DE4335242A1 - Behälterpumpe, insbesondere Faßpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Behälterpumpe mit einem durch ein Spundloch in einen Behälter ein führ­ baren Tauchrohr, durch das sich eine mit einem Antriebs­ motor in Wirkverbindung stehende Rotorwelle mit einem auf dieser drehfest aufgenommenen Pumpenrotor hindurch­ erstreckt, und mit einer im Bereich einer Wellendurch­ führung angeordneten, den Durchtritt von Flüssigkeit zur Antriebsmotorseite verhindernden Gleitringdichtung, insbesondere auf eine Faßpumpe.

Es ist bereits eine - druckschriftlich nicht beleg­ bare - gattungsgemäße Behälterpumpe bekannt, bei der die Rotorwelle innerhalb eines Führungsrohres, das sich durch das Tauchrohr hindurcherstreckt, gelagert und in der Nähe des Rotors zur Abdichtung des Führungs­ rohres eine Gleitringdichtung angeordnet ist. Die Gleit­ ringdichtung besteht aus einem fest gelagerten Gegenring und einem drehfest mit der Welle verbundenen Gleitring, der mittels einer mitlaufenden Feder an den feststehen­ den Gegenring angedrückt wird. Derartige Pumpen sind im Verhältnis zu anderen Pumpen kostengünstig und einfach herstellbar.

Unbefriedigend bei dieser Pumpe ist, daß es bei Anlauf­ schwingungen der Antriebswelle leicht zum Abheben des drehfest mit der Antriebswelle verbundenen Gleitringes der Gleitringdichtung von dem fest angeordneten Gegen­ ring kommen kann, wobei geringe Flüssigkeitsmengen durch die untere Wellenlagerung in das die Antriebswelle umgebende Führungsrohr gelangen und schließlich am oberen Ende des Pumpenrohres austreten können. Wird eine derartige Pumpe zum Fördern von aushärtbaren Flüssigkeiten, wie Farben, eingesetzt, kann durch Ver­ kleben der den mitlaufenden Gleitring andrückenden Feder oder bei Schrägstellung des mitlaufenden Gleit­ ringes gegenüber dem feststehenden Gegenring völlige Unbrauchbarkeit einer derartigen Pumpe eintreten. Auch beim Umpumpen chemisch aggressiver Substanzen können bereits geringe Mengen an Flüssigkeiten und/oder Lö­ sungsmitteldämpfe, die durch die Wellendurchführung emporsteigen, zu frühem Verschleiß der Pumpe führen.

Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfin­ dung darin, eine Pumpe der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß Dämpfe und/oder Flüssigkeiten die Wellendurchführung nicht überwinden und am oberen Ende des Tauchrohres zum Antriebsmotor hin nicht austreten können.

Diese Aufgabe ist bei einer Pumpe der eingangs genannten Art durch einen mit dem Tauchrohr verbundenen Antriebs­ teil mit einer die Wirkverbindung der Rotorwelle mit dem Antriebsmotor vermittelnden und auf der zum Tauchrohr hinweisenden Seite mittels der Gleitringdichtung ab­ gedichteten Antriebswelle gelöst, die biegesteif ausge­ bildet und in voneinander beabstandeten Lagern auf­ genommen ist.

Charakteristisch für die Erfindung ist somit, daß die Abdichtung nicht, wie beim Stande der Technik, unmittel­ bar in der Nähe des Rotors stattfindet, sondern an dem tauchrohrseitigen Ende des Antriebsteils. Im Bereich einer dort angeordneten Durchführung der biegesteifen und in den genannten Lagern drehbar gelagerten Antriebswelle des Antriebsteils ist die Gleitringdichtung vorgesehen, so daß Anlaufschwingungen der Rotorwelle nicht auf die Gleitringdichtung wirken können und der Durchtritt von Pumpflüssigkeit oder Dämpfen durch den Antriebsteil und damit der motorseitige Austritt unterbunden ist. Die Rotorwelle liegt dabei in der im Tauchrohr aufstei­ genden Pumpflüssigkeit und ist mit der im Antriebsteil aufgenommenen Antriebswelle gekuppelt. Eine so beschaf­ fene Pumpe kann problemlos auch zum Pumpen von Farben oder chemisch aggressiven Substanzen eingesetzt werden.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besitzt der Antriebsteil eine Flüssigkeit aufweisende Kammer, an deren dem Rotor zugewandten Ende die beid­ endig der Kammer gelagerte Antriebswelle mittels der in der Flüssigkeit geführten Gleitringdichtung abgedich­ tet ist. Die Gleitringdichtung befindet sich somit am unteren dem Tauchrohr zugewandten Ende der Flüssig­ keitskammer. Dämpfe und/oder Flüssigkeit können ange­ sichts der als Sperre wirkenden Flüssigkeit in der Flüssigkeitskammer durch diese hindurch aus dem Tauchrohr nicht aufsteigen. Der Flüssigkeitsfüllstand in der Kammer kann dabei zweckmäßigerweise so bemessen sein, daß ein axial beweglicher Teil der Gleitringdichtung zumindest benetzt ist.

Als vorteilhaft hat es sich ferner erwiesen, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die Kammer auf der dem Rotor zugewandten Seite mittels der die Antriebs­ welle umgreifenden Gleitringdichtung abgedichtet ist und ein auf der vom Rotor abgewandten Seite der Gleit­ ringdichtung mit der Antriebswelle axial fest verbundener Ring als Widerlager für einen die Antriebswelle strö­ mungsmitteldicht umschließenden Gleitkörper der Gleit­ ringdichtung dient. Durch den Gleitkörper, der die Flüssigkeitskammer gegen das Tauchrohr abdichtet, wird das Eindringen von Pumpflüssigkeit oder aufsteigender Dämpfe in den Antriebsteil zuverlässig verhindert.

Im Interesse einer zuverlässigen Benetzung der Gleit­ ringdichtung sollte die Flüssigkeit in der Kammer einen höheren Viskositätskoeffizienten als Wasser aufweisen. Vorzugsweise kann es sich bei der Kammerflüssigkeit um Glyzerin, Öl oder ein ähnliches Mittel handeln.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Lager der Antriebswelle als Kugellager ausge­ bildet und auf der vom Rotor abgewandten Seite der Gleitringdichtung angeordnet sind. Damit die Versorgung der Gleitringdichtung mit Öl oder einer anderen Flüs­ sigkeit sichergestellt ist, befindet sich zwischen dem Außenumfang des Kugellagers und dem daran radial angrenzenden Wandabschnitt der Kammer wenigstens eine die Kammerabschnitte mit einem Zuführstutzen und der Gleitringdichtung erbindende Durchführung.

Nach einer abermaligen Weiterbildung der Erfindung kann zwischen dem Antriebsteil und dem Tauchrohr ein beide Teile miteinander verbindendes T-Stück mit einem etwa quer zum Tauchrohr verlaufenden Abströmkanal vor­ gesehen sein. Dieser Abströmkanal grenzt an das abström­ seitige Ende des Tauchrohrs an und dient zum Abfördern der Pumpflüssigkeit.

Anhand der beigefügten Zeichnung soll nachstehend eine Ausführungsform der Erfindung näher beschrieben werden. In schematischen Ansichten zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Behälterpumpe mit einem am abströmseitigen Ende eines Tauch­ rohrs angeordneten Antriebsteil, der eine einerseits mit einem nicht dargestellten Antriebsmotor in Wirkverbindung stehende und andererseits mit einer sich im Tauchrohr forterstreckenden Rotorwelle gekuppelte An­ triebswelle besitzt, und

Fig. 2 in einem vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1 die tauchrohrseitige Wellendurchführung des Antriebsteils mit einer die Abdichtung gegen­ über dem Tauchrohr vermittelnden Gleitring­ dichtung.

Die in Fig. 1 bei Weglassung des Antriebsmotors ver­ anschaulichte Behälterpumpe 10 besitzt ein mit dem abströmseitigen Ende des Tauchrohrs 11 verbundenes Antriebsteil 12 mit einer biegesteifen Antriebswelle 13, die mittels voneinander beabstandeter Kugellager 14, 14′ drehbar gelagert ist. Auf der vom Tauchrohr 11 abgewandten Seite erstreckt sich die Antriebswelle 13 durch einen das eine der beiden Kugellager 14, 14′ aufnehmenden Gehäusefortsatz 15 des Antriebsteils 12 hindurch und das über letzteres vorstehende Ende der Antriebswelle 13 ist mit einem in hier nicht weiter interessierender Weise die Wirkverbindung mit dem nicht dargestellten Antriebsmotor vermitteln­ den Kupplungsstück 16 ausgerüstet. Zwischen dem Kupp­ lungsstück und dem benachbarten Kugellager 14 ist in dem letzteres aufnehmenden Gehäusefortsatz 15 des Antriebsteils eine die Antriebswelle umschließende Ringdichtung 17 angeordnet.

Auf der zum Tauchrohr 11 hinweisenden Seite ist unter Ausbildung einer inneren Kammer 20 das Gehäuse 21 des Antriebsteils mittels eines Gehäuseeinsatzes 22 abgeschlossen, in dem das zweite die Antriebswelle 13 lagernde Kugellager 14′ in einer mit der Tauchrohrlängs­ achse fluchtenden Ausnehmung aufgenommen sowie tauch­ rohrseitig davon eine Gleitringdichtung 24 angeordnet ist. Das über den Gehäuseeinsatz 22 tauchrohrseitig vorstehende Ende der Antriebswelle 13 ist mit einer sich längs der Tauchrohrachse erstreckenden und an ihrem anderen Ende den Pumpenrotor 25 drehfest auf­ nehmenden Rotorwelle 26 wirkverbunden. Diese Wirk­ verbindung umfaßt einen in einer stirnseitigen Gewinde­ bohrung 27 der Antriebswelle 13 eingeschraubten Ge­ windezapfen 28 der Rotorwelle 26. Abgedichtet nach außen ist die Schraubverbindung der Rotorwelle mit der Antriebswelle durch eine auf die an die Verbin­ dungsstelle angrenzenden Abschnitte dieser Wellen strömungsmitteldicht aufgeschrumpfte Dichtungshülse 29.

Am abströmseitigen Ende ist das Tauchrohr 11 mit einem T-Stück 30 ausgerüstet, das einen in hier nicht weiter interessierender Weise den Anschluß einer - nicht gezeigten - Förderleitung vermittelnden Ab­ schlußstutzen 31 aufweist. Verbunden mit diesem T-Stück ist ein Zwischenstück 32, das einen Abschnitt des das eine Kugellager der Antriebswelle 13 sowie die Gleitringdichtung 24 aufnehmenden Gehäuseeinsatzes 22 des Antriebsteils 12 umgreift und an seinem vom Tauchrohr abgewandten Ende einen Randflansch 33 auf­ weist, der von einer auf ein Außengewinde 34 des Gehäuses 21 des Antriebsteils 12 aufgeschraubten Überwurfmutter 35 hintergriffen ist. Dadurch sind das Zwischenstück 32, und damit das Tauchrohr 11 sowie der Gehäuseeinsatz 22 fest mit dem Gehäuse 21 des Antriebsteils 12 verbunden.

In der Nähe ihres den Pumpenrotor 25, der mit einem Axialgitter 36 versehen ist, drehfest aufnehmenden Endes ist die Rotorwelle 26 mittels einer Lagerhülse 37 drehgelagert, die in einer über Radialrippen 38 innerhalb des Tauchrohrs in bekannter Weise aufge­ nommenen Lagerbuchse 39 aufgenommen ist, was indessen im einzelnen hier nicht weiter interessiert.

Bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Behälterpumpe 10 ist deren Tauchrohr 11 durch ein Spundloch in einen mit Flüssigkeit gefüllten Behälter eingeführt und mittels des in der Nähe der Offenseite des Tauch­ rohrs am Ende der Rotorwelle 26 angeordneten Pumpen­ rotors 25 mit dem Laufradgitter 36 wird die aus dem Behälter umzupumpende Flüssigkeit durch das Tauchrohr aufsteigend und über den Abströmstutzen 31 und eine daran angeschlossene Schlauchleitung (nicht gezeigt) gefördert. Der dabei auftretende Förderdruck steht mithin an der mittels der Gleitringdichtung 24 strö­ mungsmitteldicht abgedichteten tauchrohrseitigen Wellendurchführung des Antriebsteils 12 an, die in dem Gehäuseeinsatz 22 des Antriebsteils auf der zum Tauchrohr hinweisenden Seite des Kugellagers 14′ angeordnet ist.

Die in der vergrößerten Ausschnittansicht aus Fig. 1 ersichtliche Gleitringdichtung 24 umfaßt einen im Bereich der Wellendurchführung mit Spiel gegenüber der Antriebswelle 13 in dem Gehäuseeinsatz 22 drehfest aufgenommenen Gleitring 40 und einen damit zusammen­ wirkenden Gleitring 41, der auf der vom Tauchrohr 11 abgewandten Seite begrenzt axial beweglich, aber drehfest auf der Antriebswelle 13 aufgenommen ist. Die beiden Gleitringe 40, 41 wirken in stirnseitigen Dichtflächen zusammen. Der drehfest mit der Antriebs­ welle 13 verbundene Gleitring 41 steht über eine strömungsmitteldichte Manschette 42 mit einem die Antriebswelle strömungsmitteldicht umschließenden Dichtungsring 43 in fester Verbindung, der mittels einer die Antriebswelle umschließenden Kegelfeder 44 in Richtung auf den drehfest in der Gehäuseabdeckung aufgenommenen Gleitring 40 beaufschlagt ist. Ein das von den Gleitringen entfernte Ende der Kegelfeder 44 aufnehmender Teller 45 stützt sich axial auf einem mit der Antriebswelle axial fest verbundenen Stützring 46 ab.

Die sich zwischen den die Antriebswelle 13 lagernden Kugellagern 14, 14′ erstreckende Kammer 20 ist über einen Zuführstutzen 47 mit Öl befüllbar und steht über radial von der Aufnahme des tauchrohrseitigen Kugellagers 14′ angeordnete Kanäle 48 mit dem Aufnahme­ raum 49 der Gleitringdichtung 24 in dem Gehäuse­ einsatz 22 in Strömungsverbindung. Die Kammer 20 ist mittels der die Antriebswelle 13 motorseitig umschließenden Ringdichtung 17 und einem zwischen dem Gehäuseeinsatz 22 und dem Gehäuse 21 des An­ triebsteils 12 wirksamen Ringdichtung 50 nach außen strömungsmitteldicht abgeschlossen. Die in der Kammer aufgenommene Ölfüllung erleichtert einerseits eine wirksame Schmierung der Kugellager 14, 14′ und ge­ währleistet andererseits eine dauerhafte Benetzung der zusammenwirkenden Gleitflächen der Gleitringdichtung 24.

Angesichts der Anordnung der Gleitringdichtung 24 im Bereich der Durchführung der biegesteifen Antriebs­ welle 13 durch den Gehäuseeinsatz 22 des Antriebsteils 12 ist ein präzises Zusammenwirken der Dichtflächen der Gleitringe 40, 41 gewährleistet und der Durchtritt von Pumpflüssigkeit oder von dieser aufsteigender Dämpfe wirksam unterbunden. Dabei wirkt die in der Kammer 20 des Antriebsteils aufgenommene Ölfüllung insbesondere gegen aufsteigende Dämpfe als Sperr­ flüssigkeit.

Es ist ersichtlich, daß durch die Anordnung eines derartigen Antriebsteils 12 zwischen dem abströmsei­ tigen Ende des Tauchrohrs 11 und dem Antriebsmotor eine gegen das Aufsteigen und Austreten von Flüssig­ keiten oder Dämpfen auf der Motorseite sichere und bei bestimmungsgemäßer Verwendung dauerhaft funk­ tionsfähige Behälterpumpe geschaffen ist.

Claims (10)

1 . Behälterpumpe mit einem durch ein Spundloch in einen Behälter einführbaren Tauchrohr, durch das sich eine mit einem Antriebsmotor in Wirkverbindung stehen­ de Rotorwelle mit einem auf dieser drehfest aufgenom­ menen Pumpenrotor hindurcherstreckt, und mit einer im Bereich einer Wellendurchführung angeordneten den Durch­ tritt von Flüssigkeit zur Antriebsmotorseite hin ver­ hindernden Gleitringdichtung, insbesondere Faßpumpe, gekennzeichnet durch einen mit dem Tauchrohr (11) abströmseitig verbun­ denen Antriebsteil (12) mit einer die Wirkverbindung der Rotorwelle (26) mit dem Antriebsmotor vermittelnden und auf der zum Tauchrohr (11) hinweisenden Seite mittels der Gleitringdichtung (24) abgedichteten Antriebswelle (13), die biegesteif ausgebildet und in voneinander beabstandeten Lagern (14, 14′) aufgenommen ist.

2. Behälterpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Antriebsteil (12) eine Flüssigkeit aufwei­ sende Kammer (20) besitzt, an deren dem Rotor (25) zugewandten Ende der beidendig der Kammer (20) gelagerte Antriebswelle (13) mittels der in der Flüssigkeit geführ­ ten Gleitringdichtung (24) abgedichtet ist.

3. Behälterpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Flüssigkeitsfüllstand in der Kammer (20) so bemessen ist, daß ein axial beweglicher Teil der Gleitringdichtung (24) zumindest benetzt ist.

4. Behälterpumpe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kammer (20) auf der dem Rotor (25) zugewandten Seite mittels der die Antriebswelle (13) umgreifenden Gleitringdichtung (24) abgedichtet ist und daß ein auf der vom Rotor (25) abgewandten Seite der Gleitringdichtung (24) mit der Antriebswelle (13) axialfest verbundener Ring (45) als Widerlager für einen die Antriebswelle (13) strömungsmitteldicht um­ schließenden Gleitkörper (43) der Gleitringdichtung (24) dient.

5. Behälterpumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit in der Kammer (20) einen höheren Viskositätskoeffizienten als Wasser aufweist.

6. Behälterpumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Flüssigkeit in der Kammer (20) um Glyzerin, Öl oder ein ähnliches Mittel handelt.

7. Behälterpumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (20) wenigstens einen Zuführstutzen (47) aufweist.

8. Behälterpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß die Lager (14, 14′) der Antriebswelle (13) als Kugellager ausgebildet und auf der vom Rotor (25) abgewandten Seite der Gleitringdichtung (27) angeordnet sind.

9. Behälterpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß zwischen dem Außenumfang des Kugellagers (14) und dem daran radial angrenzenden Wandabschnitt der Kammer (20) wenigstens eine die Kammerabschnitte mit dem Zuführstutzen (47) und der Gleitringdichtung (24) verbindende Durchführung (48) vorgesehen ist.

10. Behälterpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Antriebsteil (12) und dem Tauchrohr (11) ein beide Teile mitein­ ander verbindendes T-Stück (30) mit einem etwa quer zum Tauchrohr (11) verlaufenden Abströmstutzen (31) vorgesehen ist.