisringförmige Wandflächen im Bereich der Anlagefläche einer Leitradsektion oder Rückführsektion. Damit soll gewährleistet werden, daß eventuelle Unebenheiten der daran angrenzenden Sektion keine Undichtigkeiten zwischen dem axialen Spalt zweier benachbart aneinanderliegender Sektionen bewirken. Die Schweißpunkte für die Schaufeln sind dann so angeordnet, daß sie sich im Bereich der Einformung befinden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen die

Fig. 1 einen Schnitt durch eine mehrstufige Gliederpumpe und die

Fig. 2-4 die Einzelteile eines Stufengehäuses und die

Fig. 5 ein Stufengehäuse.

In der Fig. 1 ist ein Teilschnitt einer vierstufigen Kreiselpumpe dargestellt. Ein Einlaufgehäuse sowie ein das Fördermedium ausschüttendes Druckgehäuse wurden zur besseren Übersichtlichkeit weggelassen. Des weiteren wurde zur optischen Hervorhebung der Aufbau der ersten Stufe schraffiert dargestellt.

Auf einer Welle 1 sind unter Zwischenschaltung von Abstandshülsen 2 und einer Lagerbuchse 3 insgesamt vier Laufräder 4 befestigt. Jedes Laufrad ist von einem Stufengehäuse 5 umgeben, wobei jedes Stufengehäuse aus insgesamt drei Sektionen besteht. In eine Gehäusesektion 6, die als reines Blechformteil ausgebildet ist, sind jeweils eine als selbständige Baugruppe ausgebildete Rückführsektion 7 und Leitradsektion 8 eingeschoben.

Die Gehäusesektion 6 ist gewissermaßen topfförmig ausgebildet. Im Bereich eines Leitradeintrittsdurchmessers D ist ein Einpaß 9 zur Verbindung mit einem nachgeordneten Stufengehäuse versehen. Diesem Einpaß 9 ist auf kleinerem Durchmesser eine Ausformung 10 nachgeordnet, deren Durchmesser so gewählt wurde, daß ein Laufradhals 11 zur Bildung einer Spaltringdichtung 12 in die Ausformung 10 eintauchen kann. Die Gehäusesektion 6 verfügt des weiteren über eine axiale Wandfläche 13, die zur Aufnahme einer in die Gehäusesektion 6 eingepreßten Rückführsektion 7 dient. Aus diesem Grunde besitzt die Rückführwand 14 der Rückführsektion 7 am äußeren Durchmesser einen axialen Wandflächenteil 15, der dichtend innerhalb des axialen Wandflächenteiles 13 der Gehäusesektion 6 angeordnet ist. Weiterhin ist hier am inneren Durchmesser der Rückführwand 14 ein axialer Wandflächenteil als Ausformung 16 angebracht, die dann zusammen mit dem Laufradhals 11 und der Ausformung 10 der Gehäusesektion 6 eine doppelte Spaltringdichtung 12 bildet. Ob bei der Pumpe eine einfache oder doppelte Spaltringdichtung 12 Verwendung findet, hängt vom gewünschten Verwendungszweck ab.

An der Rückführwand 14 sind außerdem Rückführschaufeln 17 angebracht. Am Wandflächenteil 15 ist weiterhin ein Rand 18 zur Übertragung axialer Druckkräfte angeformt. Dieser liegt dichtend und druckübertragend am Boden der Gehäusesektion 6 an.

Die Leitradsektion 8 ist im Prinzip ebenfalls topfförmig ausgebildet, wobei eine an deren Bodenfläche angebrachte Ausformung 19 in den Einpaß 9 der Gehäusesektion 6 zentrierend eingreift. Am Boden der Leitradsektion 8, der auch als radial verlaufende Leitradwand 20 betrachtet werden kann, sind nach innen weisende Leitradschaufeln 21 angeordnet. Die Leitradschaufeln 21 werden von einem am äußeren Durchmesser der Leitradwand 20 angeordneten axialen Wandflächenteil 22 überdeckt, dessen Rand 23 kräfteübertragend an der Rückführwand 14 anliegt. Der Wandflächenteil 22 leitet das aus dem Leitrad austretende Fördermedium in den beschaufelten Teil der Rückführsektion 7 über.

Eine Wandscheibe 24 der Leitradsektion 8 deckt die Leitradschaufeln 21 in Richtung Rückführsektion ab. An der ersten Pumpenstufe ist erkennbar, daß diese Wandscheibe 24 im Bereich der Pumpenwelle 1 mit einer Aufnahme 25 zur Befestigung eines Lagers 26 versehen ist. Entsprechend der Anzahl der Verwendung findenden Pumpenstufen kann auch bei nachfolgenden Pumpenstufen eine entsprechende Ausbildung vorgenommen werden.

Die Rückführsektion 7 verfügt selbst über eine Wandscheibe 27, die bei dem hier gezeigten Beispiel denjenigen Rückführ schaufelbereich abdeckt, der dem Leitradschaufelbereich gegenüberliegt. Es ist auch ohne weiteres eine Umkehrung möglich. Dann würde die Wandscheibe 24 nur die Rückführschaufeln abdecken und Bestandteil der Rückführsektion 7 sein. Die Leitradschaufeln würden dann nur durch eine ringförmige Scheibe abgedeckt werden.

Um im Anlagebereich zwischen der Gehäusesektion 6 und der Leitradsektion 8 eventuelle Undichtigkeiten aufgrund vorstehender Schweißpunkte auszuschließen, verfügt die Bodenfläche der Gehäusesektion über einen eingezogenen kreisringförmigen Wandflächenteil 28. Die Leitradschaufeln in ihrer Position haltende Schweißpunkte sind dann alle im Bereich dieses eingezogenen Wandflächenteiles angeordnet.

In den Fig. 2 bis 4 sind jeweils als Einzelteile die Gehäusesektion 6, die Rückführsektion 7 und die Leitradsektion 8 dargestellt. Der axiale Wandflächenteil 13 der Gehäusesektion 6 ist immer länger als der längste Wandflächenteil 15 einer Rückführsektion 7. Somit ist gewährleistet, daß auch die Leitradsektion 8 immer in der Gehäusesektion 6 dichtend mit ihrem Wandflächenteil 22 geführt ist.

In Fig. 5 ist ein zusammengesetztes Stufengehäuse 5 gezeigt. Die Verbindung der Stufengehäuse untereinander erfolgt durch den Eingriff der Ausformung 19 in den Einpaß 9 der Rückführsektion 7. Ein gestrichelt dargestelltes Laufrad 4 wird im Sinne der hier gewählten Darstellung von unten in das Stufengehäuse eingesetzt.

Claims

1. Kreiselpumpe mehrstufiger Bauart, deren Pumpenstufen mit aus Blechteilen bestehenden Stufengehäusen und innerhalb derselben angeordneten Leitrad- und Rückführschaufeln bestehen, gekennzeichnet durch einen sektionsförmigen Stufengehäuseaufbau, wobei die Sektionen des Stufengehäuses (5) als separate Baugruppen ausgebildet sind und in eine Gehäusesektion (6) eine Rückführsektion (7) und eine Leitradsektion (8) eingesetzt sind.

2. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusesektion (6) als Tiefziehteil ausgebildet ist, wobei im Bereich eines Leitradeintrittsdurchmessers (D) ein Einpaß (9) für eine andere Pumpenstufe angebracht ist.

3. Kreiselpumpe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Gehäusesektion (6) und/oder der Rückführsektion (7) im Bereich eines Laufradhalses (11) Ausformungen (10) und (16) für einen Drosselspalt (12) angebracht ist.

4. Kreiselpumpe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine sich radial im Bereich der Leitradschaufeln (21) oder der Rückführschaufeln (17) erstreckende Wandfläche der Gehäusesektion (6) mit einer vertieft angeordneten, kreisringförmigen Wandfläche (28) versehen ist.

5. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführsektion (7) mit einer radial verlaufenden Rückführwand (14) zur Befestigung der Rückführschaufeln (17) versehen ist, und daß ausgehend von der Rückführwand (14) mindestens ein entgegengesetzt zu den Rückführschaufeln (17) sich erstreckender axialer Wandflächenteil (15, 16) angebracht ist.

6. Kreiselpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein am äußeren Durchmesser der Rückführwand (14) befindlicher axialer Wandflächenteil (15) dichtend innerhalb der Gehäusesektion (6) angeordnet ist.

7. Kreiselpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf innerem Durchmesser der Rückführwand (14) befindlicher axialer Wandflächenteil (16) sich dichtend im Bereich eines Laufradhalses (11) erstreckt.

8. Kreiselpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wandscheibe (27) die Rückführschaufeln (17) auf der der Leitradsektion (7) zugekehrten Seite ganz oder teilweise abdeckt.

9. Kreiselpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandscheibe (27) im Bereich der Pumpenwelle (1) mit einer Aufnahme für ein Lager versehen ist.

10. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitradsektion (7) mit einer radial verlaufenden Leitradwand (20) zur Befestigung der Leitradschaufeln (21) versehen ist und davon ausgehend ein die Leitradschaufeln (21) überdeckender axialer Wandflächenteil (22) angebracht ist.

11. Kreiselpumpe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Wandflächenteil (22) der Leitradwand (20) dichtend innerhalb der Gehäusesektion (6) und an der Rückführwand (14) anliegt.

12. Kreiselpumpe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitradwand (20) im Bereich des Leitrad eintrittsdurchmessers mit einer Ausformung (19) zur Verbindung mit einem anderen Stufengehäuse versehen ist.

13. Kreiselpumpe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wandscheibe (24) die Leitradschaufeln (21) auf der der Rückführsektion (7) zugewandten Seite ganz oder teilweise abdeckt.

14. Kreiselpumpe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandscheibe im Bereich der Pumpenwelle (1) mit einer Aufnahme (25) für ein Lager (26) versehen ist.