DE1528814A1

DE1528814A1 - Tauchpumpe

Info

Publication number: DE1528814A1
Application number: DE19631528814
Authority: DE
Inventors: Todd John Arnold; Dubsky Warren John
Original assignee: Symington Wayne Corp
Current assignee: Symington Wayne Corp
Priority date: 1962-03-29
Filing date: 1963-03-28
Publication date: 1970-01-22
Also published as: GB987811A; US3135212A

Description

Dr. Ing. E. SERKENFELD, Patentanwalt, KDLN, Universitätsstraße 31

15288U

Anlog· Aktenzeichen

zur Eingab, vom 27. j5. I963 VA. - Nome d. Anm. Symington Wayne Corporation

Tauchpumpe.

Die Anmeldung bezieht sich auf eine aus einer Tauchpumpe und einem Elektromotor bestehende Einheit, die in einem Vorratstank eingesetzt wird. Insbesondere bezieht sich die Anmeldung auf eine Pumpe, die sich zur Fernbetätigung in Treibstofftanksteilen eignet.

Die für die Vorratstanks von Treibstofftankstellen allgemein verwendeten Pumpen hat man bis heute äußerst schlank ausgebildet, damit die Größe der zu ihrem Einbau in den Tank erforderlichen öffnung klein gehalten werden kann. Dies führt zu einem verwickelten Aufbau der Pumpe und macht die Anwendung eines äußerst kleinen speziell konstruierten Motors notwendig. Aus diesem Grunde benötigt man im allgemeinen Mehrstufenpumpen, um den erforderlichen Druck und die benötigten Strömungsmengen zu erhalten. Solche Pumpen sind teuer, nicht unbedingt zuverlässig im Betrieb und besitzen nicht den wünschenswerten Wirkungsgrad.

Vorliegender Erfindung liegt die Ausbildung einer Einheit aus einer Pumpe und einem Elektromotor zugrunde, die zum Einbau in einen Vorratstank bestimmt ist. Eerfindungsgemäß werden ein Standard-Elektromotor und eine Pumpe verwendet, die verhältnismäßig hohe Wirkungsgrade aufweisen und wobei das Pumpengehäuse sehr eng an der Seite Motor» vprfceiläuft.

909084/0608

BAD

152881A

Erfindungsgemäß enthält das ' für die Einheit aus Tauch¹ pu:;fp'e ' und "Elektromotor bestimmte' Gehäuse ein zylindrisches, den 'Motor eng um- ' schließendes mittleres Gehäuse und "ein unteres; ^:Purnperi£Jehäüi-.e,^:' das mit dem. unteren Ende des mittleren Gehäuses' Verbunden ist.'öleses untere Gehäuse enthält eine Äslaufkammer mit einer Anzahl von Auslaufhöhlungen, z. -3. zwei'. Eine'Anzahl von Äbgabeleitüngen, wobei· diese Zahl der Anzahl der Auslauf höhlungen Entspricht, 'gehen In^- Umfangsrichtung gesteckt veh dem Pumpengehäuse aus und von dort'nach oben bis zu dem mittleren Gehäuse, v/o sie sich mit entsprechend in Umfangsrichtung gestreckten mittleren Abgabekanälen vereinigen, die längs der Seiten des mittleren Gehäuses in Längsrichtung nach oben verlaufen. Diese mittleren Kanäle erstrecken sich' in radialer Richtung nur ein kurzes Stück über die Seite des Motors hinaus. Inre in Umfangsrichtung gestreckte Ausführung ergibt jedoch eine grofae Durchflußfläche, so daß die gepumpte Flüssigkeit ohne v/e sent liehe Hemmung durch sie durchströmen kann. Oben auf der Einheit ist eine Sammelleitung befestigt, die r/.it den mit tieren Kanälen verbundene Sammelkanäle aufweist, um die Flüssigkeitsströmung ohne abrupten Übergang von den mittleren Kanälen in eine einzige an das obere Ende der Sammelleitung angeschlossene Abgabeleitung abzulenken*

Wirtschaftliche und verhältnismäßig v/irkungsvolle Zentrifugalpumpen und Standard-Elektromotore z. B. mit einer Leistung von-"0,75 -PS-las, sen sich zum Pumpen einer kräftigen Flüssigkeitsströmung an dem Motor vorbei in die Sammelleitung und das Abgaberohr verwenden. Die · geringfügigen zusätzlichen Kosten der um ein -wenig größeren öfSiung/ die die Tauchpumpe der hier behandelten Art im Vergleich ir.i. einer / übermäßig schlanken Bauart verursacht, werden mehr als ausgegli-

909884/0608

GOPY

15288U 3

chen durch die relative Wirtschaftlichkeit des Standard-Motors und der Zentrifugalpumpe, die hier eingesetzt werden können. Zusätzlich ist die hier beschriebene Einheit weit kompakter, hat einen höheren Wirkungsgrad, ist dauerhafter und ergibt eine höhere Pumpmenge.

Neuartige Merkmale und Vorteile dieser Erfindung ergeben sich für Fachleute tveiter bei einem überlesen der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeiehen bei sich entsprechenden Teilen angewendet werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht, teilweise gebrochen, einer erfindungsgemäß ausgebildeten fernbetätigten Pumpe im Schnitt,

Fig. 2 eine Schnittansicht einer Ausführung der Erfindung und

Fig. 3-7 Schnitte entlang der entsprechenden in Fig. 2 einzeichneten Schnittlinien.

Fig. 1 zeigt eine Einheit 10 aus einer Tauchpumpe und einem Motor, die in einem Vorratstank 12 über ein Kopfstück 14 befestigt ist. Ein solches Kopfstück wird in der USA-Patentschrift 2,840.119 beschrieben. Es erleichtert den Einbau und den Ausbau der Pumpeneinheit 10. Die Einheit 10 pumpt die über den Siebeinsatz 18 zuströmende Flüs-

UD sigkeit 16 in die Abgableitung 20. Die Flüssigkeit wird dann vom ο

tf> Auslaß 22 des Kopfstückes 14 über die schematisch dargestellte Leieo

^ tung 24 dem Schlauch und dem Zapfhahn 26 der Zapfsäule 28 zugeführt. _o Ein schematisch an der Zapfsäule 28 dargestellter Schalter 50 ermög-

ρ licht,die Pumpe von dort aus anzustellen. Der übrige Teil der elek-

trischen Anlage wird schematisch durch die Leitungen J2 angedeutet,

copy

BAD ORIGINAL - 3 -

die von einem Klemmenkasten 34 zu dem elektrischen Anschluß J56 an/ der Oberseite des Kopfstücke 14 führen. Die Leitungen 32 können durch ein Rohr 38 durchgeführt werden, das von dem Kopfstück 14 ausgeht und innerhalb des Tankes 12 zu der Einheit 10 führt.

In den Figuren 2-7 werden Einzelheiten der aus der Tauchpumpe und dem Elektromotor bestehenden Einheit 10 gezeigt. Die Einheit 10 umfaßt ein mittleres zylindrisches Gehäuse 40, das den Elektromotor 42 eng umschließt. Ein unteres Pumpengehäuse 44 ist unterhalb des Motors 42 und des mittleren Gehäuses 40 befestigt und enthält an seinem unteren Ende eine Auslaufkammer 46, in der ein Zentrifugalpropeller 48 angeordnet ist. Der Zentrifugalpropeller 48 ist mit üblichen Mitteln an der Welle 50 des Motors 42 befestigt und weist eine Einlauföffnung 52 und radiale Pumpkanäle 54 auf. Ein Einlaßflansch 56 ist an der Unterseite des Purnpengehäuses 44 befestigt und ein Siebeinsatz 58 ist vor der öffnung in dem Plansch 56 angeordnet, um die in die Einlauföffnung 52 des Propellers 58 einströmende Flüssigkeit zu filtern. Wie Fig. 4 zeigt, enthält die Auslaufkammer 46 zwei Auslaufhöhlungen (46A und 46BJmit verbundenen Abgabeöffnungen 60A und 60B, die innerhalb der Abgabeleitungen 62A und 62B nach oben verlaufen, wobei "die Abgabeleitungen 62A und 62B zusammen mit den Auslassen 60A und 6OB in bezug auf die Ablaufkarnmer 46 in Umfangsrichtung gestreckt sind. Die Auslässe 60A und 60S weisen an der schmälsten Stelle in radialer Richtung eine Erstreckung

o von etwa 9,5 oder 12,7 mm auf und sind etwa 75 mm lang. Jeder Auscd

°? laß hat daher z. B. eine Strömungsfläche von etwa 9,6 cm .

σ> Ähnliche in Umfangsrichtung gestreckte Ablaufkanäle 64A und 64B sind in dem mittleren Gehäuse 40 vorgesehen, um eine Verlängerung der von dem Pumpengehäuse 44 kommenden Ablaufleitungen 62A und 62B

• ·

.- 4 BAD ORIGINAL

15288H

zu bilden. Die in Fig. 5 gezeigten Kanäle 64A und 64B sind ähnlich wie die gestreckten in Pig. 4 gezeigten Kanäle 60A und 6OB ausgebildet, um ihre radiale Erstreckung längs der Seiten des Motors 42 auf ein Minimum herabzusetzen.

Ein Sammelleitungsgehäuse 66 mit Sammelkanälen 68A und 68B, die eine Verlängerung der mittleren Abgabekanäle 64A und 64B bilden, ist auf dem mittleren Gehäuse 40 befestigt. Die Sammelkanäle 64A und 64B sind mit einer einzigen oberen Ablaufverbindung JO verbunden, an die das in Fig. 1 gezeigte Ablaufrohr 20 angeschlossen ist. Sämtliche Gehäuse 4ü, 44 und 66 sind mit Kopfschrauben 78 verbunden. Aus dem Pumpengehäuse 44 strömt die .Flüssigkeit an dem Motor 42 vorbei mit verhältnismäßig hohem Wirkungsgrad und verhältnismäßig geringer radialer Erstreckung längs der Seiten des Motors. Dies .ermöglicht die Anwendung eines Standardmotors mit einer Leistung von z. B. 0,75 PS zum Antrieb einer Zentrifugalpumpe mit verhältnismäßig hohem Wirkungsgrad, die die gepumpte Flüssigkeit durch verhältnismäßig glatte Ablaufleitungen in einer Einheit durchdrückt, die schlank genug ist, um ein Einsetzen in einen Vorratstank, z. B. den Tank 12, durch eine öffnung mit annehmbarer Größe zuzulassen. Eine solche Einheit läßt sich somit durch eine 200 mm öffnung in einen Vorratstank einsetzen. Obgleich über-schlanke Einheiten vielleicht nur 100 mm öffnungen erfordern, wird dieser geringe Vorteil mehr als wettgemacht durch die viel höheren Kosten solcher überschlanker Einheiten und ihres verhältnismäßig niedrigen Pumpwirkungsgrades. Mit anderen Worten gesagt, gleicht die hier durch die Anwendung von Standardbauteilen möglich werdende Ersparnis die geringen zusätzlichen Kosten bei weitem aus, die durch das Ausbilden einer größeren öffnung in dem ,> Vorratstank entstehen.

: ^: - ·- "■--■■■ 909884/Q6Q8 ' ^Tt

BAD ORIGINAL - 5 -

Pig. 2 zeigt auch eine Steuerhöhlung oder -kammer 72 im oberen Teil des mittleren Gehäuses 40. Nach der Darstellung in Fig. 6 sind ein Startrelais J^ und ein thermisch wirkender Uberlastungsschutzschalter 76 in der Steuerkamrner 72 angeordnet. Die Anordnung den Startrelais 7²J- in und neben dem Motor ermöglicht, daß nur zwei Leitungen 32 erforderlich sind, um sämtliehe Verbindungen herzusteller., die zum Betreiben des Motors durch den Vorratstank bis zu dieaem durchgeführt v/erden müssen. Die Anordnung der Steuerkamrner 72 oberhalb des Motors, die durch die Strömung der PumpenflUssigKeit, z. B. Benzin, gekühlt wird, gestattet, da3 die elektrischen Steuerelemente zu ihrem eigenen Schutz abgedichtet von der gepumpten Flüssigkeit selbst angeordnet werden können.

Sämtliehe drei Gußstücke 66, $ 40 und 44 v/erden gemäu der Darstel-

7
lung in den Figuren 2 - $ durch Kopfschrauben fö zusammengehalten, die in geeignete Bohrungen in die Gehäuse eingeschraubt sind. Diese Gehäuse v/erden auf zweckmäßige V/eise in der erforderlichen Form mit üblichen Gießmethoden aus Gußeisen, Gußstahl oder stärker korrosionsfesten Metallen, wie Gußb^nze, Gußaluminium, hergestellt, wobei in die Kanäle Kerne eingelegt v/erden.

Auf Grund des verhältnismäßig hohen Wirkungsgrades einer aolchen Einheit kann ein einziger Motor, z. 3. ein Motor mit 1200 V/att,bia zu sechs Zapfsäulen versorgen. Ein solcher Benzinmotor v/ird explosionssicher und vollständig abgedichtet hergestellt, Sr i.'ird durch die gepumpte Flüssigkeit gekühlt, um seinen Energiebedarf auf ein Minimum herabzusetzen. Die oben erläuterte in dem Motor enthaltene vereinfachte elektrische Anordnung macht es weiter möglieh, daß die Einheit unmittelbar an eine übliche Stromquelle über ein einfaches

909884/0608

- 6 -BAD ORlGiKAL

15288H

Klemmbrett 34 und einen Stromkreisunterbrecher angeschlossen wird, wie dies Fig. 1 zeigt. Entsprechend kann diese Einheit die Arbeit von mehreren der bekannten überschlanken Einheiten leisten.

Es ist weiter r.öglich, mehr als zwei Auslaufkammern in dem Pumpengehäuse anzuordnen. Die gezeigte Ausführung ist jedoch eine besonders brauchbare Ausführung dieser Erfindung, bei der der in jeder der Auslaufkammern aufgebaute Plüssigkeitsdruck ohne weiteres von den in Unifangsrichtung gestreckten Kanälen in dem mittleren Gehäuse aufgenommen wird, ohne daß dadurch die Breite der Einheit übermäßig erhöht wird. Dies vereinfacht in hohem Maße den Einbau über eine öffnung vernünftiger Größe in einem Vorratstank, z. B. einer Öffnung, die lediglich einen Durchmesser von 200 mm aufweist, ohne dai5 dadurch der Stroinungsweg der gepumpten Flüssigkeit übermäßig gehemmt wird. Die gepumpte Flüssigkeit wird durch die Kamrr.er 80 in den; mittleren Gehäuse 40 um die Ankerwicklungen 82 des Motors zu deren Kühlung über geeignete (nicht gezeigte) Kanäle geleitet, die an die Ablaufkanale angeschlossen sind.

Patentansprüche ;

BAD ORIGINAL

909884/0608

Claims

Dr. Ing. E, BfftpHfr E1D> Pq fen ti? η Wq It, KÖLN,liniversüatssträße 3ί Anfoge Aktenzeichen ' zur Eingabe"yom 27o J5« 19<->3 vA. 'Nome d.Änm. Symington Wäyne Corporation P a .kJ&....n-. t..a-,n..s ρ r ü c Ji. e . ■ ■ ■

1. Aus einer Tauchpumpe und einem Elektromotor bestehende Einheit mit einem mittleren zylindrischen den Motor eng umschließenden Gehäuse/ einem unteren Ptimpengehäüsej das an seinem unteren Ende eine Auslaufkammer für eine ZentrifugäLpumpe enthält^ einem Einlaß an der Unterseite des Pumpehgehauses* einem von dem Motor äntreifebareii Zehtri^fugalpropeller^ der in dem Auslauf gehäuse angeordnet ist.* wobei das Aus lauf gehäuse eine Anzahl von Auslaufhöhlühgen und angesehlOssene Abgab'eauslaßöffhungen enthält, dadurch gekennzeiGh- n&tj daß Abgabeleitungen in Urnfangsrichtung über dem A.bläufgehäüse gestreckt sind und von den Auslaßöffnungen auf dem Pumpengehäuse nach oben in Richtung auf das- mittlere Gehäuse veriaufenj eine An-. zahl von in Umfangsrichtung gestreckten mittleren Äbgabekanäleh> die den Abgabeleituhgeh entsprechen, in den Seiten des mittleren Gehäuses dicht neben dem Motor an.g"eOrdnet sind, ei-n Sammelleitung^- gehä\ise mit den mittleren Kanälen entsprechenden Sämmelkanälen vorgesehen isti eaiae einzige obere ÄbjgäM.eitüng am oberön Ende des Sammelleitung vorgesehen ist und Verbindungsmittel> die sämtliche h&iise miteinander mit den Pumpenabgabe leitungen und ten an tie leren fönäii ahgfeiSOMossfenen iammelkäBalen verbifiten> tMi die ai dem Äüsläüfieüiuse gepumpte Massigkeit mit verhältnismpßig Wirkutogs§Päd lii,;verhääfeßisiiiiMig Öetl?iie'r' radialer ß 'iangs ter; ^eitefe tes Mtslxärs eB%iiingzufÄreil* ·.

2. Aus einer Tauchpumpe und einem Elektromotor bestehende Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Auslaufhöhlungen in dem Gehäuse vorgesehen sind und zwei entsprechend verbundene Leitungen und Kanäle in dem Auslaufgehäuse vorgesehen sind, in dem mittleren Gehäuse und in der Sammelleitung.

3« Aus einer Tauchpumpe und einem Elektromotor bestehende Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerhöhlung in dem mittleren Gehäuse vorgesehen ist und elektrische Steuerelekmente in der Steuerhöhlung angeordnet sind.

4. Aus einer Tauchpumpe und einem Elektromotor bestehende Einheit nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Steuerelemente einen thermisch wirkenden Uberlastungsschutzschalter und ein Startrelais umfassen, die die Zahl der zu dem Motor zu ziehenden elektrischen Anschlüsse auf ein Minimum herabsetzen.

5. · Aus einer Tauchpumpe und einem Elektromotor bestehende Einheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerhöhlung eine domförinige Kammer im oberen Teil der mittleren Kammer ist.

6. Aus einer Tauchpumpe und einem Elektromotor bestehende Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor eine Leistung von etwa einer Pferdestärke aufweist und die mittleren Ablaufkanäle eine radiale/ Erstreckung von etwa 12,5 mm und in Umfangsrichtüngeine Erstreckung von 75 ram haben.

90988Ä/06M iv, ^c ,:

_ 9 -BADORtGlNAL