DE3152367T1 - - Google Patents

Description

Titel: Tauchmotorpumpe

Die Erfindung bezieht sich auf eine Tauchmotorpumpe, insbesondere auf Verbesserungen an einer Tauchmotorpumpe, welche unter Verwendung einer AxialStrömungspumpe oder einer Gemischtströmungspumpe aufgebaut ist.

Fig.l zeigt im Schnitt den Aufbau einer herkömmlichen Tauchmotorpumpe der axialdurchströmten Art. Wie aus Fig.l ersichtlich ist, ist ein Tauchmotor 1 innerhalb eines Sauggliedes 2 angeordnet. Oberhalb des Tauchmotors 1 sind in Serie eine Einlaßdirektionsschaufel 3, ein Flügelrad 4 und eine Auslaßdirektionsschaufel 5 angeordnet. Oberhalb der Auslaßdirektionsschaufel 5 ist ein Abgabekanal gebildet. Dieser Abgabekanal ist in typischer Weise durch ein Abgaberohr (nicht dargestellt) gebildet, welches sich vom Boden eines Behälters, an welchem diese Tauchmotorpumpe angebracht ist, nach oben erstreckt. In einigen Fällen ist die Tauchmotorpumpe direkt mit dem unteren Ende des Abgaberohres verbunden, während in anderen Fällen, wie in Fig.l dargestellt, ein gebogenes Rohr 6 zuerst mit der Tauchmotorpumpe verbunden ist. Ein rohrförmigen Verbindungsstück 7, welches zu dem Abgaberohr führt, ist am Behälterboden befestigt und die Tauchmotorpumpe ist zur automati-

sehen Verbindung am Verbindungsstück 7 mittels des gebogenen Rohres 6 angepaßt. Ein Antriebskabel 8, zur Zuführung von Energie zum Tauchmotor 1 ist dem Letzteren zugeführt, beispielsweise durch seitliches hindurchführen durch das Saugglied 2.

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In solchen Tauchmotorpumpen der axial durchströmten Art, muß, zum Unterschied zu den Zentrifugalpumpen, unter berücksichtigung der Tatsache, daß eine Strömung an einer zylindrischen Oberfläche konzentrisch mit der Welle 9 des Tauchmotors 1 gebildet wird, der Tauchmotor 1 notwendigerweise in der Strömung angeordnet sein. Als Folge davon besteht die Gefahr, daß das Antriebskabel 8 durch das strö-

mende Wasser beschädigt oder in das Flügelrad 4 hineingezogen wird. Desweiteren kann die Verbindung des vorderen Endes des Kabels 8 an dem Motor 1 manchmal schwierig sein, da der Motor 1 innerhalb der Pumpe oder des Abgaberohres angeordnet ist.

Desweiteren, wie in Fig.l dargestellt, wird, wenn die Pumpe automatisch verbunden wird mit dem am Behälterboden fixierten Verbindungsstück 7, der Abstand zwischen der Mittellinie C dieses Verbindungsabschnittes und dem Betriebsbereich der Pumpe, welcher den Motor 1 und das Flügelrad 4 enthält, größer. Daher wird während des Betriebs der Hebelarm von der Mittellienie C aus, für die Vibration, welche im Betriebsbereich der Tauchmotorpumpe erzeugt wird, länger. Folglich nimmt die Beanspruchung am Stützabschnitt dieser Tauchmotorpumpe, d.h. an dem Abschnitt zur Verbindung zwischen dem gebogenen Rohr 6 und dem Verbindungsstück 7, zu. Dies macht eine Vergrößerung der Festigkeit des Aufbaues des Verbindungsabschnittes notwendig und führt zu verschiedenen Nachteilen, einschließlich eines Wasseraustrittes in dem Verbindungsabschnitt aufgrund der Vibration der Pumpe bei Betrieb.

Zudem kann, im Falle einer Zentrifugal - Tauchmotorpumpe, da der Motor außerhalb der Strömung angeordnet werden kön~ nen, wie weiter oben beschrieben, die Probleme der oben beschriebenen Axialströmungs-Tauchmotorpumpe leicht gelöst werden. Beispiele, welche solche Zentrifugal-Täuchmotorpumpen offenbaren, sind in den japanischen Patent-Schriften Nr. 37 441/1974 und 39 86/1958 enthalten. Patentanmeldungen, entsprechend der Japanischen Patentschrift Nr. 37 441 / 1974 wurden als US-PS 3,656,871 und GB-PS 1,267,631 veröffentlicht. Patentanmeldungen entsprechend der Japanischen Patent-Veröffentlich-ung Nr. 39 86/1958 sind als US-PS 3,018,925, GB-PS 789,692 und DE-PS I06I 622 veröffentlicht worden.

Die Probleme der oben beschriebenen Axialströmungs-Tauch-

motorpumpe können ebenso in der. Gemischtströmungs-Tauchmotorpumpe auftreten, die Anordnung des Motors in der Strömung erforderlich machend.

Diese Erfindung beseitigt die oben beschriebenen verschiedenen Nachteile, welche in den Axialströraungs- oder Gemischtströmungs-Tauchmotorpumpen auftreten.

Zusammenfassend, ist das Pumpengehäuse erfindungsgemäß in Form eines gebogenen Rohres gebaut und in dessen Inneren ist ein Motorgehäuse einstückig mit diesem ausgebildet. Das Pumpengehäuse hat ein erstes und ein zweites Ende, welche eine erste und eine zweite Öffnung bilden. Das Motorgehäuse ist konzentrisch mit der Mittellinie der ersten öffnung im Pumpengehäuse ausgebildet und hat eine Endfläche, welche sich durch die Wand des Pumpengehäuses an der zu der ersten Öffnung entgegengesetzten Seite erstreckt und welche sich nach auswärts aus dem Pumpehgehäuse auftut. Der Motor ist in dem Motorgehäuse mit seiner Welle konzentrisch mit der Mittellinie des Motorgehäuses angeordnet. Die Welle weist eine Verlängerung gegen die erste Öffnung hin auf. Außerhalb der ersten Öffnung sind in Reihe angeordnet ein Direktionsschaufel-Mittel, ein Flügelrad und ein Saugglied. Das Direktionsschaufel-Mittel ist eingebaut, um die Verlängerung der Motorwelle abzudecken. Das Saugglied bestimmt die Saugöffnung der Pumpe. Ein Deckelteil ist abnehmbar an der Endfläche des Motorgehäuses, welche auswärts vom Pumpengehäuse öffnet, angebracht. Ein Kabel erstreckt sich durch das Deckelteil und Energie ist dem Motor durch elektisch leitende Mittel, einschließlich dem Kabel, zugeführt.

In einem vorzugsweisen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Auslaßöffnung des Pumpengehäuses derart ausgebildet, daß dieses automatisch an ein Verbindungsstück, welches das anfängliche Ende eines Abgabeweges bildet, ange-

schlossen werden kann.

Erfindungsgemäß ermöglicht die gebogene Ausbildung des Pumpengehäuses, gekoppelt mit dem Positionsverhältnis des Motorgehäuses zu dem Purapengehäuse, den Abstand zwischen dem Betriebsbereich der Pumpe, enthaltend den Motor und das Flügelrad und der Mittellinie des Abgabe-Verbindungsabschnittes der Pumpe zu verringern. Desweiteren ist ebenso die Gesamtlänge der Pumpe reduziert. Daher ist hier kein Bedarf an einer besonderen Verstärkung in dem Verbindungsabschnitt an der Abgabeseite der Pumpe und es kann eine zuverlässige automatische Verbindung bewirkt werden. Desweiteren sind, da der Kabel durch das an der Endfläche des Motorgehäuses angebrachte Deckelteil hindurchgeführt ist, Schutz und Wartung des Kabels erleich-■ tert. ■ ■ . ■ . . . . · ■

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die Zeichnung näher besehrieben.

Fig.l zeigt, im Schnitt, den Aufbau einer herkömmlichen Axialströmungs-Tauchmotorpumpe;

Fig.2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, eine 25

automatisch verbindbare, Axialströmungs-Tauchmotorpumpe im Schnitt dargestellt und

Fig.3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung im Schnitt, den Aufbau einer automatisch verbindbaren, Gemischtströmungs-Tauchmotorpumpe darstellend.

Bezugnehmend auf Fig.l, welche eine Axialströmungs-Pumpe darstellt, ist ein Pumpengehäuse Hin Form eines gebogenen Rohres als Ganzes aufgebaut. Ein seitliches Ende 13, welches im Pumpengehäuse 11 eine seitliche Öffnung 12 bildet, ist durch einen Flansch 14 gebildet. Ein Motorgehäuse 16 ist konzentrisch mit der Mittellinie einer

unteren Öffnung 15 und einheitlich mit dem Pumpengehäuse 11 konstruiert. Das Motorgehäuse 16 weist eine Endfläche 17 auf, welche sich durch die Wand des Pumpengehäuses 11 an der zu der unteren Öffnung 15 entgegengesetzten Seite erstreckt und welche sich außerhalb des Pumpengehäuses hin öffnet.

Ein Motor 18 ist im Motorgehäuse 16 angeordnet, mit seiner Welle 19 koaxial mit der Mittellinie der unteren Öffnung 15- ^Die Welle 19 besitzt eine Verlängerung, welche sich nach unten hin ausdehnt, um als Pumpenwelle zu dienen. Das untere Ende der Welle 19 ist drehbar in zwei Lagern und 22 gehalten, welche in einem an dem untern Ende des Motorgehäuses 16 befestigten Lagerkasten 20 angeordnet ist. Das obere Ende der Welle 19 ist drehbar gehalten in einem Lager 24, welches in einer an der Endfläche des Motorgehäuses 16 angebrachten Lagerkasten 23 angeordnet ist« Die obere Fläche des Lagerkastens 23 ist mit einem elektrischen Leitungsverbinder 25 für die elektrische Verbindung mit dem Motor 18 ausgerüstet. Ein Deckelteil 26 ist abnehmbar oberhalb des Lagerkastens 23 vorgesehen. Ein Kabel 27 ist durch das Deckelteil 26 eingeleitet, wobei der Kabel 27 im Bezug auf den Deckelteil 26 wasserdicht gehalten ist.

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Eine Auslaß-Direktionsschaufel 29 ist am unteren Ende 28, die untere Öffnung 15 in dem Purapengehäuse Ii bildend und an der unteren Fläche des Lagerkastens 20 befestigt. Das Auslaß-Direktionsschaufel- Mittel 29 trägt in seinem.Zentrum eine konische Scheidewand 31 über eine Vielzahl von Schaufelelernenten 30, welche von der inneren Wandfläche hervorragen. Die Scheidewand 31 wirkt mit der unteren Fläche des Lagerkastens 20 zusammen, um eine Schmierölkammer 32 zu. bilden. Die Schmierölkammer 32 ermöglicht die Schmierung einer mechanischen Dichtung 33, welche die Welle 19 stützt.

Ein axial durchströmtes Flügelrad 34 ist an dem vorderen

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Ende der Welle 19 angrenzend an die Scheidewand 31, befestigt.

Das Flügelrad 34umgebend, ist ein Saugglied 35, welches eine Saugöffnung bildet, am unteren Ende des Auslaß-Direktionsschaufel-Mittels 29 fixiert. Das Saugglied 35 besitzt eine Vielzahl von Einlaß-Direktionsschaufeln 36, entgegengesetzt zu dem Flügelrad 34. An dem unteren Ende des Sauggliedes 35 ist ein Saugkorb 37 befestigt, welcher Gitteröffnungen in seiner äußeren Peripherie und in seinem Boden aufweist.

Ein mit Führungen versehenes Verbindungsstück 38 ist an der Rückseite des Flansches 14 an dem seitlichen Ende des Pumpengehäuses 11 ..fixiert. Ein Entladeglied 40 in Form eines gebogenen Rohres ist an einem ötufenförmigen Maschinenbett 39, welches auf dem Boden eines Behälters, an welchem die Tauchmotorpumpe befestigt ist, befestigt. Die nach aufwärts gerichtete Öffnung in dem Entladeglied 40 ist für die Verbindung mit einem Auslaßrohr (nicht dargestellt) angepaßt. Zwei vertikal sich erstreckende Führungs rohre 42 (von welchen lediglich eine dargestellt ist) sind zwischen dem Entladeglied 40 und dem oberen Teil 41 des Behälters angeordnet. Das mit einer Führung versehene Verbindungsstück 38 ist mit übereinander angeordneten halbkreisförmigen Eingriffsbereichen 43 und 44 ausgebildet, welche die Führungsrohre 42 umgreifen, um das mit einer Führung ausgestattete Verbindungsstück 38 vertikal entlang der Führungsrohre 42 zu führen. Das mit Führung aus-

gestattete Verbindungsstück 38 ist mit einer Verbindungsklaue 45 versehen. Die Verbindungsklaue 45 ist für den Ein griff mit einem an dem Auslaßglied 10 ausgebildeten vertikalen Flansch 46 angepaßt. Die Rückseite des vertikalen

Flansches 46 ist mit einem schrägen Bereich 47 versehen 35

um sicherzustellen, daß ein solcher Eigriff mit einer Keilwirkung ausgeführt ist um eine feste Verbindung zwischen dem vertikalen Flansch 46 und dem Flansch 14 am

-χί-Pumpengehäuse 11 zu begründen.

Die obere Fläche des Deckelteiles 26 ist mit einem Paar gegenüberstehenden Aufhängeringen 48 ausgestattet. An den Aufhängeringen 48 ist das zweigeteilte vordere Ende einer Kette 49, welche von einem oberhalb des Behälters angebrachten (nicht dargestellten) Aufzug gehalten ist.

Die oben beschriebene und in Fig.2 dargestellte Tauchmotorpumpe wird von oberhalb des Behälters auf den Behälterboden abgesenkt, so wie sie durch die Kette 49 gehalten ist. Während dieses Absenkens ist die Pumpe geführt durch den Eingriff zwischen den halbkreisförmigen Eingriffsbereichen 43 und 44 und dem Führungsrohr 42 bis die Flansehe 14 und 46 miteinander in Kontakt kommen. Darauf greift die Verbindungsklaue 45 in den schrägen Bereich 47 des Flansches 46 ein, so daß die Tauchmotorpumpe im Verhältnis zu dem an dem stufenförmigen Maschinenbett 39 befestigten Entladeglied 40 gehalten ist, somit die Installation der Tauchmotorpumpe vervollständigend. Damit ist die Tauchmotorpumpe automatisch verbunden worden.

In diesem installierten Zustand wird die Pumpe betätigt. In diesem Falle sind die Abstände von der Mittellinie Cl der verbindung zwischen dem Pumpengehäuse 11 und dem Entladeglied 40 zu solchen Teilen , wie dem Motor 18 und Flügelrad 34, welche ein Grund für die Vibrationen sein können, relativ kurz. Somit werden solche Abstände reduziert in dem Maße in welchem der Motor 18 auf einer Verlänges-

unüf der Mittellinie Cl positioniert wird. Daher ist die Vibrationen verursachende Last an dem Verbindungsbereich extrem klein verglichen mit dem Stand der Technik, so daß Wasseraustritt, verursacht durch die Pulsationswirkung des Verbindungsbereichs, welche die Vibrationenen begleitet,

ausgemerzt ist. Somit ist eine spezielle Verstärkung in dem Verbindungsbereich nicht notwendig.

Desweiteren, entsprechend diesem Ausführungsbeispiel,kann,

^ da der elektische Leitungsverbinder 25 außerhalb des Pumpengehäuses 11 angeordnet werden kann und leicht erreichbar ist, der Schutz des Kabels 27 erreicht werden und darüber hinaus kann die Prüfung und Instandsetzung der Pumpe extrem einfach und leicht ausgeführt werden.

Was die Position in welcher die Kette 49 angebracht ist betrifft, so ist, während in der herkömmlichen in der Fig.l gezeigten Anordnung die Kette an einem Zwischenbereich

2Q eines vertikal sich erstreckenden langen, eine gewisse Instabilität verursachenden Gegenstand befestigt ist, in diesem Ausführungsbeispiel die Kette 49 an der Spitze eines vertikal sich erstreckenden, eine verbesserte Stabilität gebenden Gegenstand (die obere Fläche des Deckel-

!g.teiles 26), befestigt.

Fig.3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, angewen det an einer Gemischtströmungs-Tauchmotorpuinpe. Lediglich die im Vergleich zu der in Fig.2 dargestellten Axialströmungs-Tauchmotorpumpe unterschiedlichen Teile sollen beschrieben werden. Ein Direktionsschaufel-Mittel 129 trägt eine Scheidewand 131 in deren Mitte durch eine Vielzahl von Schaufeln 130, welche von deren Innenwand hervorragen. Die Scheidewand 131 wirkt mit der unteren Fläche eines Lagerkastens 120 zusammen um eine Schmierölkammer 132 zu bilden. Die Schmierölkammer 132 ermöglicht die Schmierung einer eine Motorwelle 119 tragenden mechanischen Dichtung 133. Das untere Ende der Welle 119 besitzt ein gemischt durchströmtes Flügelrad 134. Das untere Ende des Flügelrades 134 umgebend ist ein Saugglied 135 an dem unteren Ende des Direktionsschaufel-Mittels 129 angebracht.

Diese Erfindung ist nicht beschränkt auf automatisch verbundene Tauchmotorpumpen, wie in Fig.2 und 3 dargestellt, sondern ist anwendbar auf andere Arten von Tauchmotorpumpen. Beispielsweise kann das mit Führung versehene Verbindungsstück 38 ersetzt werden durch andere Mittel zum Befestigen an dem Auslaßrohr oder die Pumpe kann direkt

an irgendeiner anderen Einrichtung befestigt werden.

Claims (7)

Patentansprüche

1.) Tauchmotorpumpe dadurch gekennzeichnet, daß diese enthält:

- ein Pumpengehäuse (11) in Form eines gebogenen Rohres mit einem ersten (unteren) und einem zweiten (seitlichen) Ende (28,13), welche eine untere bzw. eine seitliche Öffnung (15,12) bilden,

- ein Motorgehäuse (16), welches im Innern und einteilig mit dem Pumpengehäuse (11) und konzentrisch zu der Mittellinie der unteren Öffnung (15) im Pumpengehäuse (11) geformt ist und welches eine Endfläche (17) aufweist, welche an der zur unteren Öffnung (15) entgegengesetzten Seite durch die Wand des Pumpengehäuses (11) hindurchreicht und außerhalb des Pumpengehäuses (11) aufgetan ist,

- einen innerhalb des Motorgehäuses (16) angeordneten Motor (18), dessen Welle (19) konzentrisch zu der Mittellinie Cl ist, wobei die Welle (19) eine durch die untere Öffnung (15) quer hindurchreichende Verlängerung aufweist,

- eine Direktionsschaufel (29), welche am einen Ende des Motorgehäuses (16) außerhalb der unteren Öffnung (15) befestigt ist;

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j - ein Flügelrad (34), welches am einen Ende der Direktionsschaufel (29) angeordnet und an der Verlängerung der Welle (19) angebracht ist,

- ein das Flügelrad (34) umgebendes Saugglied (35), welches am einen Ende der Direktionsschaufel (29) befestigt ist und eine Saugöffnung bildet,

- einen Deckelteil (23,26) abnehmbar befestigt an der offenen Endfläche (17) des Motorgehäuses (16) und

- elektische Leitungsmittel (25,27), enthaltend einen Kabel (27), welcher, um dem Motor (18) Energie zuzuführen, durch den Deckelteil (23,26) hindurchgeführt ist.

2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tauchmotorpumpe eine Axialströmungs-Motorpumpe ist.

3. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tauchmotorpumpe eine Gemischtströmungs-Motorpumpe ist,

4. Pumpe nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (18) auf einer Verlängerung der Mittellinie (Cl) der Seitenöffnung (12) im Purapengehäuse (11) angeordnet ist.

5. Pumpe nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckelteil (23,26) einen Lagerkasten (23) enthält, welcher die Welle (19) des Motors (18) abstützt.

6. Pumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Leitungsmittel (25,27) einen elektrischen Leitungsverbinder (25) enthalten, welcher an dem Lagerkasten (23) angebracht ist.

7. Tauchmotorpumpedadurch gekennzeichnet, daß diese enthält:

- ein Pumpengehäuse (11) in Form eines gebogenen Rohres mit einem unteren Ende (28) und einem seitlichen Ende (13),

° welche eine untere Öffnung (15) bzw. eine seitliche Öffnung (12) bilden,

- ein Motorgehäuse (16), welches im Innern und einteilig mit dem Pumpengehäuse (11) und konzentrisch zu der Mittellinie der unteren Öffnung (15) geformt ist und welches eine Endfläche (17) aufweist, welche an der zur unteren Öffnung (15) entgegengesetzten Seite durch die Wand des Pumpengehäuses (11) hindurchreicht und außerhalb des Pumpengehäuses (11) aufgetan ist,

- einen innerhalb des Motorgehäuses (16) angeordneten Motor (18) dessen Welle (19) konzentrisch zu der Mittellinie (Cl) ist, wobei die Welle (19) eine Abwärts-Verlängerung aufweist,

- eine Direktionsschaufel (29), welche am einen Ende des

Motorgehäuses (16) unterhalb der unteren Öffnung (15) befest- igt ist,

- ein Flügelrad (34), welches unterhalb der Direktionsschaufel (29) angeordnet und an der Verlängerung der Welle

(19) angebracht ist,

- ein das Flügelrad (34) umgebendes Saugglied (35), welches am einen Ende der Direktionsschaufel (19) befestigt ist und eine Saugöffnung bildet,

- einen Deckelteil (23,26), welcher an der oberen End-30

fläche (17) des Motorgehäuses (16) befestigt ist,

- elektrische Leitungsmittel (25,27), enthaltend einen Kabel, welcher, um dem Motor (18) Energie zuzuführen, durch den Deckelteil (23,26) hindurchgeführt ist, - einen Verbindungs-Flansch (14), welcher zur Verbindung mit einem Flansch (46) an einem Abgabeweg-Ende am seitlichen Ende (13), die seitliche Öffnung (12) in dem Pumpengehäuse (11) bildend, ausgebildet ist, und

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_ Verbindungsmittel (38), welche im Eingriff mit innerhalb des Behälters fixierten Führungsteilen (42) sich be findend, vertikal verschiebbar ausgebildet sind und die Verbindung zwischen dem seitlichen Ende (13) des Pumpengehäuses (11) und dem Abgabeweg-Ende durch ihre Keil-Wir kung am Flansch (46) am Abgabeweg-Ende ermöglicht, wenn der Flansch (46.) am Abgabeweg-Ende und der Verbindungs-Flansch (14) aneinander anstoßen.