DE2847360B2 - Unterwasserpumpe - Google Patents
UnterwasserpumpeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe, deren Laufräder in einem, in das zu fördernde Wasser
eintauchbaren Pumpenkörper gelagert und von einem Verbrennungsmotor eintreibbar sind.
Bei der aus der CH-PS 2 04 333 bekannten Kreiselpumpe dieser Art wird der Pumpenkörper in das zu
fördernde Wasser eingetaucht, der Verbrennungsmotor befindet sich außerhalb des zu fördernden Mediums
(siehe insbesondere Fig.3 der CH-PS 2 04 333). Aufgrund dieser Konstruktion ist die bekannte Kreiselpumpe
unhandlich, wenn sie für häufig wechselnde Einsatzzwecke benutzt werden soll. Insbesondere ist die
Antriebswelle zwischen Motor und Pumpe den jeweiligen Erfordernissen anzupassen. Weiterhin benötigt der
Motor ein festes Auflager.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Unterwasserpumpe der eingangs genannten Art zu schaffen, die die
Nachteile der bekannten Pumpe vermeidet und einfach und vielseitig einsetzbar ist.
Diese Aufgabe wird, ausgehend von einer Pumpe der eingangs genannten Art, dadurch gelöst, daß der
Verbrennungsmotor in einer mit dem Pumpenkörper verbundenen, wasserdichten Kapsel untergebracht ist,
und die Ansaugleitung und die Auspuffleitung des Verbrennungsmotors aus der Kapsel bis oberhalb des
Wasserspiegels geführt sind, wobei die Auspuffleitung vom umgebenden Wasser gekühlt ist und daß der untere
Endbereich der Auspuffleitung einen gegenüber der Horizontalen leicht geneigten. Kondenswasser sammelnden
und nach außen abführenden Abschnitt aufweist.
Dabei wird die Pumpe in einer dicht abgeschlossenen Kammer, Kapsel genannt, eingeschlossen. Die Kapsel
wird zusammen mit der Pumpe in das von dieser zu fördernde Wasser eingetaucht. Aus der Wasserfläche
ragen nach oben die Ansaugleitung und die Auspuffleitung des Motors heraus, dabei werden die Auspuffgase
vom umgebenden Wassergekühlt.
Diese so beschriebene Unterwasserpumpe kann kontinuierlich betrieben werden. Die Temperatur der
Auspuffgase wird einerseits dadurch erniedrigt, daß die sie führende Auspuffleitung vom umgebenden Wasser
gekühlt wird, andererseits wird sie direkt gekühlt durch Wasserpartikelchen und Wassertropfen, die an der
Innenwand der Auspuffleitung niederschlagen. Daher
kann vorteilhafterweise der obere Teil der Auspuffleitung
als flexibler Schlauch aus beispielsweise Polyvinylchlorid (PVC) oder Gummi hergestellt sein, wodurch
Transport und Betrieb der erfindungsgemäßen Unterwasserpurr.pe
vereinfacht werden.
Da die Kapsel des Motors vom umgebenden Wasser gekühlt wird, wird der Motor selbst der Unierwasserpumpe
indirekt gekühlt Es ist jedoch auch möglich, den Motor direkt durch das umgebende Wasser zu kühlen.
Für eine effektive Kühlung des Motors, sollte vorteilhafterweise die Unterwasserpumpe mit einem
direkt arbeitenden Kühlsystem ausgerüstet sein.
Als Motor für die Unterwasserpumpe kommt in erster Linie ein Ottomotor infrage, insbesondere ein
Benzinmotor.
Die Auspuffgase werden bei geringer Temperatur durch die Auspuffleitung ausgestoßen, diese wird vom
umgebenden Wasser gekühlt. Deshalb sollte die Unterwasserpumpe vorzugsweise so konstruiert sein,
daß sie eine größtmögliche Reduzierung der Temperatür der Auspuffgase ermöglicht.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher
erläutert, in dieser zeigt
F i g. 1 eine schematische Perspektivdarstellung einer vertikal einsetzbaren Unterwasserpumpe,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Pumpe ^emäß
Fig. 1,
F i g. 3 einen Querschnitt durch den unteren Bereich der Auspuffleitung der Unterwasserpumpe gemäß
Fig. 1,
F i g. 4A, 4B Querschnitte durch die Auspuffleitung,
Fig.5A, 5B Längsschnitte durch einen Teilbereich
eines Verbindungsrohres,
Fig.6A, 6B Schnittbilder entlang der Schnittlinien
V\A-V\A und Vlß-Vlßaus den F i g. 5A und 5B,
F i g. 7 einen Lengsschnitt durch eine Wassersammeieinrichtung,
und
F i g. 8 eine schematische Perspektivdarstellung eines Horizontaltyps einer Unterwasserpumpe.
Die Unterwasserpumpe nach den Fig. 1 und 2, gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
hat eine Kapsel 14, in der ein Motor 12 (Ottomotor) wasserdicht angeordnet ist, sowie ein Siebgehäuse 18, in
dem eine große Anzahl von Laufrädern 16 untergebracht sind und das sich unterhalb der Kapsel 14
befindet. Die Motorkapsel 14 selbst besteht aus zwei separaten Halbschalen 19,20. Die untere Halbschale 20
hat ein Stützteil 22. Nach oben von diesem Stützteil ?2 wegweisend erstreckt sich ein bogenförmiger Stützarm
24 entlang der inneren Wand der oberen Halbschale 19. Eine Deckelschraube 28 greift über eine Gewindeverbindung
in ein Gewindeloch 25 am Stützarm 24 durch ein Loch 26 in der oberen Halbschale 19. Wenn diese
Dcckclschraube 28 aus der ihr zugehörigen Gewindebohrung 25 herausgeschraubt ist, kann die obere
Halbschale 19 von der unteren Halbschale 20 abgenommen werden. Da dabei der obere Teil des Motors 12 von
außen zugänglich ist, kann in diesem Zustand der Motor 12 gestartet oder gewartet werden. Unterhalb der Siebe
18 ist ein Kühlwassertank 30 angeordnet. Eine Ansaugleitung 32 erstreckt sich von der Kapsel 14 nach
außen. Vom Siebgehäuse 18 gehen eine Auspuffleitung 33 und eine Pumpleitung 34 nach außen. Die offenen
Enden dieser Leitungen 32—34 werden oberhalb der Wasseroberfläche gehalten, wenn die Unterwasserpumpe
10 in Arbeitsposition gebracht wird. Die unteren aus Eisen bzw. Stahl gefertigt die oberen Bereiche sind
mit diesen verbindbar und beispielsweise aus Polyvinylchlorid oder Gummi gefertigt Die ausgangsseitige
Pumpleitung 34 ist vollständig als flexibler Schlauch s ausgeführt, der beispielsweise aus Polyvinylchlorid oder
Gummi gefertigt ist
Eine Kontrolleinheit 36 für das Oberwachen der
Motorfunktionen und ein Brennstofftank 37 sind miteinander zu einer kompakten Einheit verbunden und
im werden außerhalb der Wasserfläche auf den Boden gelegt. Um diese Teile einfach transportieren zu können,
werden sie vorzugsweise auf einem Wagen angeordnet und mit diesem verbunden. Ein Kabel 38 und eine
Brennstoffzuleitung 39 sind mit dem Motor 12 verbunden, indem diese durch die Ansaugleitung 32
hindurchgeführt sind. Die Mantelfläche des Siebkörpers 38 hat eine große Anzahl von Schlitzen 40, durch die
Wasser angesaugt wird, das von der Pumpe gefördert wird. Dieses Wasser wird im weiteren als Förderwasser
bezeichnet. Dabei sind die Schlitze 40 so ausgebildet, daß sie ein Ansaugen von beispielsweise Unrat oder
Abfall, verhindern.
Wie aus F i g. 2 ersichtlich ist, ist eine Welle 21 des Motors 12 fest mit einem Stützteil 22 über mehrere
2r> Lager 42 verbunden. Am unteren Ende dieses Stiitzteils
22 ist eine mechanische Dichtung 43 vorgesehen. Zwischen den Lagern 42 und der Dichtung 43 um die
Motorwelle 21 werden zwei ölkammern 44 ausgebildet. Im Kühlwassertank 30 des Motors 12 ist eine
in Kühlwasserpumpe 45 am unteren Ende der Welle 21 angeordnet. In diesem Kühlwassertank 30 ist das
Kühlwasser abgeschlossen vom Umg;ebungswrisser. Das
Kühlwasser wird über die Kühlwasserpumpe 45 durch ein Kühlwasserrohr 46 in die Kühlwasserkanäle und
ii -räume des Motors 12 gefördert Dabei nimmt das
Kühlwasser Wärme vom Motor 12 auf, es wird anschließend in den Kühlwassertank zurückgeführt
über eine getrennte Rücklaufleitung 48. Diese Rücklaufleitung 48 ist als ein vielfach verzweigtes Rohr
■in ausgebildet, das in sehr wirkungsvoller Weise vom
Förderwasser gekühlt werden kann, welches durch die Schlitze 40 des Siebkörpers 18 eintritt Demgemäß
tauscht das Kühlwasser, das durch den Kühlwassertank 30 hindurchläuft, nicht nur Wärme mit dem urngeben-
-tr> den, in Ruhe befindlichen Wasser aus, sondern auch mit
dem einströmenden, durch die Schlitze 40 eingesaugten Wasser, hierdurch wird der Motor 12 allzeit in
wirkungsvoller Weise gekühlt.
Die Kühlwasserpumpe 45 am unteren Ende der Welle
r>o 21 des Motors hat eine einfache Konstruktion, sie ist
unmittelbar mit dem Motor 12 verbunden, wodurch in jedem Zeitpunkt eine zuverlässige und wirkungsvolle
Arbeitsweise sichergestellt ist. Es ist jedoch nicht nötig, diese Kühlwasserpumpe 45 nur am unteren Ende der
μ Ausgangswelle 21 anzuordnen, es ist ebenso möglich,
die Pumpe mit einer eigenen Welle auszurüsten und diese über einen Bewegungsantrieb mit der Welle 21 des
Motors 12, beispielsweise über eine Rolle oder einen Keilriemen, zu verbinden.
ho Der Motor wird durch ein abgeschlossenes, unter
Druck befindliches Kühlwassersystem gekühlt, hierdurch ist es notwendig, daß sich stets Kühlwasser im
Kühlwassertank 30 befindet. Um dies zu erreichen, sollte das im Kühlwassertank 30 befindliche Kühlwasser
i>5 daher vorteilhafterweise auf einem Niveau gehalten
werden, das nicht höher liegt als die Laufräder 16 oder zumindest tiefer liegt als die Schlitze 40 des Siebkörpers
/Auapuiiicuuiig jj aniu
gekühlt werden durch Einströmen von Wasser in den Kühlwassertank, wenn die Unterwasserpumpe 10
Förderwasser pumpt und zugleich von dem Wasser, das den abgeschlossenen Kühlwasserkreislauf umgibt.
Selbst wenn Wasser — wie oben angesprochen — nicht eingesaugt wird, erfolgt die Kühlung vom umgebenden,
in Ruhe befindlichen Wasser.
Die Auspuffleitung 33 ist auf dem größten Teil ihrer Länge in Wasser eingetaucht, ihr oberes, offenes Ende
befindet sich jedoch oberhalb der Wasseroberfläche. Daher wird die Auspuffleitung 33 nicht nur durch das
umgebende Wasser gekühlt, sondern auch durch Wasserteilchen, die an den inneren Wänden der
Auspuffleitung 33 niederschlagen. Die Temperatur der Auspuffgase beträgt am Auslaßpunkt üblicherweise
200—250cC. Aufgrund der angesprochenen Kühlung
wird jedoch die Temperatur der Auspuffgase erheblich verringert und zwar bis auf 50—60°C, wie experimentell
ermittelt wurde. Da die Temperatur der Auspuffleitung 33 beträchtlich in der angegebenen Weise
reduziert wird, ist es nicht notwendig, die gesamte Auspuffleitung 33 aus Metall herzustellen. Statt dessen
kann der obere Teil der Auspuffleitung 33 aus einem preisgünstigen Schlauch bestehen, der beispielsweise
aus PVC oder Gummi gefertigt ist. Wenn die Auspuffleitung 33 als Kombination aus einem flexiblen
Schlauch aus PVC oder Gummi und einem Eisenrohr gebaut ist, ist es möglich, den Anwendungsbereich der
Unterwasserpumpe 10 größer zu haben als dies möglich wäre, wenn die Auspuffleitung 33 vollständig aus einem
steifen Material, wie beispielsweise aus Stahl, hergestellt wäre. Durch den besagten Aufbau der Auspuffleitung 33
aus zwei Teilen ist diese einfacher transportierbar. Die Ansaugleitung32 des Motors 12 kann selbstverständlich
in der bereits erwähnten Art aus einem flexiblen PVC- oder Gummischlauch aufgrund ihres Einsatzbereiches
hergestellt werden.
Die mit dem Siebkörper 18 verbundene Auspuffleitung 33 ist vorteilhafterweise so ausgeführt, daß sie
wirkungsvoller durch Sammeln niedergeschlagener Tropfen an den Innenwänden der Auspuffleitung 33
gekühlt wird. Hierfür wird, wie aus F i g. 3 ersichtlich, vorgeschlagen, den unteren Endbereich der Auspuffleitung
33 so auszubilden, daß er eine Windung um die Kapsel 14 macht oder ihn mit einer Kühlkammer
auszurüsten. Der teilweise ringförmig umlaufende Bereich wird horizontal angeordnet. Um jedoch den
Wasserfluß zu einer im späteren schwebenden Wassersammeleinrichtung
zu erhöhen, ist es möglich, den gekrümmten Bereich geringfügig nach unten auf die
Wassersammeieinrichtung 49 hin zu neigen. Dabei braucht der gekrümmte Bereich nicht notwendigerweise
einwandig sein, sondern kann mehrwandig sein und/oder mehrere Windungen aufweisen. Da der nach
unten geneigte, gekrümmte Bereich der Auspuffleitung 33 verhindert, daß Wassertropfen auf den Motor
zulaufen, kann die Auspuffleitung 33 seitlich an den Motor angeflanscht sein, anstelle einer Befestigung an
dem Boden der Maschine, wie dies normalerweise üblich ist
Die Unterwasserpumpe 10 wird allgemein in Wasser eingetaucht wobei der Kühlwassertank 30 auf dem
Boden aufsitzt Wenn daher die Unterwasserpumpe 10 vollständig in Wasser eingetaucht wird, ist auch die
Auspuffleitung 33 vollständig vom Wasser umgeben, so daß die Auspuffleitung 33 wirkungsvoll gekühlt wird. Zu
diesem Zweck ist die Auspuffleitung 33 allgemein einwandig, wie in Fig.4A gezeigt ausgebildet Um die
Kühlwirkung jedoch zu erhöhen, kann die Auspuffleitung 33 auch mehrwandig ausgebildet sein, beispielsweise
kann sie aus zwei Wänden aufgebaut sein, so daß ein Teil des geförderten Wassers in den Zwischenraum
zwischen diesen beiden Wänden gelangen kann. Dadurch, daß ein Teil des Förderwassers in einen
Zwischenraum zwischen benachbarten Wänden einer mehrwandigen Auspuffleitung 33 gelangen kann,
werden die Abgase, die durch das innerste Rohr hindurchlaufen, besser gekühlt. Dieses Vorgehen ist
insbesondere dann zu empfehlen und wirkungsvoll, wenn das zu fördernde Wasser relativ flach ist, so daß
die Unterwasserpumpe 10 nur teilweise eintauchbar ist, und die Auspuffleitung 33 von Luft umgeben ist.
Wie aus F i g. 2 ersichtlich ist, ist im Siebkörper 18 ein Pumpengehäuse 52 angeordnet, in diesem wiederum
befindet sich eine große Zahl von Laufrädern 16. Luft, die sich im Gehäuse 52 befindet, bleibt in diesem, selbst
wenn die Unterwasserpumpe 10 in Wasser eingetaucht wird. Diese Restluft wird schrittweise durch die
Pumpleitung 34 abgesaugt, zusammen mit unter Druck befindlichem Wasser, das aufgrund der Drehbewegung
der Laufräder 16 gefördert wird. Unmittelbar nach Beginn des Pumpens wird jedoch Förderwasser nur in
geringem Umfang wegen der vorhandenen Restluft gefördert. Die Restluft kann wirkungsvoll abgepumpt
werden über eine Auslaßöffnung (nicht dargestellt) mit einem Ventil, oder auch über andere Einrichtungen.
Ist die Auspuffleitung 33 mehrwandig ausgebildet und wird Förderwasser teilweise in den Zwischenraum
zwischen den jeweils einander benachbarten Wänden gebracht, so ist es vorteilhaft, die angrenzenden Wände
— mit der Ausnahme der innersten Wand — mit Löchern zu versehen, wodurch ein freier Fluß des
Förderwassers in die Zwischenräume und aus ihnen heraus möglich ist. In diesem Fall sollte das Förderwasser,
das den Auspuff kühlt, vorteilhafterweise durch die inwandigen Zwischenräume mit Druck einströmen. Ein
optimales Kühlverfahren wird dadurch erreicht, daß Kühlwasser direkt in die Auspuffleitung 33 eingegeben
und die im Gehäuse 52 verbliebene Luft speziell abgesaugt wird. In diesem Falle ist es notwendig, die im
Gehäuse 52 verbliebene Luft rasch soweit wie möglich zu entfernen. Dagegen sollte jedoch kontinuierlich
Kühlwasser der Auspuffleitung 33 zugeführt werden, auch dann, wenn nur geringe Wassermengen gefördert
werden. Diese technischen Förderungen erfüllt ein Verbindungsrohr 50 gemäß F i g. 5A, das mit einem, den
Fluß steuernden Ventil 51 ausgerüstet ist
Dieses Verbindungsrohr 50 mit Ventil 51 ist zwischen
der Auspuffleitung 33 und dem Gehäuse 52 angeordnet (siehe F i g. 2).
Dabei ist das Ventil 51 etwa im Mittelbereich des Verbindungsrohres 50 angeordnet Dieses Ventil 51 ist
mit einem Ventilstück in Form einer Kugel 54 ausgerüstet Weiterhin hat es ein Paar von angeschrägten
Kugelsitzen 55, 56, die jeweils mit vier nach innen geneigten Bypassen 57, 58 (Fig.5A, 5B, 6A, 6B)
ausgerüstet sind. Die vier Bypasse 57 im oberen Kugelsitz 55 haben einen geringeren Querschnitt als die
vier Bypasse 58, die im unteren Kugelsitz 56 ausgebildet sind. Wenn die Flügelräder 16 von dem mit ihnen
verbundenen Motor 12 in Rotation versetzt werden, fließt Luft aus dem Laufradgehäuse 42 in die
Auspuffleitung 33 durch die größeren Bypasse 58, da die Kugel 54 aufgrund ihres Eigengewichtes gegen die
Fläche des Kugelsitzes 56 gedruckt liegt Sobald alle Restluft abgesaugt ist arbeitet die Unterwasserpumpe
10 entsprechend ihrem Normalzustand. Dabei wird in das Gehäuse 52 angesaugtes Förderwasser durch die
Rotation der Laufräder 16 in eine Zentrifugalbewegung versetzt und durch die ausgangsseitige Pumpleitung 34
herausgefördert. Dabei wird die Kugel 54 des Flußsteuerventils 51 aufgrund des Wasserdrucks
(F i g. 5B) nach oben verschoben. Ein Teil des Förderwassers läuft in die Auspuffleitung 33 durch die
kleineren Bypässe57.
Der untere Kugelsitz 56 des Flußsteuerventils 51, das an dem Verbindungsrohr 50 angeordnet ist, hat — wie
schon oben beschrieben — Bypässe 58 mit einem größeren lichten Querschnitt. Im Gehäuse 52 verbliebene
Luft strömt in großen Quantitäten durch diese größeren Bypässe 58, um so rasch entfernt werden zu
können. Dabei wird die Kugel 54 gegen ihren oberen Kugelsitz 55 durch den Druck des Förderwassers, daß
das Ventil 51 durchströmt, gedrückt, wenn die Restluft abgesaugt ist. Deshalb wird das Förderwasser durch die
Bypässe 57 mit kleinerem Querschnitt geleitet, so daß es nicht in größeren Quantitäten fließen kann. Im Resultat
strömen begrenzte Mengen des Förderwassers kontinuierlich durch die Auspuffleitung 33. Wie bereits oben
beschrieben, wird ein Teil des Förderwassers als Kühlmittel durch das Verbindungsrohr 50 mit dem
Ventil 51 in den Zwischenraum zwischen den beiden Wänden der Auspuffleitung 33 geleitet.
Wenn die Auspuffleitung 33 gekühlt wird, schlagen Wasserteilchen an die Innenfläche dieser Leitung
nieder, sie sammeln sich zu Wassertropfen, die in der Auspuffleitung 33 in Form von Wasserströmen nach
unten fließen. Auspuffgase, die durch die Auspuffleitung 33 durchlaufen, verlieren ihre eingangsseitig bei etwa
200 bis 2500C liegende Temperatur rasch und erreichen
ein geringeres Temperaturniveau um 50 bis 60° C, so daß
eine beträchtliche Anzahl von Wassertropfen niederschlägt. Obwohl diese einen Kühleffekt bewirken,
behindern doch die Wassertropfen das freie Strömen der Auspuffgase, falls sie sich in zu großen Mengen
ansammeln. Bei fortgesetztem Betrieb des Motors sammeln sich mehr und mehr Wassertropfen an der
Innenwand der Auspuffleitung 33 an, demzufolge müssen sie in geeigneten Zeitabständen entfernt
werden. Vom Standpunkt einer Verbesserung der Kühlung der Abgase aus gesehen ist es vorteilhaft, die
Wassertropfen zu entfernen, die bereits zur Kühlung der Abgase beigetragen haben und das Bilden neuer,
frischer Wassertropfen zu ermöglichen. Aus diesem Grund ist der untere Endbereich der Auspuffleitung 33
der Unterwasserpumpe 10 nach der Erfindung leicht nach unten geneigt. Der unterste Teil der Auspuffleitung
23 ist mit einer Wassersammeieinrichtung 49 ausgerüstet (F ig. 7).
Diese Wassersammeieinrichtung 49 hat ein Wassersammelrohr 60, das mit einem Rückschlagventil
versehen ist. Das Sammelrohr 60 hängt an einem Ende über eine Gewindeverbindung mit der Auspuffleitung
33 zusammen, am anderen Ende ist es über Fittinge 61, 62 mit dem Gehäuse 52 der Kreiselpumpe verbunden.
Das Wassersammeirohr 60 kommuniziert mit einem Wasserrohr 64. Das offene Ende dieses Wasserrohrs 64
ragt in den Bereich hinein, in dem aufgrund der Rotation der Laufräder 16 ein Unterdruck erzeugt wird. Das
offene Ende des Sammelrohrs 16 kann auch direkt in den Bereich hineinreichen, in dem ein Unterdruck
aufgrund der Laufräder erzeugt wird.
Im Mittelbereich des Sammelrohrs 60 ist ein Rückschlagventil 66 angeordnet, es hat eine Kugel 68,
die gegen einen Kugelsitz über ein elastisches Teil, beispielsweise eine konische Schraubenfeder 67, gedrückt
wird. Zum Wassersammeirohr 60 gehört ein Sammelraum 70, in dem vorübergehend Wassertropfen
gespeichert werden, die an der Innenwand der Auspuffleitung 33 erhalten worden sind. Dieser
Sammelraum 70 ist zwischen dem Ventil 66 und der Auspuffleitung 33 angeordnet. Wenn die Laufräder 16
zu einer Rotationsbewegung angetrieben sind, wird in der Nähe der Endbereiche der Laufräder 16 befindliche
Wassertropfen zentrifugal abgeschleudert. Andererseits wird ein Unterdruck erzeugt durch das Wasser, das in
das Gehäuse 52 nahe der Basisbereiche der Laufräder 16 eingesogen wird, der Unterdruck wird dort durch die
Laufräder 16 selbst erreicht. Die Öffnung 65 des Wasserrohrs 64, das mit dem Sammelrohr 60 verbunden
ist, reicht in einen Bereich hinein, wo durch die Laufräder ein Unterdruck erreicht wird. Demzufolge
wird in dem Wasserrohr 64 eine Saugkraft hervorgerufen, die an der Öffnung 64 bis hin zum Ventil 66 angreift.
Als Resultat wird die Kugel 68 des Ventils 66 entgegen der Federkraft der Feder 67 aus ihrem Kugelsitz
gezogen, so daß in der Wassersammeikammer 70 gesammeltes Wasser in das Gehäuse 52 um die
Laufräder 16 herum fließen kann, und zwar durch das Ventil 66 und das Wasserrohr 64. Während der
Drehbewegung der Laufräder 16 strömt weiter Wasser aus der Sammelkammer 70 in das Gehäuse 52, hierdurch
wird ein freies Strömen der Auspuffgase erreicht.
Unter Bezugnahme auf Fig.8 wird nun eine Unterwasserpumpe entsprechend einem anderen Ausführungsbeispiel
der Erfindung erläutert. Dieses Ausführungsbeispiel ist als Horizontaltyp ausgebildet, bei dem
der Motor und der Pumpenteil seitlich in Horizontalrichtung nebeneinander versetzt angeordnet sind. Die
Einzelteile dieses zweiten Ausführungsbeispiels sind mit entsprechenden Bezugsziffern versehen, wie sie für das
erste Ausführungsbeispiel verwendet wurden, jedoch wird jeweils die Zahl 100 hinzugezählt. Die Kapsel 114
dieser sich horizontal erstreckenden Unterwasserpumpe 110 ist nicht aus einem Paar Halbschalen gebildet.
Bedienung und Wartung des Motors und anderer Teile wird durchgeführt, indem ein Deckel 176 der Kapsel 114
geöffnet wird. Die Unterwasserpumpe 110 nach diesem Ausführungsbeispiel hat eine breite Grundplatte und
läßt sich einfach in der geeigneten Position unter Wasser anordnen. Diese Unterwasserpumpe 110 hat ein
geringeres Gewicht als das der vertikalen Ausbildung 10, ihre Ansaugschlitze 140 sind im unteren Bereich
ausgeführt, durch beides kann die Pumpe 110 auch in flachem Wasser nutzvoll arbeiten.
Bei einer Unterwasserpumpe gemäß der Erfindung werden die Laufräder 16 durch einen Motor 12
angetrieben. Die den Motor dicht umschließende Kapsel läßt sich in einfacher Weise durch das
Umgebungswasser kühlen. Demzufolge kann mit der erfindungsgemäßen Unterwasserpumpe kontinuierlich
gearbeitet werden, die Pumpe ist kompakt und hat einen großen Durchsatz, sie kann dort einfach eingesetzt
werden, wo kein elektrisches Kraftnetz zur Verfügung steht. Die Auspuffleitung 33 ist an einem Ende, oberhalb
der Wasseroberfläche des zu pumpenden Wassers, offen. Der größere Teil der Auspuffleitung 33 wird
durch das umgebende Wasser gekühlt. Dabei werden die Auspuffgase in der Auspuffleitung nicht nur durch
das Wasser gekühlt, das die Auspuffleitung umgibt, sondern auch unmittelbar durch Wasserparlikclchen
und -tropfen, die an der Innenwand der Auspuffleitung
33 sich ablagern, dies führt zu einem erheblichen Abfall der Temperatur der Auspuffgase. Daher kann ein
Teilstück der Auspuffleitung als flexibler Schlauch ausgebildet sein, der beispielsweise aus Polyvinylchlorid
oder Gummi gefertigt ist, dies gibt einen großen Vorteil für Transport und Bedienung der Unterwasserpumpe.
Ein Verbindungsrohr 50, das mit einem Flußsteuerventil 51 ausgerüstet ist, ist an seinem einen Ende mit
der Auspuffleitung 33 verbunden, sein anderes Ende reicht in das Gehäuse 52 oder in die ausgangsseitige
Pumpleitung 34. Werden nun die Laufräder 16 in Rotation versetzt, so wird die im Gehäuse 52
verbliebene Luft zunächst durch das Flußsteuerventil 51 und das Verbindungsrohr 50 hindurch in die Auspuffleitung
33 gezogen. Später wird auch ein Teil des druckbeaufschlagten, geförderten Wassers in die Auspuffleitung
33 geleitet, hierdurch werden die Auspuffgase, die durch die Auspuffleitung strömen, wirkungsvoll
gekühlt. Da die Luft, die im Gehäuse 52 verbleibt, abgezogen wird, wird Wasser auch dann voll gefördert,
wenn die Laufräder gerade erst ihre Rotationsbewegung beginnen. Das flußsteuernde Ventil 51 am
Verbindungsrohr 50 ermöglicht einen breiteren Durchlaß, wenn Restgas durch das Ventil 51 hindurchströmt,
als wenn ein Teil des geförderten Wassers hiridurchläuft, somit wird ein rasches Entfernen der Restluft aus dem
Gehäuse 52 der Laufräder 16 erreicht.
Das Kühlwasser ist vom Umgebungswasser abgeschlossen und zirkuliert zwischen einem Kühlwassertank
und der Kapsel des Motors. Im Rücklauf vom Motor zum Kühlwassertank wird das Kühlwasser durch
ίο das Förderwasser gekühlt, das in die Unterwasserpumpe
durch die Ansaugschlitze eingesaugt wird. Dabei sollte das Kühlwasser auf seinem Rückweg in dem
Kühlwassertank vorteilhafterweise ein vielfach verzweigtes Rohrsystem durchlaufen, das hinter diesen
Ansaugschiitzen angeordnet ist. Förderwasser, das durch die Ansaugschlitze eintritt, hat eine ausreichend
hohe Flußgeschwindigkeit, um die Wärme aus dem Kühlwasser, das durch das verzweigte Kühlsystem
strömt, aufzunehmen. Weiterhin wird das Kühlwasser für den Auspuff stets bei geringer Temperatur gehalten,
so daß eine effektive Kühlung des Motors erreicht wird.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
Claims (12)
1. Kreiselpumpe, deren Laufräder in einem in das zu fördernde Wasser eintauchbaren Pumpenkörper
gelagert und von einem Verbrennungsmotor antreibbar sind, dadurch gekennzeichnet,
daß der Verbrennungsmotor (12) in einer mit dem Pumpenkörper verbundenen, wasserdichten Kapsel
(14, 114) untergebracht ist, und die Ansaugleitung (32) und die Auspuffleitung (33) des Verbrennungsmotors
(12) aus der Kapsel (14,114) bis oberhalb des Wasserspiegels geführt sind, wobei die Auspuffleitung
(33) vom umgebenden Wasser gekühlt ist und daß der untere Endbereich der Auspuffleitung (33)
einen gegenüber der Horizontalen leicht geneigten, Kondenswasser sammelnden und nach außen
abführenden Abschnitt aufweist.
2. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Teil der Auspuffleitung
(33) als flexibler Schlauch ausgebildet ist.
3. Kreiselpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Wassersammeleinrichtung
(49) aufweist, die zwischen dem unteren Endbereich des wassersammelnden Abschnitts und
dem Pumpengehäuse (52) angeordnet und so ausgelegt ist, daß sie das in der Auspuffleitung (33)
angesammelte Wasser unter Ausnutzung des im Pumpengehäuse (52) aufgrund der Rotation der
Laufräder (16) erzeugten Unterdrucks absaugt.
4. Kreiselpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wassersammeieinrichtung
(49) ein den Durchfluß von der Auspuffleitung (33) zum Pumpengehäuse (52) zulassendes Ventil (66)
aufweist, das jedoch in Gegenrichtung sperrt und daß ein Wasser-Sammelraum (70) zwischen dem
Ventil (66) und der Auspuffleitung (33) vorgesehen ist, der vorübergehend Wassertropfen aufnimmt, die
sich an der Innenwand der Auspuffleitung (33) niedergeschlagen haben.
5. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch ein mit einem Ventil (51)
ausgestattetes, zwischen dem Pumpengehäuse (52) und der Pumpen-Förderleitung (34) angeordnetes
Verbindungsrohr (50).
6. Kreiselpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (51) einen Schließkörper
(54) aufweist, der wahlweise gegen ein von zwei in vertikalem Abstand angeordneten Ventilsitzen
(55, 56) preßbar ist und daß die beiden Ventilsitze (55, 56) jeweils zumindest einen Bypass
(57, 58) aufweisen, der einen teilweisen Fluß der Flüssigkeit auch dann ermöglicht, wenn der Schließkörper
(54) gegen einen der beiden Ventilsitze (55, 56) gedrückt ist.
7. Kreiselpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Ruhezustand der Schließkörper
(54) am unteren Ventilsitz (56) anliegt, und daß der Bypass (58) am unteren Ventilsitz (56) einen
größeren freien Querschnitt aufweist als der Bypass (57) am oberen Ventilsitz (55).
8. Kreiselpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Auspuffleitung (33) ein
mehrwandiges Rohr ist, und das Verbindungsrohr
(50) mit einem, die Auspuffleitung (33) umgebenden Zwischenraum kommuniziert, so daß Luft, die im
Pumpengehäuse (52) verblieben ist, oder ein Teil des Förderwassers in diesen Zwischenraum gelangt.
9. Kreisclnurpno nüch einem der Ansnrüche ! bis
8, gekennzeichnet durch einen im Kühlwasserkreislauf des Verbrennungsmotors (12) angeordneten
Kühlwassertank (30), dessen vom Motor (12) kommende Kühlwasser-Rückführleitung von dem
durch die Ansaug-Schlitze (40, 140) gelandendtn Wasser gekühlt wird.
10. Kreiselpumpe nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine das Kühlwasser aus dem Kühlwassertank
(30) fördernde, von dem Motor (12) angetriebene Kühlwasserpumpe.
11. Kreiselpumpe nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kühlwassertank (30) unterhalb der Ansaugschlitze (40) angeordnet ist.
12. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der Kapsel
(14, 114) zum Kühlwassertank (30) führende Kühlwasser-RücKlaufleitung(48) als ein verzweigtes,
hinter den Ansaugschlitzen (40, 140) angeordnetes Rohrsystem ausgebildet ist.
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