DEP0002924BA - Mit Wasser gefüllter elektrischer Unterwassermotor - Google Patents

Description

Die bekannten, von einem Elektromotor angetriebenen und mit diesem zu einem einheitlichen Maschinensatz zusammengebauten Unterwasserpumpen werden im allgemeinen zum Fördern von Wasser aus Bohrlöchern oder Rohrbrunnen verwendet, wobei der ganze Maschinensatz von der Förderflüssigkeit überflutet ist. Der mit einer flüssigkeitsfesten Wicklung versehene Motor ist in seinem Inneren mit Wasser gefüllt, das zum Abführen der Motorwärme und gleichzeitig zum Schmieren der als Gleitlager ausgebildeten Wellenlagerung dient. Dieses Wasser steht im allgemeinen unter dem gleichen hydrostatischen Druck wie die den Motor außen umspülende Förderflüssigkeit. Um zu verhindern, daß diese infolge der betriebsmäßigen Erwärmung und Abkühlung des den Motor anfüllenden feinen Wassers an der Wellendurchführung allmählich in das Motorinnere eindringt, hat man bereits das reine Wasser unter Zwischenschaltung eines Filters der Pumpendruckleitung entnommen und dem Motor mit Überdruck zugeführt. Ist die Förderflüssigkeit stark verunreinigt, z.B. sehr sandhaltig, oder soll die Unterwasserpumpe zum Entleeren von Schmutzwasserbehältern dienen, so setzen sich die Filter leicht zu, und es kann der Überdruck des reinen Wassers im Motorinneren nicht mehr aufrechterhalten werden. Durch die bekannte Verwendung von Filtern oder anderen Einrichtungen zum Zurückhalten der Verunreinigungen ist daher kein sicherer Schutz des Motors gewährleistet, da das Schmutzwasser durch die Wellendurchführung in das Motorinnere gelangen und die wassergeschmierten Gleitlager in kurzer Zeit zerstören kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Unterwassermotor so auszubilden, daß er ohne Gefahr auch für Pumpen verwendet werden kann, die stark verunreinigte Flüssigkeiten fördern. Gemäß der Erfindung wird an den mit wassergeschmierten Gleitlagern und flüssigkeitsfester Wicklung versehenen Motor eine von der Pumpendruckleitung getrennte Leitung zum Zuführen reinen Wassers angeschlossen. Jegliche Filter oder ähnlichen Einrichtungen kommen dadurch in Fortfall, so daß der erforderliche Überdruck des Reinwassers im Motorinneren auch nach der längsten Betriebsdauer stets aufrechterhalten wird. Das reine Frischwasser wird dem Motor vorteilhaft an dem unteren Lager der senkrechten Motorwelle zugeführt, das am stärksten beansprucht ist und die sicherste Schmierung erhält. Das Reinwasser steigt dann in dem Lagerspalt hoch und gelangt in das Motorinnere, das gänzlich mit reinem Wasser angefüllt wird. Um mit Sicherheit zu erreichen, daß sich keine störenden Lufträume bilden und das ganze Motorinnere vollständig mit Wasser angefüllt wird, empfiehlt es sich, an der höchsten Stelle des Motorgehäuses eine Entlüftungsöffnung vorzusehen. Das Reinwasser kann aus einem Wasserleitungsnetz entnommen werden, in welchem Falle es innerhalb des Motors annähernd unter dem Wasserleitungsdruck steht, der wesentlich höher ist als der hydrostatische Druck der den Motor umgebenden Förderflüssigkeit. In vielen Fällen braucht der Druckunterschied zwischen der Innen- und Außenseite des Motors nur verhältnismäßig gering zu sein. Die Zuführungsleitung für das Reinwasser kann deshalb auch an einen in genügender Höhe über dem Spiegel der Förderflüssigkeit angebrachten Wasserbehälter angeschlossen werden. Mit dieser Leitung kann die Entlüftungsöffnung des Motors verbunden werden, so daß die Luft aus dem Motor über den Behälter entweichen kann.

Dient die Unterwasserpumpe z.B. zum Entleeren von Schmutzwasserbehältern, so wird sie zweckmäßig unterhalb des Motors am unteren Ende des Maschinensatzes angeordnet. Der Spiegel der zu fördernden Flüssigkeit kann dann bis zu der am Motorfuß liegenden Pumpensaugöffnung abgesenkt werden, so daß der Behälter nahezu restlos entleert werden kann. Die Saugöffnung wird in diesem Falle vorteilhaft zwischen Motor und Pumpe angeordnet, der Axialschub der Pumpe wirkt dann nach oben, und das Traglager für die umlaufenden Teile des Motors und der Pumpe wird auf diese Weise entlastet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung im Längsschnitt dargestellt. Die zum Entleeren von Schmutzwasserbehältern, Absetzbecken o.dgl. dienende Unterwasserpumpe besteht aus einem mit rohrförmigem Gehäuse versehenen Elektromotor 1, der eine flüssigkeitsfeste Wicklung 2 und einen Kurzschlußläufer 3 hat. Die senkrechte Motorwelle 4 trägt an ihrem oberen Ende eine Spurscheibe 5, die zwischen einem Tragring 6 und einem Anlaufring 7 geführt ist. Der Tragring 6 ist auf dem oberen Lagerschild 8 angeordnet, das ein Halslager 9 zur Führung des oberen Wellenendes enthält.

Der Anlaufring 7 ist an dem Motordeckel 10 befestigt, der den oberen Abschluß des Motors bildet und einen Flansch 11 aufweist, mit dem ein rohrförmiges Tragstück 12 verbunden ist. Dieses ist an dem Druckrohr 13 befestigt, das seitlich am Motor verläuft und an die Drucköffnung 14 der unter dem Motor befindlichen Pumpe 15 angeschlossen ist. Das Laufrad der Pumpe 15 sitzt auf dem unteren Ende der Motorwelle 4, das in dem unteren Halslager 16 geführt ist. Letzteres ist in dem unteren Lagerschild 17 angeordnet. Die mit einem zylindrischen Sieb 18 versehene Saugöffnung 19 der Pumpe 15 liegt zwischen Pumpe und Motor. Das untere Halslager 16 ist durch einen Dichtungsring 20 gegen die Saugöffnung 19 abgedichtet. An das Halslager 16 ist eine Rohrleitung 21 angeschlossen, die mit einem in genügender Höhe über dem Spiegel der Förderflüssigkeit befindlichen, nicht dargestellten Behälter in Verbindung steht und zur Zuführung von Reinwasser dient. An der höchsten Stelle des Motorgehäuses ist eine Entlüftungsöffnung 22 vorgesehen, die über ein T-Abzweigstück mit der Rohrleitung 21 verbunden ist.

Durch die Rohrleitung 21 wird dauernd reines Wasser in das untere Halslager 16 geführt, dessen Laufflächen dadurch geschmiert werden. Das Wasser steigt in dem Lagerspalt hoch und gelangt in das Motorinnere, das bis zu der an der höchsten Stelle liegenden Entlüftungsöffnung 22 vollständig mit diesem reinen Wasser angefüllt wird. Dadurch erfahren auch die Laufflächen des oberen Halslagers 9 und des Traglagers 5, 6, 7 eine Schmierung. Da das durch die Rohrleitung 21 zugeführte reine Wasser unter einem höheren hydrostatischen Druck steht als die den Motor außen umspülende Förderflüssigkeit, kann diese durch den Lagerspalt des unteren Halslagers 16 nicht in den Motor gelangen. Die verunreinigte Förderflüssigkeit wird somit an dem Eindringen in die Laufflächen der wassergeschmierten Gleitlager gehindert, so daß auch bei stärkster Verunreinigung der Förderflüssigkeit ein sicherer störungsfreier Betrieb des Motors und damit der ganzen Unterwasserpumpe gewährleistet ist.

Claims (3)

1) Mit Wasser gefüllter elektrischer Unterwassermotor, der mit wassergeschmierten Gleitlagern und flüssigkeitsfester Wicklung versehen und durch Zuführen von Reinwasser mit Überdruck vor dem Eindringen der Förderflüssigkeit geschützt ist, insbesondere für den Antrieb von Pumpen zum Fördern von verunreinigten Flüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß an das Motorinnere eine von der Pumpendruckleitung getrennt Leitung zum Zuführen von Reinwasser angeschlossen ist.

2) Unterwassermotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungsleitung für Reinwasser an der unteren Lagerung der senkrechten Motorwelle und eine Entlüftungsöffnung an der höchsten Stelle des Motorgehäuses angeordnet sind.

3) Unterwassermotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungsöffnung an eine Reinwasserleitung angeschlossen ist, die von einem vorzugsweise gegen die Außenluft offenen Behälter ausgeht.