DE648989C - Einrichtung zum Schutz gegen das Eindringen von Wasser in die elektrischen Antriebsmotoren von Tauchpumpen - Google Patents

Description

uf. Ind. Eigendom

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AUSGEGEBEN AM 13. AUGUST 1937

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVe 648989
KLASSE 21 di GRUPPE 46

Einrichtung zum Schutz gegen das Eindringen von Wasser
in die elektrischen Antriebsmotoren von Tauchpumpen

Patentiert im Deutschen Reiche vom 5. Dezember 1933 ab

Die mit einem Elektromotor zu einem einheitlichen geschlossenen Aggregat zusammengebauten elektrischen Täuchpumpen werden in die zu fördernde Flüssigkeit, z. B. Wasser, eingetaucht. Um das Eindringen von Wasser in den Motor zu verhindern, wird dem Innern des Motors Druckluft zugeführt.' Hierzu genügt aber nicht die Anordnung einer Taucherglocke, bei welcher die eingeschlossene Luft unter dem statischen Druck der Wassersäule im Brunnen steht, denn das Wasser saugt die Luft allmählich auf. Man" muß deshalb den Luftinhalt ständig erneuern. Dies geschieht durch das Aufstellen einer besonderen Druckluftquelle, z. B. eines kleinen Kompressors, der auch noch mit einem Druckkessel verbunden sein kann. Dadurch' werden aber die Anlagen bekanntlich in unerwünschter Weise verteuert, und zwar besonders . dann, wenn die Tauchpumpe eine Pumpe kleiner Leistung ist und unter Zwischenschaltung eines Druckwindkessels an die Druckleitung der Wasserversorgungsanlage angeschlossen wird, wie dies viel- fach bei Hauswasserversorgungsanlagen 'der Fall ist.

Die besondere Druckluftquelle kann nun fortfallen, wenn gemäß der Erfindung als Druckkessel der in die Pumpendruckleitung eingeschaltete Behälter verwendet wird, über den das geförderte Wasser den Verbrauchsstellen zufließt. Auf diese Weise erhält der Tauchmotor stets unter dem Förderdruck stehende Druckluft, und da der Förderdruck wesentlich höher ist als der der Eintauchtiefe entsprechende statische Druck, wird das Eindringen von Wasser in das Motorinnere mit Sicherheit vermieden. Außerdem wird die ganze Anlage hierdurch überaus einfach und übersichtlich.

Die Zeichnung zeigt teilweise schematisch einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes. In Fig. ι ist die Tauchpumpe ir in einen tiefen Brunnen heruntergelassen und hängt, an der Druckleitung 12. Die Tauchpumpe 11 besitzt einen Elektromotor 13, der in bekannter Weise die über ihm Hegende Kreiselpumpe 14 antreibt. Diese saugt in bekannter Weise das Wasser durch eine Öffnung 15 an und drückt es in die Rohrleitung 12. Diese Rohrleitung ist über Tage an einen Druckwindkessel 16 angeschlossen, durch den das Wasser den erforderlichen Druck erhält und über den es den Verbrauchsstellen zufließt. An den oberen, das Luftpolster 17 aufnehmenden Teil des Druckkessels ist eine Rohrleitung 18 angeschlossen, die über ein Ventil 19 mit dem Motor 13 verbunden ist.

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dipl.-Ing. Friedrich Bauer in Berlin-Charlottenburg.

Durch diese .Leitung ,wird..also dem Innern des Motors 13 Druckluft zugeführt, wenn das Ventil 19 geöffnet ist. Unterhalb des Motors 13 befindet sich in bekannter Weise ein Behälter 20 für die eingedrungene Sickerflüssigkeit, in dem zwei durch Schwimmer 2 r gesteuerte Schalter 22 und 23 angebracht sind. Durch die beiden Schalter wird in bekannter Weise über ein Relais 24 ein mit dem Ventil 19 gekuppelter Hubmagnet 25 zum Ansprechen gebracht, der bei geschlossenem Schwimmerschalter, also bei einem bestimmten Wasserstande in dem Sammelbehälter 20, das Druckluftventil 19 öffnet, so daß der Motor über die Leitung 18 Druckluft aus dem Windkessel 16 erhält. Hierdurch wird die in dem Sammelbehälter 20 befindliche Sickerflüssigkeit gegen das federbelastete Ventil 2O in bekannter Weise nach außen gedrückt, da der Druck des Luftpolsters 17 wesentlich höher ist als der der Eintauchtiefe der Tauchpumpe entsprechende Flüssigkeitsdruck im Brunnen.

Der Motor 13 ist ein Drehstrommotor, der in bekannter Weise über die Leitung 27 und den Schalter 28 an das Drehstromnetz 2y angeschlossen ist. Die Steuerung des Schalters 28 kann in üblicher Weise in Abhängigkeit vom Druck des Luftpolsters 17 mittels eines Druckschalters 30 und eines Schützes 31 erfolgen. Der Druckkessel iü ist noch mit einer Hilfsluftpumpe 32 versehen, die dazu dient, in bekannter Weise sein Luftpolster 17 zu ergänzen, wenn dieses infolge Absorption durch das Wasser, infolge Undichtigkeiten im Tauchmotor usw. verringert worden ist. Statt der Handpumpe 32 kann auch eine elektrische Luftpumpe, ein Kompressor o. dgl. vorgesehen werden. Diese Luftpumpe ,-j2 dient jedoch, abweichend von den bisher bekannten Einrichtungen, nicht unmittelbar dazu, dem Tauchmotor Druckluft zuzuführen.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 2 ist die Hilfsluftpumpe 32 fortgefallen; das Luftpolster wird hierbei dadurch ergänzt, daß die mit dem Motor 43 zusammengebaute Pumpe 44 als selbstansaugende, zur Luftförderung geeignete Pumpe z. B. nach dem bekannten Prinzip der Wasserringpumpe ausgebildet oder mit -einer derartigen Stufe ■versehen wird. Die an der Druckleitung 42 hängende Pumpe 44 ist mit einer über den Wasserspiegel des Brunnens geführten Leitung 45 versehen, durch die Luft angesaugt wird. Bei der dargestellten Ausführungsform endet die Leitung 45 über Tage; es ge-. nügt aber, wenn ihr Ende innerhalb des Brunnens derart angeordnet ist, daß auch bei dem höchsten Wasserstand im Brunnen das Ende der Leitung 45 nicht überflutet wird. Unterhalb des Motors 43 befindet sich der Sammelbehälter 40 für das Sickerwasser. Die Druckleitung 42 ist an den Druckkessel 46 angeschlossen, an dessen oberen, zur Aufnahme des Luftpolsters dienenden Teil 47 die zum Motor 43 führende Druckluftleitung 48 angeschlossen ist. In dem oberen Teil 47 des Druckkessels ist ein Schwimmerschalter 49 angeordnet, der ein an der Ansaugleitung 45 liegendes Ventil 50 in der Weise steuert, daß dieses nur geöffnet wird, wenn der Wasserstand im Druckkessel eine bestimmte Höhe erreicht und den Schwimmerschalter 49 geschlossen hat. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Pumpe 44 nur dann Luft ansaugt, wenn der Luftvorrat im Druckkessel 46 sich so stark verringert hat, daß der Wasserstand im Druckkessel zu hoch wird.

Die Verwendung einer selbstausaugenden Pumpe hat den Vorteil, daß das Luftpolster im Druckkessel auch dann erneuert und ergänzt werden kann, wenn der Wasserspiegel im Brunnen unter die Pumpe sinkt.

Die Ergänzung und Erneuerung des Luftpolsters im Druckkessel kann auch bei Ver- S5 Wendung normaler, zur Luftförderung nicht geeigneter Kreiselpumpen ohne eine besondere Hilfsluftpumpe dadurch ermöglicht werden, daß der Druckkessel entleert wird, wobei durch Offnen eines im oberen feil des Druckkesscls befindlichen Ventils Luft nachströmen kann. Dieses hat zwar eine Betriebsunterbrechung zur Folge, hat aber den Vorteil, daß die Tauchpumpe als normale Kreiselpumpe ausgebildet werden kann. Hierzu ist es nur nötig, daß der Druckkessel 46, wie dies I⁷Ig. 3 beispielsweise zeigt, am Boden mit einem Ventil 51 und am oberen Teil mit einem weiteren Ventil 52 versehen wird. Zur Ergänzung des Luftpolsters werden hierbei bei ausgeschaltetem Pumpenmotor 43 die Ventile 51 und 52 geöffnet, so daß das Wasser aus dem Druckkessel 46 abgelassen wird und dafür Luft durch das Ventil 52-nachströmt. 1st auf diese Weise genügend Luft in den Kessel gelangt, so werden die beiden Ventile 51 und 52 wieder geschlossen, und bei Beginn der Förderung durch Einschalten des Motors 43 wird die Luft wieder auf den nötigen Druck gebracht, so daß der Motor 43 durch die Leitung 48 wieder genügend Druckluft erhält.

Bei den oben beschriebenen Einrichtungen könnte bei unsachgemäßem Betrieb der Fall eintreten, daß durch die Druckluftleitung 48 bzw. 18 nicht Luft, sondern Wasser strömt und der Motor dadurch unter Wasser gesetzt wird, so daß also die Schutzvorrichtung wirkungslos wäre. Dieser Fall ist dann zu befürchten, wenn das Luftpolster im Druckkessel nicht rechtzeitig erneuert wird und der gesamte Druckkessel sich mit Wasser füllt. Um diesem Störungsfall vorzubeugen, emp-

fiehlt es sich, kurz hinter den Druckkessel in ■ die zuiii Motor führende Luftleitung 48 ein Ventil einzubauen, das nur Luft durchläßt und bei Einströmen von Wasser selbsttätig S geschlossen wird. Dieses Ventil ist bei der Ausführungsform der Fig. 2 mit 53 bezeichnet.

Für die Erfindung ist es gleichgültig, ob bei der Tauchpumpe der Motor unterhalb oder oberhalb der Pumpe angeordnet ist. In beiden Fällen wird durch Anschluß des •Motorraumes bzw. -luftpol sters an das Luftpolster des Druckkessels stets ein sicherer Schutz gegen Eindringen von Wasser in das Motor-

I¹S innere erreicht, ohne daß hierzu eine besondere Druckluftquelle erforderlich ist. Im all-. gemeinen ist der zum Schutz des Motors nötige Druckluftverbrauch sehr gering, so daß der Betrieb des Druckwindkessels durch die Abgabe von Luft an den Motor in keiner Weise beeinträchtigt wird.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   I. Einrichtung zum Schütze gegen das Eindringen von Wasser in die elektrische Antriebsmotoren von Tauchpumpen, bei der das Luftpolster des Motors mit dem den Motor schützenden Luftpolster eines über Tage angeordneten Druckkessels in Verbindung steht, insbesondere zur Hauswasserversorgung, dadurch gekennzeichnet, daß als Druckkessel ein in'die Pumpendruckleituiig eingeschalteter Behälter (16, 46) verwendet wird, über den das geförderte Wasser den Verbrauchsstellen zufließt.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftpolster des Druckkessels unter Fortfall einer Hilfsluftpumpe von der zur Förderung der Flüssigkeit dienenden Tauchpumpe ersetzt wird, indem diese so ausgebildet wird, daß sie durch eine nach über Tage führende Leitung (45) Luft ansaugen kann.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ergänzung des Luftpolsters im Druckkessel unter Fortfall einer Hilfsluftpumpe am Boden und Deckel des Druckkessels Ventile (51, 52) angeordnet sind, durch die während einer Unterbrechung des Pumpenbetriebes Wasser im Druckkessel abgelassen und dafür Luft nachgesaugt werden kann.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß in der vom Luftpolster des Druckkessels zum Motor führenden Druckluftleitung (18, 48) ein nur für Luft, nicht aber für Wasser durchlässiges Ventil (53) angeordnet 'ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen