EP0535365B1

EP0535365B1 - Kreiselpumpe

Info

Publication number: EP0535365B1
Application number: EP92114535A
Authority: EP
Inventors: Hauke Dipl.-Ing. Kuhrt; Hermann Dipl.-Ing. Müller; Wilfried Dr.-Ing. Lehmann
Original assignee: Sihi GmbH and Co KG
Current assignee: Sihi GmbH and Co KG
Priority date: 1991-09-09
Filing date: 1992-08-26
Publication date: 1995-10-25
Anticipated expiration: 2012-08-26
Also published as: DE59204123D1; ATE129547T1; DK0535365T3; GR3018394T3; DE9111161U1; ES2079757T3; EP0535365A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe, insbesondere zur Förderung heißer Medien, mit einem Pumpengehäuse, einer aus dem Pumpengehäuse austretenden Welle, einer Wellenabdichtung, deren Gehäuse mit dem Pumpengehäuse verbunden ist, mit einem auf der Welle befestigten Lüfterrad und mit einem den Bereich des Lüfterrads und die daran beiderseits axial anschließenden Bereiche abdeckenden, durchbrochenen Schutzblech.
Die Lebensdauer der Wellendichtung ist temperaturabhängig. Neben konstruktiven Merkmalen, die den Wärmestrom von der Pumpe zur Dichtung hemmen, ist des deshalb bekannt (FR-A 22 20 723), das Dichtungsgehäuse mittels eines Luftstroms zu kühlen, der von einem auf der Welle angeordneten Lüfter erzeugt wird. Dieser wird von einem Schutzblech umgeben, das zur Ermöglichung von Wärme- und Luftaustausch durchbrochen ist. Beispielsweise kann es Längsschlitze enthalten. Da die Dichtung in der Regel, zumindest nach einem gewissen Verschleiß, Leckflüssigkeit durchläßt, besteht die Gefahr, daß die Leckflüssigkeit zum Lüfterrad gelangt und von diesem mit beträchtlicher Reichweite abgeschleudert wird. Bei einer weiteren bekannten Pumpe (DE-A 26 30 513), sind der Bereich des Lüfterrads und die sich daran beiderseits axial anschließenden Bereiche von einem Schutzblech umschlossen, das im allgemeinen geschlossen ausgeführt ist und lediglich für den Durchlaß einer Rohrleitung und für den Zugang zu einer Entlüftungsschraube durchbrochen ist. Damit hinreichende Querschnitte für die Zu- und Abströmung der Luft verbleiben, kann sie sich nur über einen beschränkten Axialbereich erstrecken und beschränkt daher die konstruktive Freiheit.
Die Erfindung geht von dem an erster Stelle genannten Stand der Technik aus und will das Fortspritzen von Leckflüssigkeit auf einfache Weise verhindern. Sie erreicht dies durch die Merkmale des Anspruchs 1.
Falls Medium nach außen abgespritzt wird, wird es von dem im Bereich der axialen Erstreckung des Lüfterrads undurchbrochen ausgeführten Teil des Schutzblechs aufgefangen, wobei hinreichender Luftdurchsatz dadurch gewährleistet ist, daß der Anteil der offenen Fläche mindestens 60% beträgt.
Die Funktion des Lüfterrades wird dadurch nicht beeinträchtigt, weil der Zustrom zum und Abstrom vom Lüfterrad hauptsächlich von den Verhältnissen auf der einen bzw. anderen axialen Seite des Lüfterrades beeinflußt wird. Jedenfalls gilt dies dann, wenn erfindungsgemäß das Verhältnis des Außendurchmessers des Lüfterrades zu dem Schutzblechdurchmesser kleiner als 0,8, vorzugsweise auch kleiner als 0,6 ist.
Wenn bei einer bekannten Konstruktion (US-PS 4 632 643) der Lüfter eines Motors zur Erzeugung des Kühlluftstroms benutzt wird, so ist dieser von dem geschlossenen Motorgehäuse umgeben, so daß vom Lüfter abspritzende Leckflüssigkeit nicht fortgeschleudert werden kann. Sie wird dann aber im Motorgehäuse festgehalten, was noch schädlicher ist. Das erfindungsgemäß behandelte Problem wurde bei der bekannten Konstruktion offenbar nicht bedacht.
Um einen hinreichenden Wärme- und Luftaustausch zu ermöglichen, sollte der Anteil der offenen Fläche des Schutzblechs an dessen durchbrochenen Bereichen mindestens 60 % betragen. Mindestens gilt dies dann, wenn das Schutzblech pumpen- und antriebsseitig an dort befindliche Gehäuseteile mehr oder weniger eng anschließt.
Um den Wärmetransport vom Pumpengehäuse zu dem Dichtungsgehäuse zu hemmen, ist die Welle zweckmäßigerweise zwischen dem Pumpengehäuse und dem Dichtungsgehäuse in geringem Abstand von einem langgestreckten Kühlgehäuse umgeben. Es hat sich gezeigt, daß dessen an sich bekannte Wirkung gesteigert werden kann, wenn zwischen dem Innenraum des Dichtungsgehäuses und dem sich anschließenden Innenraum des Kühlgehäuses eine Drossel angeordnet ist.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, daß zwischen einer den Pumpeninnenraum antriebsseitig begrenzenden Wand und einer das Pumpengehäuse antriebsseitig abschließenden Wand, die (unmittelbar oder mittelbar über das Kühlgehäuse) das Dichtungsgehäuse trägt, eine Wärmedämmung angeordnet ist. Diese Wärmedämmung kann von einem Hohlraum gebildet sein, der vorzugsweise von Luft oder auch von zu pumpendem Medium gefüllt ist.
Ferner hat sich ein verhältnismäßig großer Flügelwinkel des Lüfterrads als zweckmäßig erwiesen, nämlich ein Winkel am Außendurchmesser des Lüfterrads zwischen den Flügeln und der Umfangsrichtung zwischen 20 und 40 Grad.
Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, die ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel in einem Längsschnitt veranschaulicht.
Das Pumpengehäuse 1, das das Pumpenlaufrad 2 aufnimmt, wird antriebsseitig von einem Deckel 3 geschlossen, der eine den Pumpeninnenraum 4 begrenzende Wand 5 und eine davon Abstand aufweisende, antriebsseitige Wand 6 unter Einschluß eines Zwischenraums 7 umfaßt. Die Wandteile 5 und 6 bilden einen Sitz für eine Lagerbuchse 8, die die Pumpenwelle 9 aufnimmt. An die Wand 6 des Pumpengehäusedeckels 3 schließt sich einstückig das langgestreckte Kühlgehäuse 10 an, das die Welle 9 mit geringem Abstand umgibt und an seinem Ende das Dichtungsgehäuse 11 trägt, das geeignete Dichtungsmittel 12, beispielsweise Wellendichtringe, enthält. Die Lagerbuchse 8 verhindert die freie Zirkulation des Mediums aus dem Pumpeninnenraum 4 zum Kühlgehäuse 10. Eine Drossel 13 verhindert die Zirkulation des im Kühlgehäuse 10 eingeschlossenen Mediums zum Innenraum des Dichtungsgehäuses 11. Beides vermindert den Wärmetransport. Darüber hinaus kann vorgesehen sein, daß die Lagerbuchse 8, die den Zwischenraum zwischen den Wänden 5 und 6 überbrückt, aus schlecht wärmeleitendem Material (beispielsweise Kohle oder Keramik) besteht und/oder geringen Querschnitt hat, soweit sie aus gut wärmeleitendem Material besteht, um dadurch den Wärmetransport von der Wand 5 zum Kühlgehäuse 10 herabzusetzen.
Jenseits des Dichtungsgehäuses 11 geht die Welle 9 in eine Kupplungsmuffe 14 über, die mittels eines Wälzlagers 15 in einem Lagergehäuse 16 gelagert ist, das, zusammen mit einem Flansch 17, mittels Rippen 18 von einem Flansch 19 getragen wird, der an dem Pumpengehäusedeckel 3 angeschlossen ist.
Zwischen Dichtungsgehäuse 11 und Kupplungsmuffe 14 sitzt auf der Welle 9 das Lüfterrad 20, das als Axiallüfter ausgeführt ist. Seine Flügel sind, wie bei 21 gezeigt, an ihrem Außenumfang um einen ungewöhnlich starken Winkel gegenüber der Umfangsrichtung verdreht, der zwischen 20 und 40 Grad liegt.
Zwischen den Flanschen 17 und 19 ist ein von den Rippen 18 gestütztes, zylindrisches Schutzblech 24 vorgesehen, das ohne oder mit nur geringem Abstand an die Flanschen 17 und 19 anschließt und sich vorzugsweise über den vollen Umfang erstreckt, zumindest aber über dessen Oberseite und Seitenbereiche. Es ist, wie bei 22 gezeigt, ganzflächig gelocht mit Ausnahme des Bereichs 23, der der axialen Erstreckung des Lüfterrads 20 entspricht.
Die Zu- und Abströmung ist im Bereich des Luftrads durch das Lagergehäuse 16 und die Kupplungsmuffe 14 auf der einen Seite und das Dichtungsgehäuse 11 auf der anderen Seite gestört. Auch das Vorhandensein des Schutzblechs wirkt sich aus, obwohl zwischen der Wand 6 und dem Flansch 19 zusätzlich zu den Löchern des Schutzblechs 24 Abströmquerschnitte 25 vorhanden sind. Es hat sich gezeigt, daß unter diesen Verhältnissen die besten Ergebnisse erzielt werden, wenn der Außendurchmesser DL des Lüfterrads das 0,8fache, vorzugsweise das 0,6fache, des Durchmessers DS des Schutzblechs nicht übersteigt.

Claims

Kreiselpumpe, insbesondere zur Förderung heißer Medien, mit einem Pumpengehäuse (1), einer aus dem Pumpengehäuse austretenden Welle (9), einer Wellenabdichtung (12), deren Gehäuse (11) mit dem Pumpengehäuse (1) verbunden ist, mit einem auf der Welle (9) befestigten Lüfterrad (20) und mit einem den Bereich des Lüfterrads und die daran beiderseits axial anschließenden Bereiche abdeckenden, durchbrochenen Schutzblech (24), dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzblech (24) einen Anteil der offenen Fläche von mindestens 60 % aufweist und im Bereich (23) der axialen Erstreckung des Lüfterrades (20) undurchbrochen ausgeführt ist.
Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzblech (24) einerseits an das Pumpengehäuse (1) oder einen damit verbundenen Flansch (19) und andererseits an ein Motor- oder Lagergehäuse (16) oder einen damit verbundenen Flansch (17) anschließt.
Kreiselpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Außendurchmessers DL des Lüfterrads zu dem Durchmesser DS des Schutzblechs kleiner als 0,8, vorzugsweise kleiner als 0,6 ist.
Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Pumpengehäuse (1) und dem Dichtungsgehäuse (11) ein die Welle (9) mit geringem Abstand umgebendes, langgestrecktes Kühlgehäuse (10) angeordnet ist.
Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Innenraum des Dichtungsgehäuses (11) und dem sich anschließenden Innenraum des Pumpengehäuses bzw. des Kühlgehäuses (10) eine Drossel (13) angeordnet ist.
Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einer den Pumpeninnenraum (4) antriebsseitig begrenzenden Wand (5) und einer das Pumpengehäuse antriebsseitig abschließenden Wand (6), die das Dichtungsgehäuse (11) trägt, eine Wärmedämmung (7) angeordnet ist.
Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel (21) des Lüfterrads (20) an ihrem Außendurchmesser einen Winkel zwischen 20 und 40 Grad mit der Umfangsrichtung einschließen.