DE4331560B4

DE4331560B4 - Magnetisch gekuppelte Kreiselpumpe

Info

Publication number: DE4331560B4
Application number: DE4331560A
Authority: DE
Inventors: Frederic W. Buse
Original assignee: Flowserve Management Co
Current assignee: Flowserve Management Co
Priority date: 1992-09-16
Filing date: 1993-09-16
Publication date: 2010-09-23
Anticipated expiration: 2013-09-17
Also published as: US5269664A; GB2270717A; JPH06200894A; GB9318800D0; DE4331560A1; JP3514492B2

Abstract

Kreiselpumpe
– mit einem Pumpengehäuse (1), das eine Pumpenkammer (3) enthält und einen Einlaß (2) und einen Auslaß (4) aufweist,
– mit einer entfernbaren abdichtenden Trennwand (7), die unter Abdichtung an dem Pumpengehäuse (1) befestigt ist, um die Pumpe gegenüber dem Äußeren abzudichten und gepumptes Fluid daran zu hindern, aus der Pumpenkammer (3) auszutreten,
– mit einer stationären Welle (11), die innerhalb der Pumpenkammer (3) angeordnet ist,
– mit einem Pumpenlaufrad (12), das um die stationäre Welle (11) drehbar ist,
– mit mindestens einem angetriebenen Magneten (27), der an dem Pumpenlaufrad (12) befestigt ist,
– mit einer drehbaren Antriebsvorrichtung, die eine drehbare Welle (50) hat, deren Achse mit der Achse der stationären Welle (11) ausgerichtet ist,
– mit einem Stützgehäuse (16) zum entfernbaren Befestigen der Drehantriebsvorrichtung an dem Pumpengehäuse (1), wobei die abdichtende Trennwand (7) abdichtend befestigt an dem Pumpengehäuse (1) verbleibt, wenn...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Kreiselpumpen, die magnetisch mit einem Drehantrieb gekuppelt sind Lind die mit einer abdichtenden Trennwand zwischen den beiden Teilen des Magnetantriebs versehen sind, entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Solche magnetischen Kreiselpumpen werden dort verwendet, wo eine absolut dichte Abdichtung gegenüber der Außenseite von Bedeutung ist, wenn zum Beispiel giftige, ätzende oder agressive Medien gepumpt werden sollen, ohne in die Umgebung zu lecken.
Eine solche magnetische Kreiselpumpe entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist bekannt aus US 3,465,681 A . Dabei sind die Magnete in inneren und äußeren Rotoren in gegenseitig koaxialen Zylindern angeordnet, um eine magnetische Kupplung zwischen dem Antriebsrotor und dem Pumpenlaufrad zu erzielen. Zwischen den Magneten der inneren und der äußeren Rotoren ist eine Trennwand oder Sicherheitshülle vorgesehen. Hierbei sind die Magnete in axialer Richtung angeordnet. Die meisten Konstruktionen magnetisch gekuppelter Kreiselpumpen verwenden axial angeordnete Magnete. Ein Nachteil besteht hierbei darin, daß eine topfförmige Trennwand erforderlich ist. Diese ist teuer in der Herstellung und erfordert spezielles Werkzeug. Auch macht die axiale Anordnung der Magnete die Gesamtlänge der Pumpe axial wesentlich länger. Axial angeordnete Magnete erfordern ins allgemeinen zwei Sätze von durch das Fördermedium geschmierten Lagern.
Solche bekannten Kreiselpumpen können bei Ausfall des Fördermediums, also unter einer Bedingung, die als ”Tank leer” bezeichnet wird, nur kurze Zeit betrieben werden, ohne heiß zu laufen und/oder zu blockieren. Durch die Erfindung soll demgemäß eine Pumpenanordnung geschaffen werden, bei der diese Leerlaufbedingung für eine wesentlich längere Zeit beherrschbar ist.
Die erfindungsgemäße Lösung hierfür ergibt sich aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 in Verbindung mit dessen Oberbegriff.
Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Axiallaufscheibe zwischen der abdichtenden Trennwand und der stationären Welle des Pumpenlaufrads bzw. dem Pumpenlaufrad selbst unter Verwendung einer geeigneten, die stationäre Welle umgebenden Laufradhülse wird erreicht, daß während der Leerlaufbedingung die in der Pumpenkammer verbleibende geringe Menge von Flüssigkeit eine Schmierung oder Kühlung für die Pumpenhülse bzw. für das Lager des Pumpenlaufrads liefert.
Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen.
1 ist ein lotrechter Schnitt nach der Linie 1-1 von 2 durch eine radial magnetisch gekuppelte Pumpe gemäß der Erfindung;
1A ist ein teilweiser Querschnitt, der eine andere Ausführung des Stützgehäuses zeigt;
2 ist eine Endansicht des Stützgehäuses und des äußeren Magnetträgers;
3 ist eine Endansicht des inneren Magnetträgers;
4 ist eine vergrößerte Draufsicht einer Axiallaufscheibe;
5 ist eine vergrößerte Teilansicht, die Einzelheiten des Trennens des Motors und des äußeren Magnetträgers zeigt;
6 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht des Laufrads, einer stationären Welle, einer Hülse und der Axiallaufscheibe; und
7 ist ein Teilquerschnitt, der eine andere Ausführung der Abdichtungs-Trennwand zeigt.
Die in den Zeichnungen gezeigte dichtungslose Kreiselpumpe weist ein Pumpengehäuse 1 auf, das einen axialen Einlaß 2, eine Pumpenkammer 3 und einen Auslaß 4 hat, die alle miteinander durch Kanäle verbunden sind, sich durch das Pumpengehäuse erstrecken. Das Pumpengehäuse 1 weist auch einen ringförmigen Flansch 6 auf, der die Pumpenkammer 3 umgibt. Der ringförmige Flansch ist zur Aufnahme einer abdichtenden Trennwand 7 und eines Stützrings 8 ausgebildet. Die abdichtende Trennwand 7 hindert Flüssigkeit daran, in die Atmosphäre zu lecken, wodurch die Pumpe ”dichtungslos” ist. Eine Dichtungsscheibe 14 ist zwischen der abdichtenden Trennwand 7 und dem ringförmigen Flansch 6 angeordnet. Der Stützring 8 ist an dem ringförmigen Flansch 6 mit einer Vielzahl von Schraubbolzen befestigt.
Eine alternative Ausführung der abdichtenden Trennwand 7' ist in 7 gezeigt. Hier ist der Stützring 8' einstückig mit der abdichtenden Trennwand 7'.
Ein alternatives Ausführungsbeispiel des Pumpengehäuses 1 und des Motorstützrahmens 16 ist in 1a gezeigt. Der ringförmige Flansch 6 ist verlängert, so daß der Motorstützrahmen 16 mit dem ringförmigen Flansch 6 des Pumpengehäuses 1 verschraubt ist. Das bevorzugte Ausführungsbeispiel zur Befestigung des Motorstützrahmens 16 ist in 1 gezeigt, wo der Motorstützrahmen 16 an dem Stützring 8 befestigt ist.
Eine sich axial erstreckende stationäre Welle 11 trägt ein Pumpenlaufrad 12, das in der Pumpenkammer 3 während des Pumpenbetriebs rotiert, und die Welle 11 ist in einem Gewindeloch 10 befestigt, das in der abdichtenden Trennwand 7 ausgebildet ist. Die stationäre Welle 11 kann auch an der abdichtenden Trennwand 7 mittels eines Preßsitzes in einer Öffnung befestigt sein, oder sie kann an die abdichtende Trennwand angeschweißt sein. Eine Axiallaufscheibe 19, die zwischen der stationären Welle 11 und der abdichtenden Trennwand 7 angeordnet ist, absorbiert die primäre auf das Laufrad wirkende Axialkraft. Eine axiale Hilfslaufscheibe 15 ist in dem axialen Einlaß 2 benachbart dem Auge des Laufrads 12 angeordnet, um entgegengerichtete Axiallasten aufzunehmen, falls sie auftreten. Eine Hülse 32 ist in dem Laufrad 12 durch Preßsitz gehalten. Die Gleitfläche befindet sich zwischen der stationären Welle 11 und der Hülse 32. Das Laufrad 12 und die Hülse 32 sind nicht an der stationären Welle 11 befestigt. Das Laufrad 12 ist ein ”schwimmendes” Laufrad.
Ein ringförmiger, scheibenförmiger innerer Magnetträger 22 ist an der Rückseite des Laufrads 12 mit einer Vielzahl von Schraubbolzen 23 befestigt. Der innere Magnetträger 22 hat eine ringförmige Nut 24, die in der Stirnfläche des Trägers 22 benachbart zu der abdichtenden Trennwand 7 angeordnet ist. Ein leitender oder Führungsring 25 aus Kohlenstoffstahl ist in diese Nut 24 geschweißt. Der leitende oder Führungsring 25 hat eine Vielzahl von Magnetaufnahmeschlitzen 26, die in seiner freiliegenden Stirnfläche angeordnet sind. Eine Vielzahl von Magneten 27 mit hoher Stärke ist in den Magnetaufnahmeschlitzen 26 angeordnet. Die Magnete sind vorzugsweise Magnete aus seltenen Erden. Die Seiten der ringförmigen Nut 24 und die Seiten der Magnetaufnahmeschlitze 26 bilden eine Tasche zur Halterung der Magnete 27 an Ort und Stelle ohne weitere Haltemittel, wie beispielsweise Schweißungen oder Kleber. Diese Taschen widerstehen der Zentrifugalkraft, die von dem Laufrad 12 auf die Magnete wirkt, und sie verhindern, daß die Magnete 27 radial und in Umfangsrichtung um die ringförmige Nut 24 herum gleiten. Eine Abdeckung 29 aus rostfreiem Stahl oder einem polymeren Werkstoff ist an dem inneren Magnetträger 22 über den Magneten 27 befestigt, um die Magnete 27 gegenüber dem gepumpten Fluid abzudichten.
Die abdichtende Trennwand 7 besteht vorzugsweise aus Hastelloy C (eingetragenes Warenzeichen) oder aus einem nicht-metallischen Material. Das Material der Wahl hängt von dem gepumpten Fluid und von der Betriebstemperatur und dem Betriebsdruck ab. Die Materialdicke und die axialen Stützmittel der Trennwand definieren den Betrag des Drehmoments, den die Magnete übertragen können, den Druck, für den die Pumpe ausgelegt ist, und den Betrag, um den sich die Trennwand biegen kann. Wenn die Trennwand 7 aus einem Metall wie Hastelloy C (eingetragenes Warenzeichen) hergestellt ist, erzeugen die Magnete Wirbelströme in der Trennwand 7. Die Wirbelstromverluste können bis zu 20% der Leistung betragen und auch das gepumpte Fluid aufheizen. Hastelloy C ist eines der Metalle, die den geringsten Betrag von Wirbelströmen erzeugen. Rostfreier Stahl 316 erzeugt mindestens zweimal soviel Wirbelstromverluste. Nicht-metallische Trennwände erzeugen keine Wirbelstromverluste. Nicht-metallische Trennwände, hergestellt aus Keramik, getempertem Glas, Ryton (eingetragenes Warenzeichen) und Polyamid wurden getestet. Keramik hat eine hohe Biegestärke, ist aber brüchig. Getempertes Glas hat nicht eine gute Biegestärke. Die meisten Verbundmaterialien, wie Ryton (eingetragenes Warenzeichen), haben keine gute Stärke. Polyamid hat eine Stärke zwischen Ryton und Hastelloy C. Polyamid ist das bevorzugte nicht-metallische Material für die abdichtende Trennwand 7.
Eines der Merkmale dieser Pumpe besteht darin, daß sie in der Lage ist, für mehr als 30 Minuten unter der Bedingung ”Tank leer” zu laufen. ”Tank leer” ist die Bedingung, daß der Vorratstank für die Pumpe leer ist. Dies ist eine Bedingung, die sich von der Bedingung unterscheidet, daß sich überhaupt keine Flüssigkeit in der Pumpe befindet. Die meisten Pumpen können nicht unter der Bedingung ”Tank leer” für mehr als drei Minuten laufen. Die Bedingung zum verlängerten Lauf mit ”Tank leer” wird erreicht durch die Ausbildung der Axiallaufscheibe 19, der stationären Welle 11 und der Laufradhülse 32. Während der ”Tank leer”-Bedingung bleibt ein kleiner Betrag von Flüssigkeit in der Pumpenkammer 3. Versuche haben gezeigt, daß diese Flüssigkeit um das Auge des Laufrads 12 in der Form eines Wirbels herumschwirrt. Diese herumschwirrende oder herumwirbelnde Flüssigkeit liefert nicht irgendwelche Schmierung oder Kühlung für die Pumpenhülse oder für die Lager.
Die Axiallaufscheibe 19 hat eine Vielzahl von Nuten 33 in ihrer der Hülse 32 benachbarten Stirnfläche. Die Kante der zentralen Öffnung der Hülse 32 ist an der Stirnfläche benachbart der axialen Laufscheibe 19 abgeschrägt oder angefast. Die stationäre Welle 11 hat eine Vielzahl von sich axial erstreckenden Nuten 35. Die stationäre Welle wird so installiert, daß die Nuten 35 mit den Nuten 33 der Axiallaufscheibe ausgerichtet und in Fluidverbindung sind. Wenn die Nuten 35 in der stationären Welle nicht mit den Nuten 33 in der Axiallaufscheibe ausgerichtet sind, ist die Fluidverbindung über die angefaste Kante der Hülse 32 sichergestellt. Zwei Rezirkulationskanäle 36 sind in dem inneren Magnetträger 22 und dem Laufrad 12 angeordnet. Die Rezirkulationskanäle 36 erstrecken sich von nahe dem Auge des Laufrades 12 bis zu einem Bereich zwischen dem inneren Magnetträger 22 und der abdichtenden Trennwand 7.
Die Dicke der Axiallaufscheibe 19 in Kombination mit der axialen Dicke des inneren Magnetträgers 22 und die magnetische Feldstärke bestimmen den minimalen Freiraum zwischen dem inneren Magnetträger 22 und der abdichtenden Trennwand 7. Der bevorzugte Freiraum während des Betriebs der Pumpe beträgt 0,6 bis 1,3 mm (0,025 bis 0,050 Zoll). (Der Freiraum ist in 6 übertrieben dargestellt). Wegen dieses Freiraums, der Rezirkulationskanäle 36 und der Nuten 33 und 35 ist ein Fluid-Zirkulationspfad 37 (in 6 durch Pfeile gezeigt) gebildet vom Auslaß des Laufrads 12, zwischen dem inneren Magnetträger 22 und der abdichtenden Trennwand 7, durch die Nuten 33 der Axiallaufscheibe, durch die Nuten 35 der stationären Welle 11 und zurück zu dem Auge des Laufrads 12. Da der Freiraum zwischen dem inneren Magnetträger 22 und der abdichtenden Trennwand 7 klein ist und da die Nuten 33, 35 klein sind, beeinflußt der Fluid-Zirkulationspfad 37 nicht wesentlich die durch die Pumpe gepumpte Fluidmenge. Diese Fluidzirkulation bietet die notwendige Kühlung und einen Schmiermittelfluß, um eine Pumpenbeschädigung während der Bedingung ”Tank leer” zu verhindern.
Ein elektrischer Motor 20 liefert die Antriebskraft für die magnetisch gekuppelte Kreiselpumpe. Mittels eines Motorstützrahmens 16 ist der Motor 20 an der Pumpe über Schraubbolzen 17 befestigt, die in Gewindelöcher 67 in dem Stützring 8 eingeschraubt sind. Der Motorstützrahmen 16 ist an der Pumpe getrennt von der abdichtenden Trennwand 7 befestigt. Dies gestattet es, den Motor 20 von der Pumpe zu entfernen, ohne die Umhüllung der Pumpe aufzubrechen. Da die abdichtende Trennwand 7 getrennt an das Pumpengehäuse 1 angeschraubt ist, bleibt die Trennwand 7 dicht an dem Pumpengehäuse 1 befestigt, wenn der Motorstützrahmen 16 und der Motor 20 von dem Pumpengehäuse entfernt werden. Somit kann der Motor entfernt werden, ohne daß die Pumpe entleert wird oder gepumptes Fluid austritt. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Motorstützrahmen 16 an dem Stützring 8 befestigt. Der Motorstützrahmen 16 kann auch direkt an der Pumpe oder an dem ringförmigen Flansch 6 der Pumpe befestigt werden. Der Motor 20 hat eine rotierende Welle 50. Diese Welle 50 ist mit der stationären Welle 11 ausgerichtet. Die Motorwelle 50 hat eine axiale Keilbahn.
Ein äußerer Magnetträger 40 ist an der Motorwelle 50 befestigt. Die bevorzugte Form des äußeren Magnetträgers 40 ist ein massives zylindrisches Schwungrad, wie in 1 gezeigt. Der äußere Magnetträger 40 hat zwei Keilöffnungen 55 und ist an der Motorwelle 50 befestigt mittels eines Keiles 51, der in der Keilbahn der Motorwelle und in einem entsprechenden Schlitz in einer zentralen Öffnung in dem äußeren Magnetträger 40 gehalten ist. Der äußere Magnetträger 40 wird durch Halteschrauben 53 und Stifte 52, die in den Keilöffnungen 55 angeordnet sind, in seine Position festgezogen. Der äußere Magnetträger 40 hat vier axiale Schlitze 57, die um seine zylindrische Oberfläche herum gleichmäßig beabstandet sind. Die Keilöffnungen 55 sind in einem der axialen Schlitze 57 angeordnet.
Die Stirnfläche des äußeren Magnetträgers 40 benachbart zu der abdichtenden Trennwand 7 hat eine ringförmige Nut 43 benachbart zu dem äußeren Umfang. Eine Lippe 44 ist an der äußeren Kante der Nut 43 ausgebildet. Eine Vielzahl von Magnethalteschlitzen 42 ist in der Stirnfläche des äußeren Magnetträgers 40 benachbart zu der abdichtenden Trennwand 7 ausgebildet. Magnete 41 mit großer Stärke, vorzugsweise Magnete aus seltenen Erden, sind in den Magnethalteschlitzen 42 angeordnet. Die Breite W₁ des Magnethalteschlitzes ist etwa die gleiche wie die Breite des Magnets 41. Die Magnethalteschlitze 42 werden gebildet durch Fräsen des Schlitzes mit einem Fräser, der einen Durchmesser hat, der etwa der gleiche ist, wie die Breite der Magnete 41. Der Schlitz wird gefräst von der Mitte der Stirnfläche des äußeren Magnetträgers 40 zu der Außenkante des äußeren Magnetträgers hin. Der Teil des Schlitzes in der Lippe 44 wird nicht auf die volle Breite W₁ ausgefräst. Das Schneiden wird gestoppt, bevor der Fräser die Lippe 44 voll ausschneidet. Die Breite W₂ des Schlitzes in der Lippe 44 ist kleiner als die Breite W₁. Dies gestattet es, daß der Magnethalteschlitz 42 über die volle Breite des Magneten ausgefräst wird, mit Ausnahme des Teils in der Lippe 44. Die Seiten der Magnethalteschlitze 42 und die Lippe 44 bilden eine Tasche zum Halten der Magnete 41 an Ort und Stelle ohne weitere Haltemittel, wie Schweißen oder Kleben. Die Lippe 44 widersteht der Zentrifugalkraft auf die Magnete, die von der Rotation des Motors 20 herrührt, und die Seiten der Magnethalteschlitze 42 verhindern, daß die Magnete 41 radial rund um die Stirnfläche des äußeren Magnetträgers 44 herum gleiten.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind acht treibende Magnete 41 und acht angetriebene Magnete 27 angewendet. Andere Kombinationen mit vier und vier oder mit acht und vier Magneten können in Abhängigkeit von dem Leistungsbedarf der Pumpe verwendet werden.
Das Motorstützgehäuse 16 hat eine zylindrische Gestalt mit einem sich nach außen erstreckenden Flansch 18 zum Zusammenschrauben der Pumpe an einem Ende des Zylinders. Der Pumpen-Verschraubungsflansch 18 hat eine Vielzahl von nicht mit Gewinde versehenen Pumpenmontagelöchern 65 für Schraubbolzen 17 zum Befestigen des Motorstützgehäuses 16 an dem Stützring 8. Das Ende des Motorstützgehäuses 16 gegenüber dem Pumpen-Verschraubungsflansch 18 hat einen Motor-Verschraubungsflansch 21, der sich von dem Zylinder nach innen erstreckt. Vier Laschen 58 erstrecken sich nach innen von dem Motor-Verschraubungsflansch 21. Schraubbolzen 54 werden verwendet, um das Motorstützgehäuse 16 mit dem Motor 20 zu befestigen. Der Motor-Verschraubungsflansch 21 und die Laschen 58 sind so ausgebildet, daß sie zu einem Standard-Motorgehäuse passen. Die Größe und Anordnung der axialen Schlitze 57 in dem äußeren Magnetträger 40 entspricht der Größe und Anordnung der Laschen 58. Um das Motorstützgehäuse 16, den äußeren Magnetträger 40 und den Motor 20 zusammenzubauen, wird der äußere Magnetträger 40 mittels des Keils 51, der Stifte 52 und der Halteschrauben 53 an der Motorwelle 50 befestigt. Der äußere Magnetträger 40 wird verdreht, bis die axialen Schlitze 57 mit den Laschen 58 ausgerichtet sind. Das Motorstützgehäuse 16 wird über den mit dem äußeren Magnetträger 40 zusammengebauten Motor 20 geschoben und dann mit dem Motor 20 mittels der Schraubbolzen 54 verschraubt. Bei anderen magnetisch gekuppelten Pumpen nach dem Stand der Technik wird der äußere Magnetträger mit der Motorwelle verbunden, nachdem der Motorträger an dem Motor befestigt ist. Dies erfordert entweder ein Verschrauben des Magnetträgers mit dem Ende der Motorwelle oder Öffnungen in dem Motorstützgehäuse, um Zugang zu den Schrauben zu ermöglichen, die die Keile halten.
Wenn die Pumpe und der Motor zusammengebaut sind, ziehen die Magnete 27 und 41 den inneren Magnetträger 22 und den äußeren Magnetträger 40 aufeinander zu mit einer Kraft von etwa 40 kg. Um die Motoranordnung von der Pumpe zu lösen, muß diese Kraft überwunden werden. Es folgt eine Beschreibung der Mittel zum Überwinden dieser magnetischen Kraft.
Eine Vielzahl von mit Gewinde versehenen Demontagelöchern 59 ist um den Pumpen-Verschraubungsflansch 18 herum angeordnet. Die Demontagelöcher 59 werden in Verbindung mit Schraubbolzen 17 verwendet, um den Motor 20, das Motorstützgehäuse 16 und den äußeren Magnetträger 40 von der Pumpe zu entfernen. Die Schraubbolzen 17 werden von dem Motorstützgehäuse 16 und den entsprechenden Gewindelöchern 67 in dem Stützring 8 entfernt. Die Bolzen 17 werden dann in die Demontagelöcher 59 eingeschraubt. Die Bolzen 17 werden so weit in die Demontagelöcher 59 eingeschraubt, bis die Bolzen 17 sich durch den Pumpen-Verschraubungsflansch 18 hindurch erstrecken und beginnen, die Motoranordnung von der Pumpe wegzudrücken, wie es in 5 gezeigt ist. Um die Motoranordnung ausreichend weit von der Pumpe zu trennen (bis zu einem Punkt, an dem die magnetischen Anzugskräfte bedeutend vermindert sind), haben die Bereiche 45 des Pumpen-Verschraubungsflansches 18 benachbart zu den Demontagelöchern 59 eine verminderte Dicke. Dies gestattet es den Bolzen 17, durch den Pumpenverschraubungsflansch 18 hindurchzuragen, ohne daß sie länger als nötig sein müßten, um das Motorstützgehäuse 16 mit dem Stützring 8 zu verschrauben. Wenn das alternative Ausführungsbeispiel von 1A verwendet wird, wird das Motorstützgehäuse 16 mit dem Pumpengehäuse 1 verschraubt. Die Demontagelöcher 59 können benachbart zu entweder dem Pumpengehäuse oder zu dem Stützring 8 sein.
Das Motorstützgehäuse 16 ist in seiner Gestalt für einen Motor mit einem Standardrahmen angepaßt. Motorstützgehäuse nach dem Stand der Technik erfordern Formkerne, um die gewünschte Gestalt herzustellen. Das vorliegende Motorstützgehäuse 16 hat keine radialen Löcher oder Durchgänge, so daß es nach einem Muster einer Standardplatte hergestellt werden kann. Diese Gestalt ist auch insofern einzigartig, weil sie über den zusammengebauten äußeren Magnetträger 40 paßt und über diesen hinübergehen kann, ohne mit dem Träger zu kollidieren. Dieser ermöglicht es, daß der äußere Magnetträger 40 genau axial auf der Motorwelle 50 positioniert werden kann, bevor das Stützgehäuse 16 zusammengebaut wird.
Durch die Erfindung wird somit eine einstufige, an einem Ende ansaugende Kreiselpumpe mit einem eng gekuppelten und allseitig geschlossenen Motorantrieb mit radial angeordneten Magneten geschaffen. Die Pumpe weist ein Pumpengehäuse 1 mit einer Pumpenkammer 3 auf und hat einen Einlaß 2 und einen Auslaß 4. Eine abdichtende Trennwand 7 ist abnehmbar an der Pumpenkammer 3 befestigt, um die Pumpe gegenüber dem Äußeren abzudichten und gepumptes Fluid daran zu hindern, aus der Pumpenkammer 3 auszutreten. Ein getrenntes Stützgehäuse 16 zum Befestigen eines Motors 20 an dem Pumpengehäuse 1 ist vorgesehen. Die abdichtende Trennwand 7 und das Stützgehäuse 16 sind jeweils einzeln für sich an dem Pumpengehäuse 1 befestigt. Daher können das Stützgehäuse 16 und der Motor 20 von dem Pumpengehäuse 1 entfernt werden, ohne daß die abdichtende Trennwand 7 entfernt werden muß.

Claims

Kreiselpumpe – mit einem Pumpengehäuse (1), das eine Pumpenkammer (3) enthält und einen Einlaß (2) und einen Auslaß (4) aufweist, – mit einer entfernbaren abdichtenden Trennwand (7), die unter Abdichtung an dem Pumpengehäuse (1) befestigt ist, um die Pumpe gegenüber dem Äußeren abzudichten und gepumptes Fluid daran zu hindern, aus der Pumpenkammer (3) auszutreten, – mit einer stationären Welle (11), die innerhalb der Pumpenkammer (3) angeordnet ist, – mit einem Pumpenlaufrad (12), das um die stationäre Welle (11) drehbar ist, – mit mindestens einem angetriebenen Magneten (27), der an dem Pumpenlaufrad (12) befestigt ist, – mit einer drehbaren Antriebsvorrichtung, die eine drehbare Welle (50) hat, deren Achse mit der Achse der stationären Welle (11) ausgerichtet ist, – mit einem Stützgehäuse (16) zum entfernbaren Befestigen der Drehantriebsvorrichtung an dem Pumpengehäuse (1), wobei die abdichtende Trennwand (7) abdichtend befestigt an dem Pumpengehäuse (1) verbleibt, wenn das Stützgehäuse (16) von dem Pumpengehäuse (1) entfernt wird, und – mit mindestens einem antreibenden Magneten (41), der an der Drehantriebsvorrichtung befestigt ist, wobei der antreibende Magnet (41) magnetisch mit dem angetriebenen Magnet (27) gekuppelt ist, gekennzeichnet durch – eine Axiallaufscheibe (19) benachbart zu der abdichtenden Trennwand (7), wobei die Axiallaufscheibe (19) eine erste Oberfläche gegenüber der Trennwand (7) und eine zweite von der Trennwand (7) entfernte Oberfläche aufweist, wobei die Axiallaufscheibe (19) um die stationäre Welle (11) herum angeordnet ist, – einen inneren Magnetträger (22), der an dem Pumpenlaufrad (12) befestigt ist und der den angetriebenen Magnet (27) trägt, – eine Hülse (32), die an dem inneren Magnetträger (22) befestigt ist und die um die stationäre Welle (11) herum angeordnet ist, – sowie eine Einrichtung zum Schmieren und Kühlen der Hülse (32), wobei diese Einrichtung eine Vielzahl von Nuten (33) auf der zweiten Oberfläche der Axiallaufscheibe (19) und eine Vielzahl von axialen Nuten (35) auf der stationären Welle (11) aufweist, wobei die axialen Nuten (35) benachbart zu der Hülse (32) sind und wobei die Nuten (33) der Axiallaufscheibe (19) in Fluidverbindung mit den axialen Nuten (35) der stationären Welle (11) sind.
Kreiselpumpe nach Anspruch 1, mit einer Vielzahl von Durchgängen (36), die sich durch den inneren Magnetträger (22) und durch das Pumpenlaufrad (12) erstrecken, wobei die Vielzahl der Durchgänge (36) der Hülse (32) benachbart ist.
Kreiselpumpe nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Pumpenlaufrad (12) axial beweglich in Bezug auf die stationäre Welle (11) ist.
Kreiselpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer axialen Hilfslaufscheibe (15) innerhalb der Pumpenkammer (3), wobei die Hilfslaufscheibe (15) koaxial mit der Achse der stationären Welle (11) und benachbart zu dem Einlaß (2) angeordnet ist.
Kreiselpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die stationäre Welle (11) an der abdichtenden Trennwand (7) befestigt ist.
Kreiselpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sie einen Stützring (8) für die abdichtende Trennwand (7) aufweist, um die Trennwand (7) an dem Pumpengehäuse (1) zu befestigen.
Kreiselpumpe nach Anspruch 6, bei der der Trennwand-Stützring (8) und die abdichtende Trennwand (7) eine einstückige Einheit sind.
Kreiselpumpe nach Anspruch 6 oder 7, bei der das Stützgehäuse (16) entfernbar an dem Stützring (8) der Trennwand (7) befestigt ist.
Kreiselpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Vielzahl von angetriebenen Magneten (27) und einer Vielzahl von antreibenden Magneten (41), die jeweils in einer Ebene normal zu der Achse der stationären Welle (11) angeordnet sind.
Kreiselpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, – bei der der innere Magnetträger (22) an dem Pumpenlaufrad (12) befestigt ist und zwischen dem Pumpenlaufrad (12) und der abdichtenden Trennwand (7) angeordnet ist, wobei der innere Magnetträger (22) eine scheibenförmige Gestalt hat, wobei an der Oberfläche des inneren Magnetträgers (22) benachbart zu der Trennwand (7) eine ringförmige Nut (24) angeordnet ist, die eine bestimmte Tiefe hat, und – mit einem in der ringförmigen Nut (24) angeordneten leitenden oder führenden Ring (25), dessen axiale Dicke kleiner ist als die Tiefe der ringförmigen Nut (24), so daß der Ring innerhalb der ringförmigen Nut (24) zurückgesetzt ist, wobei der Ring eine Vielzahl von sich radial erstreckenden Schlitzen (26) in seiner Oberfläche benachbart zu der abdichtenden Trennwand (7) hat, wobei die Seiten jedes Schlitzes (26) parallel zueinander sind, wobei die angetriebenen Magnete (27) in den Schlitzen (26) des Rings (25) angeordnet sind, wobei die Dicke der angetriebenen Magnete (27) so ist, daß die angetriebenen Magnete innerhalb der ringförmigen Nut (24) zurückgesetzt sind, wobei die Seiten der Schlitze (26) des Rings (25) und die ringförmige Nut (24) verhindern, daß sich die angetriebenen Magnete (27) radial und um die ringförmige Nut (24) herum und weg von der Achse der stationären Welle (11) bewegen.
Kreiselpumpe nach Anspruch 10, mit einer scheibenförmigen Abdeckung oder Dichtung (29), die an dem inneren Magnetträger (22) über der ringförmigen Nut (24) befestigt ist, um die angetriebenen Magnete (27) von dem gepumpten Fluid innerhalb der Pumpenkammer (3) abzudichten.
Kreiselpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem äußeren Magnetträger (40), der an der drehbaren Welle (50) befestigt ist und der eine zylindrische Gestalt und eine Masse derart hat, daß er als Trägheits-Schwungrad wirkt.
Kreiselpumpe nach Anspruch 12, wobei die Oberfläche des äußeren Magnetträgers (40) benachbart zu der abdichtenden Trennwand (7) eine erste Oberfläche bildet, in der eine Vielzahl von sich radial erstreckenden Schlitzen (42) angeordnet sind, wobei die Seiten jedes Schlitzes (42) parallel zueinander sind, wobei die antreibenden Magnete (41) in den Schlitzen (42) angeordnet sind und wobei die Seiten der Schlitze (42) die antreibenden Magnete (41) daran hindern, sich radial und um die erste Oberfläche des äußeren Magnetträgers (40) herum zu bewegen.
Kreiselpumpe nach Anspruch 13, bei der das Ende jedes Schlitzes (42) benachbart zu dem äußeren Umfang des zylindrischen äußeren Magnetträgers (40) eine Lippe (44) hat, die die antreibenden Magnete (41) daran hindert, sich von der Achse der drehbaren Welle (50) weg zu bewegen.
Kreiselpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Stützgehäuse (16) eine hohle Zylinderform hat, die an einem Ende offen ist, wobei das entgegengesetzte Ende eine durch dieses hindurchgehende kreisförmige Öffnung hat, wobei der Bereich benachbart zu der kreisförmigen Öffnung einen ersten Flansch (21) definiert.
Kreiselpumpe nach Anspruch 15 in Abhängigkeit von Anspruch 12, – mit einer Vielzahl von sich axial erstreckenden Nuten (57) in der zylindrischen Oberfläche des äußeren Magnetträgers (40), und – mit einer Vielzahl von Laschen (58), die sich radial nach innen von dem ersten Flansch (21) erstrecken, wobei die Laschen von komplementärer Gestalt, Größe und Anordnung zu den sich axial erstreckenden Nuten (57) des äußeren Magnetträgers (40) sind.
Kreiselpumpe nach Anspruch 15, – wobei ein zweiter Flansch (18) sich radial nach außen von dem offenen Ende des Stützgehäuses (16) erstreckt, wobei eine Vielzahl von ersten Öffnungen (65) sich durch den zweiten Flansch (18) erstreckt und wobei eine Vielzahl von zweiten Öffnungen (59) sich durch den zweiten Flansch (18) erstreckt, wobei die zweiten Öffnungen (59) mit Gewinde versehen sind, – wobei der erste Teil der Pumpe eine Vielzahl von mit Gewinde versehenen Öffnungen (67) hat, die den ersten Öffnungen (65) des Stützgehäuses (16) entsprechen, – wobei eine Vielzahl von Schraubbolzen (17) sich durch die ersten Öffnungen (65) des Stützgehäuses (16) in die Gewindeöffnungen (67) des ersten Pumpenteils erstreckt und dadurch das Stützgehäuse (16) mit dem ersten Pumpenteil verbindet, – wobei die Vielzahl der Schraubbolzen (17) von den ersten Öffnungen (65) des Stützgehäuses (16) und den Gewindeöffnungen (67) des ersten Pumpenteils entfernbar und zum Eingriff mit den zweiten Öffnungen (59) des Stützgehäuses (16) bringbar sind, wobei die Länge jedes Schraubbolzens (17) ausreichend ist, sich durch den zweiten Flansch (18) hindurch zu erstrecken, um gegen den ersten Pumpenteil zu drücken und dadurch das Stützgehäuse (16) von dem ersten Pumpenteil weg zu drücken, wenn die Bolzen durch die zweiten Öffnungen (59) des Stützgehäuses (16) eingeschraubt werden.
Kreiselpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der innere Magnetträger (22) und der äußere Magnetträger (40) jeweils scheibenförmig sind und eine Vielzahl von sich radial erstreckenden Schlitzen (26, 42) in einer Oberfläche benachbart der abdichtenden Trennwand (7) haben, wobei die Seiten der Schlitze (26, 42) parallel zueinander sind und die Magnete (27, 41) in jedem Schlitz angeordnet sind, wobei das von der Mitte des Magnetträgers (22, 40) entfernte Ende des Schlitzes (26, 42) eine Lippe (44) hat, wobei die Seiten der Schlitze (26, 42) und die Lippe (44) jeden Magnet (27, 41) daran hindern, sich radial und um den Magnetträger (22, 40) herum und von der Mitte des Magnetträgers weg zu bewegen.