DE19711185A1 - Tauchmotorpumpe - Google Patents
TauchmotorpumpeInfo
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- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
- F04D15/02—Stopping of pumps, or operating valves, on occurrence of unwanted conditions
- F04D15/0245—Stopping of pumps, or operating valves, on occurrence of unwanted conditions responsive to a condition of the pump
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Description
Die Erfindung betrifft eine Tauchmotorpumpe mit einem in einem
Motorgehäuse angeordneten Elektromotor, einer das Motorgehäuse
durchsetzenden Motorwelle, einem unterhalb des Motorgehäuses
angeordneten Pumpenteil, einer zwischen dem Motorgehäuse und
dem Pumpenteil angeordneten, die Motorwelle umgebenden
Zwischenkammer, die sowohl gegen das Motorgehäuse als auch
gegen das Pumpenteil über Dichtungen abgedichtet ist und die
mit einem Medium zum Schmieren und Kühlen der Dichtungen be
füllt ist, und mit Mitteln zur Überwachung der Dichtfunktion
der Dichtungen.
Solche Tauchmotorpumpen sind gegen das Eindringen von Wasser
in der Regel durch umlaufende Gleitringdichtungen geschützt.
Treten an diesen Gleitringdichtungen Verschleißerscheinungen
auf, dringt das Wasser aus dem Pumpenbereich in die Zwischen
kammer und schlimmstenfalls in das Motorgehäuse ein, wo es bei
Berührung der Wickelköpfe eine Verbrennung des Motors ver
ursacht. Um dies zu verhindern, ist bei bekannten Pumpen eine
Dichtungsüberwachung vorgesehen, die das Eindringen von Wasser
in die zumeist mit Öl als Kühl- und Schmiermittel befüllte
Zwischenkammer überwacht.
Eine Tauchmotorpumpe der eingangs genannten Art ist beispiels
weise in der Veröffentlichung 2314 World Pumps (1987) Mai, Nr.
5, Morden, Surrey, Great Britain beschrieben. Bei dieser be
kannten Tauchmotorpumpe wird die Dichtungsüberwachung mittels
einer Elektrode durchgeführt, die aus dem Motorgehäuse in die
ölbefüllte Zwischenkammer hineinragt. Das Öl ist elektrisch
nicht leitfähig. Tritt bedingt durch den Verschleiß der unte
ren Gleitringdichtungen der Tauchmotorpumpe Wasser in die
Zwischenkammer ein, wird das Öl leitfähig. Von der Elektrode
fließt ein elektrischer Strom zur Wandung des Motorgehäuses
und von dort über Masse zurück zu einer Schaltanlage, die ein
optisches und/oder akustisches Signal über den Wartungszustand
der Pumpe erzeugt. So können beispielsweise die unteren Gleit
ringdichtungen der Tauchmotorpumpe, die den Pumpenteil bzw.
den Hydraulikbereich der Pumpe gegen die Zwischenkammer ab
dichten, rechtzeitig ausgetauscht werden.
Diese Art der Dichtungsüberwachung eignet sich jedoch nicht
zur Anwendung bei explosionsgeschützten Motoren. Bei einem
elektrischen Fehler könnte es zu einer Spannungsverschleppung
kommen, die in der ölbefüllten Zwischenkammer zur Funkenbil
dung führen würde. Da die Lager und die Zwischenkammer nicht
zum explosionsgeschützten Bereich des Motors gehören, kann
eine solche Dichtungsüberwachung bei Tauchmotorpumpen, die
besondere Explosionsschutzanforderungen erfüllen müssen, nicht
realisiert werden. Vielfach ist man deshalb dazu übergegangen,
die Dichtungsüberwachung in das Motorgehäuse zu verlagern.
Dabei muß man in Kauf nehmen, daß sowohl die obere umlaufende
Dichtung als auch das Lager bei Eindringen von Wasser ausge
tauscht werden müssen. Bei Leckage der unteren Gleitringdich
tung dringt das Wasser in die ölbefüllte Zwischenkammer ein
und überwindet nach einiger Zeit auch die obere Gleitringdich
tung, dringt durch das Kugellager und gelangt schließlich in
das Innere des Motors.
Zur Vermeidung dieser Nachteile ist man bei explosions
geschützten Motoren teilweise dazu übergegangen, einen ex
plosionsgeschützten Detektor in Form einer Elektrode mit einem
separaten Kabel durch die äußere Wandung der Zwischenkammer in
diese einzuführen. Diese Lösung ist konstruktiv aufwendig und
erfordert ein zusätzliches elektrisches Kabel.
Zunehmend wird als Kühl- und Schmiermedium anstelle von Öl
Wasser verwendet. Da Wasser leitfähig ist, kommt die Anordnung
einer Detektorelektrode in der Zwischenkammer nicht in Be
tracht. Hier bleibt also nichts anderes übrig, als die Dich
tungsüberwachung in das Motorgehäuse zu verlegen, was die
zuvor erwähnten Nachteile mit sich bringt.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Dichtungsüberwachung
an einer Tauchmotorpumpe der eingangs genannten Art derart zu
verbessern, daß sie auch bei explosionsgeschützten Motoren
Anwendung finden kann und die zuverlässig bereits Undichtig
keiten der unteren Gleitringdichtung anzeigt, bevor Wasser in
den Motorraum eindringt.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß als
Mittel zur Dichtungsüberwachung wenigstens ein in der
Zwischenkammer angeordneter mechanischer Füllstandsdetektor
vorgesehen ist, der bei Überschreitung eines vorgegebenen
Füllstandes in der Zwischenkammer eine in dem Motorgehäuse
angeordnete Schalteinrichtung betätigt. Hierdurch ist gewähr
leistet, daß die elektrische Schalteinrichtung innerhalb des
explosionsgeschützten Motorgehäuses angeordnet ist, wohingegen
die eigentliche Dichtungsüberwachung hiervon getrennt in der
Zwischenkammer angeordnet ist. Hierdurch kann zuverlässig
Wasser vom Innenraum des Motors ferngehalten werden. Der Füll
standsdetektor kann im einfachsten Fall als Schwimmer ausge
bildet sein, der mit einem durch die Wandung der Zwischenkam
mer geführten Stößel auf ein Schaltelement wirkt. Alternativ
kann ein Füllstandsdetektor hydraulisch oder pneumatisch auf
ein in dem Motorgehäuse angeordnetes Schaltelement einwirken.
Dringt Wasser von der Pumpenseite her in die vorzugsweise mit
Wasser als Kühl- und Schmiermittel befüllte Zwischenkammer
ein, so wirkt der steigende Flüssigkeitsspiegel im Sinne einer
Betätigung auf den Füllstandsdetektor ein, so daß dieser bei
Überschreiten eines vorgegebenen Füllstandes ein entsprechen
des Schaltsignal an die in dem Motorgehäuse angeordnete
Schalteinrichtung weiterleitet.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfin
dungsgemäßen Tauchmotorpumpe ist vorgesehen, daß der Füll
standsdetektor als eine mit einem Medium befüllte Membrankam
mer ausgebildet ist, wobei das in der Membrankammer enthaltene
Medium bei Druckbeaufschlagung über wenigstens einen, vorzugs
weise zwei in der Wandung der Zwischenkammer vorgesehene
Kanäle auf die Schalteinrichtung betätigend einwirkt. Eine
solche Lösung ist konstruktiv besonders einfach und zuver
lässig.
Es ist für den Fachmann ersichtlich, daß die Lösung gemäß der
Erfindung auch bei Tauchmotorpumpen mit nicht explosionsge
schützten Motoren Anwendung finden kann. Bei Tauchmotorpumpen
mit explosionsgeschützten Motoren ist es jedoch zweckmäßig,
wenn die Kanäle als einen Zünddurchschlag verhindernde Spalte
ausgebildet sind, die in der Zwischenwand zwischen Motorge
häuse und Zwischenkammer vorgesehen sind. Solche sogenannte
"Ex-Spalte" haben Abmessungen, die so gewählt sind, daß ein
Zünddurchschlag ausgeschlossen ist.
Vorzugsweise wird die Membrankammer durch eine an der
Zwischenwand befestigte, in befülltem Zustand ungespannte
Membrane gebildet.
Die durch die Zwischenwand geführten Kanäle können beispiels
weise in einen motorseitig vorgesehenen Behälter münden, in
welchem die Schalteinrichtung angeordnet ist.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorge
sehen, daß das in der Membrankammer enthaltene Medium eine
elektrisch leitfähige Flüssigkeit ist und daß als Schaltein
richtung wenigstens eine im dem Behälter angeordnete Elek
trode, vorzugsweise jedoch zwei Elektroden vorgesehen sind.
Sobald bei Überschreitung eines gewissen Füllstandes in der
Zwischenkammer Druck auf die Membrane ausgeübt wird, steigt
die leitfähige Flüssigkeit durch die als Spalte ausgebildeten
Kanäle in den Behälter, so daß zwischen den in dem Behälter
angeordneten Elektroden ein Strom fließen kann, der ein
optisches und/oder akustisches Signal als Wartungsanzeige
auslöst.
Damit die elektrisch leitende Flüssigkeit, die beispielsweise
Wasser sein kann, bei waagerechter Aufstellung der Tauchmotor
pumpe nicht auslaufen kann oder bei Erwärmung im Motorinnen
raum nicht verdunstet, kann der Behälter durch eine mit einem
Stopfen oder einem Deckel verschlossene Ausnehmung in der
Zwischenwand ausgebildet sein. Der Stopfen bzw. Deckel kann
gleichzeitig zur dichtenden Aufnahme der Elektroden dienen.
Darüber hinaus verhindert dieser eine Beeinträchtigung des
Füllstandsdetektors bei Druckänderung im Motorinnenraum, bei
spielsweise aufgrund von Erwärmung.
Zweckmäßigerweise ist die Membrane mittels eines mit Durch
brüchen versehenen Gehäuses gegen die Zwischenwandung ver
schraubt. Dieses Gehäuse dient dabei sowohl der Halterung der
Membrane als auch dem Schutz der Membrane.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen
dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert werden.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Tauchmotor
pumpe gemäß der Erfindung als Teilansicht
und
Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht des Füll
standsdetektors und der Schalteinrichtung.
Die Tauchmotorpumpe 1 gemäß der Erfindung besteht im wesent
lichen aus einem Motorgehäuse 2, einem in dem Motorgehäuse 2
angeordneten Elektromotor 3, einer unterhalb des Motorgehäuses
2 angeordneten Zwischenkammer 4 und einem unterhalb der
Zwischenkammer angeordneten Pumpenteil 5, der wiederum auf der
sich senkrecht durch das Motorgehäuse 2 erstreckenden Motor
welle 6 angeordnet ist. Die Motorwelle 6 durchdringt die
Zwischenkammer 4 und ist mit einer unteren Gleitringdichtung
7 gegen eindringendes Wasser von außen abgedichtet, eine obere
Gleitringdichtung 8 dichtet das Motorgehäuse 2 gegen die
Zwischenkammer 4 ab, diese ist mit Wasser zur Schmierung und
Kühlung der Gleitringdichtungen 7 und 8 befüllt.
Das Motorgehäuse 2 ist von der Zwischenkammer 4 durch eine
Zwischenwand 9 getrennt. Auf der zum Inneren der Zwischenkam
mer 4 weisenden Seite der Zwischenwand 9 ist in einem mit
Durchbrüchen 10 versehenen Schutzgehäuse 11 eine als Schlapp
membrane ausgebildete Membrane 12 angeordnet, die mit der
Zwischenwand 9 eine blasenförmige Membrankammer 13 ausbildet.
Weiterhin sind in der Zwischenwand 9 Kanäle 14 vorgesehen,
deren Abmessungen so gewählt sind, daß sie einen Zünddurch
schlag zwischen dem Motorgehäuse 2 und der Zwischenkammer 4
verhindern. Die Kanäle 14 münden einerseits in die Membrankam
mer 13, andererseits in eine Vertiefung 15 in der Zwischen
wand, die mit einem Verschlußstopfen 16 einen Behälter bildet.
In den Verschlußstopfen 16 sind zwei Elektroden 17 eingesetzt,
die mit einer nicht dargestellten Wartungsintervallanzeige
verbunden sind.
Die Membrankammer 13 ist mit einem Elektrolyten befüllt, bei
spielsweise mit Wasser, der über die Membrane 12 bei zunehmen
dem Füllstand in der Zwischenkammer 4 durch die Kanäle 14 in
die Vertiefung 15 gedrückt wird, wodurch eine leitende Verbin
dung zwischen den Elektroden 17 hergestellt wird. Hierdurch
wird ein Schaltvorgang ausgelöst, der beispielsweise ein
optisches und/oder akustisches Signal erzeugt. In der durch
den Verschlußstopfen 16 geschlossenen Vertiefung herrscht ein
Gegendruck der aber durch die Durchführungen für die Elek
troden 17 entweichen kann, wenn deren Isolation nicht gasdicht
aber wasserdicht ausgeführt ist. Außerdem ist ein Druckaus
gleich in gewissen Grenzen durch das Vorhandensein zweier
Kanäle 14 gewährleistet.
Bei Leckage der unteren Gleitringdichtung 7 dringt zunächst
Wasser in die Zwischenkammer 4 ein, sobald dieses den Füll
stand in der Zwischenkammer 4 verändert, dringt die Flüssig
keit durch die Durchbrüche 10 in das Schutzgehäuse 11 ein, die
vorzugsweise ungespannte Membrane 12 wird angehoben, der Elek
trolyt steigt in den Kanälen 14 auf und dringt in die Vertie
fung 15 ein. Hierdurch wird, wie vorstehend bereits erwähnt,
eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Elektroden 17
hergestellt.
Das Schutzgehäuse 11 ist mittels Schrauben 18 an der Zwischen
wand 9 befestigt. Dieses klemmt gleichzeitig die Membrane 12
an der Zwischenwand 9 dichtend fest.
Die Elektrolytmenge in der Membrankammer 13 ist so bemessen,
daß sich der Flüssigkeitsspiegel bei einer Schrägstellung der
Tauchmotorpumpe 1 oder bei deren liegendem Betrieb unterhalb
des nächstliegenden Kanals 14 befindet, so daß es nicht zu
einer vorzeitigen Auslösung einer Wartungsanzeige kommen kann.
1
Tauchmotorpumpe
2
Motorgehäuse
3
Elektromotor
4
Zwischenkammer
5
Pumpenteil
6
Motorwelle
7
untere Gleitringdichtung
8
obere Gleitringdichtung
9
Zwischenwand
10
Durchbrüche
11
Schutzgehäuse
12
Membrane
13
Membrankammer
14
Kanäle
15
Vertiefung
16
Verschlußstopfen
17
Elektroden
Claims (8)
1. Tauchmotorpumpe mit einem in einem Motorgehäuse an
geordneten Elektromotor, einer das Motorgehäuse durch
setzenden Motorwelle, einem unterhalb des Motorge
häuses angeordneten Pumpenteil, einer zwischen dem
Motorgehäuse und dem Pumpenteil angeordneten, die
Motorwelle umgebenden Zwischenkammer, die sowohl gegen
das Motorgehäuse als auch gegen das Pumpenteil über
Dichtungen abgedichtet ist und die mit einem Medium
zum Schmieren und Kühlen der Dichtungen befüllt ist,
und mit Mitteln zur Überwachung der Dichtfunktion der
Dichtungen, dadurch gekennzeichnet,
daß als Mittel zur Dichtungsüberwachung we
nigstens ein in der Zwischenkammer (4) angeordneter
mechanischer Füllstandsdetektor vorgesehen ist, der
bei Überschreitung eines vorgegebenen Füllstandes in
der Zwischenkammer (4) eine in dem Motorgehäuse (2)
angeordnete Schalteinrichtung betätigt.
2. Tauchmotorpumpe nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Füllstandsdetek
tor als eine mit einem Medium befüllte Membrankammer
(13) ausgebildet ist, wobei das in der Membrankammer
(13) enthaltene Medium bei Druckbeaufschlagung über
wenigstens einen, vorzugsweise zwei in der Wandung der
Zwischenkammer (4) vorgesehene Kanäle (14) auf die
Schalteinrichtung betätigend einwirkt.
3. Tauchmotorpumpe nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Kanäle (14) als einen Zünddurchschlag verhindernde
Spalte ausgebildet sind, die in der Zwischenwand (9)
zwischen Motorgehäuse (2) und Zwischenkammer (4) vor
gesehen sind.
4. Tauchmotorpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Membrankammer (13) durch eine an der Zwischenwand (9)
befestigte, im befüllten Zustand ungespannte Membrane
(12) gebildet wird.
5. Tauchmotorpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Kanäle (14) in der Zwischenwand (9) in einen motor
gehäuseseitig vorgesehenen Behälter münden, in dem die
Schalteinrichtung angeordnet ist.
6. Tauchmotorpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das
in der Membrankammer (13) enthaltene Medium eine elek
trisch leitfähige Flüssigkeit ist und daß als Schalt
einrichtung wenigstens eine in dem Behälter angeordne
te Elektrode, vorzugsweise zwei Elektroden (17) vor
gesehen sind.
7. Tauchmotorpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Behälter durch eine mit einem Stopfen oder einen
Deckel verschlossene Ausnehmung in der Zwischenwand
(9) gebildet wird.
8. Tauchmotorpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Membrane (12) mittels eines mit Durchbrüchen (10)
versehenen Gehäuses gegen die Zwischenwand (9) ver
schraubt ist.
Priority Applications (1)
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DE1997111185 DE19711185C2 (de) | 1997-03-18 | 1997-03-18 | Tauchmotorpumpe |
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DE19711185A1 true DE19711185A1 (de) | 1998-09-24 |
DE19711185C2 DE19711185C2 (de) | 1999-11-18 |
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ID=7823739
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---|---|---|---|
DE1997111185 Expired - Fee Related DE19711185C2 (de) | 1997-03-18 | 1997-03-18 | Tauchmotorpumpe |
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ITUA20164654A1 (it) * | 2016-06-24 | 2017-12-24 | Caprari Spa | Elettropompa |
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