DE3207648A1 - Unterwasser-schlamm-(oder sand-)pumpe - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Unterwasser-Schlamm-(oder Sand-)-Pumpe und insbesondere die Verbesserung einer Rührvorrichtung der Unterwassersandpumpe.

An einer herkömmlichen Unterwassersandpumpe ist an der Hauptwelle eines Motors eine Rührvorrichtung angebracht, welche, wenn sie in Drehung versetzt ist, Sand oder Schlamm am Boden des Gewässers umrührt und den Sand oder Schlamm nach oben aufwirbelt, so daß eine Säugpumpe den aufgewirbelten Sand oder Schlamm zusammen mit dem aufgewirbelten Wasser aufsaugt. Bei einer derartigen Unterwassersandpumpe treffen jedoch der von der Rührvorrichtung erzeugte nach unten gerichtete Wasserstrom und der durch das Flügelrad der Saugpumpe nach oben gerichtete Wasserstrom aufeinander, da die Rührvorrichtung und die Saugöffnung der Saugpumpe so nahe nebeneinander angeordnet sind, so daß die Abbauleistung mit einer derartigen Sandpumpe einen sehr geringen Wert aufweist.

Zur Überwindung der vorstehend geschilderten Mängel der herkömmlichen Saugpumpe wurde eine verbesserte Unterwasserpumpe entwickelt, und eine solche Pumpe ist in dem japanischen Gebrauchsmuster 51-38005 beschrieben. Diese Pumpe ist im wesentlichen derart ausgebildet, daß ein zylindrisches gelochtes Sieb, das an seinem unteren Ende mit einer Endplatte verschlossen ist, zwischen der Saugöffnung und der Rührvorrichtung vorgesehen ist, wobei eine kreisförmige Öffnung mit einem Innendurchmesser, der etwa so groß ist wie der Außendurchmesser der Rührvorrichtung, in der Endplatte des gelochten Siebes ausgebildet ist, und wobei ein schirmartiger Körper an der Hauptwelle des Motors angebracht ist, der lose mit der kreisförmigen Öffnung in Verbindung steht.

Mit Hilfe dieser Konstruktion können bei der Rotation der Hauptwelle des Motors Sand und.Wasser deutlich in den nach unten zu dem Bett des Gewässers gerichteten Rührstrom und den zur Pumpe hin gerichteten Saugstrom durch den schirmartigen Körper getrennt werden, so daß ein Aufeinandertreffen des Rührstromes und des nach oben gerichteten Stromes verhindert werden kann.

Da jedoch die Rührvorrichtung in Abstand zu dem schirmartigen Körper angeordnet ist, wird in dem Raum zwischen der Rührvorrichtung und dem schirmartigen Körper oft ein Vakuum ausgebildet, in dem dann Kavitation auftreten kann. Diese Kavitation versetzt die Antriebswelle in Schwingungen und erzeugt um die Rührvorrichtung herum Blasen. Ferner können kleine Steine, welehe in dem Sand enthalten sind, auf die Pumpe auftreffen, so daß die Pumpe beschädigt werden kann. Deshalb ist eine derartige Sandpumpe ebenfalls nicht optimal hinsichtlich der Abbauleistung sowie der Wartung.

Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Unterwasserpumpe zu schaffen, bei der alle vorstehend dargelegten Mangel herkömmlicher Unterwasserpumpen vermieden werden. Insbesondere soll die Unterwasserpumpe nach der Erfindung vollständig frei von Kavitation während des Sandfördervorganges sein, wodurch eine verbesserte Förderleistung möglich ist.

Die vorliegende Erfindung offenbart eine Unterwasserpumpe mit einem Unterwassermotor, an dessen nach unten sich erstreckender Hauptwelle ein Flügelrad angebracht ist, mit einem Pumpengehäuse, das die Hauptwelle aufnimmt, mit einer an der unteren

Verlängerung der Hauptwelle befestigten Rührvorrichtung, welche aus einem Kegelstumpf und einer Vielzahl von Leitschaufeln aufgebaut ist, wobei die Leitschaufeln in Radialrichtung an der Umfangsflache des Kegelstumpfes angebracht sind, und mit einem zylindrischen gelochten Sieb, welches zwischen einem Saugeinlaß des Flügelrades und der Sand- oder Schlammrührvorrichtung angeordnet ist, wobei an dem Sieb an dessen Unterseite eine Endplatte angeordnet ist, in der eine kreisförmige Öffnung ausgebildet ist.

Die verbesserte Sand- oder Schlammpumpe ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Trennen des Rührstromes und- des Saugstromes in der kreisförmigen Öffnung vorgesehen ist, daß die Trenneinrichtung fest und nahe am oberen Ende des Kegelstumpfes der Rührvorrichtung angeordnet ist, und daß die Trenneinrichtung einen Außendurchmesser aufweist, der im wesentlichen gleich ist dem Innendurchmesser der kreisförmigen Öffnung in der Endplatte des gelochten Siebes.

Die erfindungsgemäße Unterwassersandpumpe wird nachstehend in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Unterwassersandpumpe; 25

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den unteren Teil der Sandpumpe nach Fig. 1;

Fig. 3 in Perspektivdarstellung eine Rührvorrichtung der . Sandpumpe nach Fig. 1 und

Fig. 4 bis 6 Perspektivdarstellungen abgewandelter Ausführungsformen einer Rührvorrichtung für die Unterwassersandpumpe nach Fig. 1.

Fig. 1 zeigt eine Unterwassersandpumpe 1, die vertikal ausgerichtet auf dem Boden 2 eines Gewässers steht. Die Sandpumpe 1 weist einen länglichen, vertikalen Pumpenkörper 3 auf, der über ein Stützgerüst 4 auf dem Boden·2 eines Gewässers aufliegt. Ein gelochtes, zylindrisches Sieb 5 ist zwischen dem vertikalen Pumpenkörper 3 und dem Stützgerüst 4 angeordnet. Ein Motor 6 ist innerhalb des Pumpenkörpers 3 aufgenommen. Eine Rührvorrichtung 7 ist fest am unteren Ende einer Hauptwelle 8 des Motors 6 angebracht, ein Flügelrad 9 ist fest an der Hauptwelle vorgesehen und eine Sandförderleitung 10 ist mit einem Ende mit dem oberen Ende der Sandpumpe 1 verbunden.

Der untere Teil der Sandpumpe 1, in dem der Sandrührstrom und der Sandsaugstrom durch die Rührvorrichtung 7 bzw. das Flügelrad 9 durch Drehung der Hauptwelle 8 des Motors 6 erzeugt werden, ist in Fig. 2 gezeigt.

In der Figur ist mit 9a eine Saugöffnung in dem Flügelrad 9 bezeichnet. Das gelochte, zylindrische Sieb 5 ist mit einer horizontalen End- oder Abschlußplatte 11 am unteren Ende versehen, welche ebenfalls gelocht ist. Die Endplatte 11 ist mit einer kreisförmigen öffnung 12 ausgebildet, durch welche sich die Hauptwelle 8 erstreckt. Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, ist die Rührvorrichtung 7 im wesentlichen genau unterhalb der kreisförmigen Öffnung 12 angeordnet und besteht aus einem Kegelstumpf 7a, einer Vielzahl von Leitschaufeln 7b, die in Radialrichtung an der Außenseite des Kegelstumpfes 7a angeordnet sind, und aus einer

Verbindungsnabe 7c, über die die Rührvorrichtung 7 fest mit dem unteren Ende der Hauptwelle 8 verbunden ist. Eine Stromtrennungseinrichtung 13 ist fest und nahe am oberen Ende des Kegelstumpfes 7a angeordnet und erstreckt sich in der kreisförmigen öffnung 12. Infolge dieser Konstruktion ist kein Raum zwischen der Rührvorrichtung 7 und der Stromtrennungseinrichtung 13, in dem Kavitation auftreten könnte, ausgebildet.

Aus Fig. 2 und Fig. 3 ist zu ersehen, daß die Stromtrennungseinrichtung 13 aus einer kreisförmigen Platte 20 besteht, deren äußerer Umfangsrand fest mit den oberen Enden der Leitschaufeln 7b verbunden ist.

Die Stromtrennungseinrichtung 13 kann aber auch wie in den Figuren 4 bis 6 gezeigt ausgebildet sein. Die in Fig. 4 gezeigte Trenneinrichtung besteht aus einer Vielzahl von flügelartigen, horizontalen Platten 30, die sich in Umfangsrichtung erstrecken. Die flügelartigen, horizontalen Platten 30 sind dabei mit ihren körpernahen Enden fest mit den oberen Enden der Leitschaufeln 7b der Rührvorrichtung 7 verbunden. Die in Fig. 5 gezeigte Trennvorrichtung 13 besteht aus einer Vielzahl von flügelartigen, horizontalen Platten 40, die sich in umfangsrichtung erstrecken, und jede der flügelartigen, horizontalen Platten 40 ist zwischen zwei Leitschaufeln 7b angeordnet. Die in Fig. 6 gezeigte Stromtrenneinrichtung 13 besteht aus einer Vielzahl von axialen Ansätzen 50, die mit ihren körpernahen Enden fest mit den oberen Enden von Leitschaufeln 7b verbunden sind. Die axialen Ansätze sind dabei geneigt, und zwar entgegengesetzt zu der Neigungsrichtung der Leitschaufeln 7b der Rührvorrichtung 7.

Die Funktionsweise der Unterwassersandpumpe wird nachstehend anhand der Figuren 1 bis 3 beschrieben.

Wenn die Hauptwelle 8 angetrieben wird oder sich dreht, so daß gleichzeitig die Rührvorrichtung 7 und das Flügelrad 9 in Drehung versetzt werden, strömt Wasser in Richtung des in Fig. 2 gezeigten Pfeiles. Dieser Wasserstrom wirbelt den Sand am Boden 2 des Gewässers nach oben auf. Anschließend wird der Wasserstrom, der den aufgewirbelten Sand enthält, durch die Öffnungen 5a des gelochten Siebes und einer Saugöffnung 9a des Flügelrades 9 in die Pumpe 3 gesaugt.

Wie vorstehend beschrieben,kann die erfindungsgemäße Unterwasserpumpe einen ruhigen Wasserstrom um die Rührvorrichtung 7 erzeugen, welcher frei von Kavitation ist, so daß das Entstehen von Schwingungen an der Hauptwelle 8 oder das Auftreten von Blasen, welche beide die Leistung des Sandabbaus beeinträchtigen, vermieden werden, wobei Beschädigungen durch das Auftreffen von kleinen Steinen, die in dem aufgewirbelten Sand enthal-0 ten sind, an der Hauptwelle 8 ebenfalls vermieden werden.

Demgemäß kann die Sandförderleistung der Unterwasserpumpe stark erhöht werden, während die Lebensdauer der Pumpe ebenfalls verlängert wird.

Claims (1)

1. MÜLLER BORE · DEUFEL · SCH'ÖN · HESTEL 3207648

   PATENT ATTOEHKTS

   DR. WOLFGANG MÜLLER-BORE (PATENTANWALT VON 1927 - 1975) DR. PAUL DEUFEL. DIPL.-CHEM. DR. ALFRED SCHÖN, DIPL.-CHEM. WERNER HERTEL. DIPL.-PHYS.

   3. März 1982

   Hl/Ot/br-T 1500

   Toyo Denki Kogyosao Co., Ltd., Fukuoka, Japan

   Unterwasser-Schlamm-(oder Sand-)Pumpe

   Ansprüche

   f Iy Unterwasserpumpe mit einem Unterwassermotor, an dessen

   nach unten sich erstreckender Hauptwelle ein Flügelrad angebracht ist, mit einem Pumpengehäuse, das die Hauptwelle aufnimmt, mit einer an der unteren Verlängerung der Hauptwelle befestigten Rührvorrichtung, welche aus einem Kegelstumpf und einer Vielzahl von Leitschaufeln aufgebaut ist, wobei die Leitschaufeln in Radialrichtung an der Umfangsflache des Kegelstumpfes angebracht sind, und mit einem zylindrischen gelochten Sieb, welches zwischen einem Saugeinlaß des Flügelrades und der Sand- oder Schlararnrührvorrichtung angeordnet ist, wobei an dem Sieb an dessen Unterseite eine . Endplatte angeordnet ist, in der eine kreisförmige Öffnung ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß

   MÜNCHEN 86, S1EDERTSTR. 4 · POB UOO720 · KABEL: MUEBOPAT · TEL. (089) 4740Q5 · TELECOPIER XEROX 400 - TELEX 5-24285

   eine Einrichtung zum Trennen des Rührstromes und des Saugstromes in der kreisförmigen öffnung vorgesehen ist, daß die Trenneinrichtung fest und nahe am oberen Ende des Kegelstumpfes der Rührvorrichtung angeordnet ist und daß die Trenneinrichtung einen Außendurchmesser aufweist, der im wesentlichen gleich ist dem Innendurchmesser der kreisförmigen öffnung in der Endplatte des gelochten Siebes.

   2. Unterwasserschlammpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenneinrichtung aus einer kreisförmigen Platte besteht, die an ihrer Unterseite fest mit den oberen Enden der Leitschaufeln verbunden ist.

   3. Unterwassersandpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenneinrichtung aus einer Vielzahl von flügelartigen

   horizontalen Platten besteht, die sich in Umfangsrichtung erstrecken und daß jede der flügelartigen horizontalen Platten mit ihrem körpernahen Ende jeweils fest mit dem oberen Ende einer der Leitschaufeln der Rührvorrichtung verbunden sind. 20

   4. Unterwassersandpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenneinrichtung aus einer Vielzahl von flügelartigen horizontalen Platten besteht, die sich in Umfangsrichtung erstrecken, und daß jede der flügelartigen horizontalen Platten zwischen zwei Leitschaufeln angeordnet ist.

   5. Unterwassersandpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitschaufeln der Rührvorrichtung relativ zur Achse der Hauptwelle geneigt sind, daß die Trenneinrichtung aus einer Vielzahl von axialen Ansätzen besteht, deren körpernahe Enden fest mit den Leitschaufeln verbunden sind und daß die axialen Ansätze in einer Richtung geneigt sind, die entgegengesetzt ist zur Neigungsrichtung der Leitschaufeln.