DE2903064C3

DE2903064C3 -

Info

Publication number: DE2903064C3
Application number: DE2903064A
Authority: DE
Inventors: Martin Neunkirch Schaffhausen Staehle (Schweiz)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-02-14
Filing date: 1979-01-26
Publication date: 1980-10-23
Also published as: DE2903064A1; GB2017822B; CH627236A5; JPS54145004A; GB2017822A; DE2903064B2; US4349322A

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zum Kühlen des Motors einer Kreiselpumpe mit Spiralgehäuse und axialem Saugmund, zum Fördern von Flüssigkeiten mit aufgeschwemmten Feststoffen.

Das Kühlen der Antriebsmotoren solcher Kreiselpumpen mittels eines Ölstromes ist bekannt; die Kühlwirkung solcher Einrichtungen ist gut, jedoch sind die entsprechenden Einrichtungen relativ teuer und stellen nicht unerhebliche Dichtheits-, Wartungs- und Rcparaturprobleme. Ferner sind Kühlsysteme bekannt, bei welchen die Förderflüssigkeit der Pumpe selbst direkt zur Kühlung des Motors verwendet wird. Dies führt, insbesondere bei Abwasserpumpen zu ganz erheblicher Verschmutzung des Kühlsystems; da auch Art und Mengenanteil der aufgeschwemmten Feststoffe stark variieren können, kann dies zu entsprechenden Änderungen in der Kühlwirkung führen.

Die vorliegende Erfindung vermeidet diese Nachteile; sie bezweckt die Schaffung einer Kühleinrichtung der genannten Art, welche den Vorteil eines »sauberen« Kühlmediums aufweist, ohne hierzu auf eine Frcmdflüssigkeit wie Öl angewiesen zu sein.

Zu diesem Zweck ist die erfindungsgemäße Kühleinrichtung dadurch gekennzeichnet, daß in der von einer radialen Ringfläche der Laufradnabe bestrichenen Ringfläche des Dichtungsdeckeis des Pumpengehäuses s eine sich von innen nach außen in Laufraddrehrichtu.ng um die Laufradachse windende Nut vorgesehen ist, deren radial innere Begrenzungskante als Scherkante ausgebildet ist, wobei das radial äußere Nutende in den druckseitigen Gehäusekanal und das radial innere

ίο Nutende in einen zwischen Nabe und Dichtungsdeckel liegenden Leckwasser-Sammelraum münden, der über eine Leitung mit dem Einlaß des Motor-Kühlmantels verbunden ist.

Es ist zwar z. B. aus der CH-PS 4 99 726 bekannt, bei Kreiselpumpen die von der Laufradnabe bestrichene radiale Gehäusefläche mit einer spiralförmigen Nut mit Abscherkante zu versehen, um zu verhindern, daß in den zwischen Dichtungsdeckel und Nabe unvermeidbaren Spalt eingedrungene Feststoffe sich fort festsetzen können; die Scherkante der Nut bewirkt, daß in den Spalt eingedrungene Feststoffe am radialen Einwärtswandern gehindert werden und in die Nut gelangen, durch deren Verlauf sie zwangsläufig radial auswärts wieder in den druckseitigen Pumpenkanal gefördert

.'ι werden. Da gemäß vorliegender Erfindung das radial innere Nutende, und natürlich auch der Spalt zwischen den genannten Ringflächen innen in den Leckflüssigkeits-Sammelkanal münden, gelangt in diesem Sammelraum von Feststoffen praktisch freie Flüssigkeit und

!(i damit als Kühlflüssigkeit in den Motormantel, aus welchem sie z. B. wieder in die Saugleilung der Pumpe zurückgeführt werden kann. Um eine genügende Reinigung der Flüssigkeit von Feststoffen und einen genügend großen Kühlflüssigkeitsstrom zu erhalten, ist

j) es besonders zweckmäßig, auch in der Ringfläche der Laufradnabe eine sich von innen nach außen um die Laufradachse windende Nut mit Scherkante anzuordnen, wobei die Windungsrichtung dieser Nut der Laufraddrehrichtung entgegengesetzt ist; die Abscher- und Auswerfwirkung der sich überschneidenden Nuten ist gegenüber nur einer Nut im Gehäuse wesentlich verbessert. Es hat sich gezeigt, daß ζ. B. bei Abwasserpumpen der fraglichen Art mit zwischen 0,5 und 1 mm liegenden Spaltbreiten und zwei Nuten ein zur Kühlung

ιό des Motors genügend großer, feststofffreier Leckwasserstrom erhalten wird. Die in den Sammelraum eindringende praktisch feststofffreie Kühlflüssigkeit wird zweckmäßig tangential in den Kühlmantel des Motors eingeführt und an einer axial dazu versetzten

-,(ι Stelle aus dem Kühlmantel wieder weggeführt; dadurch entsteht im Kühlmantel eine Drallströmung, was nicht nur eine einwandfreie Kühlwirkung gewährleistet, sondern auch verhindert, daß in der Kühlflüssigkeit etwa doch noch vorhandene Feststoffpartikel sich im

'i-i Kühlmantel absetzen.

Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 im Axialschnitt eine Abwasser-Kreiselpumpe mit Motorkühleinrichtung nach der Erfindung,

r,o Fig. 2 eine Ansicht der Laufradnabe in Pfeilrichtung Λ gemäß¹ F ig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht des von der Laufradnabe bestrichenen Gehäusedeckels in Pfeilrichtung B gemäß Fig. I,

F i g. 4 einen Querschnitt nach der Linie C-Cin Fig. I, F i g. 5 in größerem Maßstab einen Axialschnitt durch die mit gegenläufigen Spiralnuten versehenen Partien von Laufradnabe und Gehäusedeckel nach F i g. !,und

Fig.6 in Draufsicht auf den Gehäusedeckel nach Fig. 5 die sich überschneidenden Nuten in Deckel und Nabe.

Die in Fig. 1 gezeigte Abwasser-Kreiselpumpe besitzt ein Schneckengehäuse 1 mit axialem Saugmund 2 und gegenüberliegendem Dichtungsdeckel 3, durch welchen die einerseits das Pumpenlaufrad mit Nabe 4 und andererseits den Rotor des elektrischen Antriebsmotors 5 tragende Pumpenwelle 6 hindurchragt. Eine radiale Ringiläche 7 der Laufradnabe 4 bestreicht, unter Belassung eines Leckspaltes 8 eine radiale Ringfläche 9 des Dichtungsdeckels 3. Durch entsprechende Vertiefungen radial innerhalb der beiden Ringflächen 7, 9 ist zwischen Gehäuscdeckel und Laufradnabe ein Leckwasser-Sammelraum 10 geschaffen, der über den Spalt 8 mit der Druckseite des Pumpenkanals in Verbindung steht. Ferner ist der Sammelraum 10 über eine Leitung 11 mit dem den Motor 5 umschließenden Kühlmantel 12 verbunden, und zwar über einen im Bereich des einen axialen Kühlmantelendes tangential in diesen einmündenden Einlaß. Im Bereich des anderen Kühlmantelendes mündet ein Auslaß, der über eine Leitung 13 an die nicht dargestellte Saugleitung der Pumpe angeschlossen ist. 1st die Pumpe in einem Sumpf angeordnet, so könnte der Kühlmantel 12 oben offen sein und einen Überlauf für das Kühlwasser bilden; die Leitung 13 fällt damit weg.

In der Ringfläche 7 der Laufradnabe 4 ist eine sich spiralförmig von innen nach außen um die Pumpenachse windende Nut 14 vorgesehen; die Windungsrichtung der Nut 14 ist der Drehrichtung ;i des Laufrades entgegengesetzt. Analog ist in der Ringfläche 9 des Gehäusedeckels 3 eine sich spiralförmig von innen nach außen um die Pumpenachse windende Nut 15 vorgesehen; die Windungsrichtung dieser Nut 15 ist gleich der Drehrichtung a des Laufrades. Dadurch wird erreicht, wie dies in F i g. 6 ersichtlich ist, daß sich die beiden, radial innen gegen den Sammelrauni 10 und radiai außen gegen die Druckseite des Pumpengehäuses 1 hin offenen Nuten 14,15, überschneiden (F i g. 6).

Wie aus F i g. 1 und 5 der Zeichnung ersichtlich, besitzen die Nuten 14 und 15 trapezförmigen Querschnitt, wobei die als Ableitfläche wirkende achsparallele radial innere Nutwand mit der Ringfläche 7 b/.w. 9 eine Scherkante bildet. Die Nuten könnten aber auch Dreieck-, Rechteck- oder Halbkreisquerschnitt aufweisen, wobei die die Ableitfläche mit Scherkante bildende Nutwand mit einer Hartmetallschicht versehen sein kamt.

Beim Betrieb der beschriebenen Pumpe gelangt durch den Leckspalt 8 Wasser aus dem Druckraum des Gehäuses 1 in den Leckwasser-Sammelkanal, wobei mitgerissene Feststoffe von den sich überschneidenden Scherkanten der beiden Nuten 14, 15 aufgehalten und in die Nuten abgestrichen und dort durch die Ableitflächen zwangsläufig radial auswärts zur Druckseite des Pumpengehäuses befördert werden; damit wird nicht nur das Kühlwasser gereinigt, sondern auch ein Verstopfen des Leckspaltes 8 wird verhindert. Das in den Samme'iraum 10 eindringende, praktisch feststofffreie Wasser gelangt in den Kühlmantel 12 und durch die Leitung 13 zurück in die Saugleitung der Pumpe.

Die kein spezielles Kühlmedium benötigende, mit dem Fördermedium der Pumpe selbst gespeiste Kühleinrichtung ist baulich einfach und bedarf dank der wirksamen Reinigung der feststoffhaltigen Leckflüssigkeit vor deren Eintritt in den Kühlmantel und dank der im letzteren erzeugten Drallströmung wenig Wartung.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Kühlen des Motors einer Kreiselpumpe mit Spiralgehäuse und axialem Saugmund, zum Fördern von Flüssigkeiten mit aufgeschwemmten Feststoffen, dadurch gekennzeichnet, daß ir. der von einer radialen Ringfläche (7) der Laufradnabe (4) bestrichenen Ringfläche (9) des Dichtungsdeckels (3) des Pumpengehäuses (1) eine sich von innen nach außen in Laufraddrehrichtung (a) um die Laufradachse windende Nut (15) vorgesehen ist, deren radial innere Begrenzungskante als Scherkante ausgebildet ist, wobei das radial äußere Nutende in den druckseitigen Gehäusekanal und das radial innere Nutende in einen Zwischen Nabe (4) und Dichtungsdeckel (3) liegenden Leckwasscr-Sammelraum (10) münden, der über eine Leitung (11) mit dem Einlaß des Motor-Kühlmantels(12) verbunden ist.

2. Kühleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch die radiale Ringfläche (7) der Nabe (4) eine sich von innen nach außen um die Laufradachse windende Nut (14) mit Scherkante aufweist, die sich einerends in den Sammelraum und andcrends in den druckseitigen Gehäusekanal öffnet, wobei die Windungsrichtung dieser Nut (14) der Laufraddrclirichtung (a) entgegengesetzt ist, so daß die Schrauben der beiden Nuten (14, 15) sich überschneiden.

3. Kühleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Sammelraum (10) ausgehende Leitung (11) im Bereich des einen axialen Kühlmantelendes tangential in den letzteren mündet, während am axial anderen Kühlmantelendbereich ein Auslaß vorgesehen ist.

4. Kühleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß vom genannten anderen Kühlmantelcndbcreich eine Auslaßleilung (13) zur Sauglcitung der Pumpe führt.

5. Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Nutquerschnitt trapez- oder rechteckförrnig ist.