DE10331602B4

DE10331602B4 - Tauchmotorpumpe mit Frostschutzeinrichtung

Info

Publication number: DE10331602B4
Application number: DE10331602A
Authority: DE
Inventors: Dieter Hoffmeier
Original assignee: Oase Pumpen Wuebker Soehne GmbH and Co Maschinenfabrik
Current assignee: Oase 48477 Hoerstel De GmbH
Priority date: 2002-08-31
Filing date: 2003-07-12
Publication date: 2005-08-25
Anticipated expiration: 2023-07-13
Also published as: CN1701183A; DE10331602A1; CN100365285C

Abstract

Tauchmotorpumpe mit einem Gehäuse, mit einem an dem Gehäuse angebrachten Saugstutzen, mit einem an dem Saugstutzen angeordneten Laufrad zur Erzeugung einer Saugströmung und zum Transportieren eines Fluids zu einem Auslassstutzen hin, wobei das Laufrad auf einer in dem Gehäuse gelagerten Welle befestigt ist, und mit einem Spaltrohr, in das sich die Welle mit einem daran angeordneten Rotor des Motors hinein erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (3) eine Frostschutzeinrichtung für die Welle (15) angeordnet ist, wobei die Frostschutzeinrichtung eine elastische Buchse (20) aufweist, in der ein Lager (19) für die Welle (15) am Eintritt in das Spaltrohr (17) gelagert ist und in einem sich konzentrisch um die Welle (15) erstreckenden Freiraum zwischen dem Lager (19) und dem Rotor (21) ein Wasserverdrängungskörper (23) angeordnet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tauchmotorpumpe mit einem Gehäuse, mit einem an dem Gehäuse angebrachten Saugstutzen, mit einem an dem Saugstutzen angeordneten Laufrad zur Erzeugung einer Saugströmung und zum Transportieren eines Fluids zu einem Auslassstutzen hin, wobei das Laufrad auf einer in dem Gehäuse gelagerten Welle befestigt ist, und mit einem Spaltrohr, in das sich die Welle mit einem daran angeordneten Rotor des Motors hinein erstreckt.

Eine solche Tauchmotorpumpe ist aus DE 295 03 410 U1 bekannt. Wenn diese in einem Teich oder einem flüssigen Medium in nicht frostgeschützten Verhältnissen angeordnet wird, muss sie in der Winterzeit von ihrem Standort genommen und frostsicher aufbewahrt werden. In einer Tauchmotorpumpe ist in der Regel ein Laufrad über eine Keramikwelle mit einem Motor verbunden, der das Laufrad während des Pumpbetriebes antreibt.

Es ist bekannt, dass Wellen aus Keramik gegenüber auf sie wirkenden Drucken empfindlich sind und leicht brechen können. Dennoch werden Keramikwellen in bekannten Tauchpumpen wegen zahlreicher anderer günstiger Eigenschaften bevorzugt.

Im Winter friert das nicht frostsichere flüssige Medium von einer Oberfläche ausgehend nach unten durch Wenn z.B. eine Tauchmotorpumpe in einem Gartenteich überwintert, kann diese in einer Frostperiode einfrieren. In einer solchen Tauchmotorpumpe befindet sich Teichwasser, das nach dem letzten Pumpbetrieb im Gehäuse verblieben ist oder nachträglich in die Gehäuseräume eingedrungen ist. Dieses Wasser friert von oben nach unten langsam durch und übt auf die in der Regel horizontal liegende Welle einen Druck aus. Wenn sich die Eisbildung im Gehäuse nach unten fortsetzt auch das Wasser unterhalb des seitlich und konzentrisch zur Welle angeordneten Saugstutzens ausdehnt, beginnt die eigentliche Frost-Bruchgefahr für die Welle und insbesondere für die Welle aus Keramik.

Aus der US 2002/00 76 337 A1 ist eine Frostschutzeinrichtung für eine Spaltrohrpumpe bekannt. Die Frostschutzeinrichtung umfasst einen federbeaufschlagten Kolben, der am Gehäuse angeordnet ist und eine Volumenänderung des Gehäuseinneren zulässt. Federn arbeiten aber bei frostigen Temperaturen nicht zuverlässig, so dass eine frostabhängige Volumenänderung nicht immer gewährleistet ist.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, eine Tauchmotorpumpe der eingangs ge nannten Art so weiter zu bilden, dass sie in Frostzeiten in einem flüssigen und zufrierenden Medium verbleiben kann, ohne Schaden zu nehmen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in dem Gehäuse eine Frostschutzeinrichtung für die Welle angeordnet ist, wobei die Frostschutzeinrichtung eine elastische Buchse aufweist, in der ein Lager für die Welle am Eintritt in das Spaltrohr gelagert ist und in einem sich konzentrisch um die Welle erstreckenden Freiraum zwischen dem Lager und dem Rotor ein Wasserverdrängungskörper angeordnet ist.

Die Frostschutzeinrichtung schützt die Welle weitestgehend vor Frostschäden und insbesondere gegen einen frostbedingten Bruch.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Frostschutzeinrichtung beim Eintritt in das Spaltrohr in einer elastischen Buchse gelagert ist. Dadurch können Drucke quer zu einer Wellenachse X aufgefangen werden.

Ein weiterer Vorteil besteht auch darin, dass die Frostschutzeinrichtung einen Wasserverdrängungskörper umfasst, der konzentrisch zur Welle oder Wellenachse X in Freiräumen angeordnet ist. Insbesondere gibt es in Abhängigkeit von der Wellenlänge einen großen Freiraum im Spaltrohr zwischen der elastischen Buchse und einem einen Rotor bildenden Teil des Motors. Der Wasserverdrängungskörper nimmt einen Raum ein, in welchem sich sonst das flüssige Medium und insbesondere das frierfähige Teichwasser ansammeln würde und einen Druck auf die Welle ausüben würde. Der Wasserverdrängungskörper hält also das Wasser von der Welle fern.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das Laufrad an der Welle elastisch befestigt ist. Eine solche elastische Befestigung erfolgt z.B. mit einem Elastomer.

Noch einer weiterer Vorteil besteht darin, dass die tiefste Stelle eines Wasser aufnehmenden Bereich, in der Regel eine verschlossene Ablauföffnung unterhalb des Laufrades, mit einer elastischen Membrane verschlossen ist, die sich bei Frost ausdehnen kann, um einen Eisdruck von der Welle zu nehmen.

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher beschrieben Es zeigen:
1 eine schematische Ansicht im Längsschnitt durch eine Tauchmotorpumpe mit einer Frostschutzeinrichtung;
2 eine schematische Detailansicht aus 1, welche eine elastische Membrane im ausgedehnten Zustand in der rechten Hälfte und im nicht ausgedehnten Zustand in der linken Hälfte zeigt;
3 eine schematische Detailansicht aus 1, welche eine elastische Laufradbefestigung zeigt;
In 1 ist schematisch eine Tauchmotorpumpe 1 im Längsschnitt in einer Arbeits- oder Betriebsposition dargestellt. Ein Gehäuse 3 ist an einer Stirnseite (linke Seiten in 1) mit einem Saugstutzen 5 verbunden. Der Saugstutzen 5 ist ein Teil eines Sauggehäuses 7, an dem auch ein Auslassstutzen 9 ausgebildet sind. In dem Sauggehäuse 7 ist in Wirkverbindung mit dem Saugstutzen 5 und dem Auslassstutzen 9 ein Laufrad 13 angeordnet, das auf einer Welle und insbesondere auf einer Keramikwelle 15 befestigt ist. Die Keramikwelle 15 hat eine Wellenachse X, die sich in der dargestellten Arbeitsposition in einer im wesentlichen horizontalen Richtung in ein Spaltrohr 17 erstreckt, das im Gehäuse 3 angeordnet ist. Die Keramikwelle 15 ist an der Verbindungsstelle zwischen Sauggehäuse 7 und Spaltrohr 17 in einem Keramiklager 19 gelagert, das wiederum in einer elastischen Buchse 20 gelagert ist. Zwischen dem Keramiklager 19 und einem auf der Keramikwelle 15 im Spaltrohr 17 sitzenden Rotor 21 ist ein Wasserverdrängungskörper 23 konzentrisch an der Keramikwelle 15 ausgebildet, der einen konstruktiven Freiraum füllt. Vorzugsweise hat der Wasserverdrängungskörper 23 die gleiche radiale Erstreckung von der Wellenachse X wie auch der Rotor 21, so dass ein in etwa gleichförmiger Luftspalt 24 zwischen einer Innenwand des Spaltrohres 17 und dem Rotor 21 bzw. dem Wasserverdrängungskörper 23 gebildet wird, der beispielsweise eine Breite von 0,2 mm haben kann.
Ein Stutzen 11 befindet sich an der tiefsten Stelle des Wasser oder ein anderes flüsiges Medium aufnehmenden Bereichs der Tauchmotorpumpe 1 und ist mit einer elastischen Membrane 25 gegenüber diesem Bereich in vertikaler Richtung abgetrennt. In 2 ist auf der linken Hälfte dargestellt, wie die elastische Membrane 25 unter normalen Druckverhältnissen des Wassers oder sonstigen flüssigen Mediums unverformt ist. Auf der rechten Hälfte ist dargestellt, wie die elastische Membrane 25 unter Eisdruck bei Frost verformt wird.
Das Laufrad 13 ist an der Keramikwelle 15 auch elastisch befestigt. In 3 ist eine elastische Laufradbefestigung 27 dargestellt, welche das Laufrad 13 an der Keramikwelle 15 hält. Die elastische Laufradbefestigung 27 ist in der vorliegenden Ausführungsform ein Elastomer, das zwischen einer Aufnahmehülse 29 des Laufrades 13 und der Keramikwelle 15 als Innenhülse 31 ausgebildet ist und sich über eine Strecke der Keramikwelle 15 in Richtung der Wellenachse X erstreckt.
Jedes der vor Frost schützenden Merkmale von elastischer Buchse 20, Wasserverdrängungskörper 23, elastische Membrane 25 und elastische Laufradbefestigung 27 für sich verbessert den Frostschutz für eine Tauchmotorpumpe 1. Durch die Zusammenfügung der vorgenannten Einzelmerkmale wird der Frostschutz weiter optimiert.
Die Wahl der für die im vorher gehenden Absatz genannten Merkmale verwendeten elastischen Materialien ist abhängig von den zu erwartenden Minustemperaturen. So können alle im Stand der Technik bekannten elastomeren Materialien verwendet werden, die formstabil und wasserfest sind und auch bei Minustemperaturen ihre elastische Eigenschaft nicht verlieren. Solche elastischen Materialien sind aus dem Stand der Technik bekannt und umfassen nur beispielsweise elastomere Materialien, wie natürliche oder synthetische Gummis und Gummimischungen.

Claims

Tauchmotorpumpe mit einem Gehäuse, mit einem an dem Gehäuse angebrachten Saugstutzen, mit einem an dem Saugstutzen angeordneten Laufrad zur Erzeugung einer Saugströmung und zum Transportieren eines Fluids zu einem Auslassstutzen hin, wobei das Laufrad auf einer in dem Gehäuse gelagerten Welle befestigt ist, und mit einem Spaltrohr, in das sich die Welle mit einem daran angeordneten Rotor des Motors hinein erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (3) eine Frostschutzeinrichtung für die Welle (15) angeordnet ist, wobei die Frostschutzeinrichtung eine elastische Buchse (20) aufweist, in der ein Lager (19) für die Welle (15) am Eintritt in das Spaltrohr (17) gelagert ist und in einem sich konzentrisch um die Welle (15) erstreckenden Freiraum zwischen dem Lager (19) und dem Rotor (21) ein Wasserverdrängungskörper (23) angeordnet ist.
Tauchmotorpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (15) eine elastische Laufradbefestigung (27) aufweist.
Tauchmotorpumpe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an einer in Betriebsposition tiefsten Stelle (11) des Gehäuses (3) eine elastische Membrane (25) angeordnet ist, die sich bei Eisdruck ausdehnen kann und dadurch den Eisdruck auf die Welle (15) vermindert.
Tauchmotorpumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (15) eine Keramikwelle ist.