DE102023119074A1

DE102023119074A1 - pump arrangement

Info

Publication number: DE102023119074A1
Application number: DE102023119074.1A
Authority: DE
Inventors: Lukas Buthmann
Original assignee: KSB SE and Co KGaA
Current assignee: KSB SE and Co KGaA
Priority date: 2023-07-19
Filing date: 2023-07-19
Publication date: 2025-01-23
Also published as: WO2025016805A1

Abstract

Die Erfindung betrifft Pumpenanordnung (1), insbesondere Magnetkupplungspumpenanordnung, mit einem von einem Pumpengehäuse (2) der Pumpenanordnung (1) gebildeten Innenraum (11), einem Spalttopf (10), der eine von ihm umschlossene Kammer hermetisch gegenüber dem vom Pumpengehäuse (2) gebildeten Innenraum (11) abdichtet, einer um eine Drehachse (A) drehbar antreibbaren Laufradwelle (20), einem an einem Ende der Laufradwelle (20) angeordneten Laufrad (23), einem an dem anderen Ende der Laufradwelle (20) angeordneten Innenrotor (24) und einem mit dem Innenrotor (24) zusammenwirkenden Außenrotor (38). Am offenen Ende des Spalttopfes (10) ist ein Anschlussflansch (27) zur Befestigung des Spalttopfes (10) an dem Pumpengehäuse (2) oder einem dem Pumpengehäuse (2) zugeordneten Bauteil ausgebildet.The invention relates to a pump arrangement (1), in particular a magnetic coupling pump arrangement, with an interior space (11) formed by a pump housing (2) of the pump arrangement (1), a containment shell (10) which hermetically seals a chamber enclosed by it from the interior space (11) formed by the pump housing (2), an impeller shaft (20) which can be driven to rotate about an axis of rotation (A), an impeller (23) arranged at one end of the impeller shaft (20), an inner rotor (24) arranged at the other end of the impeller shaft (20) and an outer rotor (38) which interacts with the inner rotor (24). A connecting flange (27) for fastening the containment shell (10) to the pump housing (2) or to a component assigned to the pump housing (2) is formed at the open end of the containment shell (10).

Description

Die Erfindung betrifft eine Pumpenanordnung, insbesondere Magnetkupplungspumpenanordnung, mit einem von einem Pumpengehäuse der Pumpenanordnung gebildeten Innenraum, einem Spalttopf, der eine von ihm umschlossene Kammer hermetisch gegenüber dem vom Pumpengehäuse gebildeten Innenraum abdichtet, einer um eine Drehachse drehbar antreibbaren Laufradwelle, einem an einem Ende der Laufradwelle angeordneten Laufrad, einem an dem anderen Ende der Laufradwelle angeordneten Innenrotor und einem mit dem Innenrotor zusammenwirkenden Außenrotor.The invention relates to a pump arrangement, in particular a magnetic coupling pump arrangement, with an interior space formed by a pump housing of the pump arrangement, a containment shell which hermetically seals a chamber enclosed by it from the interior space formed by the pump housing, an impeller shaft which can be driven to rotate about an axis of rotation, an impeller arranged at one end of the impeller shaft, an inner rotor arranged at the other end of the impeller shaft and an outer rotor which interacts with the inner rotor.

Eine Magnetkupplungspumpe, auch als Magnetantriebspumpe oder magnetisch gekuppelte Pumpe bezeichnet, ist eine Kreiselpumpe, bei der die erforderliche Antriebsleistung der Pumpe magnetisch übertragen wird. Im Gegensatz zu herkömmlichen Pumpen, bei denen eine direkte mechanische Verbindung zwischen Motor und Pumpe besteht, verwendet eine Magnetkupplungspumpe eine magnetische Kopplung, um die Bewegung vom Motor auf die Pumpe zu übertragen.A magnetic drive pump, also known as a magnetic drive pump or magnetically coupled pump, is a centrifugal pump in which the required drive power of the pump is transmitted magnetically. Unlike conventional pumps, where there is a direct mechanical connection between the motor and the pump, a magnetic drive pump uses a magnetic coupling to transmit the motion from the motor to the pump.

Die Magnetkupplung besteht aus zwei magnetischen Rotorbaugruppen, die durch ein Gehäuse voneinander getrennt sind. Eine Rotorbaugruppe ist mit dem Motor verbunden, während die andere Rotorbaugruppe mit der Pumpe verbunden ist. Die beiden Rotorbaugruppen sind mit Magneten ausgestattet, die sich gegenseitig anziehen und somit die Drehbewegung übertragen. Durch das magnetische Feld können die beiden Rotorbaugruppen miteinander rotieren, ohne dass eine mechanische Verbindung besteht.The magnetic coupling consists of two magnetic rotor assemblies separated by a housing. One rotor assembly is connected to the motor, while the other rotor assembly is connected to the pump. The two rotor assemblies are equipped with magnets that attract each other and thus transmit the rotary motion. The magnetic field allows the two rotor assemblies to rotate together without there being a mechanical connection.

Der Vorteil einer Magnetkupplungspumpe besteht darin, dass eine vollständig statische Abdichtung zu dem zu fördernden Medium besteht. Da es keine direkte mechanische Verbindung von Pumpenwelle zur Motorwelle gibt, können Flüssigkeiten oder Gase nicht durch potentielle Leckagen an dynamisch abgedichteten Stellen in die Umgebung gelangen. Dies macht Magnetkupplungspumpen ideal für den Einsatz in anspruchsvollen Anwendungen, bei denen eine hohe Zuverlässigkeit und chemische Beständigkeit erforderlich sind.The advantage of a magnetic coupling pump is that there is a completely static seal to the medium to be pumped. Since there is no direct mechanical connection between the pump shaft and the motor shaft, liquids or gases cannot escape into the environment through potential leaks at dynamically sealed points. This makes magnetic coupling pumps ideal for use in demanding applications where high reliability and chemical resistance are required.

Eine derartige Pumpenanordnung ist aus der DE 10 2004 003 400 A1 bekannt, die zum Vergrößern des Anwendungsbereiches einen Antriebsrotor aufweist, der als ein Gleichteil für äußere Antriebselemente ausgebildet ist. Dadurch ist aber eine Vergrößerung des Anwendungsbereiches nur bis zu einem bestimmten Grad möglich. Ab einer gewissen Baugröße ist eine Anpassung der Rotorgröße unvermeidlich.Such a pump arrangement is known from DE 10 2004 003 400 A1 known, which has a drive rotor designed as an identical part for external drive elements to increase the application range. However, this only allows an increase in the application range to a certain extent. From a certain size onwards, an adjustment of the rotor size is unavoidable.

Aus der EP 0 814 268 A1 ist ein modularer Bausatz zur Herstellung von Pumpen bekannt, der die Möglichkeiten bieten soll, Pumpen nach Anwendungsbedarf beliebig aus wenigen Bauelementen zu produzieren. Die vorgeschlagene Lösung lässt jedoch nur den Austausch von Bauteilen zu, die einer einzigen Baugröße zugeordnet sind.From the EP 0 814 268 A1 A modular kit for the production of pumps is known, which is intended to offer the possibility of producing pumps from a small number of components according to application requirements. However, the proposed solution only allows the exchange of components that are assigned to a single size.

Die DE 10 2014 214 929 A1 beschreibt eine Magnetkupplungspumpe, bei der zwei stationäre Gleitringdichtungen eingesetzt werden. Somit gehen von den stationären Federelementen keine Vibrationen aus, wodurch sich die Standzeit und die Dichtwirkung der Gleitringdichtung erhöht.The DE 10 2014 214 929 A1 describes a magnetic coupling pump in which two stationary mechanical seals are used. This means that no vibrations are emitted by the stationary spring elements, which increases the service life and sealing effect of the mechanical seal.

Die DE 10 2013 208 460 A1 zeigt eine Positionierung einer Axiallageranordnung in einer Magnetkupplungspumpe, bei der die Schmierung der Lageranordnung verbessert und die wirkenden Radiallagerkräfte reduziert sind.The DE 10 2013 208 460 A1 shows a positioning of an axial bearing arrangement in a magnetic coupling pump, in which the lubrication of the bearing arrangement is improved and the acting radial bearing forces are reduced.

In der DE 10 2013 007 849 A1 ist ein Hilfslaufrad offenbart, welches am Innenrotor einer Magnetkupplungspumpe angeordnet ist. Dieses erzeugt im Betrieb einen Zwangsumlauf einer Schmierstoffströmung, die insbesondere die Lageranordnung schmiert und darüber hinaus die durch Wirbelstromverluste erzeugte Wärme aus dem Spalttopfbereich abführt. In the DE 10 2013 007 849 A1 an auxiliary impeller is disclosed which is arranged on the inner rotor of a magnetic coupling pump. During operation, this generates a forced circulation of a lubricant flow which in particular lubricates the bearing arrangement and also dissipates the heat generated by eddy current losses from the containment shell area.

Bei bisher bekannten Magnetkupplungspumpen wird der Spalttopf meist mit einer Art Flansch verschweißt, um den Spalttopf an einem Bereich des Pumpengehäuses zu befestigen. Ein solche Schweißverbindung weist in der Regel eine vom Spalttopf und/oder vom Flansch verschiedene Gefügestruktur auf und kann dadurch im laufenden Betrieb der Magnetkupplungspumpe einen Schwachpunkt im Sinne einer Sollbruchstelle darstellen Schweißverbindungen sind kostenintensiv, aufwendig und schwer zu kontrollieren.In previously known magnetic coupling pumps, the containment shell is usually welded to a type of flange in order to attach the containment shell to an area of the pump housing. Such a welded connection usually has a different structure to that of the containment shell and/or the flange and can therefore represent a weak point in the sense of a predetermined breaking point during operation of the magnetic coupling pump. Welded connections are costly, complex and difficult to control.

Aufgabe der Erfindung ist es eine Pumpenanordnung, insbesondere eine Magnetkupplungspumpenanordnung, bereitzustellen, die keine zuvor beschriebene Schwachstelle am Spalttopf aufweist. Der Spalttopf soll die Pumpenanordnung dauerhaft hermetisch abdichten können. Weiterhin soll sich der Spalttopf durch eine kompakte Bauform auszeichnen. Der Austausch von Ersatzteilen sollte durch die Konstruktion des Spalttopfes begünstigt sein. Der Spalttopf sollte einfach und kostengünstig realisiert werden können.The object of the invention is to provide a pump arrangement, in particular a magnetic coupling pump arrangement, which does not have any of the previously described weak points in the containment shell. The containment shell should be able to permanently seal the pump arrangement hermetically. Furthermore, the containment shell should be characterized by a compact design. The exchange of spare parts should be facilitated by the design of the containment shell. The containment shell should be easy and inexpensive to implement.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Pumpenanordnung, insbesondere eine Magnetkupplungspumpenanordnung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Varianten sind den nebengeordneten Hauptansprüchen, den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen.This object is achieved according to the invention by a pump arrangement, in particular a magnetic coupling pump arrangement according to the features of claim 1. Preferred variants are the independent main claims, the subclaims, the description and the drawings.

Erfindungsgemäß ist am offenen Ende des Spalttopfes ein Anschlussflansch zur Befestigung des Spalttopfes an dem Pumpengehäuse oder einem dem Pumpengehäuse zugeordneten Bauteil, beispielsweise ein Gehäusedeckel, ausgebildet.According to the invention, a connection flange for fastening the containment can to the pump housing or a component associated with the pump housing, for example a housing cover, is formed at the open end of the containment can.

Der Anschlussflansch ist beispielsweise als eine Erweiterung bzw. Verdickung des Spalttopfes ausgebildet, der über die zylindrischen Maße des Spalttopfes hinausragt.The connection flange is designed, for example, as an extension or thickening of the containment shell, which protrudes beyond the cylindrical dimensions of the containment shell.

Gleichzeitig kann der Anschlussflansch vorzugsweise als Verbindungsstück fungieren, das den Spalttopf mit dem Pumpengehäuse oder einem dem Gehäuse zugeordneten Bauteil, insbesondere dem Gehäusedeckel, verbindet. Der Anschlussflansch bietet eine erhöhte Festigkeit und Stabilität und gewährleistet eine sichere Verbindung des Spalttopfes am Gehäuse oder Gehäusedeckel.At the same time, the connection flange can preferably function as a connecting piece that connects the containment shell to the pump housing or a component associated with the housing, in particular the housing cover. The connection flange offers increased strength and stability and ensures a secure connection of the containment shell to the housing or housing cover.

Der Anschlussflansch dient beispielsweise auch als unterstützendes Element, das zusätzliche Stabilität oder Verstärkung für den Spalttopf bietet und somit die Dichtung entlastet. Die besondere Konstruktion des Anschlussflansches schützt den Spalttopf vor Verformungen und/oder Brüchen.The connection flange also serves, for example, as a supporting element that provides additional stability or reinforcement for the containment shell and thus relieves the seal. The special design of the connection flange protects the containment shell from deformation and/or breakage.

Darüber hinaus erfüllt der Anschlussflansch vorzugsweise auch eine spezifische Funktion, wie beispielsweise die Aufnahme von Befestigungselementen zur Montage und/oder Demontage des Spalttopfes am Gehäuse.In addition, the connection flange preferably also fulfils a specific function, such as accommodating fastening elements for mounting and/or dismounting the containment shell on the housing.

Idealerweise ist der Anschlussflansch mit dem Spalttopf in einer einstückigen Struktur ausgebildet.Ideally, the connection flange is formed with the containment shell in a one-piece structure.

Vorteilhafterweise sind der Anschlussflansch und der Spalttopf generativ gefertigt und somit durch einen generativen Fertigungsprozess gemeinsam zusammenhängend ausgebildet. Dadurch entfällt die Notwendigkeit einer sonst üblichen und separaten Schweißverbindung. In diesem Fall sind der Kragen und der Spalttopf von Anfang an als einstückige Struktur ausgelegt und hergestellt. Das bedeutet, dass der Anschlussflansch und der Spalttopf bereits in ihrer endgültigen Form und Position miteinander verbunden sind.Advantageously, the connection flange and the containment shell are manufactured generatively and thus formed together as a coherent unit through a generative manufacturing process. This eliminates the need for a separate welded connection, which is otherwise usual. In this case, the collar and the containment shell are designed and manufactured as a one-piece structure from the outset. This means that the connection flange and the containment shell are already connected to one another in their final shape and position.

Im Fall eines generativen Fertigungsprozesses, wie beispielsweise dem selektiven Laserschmelzen, werden der Anschlussflansch und der Spalttopf schichtweise aufgebaut. Hierbei werden der Anschlussflansch und der Spalttopf als eine einzige Struktur gedruckt. Der Anschlussflansch und der Spalttopf sind somit bereits während des „Druckprozesses“ miteinander verbunden und bilden eine einstückige Struktur.In the case of a generative manufacturing process, such as selective laser melting, the connection flange and the containment shell are built up layer by layer. The connection flange and the containment shell are printed as a single structure. The connection flange and the containment shell are thus already connected to one another during the "printing process" and form a one-piece structure.

Im Gegensatz zu Verfahren wie Schweißen, Kleben oder andere Verbindungstechniken, bezieht sich die Ausführung als einstückige Struktur darauf, dass der Anschlussflansch und der Spalttopf von Anfang an als ein zusammenhängendes Bauteil und als eine einzige Einheit gestaltet sowie hergestellt werden. In einer einstückigen Struktur sind der Anschlussflansch und der Spalttopf nicht getrennt oder separat, sondern bilden eine durchgehende, ungeteilte Struktur, was die Möglichkeit bietet, bei einer besonderen Ausführungsform des Spalttopfes Verbindungskanäle zwischen Spalttopf, insbesondere dem Grundkörper des Spalttopfes, und Anschlussflansch zu integrieren. Die Außenmantelfläche des Grundkörpers ist mit einer Vielzahl an Erhebungen versehen, wobei in den Erhebungen Hohlräume vorgesehen sind, die sich bis in den Anschlussflansch erstrecken. Der Innendruck der Hohlräume ist auf Druckänderungen überwachbar, um eine mögliche Zerstörung des Spalttopfes und somit Austreten des Fördermediums zu verhindern.In contrast to processes such as welding, gluing or other joining techniques, the design as a one-piece structure refers to the fact that the connection flange and the containment shell are designed and manufactured from the outset as a coherent component and as a single unit. In a one-piece structure, the connection flange and the containment shell are not separated or separate, but form a continuous, undivided structure, which offers the possibility of integrating connecting channels between the containment shell, in particular the base body of the containment shell, and the connection flange in a special design of the containment shell. The outer surface of the base body is provided with a large number of elevations, with cavities provided in the elevations that extend into the connection flange. The internal pressure of the cavities can be monitored for pressure changes in order to prevent possible destruction of the containment shell and thus leakage of the conveying medium.

Beispielsweise bilden der Anschlussflansch und der Spalttopf eine monolithische Konstruktion. Der Begriff monolithisch bezieht sich darauf, dass der Kragen und der Spalttopf aus einem einzigen Stück bestehen, ohne dass sie als separate Teile zusammengefügt werden müssen. Der Begriff monolithisch betont die Einheitlichkeit und Integrität der einstückigen Struktur, die als durchgehende Einheit entworfen und hergestellt wird.For example, the connection flange and the containment shell form a monolithic construction. The term monolithic refers to the fact that the collar and the containment shell are made from a single piece without having to be assembled as separate parts. The term monolithic emphasizes the uniformity and integrity of the one-piece structure, which is designed and manufactured as a continuous unit.

Vorzugsweise ist der Anschlussflansch als ringförmiges Element ausgebildet. Ein ringförmiges Element bezieht sich auf eine Struktur, die die Form einer geschlossenen Schleife aufweist.Preferably, the connecting flange is designed as an annular element. An annular element refers to a structure that has the shape of a closed loop.

Idealerweise ist der Anschlussflansch am Gehäuse oder einem dem Gehäuse zugeordneten Bauteil, beispielsweise dem Gehäusedeckel des Pumpengehäuses, befestigt. Dadurch wird der Spalttopf in seiner Position zwischen Innenrotor und Außenrotor fixiert und sicher sowie dauerhaft angeordnet.Ideally, the connection flange is attached to the housing or a component associated with the housing, for example the housing cover of the pump housing. This fixes the containment shell in its position between the inner rotor and the outer rotor and arranges it securely and permanently.

Beispielsweise weist der Anschlussflansch mindestens vier, vorzugsweise mindestens acht, insbesondere mindestens zwölf zylinderförmige Hülsen auf. Die Hülsen dienen in der Ausführung als Montagelöcher zur Aufnahme von Befestigungselement, wie beispielsweise Schrauben, deren plane Auflage eine sehr definierte Befestigung am Gehäuse bzw. Gehäusedeckel realisieren.For example, the connection flange has at least four, preferably at least eight, in particular at least twelve cylindrical sleeves. The sleeves serve as mounting holes for receiving fastening elements, such as screws, whose flat support enables a very defined fastening to the housing or housing cover.

Bei einer vorteilhaften Variante der Erfindung weist der Anschlussflansch einen Vorsprung auf, der mit einem Abdichtelement und mit einer Nut im Gehäuse bzw. im Gehäusedeckels zusammenwirkt. Der Vorsprung erstreckt sich vom Anschlussflansch in axialer Richtung hin zum Gehäuse bzw. einem dem Gehäuse zugeordneten Bauteil, beispielsweise dem Gehäusedeckel. Vorzugsweise ist das Abdichtelement als Graphitdichtring ausgeführt, der von dem Vorsprung des Anschlussflansches in die Nut des Gehäusedeckels dichtend verpresst wird. Alternative Dichtungen können beispielsweise PTFE, EPDM usw. umfassen. Dadurch kann der Spalttopf, insbesondere im Bereich der Befestigung am Gehäuse oder einem dem Gehäuse zugeordneten Bauteil, auch unter herausfordernden Druck- und/oder Temperaturbedingungen hermetisch dicht ausgeführt werden.In an advantageous variant of the invention, the connecting flange has a projection which is provided with a sealing element and with a groove in the Housing or in the housing cover. The projection extends from the connection flange in the axial direction to the housing or a component assigned to the housing, for example the housing cover. The sealing element is preferably designed as a graphite sealing ring, which is pressed into the groove of the housing cover by the projection of the connection flange. Alternative seals can include, for example, PTFE, EPDM, etc. This means that the containment shell can be designed to be hermetically sealed, especially in the area of attachment to the housing or a component assigned to the housing, even under challenging pressure and/or temperature conditions.

Idealerweise ist der Anschlussflansch nicht als Vollmaterial generativ erzeugt, sondern weist eine vorteilhafte Struktur aus einer Vielzahl stützender Elemente auf. Die Elemente sind beispielsweise als Rippen und/oder Stege ausgeführt.Ideally, the connecting flange is not produced as a solid material, but has an advantageous structure made up of a large number of supporting elements. The elements are designed as ribs and/or webs, for example.

Eine Rippe und/oder ein Steg sind ein strukturelles Element, das zur Steigerung der Steifigkeit und der Festigkeit des Anschlussflansches verwendet werden. Die Verstärkungsrippen oder -stege dienen dazu, die Biegesteifigkeit des Anschlussflansches zu erhöhen. Dadurch wird die Flexibilität und das Durchbiegen des Anschlussflansches verringert, was zu einer erhöhten strukturellen Integrität und einer verbesserten Fähigkeit zur Aufnahme von Belastungen führt. Zudem wird eine selbststützende Geometrie erzielt, die eine stützenfreie Fertigung mittels selektiven Laserschmelzen ermöglicht, wodurch bei der Herstellung des Spalttopfes viel Material eingespart werden kann.A rib and/or web is a structural element used to increase the stiffness and strength of the connection flange. The reinforcing ribs or webs serve to increase the bending stiffness of the connection flange. This reduces the flexibility and deflection of the connection flange, resulting in increased structural integrity and improved load-bearing capacity. In addition, a self-supporting geometry is achieved, which enables support-free manufacturing using selective laser melting, which can save a lot of material in the manufacture of the containment shell.

Alternativ oder ergänzend weist der Anschlussflansch plattenförmige Verstärkungsstrukturen auf.Alternatively or additionally, the connecting flange has plate-shaped reinforcement structures.

Plattenförmige Verstärkungsstrukturen sind flache, plattenähnliche Elemente, die entlang der Struktur des Anschlussflansches generativ integriert werden, um dessen Steifigkeit, Festigkeit und Stabilität zu erhöhen. Die plattenförmige Verstärkungsstrukturen können verschiedene Formen und Größen in Abhängigkeit der Belastungsspezifikation der Pumpenanordnung haben und sie können beispielsweise rechteckig, quadratisch, kreisförmig oder in anderen geometrischen Formen gestaltet sein.Plate-shaped reinforcement structures are flat, plate-like elements that are generatively integrated along the structure of the connecting flange to increase its stiffness, strength and stability. The plate-shaped reinforcement structures can have different shapes and sizes depending on the load specification of the pump assembly and they can be designed, for example, rectangular, square, circular or in other geometric shapes.

Beispielsweise weist der Kragen eine Vielzahl an Aussparungen in Form von Fasen auf, die vorzugsweise neben und um die Rippen, Stege und plattenförmigen Verstärkungsstrukturen herum, als Fase angeordnet sind. Dabei bilden die Aussparungen in Kombination mit den Rippen, Stegen und plattenförmigen Verstärkungsstrukturen ein statisches sowie strukturelles Gebilde, dass auf ein Minimum an Masse bei gleichzeitig maximaler Biegesteifigkeit optimiert ist.For example, the collar has a large number of recesses in the form of bevels, which are preferably arranged as a bevel next to and around the ribs, webs and plate-shaped reinforcing structures. The recesses in combination with the ribs, webs and plate-shaped reinforcing structures form a static and structural structure that is optimized for a minimum of mass and at the same time maximum flexural rigidity.

Bei einer vorteilhaften Variante weist der Anschlussflansch mindestens eine ringförmige Fläche für eine während der Herstellung mittels eines additiven Verfahrens benötigte Stützstruktur auf. Die Stützstruktur wird während des Fertigungsprozesses erstellt und danach wieder entfernt, sodass lediglich die Stützstrukturfläche zurückbleibt. In einer vorteilhaften Variante, ist die Fläche möglichst klein, um bei Verwendung des selektiven Laserschmelzens erforderliches Stütz- oder Supportmaterial gering zu halten. Diese ringförmige Stützstrukturfläche bildet beispielsweise den äußeren Rand des Anschlussflansches.In an advantageous variant, the connection flange has at least one ring-shaped surface for a support structure required during production using an additive process. The support structure is created during the manufacturing process and then removed again so that only the support structure surface remains. In an advantageous variant, the surface is as small as possible in order to keep the amount of support material required when using selective laser melting to a minimum. This ring-shaped support structure surface forms, for example, the outer edge of the connection flange.

Idealerweise ist die ringförmige Stützstruktur hohlzylinderförmig bis zur Höhe des Kragens ausgebildet. Die Stützstruktur erstreckt sich im Wesentlichen koaxial zum Grundkörper des Spalttopfes und wird zusammen mit den Strukturen des Spalttopfes, beginnend von einer Grundplatte oder Bauplattform des 3D-Druckers, aufgebaut.Ideally, the ring-shaped support structure is hollow-cylindrical up to the height of the collar. The support structure extends essentially coaxially to the base body of the containment shell and is built up together with the structures of the containment shell, starting from a base plate or construction platform of the 3D printer.

Ergänzend kann der Anschlussflansch auch zwei und/oder drei und/oder vier radial beabstandete ringförmige Stützstrukturflächen aufweisen. Dabei können die ringförmigen Stützstrukturflächenen durch die Hülsen der Befestigungselemente unterbrochen werden, wobei die Hülsen durch die ringförmigen Stützstrukturen in ihrer Anordnung und Festigkeit vorteilhaft unterstützt werden. Insofern entspringen und/oder münden die Rippen, Stege und plattenförmigen Verstärkungsstrukturen an den ringförmigen Stützstrukturflächen.In addition, the connection flange can also have two and/or three and/or four radially spaced annular support structure surfaces. The annular support structure surfaces can be interrupted by the sleeves of the fastening elements, with the sleeves being advantageously supported in their arrangement and strength by the annular support structures. In this respect, the ribs, webs and plate-shaped reinforcement structures originate from and/or end at the annular support structure surfaces.

Bei einer vorteilhaften Variante der Erfindung sind der Anschlussflansch und der Spalttopf aus einem metallischen Werkstoff ausgebildet, der vergleichbare Eigenschaften wie ein herkömmlicher Gusswerkstoff aufweist.In an advantageous variant of the invention, the connection flange and the containment shell are made of a metallic material that has comparable properties to a conventional cast material.

Gemäß der Erfindung wird eine Pumpenanordnung, insbesondere die einstückige Struktur des Anschlussflansches und des Spalttopfes mit einem Verfahren hergestellt, bei dem durch selektives Einwirken von energetischer Strahlung durch Aufschmelzen von Pulverschichten der Spalttopf mit Anschlussflansch erzeugt wird.According to the invention, a pump arrangement, in particular the one-piece structure of the connection flange and the containment shell, is manufactured by a method in which the containment shell with connection flange is produced by selective exposure to energetic radiation by melting powder layers.

Das selektive Laserschmelzen (Selective Laser Melting, SLM) ist ein additives Fertigungsverfahren, das zur Herstellung des Anschlussflansches und des Spalttopfes in der Ausführung als einstückige Struktur aus Metallpulver eingesetzt wird. Im fertigen Zustand weist dabei der Werkstoff vorzugsweise die Eigenschaften eines Gusswerkstoffes auf. Es handelt sich um eine Form des 3D-Drucks, bei dem ein Hochleistungslaser verwendet wird, um das Pulver selektiv zu schmelzen und Schicht für Schicht des Spalttopfes und des Anschlussflansches aufzubauen.Selective laser melting (SLM) is an additive manufacturing process used to produce the connection flange and the containment shell as a one-piece structure made of metal powder. In the finished state, the material preferably has the properties of a cast material. It is a form of 3D printing that uses a high-power laser to to selectively melt the powder and build up the containment shell and the connecting flange layer by layer.

Der Spalttopf mit dem Anschlussflansch wird schichtweise aufgebaut, indem eine dünne Schicht des Pulvers auf der Bauplattform aufgetragen wird. Der Laserstrahl wird dann auf die ausgewählten Bereiche gerichtet, wo er das Metallpulver schmilzt und zu einer festen Schicht verbindet. Anschließend wird eine neue Schicht aufgetragen und der Vorgang wird wiederholt, bis der Spalttopf mit dem Anschlussflansch erstellt ist.The containment shell with the connection flange is built up layer by layer by applying a thin layer of the powder to the build platform. The laser beam is then directed at the selected areas, where it melts the metal powder and bonds it into a solid layer. A new layer is then applied and the process is repeated until the containment shell with the connection flange is created.

Vorzugsweise wird ein Hochleistungslaser, beispielsweise ein Faserlaser oder ein CO₂-Laser, verwendet. Der Laserstrahl wird präzise gesteuert, um das Metallpulver zu schmelzen und zu verschmelzen. Die Laserparameter wie Leistung, Intensität und Geschwindigkeit werden entsprechend den Anforderungen des Prozesses und des gewählten Werkstoffs eingestellt. Beispielsweise können die Laserparameter auch partiell angepasst werden, um definierte und erwünschte Gefügestrukturen zu realisieren.Preferably, a high-power laser, such as a fiber laser or a CO ₂ laser, is used. The laser beam is precisely controlled to melt and fuse the metal powder. The laser parameters such as power, intensity and speed are set according to the requirements of the process and the selected material. For example, the laser parameters can also be partially adjusted to achieve defined and desired microstructures.

Nach dem Laserschmelzen kann der Spalttopf mit dem Anschlussflansch eventuell nachbearbeitet werden, um beispielsweise plane Flächen des Vorsprungs und/oder der Hülsen zu erzielen oder die Stützstrukturen zu entfernen.After laser melting, the containment shell with the connecting flange can possibly be reworked, for example to achieve flat surfaces of the projection and/or the sleeves or to remove the support structures.

Idealerweise sind die Aussparungen in Kombination mit den Rippen, Stegen und plattenförmigen Verstärkungsstrukturen so konzipiert, dass ausreichend metallische Masse zur Abfuhr der Wärme beim Prozess des selektiven Laserschmelzens, aber gleichzeitig durch die Implementierung der Aussparungen nicht zu viel metallische Masse vorhanden ist, die wiederum eine große Wärmeabfuhr bedingen würde.Ideally, the recesses in combination with the ribs, webs and plate-shaped reinforcement structures are designed in such a way that there is sufficient metallic mass to dissipate the heat during the selective laser melting process, but at the same time the implementation of the recesses does not result in too much metallic mass, which in turn would require a large amount of heat dissipation.

Dabei ist die Höhe des Flansches so angelegt, dass der Anschlussflansch ausreichend steif ausgebildet ist, um nicht zu verformen und um die Dichtigkeit mit einem Abdichtelement realisieren zu können.The height of the flange is designed so that the connection flange is sufficiently rigid so as not to deform and so that tightness can be achieved with a sealing element.

Der Spalttopf weist einen Grundkörper aufweist, dessen Außenmantelfläche mit einer Vielzahl an Erhebungen versehen ist, wobei in den Erhebungen Hohlräume vorgesehen sind, die sich bis in den Anschlussflansch erstrecken.The containment shell has a base body whose outer surface is provided with a plurality of elevations, wherein hollow spaces are provided in the elevations which extend into the connecting flange.

Erfindungsgemäß wird die Pumpenanordnung mit einer einstückigen Struktur des Spalttopfes und des Anschlussflansches zur hermetisch abgedichteten Förderung von Fluiden verwendet.According to the invention, the pump arrangement with a one-piece structure of the containment shell and the connecting flange is used for the hermetically sealed conveyance of fluids.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen und aus den Zeichnungen selbst.Further features and advantages of the invention will become apparent from the description of embodiments with reference to the drawings and from the drawings themselves.

Dabei zeigt:

1 den Längsschnitt durch eine Magnetkupplungspumpenanordnung,
2 eine perspektivische Darstellung des Spalttopfes mit ausgebildetem Kragen,
3 einen Detailschnitt durch einen Kragen,
4 einen Detailschnitt durch einen Kragen mit zwei ringförmigen Stützstrukturen,
5 eine Draufsicht auf einen Kragen mit zwei ringförmigen Stützstrukturen.

It shows:

1 the longitudinal section through a magnetic coupling pump arrangement,
2 a perspective view of the containment shell with formed collar,
3 a detailed cut through a collar,
4 a detailed section through a collar with two ring-shaped support structures,
5 a top view of a collar with two ring-shaped support structures.

Die 1 zeigt beispielhaft eine Pumpenanordnung 1 in Form einer Magnetkupplungspumpenanordnung, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist. Die Pumpenanordnung 1 weist ein mehrteiliges Pumpengehäuse 2 einer Kreiselpumpe auf, das ein als Spiralgehäuse ausgebildetes Hydraulikgehäuse 3, einen Gehäusedeckel 4, eine Lagerträgerlaterne 5, einen Lagerträger 6 und einen Lagerdeckel 7 umfasst.The 1 shows an example of a pump arrangement 1 in the form of a magnetic coupling pump arrangement, as is known from the prior art. The pump arrangement 1 has a multi-part pump housing 2 of a centrifugal pump, which comprises a hydraulic housing 3 designed as a spiral housing, a housing cover 4, a bearing support lantern 5, a bearing support 6 and a bearing cover 7.

Das Hydraulikgehäuse 3 weist eine Einlassöffnung 8 zum Ansaugen eines Fördermediums und eine Auslassöffnung 9 zum Ausstoßen des Fördermediums auf. Der Gehäusedeckel 4 ist an der der Einlassöffnung 8 gegenüberliegende Seite des Hydraulikgehäuses 3 angeordnet. An der dem Hydraulikgehäuse 3 abgewandten Seite des Gehäusedeckels 4 ist die Lagerträgerlaterne 5 befestigt. Der Lagerträger 6 ist an der dem Gehäusedeckel 4 gegenüberliegenden Seite der Lagerträgerlaterne 5 angebracht. Der Lagerdeckel 7 ist wiederum an der der Lagerträgerlaterne 5 abgewandten Seite des Lagerträgers 6 befestigt.The hydraulic housing 3 has an inlet opening 8 for sucking in a conveying medium and an outlet opening 9 for expelling the conveying medium. The housing cover 4 is arranged on the side of the hydraulic housing 3 opposite the inlet opening 8. The bearing support lantern 5 is fastened to the side of the housing cover 4 facing away from the hydraulic housing 3. The bearing support 6 is attached to the side of the bearing support lantern 5 opposite the housing cover 4. The bearing cover 7 is in turn fastened to the side of the bearing support 6 facing away from the bearing support lantern 5.

Ein Spalttopf 10 ist an der dem Hydraulikgehäuse 3 abgewandten Seite des Gehäusedeckels 4 befestigt und erstreckt sich zumindest teilweise durch einen vom Pumpengehäuse 2, insbesondere vom Gehäusedeckel 4, von der Lagerträgerlaterne 5 und von dem Lagerträger 6 begrenzten Innenraum 11. Der Spalttopf 10 dichtet eine von ihm umschlossene Kammer 12 hermetisch gegenüber dem Innenraum 11 ab.A containment shell 10 is attached to the side of the housing cover 4 facing away from the hydraulic housing 3 and extends at least partially through an interior space 11 delimited by the pump housing 2, in particular by the housing cover 4, by the bearing support lantern 5 and by the bearing support 6. The containment shell 10 hermetically seals a chamber 12 enclosed by it from the interior space 11.

Eine um eine Drehachse A drehbare Laufradwelle 13 erstreckt sich von einer mittels des Hydraulikgehäuses 3 und des Gehäusedeckels 4 begrenzten Strömungskammer 14 durch eine in dem Gehäusedeckel 4 vorgesehene Öffnung 15 in die Kammer 12.An impeller shaft 13 rotatable about an axis of rotation A extends from a flow chamber 14 delimited by the hydraulic housing 3 and the housing cover 4 through an opening 15 provided in the housing cover 4 into the chamber 12.

An einem innerhalb der Strömungskammer 14 liegenden Wellenende der Laufradwelle 13 ist ein Laufrad 16 befestigt, am gegenüberliegenden Wellenende, ist ein innerhalb der Kammer 12 angeordneter Innenrotor 17 angeordnet. Der Innenrotor 17 ist mit mehreren Magneten 18 bestückt, die an der dem Spalttopf 10 zugewandten Seite des Innenrotors 17 angeordnet sind.An impeller 16 is attached to a shaft end of the impeller shaft 13 located within the flow chamber 14, and an inner rotor 17 is arranged within the chamber 12 at the opposite shaft end. The inner rotor 17 is equipped with several magnets 18, which are arranged on the side of the inner rotor 17 facing the can 10.

Zwischen Laufrad 16 und Innenrotor 17 ist eine mit der um die Drehachse A drehbar antreibbaren Laufradwelle 13 in Wirkverbindung stehende Lageranordnung 19 angeordnet.Between the impeller 16 and the inner rotor 17 there is arranged a bearing arrangement 19 which is operatively connected to the impeller shaft 13 which can be driven to rotate about the axis of rotation A.

Ein nicht dargestellter Antriebsmotor, vorzugsweise ein Elektromotor, treibt eine Antriebswelle 20 an. Die um die Drehachse A drehbar antreibbare Antriebswelle 20 ist im Wesentlichen koaxial mit der Laufradwelle 13 angeordnet. Die Antriebswelle 20 erstreckt sich durch den Lagerdeckel 7 sowie den Lagerträger 6 und ist in zwei in dem Lagerträger 6 untergebrachten Kugellagern 21, 22 gelagert. Am freien Ende der Antriebswelle 20 ist ein mehrere Magnete 23 tragender Außenrotor 24 angeordnet. Die Magnete 23 sind an der dem Spalttopf 10 zugewandten Seite des Außenrotors 24 angeordnet. Der Außenrotor 24 erstreckt sich zumindest teilweise über den Spalttopf 10 und wirkt mit dem Innenrotor 17 zusammen, derart, dass der rotierende Außenrotor 24 mittels magnetischer Kräfte ebenfalls den Innenrotor 17 und somit die Laufradwelle 13 und das Laufrad 16 in eine Rotationsbewegung versetzt.A drive motor (not shown), preferably an electric motor, drives a drive shaft 20. The drive shaft 20, which can be driven to rotate about the axis of rotation A, is arranged essentially coaxially with the impeller shaft 13. The drive shaft 20 extends through the bearing cover 7 and the bearing carrier 6 and is mounted in two ball bearings 21, 22 accommodated in the bearing carrier 6. An outer rotor 24 carrying several magnets 23 is arranged at the free end of the drive shaft 20. The magnets 23 are arranged on the side of the outer rotor 24 facing the containment shell 10. The outer rotor 24 extends at least partially over the containment shell 10 and interacts with the inner rotor 17 in such a way that the rotating outer rotor 24 also sets the inner rotor 17 and thus the impeller shaft 13 and the impeller 16 in a rotational movement by means of magnetic forces.

Der in der 2 perspektivisch dargestellte Spalttopf 10 ist für den Einbau in die beispielhaft für diverse Magnetkupplungspumpenanordnungen in 1 gezeigte Pumpenanordnung 1 vorgesehen. Der Spalttopf 10 weist einen im Wesentlichen zylindrischen Grundkörper 25 mit einer im Wesentlichen koaxial zur Drehachse A gemäß 1 angeordneten Mittellängsachse B auf. Der Grundkörper 25 ist an einer Seite offen und an der der offenen Seite gegenüberliegenden Seite mittels eines im Wesentlichen gewölbten Bodens 26 geschlossen. An der offenen Seite ist ein ringartiger Anschlussflansch 27 angeordnet, der einteilig mit dem Grundkörper 25 ausgebildet ist.The one in the 2 The can 10 shown in perspective is designed for installation in the exemplary for various magnetic coupling pump arrangements in 1 The can 10 has a substantially cylindrical base body 25 with a substantially coaxial to the axis of rotation A according to 1 arranged central longitudinal axis B. The base body 25 is open on one side and closed on the side opposite the open side by means of a substantially curved base 26. On the open side there is arranged a ring-like connecting flange 27 which is formed in one piece with the base body 25.

Der Anschlussflansch 27 weist mehrere sich parallel zur Mittellängsachse B erstreckende Öffnungen 28 auf, durch welche in der 1 gezeigte Schrauben 34 durchsteckbar und in entsprechende Gewindebohrungen im Gehäusedeckel 4 gemäß 1 einschraubbar sind.The connecting flange 27 has several openings 28 extending parallel to the central longitudinal axis B, through which in the 1 shown screws 34 can be pushed through and inserted into corresponding threaded holes in the housing cover 4 according to 1 can be screwed in.

Der Boden 26 wird durch einen im Wesentlichen kugelabschnittförmigen Kalottenbereich 29 und einem außenliegenden, den Übergangsbereich zwischen Grundkörper 25 und Kalottenbereich 29 formenden Krempenbereich 30 gebildet.The base 26 is formed by a substantially spherical segment-shaped dome region 29 and an external rim region 30 forming the transition region between the base body 25 and the dome region 29.

Der Grundkörper 25 weist eine Außenmantelfläche 31 mit einer Vielzahl an Erhebungen 32 auf. Die Außenmantelfläche 31 ist im Wesentlichen wellenförmig mit jeweils einer Vielzahl von Wellenspitzen und Wellentälern ausgebildet. Die Erhebungen 32 sind schrauben- oder spindelartig ausgebildet. In den Erhebungen 32 sind nicht gezeigte Hohlräume vorgesehen. Die Hohlräume können mittels Sensorüberwachung und Steuermodul im Pumpenbetrieb einen Beschädigung des Spalttopfes 10 vor Eintritt des Bruchs detektieren und die Pumpenanordnung 1 in einen gesicherten Zustand überführen.The base body 25 has an outer surface 31 with a large number of elevations 32. The outer surface 31 is essentially wave-shaped, each with a large number of wave peaks and wave troughs. The elevations 32 are designed like a screw or spindle. Hollow spaces (not shown) are provided in the elevations 32. The hollow spaces can detect damage to the containment shell 10 before the breakage occurs by means of sensor monitoring and a control module during pump operation and transfer the pump arrangement 1 to a secure state.

In der dargestellten Ausführungsvariante weist der Anschlussflansch 27 zwölf zylinderförmige Hülsen 33 auf, welche die Öffnungen 28 definieren. Durch die Hülsen 33 bzw. Öffnungen 28 erstrecken sich die in der 1 gezeigte Schrauben 34 zur Befestigung des Spalttopfes 10 am Gehäusedeckel 4.In the embodiment shown, the connecting flange 27 has twelve cylindrical sleeves 33 which define the openings 28. The 1 shown screws 34 for fastening the containment shell 10 to the housing cover 4.

Am Übergang des Spalttopfes 10, insbesondere des Grundkörpers 25, zum Anschlussflansch 27 sind plattenförmige Verstärkungsstrukturen 35 angeordnet. Die plattenförmigen Verstärkungsstrukturen 35 versteifen die Ausführung des Anschlussflansches 27und sind gleichzeitig Supportstruktur beim Aufbau des Spalttopfes 10 mit dem Anschlussflansch 27 beim Prozess des selektiven Laserschmelzens. Darüber hinaus leiten die plattenförmigen Verstärkungsstrukturen 35 die Wärme beim Schmelzen des metallischen Pulvers zum Aufbau des Anschlussflansches 27 an den Grundkörper 25 und die bei der Herstellung benötigte Stützstruktur ab.Plate-shaped reinforcing structures 35 are arranged at the transition of the can 10, in particular the base body 25, to the connecting flange 27. The plate-shaped reinforcing structures 35 stiffen the design of the connecting flange 27 and are simultaneously a support structure when building the can 10 with the connecting flange 27 during the selective laser melting process. In addition, the plate-shaped reinforcing structures 35 dissipate the heat when melting the metallic powder to build the connecting flange 27 to the base body 25 and the support structure required during production.

Der Spalttopf 10 weist im Bereich des Anschlussflansches 27 einen ringförmigen ersten Kragen 36 mit einer Vielzahl von Rippen 37 und Stegen 38 auf.The containment shell 10 has, in the region of the connecting flange 27, an annular first collar 36 with a plurality of ribs 37 and webs 38.

Die Stabilität und die Biegesteifigkeit des Anschlussflansches 27 werden durch die Kombination des ersten Kragens mit den Rippen 37 und den Stegen 38 realisiert. Dazwischen ergeben sich Aussparungen 39, die den erforderlichen Materialeinsatz reduzieren und die bei dem selektiven Laserschmelzen erforderliche Stützstrukturfläche 40 auf ein Minimum reduziert. Die zylinderförmigen Hülsen 33 werden durch den ersten Kragen 36 fixiert.The stability and flexural rigidity of the connecting flange 27 are achieved by combining the first collar with the ribs 37 and the webs 38. In between there are recesses 39 which reduce the required use of material and reduce the support structure area 40 required for selective laser melting to a minimum. The cylindrical sleeves 33 are fixed by the first collar 36.

Die in den Figuren nicht dargestellte Stützstruktur wird während des Fertigungsprozesses erstellt. Nachdem der Spalttopf 10 mittels des selektiven Laserschmelzprozesses fertig gestellt ist, wird die Stützstruktur wieder entfernt, sodass lediglich die Stützstrukturfläche 40 zurückbleibt.The support structure, not shown in the figures, is created during the manufacturing process. After the can 10 has been completed using the selective laser melting process, the support structure is removed again so that only the support structure surface 40 remains.

Der Anschlussflansch 27 und der Spalttopf 10 bilden eine durchgehende, ungeteilte Struktur, was die Möglichkeit bietet, Verbindungskanäle 41 zwischen Spalttopf 10, insbesondere dem Grundkörper 25 des Spalttopfes 10, und dem Anschlussflansch 27 zu integrieren.The connection flange 27 and the containment shell 10 form a continuous, undivided structure, which offers the possibility of integrating connecting channels 41 between the containment shell 10, in particular the base body 25 of the containment shell 10, and the connecting flange 27.

In 3 ist ein Detailschnitt durch einen Anschlussflansch 27 dargestellt. Der Anschlussflansch 27 umfasst einen axialen Vorsprung 42, der mit einem Abdichtelement und mit einer nicht gezeigten Nut im Gehäusedeckel 4 zusammenwirkt, um die hermetisch dichte Ausgestaltung des Spalttopfes 10 auch an den Anschlussstellen zu realisieren.In 3 a detailed section through a connection flange 27 is shown. The connection flange 27 comprises an axial projection 42, which interacts with a sealing element and with a groove (not shown) in the housing cover 4 in order to realize the hermetically sealed design of the can 10 also at the connection points.

Die effektive Höhe X des Anschlussflansches 27 ist die Größe, die die Steifigkeit des Anschlussflansches 27 definiert. Die effektive Höhe X ist um die Höhe der Aussparungen 39 reduziert. Dadurch reduziert sich die Masse des Anschlussflansches 27 und auch die aufzuwendende Menge an Metallpulver sowie die kostenintensive Bauzeit beim SLM (SLM Selectiv laser melting oder selektives Laserschmelzen).The effective height X of the connection flange 27 is the size that defines the rigidity of the connection flange 27. The effective height X is reduced by the height of the recesses 39. This reduces the mass of the connection flange 27 and also the amount of metal powder required as well as the cost-intensive construction time for SLM (SLM selective laser melting).

Die Rippen 37 und Stege 38 und plattenförmigen Verstärkungsstrukturen 35 bilden in der Schnittdarstellung ersichtliche, ineinanderlaufende erste Fasen 43 und zweite Fasen 44, die die Aussparungen 39 begrenzen. Hierdurch wird die bei sonst üblichen Befestigungsflanschen notwendige Supporttiefe Z auf die Supporttiefe Y reduziert, die der Breite der ringförmigen Stützstrukturfläche 40 entspricht.The ribs 37 and webs 38 and plate-shaped reinforcing structures 35 form, as can be seen in the sectional view, first chamfers 43 and second chamfers 44 which run into one another and which delimit the recesses 39. As a result, the support depth Z required for otherwise conventional fastening flanges is reduced to the support depth Y, which corresponds to the width of the annular support structure surface 40.

4 entspricht im Wesentlichen der 3 und zeigt einen Detailschnitt durch eine weitere Ausführungsform des Anschlussflansches 27. Für höhere Drücke innerhalb des Spalttopfes 10 ist es notwendig, den Anschlussflansch 27 in axialer Richtung dicker auszubilden. Damit bei der Herstellung mittels selektivem Laserschmelzen für die benötigte Stützstruktur trotzdem Material eingespart werden kann, weist der Anschlussflansch 27 neben dem ersten ringförmigen Kragen 36 einen radial vom ersten Kragen 36 beabstandet angeordneten zweiten ringförmigen Kragen 45 auf. Der zweite Kragen 45 weist eine Stützstrukturfläche 46 auf. 4 essentially corresponds to the 3 and shows a detailed section through another embodiment of the connection flange 27. For higher pressures within the containment shell 10, it is necessary to make the connection flange 27 thicker in the axial direction. So that material can still be saved during production by means of selective laser melting for the required support structure, the connection flange 27 has, in addition to the first annular collar 36, a second annular collar 45 arranged radially spaced from the first collar 36. The second collar 45 has a support structure surface 46.

In der 5 ist eine Draufsicht auf einen Anschlussflansch 27 mit dem ersten Kragen 36 und dem zweiten Kragen 45 dargestellt. Am Übergang des Spalttopfes 10, insbesondere des Grundkörpers 25 zum Anschlussflansch 27 sind die plattenförmigen Verstärkungsstrukturen 35 in der Ausführung einer 45°-Fase ausgebildet.In the 5 is a plan view of a connection flange 27 with the first collar 36 and the second collar 45. At the transition of the containment shell 10, in particular the base body 25, to the connection flange 27, the plate-shaped reinforcement structures 35 are designed in the form of a 45° bevel.

Die Stabilität und die Biegesteifigkeit des Anschlussflansches 27 werden zusätzlich zu den plattenförmigen Verstärkungsstrukturen 35 durch die Kombination des ersten Kragens 36 mit den Rippen 37 und den Stegen 38 realisiert. Dazwischen sind die Aussparungen 39 angeordnet. Die zylinderförmigen Hülsen 33 werden durch den ersten Kragen 36 und dem zweiten Kragen 45 fixiert.The stability and flexural rigidity of the connecting flange 27 are achieved in addition to the plate-shaped reinforcing structures 35 by the combination of the first collar 36 with the ribs 37 and the webs 38. The recesses 39 are arranged in between. The cylindrical sleeves 33 are fixed by the first collar 36 and the second collar 45.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10 2004 003 400 A1 [0005]
EP 0 814 268 A1 [0006]
DE 10 2014 214 929 A1 [0007]
DE 10 2013 208 460 A1 [0008]
DE 10 2013 007 849 A1 [0009]

Claims

Pump arrangement (1), in particular a magnetic coupling pump arrangement, with an interior space (11) formed by a pump housing (2) of the pump arrangement (1), a containment shell (10) which hermetically seals a chamber enclosed by it from the interior space (11) formed by the pump housing (2), an impeller shaft (20) which can be driven to rotate about an axis of rotation (A), an impeller (23) arranged at one end of the impeller shaft (20), an inner rotor (24) arranged at the other end of the impeller shaft (20) and an outer rotor (38) which interacts with the inner rotor (24), characterized in that a connecting flange (27) for fastening the containment shell (10) to the pump housing (2) or to a component assigned to the pump housing (2) is formed at the open end of the containment shell (10).

Pump arrangement according to claim 1 , characterized in that the connecting flange (27) is formed with the containment shell (10) in a one-piece structure.

Pump arrangement according to claim 1 or 2 , characterized in that the connecting flange (27) is designed as an annular element.

Pump arrangement according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that the connecting flange (27) has a projection (41) which cooperates with a sealing element and with a groove of a housing cover (4).

Pump arrangement according to one of the Claims 1 until 4 , characterized in that the connecting flange (27) has a plurality of ribs (37) and/or webs (38).

Pump arrangement according to one of the Claims 1 until 5 , characterized in that the connecting flange (27) has plate-shaped reinforcing structures (35).

Pump arrangement according to one of the Claims 1 until 6 , characterized in that the connecting flange (27) has a plurality of recesses (39).

Pump arrangement according to one of the Claims 1 until 7 , characterized in that the connecting flange (27) has at least one annular support structure surface (40).

Pump arrangement according to one of the Claims 1 until 8 , characterized in that the connecting flange (27) has at least four, preferably at least eight, in particular at least twelve cylindrical sleeves (16).

Pump arrangement according to one of the Claims 1 until 9 , characterized in that the connecting flange (27) and the containment shell (10) are made of a metallic material.

Pump arrangement according to one of the Claims 1 until 10 , characterized in that the containment shell (10) has a base body (25) whose outer surface (31) is provided with a plurality of elevations (32), wherein hollow spaces are provided in the elevations (32) which extend into the connecting flange.

Method for producing a pump arrangement (1), characterized in that the one-piece structure of the connection flange (27) and the containment shell (10) is produced by selective exposure to energetic radiation by melting powder layers.

Use of a pump arrangement (1) with a one-piece structure of the containment shell (10) and the connection flange (27) for the hermetically sealed conveyance of fluids.