DE1947573A1

DE1947573A1 - Auffuelleinrichtung fuer Kreiselpumpen mit senkrechter Welle

Info

Publication number: DE1947573A1
Application number: DE19691947573
Authority: DE
Inventors: Weis Frank George
Original assignee: Union Tank Car Co
Current assignee: Union Tank Car Co
Priority date: 1968-09-20
Filing date: 1969-09-19
Publication date: 1970-04-02
Also published as: BE739110A; US3519369A; FR2018560A1; GB1264715A

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Pumpenkonstruktionen und betrifft insbesondere eine Kreiselpumpe mit senkrechter Welle. Genauer gesagt sieht die Erfindung eine Vorrichtung zum Auffüllen einer Kreiselpumpe mit senkrechter Welle zum Zweck der Inbetriebsetzung vor.

Die Benutzung einer mit Unterdruck arbeitenden Auffüllvorrichtung zum Auffüllen einer Kreiselpumpe mit senkrechter Welle stellt eine einfache und daher zweckmäßige Lösung_der gestellten Aufgabe dar_e Bei den bis jetzt bekannten, mit Unterdruck arbeitenden Vorrichtungen zum Auffüllen von Kreiselpumpen dieser Bauart ist es Jedoch schwierig, die Pumpe an einer solchen Stelle mit einem Unterdruckanschluß zu versehen, an der tatsächlich die gesamte in der Pumpe enthaltene Luftmenge abgesaugt werden kann. Bei den bis jetzt bekannten Auffüllvorrichtungen ist dieser Unterdruckanschluß normalerweise am Auslaß des Schneckengehäuses der Pumpe angeordnet, wo er während des normalen Betriebs der Pumpe dem Förderdruck der Pumpe ausgesetzt ist. Daher ist es erforderlich, eine Ventilanordnung vorzusehen, die das Millen der

009814/1410

- 2 Auffüllvorrichtung mit dem Fördergut verhindert·

Bei solchen bekannten, mit Hilfe von Unterdruck aufzufüllenden Kreisepumpen mit einer senkrechten Welle und einem solchen U_nterdruckanschluß, die zur Förderung von Abwässern und insbesondere von feste Stoffe enthaltenden Flüssigkeiten dienen, besteht die Gefahr, daß während des normalen Betriebs der. Pumpe feste Stoffe in den Unterdruckanschluß eintreten. In vielen Fallen verstopfen die festen Stoffe den zum Auffüllen dienenden Anschluß, so daß die Auf füll vorrichtung betrieb sunfähig wird.

Die Erfindung sieht nunmehr eine erheblich verbesserte Unterdruck-Auffüllvorrichtung für Kreiselpumpen mit senkrechter Welle vor. Gemäß der Erfindung soll eine Auffüllvorrichtung geschaffen werden, die gewährleistet, daß die in der Pumpe enthaltene Luft während des Auffüllvorgangs praktisch zu 100% entfernt wird. Weiterhin sieht die Erfindung eine Auffüllvorrichtung für eine Pumpe vor, die insbesondere zur Förderung von feste Stoffe enthaltenden Abwässern geeignet ist, und bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind im wesentlichen die Schwierigkeiten vermieden, die sich daraus ergeben, daß feste Stoffe die Auffüllöffnungen verstopfen und den Betrieb anderer Teile der Auffüllvorrichtung stören. Ferner sieht die Erfindung eine Unterdruck-Auffüllvorrichtung für Kreiselpumpen mit senkrechter Welle vor, bei der der Auffüllvorgang nach der Evakuierung der Pumpkammer automatisch beendet wird· Schließlich sieht die Erfindung eine Auffüllvorrichtung der genannten Art vor, die mit einer Steuerschaltung versehen ist, durch die der Auffüllvorgang genau gesteuert werden kann-

Zur Erfüllung ihrer Aufgabe sieht die Erfindung eine Auffüllvorrichtung für eine Kreiselpumpe mit senkrechter Welle vor, bei der der Unterdruckanschluß zur Herstellung einer Verbindung zu der Pumpkammer hinter dem Pumpenläufer

0 0 9 8 U/ 1 4 1 0

in einer einem niedrigen Druck ausgesetzten Zone angeordnet ist. Wegen dieser Anordnung des Unterdruck- oder Absauganschlusses treten normalerweise keine Flüssigkeiten in die Auffülleitung ein. Daher besteht eine erheblich geringere Gefahr, daß feste Stoffe in die Auffülleitung eintreten, sie Verstopfen und die Auffüllvorrichtung betriebsunfähig machen. Ferner ist nur ein geringer Spileraum zwischen der Oberseite des Läufers und der oberen w.· nd der Pumpkammer vorgesehen, durch die sich der zum Auffüllen -dienende Unterdruckanschluß erstreckt, so daß auch hierdurch der Gefahr entgegengewirkt wird, daß feste Stoffe in den Bereich des Absauganschlusses gelangen.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in einer teilweise als senkrechter Schnitt gezeichneten Seitenansicht eine mit einer erfindungsgemäßen Auffüllvorrichtung ausgerüsteten, zum Fördern von Abwasser dienenden Kreiselpumpe mit senkrechter Welle.

Fig. 2 ist ein' vergrößerter Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1.

In Fig. 1 ist die dargestellte Kreiselpumpe mit senkrechter Vielle insgesamt mit Ί0 bezeichnet. Im vorliegenden Fall soll die Kreiselpumpe bei einer Abwasserpumpstation verwendet werden. Zu diesem Zweck ist die Pumpe so ausgebildet, daß sie feste Stoffe mitführendes Abwasser aus einem nicht dargestellten Sammelbehälter über einen gekrümmten Einlaß 11 ansaugt und es über eine Abgabedüse bzw. einen Austrittsstutzen 12 zu einer Einrichtung zum Behandeln des Abwassers fördert.

Die Pumpenbaugruppe 10 ist stehend angeordnet und umfaßt einen unteren Pumpenabschnitt 15 und einen oberen An-

0098U/U10 BAD ORiGJNAL

triebsmotorabschnitt 16. Dieser Antriebsmotorabschnitt umfaßt einen überbemessenen Hochleistungs-Elektromotor 17· Der Motor 17 ist auf dem Pumpenabschnitt 15 angeordnet, und die senkrechte Motorwelle 20 ragt nach unten aus dem Gehäuse heraus und erstreckt sich bis in den Pumpenabschnitt 15·

Der Pumpenabschnitt 15 umfaßt ein aus Gußeisen hergestelltes schweres und starres Basis- oder Sockelteil 25, das durch Schrauben mit einem Fundament verbunden werden kann. Das Basisteil 25 umfaßt vier nach oben ragende Füße oder Stützen 26, die eine Platte 27 tragen. Die Platte 27 weist eine durchgehende zentrale Öffnung 28 auf, und der Ansaugkrümmer 11 ist mit der Unterseite der Platte 27 iu-Deckung mit der Öffnung 28 verschraubt, wie es aus Fig. 1 ersichtlich ist.

Mit der Oberseite der Platte 27 ist ein aus Gußeisenhergestelltes schneckenförmiges Pumpengehäuse 35 verschraubt. Das Schneckengehäuse 35 ist im Grundriß allgemein ringförmig und bildet die Seitenwand einer Pumpkammer 36, deren Boden durch die Platte 27 gebildet ist. Diese Anordnung ist nur durch die Austrittsdüse 12 unterbrochen, die gemäß Fig. 2 im linken'hinteren Quadranten des Gehäuses einen Auslaß der Pumpkammer 3O₁ bildet.

Mit der Oberseite des Pumpengehäuses 35 ist ein Zwischenstück oder Käfig 40 verschraubt, der den Antriebsmotorteil 16 trägt. Eine Grundplatte 41 des Käfigs 40 bildet die obere Wand der Pämpkammer 36. In der Mitte der Grundplatte 41 ist eine mechanische Dichtungsbaugruppe 42 angeordnet. Der Motorteil 16 ist mit der Oberseite des Käfigs 4Ö so verschraubt, daß die Welle 20 des Motors senkrecht nach unten durch die Dichtungsbaugruppe 42 ragt und sich in die Pumpkammer 36 hinein erstreckt.

0098U/U10

Mit dem unteren Ende der Welle 20 ist in der Pumpkammer 36 auf bekannte Weise ein ausgewuchteter Pumpenläufer 45 aus Gußeisen, der von "bekannter Konstruktion ist, firehfest verbunden. Der Läufer 45 umfaßt einen senkrecht verlaufenden axialen Einlaß 45 und auf bekannte Weise ausgebildete Umschließungen, die waagerecht verlaufende radiale Auslässe 47 abgrenzen.

Beim normalen Betrieb der Pumpe 10 treibt die Welle den Läufer 45 an, so daß Abwasser über den Ansaugkrümmer angesaugt wird und in den Läufer einströmt. Dieses Abwasser wird von dem Läufer in radialer Richtung über die Auslässe 47 und längs des Umfangs der Pumpkammer 36 in dem Gehäuse 35 abgegeben und schließlich über die Austrittsdüse 12 aus dem Gehäuse 35 abgeführt.

Es sei bemerkt, daß in der Pumpkammer 36 am Umfang des Läufers 45 und in der Austrittsdüse 12 der ETennf or der druck der Pumpe herrscht. Gleichzeitig ist jedoch eine ringförmige bzw. tellerförmige Kammer 55 oberhalb des Läufers 45, die durch die obere Wand 56 des Läufers und die Grundplatte 41 des Tragkäfigs 40 abgegrenzt ist, einem relativ niedrigen Druck ausgesetzt. An diese Kammer 55 ist auf der von der Austritt sdüse 12 abgewandten Seite der Welle 20 die insgesamt mit 60 bezeichnete erfindungsgemäße Auffüllvorrichtung 60 angeschlossen, die mit einem Unterdruck arbeitet und die bekannte Aufgabe erfüllt, Abwasser in die Pumpkammer 35 hineinzusaugen, bevor die Pumpe in Betrieb gesetzt wird, so daß sie ihren normalen Betrieb aufnehmen kann.

Die Auffüllvorrichtung 60 umfaßt ein mit der Grundplatte 41 aus einem Stück bestehendes Gehäuse 61, das in der Nähe der Dichtungsbaugruppe 42 und diametral gegenüber der Austrittsdüse 12 angeordnet ist. Das Gehäuse 61 begrenzt eine Auffüllkammer 62, die mit der Kammer 55 über dem Läufer

0098U/U1 0

45 über einen in der Grundplatte 41 ausgebildeten Kanal 63 in Verbindung steht.

An die Kammer 62 ist an der Oberseite des Gehäuses eine Saugleitung 65 angeschlossen, die unter Zwischenschaltung einer Filteranordnung 67 mit einer Saugpumpe 66 bekannter Art verbunden ist.

Die Saugpumpe 66 wird durch einen nicht dargestellten Elektromotor angetrieben, dem der Strom über eine Steuerschaltung 70 zugeführt wird. Der Betrieb der Saugpumpe 66 wird über die Schaltung 70 von einer Schalttafel 71 aus gesteuert, die einen Schalter tragt, mittels dessen der Antriebsmotor der Saugpumpe ein- und ausgeschaltet werden kann.

Gemäß der Erfindung umfaßt die Schaltung 70 ferner eine Fühlelektrode 75, die durch die obere Wand des Gehäuses 61 in die Auffüllkammer 62 hineinragt, sich in der Kammer bis zu einem vorbestimmten Punkt nach unten erstreckt und dazu dient, den Schalter auf der Schalttafel 71 zu betätigen, wenn sie in der Kammer 62 während eines Auf füll vor gangs mit der angesaugten Flüssigkeit in Berührung kommt.

Wenn die Pumpe mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung aufgefüllt werden soll, wird die Saugpumpe 66 von der Schalttafel 71 aus eingeschaltet, woraufhin diese Pumpe über die Kammer 62 und den Kanal 63 in der Pumpkammer 36 einen Unterdruck erzeugt, so daß feste Stoffe mitführendes Abwasser von unten nach oben in die Pumpkammer 36 hineingesaugt wird. In der Pumpkammer steigt die Flüssigkeit nach oben, bis die vorher darin enthaltene Luft zu 100% verdrängt worden ist und die Flüssigkeit begannt, auch die Auffüllkammer 62 zu füllen. Wenn die Flüssigkeit in der Auffüllkammer die Elektrode 75 erreicht, wird ein zu der Schalttafel 71 führender Stromkreis geschlossen, mittels dessen der Stromkreis der Saugpumpe 66 geöffnet wird, um den Auffüll-

0098 U/14 1 0

•Vorgang zu beenden, woraufhin die Kreiselpumpe in Betrieb gesetzt wird.

Um das Hineinsaugen fester Stoffe in die Auffüllkammer 62 während des Auffüllvorgangs zu verhindern, ist zwischen der oberen Wand 56 des Läufers und einem nach unten ragenden ringförmigen Vorsprung 80 der Grundplatte 43 in der Pumpkammer 36 nur eine kleiner Spielraum vorgesehen. Der ringförmige Vorsprung 38 bildet die ringförmige Seitenwand der Kammer 55· Während des normalen Betriebs der Pumpe nach der Beendigung des Auffullvorgangs dient dieser enge Spalt auch dazu, zu verhindern, daß feste Stoffe den zu der Auffüllkammer 62 führenden Kanal 63 verstopfen.

Da der Kanal 63 mit der Pumpkammer 36 innerhalb einex Zone verbunden ist, in der ein relativ niedriger Druck herrscht, d.h. mit der Kammer 55» kommt nur ein geringer Druck zur Wirkung, der bestrebt ist, Flüssigkeit in die Auffüllkammer 62 hineinzudrücken. Daher ist es nicht erforderlich, in dem Kanal 63 ein Ventil vorzusehen. Infolgedessen vereinfacht sich die Konstruktion der Auffüllvorrichtung 60, und die Vorrichtung ist mit geringeren Kosten herstellbar.

Patentansprüche:

009 8U/U10

Claims

PATENTANSPRÜCHE

Λ J Mit Unterdruck arbeitende Abfüllvorrichtung zum Ansaugen von Flüssigkeit in die Pumpkammer einer Kreiselpumpe mit einer senkrechten Welle und einem Gehäuse, das eine Pumpkammer abgrenzt, die eine allgemein ringförmige Seitenwand mit einer in einem Quadranten ihres Umfangs ausgebildeten Austrittsdüse umfaßt, ferner eine obere Wand,, durch die eine senkrechte Antriebswelle hindurchragt, sowie eine einen Einlaß abgrenzende untere Wand, wobei auf der Antriebswelle in der Pumpkammer über dem Einlaß ein Pumpenläufer angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorrichtung zum Auffüllen der Kreiselpumpe \yor deren Inbetriebsetzung! einen in der Pumpkammer (36) mündenden, gegenüber der Austrittsdüse (12) versetzten und mit einer einem relativ niedrigen Druck ausgesetzten Zone (55) der Pumpkammer verbundenen Auffüllkanel (63) umfaßt, daß der Auffüllkanal die Pumpkammer mit einer Auffüllkammer (62) verbindet, die oberhalb der Pumpkammer so angeordnet ist, daß alle in dem Läufer (45) und der Pumpkammer enthaltene Luft nach oben steigen kann, und daß eine Pumpe (66) vorgesehen ist, mittels deren in der Auffüllkammer und der Pumpkammer ein Teilvakuum erzeugt werden kann, so daß Flüssigkeit in die Pumpkammer hinein angesaugt werden kann, um alle Luft aus der Pumpkammer in die Auffüllkammer hinein zu verdrängen.
2. Auffüllvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der zu der Pumpkammer (36)

0098U/U10

8AB ORIGINAL

-S-

führende Auffüllkanal (63) die obere Wand (41) der Pumpkammer auf der von der Austrittsdüse (12) abgewandten Seite der Antriebswelle (20) durchdringt.

Ai^; { Lh-^ ^'M f-q)
3. Auffüllvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die obere Wand (41) der Pumpkammer (36) mit einer sich nach oben erstreckenden Aussparung (55) versehen ist, die zusammen mit der oberen Wand (56) des Läufers (45) eine einem niedrigen Druck ausgesetzte Kammer bildet, und daß der Auffüllkanal (63) mit dieser einem geringen Druck ausgesetzten Kammer verbunden ist.

-■ f ^r "ft; ^r '" ■} S'i /

l/vj- ^:'Δ ~ fr *)
4. Auffüllvorrichtung nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet , daß die obere Wand (56) des Läufers (45) mit einer engen Passung mit der oberen Wand (41) der Pumpkammer (36) zusammenarbeitet, [um im wesentlichen zu verhindern, daß feste Stoffe in die einem niedrigen Druck ausgesetzte Kammer (55) eindringen und den Auffüllkanal (63) verstopfen/j ■' \ ^! Π Q"" ] ^U
5· Auffüllvorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet , daß sich die Auffüllkammer (62) von dem Auffüllkanal (63) aus nach oben erstreckt, daß eine Elektrode (75) vorgesehen ist, die in die Auffüllkammer von oben her bis zu einem vorbestimmten Punkt oberhalb des Auffüllkanals hineinragt, und daß eine elektrische Schaltung (70) vorgesehen ist, mittels deren die Betätigung der Saugpumpe (66) eingeleitet werden kann, damit Flüssigkeit angesaugt wird, die zuerst die Pumpkammer (36) füllt und dann in die Auffüllkammer eintritt, wo sie in Berührung mit der Elektrode kommt und die elektrische Schaltung veranlaßt, die Saugpumpe außer Betrieb zu setzen.

Ij* = ■ *■■/.■> J-. - OT -I ■ :-r 1%
6. Auffüllvorrichtung n_ach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Läufer (45) eine

0098U/U10

BAD OFHÖJNAL

obere Stirnwand (56) und eine untere Stirnwand umfaßt, die mit dem schneckenförmigen Pumpengehause mit enger Passung zusammenarbeiten, und daß der Läufer alle festen Stoffe
zügig in das schneckenförmige Gehäuse hinein fördert, um das Eintreten fester Stoffe in die Auffüllkammer (62) zu verhindern»

T) /Ι-Ί A%

0098U/U10

BAB ORIGINAL

-4A -

Leerseite