DE9207883U1 - Cleanable glandless centrifugal pump - Google Patents

Description

126DIV32126DIV32

Reinigbare stopfbuchslose KreiselpumpeCleanable glandless centrifugal pump

Die Neuerung betrifft eine reinigbare Btopfbuchslose Kreiselpumpe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The innovation relates to a cleanable centrifugal pump without a pot bushing according to the preamble of claim 1.

Kreiselpumpen der einleitend gekennzeichneten Gattung finden dort Anwendung, wo die Forderung nach erhöhter Arbeits- und Betriebssicherheit sowie größter Umweltfreundlichkeit vorrangige Aufgabe ist. Magnetisch wirkende, synchron übertragende Drehkupplungen nutzen die Anziehungs- und Abstoßungskräfte zwischen Magneten in zwei Kupplungshälften aus. Sie dienen der berührungslosen Übertragung von Drehmomenten, wobei, anders als bei den Hysterese- und Wirbelstromkupplungen, ein Schlupf zwischen den beiden Kupplungshälften nicht auftreten kann.Centrifugal pumps of the type described in the introduction are used where the requirement for increased work and operational safety as well as maximum environmental friendliness is a priority. Magnetically acting, synchronously transmitting rotary couplings use the forces of attraction and repulsion between magnets in two coupling halves. They are used for the contactless transmission of torque, whereby, unlike with hysteresis and eddy current couplings, slippage between the two coupling halves cannot occur.

Es sind permanentmagnetische Synchronkupplungen bekannt, die in Verbindung mit stopfbuchlosen Kreiselpumpen vorzugsweise als sogenannte Zentraldrehkupplungen ausgebildet sind. Sie erfordern eine Trennwand, den sogenannten Spalttopf. Dieser hat die Aufgabe, den Raum für das zu fördernde Fluid von der Atmosphäre zu trennen. Innerhalb dieses Spalttopfes ist der ebenfalls mit Permanentmagneten bestückte innere Magnetrotor angeordnet. Dieser wiederum ist in einem Lagerflansch und mediumgeschmierten Gleitlagern gelagert und überträgt das vom Motor abgegebene Drehmoment schlupflos auf das Laufrad. Ein Gehäuse bildet den Abschluß dieser vollkommen dicht gekapselten Einheit. Ein Wellendurchtritt aus dem Raum für das zu fördernde Fluid ist nicht vorhanden und deshalb ist auchPermanent magnetic synchronous couplings are known which, in conjunction with centrifugal pumps without a stuffing box, are preferably designed as so-called central rotary couplings. They require a partition wall, the so-called containment shell. This has the task of separating the space for the fluid to be pumped from the atmosphere. The inner magnetic rotor, which is also equipped with permanent magnets, is arranged within this containment shell. This in turn is mounted in a bearing flange and medium-lubricated plain bearings and transfers the torque delivered by the motor to the impeller without slip. A housing forms the end of this completely sealed unit. There is no shaft passage from the space for the fluid to be pumped and therefore

nur eine statische Dichtung zwischen Gehäuse und Spalttopf erforderlich. Eine Übersicht über stopfbuchslose Kreiselpumpen mit permanentmagnetischer Synchronkupplung nach dem Stand der Technik findet sich in der Zeitschrift Chemische Industrie, 3/87, Seiten 46 bis 49.only a static seal between the housing and the containment shell is required. An overview of state-of-the-art centrifugal pumps without a stuffing box and with a permanent magnetic synchronous coupling can be found in the journal Chemische Industrie, 3/87, pages 46 to 49.

Bei den bekannten Kreiselpumpen ist der innere Magnetrotor mit axialem Abstand zum Laufrad über ein Verbindungsteil an diesem befestigt. Das Verbindungsteil dient gleichzeitig der Lagerung von Laufrad und innerem Magnetrotor innerhalb des Gehäuses. Der Spalttopf umschließt den inneren Magnetrotor und Teile der Lageranordnung. Die Schmierung des Gleitlagers zur Lagerung des Laufrades in Verbindung mit dem inneren Magnetrotor erfolgt in der Regel über das zu fördernde Fluid.In the known centrifugal pumps, the inner magnetic rotor is attached to the impeller at an axial distance from the impeller via a connecting part. The connecting part also serves to support the impeller and the inner magnetic rotor within the housing. The containment shell encloses the inner magnetic rotor and parts of the bearing arrangement. The lubrication of the plain bearing for supporting the impeller in connection with the inner magnetic rotor is usually carried out via the fluid to be pumped.

Die bekannte Ausbildung des Spalttopfes weist einen Hohlraum auf, der über den Lagerspalt des Gleitlagers mit dem Laufradgehäuse in Verbindung steht. Bedingt durch die Wirkungsweise des hydrodynamisch arbeitenden Gleitlagers gelangt das zu fördernde Fluid über den Lagerspalt in die freien Räume des Spalttopfes. Ein vollständiger Austausch des in den teilweise sehr verwickelt ausgestalteten Toträumen des Spalttopfes befindlichen Fluids über den Lagerspalt des Gleitlagers ist ausgeschlossen. The known design of the containment shell has a cavity that is connected to the impeller housing via the bearing gap of the plain bearing. Due to the way the hydrodynamically operating plain bearing works, the fluid to be pumped passes through the bearing gap into the free spaces of the containment shell. A complete exchange of the fluid in the sometimes very complicated dead spaces of the containment shell via the bearing gap of the plain bearing is impossible.

Die bekannten Kreiselpumpen sind aus den vorgenannten Gründen daher völlig ungeeignet, wenn die Förderung des Fluids unter hygienischen bzw. sterilen bzw. bakteriologisch einwandfreien Bedingungen erfolgen muß. Derartige Anforderungen werden insbesondere in der Nahrungsmittel- und Getränkeindustrie, in der Pharmazie oder im Sterilbereich verschiedenster Anwendungsgebiete gestellt.For the reasons mentioned above, the known centrifugal pumps are completely unsuitable if the fluid must be pumped under hygienic, sterile or bacteriologically perfect conditions. Such requirements are particularly important in the food and beverage industry, in the pharmaceutical industry or in the sterile area of a wide variety of applications.

Kreiselpumpen, die die vorgenannten Anforderungen erfüllen, müssen im Durchfluß automatisch reinigungsfähig sein. Man spricht in diesem Zusammenhang von der sogenannten CIP-Reinigungsfähigkeit (CIP : cleaning in place), was besagt, daß die zu reinigenden Einrichtungen in allen Bereichen an Ort und Stelle eine automatische Zufuhr von Reinigungsflüssigkeit und eine Abreinigung des Produktes bzw. von Produktmittelresten zulassen müssen. Bei den vorstehend beschriebenen Kreiselpumpen ist eine automatische Reinigung der kritischen Bereiche, insbesondere der Toträume innerhalb des Spalttopfes, unter den zu fordernden Bedingungen nicht möglich.Centrifugal pumps that meet the above requirements must be able to be cleaned automatically during flow. In this context, we speak of the so-called CIP cleaning capability (CIP: cleaning in place), which means that the equipment to be cleaned must allow an automatic supply of cleaning fluid and cleaning of the product or product residues in all areas on site. With the centrifugal pumps described above, automatic cleaning of the critical areas, in particular the dead spaces within the containment shell, is not possible under the required conditions.

Zwar wurde bereits eine stopfbuchlose Kreiselpumpe vorgeschlagen (GM 19 82 247), bei der eine als Spalttopf ausgebildete Trennwand das Laufrad konzentrisch durchdringt, ihm als einseitig eingespannter Lagerzapfen dient und mit ihm einen Lagerringspalt bildet. Diese bekannte Lösung offenbart keinerlei Hinweise darüber, wie in den kritischen Bereichen, insbesondere im Lagerringspalt und im Totraum zwischen der nicht angeströmten Laufradnabe und der hinteren Gehäusewand, eine definierte Durchströmung sichergestellt werden kann.A centrifugal pump without a stuffing box has already been proposed (GM 19 82 247), in which a partition wall designed as a containment shell penetrates the impeller concentrically, serves as a bearing journal clamped on one side and forms a bearing ring gap with it. This known solution does not reveal any information about how a defined flow can be ensured in the critical areas, in particular in the bearing ring gap and in the dead space between the impeller hub, which is not exposed to flow, and the rear housing wall.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Neuerung, eine reinigbare stopfbuchslose Kreiselpumpe der einleitend gekennzeichneten Gattung derart in ihrem Aufbau zu vereinfachen, daß sie CIP-reinigungsfähig ist und die Förderung von Fluiden unter hygienischen bzw. sterilen bzw. bakteriologisch einwandfreien Bedingungen erlaubt.The aim of this innovation is to simplify the design of a cleanable, glandless centrifugal pump of the type described above in such a way that it can be cleaned using CIP and allows fluids to be pumped under hygienic, sterile or bacteriologically safe conditions.

Diese Aufgabe wird durch die Kennzeichenmerkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der vorgeschlagenen Kreiselpumpe beschreiben die abhängigen Ansprüche 2 bis 12.This object is achieved by the characterizing features of claim 1. Advantageous embodiments of the proposed centrifugal pump are described in the dependent claims 2 to 12.

Durch die vorgeschlagene Ausbildung und Abdichtung der Trennwand erhält die stopfbuchslose Kreiselpumpe eine besonders einfache und reinigungsfreundliche Ausführung. Übliche Kreiselpumpen werden in der Regel so ausgebildet, daß der hydraulische Wirkungsgrad möglichst hoch ist. Dies erreicht man unter anderem dadurch, daß die flussigkeitsbeaufschlagten Spalte zwischen ruhenden und bewegten Bauteilen so eng wie möglich bemessen werden. Bei der vorgeschlagenen Kreiselpumpe wird von dieser Bemessungsregel insoweit abgewichen, als alle in reinigungstechnisch kritischen Bereichen befindlichen Spalte, insbesondere der Lagerspalt, einer eine ausreichende Reinigung sicherstellenden Strömung unterworfen werden. Aufgrund des Wirkmechanismusses der Pumpe ergibt sich im Fluid zwischen Saug- und Druckstutzen innerhalb des Pumpengehäuses eine Druckdifferenz, die dazu benutzt wird, die in Frage kommenden Spalte definiert in radialer und axialer Richtung zu durchströmen. Eine mit dieser Spaltströmung verbundene Ver- schlechterung des hydraulischen Wirkungsgrades wird dabei in Kauf genommen. The proposed design and sealing of the partition wall gives the glandless centrifugal pump a particularly simple and easy-to-clean design. Conventional centrifugal pumps are usually designed so that the hydraulic efficiency is as high as possible. This is achieved, among other things, by making the gaps between stationary and moving components exposed to fluid as narrow as possible. The proposed centrifugal pump deviates from this design rule in that all gaps in areas that are critical for cleaning, in particular the bearing gap, are subjected to a flow that ensures adequate cleaning. Due to the pump's mechanism of action, a pressure difference arises in the fluid between the suction and pressure nozzles within the pump housing, which is used to flow through the gaps in question in a defined radial and axial direction. A deterioration in the hydraulic efficiency associated with this gap flow is accepted.

Damit der Lagerringspalt mit dem zu fördernden Fluid definiert durchströmt wird und dabei einerseits einwandfrei gereinigt werden und andererseits seine hydrodynamische Tragfähigkeit entfalten kann, sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung der vorgeschlagenen Kreiselpumpe vor, daß der Lagerringspalt beiderseits mit einem nabenseitigen Ringraum in Verbindung steht, wobei letzterer jeweils über Spalte mit definiertem Durchtrittsquerschnitt mit dem Raum der Laufradbeschaufelung verbunden ist.In order to ensure that the bearing ring gap is flowed through in a defined manner by the fluid to be pumped and, on the one hand, can be cleaned properly and, on the other hand, can develop its hydrodynamic load-bearing capacity, an advantageous design of the proposed centrifugal pump provides that the bearing ring gap is connected on both sides to an annular space on the hub side, the latter being connected to the space of the impeller blading via gaps with a defined passage cross-section.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Kreiselpumpe gemäß der Neuerung sieht einen durch das Laufrad in zwei Teilräume getrennten nabenseitigen Ringraum vor, von denen der eine über eine erste Öffnung mit definiertem Durchtrittsquerschnitt mit dem Bereich des Saugstutzens und der andere in gleicher Weise über eine zweite öffnung mit dem Bereich des Druckstutzens verbunden ist. Dadurch ergibt sich infolge der zwischen Saug- und Druckstutzen gebildeten Druckdifferenz eine besonders ausgeprägte, definierte, in radialer und axialer Richtung zwischen ruhenden und bewegten Bauteilen innerhalb des Gehäuses der Fördereinrichtung orientierte Spaltströmung.A further advantageous design of the centrifugal pump according to the innovation provides for an annular space on the hub side that is divided into two subspaces by the impeller, one of which is connected to the area of the suction nozzle via a first opening with a defined passage cross-section and the other is connected in the same way to the area of the pressure nozzle via a second opening. As a result of the pressure difference formed between the suction and pressure nozzles, a particularly pronounced, defined gap flow oriented in the radial and axial direction between stationary and moving components within the housing of the conveying device is produced.

Durch die Anordnung des Lagerringspaltes und seinen beiderseitigen Anschluß an den nabenseitigen Ringraum ist sichergestellt, daß insbesondere während der Reinigungsfahrt die zu fördernde Reinigungsflüssigkeit in ausreichender Menge den Lagerringspalt durchströmt, da er mit seinen beiden Enden mit Bereichen in Verbindung steht, die aufgrund der Druckverteilung im Gehäuse des Laufrades unterschiedliches Druckniveau aufweisen. The arrangement of the bearing ring gap and its connection on both sides to the hub-side annular space ensures that the cleaning fluid to be pumped flows through the bearing ring gap in sufficient quantities, especially during the cleaning run, since both ends of the gap are connected to areas that have different pressure levels due to the pressure distribution in the impeller housing.

Um den kritischen Bereich der Kreiselpumpe, den Lagerringspalt, besonders intensiv zu reinigen, sieht eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Kreiselpumpe vor, daß im Lagerringspalt und/oder an seinem Eintritt Maßnahmen vorgesehen sind, die die kinetische Energie der Spaltströmung im Lagerringspalt erhöhen.In order to clean the critical area of the centrifugal pump, the bearing ring gap, particularly intensively, another advantageous design of the centrifugal pump provides that measures are provided in the bearing ring gap and/or at its inlet that increase the kinetic energy of the gap flow in the bearing ring gap.

Eine weitere Ausgestaltung der Kreiselpumpe gemäß der Neuerung sieht vor, daß eine im Laufrad angeordnete Lagerbuchse im Bereich des Lagerringspaltes ihrerseits als Laufrad ausgebildet ist. Dadurch wird die Spaltströmung in diesem Bereich durch zusätzliche Erhöhung ihrer kinetischen Energie forciert.A further design of the centrifugal pump according to the innovation provides that a bearing bush arranged in the impeller in the area of the bearing ring gap is itself designed as an impeller. This forces the gap flow in this area by additionally increasing its kinetic energy.

Um während der Reinigungsfahrt die Reinigung des Lagerring- spaltes durch Ausbildung von Strömungsturbulenzen zu intensivieren, sieht eine andere Ausgestaltung der Kreiselpumpe gemäß der Neuerung vor, daß die dem Lagerringspalt zugewandte Begrenzungsfläche der Trennwand und/oder der Lagerbuchse mit axialen oder wendeiförmigen Nuten oder Erhebungen versehen sind bzw. ist. In order to intensify the cleaning of the bearing ring gap during the cleaning run by creating flow turbulence, another design of the centrifugal pump according to the innovation provides that the boundary surface of the partition wall and/or the bearing bush facing the bearing ring gap is provided with axial or helical grooves or elevations.

Durch die Anordnung der laufradseitigen Hälfte der Drehkupplung in einer Ausnehmung einer Nabe des Laufrades, wie dies eine weitere Ausführungsform der Kreiselpumpe gemäß der Neuerung vorsieht, ist für eine kompakte Anordnung bei Vermeidung von Toträumen in diesem Bereich Sorge getragen.By arranging the impeller-side half of the rotary coupling in a recess in a hub of the impeller, as provided for in another embodiment of the centrifugal pump according to the innovation, a compact arrangement is ensured while avoiding dead spaces in this area.

Durch die hermetisch abgeschlossene Kammerung der laufradseitigen Hälfte der Drehkupplung in der Ausnehmung der Nabe des Laufrades wird, wie dies eine weitere Ausgestaltung der vorgeschlagenen Kreiselpumpe gemäß der Neuerung vorsieht, eine besonders reinigungsfreundliche Anordnung sichergestellt, die darüber hinaus die Förderung des Fluids unter hygienischen bzw. sterilen bzw. bakteriologisch einwandfreien Bedingungen gewährleistet.The hermetically sealed chambering of the impeller-side half of the rotary coupling in the recess of the impeller hub ensures, as provided for in a further embodiment of the proposed centrifugal pump according to the innovation, a particularly easy-to-clean arrangement, which also guarantees the pumping of the fluid under hygienic, sterile or bacteriologically perfect conditions.

Nach einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Kreiselpumpe gemäß der Neuerung wird eine kompakte und reinigungsfreundliche Anordnung der laufradseitigen Hälfte der Drehkupplung dadurchAccording to another advantageous design of the centrifugal pump according to the innovation, a compact and easy-to-clean arrangement of the impeller-side half of the rotary coupling is achieved

erreicht, daß letztere von der Nabe und einem Deckelteil einerseits und einer die Trennwand umschließende Lagerbuchse andererseits hermetisch abgeschlossen gekammert ist. Infolge der sich über das Gehäuse der Kreiselpumpe einstellenden Druckverteilung wirken auf das Laufrad Kräfte, die dieses in axialer und in radialer Richtung zu verschieben versuchen. Damit unter diesen Bedingungen die Verbindung zwischen dem Lagerringspalt und dem zugeordneten nabenseitigen Ringraum sichergestellt ist, sieht eine weitere Ausgestaltung der Kreiselpumpe gemäß der Neuerung vor, daß die Lagerbuchse beiderseits mit einer ihre axiale Verschieb- barkeit im Gehäuse begrenzenden Anlauffläche versehen ist. Die Anlauffläche ist dabei derart ausgebildet, daß bei ihrer Anlage am Gehäuse noch ein ausreichender Flüssigkeitsdurchtritt zwischen Anlauffläche und Gehäuse erfolgt.achieved that the latter is hermetically sealed by the hub and a cover part on the one hand and a bearing bush enclosing the partition on the other. As a result of the pressure distribution that occurs across the housing of the centrifugal pump, forces act on the impeller that attempt to move it in an axial and radial direction. In order to ensure the connection between the bearing ring gap and the associated hub-side annular space under these conditions, a further design of the centrifugal pump according to the innovation provides that the bearing bush is provided with a contact surface on both sides that limits its axial displacement in the housing. The contact surface is designed in such a way that when it is in contact with the housing, sufficient fluid can still pass through between the contact surface and the housing.

Die gleiche Wirkung wird mit einer anderen Ausführungsform der vorgeschlagenen Kreiselpumpe erreicht, bei der das Laufrad beiderseits jeweils zum Gehäuse hin mit einer Anlauffläche versehen ist, die hinsichtlich ihrer Flüssigkeitsdurchlässigkeit die gleichen Eigenschaften aufweist, wie die Anlaufflächen an der Lagerbuchse.The same effect is achieved with another embodiment of the proposed centrifugal pump, in which the impeller is provided with a contact surface on both sides facing the housing, which has the same properties in terms of its fluid permeability as the contact surfaces on the bearing bush.

Um Verschleißfestigkeit und Härte, chemische Beständigkeit und gute Temperatureigenschaften sicherzustellen und darüber hinaus Verlustleistungen infolge Wirbelstrombildung beim Schneiden der Trennwand mit den magnetischen Feldlinien der Zentraldrehkupplung klein zu halten, sieht eine andere Weiterbildung der Kreiselpumpe gemäß der Neuerung vor, daß Trennwand und Lagerbuchse aus einem verschleißfesten, chemisch beständigen, einen hohen elektrischen Widerstand aufweisenden Werkstoff, vorzugsweise einem keramischen, bestehen.In order to ensure wear resistance and hardness, chemical resistance and good temperature properties and, in addition, to keep power losses as a result of eddy current formation when the partition wall cuts with the magnetic field lines of the central rotary coupling to a minimum, another development of the centrifugal pump according to the innovation provides that the partition wall and bearing bush are made of a wear-resistant, chemically resistant material with a high electrical resistance, preferably a ceramic one.

Ein Ausführungsbeispiel der Neuerung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.An example of the innovation is shown in the drawing and is described in more detail below.

Es zeigenShow it

Fig.l einen Meridianschnitt durch eine vorteilhafte Ausführungsform der Kreiselpumpe gemäß der Neuerung undFig.l a meridian section through an advantageous embodiment of the centrifugal pump according to the innovation and

Fig.2 einen Meridianschnitt durch eine andere Ausgestaltung der Kreiselpumpe gemäß der Neuerung mit einem besonders wirksamen Anschluß des nabenseitigen Ringraumes an Saug- und Druckstutzen.Fig.2 a meridian section through another design of the centrifugal pump according to the innovation with a particularly effective connection of the hub-side annular space to the suction and pressure nozzles.

Die Figur 1 zeigt, stellvertretend für andere Kreiselpumpen, einen Meridianschnitt durch eine sogenannte selbstansaugende Seitenkanalpumpe. Es sei an dieser Stelle besonders betont, daß die vorliegende Neuerung uneingeschränkt auch auf sogenannte normalsaugende Kreiselpumpen oder auch auf rotierend arbeitende Verdrängerpumpen anwendbar ist.Figure 1 shows, as a representative example of other centrifugal pumps, a meridian section through a so-called self-priming side channel pump. It should be emphasized here that the present innovation is also fully applicable to so-called normal-priming centrifugal pumps or to rotary displacement pumps.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel erlaubt die selbstansaugende Seitenkanalpumpe sowohl die Förderung gasförmiger als auch flüssiger Fluide, wobei darüber hinaus eine Förderrichtungsumkehr durch Änderung der Drehrichtung möglich ist.
Im Gehäuse 1 der Kreiselpumpe, welches aus einem motorseitigen Gehäuseteil Ib und einem Gehäusedeckel la besteht,
befindet sich als kennzeichnendes Bauelement ein offener parallelwandiger Kreisel mit radialgerichteten Schaufeln, im folgenden kurz Laufrad 5 genannt.In the present embodiment, the self-priming side channel pump allows the conveyance of both gaseous and liquid fluids, and it is also possible to reverse the conveying direction by changing the direction of rotation.
In the housing 1 of the centrifugal pump, which consists of a motor-side housing part Ib and a housing cover la,
The characteristic structural element is an open parallel-walled impeller with radially directed blades, hereinafter referred to as impeller 5.

Der Gehäusedeckel la besitzt einen Saug- und einen Druckstutzen Ic bzw. Id, die an einen Seitenkanal Ie angeschlossen sind. Das Gehäuse 1 ist über sein motorseitiges Gehäuseteil Ib in Verbindung mit dem Gehäusedeckel la und Verbindungs-The housing cover la has a suction and a pressure connection Ic and Id, respectively, which are connected to a side channel Ie. The housing 1 is connected via its motor-side housing part Ib in connection with the housing cover la and connecting

mittel 18 mit einem Laternengehäuse 3 verbunden, wobei letzteres über Verbindungsmittel 17 an einem Flansch eines Motors 2 zentriert und befestigt ist.means 18 connected to a lantern housing 3, the latter being centered and fastened to a flange of a motor 2 via connecting means 17.

Am Laufrad 5 ist eine topfförmige Nabe 5a ausgebildet, wobei eine Ausnehmung 5b die laufradseitige Hälfte der Zentraldrehkupplung 8,9 aufnimmt. Bei Teil 8 handelt es sich um eine Vielzahl von rotationssymetrisch angeordneten "Dauermagneten", während Teil 9 eine die magnetische Wirkung verstärkende Weicheisenumhüllung darstellt. Die Teile 8 und 9 der laufradseitigen Hälfte der Zentraldrehkupplung sind von der Nabe 5a und einem mit dieser verschweißten Deckelteil 10 einerseits und einer Lagerbuchse 11 andererseits hermetisch abgeschlossen gekammert. Eine von der Lagerbuchse 11 innenseits gebildete Bohrung wird von einer Trennwand 6, die rohrförmig ausgebildet ist, konzentrisch durchdrungen, wobei letztere beiderseits in den Gehäuseteilen la bzw. Ib statisch dichtend über Dichtungen 15 Aufnahme findet.A pot-shaped hub 5a is formed on the impeller 5, whereby a recess 5b accommodates the impeller-side half of the central rotary coupling 8, 9. Part 8 is a large number of rotationally symmetrically arranged "permanent magnets", while part 9 is a soft iron casing that reinforces the magnetic effect. Parts 8 and 9 of the impeller-side half of the central rotary coupling are hermetically sealed by the hub 5a and a cover part 10 welded to it on the one hand and a bearing bush 11 on the other. A bore formed on the inside by the bearing bush 11 is concentrically penetrated by a partition wall 6, which is tubular in shape, whereby the latter is accommodated on both sides in the housing parts 1a and 1b in a statically sealed manner via seals 15.

Die rohrförmig ausgebildete Trennwand 6 dient der Nabe 5a des Laufrades 5 in Verbindung mit der Lagerbuchse 11 als Lagerzapfen. Lagerbuchse 11 und Trennwand 6 bilden einen Lagerringspalt 13. Letzterer ist beiderseits mit einem Ringraum 19 verbunden, der die Nabe 5a des Laufrades 5 umgibt. Da das Laufrad 5 mit einem seitlichen Spiel, welches unter allen Betriebsbedingungen sichergestellt ist, gegenüber den benachbarten Gehäuseteilen la und Ib im Gehäuse 1 der Kreiselpumpe angeordnet ist, besteht durch Spalte 20, die aus dem vorgenannten Spiel resultieren, eine Verbindung zwischen dem nabenseitigen Ringraum 19 und dem Raum der Laufradbeschaufelung. Die Trennwand 6 und die Lagerbuchse 11 bestehen vorzugsweise aus einem verschleißfesten, chemisch beständigen, einen hohen elektrischen Widerstand aufweisenden Werkstoff. KeramischeThe tubular partition 6 serves as a bearing journal for the hub 5a of the impeller 5 in conjunction with the bearing bush 11. The bearing bush 11 and the partition 6 form a bearing ring gap 13. The latter is connected on both sides to an annular space 19 that surrounds the hub 5a of the impeller 5. Since the impeller 5 is arranged with a lateral clearance, which is ensured under all operating conditions, relative to the adjacent housing parts la and 1b in the housing 1 of the centrifugal pump, there is a connection between the hub-side annular space 19 and the space of the impeller blading through gaps 20 that result from the aforementioned clearance. The partition 6 and the bearing bush 11 are preferably made of a wear-resistant, chemically stable material with a high electrical resistance. Ceramic

- 10 -- 10 -

Werkstoffe, insbesondere Siliziumkarbide, haben sich als vorteilhaft erwiesen.Materials, especially silicon carbides, have proven to be advantageous.

Die dem Lagerringspalt 13 zugewandte Begrenzungsfläche der Trennwand 6 und/oder der Lagerbuchse 11 sind bzw. ist mit axialen oder wendeiförmigen Nuten oder Erhebungen 14 versehen, wodurch sich die Reinigungswirkung innerhalb des Lagerringspaltes 13 intensivieren läßt.The boundary surface of the partition wall 6 and/or the bearing bush 11 facing the bearing ring gap 13 is provided with axial or helical grooves or elevations 14, whereby the cleaning effect within the bearing ring gap 13 can be intensified.

Eine Motorwelle 4 ist durch das motorseitige Gehäuseteil Ib hindurchgeführt und greift durch die rohrförmig ausgebildete Trennwand 6 hindurch. Die Motorwelle 4 trägt an ihrem Umfang im Bereich der Nabe 5a des Laufrades 5 eine andere Hälfte der
Zentraldrehkupplung 7,12, wobei es sich bei Teil 7 um rotationssymmetrisch über den Umfang verteilt angeordnete Dauermagnete handelt, während Teil 12 ein die magnetische Wirkung verstärkender Weicheisenring darstellt.A motor shaft 4 is guided through the motor-side housing part 1b and extends through the tubular partition wall 6. The motor shaft 4 carries on its circumference in the area of the hub 5a of the impeller 5 another half of the
Central rotary coupling 7,12, where part 7 consists of permanent magnets arranged rotationally symmetrically around the circumference, while part 12 is a soft iron ring which reinforces the magnetic effect.

Im Bereich des Laternengehäuses 3 ist auf der Motorwelle 4 eine Schwungmasse 21 vorgesehen. Während Dichtungen 15 die Trennwand 6 gegenüber den Gehäuseteilen la und Ib zum wellenseitigen Teil der Zentraldrehkupplung 7,12 hin abdichten, sorgt eine Gehäusedichtung 16 für eine Abdichtung der Gehäuseteile la und Ib gegenüber ihrer äu*eren Umgebung.In the area of the lantern housing 3, a flywheel 21 is provided on the motor shaft 4. While seals 15 seal the partition wall 6 from the housing parts la and lb to the shaft-side part of the central rotary coupling 7, 12, a housing seal 16 ensures that the housing parts la and lb are sealed from their external environment.

Beim Antrieb der Motorwelle 4 überträgt die dieser zugeordnete Hälfte der Zentraldrehkupplung 7,12 ein Drehmoment auf die laufradseitige Hälfte der Zentraldrehkupplung 8,9. Unter Last verdrehen sich die beiden Kupplungshälften 8,9 und 7,12 so weit gegeneinander, daß zwischen ihnen das erforderliche Drehmoment wirkt. Die Drehzahl der Motorwelle 4 wird synchron auf das Laufrad 5 übertragen. Aufgrund von in dem Gehäuse 1 der Kreiselpumpe wirksamen Druckunterschieden füllt sich diesesWhen the motor shaft 4 is driven, the half of the central rotary coupling 7,12 assigned to it transmits a torque to the half of the central rotary coupling 8,9 on the impeller side. Under load, the two coupling halves 8,9 and 7,12 rotate against each other to such an extent that the required torque acts between them. The speed of the motor shaft 4 is transmitted synchronously to the impeller 5. Due to pressure differences in the housing 1 of the centrifugal pump, this

- 11 -- 11 -

insgesamt mit dem zu fördernden Fluid, so daß auch der nabenseitige Ringraum 19 und der mit diesem in Verbindung stehende Lagerringspalt 13 mit dem zu fördernden Fluid beaufschlagt werden. Durch Druckunterschiede im Ringraum 19 beiderseits des Laufrades 5 ergibt sich eine Durchströmung des Lagerringspaltes 13, so daß in ihm zum einen der für die hydrodynamische Schmierwirkung erforderliche Flüssigkeitsfilm und zum anderen bei der Reinigungsfahrt die zu seiner Reinigung notwendige Durchströmung mit Reinigungsmittel sichergestellt ist.overall with the fluid to be conveyed, so that the hub-side annular space 19 and the bearing ring gap 13 connected to it are also exposed to the fluid to be conveyed. Pressure differences in the annular space 19 on both sides of the impeller 5 result in a flow through the bearing ring gap 13, so that on the one hand the liquid film required for the hydrodynamic lubricating effect and on the other hand the flow of cleaning agent required for cleaning it during the cleaning run are ensured.

Die Reinigung des nabenseitigen Ringraumes 19 ist unproblematisch, da ein Flüssigkeitsaustausch zwischen diesem und dem Raum der Laufradbeschaufelung über die Spalte 20 ohne weiteres gegeben ist, wobei die Reinigung der den nabenseitigen Ringraum 19 begrenzenden Flächen durch die in diesem Bereich rotierende Nabe 5a des Laufrades 5 außerordentlich intensiv unterstützt wird.Cleaning the hub-side annular space 19 is unproblematic, since fluid exchange between this and the space of the impeller blades is readily possible via the gap 20, whereby the cleaning of the surfaces delimiting the hub-side annular space 19 is extremely intensively supported by the hub 5a of the impeller 5 rotating in this area.

Zur Forcierung der Spaltströmung innerhalb des Lagerring- spaltes 13 ist die Lagerbuchse 11 in diesem Bereich ihrerseits als Laufrad ausgebildet. Hierzu gibt es mehrere Möglichkeiten. Zum einen können sich die Schaufeln über die gesamte axiale Länge der Lagerbuchse 11 erstrecken, zum anderen ist die Lagerbuchse entweder nur am Eintritt des Lagerringspaltes 13 oder an dessen Austritt oder aber an beiden Seiten beschaufelt.To force the gap flow within the bearing ring gap 13, the bearing bush 11 is itself designed as an impeller in this area. There are several options for this. Firstly, the blades can extend over the entire axial length of the bearing bush 11, and secondly, the bearing bush is either only bladed at the inlet of the bearing ring gap 13 or at its outlet, or on both sides.

Die axiale Fixierung des Laufrades 5 gegenüber dem Gehäusedeckel la und dem motorseitigen Gehäuseteil Ib erfolgt über Anlaufflächen 22, die beiderseits an der Lagerbuchse 11 derart ausgebildet sind, daß ein Flüssigkeitsdurchtritt auch im Falle der Anlage einer der Anlaufflächen 22 am Gehäuse sichergestellt ist.The axial fixation of the impeller 5 relative to the housing cover la and the motor-side housing part 1b is achieved via running surfaces 22, which are formed on both sides of the bearing bush 11 in such a way that fluid passage is ensured even if one of the running surfaces 22 rests against the housing.

- 12 -- 12 -

Die gleiche Wirkung, wie vorstehend beschrieben, wird mit Anlaufflächen 23 erreicht, die beiderseits am Laufrad 5 jeweils zu den Gehäuseteilen la bzw. Ib hin vorgesehen sind. Dabei kann sich die radiale Position dieser Anlaufflächen 23 innerhalb der radialen Erstreckung des Laufrades 5, vorzugsweise ganz innen oder ganz außen, befinden.The same effect as described above is achieved with contact surfaces 23, which are provided on both sides of the impeller 5, towards the housing parts la and lb respectively. The radial position of these contact surfaces 23 can be within the radial extension of the impeller 5, preferably completely inside or completely outside.

Die laufradseitige Hälfte der Zentraldrehkupplung 8,9 ist hermetisch innerhalb der Ausnehmung 5b der Nabe 5a gekammert, wobei
das Deckelteil 10 mit der Nabe 5a verschweißt und die Lagerbuchse 11, welche die Kammer für die Zentraldrehkupplung 8,9 radial nach innen begrenzt, absolut dicht mit dem Deckelteil 10 und der Nabe 5a vergossen ist.The impeller-side half of the central rotary coupling 8,9 is hermetically chambered within the recess 5b of the hub 5a, whereby
the cover part 10 is welded to the hub 5a and the bearing bush 11, which radially inwards delimits the chamber for the central rotary coupling 8,9, is cast absolutely tightly with the cover part 10 and the hub 5a.

Es ist prinzipiell auch möglich, daß die wellenseitige Hälfte der Drehkupplung mit Elektromagneten bestückt ist, die in ihrer
Funktion und Wirkungsweise den vorstehend beschriebenen Dauermagneten entsprechen.In principle, it is also possible that the shaft-side half of the rotary coupling is equipped with electromagnets, which in their
Function and mode of operation correspond to the permanent magnets described above.

Figur 2 zeigt einen Meridianschnitt durch eine weitere Ausgestaltung der Kreiselpumpe gemäß der Neuerung. Im Gegensatz zu Figur 1 ist der Druckstutzen ld am motorseitigen Gehäuseteil Ib ausgebildet. Neuerungsgemäß ist vorgesehen, daß der nabenseitige Ringraum 19, in den der Lagerringspalt 13 mit seinen beiden Enden ausmündet, durch das Laufrad 5 in zwei Teilräume getrennt ist, von denen der links vom Laufrad 5 angeordnete über eine erste Öffnung 20* mit definiertem Durchtrittsquerschnitt mit dem Bereich des Saugstutzens Ic und der andere in gleicher Weise über eine zweite Öffnung 20** mit dem Bereich des Druckstutzens Id verbunden ist.Figure 2 shows a meridian section through a further design of the centrifugal pump according to the innovation. In contrast to Figure 1, the pressure port ld is formed on the motor-side housing part Ib. According to the innovation, the hub-side annular space 19, into which the bearing ring gap 13 opens with its two ends, is divided by the impeller 5 into two sub-spaces, of which the one arranged to the left of the impeller 5 is connected to the area of the suction port Ic via a first opening 20* with a defined passage cross-section and the other in the same way is connected to the area of the pressure port Id via a second opening 20**.

Infolge der zwischen dem Druckstutzen ld und dem Saugstutzen lc im Betrieb der Kreiselpumpe vorliegenden Druckdifferenz gelangtDue to the pressure difference between the discharge nozzle ld and the suction nozzle lc during operation of the centrifugal pump,

- 13 -- 13 -

Fluid aus dem Bereich des Druckstutzens Id über die zweite öffnung 20** in den rechts vom Laufrad 5 befindlichen Teilraum des nabenseitigen Ringraumes 19. Von hier aus dringt das Fluid über den gesamten Umfang des Lagerringspaltes 13 in diesen ein, durchströmt ihn, um in den links vom Laufrad 5 befindlichen Teilraum des nabenseitigen Ringraumes 19 auszutreten. Über die erste Öffnung 20* gelangt das Fluid in den Bereich des Saugstutzens Ic. Somit ist, quasi rezirkulierend zur Hauptströmung, eine die kritischen Bereiche der Fördereinrichtung durchströmende Spaltströmung infolge der zwischen Saug- und Druckstutzen innerhalb des Gehäuses der Fördereinrichtung vorliegenden Druckdifferenz sichergestellt.Fluid from the area of the pressure nozzle Id via the second opening 20** into the partial space of the hub-side annular space 19 located to the right of the impeller 5. From here, the fluid penetrates over the entire circumference of the bearing ring gap 13 into it, flows through it, and exits into the partial space of the hub-side annular space 19 located to the left of the impeller 5. The fluid reaches the area of the suction nozzle Ic via the first opening 20*. This ensures a gap flow that flows through the critical areas of the conveying device as a result of the pressure difference between the suction and pressure nozzles within the housing of the conveying device, which is virtually recirculating to the main flow.

- 14-- 14-

Claims (11)

&EEacgr; &ggr;- 1 &idigr;. 126DIV32 Schutzanspruche&EEacgr;&ggr;- 1 &idigr;. 126DIV32 Protection claims 1. Reinigbare stopfbuchslose Kreiselpumpe, insbesondere eine Seitenkanalpumpe, mit wenigstens einem Laufrad, das über eine magnetisch wirkende, synchron übertragende Drehkupplung angetrieben wird, wobei die beiden Hälften der Kupplung durch eine den Raum für das zu fördernde Fluid gegen die Atmosphäre begrenzende, mit dem Gehäuse der Kreiselpumpe fest und abdichtend verbundene Trennwand voneinander getrennt sind, eine Hälfte der Drehkupplung in oder am Laufrad angeordnet ist, und wobei die Trennwand das Laufrad konzentrisch durchdringt, ihm als Lagerzapfen dient und mit ihm einen Lagerringspalt bildet, dadurch gekennzeichnet,1. Cleanable, stuffing box-free centrifugal pump, in particular a side channel pump, with at least one impeller that is driven by a magnetically acting, synchronously transmitting rotary coupling, the two halves of the coupling being separated from one another by a partition wall that delimits the space for the fluid to be pumped from the atmosphere and is firmly and sealingly connected to the housing of the centrifugal pump, one half of the rotary coupling is arranged in or on the impeller, and the partition wall concentrically penetrates the impeller, serves as a bearing journal for it and forms a bearing ring gap with it, characterized in that daß die Trennwand (6) rohrförmig ausgebildet und beiderseits des Laufrades (5) im Gehäuse der Kreiselpumpe (1; la, Ib) statisch abgedichtet, und daß der Lagerringspalt (13) unmittelbar oder mittelbar einerseits mit einem Bereich des Saugstutzens (Ic) und andererseits mit einem Bereich des Druckstutzens (Id) verbunden ist.that the partition wall (6) is tubular and statically sealed on both sides of the impeller (5) in the housing of the centrifugal pump (1; la, Ib), and that the bearing ring gap (13) is directly or indirectly connected on the one hand to an area of the suction nozzle (Ic) and on the other hand to an area of the pressure nozzle (Id). 2. Reinigbare stopfbuchslose Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,2. Cleanable glandless centrifugal pump according to claim 1, characterized in that daß der Lagerringspalt (13) beiderseits mit einem nahenseitigen Ringraum (19) in Verbindung steht, wobei letzterer jeweils über Spalte (20) mit definiertem Durchtrittsquerschnitt mit dem Raum der Laufradbeschaufelung verbunden ist.that the bearing ring gap (13) is connected on both sides to a nearby annular space (19), the latter being connected to the space of the impeller blading via gaps (20) with a defined passage cross-section. 3. Reinigbare stopfbuchslose Kreiselpumpe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,3. Cleanable glandless centrifugal pump according to claim 1,
characterized, daß der Lagerringspalt (13) beiderseits mit einem nabenseitigen Ringraum (19) in Verbindung steht, wobei letzterer durch das Laufrad (5) in zwei Teilräume getrennt ist,that the bearing ring gap (13) is connected on both sides to a hub-side annular space (19), the latter being divided into two subspaces by the impeller (5), 126DIV32126DIV32 von denen der eine über eine erste Öffnung (20 ) mit definiertem Durchtrittsquerschnitt mit dem Bereich des Saugstutzens (Ic) und der andere in gleicher Weise über eine zweite Öffnung (20 ) mit dem Bereich des Druckstutzens (Id) verbunden ist.of which one is connected to the area of the suction nozzle (Ic) via a first opening (20) with a defined passage cross-section and the other is connected in the same way to the area of the pressure nozzle (Id) via a second opening (20). 4. Reinigbare stopfbuchslose Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einer im Laufrad (5) angeordneten Lagerbuchse (11), dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbuchse (11) im Bereich des Lagerringspaltes (13) als Laufrad ausgebildet ist.4. Cleanable, glandless centrifugal pump according to one of claims 1 to 3, with a bearing bush (11) arranged in the impeller (5), characterized in that the bearing bush (11) is designed as an impeller in the region of the bearing ring gap (13). 5. Reinigbare stopfbuchslose Kreiselpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Lagerringspalt (13) zugewandte Begrenzungsfläche der Trennwand (6) und/oder der Lagerbuchse (11) mit axialen oder wendeiförmigen Nuten oder Erhebungen (14) versehen sind bzw. ist.5. Cleanable, stuffing box-less centrifugal pump according to claim 4, characterized in that the boundary surface of the partition wall (6) and/or the bearing bush (11) facing the bearing ring gap (13) is or is provided with axial or helical grooves or elevations (14). 6. Reinigbare stopfbuchslose Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die laufradseitige Hälfte der Drehkupplung (8, 9) in der Ausnehmung (5b) einer Nabe (5a) des Laufrades (5) angeordnet ist.6. Cleanable, stuffing box-less centrifugal pump according to one of claims 1 to 5, characterized in that the impeller-side half of the rotary coupling (8, 9) is arranged in the recess (5b) of a hub (5a) of the impeller (5). 7. Reinigbare stopfbuchslose Kreiselpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die laufradseitige Hälfte der Drehkupplung (8, 9) in der Ausnehmung (5b) hermetisch abgeschlossen ist.7. Cleanable, stuffing box-less centrifugal pump according to claim 6, characterized in that the impeller-side half of the rotary coupling (8, 9) is hermetically sealed in the recess (5b). 8. Reinigbare stopfbuchslose Kreiselpumpe nach Anspruch oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die laufradseitige Hälfte der Drehkupplung (8, 9) von der Nabe (5a) und einem Deckelteil (10) einerseits und einer die Trennwand8. Cleanable, glandless centrifugal pump according to claim 1 or 7, characterized in that the impeller-side half of the rotary coupling (8, 9) is separated from the hub (5a) and a cover part (10) on the one hand and the partition wall (6) umschließende Lagerbuchse (11) andererseits hermetisch abgeschlossen ist.(6) enclosing bearing bush (11) on the other hand is hermetically sealed. 9. Reinigbare stopfbuchslose Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbuchse (11) beiderseits mit einer ihre axiale Verschiebbarkeit im Gehäuse (la, Ib) begrenzenden Anlauffläche (22) versehen ist.9. Cleanable, glandless centrifugal pump according to one of claims 4 to 8, characterized in that the bearing bush (11) is provided on both sides with a contact surface (22) which limits its axial displaceability in the housing (la, lb). 10. Reinigbare stopfbuchslose Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Laufrad (5) beiderseits jeweils zum Gehäuse (la bzs. Ib) hin mit einer Anlauffläche (23) versehen ist.10. Cleanable, stuffing box-less centrifugal pump according to one of claims 1 to 9, characterized in that the impeller (5) is provided with a contact surface (23) on both sides towards the housing (la or lb). 11. Reinigbare stopfbuchslose Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß Trennwand (6) und Lagerbuchse (11) aus einem verschleißfesten, chemisch beständigen, einen hohen elektrischen Widerstand aufweisenden Werkstoff, vorzugsweise einem keramischen, bestehen.11. Cleanable, stuffing box-less centrifugal pump according to one of claims 1 to 10, characterized in that the partition wall (6) and bearing bush (11) consist of a wear-resistant, chemically stable material with a high electrical resistance, preferably a ceramic material.