DE3508484A1 - Kreiselpumpe fuer springbrunnen - Google Patents

Description

Kreiselpumpe für Springbrunnen

Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe für Springbrunnen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Kreiselpumpen haben einen koaxialen Aufbau mit koaxial herausgeführtem Druckanschluß, was regelmäßig erlaubt, solche Kreiselpumpen auf dem Boden eines Springbrunnenbeckens aufzustellen oder auch in eine Öffnung eines Springbrunnenbeckens - z.B. bei Zimmerspringbrunnen - festzuklemmen. Der Verbindungsbereich von Motor und Pumpe ist dabei besonders heikel, da der Motorraum von unten bzw. von außen mit dem Stator des Spaltmotors und von oben mit dem Rotor des Spaltmotors bestückt werden muß, da das Pumpengehäuse mit dem Schaufelrad zu bestücken ist, das mit dem Rotor des Motors verbunden sein muß und da weiterhin ein Saugkanaleinlaß zum Pumpenraum und ein Druckauslaß aus diesem geschaffen werden muß, wobei unkomplizierte, strömungsgünstige Kanalführungen für die Förder- bzw. Druckleistung der Pumpe unabdingbar sind.

Derartige Bedingungen führten herkömmlich zu einem vielteiligen Gehäuseaufbau und einer aufwendigen Montage, bei der beispielsweise Motor und Pumpe zunächst für sich montiert und dann miteinander verbunden wurden oder bei der etwa vom Motor ausgehend eine Montage von unten nach oben erfolgte. Neben dem Arbeitsaufwand ergeben sich mit einem vielteiligen Aufbau - zu dem regelmäßig auch noch eine beträchtliche Zahl von Ver-

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bindungsschrauben u.dgl. Kleinteilen hinzukommen - auch Probleme hinsichtlich der Solidität der Konstruktion. Bei der Einsatzmontage in oder an einem Wasserbecken, bei der regelmäßig auch noch Filter, Anschlußrohre, Fontänendüsen und anderes anzuschließen sind, treten Schwierigkeiten mit der Nachgiebigkeit einer solchen vielgliedrigen Konstruktion auf, desgl. können sich einzelene Verbindungen lösen und die Brauchbarkeit oder sogar die elektrische oder mechanische Sicherheit der Pumpe in Frage stellen.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Kreiselpumpe zu schaffen, die einfacher und robuster ist und damit sich schneller und preiswerter herstellen läßt, gleichzeitig aber eine höhere Gebrauchstüchtigkeit und Sicherheit bietet.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe von einer Kreiselpumpe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgehend durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Es hat sich gezeigt, daß sich eine Vielzahl von Problemen mit Kreiselpumpen der hier betrachteten Art dadurch ausräumen läßt, daß - anstatt Motor und Pumpe jeweils für sich zu bauen diese jeweils zu einem Teil in einen zentralen einstückigen Tragkörper eingebracht werden. Dieser vermag einen Montagekern hoher Steifigkeit und Festigkeit zu bieten, wenn er die angrenzenden Gehäusebereiche bei Pumpe und Motor umfaßt. Daraus ergeben sich Möglichkeiten für eine sehr einfache Weiterführung der Konstruktion nach unten und oben hin, bei der sogar Schrauben und sonstige Kleinteile, die unverhältnismäßig viel an Montageaufwand und Störungsanfälligkeit mit sich bringen, entfallen können.

Zu dieser Lösung gehört aber auch, daß der funktionell und baulich schwierige Bereich zwischen Pumpe und Motor, der das Spaltrohr, das Pumpenrad und auch Saugkanäle üblicherweise einschließt, im Sinne einer Zugänglichkeit von oben, d.h. vom

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Pumpengehäuse aus, durchkonstruiert ist.

Zu den besonderen Möglichkeiten dieser Konstruktion gehört, daß der Motorraum von unten lediglich durch Aufsetzen einer Kappe abgeschlossen werden kann. Diese Kappe wird vorzugsweise aus Metall oder mit einer Metallbeschichtung hergestellt, um die der elektrischen Sicherheit wegen erforderliche Erdung bereitstellen zu können. Die Kappe kann von unten über eine umfangsseitige Ringdichtung gestülpt werden, so daß sie in dieser Lage schon durch Reibung oder auch durch ein elastisches Einrasten gesichert ist. Es versteht sich, daß die Kappe auch aufgeschraubt sein kann.

Das Pumpengehäuse wird vorzugsweise gleichfalls zumindest größtenteils unter Einschluß der Umfangswandung durch den einstückigen Tragkörper gebildet. Dabei läßt sich am Umfang ein Gewinde oder eine entsprechende andere Kupplungsfassung wie z.B. ein Bajonett, aufbringen, um den oberseitigen Aufbau mit einer Gehäusekappe und mit einem Druckanschluß zu vereinfachen.

Gleichzeitig wird dafür gesorgt, daß das Spaltrohr von oben her beschickbar ist. Die Solidität und die einfache Montage läßt sich auch durch einen Rotor fördern, in den die zugehörige Rotorachse starr eingespritzt ist und der gleichfalls angespritzt einen Teil einer Kupplung für den Anschluß des Schaufelrades trägt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung, in der verschiedene Ausführungsbeispxele des Gegenstands der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert sind. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 Seitenansicht einer Kreiselpumpe (zur Hälfte

schnittbildlich),

Fig. 2 Schnitt nach Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 Schnitt nach Linie III-III in Fig. 1

(Detail),

Fig. 4 Schnitt nach Linie IV-IV in Fig. 1 (Detail), Fig. 5 Seitenansicht einer erweiterten Ausführungs-

form (teilweise schnittbildlich), Fig. 6 schnittbildliche Seitenansicht einer weiteren

abgewandelten Ausführungsform,

Fig. 7 Schnitt nach Linie VII-VII in Fig. 6, Fig. 8 schnittbildliche Teilansicht einer weiteren

abgewandelten Ausf ührungsf orirt,und Fig. 9 Teilansicht der Ausführungsform nach Fig. 8

von oben gemäß Linie IX-IX in Fig. 8.

Die in der Zeichnung dargestellte, insgesamt mit 1 bezeichnete 'Kreiselpumpe umfaßt als Hauptteil ein unteres Motorgehäuse und ein oberes Pumpengehäuse 3, die beide koaxial und im wesentlichen rotationssymmetrisch zu einer senkrechten Längsmittelachse 4 aufgebaut sind. Der Aufbau stützt sich auf einen insgesamt mit 5 bezeichneten Trägerkörper, welcher in einem Stück eine Umfangswandung β des Motorgehäuses wie auch eine Gehäusedecke 7 des Motorgehäuses ausbildet, weiter ein von dieser Gehäusedecke nach unten vorspringendes Spaltrohr 8 und von der Gehäusedecke 7 nach oben gerichtete Radialrippen 9, zwischen denen Saugkanal-Einlaßöffnungen 10 in radialer Erstreckung .freibleiben und die dann eine Gehäuseschale 11 des Pumpengehäuses 3 mit einem ringförmigen, innen einen Durchlaß nach oben für den Saugkanal freilassenden Boden und weit nach oben gerichteten Umfangswänden abstützen. Die Rippen 9 sind gleichmäßig sternförmig bezüglich der Achse 4.

Das Motorgehäuse 2 trägt auf dem Spaltrohr 8 festgeklemmt einen Stator 12 eines Spaltrohrmotors (in Fig. 1 nur durch gebrochene Umrißlinie angedeutet), dessen magnetisches Feld das Spaltrohr 8 durchdringt und einen innenliegenden Rotor antreibt. Dies ist möglich, weil der Trägerkörper 5 nicht aus

einem ferromagnetischen Material besteht. Das Material ist vielmehr Kunststoff mit den bekannten Möglichkeiten der Spritzguß-Formgebung, welcher überdies noch gegenüber Metall-Spritzguß die Ausbildung von Wirbelströmen im Material vermeidet und eine elektrische Isolierung darstellt. Der Stator wird durch ein elektrisches Kabel 14 versorgt, welches über eine wasserdichte Kabeldurchführung 15 im Bereich eines Kabelstutzens 16 in den Innenraum hineingelangt.

Unterseitig wird das Motorgehäuse 2 durch eine Bodenwanne 17 aus Metall abgeschlossen, die bis zu einer an den Kabelstutzen 16 heranreichenden Höhe die vom Trägerkörper 5 gebildete Umfangswandung 6 umgreift und in diesem Bereich durch einen Dichtungsring (O-Ring 18) ,der in einer passenden umlaufenden Nut der Umfangswandung 6 liegt, abgedichtet und ^: reibschlüssig gehalten ist.

^; Die Bodenwanne 17 trägt innenseitig eine Erdungsklemme 19,

* an der ein Erdleiter 20 aus dem Kabel 14 angeschlossen ist.

Hieraus ergibt sich die gewünschte elektrische Sicherheit j unabhängig von der Funktion der Abdichtungen durch O-Ring 18

\ und Kabeldurchführung 15, die typischerweise noch dadurch

j unterstützt werden, daß der Innenraum des Motorgehäuses vor

] dem Schließen durch einen isolierenden Kunststoff oder

25 Kunststoffschaum verfüllt wird, der auch eine vom Dichtring unabhängige Festlegung der Bodenwanne 17 auf dem Trägerkörper 5 liefert.

Der Rotor 13 bildet eine starre Einheit mit einer Welle 21,

30 die unterseitig durch ein Lager 22 gehalten ist und die

j als starr im Spritzguß angeformtes Element ein von zwei Teilen

j einer Kupplung 23 trägt, die aus Fig. 4 von oben näher er-

; sichtlich ist. Um die Welle 21 ist ein innenseitig rohrförmiges Kunststoffteil 24 angespritzt, welches zu einer Seitehin einen radial vorstehenden Sektorflügel 25 trägt.

Dieser wellenfeste Teil wird durch ein zweites Kupplungsteil 26 unter bereichsweiser Freihaltung eines Ringraums 27 umgeben, wobei von dem Kupplungsteil 26 ein Sektorbereich 28 in den Ringraum hineinragt. Beim Drehen der Welle der einen oderanderen Richtung kann diese zunächst einen freien Winkel durchlaufen, ehe sie auf das umgebende Ringteil 26 stößt. Dann allerdings wirken die Sektorteile 25,28 als Mitnehmernocken im Sinne einer schlupffreien Kupplung.

Der Vorteil dieser mit einem Spiel von mindestens einem Viertel des Umfangswinkels, nach der Darstellung sogar größer, behafteten Kupplung liegt darin, daß sie das Anlaufen eines Einphasen-Induktionsmotors erleichtert, wie sie für kompakt gebaute Springbrunnenantriebe gern genommen werden. Ein solcher Motor hat einen in der Richtung zufälligen und zunächst überaus drehmomentenschwachen Anlauf, so daß ein freies Drehspiel für den Anlauf überaus vorteilhaft ist. Diese Kupplung läßt sich axial zusammensetzen, was die Montage überaus erleichtert.

Bei der Montage wird das Spaltrohr, welches einen nach oben unverengte öffnung aufweist, zunächst mit dem Rotor 13 bestückt, wobei die Welle 24 weit nach oben in das Pumpengehäuse hineinragt. Auf dieses Ende der Welle wird ein insgesamt mit 29 bezeichnetes Pumpenrad aufgesetzt, welches sechs Schaufeln 30 besitzt, die wegen der unvorhersehbaren Drehrichtung strikt radial gerichtet sind. Diese Schaufeln sind einstückig mit einem Rohrkörper 31 ausgebildet, der seinerseits nach unten in das Kupplungsteil 26 übergeht.

Die oberseitige Lagerung der Welle 21 erfolgt über einen tellerförmigen Einsatz 32, der den eigentlichen Pumpenraum oberseitig begrenzt, wobei er randseitig einen nach oben gerichteten Flansch 33 aufweist, der einen Abstand von der Gehäuseschale 11 des Pumpenrahmens einhält, so daß sich dazwischen Strömungsdurchlässe für das Druckwasser aus dem Pumpenraum

nach oben ergeben. Die exakte Zentrierung innerhalb der Gehäuseschale 11 ergibt sich mit sternförmigen Teilwänden (vgl. auch Fig. 3), die außen an die Gehäuseschale 11 anstoßen.
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Damit steht dem Druckwasser beim übergang von umfangsseitigen Druckkanalspalten 35 eine vierteilige Sammelkammer 36 oberhalb des Tellers 32 zur Verfügung, von dem aus das Wasser nach oben durch einen Druckanschluß 37 herausschießen kann. Der hierzu noch erforderliche dichte Abschluß des Pumpengehäuses wird durch eine Gehäusekappe 38 erstellt, die bei 39 mittels eines Gewindeanschlusses auf die Gehäuseschale geschraubt ist.

Mit einem unteren Ringflansch 40 steht die Gehäusekappe 38 ringsum radial über die Gehäuseschale 11 vor. Da auch die Deckenwandung 5 des Motorgehäuses radial über die Gehäuseschale 11 vorragt, bilden die genannten Teile Backen einer Klemmverschraubung. In Fig. 1 ist gezeigt, daß diese Klemmverschraubung ein ringförmiges Filterelement 41 aufnimmt, das die Einlaufe 10 von Schmutzpartikeln sauberhält.

Die Gehäusekappe 38 bildet auf der anderen Seite einen zweiten Gewindeanschluß 42 in Form eines Gewindestutzens. Ein auf diesen aufgeschraubter Gewindering 43 klemmt ein glockenartiges Sieb 44 fest, welches unterseitig am Motorgehäuse anliegt und den Filter 41 vor groben Schmutz und vor mechanischen Beschädigungen schützt.

Hiernach wird ersichtlich, daß der Aufbau der Kreiselpumpe von dem Trägerkörper 5 ausgehend überaus robust und überaus leicht herzustellen ist. Nach der Installation des Stators ist die Bodenwanne 17 sehr einfach aufzusetzen. Im weiteren wird der Rotor 13, das Schaufelrad 29 und der Teile 32 von oben eingesetzt und der Filter 41 aufgestülpt, um alles mit einem Aufschrauben der Gehäusekappe 38 festzulegen. Durch das weitere Aufschrauben des Gewinderings 43 auf die Gehäuse-

kappe läßt sich dann auch noch das Sieb 44 in seiner Lage sichern.

Weitere Möglichkeiten der Ausgestaltung sind aus den Fig. bis 9 ersichtlich. In Fig. 5 wird beispielsweise für den Einsatz in freien Teichen mit entsprechender Verschmutzungsgefahr ein passender Behälter vorgesehen, der die Kreiselpumpe 1 und einen großen offenporigen Filterschwamm 45 in eine Wanne 46 aufnimmt, die mit einem Deckel 47 abgedeckt ist.

Dieser Deckel besitzt einen U-förmig nach unten offen geformten Randbereich 48, welcher einen Abstand vom Rand des Behälters 46 freihält, um den Zulauf vom Wasser und auch die Einführung eines Anschlußkabels 4 9 nicht zu behindern. Der Deckel 47 ist gemeinsam mit der Siebglocke 44 von dem Gewindering 43 auf der Gehäusekappe festgeklemmt.

In einer Ausführungsform nach Fig. 6 und 7 ist eine Kreiselpumpe 1 in einer Bodenöffnung eines Springbrunnenbeckens befestigt, und zwar so, daß das Motorgehäuse 2 unterhalb des Beckens liegt und nur das Pumpengehäuse 3 noch im Becken is£, was besonders bei flachen Becken gewünscht wird Um die dazu im Becken 50 vorgesehene Bodenöffnung 51 abzudichten, ist der die öffnung 51 umgebende Rand unterseitig zum Motorgehäuse 2 durch eine Dichtung 53 belegt. Der erforderliche Quetschdruck wird durch einen Distanzring 54 mit einem offenen Gitterumfang und vertikalen Stäben 55 aufgebracht, der wieder durch die Verschraubung 39 eingespannt wird. Auch hier ist ein Filter 56 vorgesehen, welches als

feinporiges Filter auf den Distanzring 54 aufgesteckt ist. 30

In der Ausführungsform nach Fig. 8 und 9 kann eine Kreiselpumpe 1 auch ganz außerhalb des Wassers eingesetzt werden, wenn das Bereich der Ansaugöffnungen 10 zwischen Motorgehäuse 2 und Pumpengehäuse 3 außenseitig durch einen Mantelring 57 mit oberseitigen und unterseitigen Dichtungen 58 bzw. 59 abgeschlossen wird, so daß nur noch eine Zulauföffnung

oder deren wenige für das Ansaugen von Wasser durch Rohre oder Schläuche offenbleibt. Für den einfachen Anschluß ist hierzu ein Stutzen 61 vorgesehen.

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Claims (20)

Ansprüche:

1. Kreiselpumpe für Springbrunnen, bei dem ein Spaltrohrmotor mit zugehör-igem Motorgehäuse und eine Pumpe mit zugehörigem Pumpengehäuse koaxial übereinander angeordnet sind, wobei der Läufer des Motors in einem oberseitig offenen, in das Motorgehäuse hineinragenden Spaltrohr läuft und mit einem Schaufelrad der Pumpe verbunden ist, zu dessen radial innenliegendem Bereich zumindest ein Saugkanal in das Pumpengehäuse führt und von dessen außenliegendem Bereich zumindest ein nach oben und zu einem Druckauslaß geführter Druckkanal ausgeht, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpengehäuse (3) und das Motorgehäuse (2) durch einen einstückigen Tragkörper (5) in Form eines Spritzgußteils miteinander verbunden sind, welcher gleichzeitig einen unteren Teil (11) des Pumpengehäuses (3) und einen oberen Teil (6,7) des Motorgehäuses (2) sowie das Spaltrohr (8) in diesem bildet, im übrigen aber unterseitig und oberseitig offen ist, wobei das Spaltrohr (8) durch den Innenraum des Pumpengehäuses (3) hindurch zugänglich ist.

2. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (5) zumindest einen Teil (6) einer Umfangswandung des Motorgehäuses (2) bildet, während das Motorgehäuse (2) unterseitig durch eine Bodenwanne(17) geschlossen ist.

3. Kreiselpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenwanne(17) den Tragkörper (11) im Bereich der

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Umfangswandung (6) übergreift und mit dieser durch zumindest einen zwischenliegenden Dichtring (18) verbunden ist.

4. Kreiselpumpe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenwanne (17) zumindest zum Teil aus Metall besteht und einen elektrischen Erdungsanschluß (19) aufweist.

5. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (5) zumindest einen Teil einer Umfangswandung des Pumpengehäuses (3) zu einer oberseitig offenen Gehäuseschale (11) bildet.

6. Kreiselpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenraum unterseitig durch die die Gehäuseschale (11) und oberseitig durch einen Tellereinsatz (32) begrenzt ist, der umfangsseitig zumindest einen Druckkanal-Spalt (35) zur Gehäuseschale (11) freiläßt.

7. Kreiselpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Tellereinsatz (32) eine Sammelkammer (36) des Druckkanals unterseitig begrenzt, die nach oben in einen Auslaß (37) einmündet.

8. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseschale (11) umfangsseitig als Kupplungsfassung (39) ausgebildet ist.

9. Kreiselpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsfassung als Gewinde (39) ausgebildet ist.

10. Kreiselpumpe nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseschale (11) eine oberseitig in den Auslaß (37) einmündende Gehäusekappe (38) trägt.

11. Kreiselpumpe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,

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daß die Gehäusekappe (38) umfangsseitig über die Gehäuseschale (11) herausragt und zusammen mit einer gleichfalls über die Gehäuseschale (11) herausragenden Schulter (7) des Tragkörpers (5) im Bereich des Motorgehäuses (2) einen umlaufenden Klemmspalt bildet, der der Ausgangsöffnung bzw. den Ausgangsöffnungen (10) vorgelagert ist.

12. Kreiselpumpe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmspalt einen Ring (41) aus Filtermaterial faßt.

13. Kreiselpumpe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmspalt einen ringförmigen Dichtungseinsatz (53,54,55) für eine Befestigung der Kreiselpumpe 1 in einer Bodenöffnung (51) eines Wasserbeckens (50) faßt.

14. Kreiselpumpe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmspalt einen oberseitig und unterseitig mit einer Dichtung (58,59)versehenen und zumindest an einer Stelle seines Umfangs einen Rohreinlaß (60) aufweisenden Mantelring (57) faßt.

15. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusekappe (38) als Auslaß einen Gewindestutzen (42) und unterhalb dessen eine ringförmige Klemmschulter aufweist.

16. Kreiselpumpe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Klemmschulter ein glockenförmiges, bis zum Motorgehäuse herabreichendes Sieb (44) gelagert ist.

17. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (13) des Motors mit seiner Welle (21) eine unlösbare starre Einheit bildet.

18. Kreiselpumpe nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (21) des Rotors (13) in unlösbarer Verbindung

einen Teil (24) einer zusartimensteckbaren zweiteiligen Drehkupplung (24 bis 28) trägt, deren anderes Teil (26) mit dem Schaufelrad (29) der Pumpe verbunden ist.

19. Kreiselpumpe nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehkupplung (24 bis 28) ein Kupplungsspiel von mehr als einem Viertel des Umfangswinkels aufweist.

20. Kreiselpumpe nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehkupplung zwei konzentrisch und mit radialem Abstand zueinander angeordnete Kupplungsglieder (24,26) aufweist, von denen Mitnehmernocken (25,28) in einen zwischenliegenden freien Ringraum (27) hineinragen.