DE29502434U1 - Submersible pump - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Tauchpumpe mit einem Pumpengehäuse, das eine Ansaugöffnung aufweist und einen Druckraum
definiert, einem im Pumpengehäuse angeordneten Flügelrad, das von einer drehbaren Welle antreibbar ist, und mit mindestens
einem Gleitlager, dessen Lagerhülse drehfest mit der Welle und dessen Gleitbuchse drehfest mit dem Pumpengehäuse verbunden
ist.The invention relates to a submersible pump with a pump housing having a suction opening and a pressure chamber
defined, an impeller arranged in the pump housing, which can be driven by a rotatable shaft, and with at least
a plain bearing, the bearing sleeve of which is connected to the shaft in a rotationally fixed manner and the sliding bush is connected to the pump housing in a rotationally fixed manner
is.
Bei derartigen Tauchpumpen spielt die Kühlung des Gleitlagers eine wesentliche Rolle. Dies gilt insbesondere dann, wenn das Pumpengehäuse aus Kunststoff besteht, wobei nur ein vergleichsweise geringer Wärmeübergang von der Gleitbuchse auf das Pumpengehäuse stattfinden kann und darf.With submersible pumps of this type, the cooling of the sliding bearing plays an important role. This is especially true if the pump housing is made of plastic, whereby only a comparatively small amount of heat can and must be transferred from the sliding bush to the pump housing.
Bei normalem Betrieb wird ein geringfügiger Anteil der geförderten
Flüssigkeit durch den Ringspalt zwischen der Lagerhülse und der Gleitbuchse hindurchgeführt. Dies reicht aus, um
die erforderliche Kühlung des dem Flügelrad benachbarten Gleitlagers
zu erzielen. Bei Trockenlauf hingegen steht keine Kühlflüssigkeit zur Verfügung. Zwar fördert das Flügelrad Luft,
jedoch reicht die durch das Gleitlager gedrückte Luftmenge zur ausreichenden Kühlung nicht aus. Das Gleitlager läuft heiß und
verschleißt in kurzer Zeit. Auch kann es zu einer Beschädigung des Pumpengehäuses kommen, insbesondere wenn dieses aus Kunststoff
besteht.During normal operation, a small amount of the liquid conveyed passes through the annular gap between the bearing sleeve and the sliding bush. This is sufficient to achieve the required cooling of the sliding bearing adjacent to the impeller. In dry running, however, no cooling liquid is available. Although the impeller conveys air,
However, the amount of air pushed through the plain bearing is not enough to provide adequate cooling. The plain bearing gets hot and wears out quickly. The pump housing can also be damaged, especially if it is made of plastic.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Tauchpumpe der eingangs genannten Art, deren Pumpengehäuse vorzugsweise
aus Kunststoff besteht, die Kühlung des Gleitlagers zu
verbessern.The invention is based on the object of improving the cooling of the plain bearing in a submersible pump of the type mentioned above, the pump housing of which is preferably made of plastic.
improve.
Zur Lösung dieser Aufgabe weist das Gleitlager Kanäle auf, die einerseits mit dem Druckraum des Pumpengehäuses und andererseits
mit einem ins Freie führenden Auslaß in Verbindung
stehen.To solve this problem, the plain bearing has channels that are connected on the one hand to the pressure chamber of the pump housing and on the other hand to an outlet leading to the outside.
stand.
Diese Kanäle erhöhen erheblich den Durchsatz des Kühlfluids durch das Gleitlager, ohne dessen Lagereigenschaften zu beeinträchtigen.
Dies führt bereits bei Normalbetrieb zu einer
Verbesserung der Kühlung. Vor allen Dingen wird dafür gesorgt, daß die Kühlung auch bei Trockenlauf, das heißt, mit Luft alsThese channels significantly increase the flow of the cooling fluid through the plain bearing without affecting its bearing properties. This leads to a
Improvement of cooling. Above all, it is ensured that the cooling also during dry running, i.e. with air as
* 3* 3
Kühlfluid, ausreicht, um ein Heißlaufen des Gleitlagers und eventuelle Beschädigungen des vorzugsweise aus Kunststoff bestehenden Pumpengehäuses auszuschließen.Cooling fluid is sufficient to prevent the plain bearing from overheating and possible damage to the pump housing, which is preferably made of plastic.
Vorteilhafterweise sind die Kanäle zwischen der Lagerhülse und der Gleitbuchse angeordnet. Das Kühlfluid gelangt also genau an diejenige Stelle, an der die Reibungswärme entsteht.The channels are advantageously arranged between the bearing sleeve and the sliding bush. The cooling fluid therefore reaches exactly the point where the frictional heat is generated.
Alternativ besteht die ebenfalls vorteilhafte Möglichkeit, die Kanäle zwischen der Gleitbuchse und dem Gehäuse anzuordnen. Hierdurch wird die Wärme daran gehindert, negativ auf das Gehäuse einzuwirken, sofern dieses aus Kunststoff besteht.Alternatively, there is the equally advantageous option of arranging the channels between the sliding bushing and the housing. This prevents the heat from having a negative effect on the housing if it is made of plastic.
Ganz besonders vorteilhaft ist es, beide Maßnahmen gleichzeitig zu ergreifen, d.h., die Kanäle sowohl zwischen der Lagerhülse und der Gleitbuchse als auch auf der Außenseite der Gleitbuchse vorzusehen.It is particularly advantageous to take both measures at the same time, i.e. to provide the channels both between the bearing sleeve and the sliding bushing and on the outside of the sliding bushing.
Vorzugsweise verlaufen die Kanäle schraubenlinienförmig. Diese Anordnung eignet sich insbesondere für eine solche Konstruktion, bei der die Kanäle an der eigentlichen Lagerstelle, also zwischen der Lagerhülse und der Gleitbuchse vorgesehen sind.Preferably, the channels run in a helical shape. This arrangement is particularly suitable for a design in which the channels are provided at the actual bearing point, i.e. between the bearing sleeve and the sliding bush.
Für die Kanäle zwischen der Gleitbuchse und dem Gehäuse kann es vorteilhafter sein, diese geradlinig und im wesentlichen parallel zur Welle auszurichten. Hier spielt die Lagerfunktion keine Rolle, so daß mehr auf geringen Druckverlust und günstige Fertigung Wert gelegt werden kann.For the channels between the sliding bushing and the housing, it may be more advantageous to align them in a straight line and essentially parallel to the shaft. The bearing function is not important here, so more emphasis can be placed on low pressure loss and cost-effective production.
Unter dem letztgenannten Gesichtspunkt ist es besonders vorteilhaft, die Kanäle in der Gleitbuchse auszubilden. Zusätzliche Kanäle können im Gehäuse vorgesehen sein.From the latter point of view, it is particularly advantageous to form the channels in the sliding bush. Additional channels can be provided in the housing.
In wesentlicher Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, bei Verwendung von zwei Gleitlagern dem vom Flügelrad entfernt liegenden Gleitlager ein Lüfterrad zuzuordnen und zwischen den beiden Gleitlagern drehfest mit der Welle zu verbinden. Tauchpumpen mit einer relativ geringen Eintauchtiefe kommen in der Regel mit einem einzigen Gleitlager aus. Bei Tauchpumpen mit größerer Eintauchtiefe empfiehlt sich die Anordnung eines zweiten Gleitlagers. Das obere Gleitlager wird bei Normalbetrieb mit Flüssigkeit gekühlt, die aus dem Druck-In a significant development of the invention, when using two plain bearings, it is proposed to assign a fan wheel to the plain bearing located further away from the impeller and to connect it to the shaft between the two plain bearings in a rotationally fixed manner. Submersible pumps with a relatively low immersion depth usually require a single plain bearing. For submersible pumps with a greater immersion depth, the arrangement of a second plain bearing is recommended. The upper plain bearing is cooled during normal operation with liquid that comes from the pressure
leitungsnetz abgezweigt wird. Bei Trockenlauf sind die Verhältnisse am oberen Gleitlager naturgemäß ungünstiger als am unteren' Gleitlager, und zwar wegen der an letzterem stattfindenden Drosselung der Kühlluft, die selbst bei Einsatz der erfindungsgemäßen Kanäle noch auftritt. Hier schafft die Erfindung Abhilfe durch das Lüfterrad, das sich direkt unterhalb des oberen Gleitlagers befindet'. Das Lüfterrad wird auch bei Normalbetrieb wirksam, so daß unter Umständen auf die Zuführung von Kühlflüssigkeit aus dem Druckleitungssystem zum oberen Gleitlager verzichtet werden kann. Im übrigen verbessert das Lüfterrad auch die Durchströmung des unteren Gleitlagers.pipe network is branched off. When running dry, the conditions at the upper plain bearing are naturally less favorable than at the lower plain bearing, due to the throttling of the cooling air at the latter, which still occurs even when the channels according to the invention are used. The invention provides a remedy here by means of the fan wheel, which is located directly below the upper plain bearing. The fan wheel is also effective during normal operation, so that under certain circumstances the supply of cooling liquid from the pressure pipe system to the upper plain bearing can be dispensed with. In addition, the fan wheel also improves the flow through the lower plain bearing.
Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal weist das Lüfterrad eine Scheibe auf, die auf derjenigen Seite, die dem vom Flügelrad entfernt liegenden Gleitlager zugewandt ist, radiale Stege trägt.According to a further advantageous feature, the fan wheel has a disk which has radial webs on the side facing the plain bearing remote from the impeller.
Ferner ist es vorteilhaft, die Welle mit einer Umhüllung aus Kunststoff zu versehen und das Lüfterrad mit dieser Umhüllung zu verbinden. Auf der Umhüllung sind im übrigen auch die Lagerhülsen der Gleitlager angeordnet.It is also advantageous to provide the shaft with a plastic casing and to connect the fan wheel to this casing. The bearing sleeves of the plain bearings are also arranged on the casing.
Die Erfindung wird im folgenden anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:The invention is explained in more detail below using preferred embodiments in conjunction with the accompanying drawing. The drawing shows:
Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine erste Ausführungs-Fig. 1 shows an axial section through a first embodiment
form einer erfindungsgemäßen Tauchpumpe, Fig. 2 eine abgewandelte Ausführungsform; Fig. 3 und Fig. 4 ein gegenüber den Fig. 1 und 2 abgewandeltes Gleitlager.form of a submersible pump according to the invention, Fig. 2 a modified embodiment; Fig. 3 and Fig. 4 a sliding bearing modified compared to Figs. 1 and 2.
Die Tauchpumpe nach Fig. 1 weist ein Pumpengehäuse 1 auf, in welchem ein Flügelrad 2 gelagert ist. Letzteres sitzt an einer Welle 3 und wird von dieser angetrieben.The submersible pump according to Fig. 1 has a pump housing 1 in which an impeller 2 is mounted. The latter is located on a shaft 3 and is driven by it.
Im Betrieb wird das Pumpengehäuse 1 in die zu fördernde Flüssigkeit eingetaucht. Das Flügelrad 2 saugt die Flüssigkeit durch eine Ansaugöffnung 4 des Pumpengehäuses 1 an und fördert sie in einen im Pumpengehäuse 1 ausgebildeten Druckraum 5. Von hieraus wird die Flüssigkeit an ein Druckleitungssystem 6 abgegeben.During operation, the pump housing 1 is immersed in the liquid to be pumped. The impeller 2 sucks in the liquid through a suction opening 4 of the pump housing 1 and pumps it into a pressure chamber 5 formed in the pump housing 1. From here, the liquid is discharged into a pressure line system 6.
Die Welle 3 mit dem Flügelrad 2 ist in einem Gleitlager 7 gelagert. Letzteres weist eine Lagerhülse 8 auf, die drehfest mit der Welle 3 verbunden ist, und zwar unter Zwischenschaltung einer Umhüllung 9, die die gesamte Welle 3 umgibt. Zum Gleitlager 7 gehört ferner eine Gleitbuchse 10, die drehfest mit dem Pumpengehäuse 1 verbunden ist.The shaft 3 with the impeller 2 is mounted in a plain bearing 7. The latter has a bearing sleeve 8 which is connected in a rotationally fixed manner to the shaft 3, with the interposition of a casing 9 which surrounds the entire shaft 3. The plain bearing 7 also has a sliding bush 10 which is connected in a rotationally fixed manner to the pump housing 1.
In die Innenfläche der Gleitbuchse 10 sind schraubenlinienförmige Kanäle 11 eingearbeitet, die an ihrem unteren Ende mit dem Druckraum 5 und an ihrem oberen Ende mit einem ins Freie führenden Auslaß 12 (Fig. 2) in Verbindung stehen. Die Kanäle 11 dienen zur Kühlung des Gleitlagers 7. Im normalen Betrieb werden sie von einer geringen Menge der im Druckraum 5 befindlichen Flüssigkeit durchströmt. Bei Trockenlauf werden sie mit Luft beaufschlagt, die das Flügelrad 2 fördert. Die Wärme wird dort abgeführt, wo sie entsteht. Auch wird das Pumpengehäuse 1 gegen Wärmeeinfluß abgeschirmt. Dies ist deshalb von besonderer Bedeutung, weil das Pumpengehäuse 1 aus Kunststoff besteht.Helical channels 11 are incorporated into the inner surface of the sliding bush 10, which are connected at their lower end to the pressure chamber 5 and at their upper end to an outlet 12 leading to the outside (Fig. 2). The channels 11 serve to cool the sliding bearing 7. During normal operation, a small amount of the liquid in the pressure chamber 5 flows through them. During dry running, they are supplied with air, which conveys the impeller 2. The heat is dissipated where it is generated. The pump housing 1 is also shielded against the influence of heat. This is of particular importance because the pump housing 1 is made of plastic.
Bei der Ausführungsform der Pumpe nach Fig. 2 ist oberhalb des Gleitlagers 7 ein zweites Gleitlager 71 vorgesehen. Diese Ausführungsform eignet sich insbesondere für relativ große Eintauchtiefen. Das Gleitlager 7' entspricht nach Aufbau und Funktion dem Gleitlager 7. Auch sind die Kühlverhältnisse im Prinzip dieselben. Allerdings erfährt die beim Trockenlauf vom Flügelrad 2 geförderte Luft im Gleitlager 7 eine starke Drosselung. Daher ist unterhalb des Gleitlagers 7· ein Lüfterrad 13 drehfest mit der Welle 3 verbunden, und zwar wiederum unter Zwischenschaltung der Umhüllung 9 aus Kunststoff. Das Lüfterrad 13 sorgt dafür, daß das Gleitlager 7' beim Trockenlauf ausreichend mit Kühlluft versorgt wird. Das Lüfterrad 13 besteht aus einer radialen Scheibe 14, die auf ihrer dem Gleitlager 7' zugewandten Oberseite radiale Stege trägt.In the embodiment of the pump according to Fig. 2, a second plain bearing 7 1 is provided above the plain bearing 7. This embodiment is particularly suitable for relatively large immersion depths. The plain bearing 7' corresponds to the plain bearing 7 in terms of structure and function. The cooling conditions are also basically the same. However, the air conveyed by the impeller 2 during dry running is greatly throttled in the plain bearing 7. Therefore, below the plain bearing 7· a fan wheel 13 is connected in a rotationally fixed manner to the shaft 3, again with the plastic casing 9 interposed. The fan wheel 13 ensures that the plain bearing 7' is supplied with sufficient cooling air during dry running. The fan wheel 13 consists of a radial disk 14 which has radial webs on its upper side facing the plain bearing 7'.
Im normalen Betrieb unterstützt das Lüfterrad 13 den Durchfluß der Kühlflüssigkeit durch das Gleitlager 7'. Für den Fall, daß dieser Durchfluß, bedingt durch die Drosselung im Gleitlager 7 nicht ausreichen sollte, kann eine Verbindungsleitung 16 vorgesehen sein, die den Raum oberhalb des Gleitlagers 7' mitIn normal operation, the fan wheel 13 supports the flow of the cooling liquid through the plain bearing 7'. In the event that this flow is not sufficient due to the throttling in the plain bearing 7, a connecting line 16 can be provided which supplies the space above the plain bearing 7' with
Flüssigkeit aus dem Druckleitungssystem 6 versorgt. Der Abfluß erfolgt in jedem Falle durch den ins Freie führenden AuslaßLiquid from the pressure line system 6. In any case, the drain is through the outlet leading to the outside
Die Fig. 3 und 4 zeigen ein abgewandeltes Gleitlager 17, das wiederum aus einer Lagerhülse 8 und einer Gleitbuchse 10 besteht. Die Gleitbuchse 10 weist Kanäle 18 auf, die in die Außenfläche der Gleitbuchse eingearbeitet sind. Ferner sind zusätzliche Kanäle 18' im Gehäuse vorgesehen. Die Kanäle verlaufen geradlinig und sind im wesentlichen parallel zur Achse der hier nicht dargestellten Welle ausgerichtet. Das Gleitlager 17 kann anstelle der Gleitlager 7 oder 71 eingesetzt werden. Sein wesentlicher Vorteil besteht darin, daß es einen besonders guten Schutz des aus Kunststoff bestehenden Pumpengehäuses 1 gegen schädlichen Wärmeeinfluß bietet, und zwar vor allen Dingen gegen örtliche Überhitzungen.Fig. 3 and 4 show a modified plain bearing 17, which in turn consists of a bearing sleeve 8 and a sliding bushing 10. The sliding bushing 10 has channels 18 which are machined into the outer surface of the sliding bushing. Furthermore, additional channels 18' are provided in the housing. The channels run in a straight line and are aligned essentially parallel to the axis of the shaft (not shown here). The plain bearing 17 can be used instead of the plain bearings 7 or 7 1. Its main advantage is that it offers particularly good protection of the plastic pump housing 1 against harmful heat influences, especially against local overheating.
Im Rahmen der Erfindung sind durchaus Abwandlungsmöglichkeiten gegeben. So ist es ganz besonders vorteilhaft, Kanäle sowohl zwischen der Lagerhülse und der Gleitbuchse als auch zwischen der Gleitbuchse und dem Pumpengehäuse vorzusehen, und zwar dort sowohl in der Gleitbuchse als auch im Gehäuse. Die Kanalführung muß nicht unbedingt schraubenlinienförmig oder geradlinig sein. Beispielsweise kommen geneigte oder mäanderförmige Strömungswege in Frage. Die Kanäle können in die Außenfläche der Lagerhülse bzw. in die Innenfläche des Pumpengehäuses eingearbeitet werden. Ganz besonders vorteilhaft unter fertigungstechnischen Gesichtspunkten ist es allerdings, die Kanäle in die Gleitbuchse einzuarbeiten. Im übrigen besteht grundsätzlich die Möglichkeit, die Tauchpumpe auch mit mehr als 2 Gleitlagern auszurüsten. Sodann kann vor jedem der oberen Gleitlager ein gesondertes Lüfterrad vorgesehen werden.There are certainly possibilities for modification within the scope of the invention. It is particularly advantageous to provide channels both between the bearing sleeve and the sliding bush and between the sliding bush and the pump housing, both in the sliding bush and in the housing. The channel routing does not necessarily have to be helical or straight. For example, inclined or meandering flow paths are possible. The channels can be incorporated into the outer surface of the bearing sleeve or into the inner surface of the pump housing. From a manufacturing point of view, however, it is particularly advantageous to incorporate the channels into the sliding bush. In addition, it is basically possible to equip the submersible pump with more than 2 sliding bearings. A separate fan wheel can then be provided in front of each of the upper sliding bearings.
Claims (10)
dem vom Flügelrad (2) entfernt liegenden Gleitlager (7') ein
Lüfterrad (13) zugeordnet und zwischen den beiden Gleitlagern (7, 7') drehfest mit der Welle (3) verbunden ist.8. Submersible pump according to one of claims 1 to 6, characterized in that when using two plain bearings (7, 7')
the plain bearing (7') located away from the impeller (2)
Fan wheel (13) and is connected to the shaft (3) between the two plain bearings (7, 7') in a rotationally fixed manner.
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