DE2847360A1

DE2847360A1 - Unterwasserpumpe

Info

Publication number: DE2847360A1
Application number: DE19782847360
Authority: DE
Inventors: Masamitsu Ishihara
Original assignee: Individual
Current assignee: Klein Schanzlin and Becker AG
Priority date: 1978-05-24
Filing date: 1978-10-31
Publication date: 1979-12-06
Also published as: DE2847360C3; US4289456A; IT1106643B; IT7851721A0; DE2847360B2

Description

PATENTANWÄLTE DIPL.-ING. WERNER FREISCHEM

DiPL.-iNG. ILSE FREISCHEM

5000 KÖLN 1 HEUMARKT 14 TELE FO N : (02 21) 23 58 68

Anmelder: Masamitsu Ishiha^ra

628 Hirai, Kannami-cho
Tagata-gun,Shizuoka-ken
Japan

Bezeichnung: Unterwasserpumpe
Aktenzeichen: I 75 PaGm 78/1

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Die Erfindung betrifft eine Unterwasserpumpe mit einem in die zu fördernde Flüssigkeit eintauchbaren Pumpenkörper und einer diese Pumpe antreibenden Kraftquelle.

Derartige Pumpen werden auch als Tauchmotorpumpen bezeichnet, da sie in die zu fördernde Flüssigkeit eingetaucht werden.

Aufgrund ihrer Position im installierten Zustand werden Pumpen eingeteilt in gewöhnliche Pumpen, die auf einem Boden befestigt werden und sogenannte Unterwasserpumpen, die in das Wasser eingetaucht werden, das durch sie gefördert wird. Die bekannten Unterwasserpumpen dieser Art werden in den häufigsten Fällen mittels eines Elektromotors angetrieben, daher resultiert jedoch der Nachteil, daß sie dort nicht eingesetzt werden'können, wo kein Anschluß an ein Elektronetz möglich ist. Über dies wird für den Betrieb einer Unterwasserpumpe eine Antriebseinheit (Kraftquelle) wie beispielsweise ein Dynamo benötigt. Aus diesem Grunde sind die bekannten Unterwasserpumpen in ihrem Anwendungsbereich beschränkt.

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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Unterwasserpumpe der eingangs genannten Art zu schaffen, die einfach, vielseitig und auch dort einsetzbar ist, wo kein Anschluß an ein elektrisches Kraftnetz möglich ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die die Pumpe antreibende Kraftquelle ein wasserdicht in eine Kapsel eingeschlossener Motor ist, der eine Vielzahl von Laufrädern der Pumpe antreibt, daß eine Ansaugleitung und eine Auspuffleitung des Motors an¹ ihren oberhalb der Wasseroberfläche befindlichen Enden eine öffnung aufweist und daß die Auspuffleitung vom umgebenden Wasser kühlbar angeordnet ist.

Dabei wird die Pumpe in einer dicht abgeschlossenen Kammer, Kapsel genannt, eingeschlossen. Die Kapsel wird zusammen mit der Pumpe in das von dieser zu fördernde Wasser eingetaucht. Aus der Wasserfläche ragen nach oben die Ansaugleitung und die Auspuffleitung des Motors heraus, dabei werden die Auspuffgase vom umgebenden Wasser gekühlt.

Diese so beschriebene Unterwasserpumpe kann kontinuierlich betrieben werden. Die Temperatur der Auspuffgase wird einerseits dadurch erniedrigt, daß die sie führende Auspuffleitung vom umgebenden Wasser gekühlt wird, andererseits wird sie direkt gekühlt durch Wasserpartikelchen und Wassertropfen, die an der Innenwand der Auspuffleitung niederschlagen. Daher kann vorteilhafterweise der obere Teil der Auspuffleitung als flexibler Schlauch aus beispielsweise Polyvinylchlorid (PVC) oder Gummi hergestellt

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sein, wodurch Transport und Betrieb der erfindungsgemäßen Unterwasserpumpe vereinfacht werden.

Da die Kapsel des Motors vom umgebenden Wasser gekühlt wird, wird der Motor selbst der Unterwasserpumpe indirekt gekühlt. Es ist jedoch auch möglich, den Motor direkt durch das umgebende Wasser zu kühlen. Für eine effektive Kühlung des Motors, sollte vorteilhafterweise die Unterwasserpumpe mit einem direkt arbeitenden Kühlsystem ausgerüstet sein.

Als Motor für die Unterwasserpumpe kommt in erster Linie ein Ottomotor infrage, insbesondere ein Benzinmotor.

Die Auspuffgase werden bei geringer Temperatur durch die Auspuffleitung ausgestoßen, diese wird vom umgebenden Wasser gekühlt. Deshalb sollte die Unterwasserpumpe vorzugsweise so konstruiert sein, daß sie eine größtmögliche Reduzierung der Temperatur der Auspuffgase ermöglicht.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, in dieser zeigen:

Fig. 1 eine schematische Perspektivdarstellung einer vertikal einsetzbaren Unterwasserpumpe,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Pumpe gemäß Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt durch den unteren Bereich der Auspuffleitung der Unterwasserpumpe gemäß Fig. 1, Fig. 4A, 4B Querschnitte durch die Auspuffleitung,

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Fig. 5A, 5B Längsschnitte durch einen Teilbereich eines Verbindungsrohres ,

Fig. 6A, 6B Schnittbilder entlang der Schnittlinien VIA-VIA und VIB-VIB aus den Fig. 5A und 5B,

Fig. 7 einen Längsschnitt durch eine Wassersammeleinrichtung, und

Fig. 8 eine schematische Perspektivdarstellung eines Horizontaltyps einer Unterwasserpumpe.

Die Unterwasserpumpe nach den Fig. 1 und 2, gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, hat eine Kapsel 14, in der ein Motor 12 (Ottomotor) wasserdicht angeordnet ist, sowie ein Siebgehäuse 18,in dem eine große Anzahl von Laufrädern 16 untergebracht sind und das sich unterhalb der Kapsel 14 befindet. Die Motorkapsel 14 selbst besteht aus zwei separaten Halbschalen 19,20. Die untere Halbschale 20 hat ein Stützteil" 22. Nach oben von diesem Stützteil 22 wegweisend erstreckt sich ein bogenförmiger Stützarm 24 entlang der inneren Wand der oberen Halbschale 19. Eine Deckelschraube 28 greift über eine Gewindeverbindung in ein Gewindeloch 25 am Stützarm 24 durch ein Loch 26 in der oberen Halbschale 19. Wenn diese Deckelschraube 28 aus der ihr zugehörigen Gewindebohrung 25 herausgeschraubt ist, kann die obere Halbschale 19 von der unteren Halbschale 20 abgenommen werden. Da dabei der obere Teil des Motors 12 von außen zugänglich ist, kann in diesem Zustand der Motor 12 gestartet oder gewartet werden. Unterhalb der Siebe 18 ist ein Kühlwassertank angeordnet. Eine Ansaugleitung 32 erstreckt sich von der Kapsel 14 nach außen. Vom Siebgehäuse 18 gehen eine Auspuffleitung 33

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und eine Pumpleitung 34 nach außen. Die offenen Enden dieser Leitungen 32-34 werden oberhalb der Wasseroberfläche gehalten, wenn die Unterwasserpumpe 10 in Arbeitsposition gebracht wird. Die unteren Teile der Saugleitung 32 und der Auspuffleitung 33 sind aus Eisen bzw. Stahl gefertigt, die oberen Bereiche sind mit diesen verbindbar und beispielsweise aus Polyvinylchlorid oder Gummi gefertigt. Die ausgangsseitige Pumpleitung 34 ist vollständig als flexibler Schlauch ausgeführt, der beispielsweise aus Polyvinylchlorid oder Gummi gefertigt ist.

Eine Kontrolleinheit 36 für das überwachen der Motorfunktionen und ein Brennstofftank 37 sind miteinander zu einer kompakten Einheit verbunden und werden außerhalb der Wasserfläche auf den Boden gelegt. Um diese Teile einfach transportieren zu können, werden sie vorzugsweise auf einem Wagen angeordnet und mit diesem verbunden. Ein Kabel 38 und eine Brennstoffzuleitung 39 sind mit dem Motor 12 verbunden, indem diese durch die Ansaugleitung 32 hindurchgeführt sind. Die Mantelfläche des Siebkörpers 38 hat eine große Anzahl von Schlitzen 40, durch die Wasser angesaugt wird, das von der Pumpe gefördert wird. Dieses Wasser wird im weiteren als Förderwasser bezeichnet. Dabei sind die Schlitze so ausgebildet, daß sie ein Ansaugen von beispielsweise Unrat oder Abfall, verhindern.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist eine Welle 21 des Motors fest mit einem Stützteil 22 über mehrere Lager 42 verbunden. Am unteren Ende dieses Stützteils 22 ist eine mechanische Dichtung 43 vorgesehen. Zwischen den Lagern 42 und der Dichtung 4 3 um die

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Motorwelle 21 werden zwei ölkammern 44 ausgebildet. Im Kühlwassertank 30 des Motors 12 ist eine Kühlwasserpumpe 45 am unteren Ende der Welle 21 angeordnet. In diesem Kühlwassertank 30 ist das Kühlwasser abgeschlossen vom Umgebungswasser. Das Kühlwasser wird über die Kühlwasserpumpe 45 durch ein Kühlwasserrohr 46 in die Kühlwasserkanäle und -räume des Motors 12 gefördert. Dabei nimmt das Kühlwasser Wärme vom Motor 12 auf, es wird anschliessend in den Kühlwassertank zurückgeführt über eine getrennte Rücklaufleitung 48. Diese Rücklaufleitung 48 ist als ein vielfach verzweigtes Rohr ausgebildet, das in sehr wirkungsvoller Weise vom Förderwässer gekühlt werden kann, welches durch die Schlitze 40 des Siebkörpers 18 eintritt. Demgemäß tauscht das Kühlwasser, das durch den Kühlwassertank 30 hindurchläuft, nicht nur Wärme mit dem umgebenden, in Ruhe befindlichen Wasser aus, sondern auch mit dem einströmenden, durch die Schlitze 40 eingesaugten Wasser, hierdurch wird der Motor 12 allzeit in wirkungsvoller Weise gekühlt.

Die Kühlwasserpumpe 45 am unteren Ende der Welle 21 des Motors hat eine einfache Konstruktion, sie ist unmittelbar mit dem Motor 12 verbunden, wodurch in jedem Zeitpunkt eine zuverlässige und wirkungsvolle Arbeitsweise sichergestellt ist. Es ist jedoch nicht nötig, diese Kühlwasserpumpe 45 nur am unteren Ende der Ausgangswelle 21 anzuordnen, es ist ebenso möglich, die Pumpe mit einer eigenen Welle auszurüsten und diese über einen Bewegungsantrieb mit der Welle 21 des Motors 12, beispielsweise über eine Rolle oder einen Keilriemen, zu verbinden.

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Der Motor wird durch ein abgeschlossenes, unter Druck befindliches Kühlwassersystem gekühlt, hierdurch ist es notwendig, daß sich stets Kühlwasser im Kühlwassertank 30 befindet. Um dies zu erreichen, sollte das im Kühlwassertank 30 befindliche Kühlwasser daher vorteilhafterweise auf einem Niveau gehalten werden, das nicht höher liegt als die Laufräder 16 oder zumindest tiefer liegt als die Schlitze 40 des Siebkörpers 18. Durch diese Anordnung kann das Kühlwasser gekühlt werden durch Einströmen von Wasser in den Kühlwassertank, wenn die Unterwasserpumpe 10 Förderwasser pumpt., und zugleich von dem Wasser, das den abgeschlossenen Kühlwasserkreislauf umgibt. Selbst wenn Wasser - wie oben angesprochen - nicht eingesaugt wird, erfolgt die Kühlung vom umgebenden, in Ruhe befindlichen Wasser.

Die Auspuffleitung 33 ist auf dem größten Teil ihrer Länge in Wasser eingetaucht, ihr oberes, offenes Ende befindet sich jedoch oberhalb der Wasseroberfläche. Daher wird die Auspuffleitung 33 nicht nur durch das umgebende Wasser gekühlt, sondern auch durch Wasserteilchen, die an den inneren Wänden der Auspuffleitung 33 niederschlagen. Die Temperatur der Auspuffgase beträgt am Auslaßpunkt üblicherweise 200 - 250⁰C. Aufgrund der angesprochenen Kühlung wird jedoch die Temperatur der Auspuffgase erheblich verringert, und zwar bis auf 50 - 60⁰C, wie experimentell ermittelt wurde. Da die Temperatur der Auspuffleitung 33 beträchtlich in der angegebenen Weise reduziert wird, ist es nicht notwendig, die gesamte Auspuffleitung 33 aus Metall herzustellen. Statt dessen kann der obere Teil der Auspuffleitung 33 aus einem preisgünstigen Schlauch bestehen, der beispielsweise aus PVC oder

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Gummi gefertigt ist. Wenn die Auspuffleitung 33 als Kombination aus einem flexiblen Schlauch aus PVC oder Gummi und einem Eisenrohr gebaut ist, ist es möglich, den Anwendungsbereich der Unterwasserpumpe 10 größer zu haben als dies möglich wäre, wenn die Auspuffleitung 33 vollständig aus einem steifen Material, wie beispielsweise aus Stahl, hergestellt wäre. Durch den besagten Aufbau der Auspuffleitung 33 aus zwei Teilen ist diese einfacher transportierbar. Die Ansaugleitung 32 des Motors 12 kann selbstverständlich in der bereits erwähnten Art aus einem flexiblen PVC- oder Gummischlauch aufgrund ihres Einsatzbereiches hergestellt werden.

Die mit dem Siebkörper 18 verbundene Auspuffleitung 33 ist vorteilhafterweise so ausgeführt, daß sie wirkungsvoller durch Sammeln niedergeschlagener Tropfen an den Innenwänden der Auspuffleitung 33 gekühlt wird. Hierfür wird, wie aus Fig. 3 ersichtlich, vorgeschlagen, den unteren Endbereich der Auspuffleitung 33 so auszubilden, daß er eine Windung um die Kapsel 14 macht oder ihn mit einer Kühlkammer auszurüsten. Der teilweise ringförmig umlaufende Bereich wird horizontal angeordnet. Um jedoch den Wasserfluß zu einer im späteren schwebenden Wassersammeieinrichtung zu erhöhen, ist es möglich, den gekrümmten Bereich geringfügig nach unten auf die Wassersammeieinrichtung 49 hin zu neigen. Dabei braucht der gekrümmte Bereich nicht notwendigerweise einwandig sein, sondern kann mehrwandig sein und/oder mehrere Windungen aufweisen. Da der nach unten geneigte, gekrümmte Bereich der Auspuffleitung 33 verhindert, daß Wassertropfen auf den Motor zulaufen, kann die Auspuffleitung 33 seit-

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lich an den Motor angeflanscht sein, anstelle einer Befestigung an dem Boden der Maschine, wie dies normalerweise üblich ist.

Die Unterwasserpumpe 10 wird allgemein in Wasser eingetaucht, wobei der Kühlwassertank 30 auf dem Boden aufsitzt. Wenn daher die Unterwasserpumpe 10 vollständig in Wasser eingetaucht wird, ist auch die Auspuffleitung 33 vollständig vom Wasser umgeben, so daß die Auspuffleitung 33 wirkungsvoll gekühlt wird. Zu diesem Zweck ist die Auspuffleitung 33 allgemein einwandig, wie in Fig. 4A gezeigt, ausgebildet. Um die Kühlwirkung jedoch zu erhöhen, kann die Auspuffleitung 33 auch mehrwandig ausgebildet sein, beispielsweise kann sie aus zwei Wänden aufgebaut sein, so daß ein Teil des geförderten Wassers in den Zwischenraum zwischen diesen beiden Wänden gelangen kann. Dadurch, daß ein Teil des Förderwassers in einen Zwischenraum zwischen benachbarten Wänden einer mehrwandigen Auspuffleitung 3 3 gelangen kann, werden die Abgase, die durch das innerste Rohr hindurchlaufen, besser gekühlt. Dieses Vorgehen ist insbesondere dann zu empfehlen und wirkungsvoll, wenn das zu fördernde Wasser relativ flach ist, so daß die Unterwasserpumpe 10 nur teilweise eintauchbar ist, und die Auspuffleitung 33 von Luft umgeben ist.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist im Siebkörper 18 ein Pumpengehäuse 52 angeordnet, in diesem wiederum befindet sich eine große Zahl von Laufrädern 16. Luft, die sich im Gehäuse 52 befindet, bleibt in diesem, selbst wenn die Unterwasserpumpe 10 in Wasser eingetaucht wird. Diese Restluft wird schrittweise durch die Pumpleitung 34 abgesaugt, zusammen mit unter Druck be-

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findlichem Wasser, das aufgrund der Drehbewegung der Laufräder 16 gefördert wird. Unmittelbar nach Beginn des Pumpens wird jedoch Förderwasser nur in geringem Umfang wegen der vorhandenen Restluft gefördert. Die Restluft kann wirkungsvoll abgepumpt werden über eine Auslaßöffnung (nicht dargestellt) mit einem Ventil, oder auch über andere Einrichtungen.

Ist die Auspuffleitung 33 mehrwandig ausgebildet und wird Förderwasser teilweise in den Zwischenraum zwischen den jeweils einander benachbarten Wänden gebracht, so ist es vorteilhaft, die angrenzenden Wände - mit der Ausnahme der innersten Wand mit Löchern zu versehen, wodurch ein freier Fluß des Förderwassers in die Zwischenräume und aus ihnen heraus möglich ist. In diesem Fall sollte das Förderwasser, das den Auspuff kühlt, vorteilhafterweise durch die inwandigen Zwischenräume mit Druck einströmen. Ein optimales Kühlverfahren wird dadurch erreicht, daß Kühlwasser direkt in die Auspuffleitung 33 eingegeben und die im Gehäuse 52 verbliebene Luft speziell abgesaugt wird. In diesem Falle ist es notwendig, die im Gehäuse 52 verbliebene Luft rasch soweit wie möglich zu entfernen. Dagegen sollte jedoch kontinuierlich Kühlwasser der Auspuffleitung 33 zugeführt werden, auch dann, wenn nur geringe Wassermengen gefördert werden. Diese technischen Forderungen erfüllt ein Verbindungsrohr gemß Fig. 5A, das mit einem, den Fluß steuernden Ventil 51 aus-

gerüstet ist.

Dieses Verbindungsrohr 50 mit Ventil 51 ist zwischen der Auspuffleitung 33 und dem Gehäuse 52 angeordnet (siehe Fig. 2) .

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Dabei ist das Ventil 51 etwa im Mittelbereich des Verbindungsrohres 50 angeordnet. Dieses Ventil 51 ist mit einem Ventilstück in Form einer Kugel 54 ausgerüstet. Weiterhin hat es ein Paar von angeschrägten Kugelsitzen 55,56, die jeweils mit vier nach innen geneigten Bypassen 57,58 (Fig. 5A, 5B, 6A, 6B) ausgerüstet sind. Die vier Bypasse 57 im oberen Kugelsitz 55 haben einen geringeren Querschnitt als die vier Bypasse 58, die im unteren Kugelsitz 56 ausgebildet sind. Wenn die Flügelräder 16 von dem mit ihnen verbundenen Motor 12 in Rotation versetzt werden, fließt Luft aus dem Laufradgehäuse 42 in die Auspuffleitung 33 durch die größeren Bypasse 58, da die Kugel 54 aufgrund ihres Eigengewichtes gegen die Fläche des Kugelsitzes 56 gedrückt liegt. Sobald alle Restluft abgesaugt ist, arbeitet die Unterwasserpumpe 10 entsprechend ihrem Normalzustand. Dabei wird.in das Gehäuse 52 angesaugtes Förderwasser durch die Rotation der Laufräder 16 in eine Zentrifugalbewegung versetzt und durch die ausgangsseitige Pumpleitung 34 herausgefördert. Dabei wird die Kugel 54 des Flußsteuerventils 51 aufgrund des Wasserdrucks (Fig. 5B) nach oben verschoben. Ein Teil des Förderwassers läuft in die Auspuffleitung 33 durch die kleineren Bypasse 57.

Der untere Kugelsitz 56 des Flußsteuerventils 51, das an dem Verbindungsrohr 50 angeordnet ist, hat - wie schon oben beschrieben-Bypässe 58 mit einem größeren lichten Querschnitt. Im Gehäuse verbliebene Luft strömt in großen Quantitäten durch diese grösseren Bypasse 58, um so rasch entfernt werden zu können. Dabei wird die Kugel 54 gegen ihren oberen Kugelsitz 55 durch den Druck des Förderwassers, daß das Ventil 51 durchströmt, gedrückt,

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wenn die Restluft abgesaugt ist. Deshalb wird das Förderwasser durch die Bypässe 57 mit kleinerem Querschnitt geleitet, so daß es nicht in größeren Quantitäten fließen kann. Im Resultat strömen gebrenzte Mengen des Förderwassers kontinuierlich durch die Auspuffleitung 33. Wie bereits oben beschrieben, wird ein Teil des Förderwassers als Kühlmittel durch das Verbindungsrohr 50 mit dem Ventil 51 in den Zwischenraum zwischen den beiden Wänden der Auspuffleitung 33 geleitet.

Wenn die Auspuffleitung 33 gekühlt wird,schlagen Wasserteilchen an die Innenfläche dieser Leitung nieder, sie sammeln sich zu Wassertropfen, die in der Auspuffleitung 33 in Form von Wasserströmen nach unten fließen. Auspuffgase, die durch die Auspuffleitung 33 durchlaufen, verlieren ihre eingangsseitig bei etwa 200 bis 250⁰C liegende Temperatur rasch und erreichen ein geringeres Temperaturniveau um 50 bis 60⁰C, so daß eine beträchtliche Anzahl von Wassertropfen niederschlägt. Obwohl diese einen Kühleffekt bewirken, behindern doch die Wassertropfen das freie Strömen der Auspuffgase, falls sie sich in zu großen Mengen ansammeln. Bei fortgesetztem Betrieb des Motors sammeln sich mehr und mehr Wassertropfen an der Innenwand der Auspuffleitung 33 an, demzufolge müssen sie in geeigneten Zeitabständen entfernt werden. Vom Standpunkt einer Verbesserung der Kühlung der Abgase aus gesehen ist es vorteilhaft, die Wassertropfen zu entfernen, die bereits zur Kühlung der Abgase beigetragen haben und das Bilden neuer, frischer Wassertropfen zu ermöglichen. Aus diesem Grund ist der untere Endbereich der Auspuffleitung 33 der ünterwasserpumpe 10 „nach der Erfindung leicht nach unten geneigt. Der

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unterste Teil der Auspuffleitung 23 ist mit einer Wassersammeieinrichtung 49 ausgerüstet (Fig. 7).

Diese Wassersammeieinrichtung 49 hat ein Wassersammeirohr¹ 60, das mit einem Rückschlagventil versehen ist. Das Sammelrohr 60 hängt an einem Ende über eine Gewindeverbindung mit der Auspuffleitung 33 zusammen, am anderen Ende ist es über Fittinge 61,62 mit dem Gehäuse 52 der Kreiselpumpe verbunden. Das Wassersammelrohr 60 kommuniziert mit einem Wasserrohr 64. Das offene Ende dieses Wasserrohrs 64 ragt in den Bereich hinein, in dem aufgrund der Rotation der Laufräder 16 ein Unterdruck erzeugt wird. Das offene Ende des Sammelrohrs 16 kann auch direkt in den Bereich hineinreichen, in dem ein Unterdruck aufgrund der Laufräder erzeugt wird.

Im Mittelbereich des Sammelrohrs 60 ist ein Rückschlagventil 66 angeordnet, es hat eine Kugel 68, die gegen einen Kugelsitz über ein elastisches Teil, beispielsweise eine konische Schraubenfeder 67, gedrückt wird. Zum Wassersammeirohr 60 gehört ein Sammelraum 70, in dem vorübergehend Wassertropfen gespeichert werden, die an der Innenwand der Auspuffleitung 33 erhalten worden sind. Dieser Sammelraum 70 ist zwischen dem Ventil 66 und der Auspuffleitung 33 angeordnet. Wenn die Laufräder 16 zu einer Rotationsbewegung angetrieben sind, wird in der Nähe der Endbereiche der Laufräder 16 befindliche Wassertropfen zentrifugal abgeschleudert. Andererseits wird ein Unterdruck erzeugt durch das Wasser, das in das Gehäuse 52 nahe der Basisbereiche der Laufräder 16 eingesogen wird, der Unterdruck wird dort durch die

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Laufräder 16 selbst erreicht. Die Öffnung 65 des Wasserrohrs 64, das mit dem Sammelrohr 60 verbunden ist, reicht in einen Bereich hinein, wo durch die Laufräder ein Unterdruck erreicht wird. Demzufolge wird in dem Wasserrohr 64 eine Saugkraft hervorgerufen, die an der öffnung 64 bis hin zum Ventil 66 angreift. Als Resultat wird die Kugel 68 des Ventils 66 entgegen der Federkraft der Feder 67 aus ihrem Kugelsitz gezogen, so daß in der Wassersammelkammer 70 gesammeltes Wasser in das Gehäuse 52 um die Laufräder 16 herum fließen kann, und zwar durch das Ventil 66 und das Wasserrohr 64. Während der Drehbewegung der Laufräder 16 strömt weiter Wasser aus der Sammelkammer 70 in das Gehäuse 52, hierdurch wird ein freies Strömen der Auspuffgase erreicht.

Unter Bezugnahme auf Fig. 8 wird nun eine Unterwasserpumpe entsprechend einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Dieses Ausführungsbeispiel ist als Horizontaltyp ausgebildet, bei dem der Motor und der Pumpenteil seitlich in Horizontalrichtung nebeneinander versetzt angeordnet sind. Die Einzelteile dieses zweiten Ausführungsbeispiels sind mit entsprechenden Bezugsziffern versehen, wie sie für das erste Ausführungs beispiel verwendet wurden, jedoch wird jeweils die Zahl 100 hinzugezählt. Die Kapsel 114 dieser sich horizontal erstreckenden Unterwasserpumpe 110 ist nicht aus einem Paar Halbschalen gebildet. Bedienung und Wartung des Motors und anderer Teile wird durchgeführt, indem ein Deckel 176 der Kapsel 114 geöffnet wird. Die Unterwasserpumpe 110 nach diesem Ausführungsbeispiel hat eine breite Grundplatte und läßt sich einfach in der geeigneten Position unter Wasser anordnen. Diese Unterwasserpumpe 110 hat

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ein geringeres Gewicht als das der vertikalen Ausbildung 10, ihre Ansaugschlitze 140 sind im unteren Bereich ausgeführt, durch beides kann die Pumpe 110 auch in flachem Wasser nutzvoll arbeiten.

Bei einer Unterwasserpumpe gemäß der Erfindung werden die Laufräder 16 durch einen Motor 12 angetrieben. Die den Motor dicht umschließende Kapsel läßt sich in einfacher Weise durch das Umgebungswasser kühlen. Demzufolge kann mit der erfindungsgemäßen Unterwasserpumpe kontinuierlich gearbeitet werden, die Pumpe ist kompakt und hat einen großen Durchsatz, sie kann dort einfach eingesetzt werden, wo kein elektrisches Kraftnetz zur Verfügung steht. Die Auspuffleitung 33 ist an einem Ende, oberhalb der Wasseroberfläche des zu pumpenden Wassers, offen. Der größere Teil der Auspuffleitung 33 wird durch das umgebende Wasser gekühlt. Dabei werden die Auspuffgase in der Auspuffleitung nicht nur durch das Wasser gekühlt, das die Auspuffleitung umgibt, sondern auch unmittelbar durch Wasserpartikelchen und -tropfen, die an der Innenwand der Auspuffleitung 3 3 sich ablagern, dies führt zu einem erheblichen Abfall der Temperatur der Auspuffgase. Daher kann ein Teilstück' der Auspuffleitung als flexibler Schlauch ausgebildet sein, der beispielsweise aus Polyvinylchlorid oder Gummi gefertigt ist, dies gibt einen großen Vorteil für Transport und Bedienung der Unterwasserpumpe.

Ein Verbindungsrohr 50, das mit einem Flußsteuerventil 51 ausgerüstet ist, ist an seinem einen Ende mit der Auspuffleitung 33 verbunden, sein anderes Ende reicht in das Gehäuse 52 oder in die

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ausgangsseitige Pumpleitung 34. Werden nun die Laufräder 16 in Rotation versetzt, so wird die im Gehäuse 52 verbliebene Luft zunächst durch das Flußsteuerventil 51 und das Verbindungsrohr 50 hindurch in die Auspuffleitung 33 gezogen. Später wird auch ein Teil des druckbeaufschlagten, geförderten Wassers in die Auspuffleitung 3 3 geleitet, hierdurch werden die Auspuffgase, die durch die Auspuffleitung strömen, wirkungsvoll gekühlt. Da die Luft, die im Gehäuse 52 verbleibt, abgezogen wird, wird Wasser auch dann voll gefördert, wenn die Laufräder gerade erst ihre Rotationsbewegung beginnen. Das flußsteuernde Ventil 51 am Verbindungsrohr 50 ermöglicht einen breiteren Durchlaß, wenn Restgas durch das Ventil 51 hindurchströmt, als wenn ein Teil des geförderten Wassers hindurchläuft, somit wird ein rasches Entfernen der Restluft aus dem Gehäuse 52 der Laufräder 16 erreicht.

Das Kühlwasser ist vom Umgebungswasser abgeschlossen und zirkuliert zwischen einem Kühlwassertank und der Kapsel des Motors. Im Rücklauf vom Motor zum Kühlwassertank wird das Kühlwasser durch das Förderwasser gekühlt, das in die Unterwasserpumpe durch die Ansaugschlitze eingesaugt wird. Dabei sollte das Kühlwasser auf seinem Rückweg in dem Kühlwassertank vorteilhafterweise ein vielfach verzweigtes Rohrsystem durchlaufen, das hinter diesen Ansaugschlitzen angeordnet ist. Förderwasser, das durch die Ansaugschlitze eintritt, hat eine ausreichend hohe Flußgeschwindikgeit, um die Wärme aus dem Kühlwasser, das durch das verzweigte Kühlsystem strömt, aufzunehmen. Weiterhin wird das Kühlwasser für den Auspuff stets bei geringer Temperatur gehal-

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ten, so daß eine effektive Kühlung des Motors erreicht wird.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE:

fiJ Unterwasserpumpe mit einem in die zu fördernde Flüssigkeit eintauchbaren Pumpenkörper und einer die Pumpe antreibenden Kraftquelle, dadurch gekennzeichnet, daß die die Pumpe (10,110) antreibende Kraftquelle ein wasserdicht in einer Kapsel (14,114) eingeschlossener, mehrere Laufräder (16) der Pumpe (10,110) antreibender Motor (12) ist und daß eine Ansaugleitung (32) und eine Auspuffleitung (33) des Mo-. tors (12) an ihren oberhalb der Wasseroberfläche befindlichen Enden offen sind und die Auspuffleitung (33) vom umgebenden Wasser kühlbar ist.

2. Unterwasserpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der untere Endebereich der Auspuffleitung (33) einen wassersammelnden Abschnitt aufweist, der gegenüber der Horizontalen leicht geneigt verläuft, so daß Wassertropfen, die sich an der Innenwand der Auspuffleitung (33) niedergeschlagen haben, gesammelt und nach außen gebracht werden.

3. Unterwasserpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Teil der Auspuffleitung (33) als flexibler Schlauch ausgebildet ist.

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4. Unterwasserpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß sie eine Wassersammeleinrichtung (49) aufweist, die zwischen unteren Endbereich des wassersammelnden Abschnitts und dem Pumpengehäuse (52) angeordnet und so ausgelegt ist, daß sie der Auspuffleitung (3 3) angesammeltes Wasser unter Ausnutzung des Unterdrucks des in das Pumpengehäuse (52) auf Grund der Rotation der Laufräder (16) einströmenden Wassers kräftig herausfördert.

i. Unterwasserpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wassersammeieinrichtung (49) ein Ventil (66) aufweist, das Wasserfluß von der Auspuffleitung (33) zum Pumpengehäuse (52) zuläßt, jedoch in Gegenrichtung sperrt und daß ein Wasser-Sammelraum (7o) zwischen dem Ventil (66) und der Auspuffleitung (33) vorgesehen ist, der vorübergehend Wassertropfen aufnimmt, die sich an der Innnenwand der Auspuffleitung (33) niedergeschlagen haben.

Unterwasserpumpe nach Anspruch 2, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß ein mit einem Ventil (51) ausgestattetes Verbindungsrohr (5o) mit einer Ausgangsleitung (34) verbunden ist und daß im Pumpengehäuse (52) verbleibende Luft oder ein Teil des von den Laufrädern (16) druckbeaufschlagten Wassers durch das Verbindungsrohr (5o) in die Ausgangsleitung (34) gezogen wird.

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7. Unterwasserpumpe nach Anspruch 6, dadur-ch gekennzeichnet , daß das im Verbindungsrohr (5o) angeordnete Ventil (51) ein Ventilstück (Kugel 68) aufweist, das wahlweise gegen ein von zwei in vertikalem Abstand angeordneten Ventilsitzen (55, 56} preßbar ist und daß die beiden gepaarten Ventilsitze (55, 56) jeweils zumindest einen Bypass (57, 58) aufweisen, der einen teilweisen Fluß der Flüssigkeit auch dann ermöglicht, wenn das Ventilstück (Kugel 58) gegen eine der beiden Ventilsitze (55, 56) gedrückt ist.

8. Unterwasserpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß im Ruhezustand das Ventilstück (Kugel 68) am unteren Ventilsitz (58) anliegt, und daß der Bypass (58) am unteren Ventilsitz (58) einen größeren freien

χ Querschnitt aufweist als der Bypass (57) am oberen Ventilsitz (57) .

Unterwasserpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Auspuffleitung (33) ein mehrwandiges Rohr ist, und daß das Verbindungsrohr (5o) mit einem, die Auspuffleitung (33) umgebenden Zwischenraum kommuniziert, so daß Luft, die im Pumpengehäuse (52) verblieben ist, oder ein Teil des Förderwassers in diesen Zwischenraum gelangt.

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10. Unterwasserpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß sie einen Kühlwassertank (3o) aufweist, der so ausgelegt ist, daß der Kühlwasserkreislauf zwischen der Kapsel (14) des Motors (12) und dem Kühlwassertank (3o) abgeschlossen ist vom umgebenden Wasser, und daß das vom Motor (12) kommende Kühlwasser gekühlt wird durch Förderwasser, das die Unterwasserpumpe (Ιο, 11ο) durch Schlitze (4o, 1'4o) ansaugt.

11. Unterwasserpumpe nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet , daß das Kühlwasser aus dem Kühlwassertank (3o) über eine die Kühlwasserzirkulation gewährleistende und von dem Motor (12) angetriebene Kühlwasserpumpe förderbar ist.

12. Unterwasserpumpe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Niveau des Kühlwassers im Kühlwassertank (3o) unterhalb der Saugschlitze (4o) für Förderwasser liegt.

13. Unterwasserpumpe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß aus der Kapsel (14, 114) des Motors (12) über-eine Rücklaufleitung in den Kühlwassertank (4o, 14o) strömende Kühlwasser durch ein verzweigtes Rohrsystem läuft, das hinter den Einsaugschlitzen (4o, 14o) für Förderwasser angeordnet ist.

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14". Unterwasserpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß sie einen Kühlwassertank aufweist, der so ausgelegt ist, daß der Kühlwasserkreislauf zwischen der Kapsel (14) des Motors (12) und dem Kühlwassertank (3o) abgeschlossen ist vom umgebenden Wasser, und daß das.vom Motor (12) kommende Kühlwasser gekühlt wird durch Förderwasser, das die Unterwasserpumpe (1o, 11o) durch Schlitze (4o, 14o) ansaugt.

15. Unterwasserpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (12) ein OTTO-Motor ist.

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