-
Titel: Brunnenpumpe
-
Beschreibung Brunnenpumpe Die Erfindung betrifft eine Brunnenpumpe
mit einem Steigrohrstrang, der einen Antriebsträger mit einem Pumpengehäuse ver-I,indet
und aus mehreren durch Rohrkupplungen miteinander ge-I:uppelten Steigrohren zusammengesetzt
ist, und mit einem innerhalb des Steigrohrstrangs angeordneten Wellenstrang, der
eine Antriebswelle mit einem Pumpenrotor verbindet und mehrere Wellenstücke aufweist,
die in den Rohrkupplungen gelagert und durch Wellenkupplungen miteinander gekuppelt
sind.
-
Es sind Brunnenpumpen dieser Gattung bekannt, bei denen auf den Wellenstücken
VerschleiBbüchsen befestigt sind; diese sind axial nach oben und unten verschiebbar
in je einer Lagerbüchse iclcgert, die in je cin(.?r der Rohrkupplungen befestigt
ist.
-
Die Wellenkupplungen sind in axialem Abstand von den Rohrkupplungen
angeordnet und entweder als Gewindekupplungen oder als :ichalenkupplungen ausgebildet.
Bei Ausbildung als Gewindekupplung sind die Enden der Wellenstücke mit Gewinden
versehen und in eine Gewindemuffe eingeschraubt; bei Ausbildung als Schalenkupplung
sind die Wellenenden dagegen zwischen zwei Halbschalen eingeklemmt, die mittels
Schrauben zusammengespannt sind. In beiden Fällen lassen sich die Verschleißbüchsen
noch nicht ohne weiteres auswechseln, wenn die Wellenkupplungen gelöst worden sind;
das Auswechseln der Verschleißbüchsen erfordert zusatzliche, verhältnismäßig zeitraubende
Maßnahmen wie das 2,orstcjren der !erbrauchtell Verschleißhüchsen und Aufschrumpfen
neuer Verschleißbüchsen. Ilinzukommt, daß jede
Zerlegung des Steigrohr
und Wellenstrangs umständlich ist, dc jede Wellenkupplung nach dem Lösen der benachbarten
Rohrkupplung erst dann zugänglich ist, wenn das zugehörige Steigrohr um einen erheblichen
Betrag angehoben worden ist. Entsprechende Schwierigkeiten treten beim Zusammenbau
auf.
-
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Bl-UJI-nenpumpe
der eingangs beschriebenen Gattung derart wcitrubilden, daß Montage- und Reparaturarbeiten
der beschriebenen Art leichter durchführbar sind.
-
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Wellenkupplungen
radial innerhalb der Rohrkupplungen angeordnet und als umlaufende Teile der Lager
für die Wellenstücke ausgebildet sind.
-
Rohrkupplungen und Wellenkupplungen sind somit zu einer Einheit zusammengefaßt,
wodurch einerseits der konstruktive Aufwand vermindert und andererseits die iiandhabung
beim Zusamnellbau und Zerlegen des Steigrohr- und Wellenstrangs erleichtert: ist.
Die Wellenkupplungen werden ausgewechselt, wenn ihre Lagerflächen verschlissen sind;
in Gegensatz zum vorausgesetzten Stand der Technik ist es also nicht erforderlich,
zusätzliche Bauteile des Wellenstrangs auszuwechseln.
-
Zweckmäßigerweise sind die Wellenkupplungen an den Rohrkupplungen
gegen eine Verschiebung axial nach unten abgestützt.
-
Infolgedessen wird das Gewicht des Wellenstranges nicht auf ein gemeinsames
und dementsprechend kräftig bemessenes Axial drucklager übertragen, wie es bei bekannten
gattungsgemäßen Brunnenpumpen im Antriebsträger angeordnet ist, sondern erfindungsgemäß
ist das Gewicht der einzelnen Wellenstücke unc: zugehörigen Wellenkupplungen an
den einzelnen Rohrkupplungel, abgestützt.
-
Das zuletzt beschriebene Merkmal der Erfindung ist vorzugsweise dadurch
weitergebildet, daß die Wellenkupplunyen als
Steckkupplungen mit
nichtkreisförmigem Innenquerschnitt ausgebildet sind und entsprechend unrund gestaltete
Enden der Wellenstücke axial verschiebbar aufnehmen, wobei jeweils das obere Wellenstück
an einer Schulter der Wellenkupplung axial nach unten abgestützt ist und das untere
Wellenstück axiales Spiel nach oben hat.
-
Damit wird erreicht, daß der Wellenstrang durch einfaches Zusammenstecken
der Wellenstücke mit den Wellenkupplungen zusammengesetzt und ebenso einfach zerlegt
werden kann. Es ist keinerlei Justierung erforderlich, um sicherzustellen, daß sich
die einzelnen Wellenstücke und Wellenkupplungen in axialer Richtung gleichmäßig
an den Rohrkupplungen abstützen.
-
Die Ausbildung der Wellenkupplungen als Steckkupplungen, welche die
Enden der Wellenstücke axial verschiebbar aufnehmen, hat in Verbindung mit dem beschriebenen
Spiel zur Folgte, daß sich im Rahmen dieses Spiels sämtliche Längentoleranzen von
selbst ausgllEichen und jedes Wellenstück mit seinem Eigengewicht ausschließlich
diejenige Wellenkupplung belastet, die das untere Ende dieses Wellenstücks aufnimmt
und es mittels der beschriebenen Schulter abstützt Vorzugsweise haben die Wellenkupplungen
einen regelmäßig vielkantigen Innenquerschnitt und die Wellenstücke sind komplementäre
Vielkante.
-
Bin Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand schematischer
Zeichnungen beschrieben. Es zeigt: Fig.l eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen
Brunnenpumpe, Fig.2a bis 2e einen axialen Schnitt durch die Brunnenpumpe, dargestellt
in fünf von oben nach unten aufeinanderfolgenden Abschnitten, und Fig.3 den Querschnitt
III-III in Fig.2c.
-
Die dargestellte Brunnenpumpe hat einen Antriebsträger 12, an denl
ein Elektromotor 14 befestigt und ein Auslaufstutzen
16 ausgebildet
ist. Am Antriebsträger 12 ist ein Steigr(>hrstrang 18 aufgehängt, der den Auslaufstutzen
16 mit einem Pumpengehäuse 20 verbindet. Unter dem Pumpengehäuse 20 ist ein Saugstutzen
22 angeordnet, der als Rückschlagventil ausgebildet ist.
-
Der Steigrohrstrang 18 weist eine beliebige Zahl Steigrohre 24 auf,
von denen nur einige, und diese nur verkürzt, darg(-stellt sind. Das oberste Steigrohr
24 ist mit seinem oberen Ende über einen aufgeschraubten Gewindeflansch 26 und eine
Vberwurfmutter 28 am Antriebsträger 12 befestigt. Das unteze Ende dieses und jedes
weiteren Steirohrs 24 ist durch (ine Rohrkupplung 30 mit dem jeweils nächstunteren
Steigrohr 24 gekuppelt.Zu jeder Rohrkupplung 30 gehören zwei Reduziermuffen 32,
die einerseits auf einen zwischen ihnen angeordneten rohrförmigen Lagerkörper 34
und andererseits auf das Ende des jeweils benachbarten Steigrohrs 24 aufgeschraubt
sind.
-
Jeder Lagerkörper 34 hat mehrere achsparallele Durchlässe 36, die
rings um eine Lagerbüchse 38 angeordnet sind. Die Lagerbüchse 38 besteht aus einem
Elastomer und weist an ihrer Innenseite axiale Schmierkanäle 40 für eine Schmierung
durch das Fördermedium auf Einzelne oder sämtliche Steigrohre 24 sind, wie in Fig.2b
angedeutet, durch je einen sternförmigen Stützring 42 an einer Bohrlochauskleidung
44 in radialer Richtung abgestützt.
-
Der am unteren Ende des untersten Steigrohrs 24 angeordnete Lagerkörper
34 ist gemäß Fig.2d durch eine aufgeschraubte Zwischenmuffe 46 mit einem weiteren
solchen Lagerkörper 34 verbunden. In diese Zwischenmuffe 46 ist über dem letztgenannten
Lagerkörper 34 ein Zwischen ring 48 eingeschraubt.
-
Der unterste Lagerkörper 34 ist über eine weitere
Zwischenmuffe
46 mit einem weiteren Steigrohr 25 und über eine weitere Reduziermuffe 32 mit dem
Pumpengehäuse 20 verbunden.
-
Mit dem Elektromotor 14 ist eine Antriebswelle 50 gekuppelt, die
über einen Wellenstrang 52 mit einem Pumpenrotor 54 verbunden ist. Der Pumpenrotor
54 ist in Fig.2e als schneckenförmiger Rotor einer Exzenterschneckenpumpe dargestellt;
die Pumpe, zu der das Pumpengehäuse 20 und der Pumpenrotor 54 gehören, könnte aber
auch eine Kreiselpumpe oder andere Pumpe sein.
-
Der Wellenstrang 52 weist einzelne Wellenstücke 56 auf, deren Anzahl
mit derjenigen der Steigrohre 24 übereinstimmt.
-
Die Wellenstücke 56 sind miteinander durch Wellenkupplungen 58 verbunden,
die als Steckkupplungen ausgebildet, d.h. derart gestaltet sind, daß sich die Enden
der Wellenstücke 56 von oben bzw. unten her einfach in die zwischen ihnen angeordnete
Wellenkupplung 58 einschieben lassen. Die erforderliche Drehmomentübertragung ist
dadurch gewährleistet, daß die Wellenkupplungen 58 einen von der Kreisform abweichenden,
im dargestellten Beispiel quadratischen Innenquerschnitt aufweisen und die Wellenstücke
56 mindestens an ihren Enden einen komplementären, hier also quadratischen Querschnitt
haben. Der Einfachheit halber sind die Wellenstücke 56 Abschnitte von Walzstäben
ohne jede weitere Nachbearbeitung.
-
Die Wellenkupplungen 58 haben eine zylindrische äußere Lagerfläche,
mit der sie in je einer der Lagerbüchsen 38 gelagert sind.
-
Jede Wellenkupplung 58 stützt sich mit einem an ihrem oberen Ende
ausgebildeten Flaiisch 60 an der zugehörigen Lagerbüchse 38 ab, ist also an dieser
nicht nur in radialer, sondern auch in axialer Richtung gelagert. Innerhalb jeder
Wellenkupplung 58 ist eine Schulter 62 ausgebildet, an der sich das
zugehörige
obere Wellenstück 56 mit seinem unteren Ende abstützt. Somit wird das Gewicht dieses
Wellenstücks 56 und der sein unteres Ende aufnehmenden Wellenkupplung 58 über die
zugehörige Lagerbüchse 38 auf die sie umschließende Rohrkupplung 30 abgeleitet,
also letzten Endes über den Steigrohrstrang 18 auf den Antriebsträger 12.
-
In jeder der Wellenkupplungen 58, die zwei Wellenstücke 56 miteinander
verbindet, hat das untere Wellenstück axiales Spiel 64; dieses sorgt für einen Toleranzausgleich
sowohl in der Länger des betreffenden Wellenstücks 56 wie auch des zugehörigen Steigrohrs
24 und der zugehörigen Rohrkupplung 30, in der durch die verschiedenen Verschraubungen
enge Längentoleranzen nur schwer eingehalten werden könnten.
-
Das unterste Wellenstück 56 ist durch eine Steckverbindung mit einer
Zwischenwelle 66 gekuppelt, die zu diesem Zweck in ihrem oberen Bereich entsprechend
ausgebildet ist wie die Wellenkupplungen 58. Die Zwischenwelle 66 hat einen glockenförmigen
Bund 68, mit dem sie sich über Lagerringe 70 in axialer Richtung nach unten am Zwischenring
48 abstützt.
-
Beiderseits des Bundes 68 ist die Zwischenwelle 66 in den benachbarten
Lagerkörpern 34 gelagert; diese enthalten Lagerbüchsen, die mit den weiter oben
angeordneten Lagerbüchsen 38 gleich sind oder zumindest weitgehend übereinstimmen,
weshalb sie mit demselben Bezugszeichen 38 versehen sind.
-
Am unteren Ende der Zwischenwelle 66 ist ein oberes Gelenk 72 befestigt,
an dem eine drehmomentübertragende Kuppelstange 74 allseits schwenkbar aufgehängt
ist. Die Kuppelstange 74 ist über ein gleichgestaltetes, jedoch umgekehrt angeordnetes
unteres Gelenk 76 mit dem Pumpenrotor 54 verbunden.