DE1993797U - Elektrische tauchpumpe mit senkrechter welle. - Google Patents

Description

P*aul-Heinz Wagner, 5201 Winterscheiderbröl Post Neunkirehen

Elektrische Tauchpumpe mit senkrechter Welle

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Tauchpumpe, wie sie üblicherweise zur Förderung von Rein- oder Schmutzwasser aus tiefliegenden Behältern oder Brunnen verwandt wird, aber auch für andere Flüssigkeiten und Verhältnisse geeignet ist. Diese Pumpen sind voll gekapselt, weil sie in der Regel in die Flüssigkeit eintauchen, dem gerade hierin besteht der Vorteil ihrer Anwendung; Sie ■··■-. ··"- können unabhängig von der Tiefe des Behälters bzw. des Brunnens in diesen abgelassen und unter den Flüssigkeitsspiegel auf den Boden des Behälters gesetzt werden, so daß der Pumpe die Flüssigkeit stets unter Druck zufließt«, Durch die vollständige Kapselung des Motors ist dabei der Wärmeabfuhr besonders Augenmerk zu widmen» In der Regel stehen

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die zu fördernden Flüssigkeiten unter üblichen Raumtemperaturen oder noch günstigeren Verhältnissen. Da indessen der Raumbedarf derartiger Pumpen in der waagerechten möglichst-gering gehalten werden soll, um die Möglichkeit zu schaffen, sie auch in sehr _t enge 'Bohrlöcher oder.dgl·« einzuführen, werden diese Tauchpumpen vielfach in der Weise angeordnet, daß eine senkrechte Welle sowohl für den Motor als auch für das direkt mit ihr gekuppelte Zentrifugal Kreisel-Pumpenrad vorgesehen ist, wobei dieses unterhalb des Motors liegt und unter dem Kreiselrad Gehäuse sich noch das Saugkammergehäuse befindet» Man hat auf diese Weise auch den weiteren Vorteil, daß der Druck in der untenliegenden Saugkammer möglichst hoch ist. Dabei ist dafür Sorge zu tragen, daß im Hinblick auf die vorstehend erwähnte Wärmeabfuhr die Wärmeübergangsbedingungen erhalten bleiben, doho das Motorgehäuse stets in Flüssigkeit eintaucht ο Es ist demgemäß erforderlich, die Schaltung der Pumpe so vorzunehmen, daß der Flüssigkeitsspiegel.im Behälter stets über dem Motorgehäuse liegt, damit dieses ausreichend gekühlt wird. Die Höhe des Motorgehäuses geht also f.Ü3?r- die Entleerung des Behälters verlorene

■Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, in erster Linie diesen Nachteil zu beseitigen und es . zu ermöglichen, den Flüssigkeitsspiegel weiter,

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nämlich bis zur geringen Höhe der Saugkaramer, abzusenken, ohne dabei eine Überhitzung des Motors befürchten zu müssen»

Es ist bereits vorgeschlagen worden, den Motor mit einem Doppelmantelgehäuse zu versehen und die Flüssigkeit durch diesen Kühlmantel hindurchzuführen. Diese Ausführung hat indessen den Nachteil, daß die Wassersäule des Kühlmantels auf den gesamten Umfang des Zentrifugal-Kreiselrades von oben her einwirkt und infolgedessen die leistung der Pumpe erhebli ch nachläßt. Dieser Vorschlag nimmt deshalb nicht auf die Tatsache Rücksicht, daß der Wirkungsgrad eines Zentrifugal-Kreiselrades die Abnahme der Druckflüssigkeit am Umfang des Rades und außerhalb seines Bereiches zur Voraussetzung hat ο

Gemäß der Erfindung sollen deshalb das Motorgehäuse und sein Deckel von mindestens einem Längskanal für die Druckflüssigkeit durchzogen sein, der bzw. die seitlich und außerhalb des Bereiches des Kreiselrades senkrecht zu ihm mit dem Kreiselgehäuse in Verbindung stehen.

Durch diese Maßnahme wird einerseits erreicht, daß eine ausreichende Kühlung des Motorgehäuses auch dann sichergestellt ist, wenn dieses nicht mehr in der Flüssigkeit steht, während zum anderen durch die

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Anordnung der senkrechten Druckkanäle außerhalb des Bereiches des Kreiselrades die Leistung der Pumpe nicht beeinträchtigt wird«,

Die Erfindung kann schon in dieser Hinsicht Abwandlungen insofern erfahren, als es z.B, möglich ist, einen oder mehrere derartige erfindungsgemäße Kanäle nicht genau senkrecht, sondern in Schraubenlinien um das Gehäuse zu führen, um auf diese Weise eine besonders kräftige Kühlung zu erzielen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei üblichen Konstruktionen bereits ein einziger seitlicher Kanal ausreicht. Zweckmäßig ist es indessen, zwei am Kreiselrad-Umfang einander gegenüberliegende Kanäle vorzusehen, wodurch das Motorgehäuse im Querschnitt die allgemeine Form einer Ellipse erhält»

Die beiden Kanäle können jeweils mit einem Schlauch oder einer Leitung verbunden werden und zur Verbrauchsstelle geführt -werden, . jedoch ist es zweckmäßig, sie im Hinblick darauf, daß in der Regel nur eine einzige Ifrerbrauchsstelle benutzt wird, schon innerhalb der Pumpe selbst vereinigt sind, ffemäßtder Erfindung soll deshalb weiterhin vorgesehen sein, daß die beiden Kanäle im Deckel der Pumpe zusammengefaßt sind, so daß ein einziger Druckleitungsanschlüß vorgesehen werden

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Dieses Zusammenführen der Kanäle in der Pumpe kann besonders zweckmäßigerweise so erfolgen, daß der eine Kanal als Anschluß für eine einzige Druckleitung im allgemeinen über seine gesamte länge senkrecht verläuft und auch aus dem Deckel senkrecht nach oben ge-* jKihrt ist, während der andere Kanal seitlich im wesentlichen waagerecht abgebogen in den einen eingeführt wird β Auf diese Weise wird in dem einen Kanal eine bevorzugte, ungehinderte Strömung erzielt und werden demgemäß Druckverluste vermieden. Diese vorbeschriebene Anordnung bietet weiterhin die Möglichkeit, gemäß der Erfindung den im wesentlichen waagerechten Teil des anderen Kanals als Traggriff auszubilden» In beiden Fällen empfiehlt es sich aus strömungstechnischen Gründen und beeinträchtigt es die Tragbarkeit des Gerätes nicht, wenn der andere Kanal nicht etwa in der genauen waagerechten sondern schräg verläuft und unter einem spitzen Winkel - vorzugsweise mit einer Übergangskrüminung - in den einen Kanal einmündet ο Es versteht sieh, daß die Umlenkung des anderen Kanals aus der senkrechten in die Schrägführung erfolgen soll, ebenfalls mit einer möglichst sanften Krümmung. ■

Die Anordnung von mehreren, insbesondere zwei einander gegenüberliegenden, senkrechten Druckkanälen gibt nun nicht nur die Möglichkeit, auch zwei Druckleitungen anzuschließen, vielmehr kann man im Deckel an diesen

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oberen Endender beiden Druckkanäle jeweils sowohl einen senkrecht nach oben verlaufenden und mit dem jeweiligen Kanal fluchtenden Anschlußnippel bzwo -ansatz als auch einen nach der Seite gerichteten vorsehen, wobei es sich empfiehlt, die nach der Seite* gerichteten Anschlußnippel bzwo -ansätze radial zur Wellenachse verlaufen zu lassen. Naturgemäß ist die Anordnung weiterer Anschlüsse, z.Bo in tarigentialer Richtung, ohne weiteres möglich, wobei alle Anschlüsse durch Verschlußnippel dicht abgeschlossen sein können, so daß man jeweils den bzw« die Verschlußnippel entfernt, an welchen die Verbrauchsleitungen angeschlossen werden sollen-.

Eine weitere bevorzugte Ausführungs- und Anwendungsmöglichkeit der erfindungsgemäßen Tauchpumpe ergibt sich aus der Tatsache einer guten Kühlung durch die erfindungsgemäßen Kanäle: Funmehr ist es möglich, die Tauchpumpe auch völlig aus dem Flüssigkeitsspiegel zu lösen und sie als Stufenpumpe zu verwenden. Hierfür soll gemäß der Erfindung eine Abänderung des Saugkammergehäuses in der Weise vorgesehen sein, daß dieses völlig nach außen abgedichtet und lediglich mit zumindest einem Anschlußstutzen für die Druckleitung der darunterbefindlichen Pumpe versehen wird. Die Abdichtung kann erfolgen, indem das Saugkammergehäuse abgeschraubt und durch ein entsprechendes, geschlossenes Zwischenkammergehäuse ersetzt wird, sie kann aber auch dadurch vorgenommen, werden, daß in die mit dem Ansauggitter

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versehene Saugkammer ein Einsatz, Z₄B. aus Gummi, eingeführt wird, oder aber ein solcher Einsatz, der auch aus Metall bestehen kann und lediglich Bichtungsorgane gegenüber der Saugkammer aufzuweisen braucht, um das Gehäuse herumgelegt wird» In jedem Fall sind * am Gehäuse und an den Einsätzen die Anschlüsse für die Druckleitung der darunterliegenden Pumpe vorzusehen» Man kann auch das Einlaßgitter verstellbar machen, so daß es durch Verdrehen zweier Teile geschlossen wird, jedoch sind dann Sicherungen gegen unbeabsichtigtes Verschließen bei Verwendung als untere Pumpe und gegen unbeabsichtigtes Öffnen bei Verwendung als Stufenpumpe zu treffen.

Die im wesentlichen elliptische Querschnittsform des Motorgehäuses gestattet es, die Kühlung dieses Gehäuses weiterhin dadurch zu verbessern, daI3 Kühlrippen vorgesehen sind, die der Abfuhr der Motorwärme dienen. .Diese ragen in den Innenraum des Motorgehäuses hinein, lassen sich leicht in den Zwickelräumen des elliptischen Innenquerschnitts unterbringen und so ausbilden, daß ggfο auch eine Luftumwälzung im Motorgehäuse an diesen Rippedvorbei erfolgt. .

Die Erfindung ist anhand eines Aμsführungsbeispieles im einzelnen erläutert, das in der Zeichnung wiedergegeben ist. Hierbei zeigen:

Abb. 1 einen Längsschnitt gemäß linie I - I der Abb. durch die miteinander vereinten Gehäuseteile einer Pumpe,

Abbe 2 einen entsprechenden Schnitt gemäß linie II - II der Abb. 3,

Abb» 3 eine Draufsicht auf die Pumpe,

Abb. 4 bis Abb» 6 die Seitenansicht, die Untersicht und die Stirnansicht eines Einsatzes für eine Stufenpumpe.

Gemäß den Abb» 1 bis 3 weist die Pumpe ein Saugfcammergehäuse 10 mit zur Benutzung als Stufenpumpe dienenden Anschlußbohrungen 11 und einem durch Ausnehmungen 12 gebildeten Einlaßgitter 13 auf« Ein Motorgehäuseboden 14 schließt die Saugkammer 15 nach oben ab und bildet gleichzeitig den unteren Abschluß der Kreiselkammer 16, Beide stehen durch eine strömungstechnische abgerundete, mittige Öffnung 17 im Kreiselkammerboden miteinander in Verbindung«, Mit diesem Boden 14 ist ein Motorgehäuse 18 vereint, das aus einer eigentlichen äußeren Gehäusewand 19 und einem inneren, die Wicklungen und die übrigen Motorteile aufnehmenden Wand 20 besteht, die aus einem Gußstück hergestellt ist.-Die Innenwand 20 ist unten durch einen mit ihr einstückig gegossenen Lagerdeckel 21 mit Lageransatz 22 vereint, in dem die nicht dargestellte Welle für den Motoranker und das Kreiselrad ihre untere Lagerung findet«

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Wie Abb. 3 erkennen läßt, sind in diesem Motorgehäuse zwei einander gegenüberliegende Druckkanäle 23 vorgesehen, die über Versteifungs- und Kühlrippen 24 eine starre Verbindung gegenüber dem Gehäuse erhalten« Dieses hat eine im wesentlichen elliptische Querschnittsform* Dj.e Kühlrippen können auch anders ausgebildet sein, insbesondere in den Zwickelräuraen längs verlaufen, wenn eine Luftumwälzung geplant ist_o

Das Motorgehäuse wird nach oben zu abgeschlossen durch einen Deckel 25 mit einem hohl ausgebildeten und schräg verlaufenden Traggriff 26.. Der eine Kanal 23 des Motorgehäuses ist hierbei im Deckel im wesentlichen geradlinig durchgeführt und bildet einen sich nach oben zu erweiternden Kanal 27. Der andere, linke Kanal 23 geht im Deckel mit einem Krümmer 28 in den Hohlgriff 26 über, der seinerseits mit einem leichten Krümmer 29 unter einem spitzen Winkel in den entsprechend weiten Kanal einläuft und mit diesem zusammen zu einem nach oben weisenden Anschlußansatz 30 zusammengefaßt ist. Eine weitere Anschlußmöglichkeit besteht bei einem seitlichen und radial verlaufenden Ansatz 31, während zwei entsprechende Ansätze 32 und 33 in der geradlinigen, senkrechten Verlängerung des linken Kanals 23 im Motorgehäuse vorgesehen sind bzwo senkrecht hierzu verlaufen.

Der Deckel weist einen Innenansatz 34 zur Aufnahme des oberen Welienlagers und einen Anschluß 35 für die

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Durchführung des Anschlußkabels auf.

Der Gummieinsatz 36 nach den Abb, 4 bis 6 besteht aus einem Bodenteil 37, einem umlaufenden Wandteil 38 (Abb· 5) und einem ebenfalls umlaufenden 'ftechtwinklig* inm gegenüber abgebogenen Dichtungsflansch 39ο Im Einsatz, der dem Kammergehäuse 10 entsprechend geformt ist, sind an den Stellen der Bohrungen 11 entsprechende Ausnehmungen 40 vorgesehen,,

Die Erfindung kann Abwandlungen erfahrene So ist es zweckmäßig, für die Kühlung des Motorinnern in bekannter Weise die Motorwelle mit einem Lüfterflügel zu versehen oder entsprechende Strömungsanordnungen in der Welle oder am Rotor vorzusehen. Die Lüftung kann durch Luft, sie kann aber auch in weiterhin bekannter Weise durch eine Ölfüllung; im Motorinnern erfolgen, wobei das Kühlmittel den Motor zwischen Ro-■ tor und Wicklung axial, insbesondere von unten nach oben, durchströmt, an deren oberen Stirnfläche umgelenkt wird, an den beiden Druckleitungen und ihren evtl. Kühlrippen vorbeistreicht und unten wieder zwischen Rotor und Wicklung eintritt. Es ergibt sich auf diese Weise eine natürliche Thermosyphon-Wirkung um den Rotor und eine günstige Gegenstromkühlung an den Rohren.

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Claims (1)

1. P.A.«? 591*26.?.

   ertanaprüche:

   1») Elektrische Tauchpumpe mit senkrecht angeordneter Welle für den obenliegenden Motor und das- untenliegende Zentrifugal-Kreisel-Pumpenrad, bestehend aus einem unteren, mit einem Einlaßgitter ausgestatteten Saugkammergehäuse, einem darüberliegenden Kreiselradgehäuse, einem über diesem liegenden Motorgehäuse und einem oberan, einen Traggriff aufweisenden Deckel mit einem lager für das obere Wellenende, dadurch gekennzei chne t, daß das Motorgehäuse (1-8) und der Deckel (25) von mindestens einem Längskanal (23, 27, 28, 29) für die Druckflüssigkeit durchzogen sind, der bzw. die seitlich und außerhalb des Bereiches des Kreiselrades senkrecht zu ihm mit dem Kreiselgehäuse in Verbindung stehen.

   2e) Tauchpumpe nach Anspruch 1, gekennzei c h net durch zwei am Kreiselradumfang einander gegenüberliegende Kanäle (£3).

   3«>) Tauchpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e η η ζ e i ch η e t, daß beide Kanäle (27, 28 ) im Deckel (25) zusammengefaßt sind, so daß ein einziger Druckleitungsanschluß (30) vorgesehen ist.

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   4β) Tauchpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der eine (rechte) Kanal als Anschlußleitung (50) für die Verbrauchsleitung aus dem Deckel (25) senkrecht nach oben geführt ist, während der andere (linke) Kanal (26, 28, 29) seitlich im we-_λ seitlichen waagerecht angebogen und in den einen eingeführt ist..

   5.) !tauchpumpe nach Anspruch 4, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß der im wesentlichen waagerechte Teil des anderen (linken) Kanals (23) als Traggriff (26) ausgebildet ist.

   6») Tauchpumpe nach einem·der Ansprüche 2 bis 5-, dadurch gekennzeichnet, daß der im wesentlichen waagerechte Teil (Traggriff 26) des anderen (linken) Kanals (23) schräg verläuft und unter einem spitzen Winkel in den einen (rechten) Kanal (23) einmündet»

   7.) Tauchpumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 6, g e k e η η ζ e i c h η e t durch .je einen senkrechten (30, 32) und einen radial-waagerechten G-ewindeaitschluß (31, 33) an den oberen Enden der Kanäle (23), die durch Verschlußnxppel abschließbar sind»

   8.) Tauchpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Verwendung als Stufenpumpe, ge k e η η ζ e i c h η e t

   ■■:-- . - 13 -

   ix''r':¹:·

   durch eine in bzwo um das Saugkammergehäuse (10) eingesetzte bzw. diese ersetzende Zwischenkammer (Gummieinsatz 36) mit zumindest einem Anschlußstutzen (40, 11) für die Druckleitung der darunter befindlichen Pumpe ο

   9-·*) Tauchpumpe nach Anspruch 8, g e k e η η ζ e i c h net durch zumindest eine durch Verschlußnippel abschließbare, vorzugsweise seitliche Gewindebohrung (11) oder dgl. im Saugkammergehäuse (10) und eine geschlossene, lediglich mit entsprechenden Bohrungen versehene Gumrailcammer (36).

   1Oe) Tauchpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, g e k e η η ζ e i c h η e t durch von den Kanälen ausgehende Kühlrippen (24) im Bereich des Motorgehäuses (18)»

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