泵组件的制作方法

1.本发明涉及一种泵组件、尤其一种离心泵组件，带有液压壳体、构造在液压壳体处的抽吸接管(saugstutzen)、构造在液压壳体处的压力接管(druckstutzen)、通过液压壳体被至少部分限制的流动腔、布置在流动腔中的、经由叶轮轴围绕转动轴线可驱动的叶轮(18)。


背景技术：

2.这种泵组件在许多领域中找到其应用，例如在楼宇技术中在输送水或废水的情形中、在能源技术中或经常还在工业设施中、尤其在化学和石油化学中。在化学或石油化学中经常泵送或者输送只可在特定的温度下输送或者泵送的介质。
3.这样的介质例如是硫磺。如果温度在泵送过程期间在泵中的一些部位处太剧烈地下降或上升，该介质可能析出且因此造成泵的干运转(trockenlauf)。此外，这种析出也可能污染输送介质。
4.另一示例是重油或沥青的输送。为了输送该介质，所使用的泵须例如在非常低的温度下被预热，以便于避免泵的干运转，因为重油和沥青在无预先加热的情形中太粘稠以致不能泵送。
5.尤其在流程泵的情形中，温度的精确调节是至关重要的，因为波动的温度可能干扰整个设备过程。
6.已知的可加热的螺旋壳体具有如下缺点，即，其由大多数通过焊接彼此相连接的多个单件构成。在焊接部位处可能发生泄漏，如果其未被正确地焊接，这明显恶化泵的功能。
7.此外，在这种焊接设计的情形中变得困难的是，均匀地对包括凸缘在内的整个壳体进行调温。
8.在常规的泵中，贴靠在接管或者入口开口和出口开口处的力和力矩可能使壳体变形且导致叶轮碰到泵的邻接构件处。因此，在泵中通常也须注意足够厚的壁厚，以便使得壳体在运行中可经受住不同的压力。因此几乎不可能制造轻重量的泵。


技术实现要素：

9.本发明的目的在于减少或甚至完全消除由现有技术已知的装置的不足。具体地，本发明的目的是提供一种具有特别小质量的泵组件，或借助于该泵组件确保在最佳输送温度下输送介质。
10.该目的通过一种带有权利要求1的特征的泵组件来实现，据此液压壳体具有支撑结构。
11.为了使带有相对薄的外壁的液压壳体能够可靠地经受住在内部的压力，液压壳体有利地具有支撑结构。该支撑结构承受在抽吸接管和压力接管处出现的力和力矩且将其引开。此外，在最小自重的情形中获得液压壳体的加强，由此叶轮在通常被安置在液压壳体中
的开口环(或称为磨损环，即spaltring)处或在液压壳体的一部分处研磨(anschleifen)的风险被最小化。在外壁处由材料堆积物(materialanh
ä
ufung)构造成的支撑结构支撑液压壳体的相对薄的外壁且因此减轻其负担。
12.在此特别有利的是，支撑结构将液压壳体的经定义的结构元件彼此连接，尤其是壳体底座、抽吸接管、压力接管和泵组件的另外的构件可被固定到其处的连接部位。
13.一种另外的有利的设计方案设置成，支撑结构具有大致水平地、竖直地和对角线伸延的材料堆积物，其形成节点和交叉点。
14.已证实为特别有利的是，支撑结构的自由端部具有用于容纳合适的固定器件(尤其螺钉或螺栓)的盲孔。在此有利地设置有内螺纹，固定器件可被拧入到所述内螺纹中。
15.在一种特别的设计方案中，液压壳体具有限制流动腔的内壁和与内壁间隔的外壁，其中，内壁和外壁形成调温腔(temperierkammer)。
16.为了在液压壳体的内壁处实现均匀的温度，调温腔在内壁与外壁之间且大致在内壁的限制流动腔的部分上延伸。
17.在此已证实是特别有利的是，在调温腔中构造有至少一个大致同中心于转动轴线布置的呈圆状伸延的通道。
18.已证实是特别有利的是，在调温腔中设置有大量撑杆(或称为支杆，即strebe)，其连接内壁与外壁且形成大致同中心于转动轴线布置的呈圆状伸延的通道。由此确保如下，即，即使在一个通道或甚至多个通道堵塞的情形中也可被继续加热或冷却液压壳体。
19.为了使所有通道可被同时流经，在调温腔中构造有第一汇集腔(也称为集流腔， 即sammelkammer)和第二汇集腔，它们从靠近抽吸接管的区域起具有大致径向的伸展，尤其沿压力接管的方向。
20.在处在抽吸接管下方的径向延伸的区域中构造有第三汇集腔，其使得在需要的情况下对通道的完全排空变得简单。
21.为了使冷却介质或加热介质可被操作友好地供应给调温腔或者被排出，在压力接管处设置有用于供给线路的第一联接装置，冷却介质或加热介质为了对液压壳体进行调温经由该第一联接装置流入到调温腔中。此外，在压力接管处设置有用于联接供给线路的第二联接装置，冷却介质或加热介质经由该第二联接装置从调温腔中又流出。
22.为了在需要时以简单的形式和方式确保调温腔的完全排空，液压壳体具有与第三汇集腔相连接的用于联接另一线路的联接装置。
23.有利地，至少一个通道或者这些通道具有经定义的结构，其用于最大化在冷却介质或加热介质中的湍流且因此用于最大化热交换。
24.本发明的另一目的在于提供一种借助于3d打印、尤其金属3d打印、选择性激光熔化(slm)或借助于精密铸造制造作为一件式的构件的、用于泵组件的液压壳体的方法。
附图说明
25.本发明的另外的优点、特征和效果由下面的图得出。其中：图1显示了穿过带有根据本发明的液压壳体的泵组件的纵截面，图2以放大图显示了穿过根据本发明的液压壳体的纵截面，图3显示了根据图2的液压壳体的透视图，
图4显示了穿过液压壳体的另一实施形式的纵截面，图5显示了液压壳体的示意图，和图6显示了穿过带有相对薄的外壁的液压壳体的另一实施形式的纵截面。
具体实施方式
26.图1显示了以磁耦合泵组件形式的泵组件1。泵组件1具有离心泵的多件式的泵壳体2，其包括构造成液压壳体3的壳体件、壳体盖4、轴承支架定距片(lagertraegerlaterne)5、轴承支架6和轴承盖7。
27.液压壳体3在抽吸接管8处具有用于吸入输送介质的入口开口9且在压力接管10处具有用于排出输送介质的出口开口11。壳体盖4布置在液压壳体3的与入口开口9相对而置的侧面处。在壳体盖4的背对液压壳体3的侧面处固定有轴承支架定距片5。轴承支架6被安装在轴承支架定距片5的与壳体盖4相对而置的侧面处。轴承盖7又被固定在轴承支架6的背对轴承支架定距片5的侧面处。
28.收容壳(或称为分隔罐状物，即spalttopf)12被固定在壳体盖4的背对液压壳体3的侧面处且至少部分延伸穿过由泵壳体2、尤其由壳体盖4、由轴承支架定距片5和由轴承支架6所限制的内部空间13。收容壳12相对内部空间13气密地密封由该收容壳包围的腔室14。
29.围绕转动轴线a可转动的叶轮轴15从借助于液压壳体3和壳体盖4限制的流动腔16穿过在壳体盖4中所设置的开口17延伸到腔室14中。
30.在叶轮轴15的处在流动腔16内的轴端部处固定有叶轮18，在相对而置的轴端部处布置有在腔室14内布置的内转子19。内转子19配备有多个磁体20，其布置在内转子19的面对收容壳12的侧面处。
31.在叶轮18与内转子19之间布置有与可围绕转动轴线a可转动地驱动的叶轮轴15处在有效连接中的轴承组件21。
32.未示出的驱动电机、优选电动机对驱动轴22进行驱动。可围绕转动轴线a可转动地驱动的驱动轴22大致与叶轮轴15同轴地布置。驱动轴22延伸穿过轴承盖7以及轴承支架6且被支撑在两个被安置在轴承支架6中的球轴承23,24中。在驱动轴22的自由端部处布置有携带多个磁体25的外转子26。磁体25布置在外转子26的面对收容壳12的侧面处。外转子26至少部分在收容壳12上延伸且如此地与内转子19共同起作用，使得旋转的外转子26借助于磁力将内转子19且因此将叶轮轴15和叶轮18同样置于旋转运动中。
33.图2,3和4详细显示了液压壳体3的示例性的实施方案。液压壳体3具有内壁27和与内壁27间隔的外壁28。内壁27和外壁28形成或者限制调温腔29。调温腔29在内壁27与外壁28之间且大致在内壁27的限制流动腔16的部分上延伸。也就是说，从液压壳体3的面30(壳体盖4贴靠在该面处)经过整个液压壳体3直至抽吸接管8。在所显示的实施例中，在调温腔29中设置有大量撑杆31，其连接内壁27与外壁28。由此，如示意性地在图5中所示出的那样产生呈圆状伸延的通道32，其大致同中心于转动轴线a布置。如果省去撑杆，呈产生圆状伸延的通道32，其在截面中(如其在图4中所示出的那样)具有大致呈s形的走向。
34.如在图5中所显示的那样，在从抽吸接管8延伸至压力接管10的区域中撑杆31和通道32不是连续的，也就是说它们是中断的。在图5中所示出的、从压力接管10延伸直至抽吸接管8的、连接内壁27和外壁28的接片形成在调温腔29中的分隔壁33。撑杆31在此不触碰分
隔壁33，从而如在图5中示意性显示的那样在调温腔29中形成第一汇集腔34和第二汇集腔35。第一汇集腔34和第二汇集腔35从靠近抽吸接管8的区域起具有大致径向的伸展，尤其沿压力接管10的方向。在竖立的液压壳体3的情形中处在压力接管8下方的径向延伸的区域中，撑杆31同样不连续地构造。由此形成在图5中示意性显示的第三汇集腔36。
35.如在图3中所显示的那样，在压力接管10处设置有第一联接装置37，用于调温、也就是说用于冷却且/或加热液压壳体3的冷却介质或加热介质可经由该第一联接装置流入到调温腔29中。附图标记38所参考的第二联接装置(冷却介质或加热介质经由该第二联接装置从调温腔29中可又流出)与第一联接装置37相对而置地布置。第二联接装置38的布置可最佳地在图5中被识别出。
36.液压壳体3具有与第三汇集腔36相连接的第三联接装置39，其设置用于完全排空调温腔29。联接装置39如此地布置，使得调温腔29的排空大致沿轴向方向进行。联接装置39构造用于在调温腔29的最低点处完全放出所包含的冷却介质或加热介质。
37.一个或多个通道32具有经定义的结构，其用于最大化在冷却介质或加热介质中的湍流且因此用于最大化热交换。在所显示的实施例的情形中存在通道32，其例如呈圆形、椭圆形、大致呈l或v形地构造或具有凹部。撑杆31可例如具有呈翼状的轮廓。通道32或者这些通道32以及撑杆31也可具有仿生结构、例如类似于鲨鱼皮的结构。在示例性地显示的实施形式中，外壁28在朝外部环境指向的侧面处具有经定义的表面结构、尤其呈波浪状构造的表面结构。
38.如由图2和3显而易见的那样，液压壳体3具有第四联接装置40，其被指定用于完全排空流动腔16。联接装置40布置在联接装置39上方。联接装置40如此地布置，使得流动腔16的排空大致沿在轴向方法进行。
39.为了冷却或加热液压壳体3，冷却介质或加热介质经由第一联接装置37流动到调温腔29的第一汇集腔34中且从该处流动到在流体技术上直接彼此处在连接中的各个通道32中直至最终流动到第二汇集腔35中且从该处经由第二联接装置38从调温腔29中流出。在此实现在液压壳体3上的均匀的温度分布。
40.不言而喻，冷却介质或加热介质也可经由第二联接装置38被供应给调温腔29且经由第一联接装置37从调温腔29中流出。
41.如在图2至4中所显示的那样，液压壳体3此外具有支撑结构41，其承受和引开在抽吸接管8和压力接管10处出现的力和力矩。此外由此获得液压壳体3的加强，其最小化叶轮18在图1中所显示的开口环42处或在液压壳体3的一部分处研磨的风险。在外壁28处通过材料堆积物所构造的支撑结构41支撑不仅液压壳体3的相对薄的内壁27而且相对薄的外壁且因此减轻其负担。支撑结构41将液压壳体的经定义的结构元件彼此连接，尤其是壳体底座43、抽吸接管8、压力接管10和泵组件的另外的构件(例如壳体盖4)可被固定到其处的连接部位44。
42.支撑结构41经力流优化地或者拓扑学优化地实施。支撑结构41具有大致水平地、竖直地和对角线伸延的材料堆积物，其形成节点或交叉点45。支撑结构41的自由端部46具有盲孔47，其设置用于容纳未示出的固定器件、例如螺钉或螺栓。
43.图6显示了根据本发明的液压壳体，其具有相比常见的泵相对薄的外壁28，该外壁通过借助于材料堆积物构造的支撑结构41被支撑和减轻负担。
44.尤其地，图1显示了一种磁耦合泵组件形式的泵组件1。然而显而易见的是，根据本发明的液压壳体3可采用在其它泵组件中，例如转子管道密闭式电机泵、直列式泵、任意的不带有磁耦合的泵。
45.用于泵组件1的上述液压壳体3有利地作为一件式的构件借助于3d打印、尤其金属3d打印、选择性激光熔化(slm)或借助于精密铸造来制造。在特定的壳体形状的情形中也可采用重力铸造方法。