DE1528848C - Kreiselpumpe für Flüssigkeiten - Google Patents

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kreisel- als Rückschlagventil ausgebildet ist, das sich bei pumpe für Flüssigkeiten, bei welcher der Rotor des einem Druckgefälle in der Richtung öffnet, welche Antriebsmotors in einem von einem Spaltrohr um- der Öffnungsrichtung der beiden Dichtungsringe entschlossenen Rotorraum und das von diesem Rotor gegengesetzt ist. Dadurch kann ein etwa auftretender angetriebene Laufrad der Pumpe in einem durch eine 5 Überdruck im Rotorraum schnell abgebaut werden, elastische Scheidewand axial vom Rotorraum ge- so daß keine Gefahr von Beschädigungen besteht, trennten Druckraum angeordnet ist, indem der radial Durch diese Ausbildung ist auch die Lage der elastiinnere Randteil der Scheidewand einen dicPumpen- sehen Scheidewand gesichert, so daß die Dichtungswelle mit Spiel umschließenden Dichtungsring ringe immer in der richtigen relativen Stellung zuträgt, der durch Federkraft axial gegen einen Dich- io einander liegen. Die kurze oder die kurzen periphetungsring gedrückt ist, der mit der Pumpenwelle ren Strecken des Scheidewandrandteils ermöglichen rotiert. jedoch schnelle Reaktionen bereits bei einem ver-

Es ist bereits eine Abdichtungseinrichtung zwi- hältnismäßig kleinen Überdruck im Rotorraum,

sehen Motor und Pumpe eines Spaltrohrmotorpum- Außerdem ist die axiale Baulänge klein,

penaggregats vorgeschlagen worden, bei dem Motor 15 Die elastische Scheidewand kann ähnlich ausgebil-

und Pumpenraum durch eine Wellenabdichtung ge- det sein wie die in der britischen Patentschrift

geneinander abgedichtet sind und durch eine eine 631 981 offenbarte elastische Scheidewand, die balg-

Druckausgleichsmembran bildende elastische Trenn- förmig ist und eine darin eingeschlossene, die Pum-

wand voneinander getrennt sind. Dabei ist ferner ein penwelle umschließende Druckschraubenfeder auf-

Äbsperrventil zwischen dem Motor- und dem Pum- 20 weist, welche zwischen dem sich an der Scheidewand

penraum vorgesehen, welches bei Überdruck im Pum- befindlichen mechanischen Dichtungsring und dem

penraum den Durchtritt von Pumpflüssigkeit vom als Flansch ausgebildeten, radial äußeren Randteil

Pumpenraum zum Motorraum gestattet. ' des Balges angeordnet ist. Bei einer solchen Kreisel-

Bei diesen Pumpen wird der Rotorraum unter pumpe kann erfindungsgemäß zwischen der Feder gleichzeitiger Betätigung eines Entlüftungsorgans am 25 und dem BalgenflanscfrCeine- vorzugsweise schalenentgegengesetzten Ende des Raums mit der vom Lauf- förmige Federanschlägscheibe eingeschaltet sein, rad der Pumpe geförderten Flüssigkeit gefüllt, die deren gegen den Flansch anliegender äußerer Rand dann als Schmiermittel für die Rotorlager des elek- an der oder den als Rückschlagventil dienenden trischen Antriebsmotors dient. Strecken des Flansches unterbrochen ist. Bei Über-

Hierdurch wird eine kontinuierliche Erneuerung 3° druck im Rotorraum wird sich der Balgrand an den

der Flüssigkeit im Rotorraum vermieden, was unterbrochenen Stellen des Federscheibenrandes wöl-

namcntlich im Falle einer Kreiselpumpe für warmes. ben und Flüssigkeit durch die dadurch entstandenen

Gebrauchswasser die Ablagerung von Kalk und tunnelförmigen Kanäle passieren lassen.

Unreinheiten in den Lagern des Rotors bewirken Hierbei ist die Scheidewand aus elastisch nach-

und häufige Überholungen erforderlich machen 35 giebigem Material hergestellt, während die Feder da-

würde. ' zu dient, die gegenseitige Berührung der Dichtungs-

Es kann indessen auch vorkommen, daß der Druck ringe zu sichern.

im Rotorraum aus irgendwelchem Grund, z. B. in- Die elastische Scheidewand kann auch durch eine

folge einer außergewöhnlichen Temperatursteigung im wesentlichen ebene, kreisrunde, scheibenförmige

im Rotorraum, stark ansteigt. Dabei kann es aber 40 Membran gebildet sein, die an ihrem den Dichtungs-

bei der vorgeschlagenen Anordnung zu Beschädigun- ring tragenden radial inneren Randteil mit dem inne-

gen kommen, da sie keine Einrichtungen zum Abbau ren Rand einer entsprechenden Blattfeder verbunden

dieses Drucks vorsieht. ist. Solche Scheidewände werden unter anderem bei

Es ist bekannt, einen Druckausgleich zwischen begrenztem Raum in axialer Richtung verwendet. Bei dem Motor- und dem Pumpenraum durch eine Boh- 45 dieser Konstruktion kann erfindungsgemäß die Blattrung in der Welle zu erlauben. Dadurch treten die feder an mindestens einer Stelle ihrer Peripherie mit bereits weiter oben beschriebenen Nachteile auf, daß von dieser im wesentlichen radial nach innen verlaues durch den durch die genannte Bohrung ständig er- fenderi Schlitzpaaren versehen werden, die sich nach folgenden Austausch von Pumpflüssigkeit zu ver- innen gegen den Rotorraum erstrecken, wobei der stärkten Ablagerungen von Kalk und anderen in der 50 äußere Randteil der Blattfeder außerhalbTiieser Stelle Pumpflüssigkeit mitgeführten Stoffen im Motorraum oder dieser Stellen in an sich bekannter Weise festkommt, gehalten ist. Der zwischen jedem Schlitzpaar liegende

Es ist auch bekannt, ein Rückschlagventil vorzu- Teil der Blattfeder kann sich dann leicht heben und sehen, welches einen Wasseraustausch zwischen dem den Durchlaß von Flüssigkeiten vom Rotorraum zuMotor- und dem Pumpenraum erlaubt. Durch dieses 55 lassen, ohne daß die Stellung der Scheidewand im Rückschlagventil kann aber lediglich ein Überdruck übrigen gestört wird.

im Pumpenraum kompensiert werden. Umgekehrt Die vorstehend erwähnte Ausführungsform kann

kann aber bei Überdruck im Motorraum keine Flüs- dadurch weiter entwickelt werden, daß der zwischen

sigkeit aus diesem entweichen, was aus den weiter einem zusammengehörenden Schlitzenpaar liegende

oben genannten Gründen nachteilig ist. 60 Teil der Blattfeder einen geringeren Außendurchmes-

Die vorliegende Erfindung setzt sich zum Ziel, die scr hat als der Rest der Blattfeder. Die Flüssigkeit

elastische Scheidewand so anzuordnen, daß sie als vom Rotorraum bekommt dann einen kürzeren Weg

Sicherungseinrichtung bei Überdruck im Rotorraum beim Ausströmen, und man bekommt außerdem die

reagiert. Zu diesem Zweck ist die erfindungsgemäße Möglichkeit, den ganzen Rand der elastischen

Kreiselpumpe dadurch gekennzeichnet, daß bis auf 65 Scheidewand ringsum mit ejnem aufrechtstehenden

mindestens eine relativ kurze periphere Strecke der Schutzring umschließen zu können, der gleichzeitig

radial äußere Randteil der elastischen Scheidewand als Halterung für die Scheidewand ausgebildet wer-

im Rotorraum festgehalten ist, wobei diese Strecke den kann.

In der Zeichnung sind zwei beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 die eine Ausführungsform im Längsschnitt durch einen Teil der Pumpe,

F i g. 2 einen Schnitt entsprechend demjenigen der F i g. 1 durch die andere Ausführungsform und

F i g. 3 eine Einzelheit der zweiten Ausführungsform.

In beiden Ausführungsformen ist das Pumpenlaufrad 10 an einer Pumpenwelle 11 befestigt, die in zwei Lagern läuft, von denen das untere dem Laufrad näher dargestellt und mit 12 bezeichnet ist. Die Welle trägt zwischen diesen Lagern einen nicht gezeigten Rotor für einen die Pumpe antreibenden Elektromotor. Um den Rotor ist in bekannter Weise ein Spaltrohr 13 angeordnet. Der Raum 14 innerhalb des Spaltrohrs wird im Folgenden als Rotorraum bezeichnet, während der Raum 15, der das Laufrad 10 enthält, als Druckraum bezeichnet wird. Der Rotorraum 14 steht über einen Kanal 16 mit einer Kammer 17 in Verbindung, die vom Druckraum 15 durch eine elastische Scheidewand 18 getrennt ist. Letztere trägt entlang ihrem die Welle 11 umgebenden Öffnungsrand einen Dichtungsring 19, der von einer Feder normalerweise im Anschlag gegen einen mit der Welle 11 rotierenden entsprechenden Dichtungsring gehalten wird. Fällt der Druck im Rotorraum 14 unter einen im voraus bestimmten Wert, so hebt der Druck im Druckraum 15 den Dichtungsring 19 der Scheidewand vom Dichtungsring 21 der Pumpenwelle ab, so daß Flüssigkeit in den Rotorraum hineinströmen kann.

Die vorstehend erwähnten Merkmale sind allgemein bekannte Technik, und die beiden in den F i g. 1 und 2 gezeigten Ausführungsformen unterscheiden sich nur dadurch voneinander, daß als Feder von einer Schraubenfeder bzw. einer Blattfeder Gebrauch gemacht worden ist. Die Schraubenfeder 20 beim Beispiel der F i g. 1 erfordert mehr Platz in axialer Richtung als die Blattfeder 20 beim Beispiel der F i g. 2. Die Schraubenfeder in Fig. 1 bedingt auch die Anwendung eines Federhalters 22, dessen äußerer Rand \ wie rechts in F i g. 1 ersichtlich im Anschlagsflansch 23 der elastischen Scheidewand eingeschlossen ist. Die F i g. 1 und 2 sind im gleichen Maßstab gezeichnet, so daß klar ersichtlich ist, wieviel Raum die Schraubenfeder beansprucht. Demgegenüber läßt sich die axiale Ausdehnung der Dichtungsanordnung verringern durch Verwendung einer gegebenenfalls nach oben schalenförmigen Blattfeder von ungefähr der Form des gezeigten Halters 22, der sich an der vom Laufrad 10 abgewendeten Seite die eben oder der Krümmung der Blattfeder angepaßt ausgebildete Scheidewand anschließt.

Das Merkmal der Erfindung geht aus der linken Seite der F i g. 1 und 2 hervor. In der ersten Ausführungsform ist der im Scheidewandflansch 23 liegende Rand des Federhalters 22 an einer in peripherer Richtung kurzen Strecke einfach weggeschnitten. Wenn ein Überdruck im Rotorraum 14 und damit auch in der Kammer 17 entsteht, so wird der Flansch 23 an dieser Strecke von seinem Anschlag gegen den festen Teil des Pumpengehäuses weggedrückt, so daß der Überdruck durch den dadurch gebildeten tunnelförmigen Durchlaß ausgeglichen wird.

Ist die Scheidewand von großer Stärke, kann es notwendig sein, sie mit Löchern zu versehen, die von der Kammer 17 bis zur Anschlagseite des Flansches gehen.

In F i g. 1 hat die Feder 20 keinen Einfluß auf das Wegdrücken des Scheidewandflansches 23. Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 dagegen wohl, indem die Blattfeder 20 entlang ihrem äußeren Rand gegen die Scheidewand 18 festgespannt ist, die hier nicht im gewöhnlichen Sinne elastisch zu sein braucht, wie Kautschuk, sondern ganz dünn sein kann, wenn sie

ίο bloß dicht ist. Ein hierfür geeignetes Material ist Teflon (eingetragene Marke) oder ein anderer entsprechender Formstoff. An der oder den Stellen, die dazu vorgesehen sind, Flüssigkeit bei Überdruck im Rotorraum passieren zu lassen, ist die Blattfeder mit zwei von der Peripherie nach innen verlaufenden Schlitzen oder Einschnitten 24 (F i g. 3) versehen, die wie gezeigt, parallel sein können, aber auch radial zum Zentrum der Blattfeder gerichtet sein könnten. Diese Schlitze 24 erstrecken sich so weit nach innen, daß sie innerhalb der Kammer 17 enden. Wenn in dieser Kammer ein Überdruck entsteht, kann der zwischen den Schlitzen liegende Schenkel 25 der Blattfeder wegfedern, und zwar unabhängig von den an der Blattfeder angrenzenden Rändern. Dieses Fedem wird noch dadurch" erleichtert, daß der Lappen 25 zwischen den Schlitzen 24- mit einem Loch 26 oder anderen Durchbrechungen versehen wird, so daß nur schmale Streifen als Verbindung zum innenliegenden Teil der Blattfeder übrigbleiben.

Die Scheidewand überdeckt diese Durchbrechungen 26, so daß Flüssigkeit nur entlang der peripheren Kante 27 des Schenkels passieren kann. Diese Kante 27 ist, wie gezeigt, mit Vorteil gegenüber der übrigen Kante der Blattfeder etwas zurückgesetzt, so daß sofort Flüssigkeit vorbeiströmen kann, sowie der Schenkel auch nur wenig gehoben wird. Hierdurch wird die Anordnung außerordentlich empfindlich und reagiert bereits auf einen sehr geringen Überdruck.

Selbstverständlich wird die Blattfeder 20 an der Stelle des Schenkels 25 oder gegebenenfalls mehrerer solcher Schenkel nicht gegen die Scheidewand 18 gespannt gehalten, denn dann könnte sich der Schenkel ja nicht mehr abheben. In F i g. 2 ist eine zweckmäßige und einfache Befestigung mittels eines umbördelten Ringrandes 28 gezeigt, der gegen die Blattfeder drückt. An der Stelle des Schenkels 25 ist der umbördelte Rand, wie links in F i g. 2 ersichtlich, weggeschnitten, so daß die Scheidewand und der Schenkel sich hier frei axial biegen können, ohne

radial verschoben zu werden. '-"'

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Kreiselpumpe für Flüssigkeiten, bei welcher der Rotor des Antriebsmotors in einem von einem Spaltrohr umschlossenen Rotorraum und das von diesem Rotor angetriebene Laufrad der Pumpe in einem durch eine elastische Scheidewand axial vom Rotorraum getrennten Druckraum angeordnet ist, indem der. radial innere Randteil der Scheidewand einen die Pumpenwelle mit Spiel umschließenden Dichtungsring trägt, der durch Federkraft axial gegen einen Dichtungsring gedrückt ist, der mit der Pumpenwelle rotiert, dadurch gekennzeichnet, daß bis auf mindestens eine relativ kurze periphere Strecke der radial äußere Randteil der elastischen Scheide-

wand (18) im Rotorraum festgehalten ist, wobei diese Strecke als Rückschlagventil (25) ausgebildet ist, das sich bei einem Druckgefälle in der Richtung öffnet, welche der Offnungsrichtung der beiden Dichtungsringe entgegengesetzt ist.

2. Kreiselpumpe nach Anspruch 1 mit balgförmiger elastischer Scheidewand und mit einer darin eingeschlossenen, die Pumpenwelle umschließenden Druckschraubenfeder, die zwischen dem sich an der Scheidewand befindlichen Dichtungsring und dem als Flansch ausgebildeten radial äußeren Randteil des Balges angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Feder (20) und dem Balgenflansch eine vorzugsweise schalenförmige Federanschlagsscheibe (22) eingeschaltet ist, deren gegen den Flansch anliegender äußerer Rand an der oder den als Rückschlagventil dienenden Strecken des Flansches unterbrochen ist.

3. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, bei der die elastische Scheidewand die Form einer im wesentlichen ebenen, kreisrunden, scheibenförmigen Membran hat, die an ihrem den Dichtungsring tragenden, radial inneren Randteil mit dem inneren Rand einer entsprechenden Blattfeder verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (20) an mindestens einer Stelle ihrer Peripherie von dieser im wesentlichen radial nach innen gehende Schlitzpaare (24) hat, die sich nach innen gegen den Rotorraum erstrecken, und daß der äußere Randteil der Blattfeder außerhalb dieser Stelle oder dieser Stellen in an sich bekannter Weise festgehalten ist.

4. Kreiselpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen einem zusammengehörenden Schlitzpaar liegende Teil (27) der Blattfeder einen geringeren Außendurchmesser hat als der Rest der Blattfeder.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen