DE7800525U1 - Motorpumpen-aggregat - Google Patents

Description

Pumpen- und Maschinenfabrik

Guntramstraße 11

7800 Freiburg

S 77 456

Mo torpumpen-Aggregat

Die Neuerung betrifft ein Motorpumpen-Aggregat mit einer Kreiselpumpe und einem Motorantrieb, wobei mit der Pumpe Verbundene Teile des Antriebes sich innerhalb eines Spaltrohres befinden und wobei vorzugsweise die mit der Pumpe Sowie die mit dem Antrieb verbundenen Antriebsteile und das Spaltrohr koaxial angeordnet sind.

Motorpumpen-Aggregate mit einer Kreiselpumpe und einem Motorantrieb, uer vorzugsweise als Drehstrommotor ausgebildet ist, sind bereits bekannt.

Sie werden bevorzugt als Spaltrohrmotorpumpen-Aggregat ausgeführt und überwiegend in der chemischen Industrie eingesetzt. Dabei ist zum größten Teil eine den geltenden Schutzvorschriften entsprechende Bauausführung vorgesehen, so daß diese Aggregate in sogenannten "explosionsgefähr-' deten Betriebsstätten", beispielsweise auch in Räumen, in denen explosionsgefährdete Gas- oder Dampfluftgemische auftreten können, einsetzbar sind.

In bestimmten Anwendungsfällen reichen jedoch diese Schutzmaßnahmen nicht aur>, um einen sicheren Betrieb zu gewährleisten. Dies ist ΐ..B. beim Einsatz eines solchen Pumpen-Aggregates innerhalb eines Flüssigkeitsbehälters für explosionsgefährdete Medien und insbesondere auch beim Ein-

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satz als Tauchpumpe innerhalb dieser Flüssigkeit der Fall.

Aufgabe der vorliegenden Neuerung ist es daher, ein Motorpumpen-Aggregat der eingangs erwähnten Art zu schaffen, das gegenüber üblichen Spaltrohrmotorpumpen-Aggregaten einen verbesserten Explosionsschutz aufweist, wobei jedoch die Vorteile der Spaltrohrmotorpumpen beibehalten bleiben. Bei dem neuerungsgemäßen Aggregat sollen darüberhinaus der Bauaufwand sowie djr Aufwand fir den Betrieb des Aggregates vergleichsweise geling sein. Insbesondere soll das neuerungsgemäße Aggregat auch als Tauchaggregat einsetzbar sein.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird neuerungsgemäß insbesondere vorgeschlagen, daß als Verbindung zwischen der Pumpe und dem Antrieb eine berührungslos arbeitende Magnetkupplung dient, wobei ein Kupplungsteil innerhalb des Spaltrohres untergebracht und mit der Pumpenwelle und ein weiteres Kupplungsteil außerhalb des Spaltrohres angeordnet und mit der Antriebswelle verbunden sind, und daß als Antrieb ein Druckluftmotor dient.

Bei diesem Motorpumpen-Aggregat ist der Pumpeninnenraum unr¹ der mit diesem in Flüssigkeitsverbindung stehende Raum innerhalb des Spaltrohres von dem Innenraum des Aggregates, in dem sich der Antriebsmotor befindet, dicht abgetrennt. Darüberhinaus ist der Antriebsmotor in vorteilhafter Weise als Druckluftmotor ausgebildet, so daß das neuerungsgemäße Motorpumpen-Aggregat keine elektrischen Betriebsmittel, die eine wesentliche Explosionsgefährdung darstellen, benötigt. Dadurch ist ein Einsatz dieses aus einer Kreiselpumpe und einem Druckluftantriebsmotor bestehenden Aggregates auch in stark explosionsgefährdeter Umgebung möglich.

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Vorteilhafterweise weist der Antriebsmotor und wenigstens teilweise die Pumpe eine gemeinsame, insbesondere nach außen dichte Ummantelung auf,wobei vorzugsweise, insbesondere am pumpenfernen Ende der Ummantelung eine Durchführung für eine zu dem Druckluftmotor führende Druckluftleitung vorgesehen ist, wobei der Luftaustritt des Druckluftmotors innerhalb der Ummantelung mündet und zur Kühlung von Antriebsteilen herangezogen wird und wobei die Ummantelung eine Austrittsöffnung für die Druckluft aufweist. Das neuerungsgemäße Motorpumpen-Aggregat ist dadurch bis auf die Betriebsöffnungen für das Fördermedium und die Druckluft dicht umschlossen, so daß z.B. auch ein Einsatz innerhalb einer Flüssigkeit, insbesondere innerhalb des Fördermediums möglich ist.

Dazu ist es zweckmäßig, wenn das Aggregat als Tauchaggregat ausgebildet ist, wobei der Druckstutzen der Pumpe mit einer Verlängerungsleitung verbunden ist, die etwa parallel zu der äußeren Luftführung für den Antriebsmotor geführt ist und wobei die Länge der äußeren Luftführung und der Verlängerungsleitung mindestens in etwa der vorgesehenen Eintauchtiefe entspricht. Dies stellt die bevorzugte Ausführungsform des neuerungsgemäßen Motorpumpen-Aggregates dar. Durch den Einsatz als Tauchaggregat können auch bei der Förderung explosionsgefährdeter Medien die insbesondere bei tiefen Behältern und außerhalb von diesen angeordneten Pumpen auftretenden Ansaugprobleme umgangen werden.

Zusätzliche Ausgestaltungen der Neuerung sind in den weiteren Unteransprüchen aufgeführt. Nachstehend ist die Neuerung mit ihren wesentlichen Einzelheiten anhand der Zeichnung noch näher erläutert.

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Es zeigt:

Fig. 1 ein im Teillängsschnitt gehaltenes, neuerungsgemäßes Motorpumpen-Aggregat und

Fig. 2 ein neuerungsgemäßes Motorpumpen-Aggragat, das sich als Tauchaggregat in einem Behälter befindet.

Ein neuerungsgemäßes Motorpumpen-Aggregat 1 weist als wesentliche Bestandteile eine im Ausführungsbeispiel einstufige Kreiselpumpe 2, einen Antriebsmotor 3 sowie eine die Pumpe und den Motor verbindende Kupplung 4 auf (Fig.l).

Die Kupplung 4 ist dabei als berührungslos arbeitende Magnetkupplung ausgebildet. Sie weist als wesentliche Kupplungseleraente einen äußeren Magnettopf 5 sowie einen in diesen eingreifenden Magnetrotor 6 auf, wobei diese Elemente koaxial zueinander angeordnet sind. Der Antriebsmotor 3 ist als Druckluftmotor und insbesondere als Zahnradmotor ausgebildet.

Die Pumpenwelle 7 ist zweifach gelagert mit einem fliegenden Pumpenlaufrad 8..Dabei ist ein Lager 9 am pumpenseitigen Ende des Pumpen- und Kupplungsgehäuse 10 und das andere Lager 11 an dessen pumpenfernen Ende 12 vorgesehen.

Der Magnetrotor 6, der mit der Pu/npenwelle 7 drehfest verbunden ist, befindet sich innerhalb eines gegenüber dem Mc Lorraum 13 an seinem pumpenfernen Ende 12 dicht verschlossenen Spaltrohres 14. Dieser Rotorraum 15 steht in Flüssigkeitsverbindung mit dem Pumpcnraum 16. Der Rotorraum 15 wird von einem von dem Pumpenförderstrom abgezweigten Teilstrom durchflossen. Dieser gelangt am

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pumpenseitigen Ende in die hohle Pumpenwelle 7, durch diese hindurch und über ein Hilfspumpenlaufrad 17, das sich in der Nähe des Puinpenlagers 11 befindet, in den Rotorraum 15.Der Teilstrom durchströmt dann den Spaltraum 18 zwischen dem Rotor 6 und dem Spaltrohr 14 und gelangt schließlich wieder in den eigentlichen Pumpenförderstrom. Der Teilstrom dient zur Schmierung und Kühlung der als Gleitlager ausgebildeten Pumpenwellen-Lager 9 und 11 sowie auch zur Kühlung von Kupplungsteilezi.

Die Entnahmestelle und die Rückführstelle des abgezweigten Teilstromes sind an Stellen von gegenüber dem Ansaugdruck der Pumpe 2 erhöhtem Druckniveau vorgesehen. Dies ist Insbesondere bei der Förderung von in der Nähe ihrer Siedegrenze befindlichen Fördermedien vorteilhaft.

Der Magnettopf 5 sowie der darin eingreifende Magnetrotor 6 tragen an ihren zueinander gewandten Mantelflächen Permanentmagnete 19, durch die die Kupplungskraft übertragen wird. Der das eine Kupplungsteil bildende Magnettopf 5 ist außerhalb des Spaltrohres 14 angeordnet und mit der Antriebswelle 43 des Motors 3 verbunden. Dagegen ist der das andere Kupplungsteil bildende Magnetrotor 6 innerhalb des Spaltrohres 14 untergebracht und mit der Pumpenwelle 7 verbunden. Wie schon vorerwähnt, ist das Spalrohr 14 am pumpenfernen Ende 12 dicht verschlossen. Als stirnseitiger Abschluß 20 dient dabei ein Lagerschild 21, das etwa topfartig und innen, dem Rotorraum 15 zugewandt, zur Aufnahme des Gleitlagers 11 ausgebildet ist. Außen, dem Motorraum 13 zugewandt, weist das Lagerschild 21 einen zapfenartigen Vorsprung 22 auf. Dieser dient zur Aufnahme eines Wälzlagers 23, das den rotierenden Magnettopf 5 insbesondere radial abstützt.

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Der sich in axiaxer Verlängerung an das pumpenferne Ende 12 des Pumpen- und Kupplungsgehäuses 10 anschließende, ebenfalls koaxial angeordnete Druckluftmotor 3 ist über Abstandhalter 24 mit dem Pumpengehäuse verbunden. Im Ausführungsbeispiel ist dabei als Abstandhalter ein Rohr 25 vorgesehen, das durch Spannschrauben 26 zwischen dem Pumpengehäuse und einem motorseitigen Anschlußflansch 2 7 festgespannt ist- Durch diese Anordnung ist eine gute Stabilität der Motor-Pumpeneinheit gegeben. Weiterhin ist dabei vorteilhaft, daß durch die stabile Ausführung des Abstandhalte s auch eine gute Halterung für den Zwischenlagerbereich Zwischen dem Motor 3 und der Pumpe 2 gegeben ist. Dadurch ist auch die pumpenferne Lagerung der Pumpenvelle (Lager 11) über das Wälzlager 23 und den Motor radial gut abgestützt.

Der Motor 3 und ein Teil des Pumpen- und Kupplungsgehäuses 10 weisen eine gemeinsame, nach außen dichte Ummantelung 28 auf. An ihrem motorseitigen Ende ist eine f^rchführung 29 für eine Druckluftleitung vorgesehen, die zu dem Druckluftmotor 3 führt. Die aus dem Luftaustritt 31 des Motors wieder austretende Abluft Bündet innerhalb der Ummantelung 28 und wird auch zur Kühlung der Antriebsteile, insbesondere der Magnetkupplung herangezogen.

Um dazu den Abluftstrom an den Magnettopf 5 und dgl. tu führen, können in dem als Abstandhalter dienenden Rohr 25 Durchbrüche u.dgl. Luftdurchtritte vorgesehen Sein. Die Abluft wird bei der Durchführung 29 wieder aus der Ummantelung 28 abgeführt.

Als äußere Luftführung 32 für die Zu- und die Abluft dient hier ein koaxiales Doppelronr 33. Das innere Rohr 30 bildet dabei die in den Druckluftmotor 3 führende Druckluftleitung, während der Rj.ngkanal 34

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zwischen dem inneren Rohr 30 und dem äußeren Rohr 35 als Luftführung für die Abluft dient. Die Ausbildung dieser äußeren Luftführung 32 als koaxiales Doppelrohr 33 ist besonders bei Einsatz der Motorpumpe als Taüchaggregat 36, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, vorteilhaft.

Das Motorpumpen-Aggregat 1 befindet sich hier in vertikaler Lage innerhalb von einem Behälter 37 und taucht dort je nach Füllstand des in dem Behälter 37 befindlichen Fördermediums, mehr oder weniger tief in dieses ein. Der Saugstutzen 38 der Pumpe befindet sich im Bereich der tiefsten Stelle des Behälters 37. Der Druckstutzen 39 der Pumpe ist mit einer Verlangerungsleitung 40 verbunden, die etwa parallel zu der äußeren Luftführung 32 nach oben aus dem Behälter 37 geführt ist. Im Ausführungsbeispiel gem. Fig.2 dient die äußere Luftführung 32 auch als Halterung für das Tauchaggregat 36. Am oberen Ende der Luftführung 32 ist ein mit dem Deckel 42 des Behälters verbindbarer Flansch 41 vorgesehen. Ggf. kann dieser Deckel 42 auch mit der Luftführung 32 und mit der Verlängerungsleitung 40 des Druckstutzens verbunden bleiben und die gesamte Einheit kann dann einfach von einem Behälter in einen anderen umgesetzt werden.

Das neuerungsgemäß Motorpumpen-Aggregat 1 kann, wie vorbeschrieben, vorteilhaft als Tauchaggregat eingesetzt werden. Dabei eignet es sich bevorzugt auch für das Fördern explosionsgefährdeter Medien, da das Aggregat in vorteilhafter Weise keine elektrischen Betriebsmittel benötigt.

Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander wesentliche Bedeutung haben.

Ansprüche

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Claims (12)

Ansprüche

1. Motorpumpen-Aggregat mit einer Kreiselpumpe und einem Motorantrieb, wobei mit der Pumpe verbundene Teile des Antriebes sich innerhalb eines Spaltrohres befinden, und wobei vorzugsweise die mit der Pumpe sowie die mit dem Antrieb verbundenen Antriebsteile und das Spaltrohr koaxial angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß als Verbindung zwischen der Pumpe (2) und dem Antrieb (3) eine berührungslos arbeitende Magnetkupplung (4) dient, wobei ein Kupplungsteil innerhalb des Spaltrohres (14) untergebracht und mit der Pumpenwelie (7) und ein weiteres Kupplungsteil außerhalb des Spaltrohres (14) angeordnet und mit der Antriebswelle (43) verbunden sind, und daß als Antrieb ein Druckluftmotor dient.

2. Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das außerhalb des Spaltrohres(14)angeordnete Kupplungsteil als Magnettopf (5) und das innerhalb des Spaltrohres (14) vorgesehene Kupplungsteil als Magnetrotor (6) ausgebildet sind und daß der Magnettopf (5) sowie der darin eingreifende Magnetrotor (6) an ihren zueinander

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gewandten Mantelflächen Magnete tragen, vorzugsweise Permanentmagnete (19).

3. Motorpumpen-Aggregat nach Anspruch 1 oder 2, mit einem an seinem pumpenfernen Ende verschlossenen Spaltrohr, dadurch gekennzeichnet, daß als pumpen ferner,stirnseitiger Abschluß des Spaltrohres (14) ein Lagerschild (21) dient, welches vorzugsweise etwa topiartig und innen zur Aufnahme zweckmäßigerweise eines Gleitlagers (11) für die Pumpenwelle (7) ausgebildet is" und das außen einen zapf enartig·. η Vorsprung (22) zui Aufnahme eines Lagers, vorzugsweise eines Wälzlagers (23) aufweist, das mit seinem Außenring od.dgl. den Magnettopf (5) stützt.

4. Aggregat nach einem oder mehreren der Ansprüche "!

bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenwelle (7) zweifach gelagert ist mit einem fliegenden Pumpenlaufrad (8), wobei ein Lager (9) am pumpenseitigen Ende des Pumpen- und Kupplungsgehäuses (10) und das andere Lager (11) an dessen pumpenfernem Ende (12) innerhalb des dort vorgesehenen Lagerschildes (21) vorgesehen ist.

5. Aggregat nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein von dem Pumpenförderstrom,vorzugsweise an eir.er Stelle von gegenüber dem Ansaugdruck erhöhten Druck abgezweigter Teilstrom,am pumpenseitigen Ende in die hohle Pumpenwelle (7), durch diese hindurch und zurück durch den Rotorraum (16), vorzugsweise zu einer Stelle mit gegenüber dem Ansaugdruck der Pumpe (2) erhöhtem Druck zurückgeführt ist.

6. Aggregat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Kreislaufes des abgezweigten Teil-

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stromes ein vorzugsweise am pumpenfernen Ende (12) des Rotorraumes (15) angeordnetes Hilfspumpenlaufrad (17) vorgesehen ist.

7. Aggregat nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch geknnzeichnet, daß der Antriebsmotor (3) und wenigstens teilweise die Pumpe (2) eine gemeinsame, insbesondere nach außen dichte Ummantelung (28) aufweisen und daß vorzugsweise, insbesondere am pumpenfernen Ende der Ummantelung, eine Durchführung (29) für eine zu dem Druckluftmotor (3) führende Druckluftleitung vorgesehen ist, daß der Luftaustritt (31) des Druckluftmotors innerhalb der Ummantelung (28) mündet und vorzugsweise zur Kühlung von Antriebsteilen he/angezogen wird und daß die Ummantelung eine Austrittsöffnung für die Druckluft aufweist.

8. Aggregat nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse des Antriebsmotors (3) über Abstandhalter (24) mit dem Pumpengehäuse verbunden ist, wobei vorzugsweise ein ggf. Durchbrüche od.dgl. Luftdurchlässe aufweisendes Rohr (25) sowie axial orientierte Spannschrauben (26) vorgesehen sind.

9. Aggregat nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als äußere Luftführung (32) für die Zu- und die Abluft ein koaxiales Doppelrohr (33) dient, wobei vorzugsweise das innere Rohr (30) mit dem Antriebsmotor (3) verbunden ist und zur Druckluftzuführung dient und wobei der äußere gebildete Ringkanal (34) zur Führung der Abluft dient.

10. Aggregat nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9j dadurch gekennzeichnet, daß das Aggregat als

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Tauchaggregat (36) ausgebildet ist, wobei der Druckstutzen (39) der Pumpe (2) mit einer Verlängerungsleitung (40) verbunden ist, die etwa parallel zu der äußeren Luftführung (32) für den Antriebsmotor (3) geführt ist, und wobei die Länge der äußeren Luftführung (32) und der Verlängerungs· leitung (40) mindestens in etwa der vorgesehenen Eintauchtiefe entspricht.

11. Ap ;regat nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeie Luftführung (32) als Halterung für das Tauchaggregat (36) dient.

12. Aggregat nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckluftmotor als Zahnradmotor ausgebildet ist.

Patentanwalt

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