DE3622963A1

DE3622963A1 - Pumpe, vorzugsweise behaelterpumpe

Info

Publication number: DE3622963A1
Application number: DE19863622963
Authority: DE
Inventors: Alois Gschwender; Andreas Szeteli; Horst Krueger
Original assignee: Flux Geraete GmbH
Current assignee: Flux Geraete GmbH
Priority date: 1986-07-09
Filing date: 1986-07-09
Publication date: 1988-01-21
Also published as: US4854834A; GB8715604D0; GB2193257B; GB2193257A

Description

Die Erfindung betrifft eine Pumpe, vorzugsweise eine Be hälterpumpe, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei Pumpen ist es bekannt, die Dichtung unterhalb des untersten Lagers unmittelbar benachbart zum Rotorkörper vorzusehen. Das unterste Lager im Innenrohr liegt hinter der Dichtung und hat erheblichen Abstand vom Rotorkörper. Infolge dieses verhältnismäßig großen Abstandes zwischen dem untersten Lager und dem Rotorkörper kann der in diesem Bereich liegende Abschnitt der Pumpenwelle einen verhält nismäßig großen Wellenschlag aufweisen. Die Dichtung, die in der Regel eine Gleitringdichtung ist, wird dadurch er heblich beansprucht und kann frühzeitig ausfallen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsge mäße Pumpe so auszubilden, daß die im Bereich des untersten Lagers vorgesehene Dichtung beim Betrieb der Pumpe nur einem geringen Verschleiß unterliegt.

Diese Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen Pumpe erfindungs gemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Pumpe befindet sich das unterste Lager unterhalb der Dichtung und hat dadurch nur noch einen kleinen Abstand vom Rotorkörper. Der unterste Ab schnitt der Pumpenwelle wird durch dieses unterste Lager optimal abgestützt und geführt, da der Abstand zwischen ihm und dem Rotorkörper nur gering ist. Der untere Wellen abschnitt hat darum eine sehr große Laufruhe und weist keinen oder nur einen sehr geringen Wellenschlag auf. Die Belastung der Dichtung durch Wellenschläge wird dadurch erheblich verringert, so daß die Dichtung eine lange Ein satzdauer hat. Sollte das zu fördernde Medium zwischen dem untersten Lager und dem Innenrohr bzw. der Pumpenwelle in den Druckabbauraum gelangen, kann es infolge des Druckabbaues nicht weiter im Innenrohr nach oben steigen, sondern wird zur Auslaßöffnung im Außenrohr nach außen geleitet. Da die Dichtung im Druckabbauraum untergebracht ist, braucht sie selbst nicht druckfest ausgebildet zu sein. Infolge der erfindungsgemäßen Ausbildung haben auch Gleitringdichtungen eine lange Lebensdauer. Als Pumpen kommen vorzugsweise Behälterpumpen in Frage, aber auch Tauchkreiselpumpen, Faßpumpen und herkömmliche Kreisel pumpen.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den wei teren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.

Die Erfindung wird anhand einiger in den Zeichnungen dar gestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 teilweise in Ansicht und teilweise im Schnitt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Pumpe,

Fig. 2 in einer Darstellung entsprechend Fig. 1 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Pumpe,

Fig. 3 teilweise in Ansicht und teilweise im Axialschnitt das untere Ende einer dritten Ausführungsform einer er findungsgemäßen Pumpe,

Fig. 4 in einer Darstellung entsprechend Fig. 3 eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Pumpe,

Fig. 5 in einer Darstellung entsprechend Fig. 3 eine fünfte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Pumpe.

Die Pumpe gemäß Fig. 1 ist eine Behälterpumpe, insbesondere eine Faßpumpe und hat einen Motor 1, dessen (nicht darge stellte) Antriebswelle über eine Kupplung 2 mit einer Pumpenwelle 3 antriebsverbunden ist. Die Pumpenwelle 3 ist mit Abstand von einem Innenrohr 4 umgeben, in der die Pumpenwelle mit über ihre Länge verteilt angeordneten Lagern 5 drehbar abgestützt ist. Am unteren Ende trägt die Pumpenwelle 3 einen Rotor 6, mit dem das zu pumpende Medium in einen Steigkanal 7 aufwärts gefördert wird. Er wird vom Innenrohr 4 und einem dieses mit Abstand umgeben den Außenrohr 8 begrenzt. Das geförderte Medium gelangt vom Steigkanal 7 zu einem Auslaß 9. Das Innenrohr 4 ist mit über seine Länge verteilt angeordneten Zentrierteilen 10 im Außenrohr 8 abgestützt. Die Zentrierteile 10 sind so ausgebildet, daß das Medium ohne Schwierigkeiten zum Auslaß 9 gefördert werden kann.

Das dem Rotor 6 unmittelbar benachbarte Lager 5′ ist am unteren Ende des Innenrohres 4 vorgesehen. Das Lager 5′ ist vorzugsweise ein Gleitlager. Mit geringem Abstand von ihm ist das nächste Lager 5 im Innenrohr 4 vorgesehen, das ebenfalls vorzugsweise ein Gleitlager ist. Damit even tuell zwischen dem unteren Lager 5 und dem Innenrohr 4 gelangendes Medium nicht im Innenrohr nach oben gelangen kann, ist hinter dem Lager 5 ein Druckabbauraum 11 vorge sehen. Sollte das zu fördernde Medium in den Druckabbau raum 11 gelangen, wird es infolge des hier erfolgenden Druckabbaus am Hochsteigen im Innenrohr 4 gehindert. In den Druckabbauraum 11 münden Auslaßleitungen 12, die den Druckabbauraum mit Auslaßöffnungn 13 im Außenrohr 8 verbinden. Das in den Druckabbauraum 11 gelangende Medium fließt dadurch nach außen ab.

Als zusätzliche Sicherung ist im Druckabbauraum 11 eine Dichtung 14 untergebracht, die dichtend an der Pumpenwelle 3 und am Innenrohr 4 anliegt. Die Dichtung 14 liegt im Bereich oberhalb der Auslaßleitungen 12 zwischen den bei den unteren Lagern 5 und 5′.

Der zwischen den Lagern 5, 5′ befindliche Wellenabschnitt 15 hat bei der Rotation der Pumpenwelle 3 nur einen sehr geringen Wellenschlag, weil er von den Lagern 5, 5′ opti mal geführt ist. Da die Lager 5, 5′ nahe benachbart zum Rotor 6 vorgesehen sind, wird der Wellenschlag im Bereich des Wellenabschnittes 15 auf ein Minimum reduziert. Da durch wird die Dichtung 14 nur gering belastet und kann ihre Dichtfunktion darum optimal erfüllen. Zur hohen Lauf ruhe des unteren Wellenabschnittes 15 trägt ferner bei, daß das untere Gleitlager 5′ unmittelbar benachbart zum Rotor 6 liegt. Der Hebelarm zwischen dem unteren Lager 5′ und dem Rotor 6 ist dadurch gering, woraus die hohe Lauf ruhe resultiert. Da die Dichtung 14 im Druckabbauraum 11 untergebracht ist, muß sie nicht druckfest ausgebildet sein. Im Raum 11 wird der Druck abgebaut, so daß das gegebenenfalls in ihn gelangende Medium nicht hochsteigen kann, sondern durch die Auslaßleitungen 12 zu den Aus laßöffnungen 13 gelangen kann.

Da das untere Lager 5′ mit dem zu fördernden Medium in Berührung kommt, besteht es vorzugsweise aus korrosions beständigem Material. Das Gleitlager 5′ kann beispiels weise aus Hartkohle oder aus Hartkarbiden, wie Silizium karbid, bestehen. Diese Materialien sind korrosionsbe ständig. Es kommen auch keramische Werkstoff für das Lager 5′ in Frage, wie etwa Aluminiumoxid. Als besonders beständiger Werkstoff kommt auch ein Polytetrafluoräthylen- Compound-Werkstoff für das Lager 5′ in Frage.

Wenn für das Lager 5′ keine Korrosionsbeständigkeit ge fordert ist, kann es z.B. aus Bronze bestehen.

Da im Innenrohr 4 infolge des Druckabbauraumes 11 und der Dichtung 14 kein Medium nach oben gelangen kann, kann die Pumpenwelle 3 hinter dem Lager 5 aus einem weniger hoch wertigen Material bestehen. Lediglich der Wellenabschnitt 15, der mit dem zu pumpenden Medium in Berührung kommen kann, muß aus einem beständigen und hochwertigen Material bestehen. Je nach Art der Dichtung 14 muß der Wellenab schnitt 15 besonders ausgebildet sein. Wird als Dichtung 14 beispielsweise eine Lippendichtung verwendet, dann sollte der Wellenabschnitt 15 eine harte Oberfläche haben, um den Verschleiß der Lippendichtung so gering wie möglich zu halten. Zur Erzielung einer harten Oberfläche kann der Wellenabschnitt 15 beispielsweise gehärtet werden. Er kann auch mit einer Oxidbeschichtung oder einer metalli schen Beschichtung versehen werden, die einen guten Lauf der Lippendichtung gewährleistet. Die Oberfläche des Wellenabschnittes 15 sollte bei Verwendung einer Lippen dichtung darüber hinaus auch nur eine geringe Rauhigkeit aufweisen, um einen guten Lauf der Lippendichtung und einen geringen Verschleiß zu verzielen. Die harte Ober fläche des Wellenabschnittes 15 wird vorzugsweise nur dann vorgesehen, wenn die Pumpe im Dauerlauf arbeiten soll. Wird die Pumpe jedoch nur teilweise in Betrieb ge nommen, ist eine harte Oberfläche des Wellenabschnittes 15 nicht erforderlich.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 handelt es sich um eine Kreiselpumpe, bei der am unteren Ende der Pumpenwelle 3 a ein Pumpenkörper 16 befestigt ist. Das untere Lager 5 a′ ist im Innenrohr 4 a durch einen Sicherungsring 17 axial gesichert. Im Druckabbauraum 11 a, der durch die Auslaß leitungen 12 a mit den Auslaßöffnungen 13 a im Außenrohr 8 a verbunden ist, befinden sich zwei Lippendichtungen 18 und 19 sowie eine weitere Dichtung 14 a. Entsprechend der vor herigen Ausführungsform befinden sich die Dichtungen 14 a, 18 und 19 oberhalb der Auslaßleitungen 12 a. Die Lippen dichtung 18 ist mit einem Distanzring 20 gegen einen Ab satz 21 im Innenrohr 4 a geklemmt. Die Lippendichtung 19 ist ihrerseits durch einen in das Innenrohr geschraubten Klemmring 22 gegen den Distanzring 20 geklemmt. Beide Lippendichtungen 18, 19 liegen dichtend an der Pumpen welle 3 a an. Im Bereich zwischen den beiden Lippendich tungen 18, 19 und dem Lager 5 a befindet sich die weitere Dichtung 14 a. Auch bei dieser Ausführungsform hat der Wellenabschnitt 15 a nur einen geringen Wellenschlag, da er mit geringem Abstand vom Pumpenkörper 16 von den bei den Lagern 5 a, 5 a′ im Innenrohr 4 a drehbar abgestützt wird. Die Dichtungen 14 a, 18 und 19 sind darum nur einem sehr geringen Verschleiß ausgesetzt. Die Lippendichtungen 18, 19 können aus elastomerem Werkstoff bestehen. Vorzugs weise bestehen sie aus Polytetrafluoräthylen, das eine hohe Beständigkeit gegen aggressive Medien sowie eine hohe Verschleißfestigkeit hat.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist das untere Lager 5 b′ entsprechend der Ausführungsform gemäß Fig. 1 in das untere Ende des Innenrohres 4 b eingepreßt. Zwischen dem unteren Lager 5 b′ und dem benachbarten Lager 5 b befinden sich wieder die beiden Lippendichtungen 18 b, 19 b sowie die Dichtung 14 b. Die obere Lippendichtung 18 b liegt zwischen dem Absatz 21 b in der Innenseite des Innenrohres 4 b und dem Distanzring 20 b. Er trennt die obere Lippen dichtung 18 b von der unteren Lippendichtung 19 b, die mit dem Klemmring 22 b, der in das Innenrohr 4 b geschraubt ist, gegen den Distanzring 20 b geklemmt wird. Am unteren Ende der Pumpenwelle 3 b sitzt wiederum ein Rotor 6 b. Der Druck abbauraum 11 b, in dem die Dichtung 14 b und die Lippen dichtung 18 b, 19 b untergebracht sind, ist über die Aus laßleitungen 12 b mit den Auslaßöffnungen 13 b im Außen rohr 8 b verbunden. Diese Pumpe entspricht im übrigen der Ausführungsform gemäß Fig. 2. Der Wellenabschnitt 15 b zwischen den beiden unteren Lagern 5 b und 5 b′ hat wiederum nur einen geringen Wellenschlag, so daß die Dichtungen 14 b, 18 b und 19 b nur wenig durch Wellenschläge belastet werden und dadurch nur einem geringen Verschleiß ausgesetzt sind.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 sitzt am unteren Ende der Pumpenwelle 3 c der Rotor 6 c. Der untere Wellenab schnitt 15 c wird bei dieser Ausführungsform nur von einem Lager 5 c′ drehbar abgestützt, das am freien Ende des Innenrohres 4 c mit Preßsitz befestigt ist. Der Druckab bauraum 11 c ist durch die Auslaßleitungen 12 c mit den Aus laßöffnungen 13 c im Außenrohr 8 c verbunden. Die Dichtung 14 c im Druckabbauraum 11 c ist eine Gleitringdichtung, die mit ihrem Gleitring 23 unter der Kraft einer Druckfeder 24 dichtend an einer Dichtfläche 25 eines Gegendicht ringes 26 anliegt. Er sitzt fest im Innenrohr 4 c und stützt sich an einem Absatz 27 des Innenrohres axial ab. Zur Abdichtung ist der Gegendichtring außenseitig mit einer Dichtung 28 versehen, die den Gegendichtring 26 gegen das Innenrohr 4 c abdichtet. Die Druckfeder 24 stützt sich am unteren Lager 5 c′ und am Gleitring 23 ab, der drehfest mit der Pumpenwelle 3 c verbunden ist. Im übrigen entspricht diese Pumpe vollständig dem Aus führungsbeispiel nach Fig. 3. Da der Wellenabschnitt 15 c infolge der Abstützung durch das Lager 5 c′ nur einen geringen Wellenschlag aufweist, wird die empfindliche Gleitringdichtung 14 c nur wenig belastet, so daß eine lange Einsatzdauer der Gleitringdichtung bei optima ler Abdichtung gewährleistet ist.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 unterscheidet sich von der Ausführungsform nach Fig. 4 nur dadurch, daß ober halb der Gleitringdichtung 14 d das Lager 5 d vorge sehen ist. Dadurch ist der Wellenabschnitt 15 d der Pumpen welle 3 d noch besser abgestützt, so daß eventuell auf tretende Wellenschläge auf ein Minimum verringert werden.

Claims

1. Pumpe, vorzugsweise Behälterpumpe, mit einer von einem Motor angetriebenen Pumpenwelle, die einen Rotorkörper trägt und durch ein Innenrohr verläuft, in dem die Pumpenwelle mit Lagern abgestützt ist, von denen das unterste Lager in der Nähe des Rotorkörpers nahe dem Ende des Innenrohres vorgesehen ist, mit mindestens einer im Innenrohr angeordneten Dichtung, die das Innenrohr gegen die Pumpenwelle abdichtet, und mit einem Außenrohr, welches das Innenrohr unter Bildung eines Steigkanales mit Abstand umgibt und einen Auslaß für das im Steigkanal zu fördernde Medium hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (14; 18, 19, 14 a; 18 b, 19 b, 14 b; 14 c; 14 d) benachbart zum untersten Lager (5′; 5 a′; 5 b′; 5 c′) in einem durch dieses Lager nach unten gegen den Rotorkörper (6; 16; 6 b; 6 c) abgeschlossenen, im Innen rohr (4; 4 a bis 4 d) vorgesehenen Druckabbauraum (11; 11 a bis 11 d) angeordnet ist, der mit mindestens einer Auslaßöffnung (13; 13 a bis 13 c) im Außenrohr (8; 8 a bis 8 c) verbunden ist.

2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (14; 14 c; 14 d) eine Gleitringdichtung ist.

3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (18, 19; 18 b, 19 b) eine Lippendichtung ist.

4. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß der Druckabbauraum (11; 11 a; 11 b; 11 d) nach oben durch ein dem untersten Lager (5′; 5 a′; 5 b′) benachbartes Lager (5; 5 a; 5 b; 5 d) begrenzt ist.

5. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, daß die Auslaßöffnung (13; 13 a bis 13 c) des Außenrohres (8; 8 a bis 8 c) durch eine den Steig kanal (7) durchquerende Auslaßleitung (12;12 a bis 12 c) mit dem Druckabbauraum (11; 11 a bis 11 d) verbunden ist.

6. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daß der im Bereich der Dichtung (14, 18, 19; 14 a; 18 b, 19 b, 14 b; 14 c; 14 d) liegende Abschnitt (15, 15 a bis 15d) der Pumpenwelle (3; 3 a bis 3d) eine harte Oberfläche aufweist.

7. Pumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellenabschnitt (15; 15 a bis 15 d) im Laufbereich der Dichtung (14, 18, 19; 14 a; 18 b, 19 b, 14 b; 14 c; 14 d) eine gehärtete Oberfläche aufweist.

8. Pumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellenabschnitt (15; 15 a bis 15 d) im Laufbereich der Dichtung (14, 18, 19; 14 a; 18 b, 19 b, 14 b; 14 c; 14 d) eine harte Beschichtung aufweist.

9. Pumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung eine oxidkeramische Beschichtung ist.

10. Pumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung eine metallische Beschichtung ist.

11. Pumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch ge kennzeichnet, daß im Druckabbauraum (11 a; 11 b) mit Abstand hintereinander mindestens eine Lippendichtung (18, 19; 18 b, 19 b) und eine weitere Dichtung (14 a; 14 b) angeordnet sind.