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Pumpengehäuse

Pumpengehäuse dienen dem flüssigkeitsdichten und druckfesten Abschluss des Pumpeninnenraumes nach außen. Bei Kreiselpumpen umschließen sie den Pumpenläufer, der dem Fördermedium durch Laufräder auf der rotierenden Welle Energie zuführt. 

Bei den Verdrängerpumpen hingegen umschließen sie die rotierenden oder oszillierenden Verdränger (z.B. ein oder mehrere Kolben). 

Der Zu- und Abführung des Förderstroms dienen die Eintritts- und Austrittsstutzen, die (ihrer Funktion nach) oft auch als Zulauf- oder Saug- sowie Druckstutzen bezeichnet werden. Sie werden mit Rohrverbindungen (z.B. Flanschen, Verschraubungen) an Rohrleitungen angeschlossen, sofern sie nicht: 

  • wie bei vertikalen Rohrgehäusepumpen saugseitig in den offenen Flüssigkeitsspiegel eintauchen; 
    siehe Abb. 1 Pumpengehäuse
  • wie bei Tauchmotorpumpen mit dem gesamten Pumpengehäuse eingetaucht sind.
    siehe Abb. 2 Pumpengehäuse

Erfordert die Bauart der Pumpe, dass die Antriebswelle durch das Pumpengehäuse geführt wird, so verhindern Wellendichtungen das Austreten von größeren Flüssigkeitsströmen aus dem oder das Eindringen von Luft in das Pumpengehäuse. Diese Teile des Pumpengehäuses werden Dichtungs- oder Stopfbuchsgehäuse genannt. 

Fast jede Pumpenbauart hat ihre eigene Gehäuseform, an der sie äußerlich erkennbar ist. Mit wachsenden spezifischen Drehzahlen werden als Gehäuseformen verwendet: 

  • Drallspirale, mit einem im Meridianschnitt stark unsymmetrischen Spiralquerschnitt. 
    siehe Abb. 4 Pumpengehäuse
  • Ringraumgehäuse, mit über dem Umfang gleichbleibendem Querschnitt.
    siehe Abb. 13 und 15 Pumpengehäuse

Pumpengehäuse: Rohrgehäusepumpe mit axialem Propeller (Schaufeln eingesetzt und verstellbar) Abb. 1 Pumpengehäuse: Rohrgehäusepumpe mit axialem Propeller (Schaufeln eingesetzt und verstellbar)

Pumpengehäuse: Schmutzwasser Tauchmotorpumpe Abb. 2 Pumpengehäuse: Schmutzwasser Tauchmotorpumpe

Pumpengehäuse: Spiralgehäusepumpe Abb. 3 Pumpengehäuse: Spiralgehäusepumpe

Pumpengehäuse: Spiralgehäusepumpe mit Schraubenrad und Drallspirale Abb. 4 Pumpengehäuse: Spiralgehäusepumpe mit Schraubenrad und Drallspirale


Auch der Druckbereich prägt die Pumpengehäuseformen. So erfordern die Niederdruckpumpen andere konstruktive Lösungen als Hoch- und Höchstdruckpumpen. Denn mit einem zunehmenden Druckniveau müssen die Wandstärken des Druckgehäuses erhöht werden. Dabei muss die Dimensionierung des Pumpengehäuses sowohl nationalen als auch internationalen Regelwerken entsprechen. Bei Spiralgehäuse- und mehrstufigen Hochdruckpumpen werden die äußeren geometrischen Formen zugunsten von zylindrischer (siehe Topfgehäusepumpe), kegeliger oder kugeliger (siehe Umwälzpumpe) Pumpengehäuse angepasst. siehe Abb. 5, 6 Pumpengehäuse


Pumpengehäuse: Kesselspeisepumpe in Topfbauweise Abb. 5 Pumpengehäuse: Kesselspeisepumpe in Topfbauweise Pumpengehäuse: Umwälzpumpe mit Pumpengehäuse in Kugelform Abb. 6 Pumpengehäuse: Umwälzpumpe mit Pumpengehäuse in Kugelform


Diese Konfigurationen ermöglichen trotz des hohen Innendrucks eine niedrige Spannungsbelastung des Pumpengehäuses und geeignete Herstellmethoden für dickwandige (geschmiedete) Bauteile.
Nicht mit der Topf- oder Mantelgehäusepumpe zu verwechseln ist die vertikale Topfpumpe, die aus Gründen des Saugverhaltens häufig als Kondensat- oder Raffineriepumpe eingesetzt wird. Ihr Topf umschließt die Pumpensaugseite. 

Daneben bietet die aus Montagegründen geforderte Gehäuseteilung in Form der Querteilung (quer zur Welle) oder Längsteilung (in Wellenebene geteilt) weitere konstruktive Unterscheidungsmerkmale.
siehe Abb. 7, 8 Pumpengehäuse
Pumpengehäuse: Quergeteilte, vertikale Spiralgehäusepumpe in Inline-Ausführung Abb. 7 Pumpengehäuse: Quergeteilte, vertikale Spiralgehäusepumpe in Inline-Ausführung Pumpengehäuse: Längsgeteilte, horizontale Spiralgehäusepumpe mit zweiströmigem Zulauf Abb. 8 Pumpengehäuse: Längsgeteilte, horizontale Spiralgehäusepumpe mit zweiströmigem Zulauf


Ein weiteres für die Form des Pumpengehäuses entscheidendes Kriterium ist die Lage der Pumpenstutzen. So ist bspw. der axiale Eintrittsstutzen bei einstufigen Spiralgehäusepumpen ein besonderes Merkmal dieser Pumpenbauart im Gegensatz zur Inlinepumpe mit einander gegenüberliegenden Stutzen oder zur Raffineriepumpe mit der Stutzenstellung "top-top"(beide Stutzen oben). siehe Abb. 9, 10 Pumpengehäuse
Pumpengehäuse: Inline-Heizungsumwälzpumpe Abb. 9 Pumpengehäuse: Inline-Heizungsumwälzpumpe Pumpengehäuse: Raffinerie-Prozesspumpe, zweistufig, Stutzenanordnung „top-top” Abb. 10 Pumpengehäuse: Raffinerie-Prozesspumpe, zweistufig, Stutzenanordnung „top-top”


Selbst die Aufnahme der Lagerung von fliegend gelagerten Pumpenwellen in einem Lagerträger oder die Verwendung eines Lagerbocks wie bei der Spiralgehäusepumpe dient als konstruktives Klassifizierungsmerkmal eines Pumpengehäuses. 

Bei Gliederpumpen mit Querteilung des Pumpengehäuses werden die Gehäuseteile nach ihrer Funktion benannt: Saug-, Stufen- (mögliche mehrfache Anordnung hintereinander) und Druckgehäuse. Im zusammengebauten Zustand werden diese durch Zuganker druckfest miteinander verbunden.
Die Abdichtung der einzelnen Gehäuseteile gegen den Innendruck geschieht meist durch Flachdichtungen, O-Ringe oder direkte metallische Abdichtungen wie beim Aufeinanderpressen der planparallelen Stufengehäusepassflächen bei den Höchstdruckpumpen. Liegt die Gehäuseteilfuge in der Wellenebene wie bei der Längsteilung, so besteht das Pumpengehäuse bei Kreiselpumpen mit horizontaler Welle aus einem Gehäuseunterteil, das die beiden Stutzen für die Rohranschlüsse und die Pumpenfüße enthält sowie einem einfach gebauten Pumpenoberteil. siehe Abb. 11 Pumpengehäuse


Gehäuseunterteil und Läufer einer zweiströmigen radialen Spiralgehäusepumpe, Gehäuseteilfuge in Wellenebene (Längsteilung) Abb. 11 Pumpengehäuse: Gehäuseunterteil und Läufer einer zweiströmigen radialen Spiralgehäusepumpe, Gehäuseteilfuge in Wellenebene (Längsteilung)


In der Teilfuge enthalten beide Pumpenteile einen Flansch (siehe Flanschausführung), der sich um das gesamte Pumpengehäuse einschließlich der beiden Stopfbuchsgehäuse erstreckt und mit zahlreichen Schrauben das Gehäuse druckfest sowie flüssigkeitsdicht verschließt. Bei ein- und mehrstufigen Pumpen mit vertikaler Welle wird der Pumpenläufer häufig in einem vom Fördermedium geschmierten Lager geführt, sodass die zweite Wellendichtung nicht erforderlich ist. siehe Abb. 14 Pumpengehäuse

Mehrstufige Pumpen mit vom Fördermedium geschmierten Lagern können äußerst kompakt gebaut werden und haben zudem eine ausgezeichnete Laufruhe, die durch einen (aufgrund des kurzen Lagerabstandes) sehr steifen Pumpenläufer bedingt ist. Darüber hinaus ergibt die Wahl von ausschließlich vom Fördermedium geschmierten Lagern eine materialsparende Gesamtkonfiguration der Pumpe und macht nur eine Niederdruckgleitringdichtung notwendig. siehe Abb. 14 Pumpengehäuse

Außer den genannten Gehäuseteilen gehören zu den Pumpengehäusen noch die Wärmesperre und das Kühlgehäuse, das oft durch einen besonderen Kühldeckel verschlossen wird. Sie haben beide die Aufgabe, bei Pumpen mit heißem Fördermedium den Wärmestrom vom Pumpeninnenraum zum Pumpenlager und (soweit vorhanden) zur Wellendichtung bzw. zum Nassläufermotor zu mindern. Umgekehrt hat ein Pumpenheizmantel die Aufgabe, den Inhalt des Pumpengehäuses bei stehender Pumpe durch ständige Wärmezufuhr auf Betriebstemperatur zu halten, um unerwünschte Ablagerungen sowie Kristallbildungen oder gar ein Erstarren des Fördermediums zu verhindern. siehe Abb. 12 Pumpengehäuse
Pumpengehäuse: Chemienormpumpe, saug- und druckseitig heizbar Abb. 12 Pumpengehäuse: Chemienormpumpe, saug- und druckseitig heizbar


Die Pumpengehäuse werden überwiegend gegossen, können aber auch geschmiedet, geschweißt, gepresst oder gezogen werden. siehe Abb. 3, 4 und 5 Kesselspeisepumpe

Die Maschinensicherheit hängt wesentlich von der Haltbarkeit des Pumpengehäuses ab, sodass viele branchenspezifische Regelwerke die Gehäusewerkstoffe und z. T. auch die Bemessung der Wandstärken vorschreiben. Häufig dabei verwendete metallische Gusswerkstoffe sind Gusseisen, Sphäro- und Stahlguss, ferritische oder austenitische Chromstähle, austenitisches Gusseisen, aber auch Duplexstähle für hochkorrosionsfeste Anwendungen wie z. B. in der Meerwasserentsalzung (siehe Werkstoffe).
siehe Abb. 13 Pumpengehäuse

Pumpengehäuse: Kreiselpumpe mit Gehäuse aus gezogenem Chromnickelstahl Abb. 13 Pumpengehäuse: Kreiselpumpe mit Gehäuse aus gezogenem Chromnickelstahl


Bei vertikalen einstufigen Pumpen für große Förderströme werden häufig Pumpengehäuse aus Beton gefertigt. Dieses gilt insbesondere für Rohrgehäusepumpen, siehe Abb. 2 Schöpfwerkspumpe, aber auch für sehr große Spiralgehäusepumpen. siehe Abb. 6 Kühlwasserpumpen

Pumpengehäuse: Mehrstufige Kreiselpumpe mit fördermediumgeschmierten Lagern Abb. 14 Pumpengehäuse: Mehrstufige Kreiselpumpe mit fördermediumgeschmierten Lagern

Pumpengehäuse: Zweiströmige Ringgehäusepumpe Abb. 15 Pumpengehäuse: Zweiströmige Ringgehäusepumpe