Tauchpnmpenaggregat
Die Erfindung betrifft ein Tauchpumpenaggregat, bei dem der zum Antrieb dienende Elektromotor und die Pumpe in zwei getrennten, gegeneinander abgedichteten Kammern eines gemeinsamen, in die För derflüssigkeit einzutauchenden Gehäuses untergebracht sind.
Bei solchen Pumpenaggregaten muss natürlich eine gute Abdichtung der den Motor aufnehmenden Gehäusekammer gegenüber der Gehäusekammer sichergestellt sein, in der das Schleuderrad der Pumpe angeordnet ist und in der sich demgemäss die Förderflüssigkeit befindet. Diese Abdichtung wird durch Dichtungsringe oder dergleichen lerzielt, die natürlich dem Verschleiss ausgesetzt sind. Um ein Eindringen von Förderflüssigkeit in die Motorkammer des Gehäuses oder eine dieser in der Regel vorgeschaltete Ölkammer nach Möglichkeit zu verhindern, wird bisher in den Betriebsanleitungen derartiger Pumpen gefordert, dass die Pumpe in gewissen Zeitabständen auseinandergenommen werden muss, um die Dichtung auf ihre Brauchbarkeit hin zu überprüfen.
Abgesehen davon, dass eine solche Demontage natürlich lästig und mit Kosten verbunden ist, wird dadurch eine absolute Sicherheit nicht einmal erzielt.
Der Verschleiss der Dichtung ist nämlich nur zu einem untergeordneten Teil von der Zeit oder Betriebszeit der Pumpe abhängig. Der Verschleiss hängt vielmehr in erster Linie von der Art der Förderflüssigkeit und beispielsweise bei Schmutzwasser von der Menge und Art der Beimengungen des Wassers ab, so dass es sehr leicht vorkommen kann, dass eine Dichtung lange vor Ablauf der in der Betriebsvorschrift vorgesehenen Überprüfungszeit unbrauchbar geworden ist.
Um diese Schwierigkeiten zu vermeiden und eine ständige Kontrolle der Dichtung zu gewährleisten, sieht die Erfindung bei einem Tauchpumpenaggregat, bei dem der zum Antrieb dienende Elektromotor und die Pumpe in zwei getrennten, gegeneinander abgedichteten Kammern eines gemeinsamen, in die Förderflüssigkeit einzutauchenden Gehäuses untergebracht sind, vor, dass am Boden oder in der Nähe des Bodens der auf Flüssigkeitseintritt zu überwachenden Kammer in einem geringen Abstand von der Innenseite des Bodens bzw. der Wandung der Kammer, gegenüber dieser elektrisch isoliert, eine Elektrode angeordnet ist, die über eine Anzeigeeinrichtung und eine Spannungsquelle elektrisch leitend mit der metal- lischen Kammerwandung verbunden ist. Als Elektrode kann hierbei zweckmässigerweise eine Metallplatte vorgesehen sein.
Kommt dann ein Wassertropfen zwischen Elektrode und Gehäusewand, wird der Stromkreis über die Anzeigeeinrichtung geschlossen und diese zum Ansprechen gebracht. Man kann aber auch die Elektrode, die mit dem metallischen Pumpengehäuse einen elektrischen Kondensator bildet, als Kapazität in den Stromkreis einer Anzeigeeinrichtung schalten, die auf Änderungen in der Grösse der Kapazität anspricht. Eine solche Anordnung kann insbesondere dann zweckmässig sein, wenn das Eindringen von Feuchtigkeit in eine Ölkammer überwacht werden soll, in der sich Ö1 befindet, das leicht mit Wasser emulgiert.
In diesem Falle ruft das eindringende Wasser eine Anderung der Dielektrizibäts- konstante des Dielektrikums zwischen Elektrode und Pumpengehäuse und damit eine Änderung der Kapazität hervor, die zur Anzeige gebracht wird.
In der Zeichnung ist ein Tauchpumpenaggregat ge mäss der Erfindung als Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigt
Fig. 1 ein Aggregat, bei dem im Pumpengehäuse neben der Kammer für den Motor und derjenigen für die eigentliche Pumpe eine Ölkammer vorgesehen ist und bei dem sowohl die Motorkammer als auch die Ölkammer auf Eindringen von Feuchtigkeit laufend überwacht werden,
Fig. 2 ein Schaltschema für den Anschluss der Teile der Anzeigeeinrichtung.
In der Zeichnung ist in Fig. 1 eine Tauchpumpe für Schmutzwasser dargestellt, wie sie in ihrer Bauart bekannt ist. In dem in die zu fördernde Flüssigkeit einzutauchenden Pumpengehäuse 11 ist eine Kammer 12 für die Unterbringung des Motors 13 und eine wei tere Kammer 14 vorgesehen, in der sich das Schleuderrad 15 der Pumpe befindet und an die sich die Förder- leitung 16 anschliesst, die die Förderflüssigkeit zunächst um die Motorkammer 12 herum in die Druckleitung 17 gelangen lässt. Zwischen der Motorkammer 12 und der Pumpenkammer 14 ist eine Ölkammer 18 angeordnet.
Die Motorwelle 19 ragt aus der Motorkammer 12 durch die Ölkammer 18 hindurch bis in die Pumpenkammer 14, und es ist daher zunächst einmal eine Abdichtung zwischen der Motorkammer 12 und der Ölkammer 18 und eine weitere Abdichtung zwischen der Ölkammer 18 und der Pumpenkammer 14 erforderlich. Die Dichtung 20 dichtet die Motorkammer 12 gegenüber der Ölkammer 18 und die Dichtung 21 die Ölkammer 18 gegen die Pumpenkammer 14 ab.
In einem geringen Abstand über dem Boden 22 der Ölkammer ist eine Elektrode 23 angeordnet, die als Platte ausgebildet und gegebenenfalls auch, wie strichpunktiert angedeutet ist, ein Stück parallel zur Seitenwand der Kammer hochgezogen sein kann.
Diese Elektrode 23 ist von dem metallischen Pumpengehäuse elektrisch isolierte angeordnet und mit einer Leitung 24 verbunden, die isoliert durch die Trennwand 25 zwischen Ölkammer 18 und Motorkammer 12 hindurch in die Motorkammer geführt ist. In der Motorkammer ist diese Leitung 24 mit einer weiteren Elektrode 26 verbunden und von dort aus zusammen mit den Stromzuführungsleitungen 27 des Motors nach aussen geführt. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist diese nach aussen geführte Leitung an den einen Anschluss einer Anzeigelampe 28 oder dergleichen geführt, deren anderer Anschluss mit dem einen Pol 29 einer durch einen Generator 30 veran schaulichten Spannungsquelle verbunden ist; der andere Pol 31 dieser Spannungsquelle ist mit dem Motorgehäuse bzw. der Ölkammerwandung verbunden.
Sollte nun während des Betriebes der Pumpe die Dichtung 21 undicht werden und Wasser in die Ölkammer 18 eindringen, wird sich dieses zunächst am Boden 22 der Ölkammer ansammeln und auf Grund der Drehung der Motorwelle 19, die einen Ölumlauf in der Kammer 18 erzeugt, an den äusseren Rand der Kammer geschleudert werden. Hier gelangt das Wasser in den Bereich der Elektrode 23, die in einem geringen Abstand vom Boden 22 bzw. der Seitenwand angeordnet ist. Sobald die eingedrungene Wassermenge so gross geworden ist, dass sie Tropfen bildet, deren Durchmesser grösser als der Abstand der Elektrode von dem Pumpengehäuse ist, und diese Tropfen zwischen Elektrode und Gehäusewand gelangen, wird der Stromkreis über die Leitung 24 und die Lampe 28 geschlossen und diese leuchtet auf.
Diese Lampe leuchtet ebenfalls auf, wenn Waser in die Motorkammer 12 und zwischen die Elektrode 26 und die untere Kammerwandung 25 gelangen sollte.
Die Erfindung ist natürlich nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel begrenzt; es lassen sich vielmehr mannigfache Abwandlungen treffen, ohne dass man sich von dem Wesen der Erfindung entfernt. So kann man beispielsweise die Elektrode 23, die mit. der gegenüberliegenden Gehäusewandung einen Kondensator bildet, ebenso wie die Elektrode 26, die mit der Wandung 25 ebenfalls einen Kondensator bildet, in einen Anzeigestromkreis einschalten, der auf Kapazitätsänderungen anspricht und in dem die beiden Kondensatoren 22/23 und 25/26 parallel zueinander liegen. Man erhält so die Möglichkeit, sowohl das Eindringen von Wasser bei einer schlecht gewordenen Dichtung 21 in den ölraum als auch das Eindringen von Ö1 bei einer undicht gewordenen Dichtung 20 in den Motorraum anzeigen zu können.
Das in den ölraum eingedrungene Wasser bildet entweder eine leitende Verbindung zwischen Elektrode 23 und dem Gehäuse 22 oder verändert, wenn es mit dem Öl emulgiert, den Wert der Kapazität 22/23 dadurch, dass die Dielektrizitätskonstante des Dielektrikums geändert wird. Desgleichen ändert zwischen die Elektrode 26 und die Wandung 25 gelangendes Ö1 die Kapazität des von diesen Teilen gebildeten Kondensators. In allen Fällen erfolgt also eine Anzeige, dass eine Dichtung unbrauchbar geworden ist und die Pumpe überholt werden muss. Überflüssige Kontrollen werden so vermieden.
Submersible pump unit
The invention relates to a submersible pump unit in which the electric motor used for driving and the pump are housed in two separate, mutually sealed chambers of a common housing to be immersed in the För liquid.
In the case of such pump units, a good seal of the housing chamber accommodating the motor must of course be ensured with respect to the housing chamber in which the centrifugal wheel of the pump is arranged and in which the pumped liquid is accordingly located. This seal is achieved by sealing rings or the like, which are naturally exposed to wear. In order to prevent the penetration of the pumped liquid into the motor chamber of the housing or one of the oil chambers usually connected upstream of it, the operating instructions for pumps of this type have so far required that the pump must be dismantled at certain time intervals in order to ensure that the seal can be used check.
Apart from the fact that such dismantling is of course annoying and associated with costs, it does not even achieve absolute security.
The wear of the seal is only to a minor extent dependent on the time or operating time of the pump. The wear and tear depends primarily on the type of liquid being pumped and, for example, in the case of dirty water, on the amount and type of admixtures in the water, so that it can very easily happen that a seal has become unusable long before the inspection time specified in the operating instructions has expired .
In order to avoid these difficulties and to ensure constant control of the seal, the invention provides a submersible pump unit in which the electric motor used for driving and the pump are housed in two separate, mutually sealed chambers of a common housing to be immersed in the pumped liquid that at the bottom or in the vicinity of the bottom of the chamber to be monitored for liquid entry at a small distance from the inside of the bottom or the wall of the chamber, electrically insulated from this, an electrode is arranged, which electrically via a display device and a voltage source is conductively connected to the metallic chamber wall. A metal plate can expediently be provided as the electrode.
If a drop of water then comes between the electrode and the housing wall, the circuit is closed via the display device and this is made to respond. But you can also connect the electrode, which forms an electrical capacitor with the metallic pump housing, as a capacitance in the circuit of a display device that responds to changes in the size of the capacitance. Such an arrangement can be particularly useful when the penetration of moisture into an oil chamber is to be monitored, in which there is oil that easily emulsifies with water.
In this case, the penetrating water causes a change in the dielectric constant of the dielectric between the electrode and the pump housing and thus a change in the capacitance, which is displayed.
In the drawing, a submersible pump unit ge according to the invention is shown as an embodiment, namely shows
1 shows a unit in which an oil chamber is provided in the pump housing in addition to the chamber for the motor and that for the actual pump and in which both the motor chamber and the oil chamber are continuously monitored for the ingress of moisture,
2 shows a circuit diagram for connecting the parts of the display device.
In the drawing, a submersible pump for dirty water is shown in Fig. 1, as it is known in its design. In the pump housing 11 to be immersed in the liquid to be conveyed, a chamber 12 is provided for accommodating the motor 13 and a further chamber 14 in which the centrifugal wheel 15 of the pump is located and to which the delivery line 16 connects, which carries the Lets conveyed liquid first pass around the motor chamber 12 into the pressure line 17. An oil chamber 18 is arranged between the motor chamber 12 and the pump chamber 14.
The motor shaft 19 protrudes from the motor chamber 12 through the oil chamber 18 and into the pump chamber 14, and a seal between the motor chamber 12 and the oil chamber 18 and a further seal between the oil chamber 18 and the pump chamber 14 is therefore required. The seal 20 seals the motor chamber 12 from the oil chamber 18 and the seal 21 seals the oil chamber 18 from the pump chamber 14.
At a small distance above the bottom 22 of the oil chamber, an electrode 23 is arranged, which is designed as a plate and, if necessary, as indicated by dash-dotted lines, can also be pulled up a piece parallel to the side wall of the chamber.
This electrode 23 is arranged so as to be electrically insulated from the metallic pump housing and is connected to a line 24 which is insulated and passed through the partition 25 between the oil chamber 18 and the motor chamber 12 and into the motor chamber. In the motor chamber, this line 24 is connected to a further electrode 26 and from there, together with the power supply lines 27 of the motor, is led to the outside. As can be seen from Figure 2, this outward line is led to one connection of an indicator lamp 28 or the like, the other connection of which is connected to one pole 29 of a voltage source illustrated by a generator 30; the other pole 31 of this voltage source is connected to the motor housing or the oil chamber wall.
If the seal 21 should now leak during operation of the pump and water penetrates into the oil chamber 18, this will first collect on the bottom 22 of the oil chamber and, due to the rotation of the motor shaft 19, which creates an oil circulation in the chamber 18, on the the outer edge of the chamber. Here the water reaches the area of the electrode 23, which is arranged at a small distance from the bottom 22 or the side wall. As soon as the amount of water that has penetrated has become so large that it forms droplets whose diameter is greater than the distance between the electrode and the pump housing, and these droplets get between the electrode and the housing wall, the circuit is closed via the line 24 and the lamp 28 and this lights up.
This lamp also lights up if water should get into the motor chamber 12 and between the electrode 26 and the lower chamber wall 25.
The invention is of course not limited to the illustrated and described embodiment; on the contrary, manifold modifications can be made without departing from the essence of the invention. So you can, for example, the electrode 23 with. the opposite housing wall forms a capacitor, as does the electrode 26, which also forms a capacitor with the wall 25, switch into a display circuit that responds to changes in capacitance and in which the two capacitors 22/23 and 25/26 are parallel to each other. This gives the possibility of being able to display both the penetration of water into the oil chamber if the seal 21 has become bad and the penetration of oil into the engine chamber if the seal 20 has become leaky.
The water that has penetrated into the oil space either forms a conductive connection between the electrode 23 and the housing 22 or, when it emulsifies with the oil, changes the value of the capacitance 22/23 by changing the dielectric constant of the dielectric. Likewise, oil reaching between the electrode 26 and the wall 25 changes the capacitance of the capacitor formed by these parts. In all cases there is an indication that a seal has become unusable and the pump needs to be overhauled. This avoids unnecessary controls.