DE4213184A1 - Unterwasserpumpenanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Wasserhebung mit einem Steigrohr und mit einer unterhalb des Steigrohres deren gehalterten Unterwasserpumpe mit einem Pumpenteil und mit einem Motorteil, wobei am Ende des Steigrohres eine Zentrier- und Haltevorrichtung zur Halterung der Unterwasserpumpe ausgebildet ist.

Eine gattungsgemäße Anordnung ist in der DE 37 12 764 A1 beschrieben; dabei ist die Unterwasserpumpe in das Steigrohr eingehängt und am Ende des Steigrohres in einer als Abdichtung ausgebildeten Zentrier- und Haltevorrichtung eingesetzt. Die unterhalb des Steigrohres hängende Unter­ wasserpumpe ist von einem rohrartigen Endstück umgeben, welches mit Durchtrittsöffnungen für das Zuströmen des von der Unterwasserpumpe zu hebenden Wassers versehen ist.

Mit der bekannten Anordnung ist der Nachteil verbunden, daß bei Absinken des Wasserspiegels nicht mehr die gesamte Unterwasserpumpe, insbesondere nicht deren Pumpenteil, unter Wasser liegt. Zur Verbesserung der Sicherheit einer derartigen Pumpenanordnung, insbesondere bei einem Einsatz zur Hebung von Wassern in Mülldeponien, wird die Forderung erhoben, daß aus Gründen eines Explosionsschutzes die Unterwasserpumpe mit Pumpenteil und Motorteil in jedem Betriebszustand vollständig unter Wasser liegen muß.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Anordnung zur Wasserhebung zur Verfügung zu stellen, bei welcher auch bei Stillstand der Pumpe alle Pumpenteile von Wasser umgeben sind.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.

Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, daß der Pumpenteil der Unterwasserpumpe von einem an dem Steigrohr angeschlagenen wasserundurchlässigen Mantelrohr umgeben ist und daß in dem Ringraum zwischen Pumpenteil und Mantelrohr am in Förderrichtung unteren Ende des Pumpenteils und oberhalb seines Wassereintritts ein Dichtungselement derart angeordnet ist, daß bei Pumpenstillstand der Pumpenteil von einer in dem Ringraum stehenden Wassersäule umschlossen ist.

Mit der Erfindung ist der Vorteil verbunden, daß beim Abteufen der Pumpe in den Förderbereich zunächst das Förder­ wasser Pumpenteil und Motor vollständig umgibt und dort während des Pumpvorganges verbleibt und hier eine auf dem zugeordneten Dichtungselement stehende, den Pumpenteil umgebende Wassersäule bildet, die beim weiteren Förderbetrieb der Pumpe nicht mehr erfaßt wird. Bei Abschaltung der Pumpe bleibt diese von dem Fördervorgang nicht erfaßte Wassersäule stehen und umgibt so ständig den Pumpenteil der Unterwasserpumpe. Damit ist eine Explosions­ gefahr in diesem Bereich vollständig vermieden.

Gemäß den in den Unteransprüchen angegebenen Merkmalen läßt sich die Erfindung problemlos auf die unterschiedlichen Bauarten einer Unterwasserpumpe anwenden. Soweit zunächst der Motorteil in Förderrichtung des Wassers unterhalb des Pumpenteils mit an dessen unterem Ende angeordnetem Wassereintrittsbereich angeordnet ist, reicht es aus, daß das sich an das Steigrohr anschließende Mantelrohr nur den oben liegenden Pumpenteil der Unterwasserpumpe umgibt, wobei der Pumpenteil an seinem unteren Ende mit einem zugeordneten Dichtungselement gegen das Mantelrohr abgedichtet ist. Der Motorteil liegt unterhalb des Wassereintrittsbereiches und ist insoweit immer von dem zur Förderung anstehenden Wasser umgeben. Da die Pumpe grundsätzlich im Betrieb keine Luft ziehen darf, wird die Pumpe abgeschaltet, bevor der beim Fördervorgang absinkende Wasserspiegel den Wassereintritts­ bereich erfaßt; damit wird ein Trockenlauf der Unterwasser­ pumpe ausgeschlossen.

Soweit der Motorteil in Förderrichtung des Wassers oberhalb des Pumpenteils mit zugeordnetem Wasseraustrittsbereich angeordnet ist, umschließt das zugeordnete Mantelrohr die gesamte Unterwasserpumpe, wobei das Dichtungselement am unteren Ende des Mantelrohres und des Pumpenteils in dem zugeordneten Ringraum zwischen Mantelrohr und Pumpenteil angeordnet ist. Da in diesem Fall der Wasseraustrittsbereich des Pumpenteils noch unterhalb des Motorteils liegt, wird beim Förderbetrieb der Motorteil jeweils von dem gehobenen Wasser umspült. Dagegen stellt sich zunächst eine stehende Wassersäule in dem Ringraum zwischen Mantelrohr und Pumpenteil ein, welche das Pumpenteil jeweils mit Wasser umgibt. Bei einer entsprechenden Ausführungsform der Erfindung weist die Unterwasserpumpe ein den Motorteil mit Abstand umgebendes und in dem Steigrohr endendes Förderrohr auf, wobei das Förderrohr den unterhalb des Motorteils gelegenen Wasseraustrittsbereich des Pumpenteils einschließt, so daß in diesem Bereich der die stehende Wassersäule aufnehmende Ringraum zwischen Mantelrohr und Förderrohr besteht. Bei dieser Anordnung durchströmt das zu hebende Wasser bei laufendem Pumpenteil den zwischen Förderrohr und Motorteil umgebenden Ringraum und tritt nach oben in das Steigrohr aus. Beim ersten Anfahren der Pumpe fällt das geförderte Wasser in den Ringraum zwischen Mantelrohr und Förderrohr beziehungsweise zwischen Mantelrohr und Pumpenteil und sorgt so für die entsprechende Wasserumgebung des Pumpenteils. Diese Anordnung bietet den Vorteil, am Ende des Förderrohres eine Rückschlagklappe anzuordnen, die insbesondere bei großen Steigrohrlängen erforderlich sein kann.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung hat das Mantelrohr an seinem unteren Ende einen Flansch zum Anschluß eines Endstückes mit einer konisch sich verjüngenden Öffnung, wobei das Pumpenteil der Unterwasserpumpe mit dem konischen Dichtungselement dicht in das Endstück eingesetzt ist.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben, welche nachstehend beschrieben sind. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ausführung der Unterwasserpumpe mit unterhalb des Pumpenteils liegenden Motorteil,

Fig. 2 eine Ausführung der Unterwasserpumpe mit oberhalb des Pumpenteils liegenden Motorteil.

Die Pumpenanordnung als solche besteht aus einem Steigrohr 10, welches an seinem oberen Ende mit einem Endflansch 11 verschlossen ist, welcher eine Durchleitung 12 für ein Energieversorgungskabel 13 aufweist. Unterhalb des Endflansches 11 geht seitlich ein Druckstutzen 14 zur Abförderung des im Steigrohr gehobenen Wassers ab. Am unteren Ende des Steigrohres ist eine Zentrier- und Halte­ vorrichtung 15 zur Halterung einer aus Pumpenteil 17 und Motorteil 18 bestehenden Unterwasserpumpe 16 angeordnet.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Motorteil 18 unterhalb des Pumpenteils 17 angeordnet, wobei am unteren Ende des Pumpenteils 17 ein Wassereintrittsbereich 19 ausgebildet ist. An seinem oberen Ende ragt der Pumpenteil 17 mit einem eine Rückschlagklappe aufnehmenden Stutzen 20 in das Steigrohr 10 hinein. Der Pumpenteil 17 ist von einem Mantelrohr 21 mit Abstand unter Ausbildung eines Ringraumes 22 zwischen Pumpenteil 17 und Mantelrohr 23 umgeben; das Mantelrohr 17 reicht bis oberhalb des Wassereintrittsbereichs 19 und hat an seinem unteren Ende ein angeflanschtes Endstück 23 mit einer sich konisch verengenden Öffnung. In diese Öffnung ist ein den Ringraum 22 nach unten abschließendes Dichtelement 27 derart eingesetzt, daß der Pumpenteil 17 der Unterwasserpumpe 16 gegen das Mantelrohr 21 abgedichtet ist.

Der unterhalb des Endstücks 23 sitzende Motorteil 18 ist umgeben von einem Schutzrohr 24, welches bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als wasserdicht ausgeführtes Rohr ausgebildet ist; dieses Rohr kann jedoch auch Schlitze zum Wasserdurchtritt des zu fördernden Wassers aufweisen.

Im Betrieb steht im Bereich des Schutzrohres 24 das zu fördernde Wasser bis mindestens oberhalb der Höhe des Wassereintrittsbereiches 19 an, da spätestens bei Erreichen eines derartigen Wasserspiegels die Pumpe abgeschaltet wird. Damit ist gewährleistet, daß der unterhalb des Wasserein­ trittsbereiches 19 liegende Motorteil 18 immer von Wasser umgeben ist. Beim Einbau der Pumpe tritt das Wasser über den Wassereintrittsbereich 19 in den Pumpenteil 17 ein und am Stutzen 20 wieder aus; dort fällt das Wasser zunächst in den Ringraum 22 zwischen dem Pumpenteil 17 und dem Mantelrohr 21 und bildet dort eine auf dem Dichtungselement 27 stehende Wassersäule, die auch bei Abschaltung der Unterwasserpumpe 16 den Pumpenteil 17 der Unterwasserpumpe 16 umgibt.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind gleiche Teile mit jeweils gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Im Unterschied zu dem in Fig. 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel ist bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der Motorteil 18 der Unterwasserpumpe 16 oberhalb des Pumpenteils 17 und damit auch oberhalb eines Wasseraustrittsbereiches 25 des Pumpenteils 17 angeordnet. Bei diesem Ausführungsbeispiel reicht zwangsläufig das Mantelrohr 21 über die gesamte Bauhöhe der Unterwasserpumpe 16, so daß sich am unteren Ende des Mantelrohres 21 in Axialrichtung der Pumpe ein Wassereintrittsbereich 19 ergibt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Unterwasserpumpe 16 derart ausgebildet, daß ein den Wasser­ austrittsbereich 25 und den Motorteil 18 einschließendes Förderrohr 26 angeordnet ist, welches mit seinem Endstutzen 20 in das Steigrohr 10 reicht; hier ist eine Rückschlagklappe angeordnet.

Das von dem Pumpenteil 17 über den am unteren Ende des Mantelrohres 21 angeordneten Wassereintrittsbereich 19 angesaugte Wasser tritt in dem Wasseraustrittsbereich 25 aus und strömt in dem Zwischenraum zwischen Motorteil 18 und Förderrohr 26, so daß in diesem Bereich der Motorteil im Förderbetrieb von Wasser umströmt ist.

Beim Einbau der Unterwasserpumpe 16 fällt das Wasser vom oberen Stutzen 20 in den zwischen Mantelrohr 21 und Förderrohr 26 beziehungsweise Mantelrohr 21 und Pumpenteil 17 bestehenden Ringraum 22 und bildet hier eine auf dem Dichtungselement 27 stehende Wassersäule aus, die beim Stillstand der Pumpe erhalten bleibt, so daß bei Pumpenstillstand auch für eine Umgebung aller Teile der Pumpe mit Wasser gesorgt ist.

Zwischen dem oberen Endflansch 11 und der Unterwasserpumpe 16 verläuft ein Zugseil 28, mittels dessen nach Lösen des Endflansches 11 vom Steigrohr 10 die Pumpe 16 aus der Rohranordnung gezogen werden kann. Beim erneuten Einsetzen zentriert sich die Unterwasserpumpe 16 über die zugeordneten Dichtungselemente 27 beziehungsweise die am Ende des Steig­ rohres 10 vorgesehene Zentriervorrichtung 15 selbst und ist in der Anordnung entsprechend gehalten.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentansprüchen, der Zusammenfassung und der Zeichnung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Claims (5)

1. Anordnung zur Wasserhebung mit einem Steigrohr und mit einer unterhalb des Steigrohres daran gehalterten Unterwasserpumpe mit einem Pumpenteil und mit einem Motorteil, wobei am Ende des Steigrohres eine Zentrier- und Haltevorrichtung zur Halterung der Unterwasserpumpe ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenteil (17) der Unterwasserpumpe (16) von einem an dem Steigrohr (10) angeschlagenen wasserundurchlässigen Mantelrohr (21) umgeben ist, und daß in dem Ringraum (22) zwischen Pumpenteil (17) und Mantelrohr (21) am in Förderrichtung unteren Ende des Pumpenteils (17) und oberhalb eines Wassereintrittsbereiches (19) in den Pumpenteil (17) ein Dichtungselement (27) derart angeordnet ist, daß bei Pumpenstillstand der Pumpenteil (17) von einer in dem Ringraum (22) stehenden Wassersäule umschlossen ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motorteil (18) der Unterwasserpumpe (16) in Förderrichtung des Wassers unterhalb des Pumpenteils (17) mit an dessen unterem Ende angeordnetem Wasserein­ trittsbereich (19) angeordnet und das Dichtungselement (27) zwischen Pumpenteil (17) und Motorteil (18) angeordnet ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motorteil (18) in Förderrichtung des Wassers oberhalb des Pumpenteils (17) mit Wasseraustrittsbereich (25) angeordnet ist und das Mantelrohr (21) die gesamte Unterwasserpumpe (16) umschließt und daß das Dichtungselement (27) am unteren Ende des Mantelrohres (21) und des Pumpenteils (17) in dem zugeordneten Ringraum (22) angeordnet ist.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterwasserpumpe (16) ein den Motorteil (18) mit Abstand umgebendes und in das Steigrohr (10) mündendes Förderrohr (26) aufweist, wobei das Förderrohr (26) den unterhalb des Motorteils (18) gelegenen Wasseraustritts­ bereich (25) des Pumpenteils (17) einschließt, so daß der die stehende Wassersäule aufnehmende Ringraum (22) zwischen Mantelrohr (21) und Förderrohr (26) besteht.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Mantelrohr (21) an seinem unteren Ende einen Flansch zum Anschluß eines Endstückes (23) mit einer konisch sich verengenden Öffnung aufweist, wobei der Pumpenteil (17) der Unterwasserpumpe (16) mit dem konischen Dichtungselement (27) dicht in das Endstück (23) eingesetzt ist.