DE1728075A1 - Radialkreiselpumpe ohne Wellendurchfuehrung - Google Patents

Description

Dipl.-Jng. August Boshart Dipl.-Ing. Walter Jacklich

Stuttgart-N, AWaWaSt 40 Ö. Baukneoht A 30 565 «

Gesellschaft mit beschränkter Haftung Elektrotechnische Fabriken

7 Stuttgart S HeidenkUnge 22

Radialkreiselpumpe ohn· Wtllttidurobftihrung

Die Erfindung betrifft elna RadiaHcreieelpuep· oha· Yellendurchführung mit fliegend auf der Veil· angeordnetem Laufrad und mit einer in Bereich der laufradnabe vorgesehenen Verbindung von Druck- sum Saugraum der Pumpe.

Bei bekannten Radialkreiselpumpen dieser Art sind im Laufrad radial außerhalb der Nabe Disrohtrittsöffnungeu vorgesehen, durch die der gegsm den Antrieb, beiepiele» weis® 3inen Spaltrohrmotor od^r g«gen die Antrleberer« bindung, beieplelewelee ein« permanent - magnetische Spaltrohrkupplung offene Pumpendruakraum mit de» Saugraum In Verbindung steht. Derartige Durchtrittsuffnuogen ermögliohen fcaino Pe ins tdoe Irrung der in den Saugraum tretenden FlUso£gk«itsmenge, βο daA eic h_s iaabesouitre bai kleineren Pumptn, v*»? hältnismäfilg grofie Verluste er können. DarUbsrhinaus leü bei di«eer bekannten

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Anordnung der Durehtrittsöffmmgen auch eine einwandfreie

Entlüftung d®s Sr»@kramaee ni@ht gewährleistet_f da die beim Füllen der Pumpe aus diesem nieht verdrängte luftmenge sieh bekanntlieh im Betrieb, in dem die Flüssigkeit aufgrund der Zentrifugalkräfte naeh außen gedrängt wird, soweit möglich im tiefsten Punkt, also mögliohst wellennah, sammelt. Hier dureh kann es zn Störungen In der Lagersohml^ng kommen, sofern das Lager den tiefsten Punkt der Welle bildet. Da-

fur rüberhinaus können derartige Rastluftmgmgen Ursashe/ störende

S®raus©he und aiaeh Materialeshäden, die sogenannte Kavitation,

Erfindung liegt nwa die Aufgabe zugrunde, ein® Radial kreiselpumpe der eingangs geeshilderten Art so ausevtge» stalten, daß der Pianpendruekraum ohne Hinderung der Pumpen leistung einwandfrei entlüftet wird·

GeinäB der Erfindung wird dies dadureh erreicht, daß sumindest eine Druck« und Saugraum der Pumpe verbindend», vom Bereich des kleinsten W$!lfmdurehiniß8@i?e im Bruokraum ausgehende, in Länger!ehtUBg dar Welle vwrlawfönd« k&p91ai?e Ausnehmung vorgesehen lato l^nr^h eine derartige KapltLar&uenehm^ng ist das Obertratan von Luft aaa ä&m Dru^kraum in den Sapgraym

gewährleistet, während bei entsprechender

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BAD ORIGINAL

Feinheit und Läng« des? Kapi&are die Fluss igk® it sreibmiag gaaißg Irt_P ^m das Dwehströmen eins? ins G®wi©ht n FltieelgkeltfflBenge «& verhindern.

In swgalaBäßigsr Ausgestaltung der Erfindung kann die kapiAaxe A^enetainatig im Bereich d@e kleinetens m©s©es?e d'?i^· V(SiIIe vorgesehen ©©Ια, wob@i sie w©ie® flaröh eine Io dw Sitz-fläcjhe d®r Nab® bew« der Welle ror^@eehsn® Nut gabilis^ ist.

Ba ®in* B$m®&m%®g der kapieren A^enehmung derart« daß

bei der geg©beuen Läng® ^weile keine

ermöglicht, andererseits aber den Abßwg von Luft göotattet, schwierig 1st, und da zum and@r@n am^h nieht i,Eim®r eu gewährleisten ist, daß eine i.n ä@r Kapffiar© bt*im Füllen d@r Piamp© ei©h aufbauend® Flüseigk©?/seßä^l® niaht ßo groß ist, daß sie na©hfolg©nd«s

Ali«?aisg®n eter Mft in c!.@n Saisgraum verhindert, kann er-In $«jt Kab«% daß La^fradae sümi«d®ßt «ine

in di© kapirui??^ Avieaahm'awg lnÜTidQTiide sedn* B«s»ast.t^i. Radialbohrangen wia di* KanHl^ #<in#s Pii.mptnrad@s_f so Saß «3-E^ VfcusfifgFsäml®, die si«h In d©r Kapillaren beim >ftut bat, gttmlndee* teilweie« widder wird, ho flaß «In Aisa.-i5g«n &.<§r Lwft In der*

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radiale Bohrung in einfacher Weis® auch die wirksame Länge der jeweiligen kaplOaren Ausnehmung festg®legt werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung betrifft diese eine Radialkreiselpumpe» die durch einen Spaltrohrmotor angetrieben 1st, dessen Spaltrohrraum vom Druckraum der Pumpe über einen Schild abgetrennt ist, in dem die das Laufrad der Pumpe tragende Motorwelle gelagert ist» die gegenüber dem Schild swischtm ihrem Lager und dem Laufrad abgedichtet ist und in dem wenigstens eine Druekraum und Spaltraum verbindende, durch Filter abgedeckte DurchstrOmbohrung vorg© sehen 1st. Bei einer derartigen Radialkreiselpumpe ohne Wellendurchführung» bei der\Antrieb ttber einen Spaltrohrmotor erfolgt, besteht in gleicher Weise wie für den eigent« Hohen Sruekraum der Radialkreiselpumpe auch für den Spalt» rohrraum das Problem, dies*lm Bereich seiner dem Laufrad der Pumpe Eugewandten Lageretelle su entlüften, da sonst, wie die Praxis geiseigt hat, schwer® Kavitatlonssohaden, insbesondere am Rotor des Spaltrohrmotores, sowie starke Lagerschädsn aufgrund mangelnder Schmierung an dem dem Laufrad der Pump® benachbarten Lag@r auftreten können.

Serartige Schäden können eafindungsgemafi daduroh rermieden werden, daß der Spaltrohrraum ttber sumlndest eine von der Mrchstrumbohrung durch das Wellenlager getrennte und nahe diesem abgeswelgte Wellenbohrung mit dem Saugraum der Pumpe

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verbunden ist. Ita?@h eine derartige Wellenbohrung wird sichergestellt, daß das Lager von Flüssigkeit durchströmt und damit geschmiert werden kann· Ba das Wellanlagsr im Vergleich sum Burofamaseer d®s Rotors in der Regel auch einen w©i§@ntlieh kleineren !Durchmesser hat, wird durch die Verbindung zum Saugraum auch gleichseitig die beim Bt£till@n der Pumpe m& damit auoh des Spaltrohrmotores ηloht entwichen® Luft mit abgesaugt, da siah diese Luft, soweit sie sich in dem vorderen, dem P&mpenlaufrad suge« wandten Bereich des Spaltrohrmotores gesammelt hat, aus d«n bereits erwähnten Gründen im Betrieb weltmugllohst im tiefsten, also in d@m der Wellenachse näohstilegenden Punkt sammelt. Dieser Punkt liegt aus konstruktiven Gründen im Bereich des Lagers, weswegen die Luft nach und nach mit werden kann»

In Ausgestaltung der Erfindimg kann die W@Xlenbob.rung durch eumlndeat eine radiale SaplEarbohrmng gebildet sein, die in ein® axiale Bohrung d&r Welle, die vom sapgseitigen Wellen» ende ausgeht, einmünd^^o S^rch eine derartige Ausbildung der Well@nbohr^ng kann die durchtretende Flüssigkeitsmenge gering gehalten werden. Zweekmafiigerweis«» wird die Kapillarbohrung in irln&m Bereich der Welle vorgesehen, in dem diese dem Lager benachbart, ihren kleinsten Durchmesser aufweist, so daß sioh

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an den Stirnflächen des Lagers keine Luftpolster aufbauen können, die die regelmäßige Flüssigkeitszufuhr behindern könnten.

Um die Zufuhr von Flüssigkeit «ur Lagerfläche bu erleichtern und um gleichseitig aueh die Absaugung der als Luftblasen In der Fluss lgkeit|befindllchen Restluftmenge eu erleichtern, können auf der von der Wellenbohrung abgewandten Seite des Lagere radiale ZustrOmbohrmngen vorgesehen sein.

Sie BrfIndung wird nachfolgend anhand eines Ausführungen belspleles näher erläutert·

Ss Beigen:

Flg. 1 einen Querschnitt durch eine Radialkreiselpumpe

ohne VellendurohfUhrung, bei der der Antrieb durch einen Spaltrohrmotor erfolgt, und

Fig. 2 einen Schnitt gemäfi Linie XI XI in Fig. 1 in vergrößerter Barstellung.

In den Figuren 1st mit 1 das Punpengehftuee beselohnet, das einen Saugstutsen 2 und einen Bruokstuteen 3 aufweist. Im

1 let zwischen Saug- und Druckstutzen dad laufrad 4 nngfi·ordnet, das den Saugraum 5 der Ptampe vom kr&um 6 trennt, dam a«<sh d©r zwischen laufrad 4 und Schild 7 'tis als Antrieb vorgesehenen Spaltrohrmotor 8 liegende Raum 5" zisgehört. Der Teil 6* des Druokraumes ist Ton dem In deii Bruekstutzen 3 übergehenden Seil 6 des Druck rawm<38 Iedigll©h durch den Ringspalt 9 abgegrenzt.

Xaufmii A₉ das radiale Sanäle 10 aufweist, ist fliegend

.'* 11 d@s Spaltrohrmotors 8 gelagert, der zumit «iar Piamp® ein na©h außen flüasigkeitsdiehtes bild-rco Auf d@r Welle 11, die über das lager 12 radial und über das lager 13 axial gegen den Schild 7

let und die des weiteren nooh über ein hier nicht dargestelltes rückwärtiges Lager geführt ist, ist der

gekapselte Rotor 14 angeordnet. Der im Gs hütte« angeeignet« Stator 15 iet dureh das Spaltrohr 16 gegen jszu-—tritt g@söhütst_o In den vom Spaltrohr 16 um» ιΐέΏ Raum, d®a Spaltrohrraiaa 1?, gelangt die Plüssigkeit über im Söhild 7 Yorgesehen« axiale Bohrungen 17» die ge,f«m dem jJr&ökraum 6_r S"¹ dareh Qlnen Filter 18 abgedeckt t*ln&, no daß Vevunrainlgtmgan der us£La>jjtenden Plüesigkeit in dem Spaltrohrrsuni 1? ©indringen können, wo sie U 36@@hädig«angen d«r leger IS» 13, sowie des

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rückwärtigen Lagers und andererseits zu Schäden mi Rotor 14 führen kennten, da der Spalt zwischen dem Spaltrohr 16 und dem Rotor 14 verhältnismäßig klein 1st. Der die Bohrungen IT abdeckend® filterring 18 schließt radial innen an einen

Dichtring 19 an_t der an der Welle 11 anliegt, so daß ent-

bei Druckausgleich lang der WelXmkeine Flüssigkeit eindringen kann.

Um aus dem T@il 6' des Druekraumes sowie aus dem Spaltrohr« raum 17 die beim Tüllen des Systems mit flüssigkeit eurttckgebliebene und durch den Flüssigkeitsdruck komprimierte Luft abführen zu können, die ansonsten im Betrieb su Kavitationsschaden und eu unerwünschter Geräuschbildung führen kann und durch die auch die Schmierung der Lager 12, 13 beeinträchtigt werden kann, sind, sowohl für den Seil 6⁸ des Druokraumes, wie auch für den Spaltrohrraum 17» Entlüftrangssysteme vorgesehen, wobei durch das Belüftungssystem für den Spalt rohrraum 17 gleichseitig auch die Zufuhr von Flüssigkeit sur Gleitfläche des Lagere 12 sichergestellt wird.

Das Entlttftungesyetem fti-r den Sruekraumteil 6° besteht, wie insbesondere auch Fig. 2 selgt, aus in der Sitzfläche der Nabe 21 des Laufrades 4 vorgesehenen, sich In Wellenlängsrlohtung erstreckenden kapillaren Ausnehmungen 22 In Form von Nuten, in die radiale Bohrungen 23 einmünden· Bs sind

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hier drei Nuten 22 mit ihren entsprechenden Radialbohrungen vorgesehen _t es versteht sieh aber von selbst, daß hler auoh vielfältige andere Anordnungsmägllchkelten bestehen. Dureh die Hwfeen.22, die direkt am Umfang der Welle 11 vorgesehen sind, und die von dem Bereich des Druckrauntelles 6⁹ aus« gehen, in dem sieh im Betrieb die im Druekraumtell 6 su~ rückgehliebene Luft sammelt, da die !flüssigkeit durch die Zentrifugalkräfte nach außen gedrängt wird, kann die Luft in d@n Saugraum 5 abgesaugt werden, da dort ein gewisser Unterdruck herrs@ht. Aufgrund der Bemessung der hier als Hüten ausgebildeten Ausnehmungen 22 sind Leckverluste praktisch ausgeschlossen, so daß der Wirkungsgrad der Pumpe dursh diesen Kursssehluß nieht, oder sumindest nicht merk« brdnträehtigt wird. Andererseits wird aber dur@h diese

die Geräus@hblldung, die ansonsten durch das ständige Zerplatzen der Luftblasen und Bläschen im Betrieb auftritt, vermieden«

Sie Entlüftung des Spaltrohrraumes 17 wird durch kapillare Badlalbohrtungen 24 in der Welle 11 bewirkt, die sich nahe dem pMpenradseitigen End* dee Lagere 12 in der Welle 11

S5 befinden, und die In eine Axlalbohrung der Welle 11 aus«

münden, dur@h welche die Verbindung sum Saugraum 5 der

Pump® hergestellt wird. Dmrch das Bohrungesystem 24» 23,

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das mit dem Saagra^m 5 In Verbindung steht, wird Im Betrieb Innerhalb des vorderen Beraiohes des Spaltrohrraumee 17 ein Flüsslgkeltskrelslauf erswungen» durch den einerseits die Abführung der In diesem Raum beim Füllen mit Flüssigkeit suruekgehllehenen Luft gewährleistet 1st und durch den sich des weiteren eine einwandfreie Sehmlerung der Gleitfläche des Lagsrs 12 ergibt. Die Flüssigkeit gelangt aus dem Druck raumteil 6" über den Filter 18 duroh die Bohrungen 17* In die radialen Aussparungen 26 und damit In den Spaltrohr« raum 17· Aus diesem kann sie duroh die radialen Aussparungen 27 radial naoh Innen su dem Bereloh der Welle 11 gelangen» der vom Lager 12 umsohlossen 1st. Bisrsh den Lagerspalt 2wls@hen dem Lager 12 und der Welle 11 kann die Flüssigkeit von der radialen Aussparung 27 her in den Ringraum gelangen» in den die radialen XapflLarbohrungen 24 in der Welle 11 münden. Da die Bohrungen 24 auf dem Wellenab·* sehnltt mit geringstem Durchmesser angeordnet sind, kann

Ie te ti loh» aus den vorerwähnten Gründen» über das Ent=·

Spaltrohrlüftungssystem 24, 25 die gesamte im raum ~ 17 beim Füllen desselben verbliebene Restluft abgesogen werden. Somit kann, falls die Motorweelle in hier nicht dargestellter Welse auch an ihrem rückwärtigen, vom Laufrad ab· gewandten Ende gelagert 1st» duroh die Erfindung bei ent-

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sprechender konstruktiver Ausgestaltung dieses Lagerraumes auch eine Entlüftung desselben erreich«und eine gute Schmierung dieses Lagers sichergestellt werden*.

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Claims (1)

1. Ansprüche

   Radialkreiselpumpe ohne Wellendurohführung mit/liegend auf der Welle angeordneten Laufrad und Bit einer im Bereich der Laufradnabe vorgesehenen Verbindung too Druek" Bum Saugraum der Pompe, dadnroh gekenneelohnet, daß sumindest eine Druekraum (6·) und Saugraum (5) verbindende, rom Bereloh des kleinsten Wellenduroh<~ messers im Bruokraum (6⁸) auegehende, in Längsrichtung der Welle (11) rerlaufende kapillare Ausnehmung (22) vorgesehen ist.

   2· Radialkreiselpumpe naeh Anspruoh 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (22) durch eine in der Sltefläohe (20) der Nabe (21) hew. der Welle (11) vorgesehene But ge« bildet ist.

   Radialkreiselpumpe naoh Anspruoh 1 oder Z₉ dadurch kenngal@hnet, daß in der Habe (21) aumlndest eine diese dur@h@eteende, In die Ausnehmung (22) mündende Radial« bohrung (23) vorgesehen 1st.

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   4. Radialkreiselpumpe, die durch einen Spaltrohrmotor angetrieben ist, dessen Spaltrohrraum vom Druckraum d@r Pumpe über einen Sehild abgetrennt ist, in dem die das laufrad der Pumpe tragende Hotorwelle gelagert ist, die gegenüber dem Sehild zwischen ihrem lager und dem laufrad abgedichtet M_y and in dem wenigstens eine Braekraum und Spaltraum verbindende, durch filter abgedeckte Durehströmbohrung vorgesehen ist, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spaltrohrraum (17) über mindestens eine von der Durchströmbohrung (17") durch das Wellenlager (12) getrennte und nahe diesem abgezweigte Wellenbohruüg (24, 25) mit dem Saugraum (5) der Pumpe verbunden ist.

   5-» Radialkreiselpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, ^ daß die Wellenbohrung durch zumindest eine radiale Kapillar» bohrung (24) gebildet ist, die in eine Axialbohrung (25) der Welle (U), die vom saugraumseitigen Wellenend« aus·» geht, einmündet.

   6« Radialkreiselpumpe nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daS die radiale Kapillarbohrung (24) in einem Bereich der Welle (11) vorgesehen ist, in dem

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   dleoe dem lager (12) benaoabart Ihren kleinsten Durohmeoser aufweist.

   7« Radialkreiselpumpe naeh einen der Aneprttehe 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf der von der Wellen« bohrung (24_t 25) abgewandten Seite dee lagere (12) radiale Zuetrumbohrungen (2?) Torgesehen sind·

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