DE29506361U1

DE29506361U1 - Pumpwerk

Info

Publication number: DE29506361U1
Application number: DE29506361U
Authority: DE
Original assignee: GRUEN FOERDERTECHNIK GmbH
Current assignee: Gruen-Pumpen De GmbH
Priority date: 1995-04-12
Filing date: 1995-04-12
Publication date: 1995-06-08
Anticipated expiration: 2005-04-13

Description

Pumpwerk

Die Erfindung betrifft ein Pumpwerk, insbesondere für eine Faßpumpe, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Pumpwerke aufweisende Faßpumpen werden verbreitet in der Industrie eingesetzt, um hoch- und niedrigviskose Flüssigkeiten, wie beispielsweise Kraftstoffe, Chemikalien, Lacke, usw. von einem Behältnis in ein anderes Behältnis umzupumpen. Die üblicherweise eingesetzten Faßpumpen haben ein Steigrohr, in dem eine von einem Elektromotor angetriebene Pumpenwelle gelagert ist. Am fußseitigen Ende der Pumpenwelle ist ein Förderorgan befestigt, so daß das Fördermedium durch einen Pumpenfuß angesaugt und innerhalb des Steigrohrs aus dem Behältnis gefördert und dann durch einen Fördermittelauslaß ausgestoßen wird. Um das Übertreten von Fördermedium aus dem Steigrohr in den Antrieb zu verhindern, sind geeignete Dichtungseinrichtungen vorgesehen.

So ist beispielsweise eine Faßpumpe bekannt, bei der die Pumpenwelle in einem Wellenrohr gelagert ist, das seinerseits im Steigrohr abgestützt ist. Das Wellenrohr erstreckt sich üblicherweise vom Kupplungsabschnitt bis in den WeI-lenbereich des Förderorgans, wobei in diesem Bereich ein Gleitlager für die Pumpenwelle vorgesehen ist. Um ein Eintreten des Fördermittels in das Wellenrohr zu vermeiden, ist im Bereich des Gleitlagers eine Gleitringdichtung vorgesehen. Ein derartiger Aufbau erfodert einen hohen konstruktiven und fertigungstechnischen Aufwand, so daß ein Bedarf nach vereinfachten Lösungen besteht.

Zur Lösung dieses Problems wurde vorgeschlagen, das Wellenrohr in dem sich an das Gleitlager anschließenden Bereich zu schlitzen und im Steigrohr in diesem Bereich einen Leckeinsatz vorzusehen, der Radialkanäle aufweist, die sich an

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den Schlitz des Wellenrohrs anschließen und in eine entsprechende Ausnehmung des Steigrohrs münden.

Durch diesen Aufbau kann Leckflüssigkeit, die in das WeI-lenrohr eingetreten ist, durch den Schlitz des Wellenrohrs, den Radialkanal und die Ausnehmung im Steigrohr zurück in das Behältnis austreten. Das heißt, die Radialableitung der Leckflüssigkeit erlaubt einen Austritt in den druckfreien Raum innerhalb des zu entleerenden Behältnisses, so daß die Gleitringdichtung im Bereich des Gleitlagers entfallen kann. Derartige Faßpumpen werden auch als "dichtungslose"

Faßpumpen bezeichnet.

Beim Betrieb derartiger Faßpumpen hat es sich jedoch gezeigt, daß die Radialableitung nicht hinreichend ist, um die Leckflüssigkeit daran zu hindern, im Wellenrohr nach oben hin zum Wellenantrieb anzusteigen.

In der DE 27 50 801 wird vorgeschlagen, in dem Bereich zwisehen Antrieb und Schlitz des Wellenrohrs einen Kunststoffschlauch vorzusBehen, der den Ringspalt zwischen der Pumpenwelle und dem Wellenrohr abschnittsweise ausfüllt, so daß die Pumpenwelle besser im Wellenrohr geführt ist.

Bei dieser Variante kann es jedoch auch vorkommen, daß das fördernde Fluid entlang der Schlauchwicklung nach oben wandert.

Des weiteren hat es sich gezeigt, daß sich der Schlitz des Wellenrohrs durch Ablagerungen, Verschmutzungen, usw. zusetzen kann, so daß die Radialströmung gestört ist und somit das Fluid im Wellenrohr nach oben gedrückt wird. Das gleiche kann auch aufgrund eines übermäßigen Lagerspiels der Pumpenwelle im Wellenrohr auftreten.
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Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Pumpwerk zu schaffen, das bei einfachem vorrichtungstechnischem Aufwand eine verbesserte Funktion aufweist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die Maßnahme, die Pumpenwelle im Bereich zwischen Pumpenfuß und Kupplungsabschnitt außerhalb des Steigrohrs anzuordnen, kann sowohl auf das Wellenrohr als auch auf die Gleitringdichtung im Bereich des Gleitlagers und weitere Dichtungselemente zwischen Wellenrohr und Pumpenwelle verzichtet werden. Der Aufbau der erfindungsgemäßen Pumpwerke ist somit erheblich einfacher als derjenige bekannter Lösungen.

Diese hatten noch den weiteren Nachteil, daß es beispielsweise beim Einsatz des Pumpwerks für unterschiedliche Fördermedien - beispielsweise Lacke unterschiedlicher Farben aufgrund von Rückständen im Bereich des Wellenrohrs zu unerwünschten Verunreinigungen des Fördermediums durch Rückstände aus dem zuvor geförderten Medium kommen kann. Dies ist insbesondere dann problematisch, wenn Lacke unterschiedlicher Farben gefördert werden. Die Reinigung des bekannten Pumpwerks gestaltet sich sehr schwierig, da es praktisch nicht möglich ist, ohne größeren Aufwand den Bereich zwischen Wellenrohr und Pumpenwelle zu reinigen. Bei besonderen Anforderungen an die Reinheit des Fördermittels ist man daher dazu gezwungen, für jedes Fördermittel ein eigenes Pumpwerk vorzusehen.

Dieses Problem tritt bei der erfindungsgemäßen Lösung nicht auf, da einerseits kein Wellenrohr oder sonstige Dichtelemente im Bereich des Steigrohrs vorgesehen sind, des weiteren kann der außerhalb des Steigrohrs verlaufende Bereich der Pumpenwelle auf einfache Weise von außen vollständig gereinigt werden.

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Die erfindungsgemäße Lösung zeigt somit gegenüber bekannten Lösungen erhebliche Vorteile.

Vorteilhafterweise wird die Pumpenwelle im gesamten Bereich zwischen der fußseitigen Lagerung der Pumpenwelle und dem Kupplungsabschnitt außerhalb des Steigrohr geführt.

Ein besonders einfach aufgebautes Steigrohr erhält man, wenn dieses mit einer Einbuchtung versehen ist, in der die Pumpenwelle aufgenommen ist.

Diese Einbuchtung läßt sich auf besonders einfache Weise beispielsweise durch Extrudieren - herstellen, wenn diese V- oder U-förmig aufgebaut ist, so daß die Pumpenwelle im Scheitel der Einbuchtung verläuft.

Die Breite der Einbuchtung wird vorteilhafterweise an den Durchmesser der Pumpenwelle angepaßt, so daß diese zumindestens abschnittsweise von der Einbuchtung umschlossen ist und somit eine Verletzungsgefahr für Bedienpersonen verringert wird.

Das Steigrohr läßt sich auf besonders einfache Weise herstellen, indem es aus einem Mantelrohr gebildet wird, an dessen Fußabschnitt sich ein Steigrohrabschnitt anschließt, an dem die Lagerung für die Pumpenwelle und der Pumpenfuß ausgebildet sind und an dessen anderen Ende vorteilhafterweise ein Flanschteil angeordnet ist, in dem der Fördermittelaustritt und der Kupplungsabschnitt zur Verbindung der Pumpenwelle an einen Antrieb vorgesehen sind.

Bei einem derartigen Aufbau läßt sich das Mantelrohr auf einfache Weise aus Kunststoff oder aus Stahl herstellen.
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Um die Betriebssicherheit des Pumpwerks weiter zu erhöhen, kann die Einbuchtung durch eine geeignete Abdeckung über-

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deckt werden, die zum einen einen Durchtritt des Fördermittels zuläßt und zum anderen eine versehentliche Berührung der Pumpenwelle durch die Bedienperson verhindert,

Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der sonstigen Unteransprüche.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. 10

Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Faßpumpe mit einem erfindungsgemäßen Pumpwerk;
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Fig. 2 eine Vorderansicht eines Pumpwerks für eine Faßpumpe;

Fig. 3 ein Längsschnitt durch eine Seitenansicht des Pumpwerks aus Fig. 2 und

Fig. 4 ein Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 3.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer Faßpumpe 1, die mit einem erfindungsgemäßen Pumpwerk 2 versehen ist. Dieses ist über einen Kupplungsabschnitt 4 an einen Antrieb 6 angekoppelt, der beim gezeigten Ausführungsbeispiel als Elektromotor ausgeführt ist. Beim Kupplungsabschnitt 4 handelt es sich um eine Schnellkupplung, die ein einfaches Auswechseln des Pumpwerks 2 zur Anpassung an unterschiedliche Behältergrößen beinhaltet. An dem dem Antrieb 6 zugewandten Endabschnitt des Pumpwerks 2 ist ein Fördermittelaustritt 8 ausgebildet, über den das aus dem Behältnis 10 angesaugte Fördermittel aus der Faßpumpe 1 heraustritt.
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Am fußseitigen Ende des Pumpwerks 2 ist ein Pumpenfuß 22 mit einem Fördermitteleinlaß angeordnet, durch den das Fördermittel in dcis Pumpwerk 2 eintritt.

In Fig. 2 ist das Pumpwerk 2 der Förderpumpe aus Fig. 1 in einer Vorderansicht dargestellt. Dieses hat ein zylinderförmiges Steigrohr 14, in dem eine Pumpenwelle 16 gelagert ist. Das Steigrohr 14 hat ein Mantelrohr 18, an dessen fußseitigen Abschnitt (unten in Fig. 2) sich ein Lagerstern mit einer Lagerhülse 20 und der Pumpenfuß 22 anschließen. Letzterer ist als Zylindermantel ausgeführt, wobei in der Stirnseite des Pumpenfußes 22 Ausnehmungen 24 ausgebildet sind, die ein seitliches Eintreten des Fördermediums erlauben.

An dem vom Pumpenfuß 22 entfernten Ende des Mantelrohrs 18 ist ein Flanschteil 26 befestigt, das den Kopfabschnitt des Mantelrohrs 18 umgreifend aufnimmt. Wie im Zusammenhang mit Fig. 3 noch näher erläutert wird, ist im Bereich des Flanschteils 26 der Fördermittelaustritt 8 (siehe Fig. 3) und eine Lagerung der Pumpenwelle 16 vorgesehen. Diese tritt aus der Stirnseite des Flanschteils 26 aus und trägt an diesem Endabschnitt einen Kupplungskörper 28, der mit einem entsprechend ausgeformten Gegenstück der Antriebswelle des Antriebs 6 in Eingriff bringbar ist, um die Antriebskraft auf die Pumpenwelle 16 zu übertragen.

Weitere Details des Pumpwerks 2 sind der Schnittdarstellung in Fig. 3 entneshmbar.

Das Flanschteil 26 hat eine Muffe 30, deren Innendurchmesser an den Außendurchmesser des Mantelrohrs 18 angepaßt ist, so daß dieses durch Schrauben, Aufschmelzen oder durch eine Preßpassung in der Muffe 30 aufgenommen ist. Die Muffe ist über die obere (Ansicht nach Fig. 3) Stirnseite des Mantelrohrs 18 hinaus verlängert, wobei in diesem Verlänge-

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rungsabschnitt ein Lagerstern 32 zur Abstützung der Pumpenwelle 16 vorgesehen ist.

An die Muffe 30 schließt sich eine Kupplungsnabe 34 an, die mit einem bundförmigen Abschnitt 36 den oberen Endabschnitt der Muffe 30 umgreift. Die Kupplungsnabe 34 ist mit einer Umfangsnut 38 versehen, in die ein entsprechender Vorsprung der antriebsseitigen Kupplung eingreifen kann, so daß das Pumpwerk 2 zuverlässig mit dem Gehäuse des Antriebs 6 verbindbar ist. In der Kupplungsnabe 34 ist des weiteren eine Tandem-Kugellageranordung 40 vorgesehen, über die die Pumpenwelle 16 im Steigrohr 14 geführt ist. Im Axialabstand unterhalb der Kugellageranordnung 40 sind eine Dichtung und eine Abführöffnung 22 für Leckflüssigkeit vorgesehen.

Des weiteren ist an der Muffe 30 ein Radialstutzen ausgebildet, der den Fördermittelaustritt 8 des Pumpwerks 2 bildet. Der Radialstutzen kann mit einem Außengewinde versehen sein, der in Eingriff steht mit einer Kiemmutter 44 eines üblichen Schlauchanschlusses.

Das fußseitige Ende der Pumpenwelle 40 ist durch ein Gleitlager 46 geführt, das in einer Lagerhülse 20 des Lagersterns eingepreßt ist.

Wie insbesondere aus Fig. 4 hervorgeht, hat das Mantelrohr 18 eine Einbuchtung 50, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel etwa U-förmig ausgestaltet ist, wobei sich die U-Schenkel parallel zu einer Achsebene des Mantelrohrs nach innen, über die Drehachse der Pumpenwelle 16 hinaus erstrecken. Der radial innen liegende Endabschnitt der Einbuchtung 50 ist durch eine - im Querschnitt gesehen - halbkreisförmige Wandung gebildet, die im Parallelabstand zu einem Umfangsabschnitt der Pumpenwelle 16 angeordnet ist.

Der Abstand der U-Schenkel der Einbuchtung 50 und der Krümmungsradius der halbkreisförmigen Wandung sind etwas größer als die Pumpenwelle ausgeführt, so daß diese in hinreichen-

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dem Abstand zur Außenfläche der Einbuchtung 50 angeordnet ist.

Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Mantelrohr 18 durchgehend mit der vorbeschriebenen Einbuchtung 50 ausgebildet, d.h., auch der Bereich, der von der Muffe 30 aufgenommen wird, hat die in Fig. 4 dargestellte Nierenform, wobei zur Verhinderung eines ungewollten Fördemittelaustritts in Richtung zur Kugellageranordnung 40 das Mantelrohr 18 im Bereich des Fördermittelaustritts 8 mit einem Deckblech 52 versehen ist, das den nierenförmigen Bereich des Mantelrohrs 18 nach oben hin abdeckt.

Zum fußseitigen Anschluß des nierenförmigen Mantelrohrs 18 an die Lagerhülse 20 sind deren Außenumfangskanten, wie in Fig. 4 gestrichelt angedeutet, radial zurückgestuft, so daß eine Aufnahme für den fußseitigen Endabschnitt des Mantelrohrs 18 geschaffen ist. Die Umfangswandungen der Einbuchtung 50 sind rcidial nach oben hin zurückgeschnitten, so daß die Stirnseite der Einbuchtung etwa in Verlängerung der Stirnseite der Innennabe 48 angeordnet ist. Diese ist wiederum mit einem Aufnahmeabschnitt versehen, der die Einbuchtung 50 im Bereich der halbkreisförmigen Wandung umgibt. Im Bereich der Einbuchtung 50 ist die Lagerhülse 20 mit einer Abdeckwandung 54 versehen, durch die eine Abdichtung des Steigrohrraums in Axialrichtung erfolgt. Die Abdeckwandung 54 erstreckt sich bis hin zur Innennabe 48. Der stirnseitige Endabschnitt des Mantelrohrs 18 liegt in diesem Bereich plan auf der Abdeckwandung 54 auf.

Das heißt, bei einer derartigen Ausführungsform erfolgt der untere Abschluß des Mantelrohrs 18 über die entsprechend ausgeformte Lagerhülse 20, die dichtend an den stirnseitigen Endabschnitten des Mantelrohrs 18 anliegt und in der eine Ausnehmung zur Durchführung der Pumpenwelle 16 in die Einbuchtung 50 ausgebildet ist. Wie aus Fig. 2 hervorgeht,

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steht ein Abschnitt der Innennabe 48 in den Bereich der Einbuchtung vor.

Die Pumpenwelle 16 erstreckt sich somit entlang der Einbuchtung 50 durch das Gleitlager 46 hindurch bis in den Bereich des Pumpenfußes 22. Im entsprechenden Endabschnitt der Pumpenwelle 16 ist ein Laufrad 56 angeordnet, das als Axialförderrad oder Radialförderrad ausgebildet sein kann. Der Mantel des Pumpenfußes 22 ist in entsprechende Radialrückstufungen der Lagerhülse 20 eingepaßt.

Demgemäß besteht beim vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel das Steigrohr 14 im wesentlichen aus dem nierenförmigen Mantelrohr 18, das in seinem fußseitigen Endabschnitt dichtend mit der Lagerhülse 20 mit dem Lagerstern 32 und der Innennabe 48 mit dem Gleitlager 46 verbunden ist und dem Pumpenfuß 22, der sich an die Lagerhülse 20 anschließt. Das in Fig. 3 obere Ende des Steigrohrs 14 ist durch den Kupplungsabschnitt 4 gebildet.

Zur Erhöhung der Betriebssicherheit kann die Einbuchtung 50 durch eine Abdeckung (nicht gezeigt) überdeckt werden, die beispielsweise an die Außenkontur des zylinderförmigen Teils des Mantelrohrs 18 angepasst und mit Durchgangslöehern für das Fördermittel versehen ist.

Beim Betrieb der Faßpumpe 1 tritt das Fördermittel durch die Ausnehmungen 24 und die stirnseitige Öffnung des Pumpenfußes 22 aufgrund des vom Laufrad 56 erzeugten Druckgefalles in das Steigrohr 14 ein und durchströmt den vom Lagerstern 32 gebildeten Durchströmungsquerschnitt. Die Abdeckwandung 54 wirkt dabei als Leitvorrichtung, so daß das Fördermittel hin zum nierenförmigen Innenbereich des Mantelrohrs 18 geleitet wird und in diesem nach oben hin zum Fördermittelaustritt 8 gefördert wird.

Die in den Bereich zwischen Pumpenwelle 18 und Gleitlager 48 eintretende Leckflüssigkeit tritt im Bereich der Durchführung der Welle durch die Innennabe 48 in die Einbuchtung 50 und somit in den Vorratsraum des Behältnisses 10 aus (siehe Pfeile in Fig. 3). Da das Fördermittel hierin drucklos aufgenommen ist, kann ein Eintreten von Leckflüssigkeit in den Antrieb zuverlässig vermieden werden, ohne daß es besonderer Abdichteinrichtungen oder eines gesonderten Wellenrohrs bedarf.

Das heißt, bei dem erfindungsgemäßen Pumpwerk dient das Mantelrohr 18 einerseits als Wandung zur Festlegung des Pumpenraumes und andererseits als Schutzrohr für die Pumpenwelle. Da das Mantelrohr 18 durchgehend den nierenförmigen Querschnitt gemäß Fig. 4 aufweist, kann dieses auf einfache Weise, beispielsweise im Extrusionsverfahren hergestellt werden. Üblicherweise wird zur Herstellung des Mantelrohrs ein Kunststoff, beispielsweise PP oder PVDF verwendet. Es ist allerdings auch vorgesehen, bei besonderen Einsatzfällen ein Pumpwerk 2 mit einem Stahlmantelrohr zu verwenden.

Claims

Schutzansprüche

Pumpwerk, insbesondere für eine Faßpumpe (I)/ mit einem Steigrohr (14), an dessen einem Endabschnitt ein Pumpenfuß (22) mit einem Fördermitteleinlaß ausgebildet ist und an dessen anderem Endabschnitt ein Fördermittelaustritt (8) und ein Kupplungsabschnitt (4) für einen Pumpenantrieb (6) vorgesehen sind, wobei im Steigrohr (14) eine Pumpenwelle (16) geführt ist, die im Bereich des Pumpenfußes (22) ein Laufrad (56) als Förderorgan trägt, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenwelle (16) in einem Abschnitt zwischen dem Pumpenfuß (22) und dem Kupplungsabschnitt (4) aus dem Steigrohr (14) heraustritt.

Pumpwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Laufrads (56) eine Lagerung (46, 20) für die Pumpenwelle (16) und stromabwärts der Lagerung (46, 20) im Steigrohr (14) eine Öffnung für die Pumpenwelle (16) vorgesehen ist.

Pumpwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Steigrohrs (14) im Bereich zwischen Öffnung und Kupplungsabschnitt (4) mit einer Einbuchtung (50) versehen ist, die sich etwa in Radialrichtung zur Wellenachse hin erstreckt und in der die Pumpenwelle (16) aufgenommen ist.

Pumpwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbuchtung (50) etwa U- oder V-förmig ausgebildet und die Pumpenwelle (16) im Scheitel der Einbuchtung aufgenommen ist.

Pumpwerk nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite und der Scheitel der Einbuchtung (50) an den Wellendurchmesser angepasst sind.

[File:ANM\GR4701 A1.doc] Ansprüche, 23.03.95 , Pumpwerk

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6. Pumpwerk nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Steigrohr (14) ein mit der Einbuchtung (50) versehenes Mantelrohr (18) hat, an dessen Fußabschnitt sich ein Lagersternabschnitt (20, 48) anschließt, der das Lager (46) trägt und an dem die Öffnung für den Durchtritt der Pumpenwelle (16) aus dem Steigrohr (14) in die Einbuchtung (50) ausgebildet ist.

Pumpwerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf abschnitt des Mantelrohrs (18) mit einem Flanschteil (26) verbunden ist, an dem der Fördermittelaustritt (8), die Lagerung (40) der Pumpenwelle (16) und eine Kupplung (28) zur Verbindung der Pumpenwelle (16) mit einem Antrieb (6) ausgebildet sind.

Pumpwerk nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Einbuchtung etwa 10 mm beträgt.

Pumpwerk nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Mantelrohr aus Kunststoff, vorzugsweise aus PP, PVDF oder aus Stahl hergestellt ist.

10. Pumpwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbuchtung (50) durch eine Abdeckung abgedeckt ist.