DK2721301T3 - Dykpumpe og fremgangsmåde til samling af en dykpumpe - Google Patents

Description

Opfindelsen angår en dykpumpe og en fremgangsmåde til fremstilling af en dykpumpe, omfattende et hus med en indløbsåbning på sugesiden, en udløbsåbning på tryksiden og en gennemføring til elektriske ledninger, en elektronikenhed, en elektromotor, et trykrum og en pumpeenhed.

Dykpumper er en slags pumper, som er konciperede til forskellige anvendelsesområder, og som bliver afstemt til de givne krav. Væsentlig er muligheden for, at neddykke pumpen i fluiden, som skal transporteres. En speciel udførelse fordrer, at pumpen kan placeres i et borehul. Idet borehuller, navnlig meget dybt udførte, er meget bekostelige, er en tilpasning til borehullet et væsentligt træk ved en sådan pumpe. US 2007/0074871 Al beskriver en dykpumpe, ved hvilken pumpen er fastgjort i et specielt brøndrør. DE 297 11 534 U1 beskriver et byggesæt til dykmotorpumper, som er egnede til større brøndanlæg. US 6 595 295 Bl beskriver en dykmotorpumpe, som er fyldt med et smøremiddel, hvorved kontaminering af den uudnyttede pumpe undgås.

Fra US 4,966,532 kendes en dykmotorpumpe, ved hvilken indløb, pumpe og udløb er anbragt aksialt på en række. Enkeltkomponenterne er omgivet af et fælles hylster, som er underinddelt i et første område, der omslutter motoren, og et andet område, som omslutter pumpen. Begge områder er forbundet ved hjælp af et forbindelseselement, ved hjælp af hvilket såvel afstanden af komponenterne fra indervæggen af huset som også den aksi-ale position er fastlagt.

Fra EP 0 746 683 Bl kendes en gængs dykpumpe, ved hvilken de væsentlige enkeltkomponenter af pumpen er anbragt aksialt. På en linje ligger indløbslåget på sugesiden, pumpeløbehjulet, motoren og udløbslåget på tryksiden. Disse enkelkomponenter er anbragt i en rørformet indkapsling, hvor den transporterede fluid føres gennem en spalte mellem motoren og huset til udløbsåbningen på tryksiden. Spalten mellem den rørformede indkapsling og motorhuset defineres ved en elastomer polstring. Motoren er monteret på indløbslåget på sugesiden, hvilket indløbslåg også indeholder pumpeløbehjulet. Udløbslåget på tryksiden er udelukkende forbundet med den rørformede indkapsling.

Opfindelsen har til opgave at fremskaffe en gængs dykpumpe, som muliggør en simpel montering og reparation af dykpumpen. Løsningen tilvejebringer en dykpumpe ifølge krav 1, ved hvilken elektronikenheden, elektromotoren, trykrummet og pumpeenheden kan formonteres som en indsats, hvor den formonterede indsats er støttet ved en ende af huset, og der på den overfor liggende ende af huset er tilvejebragt et aksialt spænde- og fastgørelsessystem. Elektronikenheden kan omfatte såvel effektelektronik som også signalelektronik.

Opbygningen af dykpumpen ifølge opfindelsen gør det muligt at oprette de formonterede enkeltkomponenter, før de indføjes i det omsluttende hus. Desuden er det muligt, at udføre det omsluttende hus i én del eller i ét stykke, hvorved tætningen mod indtrængende fluid forbedres. Ved hjælp af spænde- og fastgørelsessystemet er det gjort muligt, at forsyne indsatsen med en forspænding.

Ifølge en udførelsesform for dykpumpen ifølge opfindelsen er spænde- og fastgørelsessystemet løseligt. Dette har den fordel, at indsatsen til inspektionsformål kan tages ud af det omsluttende hus. Efterfølgende kan det atter indsættes og på ny fikseres i huset ved hjælp af spænde- og fastgørelsessystemet. Særligt fordelagtigt er det at udføre spænde- og fastgørelsessystemet som Taper-lock-spændebøsning, hvorved en kraftsluttende forbindelse, som er aksialt centreret, kan tilvejebringes. I en yderligere fordelagtig udførelsesform er alle komponenter af indsatsen forsynet med faste eller løselige indretninger til støtte mod huset, navnlig til radial støtte. Indretningerne tjener til varmetransport fra motoren til det omsluttende hus, og støtter samtidig indbygningssættet mod huset med præcist defineret afstand, hvorved en forskydning af enkelte komponenter ved drift af pumpen forhindres.

Fordelagtigt er det i området af udløbsåbningen på tryksiden at tilvejebringe et leje til støtte af indsatsen, navnlig til centreret støtte. Indsatsen kan ved montagen indpasses direkte i dette leje ved hjælp af en føring. Centreringen forenkler fremstillingen af den definerede forspænding i forhold til det omsluttende hus.

Fordelagtigvis er motoren en synkronmotor, navnlig en synkronmotor udstyret med permanente magneter. Disse motorer er energieffektive, enkle at drive og robuste. Anvendes dykmotorpumpen som borehulspumpe, så er det trængende nødvendigt, at den anvendte teknik er robust, idet pumpen til reparationer skal hæves ud af borehullet. I en udførelsesform for opfindelsen er pumpen udført som en centrifugalpumpe. Af fordel er i den forbindelse, at et stort transportvolumen med variabel transporthøjde er muligt. Desuden er det ved centrifugalpumper muligt at medtransportere meget små mængder sand. I en yderligere udførelsesform er pumpen udført som en fortrængerpumpe, navnlig som en excentersnekkepumpe. Denne selvindsugende pumpe muliggør store transporthøjder og variable transportvoluminer ved pulseringsfattig drift.

Ifølge opfindelsen er der ved udløbsåbningen på tryksiden tilvejebragt en trykledning, i hvilken en holder til et trækmiddel af dykpumpen er integreret, navnlig kan udløbsåbningen selv fungere som holder. Til en inspektion kan pumpen ved trækmidlet hæves op af borehullet. Dette forenkler montagen af pumpen på stedet, navnlig i et borehul.

Desuden består opfindelsens opgave deri, at tilvejebringe en fremgangsmåde til fremstilling af en dykpumpe af den forud beskrevne konstruktion. Løsningen tilvejebringer en fremgangsmåde ifølge krav 9 til fremstilling og sammenbygning af en dykpumpe af den forud beskrevne konstruktion, hvor en indsats ud af en elektronikenhed, en elektromotor, et trykrum og en pumpeenhed formonteres i et første trin, indsatsen indføjes i et hus i et andet trin, hvorved indsatsen centreres i huset, og indsatsen ved hjælp af et spænde- og fastgørelsessystem spændes og fastgøres i huset i et tredje trin. Ved hjælp af formontagen er en eksakt opretning af de enkelte komponenter mulig, før indsatsen indføjes i det omsluttende hus. Bliver indsatsen eksempelvis skubbet ind i huset på sugesiden, så centrerer indretningerne til at holde en fast afstand mellem indsatsen og det omsluttende hus indsatsen og lejet på tryksiden, og definerer den eksakte position af indsatsen. Ved hjælp af spændesystemet kan en forspænding påføres indsatsen. Fastgørelsessystemet holder indsatsen fast i det omsluttende hus. Anvendes et Taper-lock-fastgørelsessystem, så kan spændesættet frit spændes ved den mod sugesiden vendende ende af det omsluttende rør, uden at der dér skal træffes yderligere foranstaltninger, som for eksempel huller eller gevind. Til inspektioner kan fastgørelsen af indsatsen løsnes. Skulle længden af indsatsen være blevet ændret ubetydeligt inden for rammerne af inspektionen, så kan indsatsen igen fastgøres i det omsluttende hus med det selvsamme fastgørelsessystem.

Videre udførelsesformer følger af kombinationen af det hidtil beskrevne, og er derfor ikke yderligere udført heri.

Udførelseseksempler på opfindelsen er vist på tegningen og bliver i det følgende beskrevet nærmere. På tegningen viser

Fig. 1 en dykpumpe ifølge opfindelsen,

Fig. 2 en afbildning af en detalje fra Fig. 1, og

Fig. 3 en isometrisk afbildning af afbildningen af detaljen.

Fig. 1 viser en dykmotorpumpe 1 ifølge opfindelsen. I et hus 2 befinder sig antydet ved den øvre ende et drev 3, som over et kuppelelement 4 er forbundet med det egentlige pumpeelement. Pumpeelementet er i det viste eksempel udført som en excentersnekke-pumpe bestående af en stator 5 og en rotor 6, der tilvejebringes ved hjælp af en metal-elastomerparring eller en plast-elastomerparring. Ved den nedre ende af dykpumpen 1 er markeret en detalje, som omfatter spændesystemet 7. Excentersnekkepumpen muliggør en kontinuerlig vandtransport, hvorved pumpen kan være selvindsugende. Teknikken af stator 5 og rotor 6 er meget robust, og kan også anvendes i abrasive, for eksempel sand-holdige, omgivelser. Det som lang stang udførte kuppelelement 4 gør det muligt at fremstille en forbindelse mellem den excentriske rotor 5 og drevet 3. Som drev 3 kommer på typisk vis en elektromotor til anvendelse. For at nå en høj effekttæthed anvendes en synkronmotor udstyret med permanente magneter. Dermed opnår man en ringe konstruktionsstørrelse, hvorved omkostningerne til en dyb brøndboring kan reduceres betydeligt.

De enkelte komponenter af dykpumpen indbringes i huset 2 nedefra. Ved sammenbygningen placeres først drevet 3 i huset 2, hvorved dette allerede er forbundet med stangen som kuppelelement 4 og rotoren 6. Til sikker, drejefast fastgørelse af indsatsen i huset 2 er spændesystemet 7 ifølge opfindelsen, i form af et Taperlock-spændesystem, tilvejebragt.

Fig. 2 viser detaljerne af det aksiale spænde- og fastgørelsessystem af dykpumpen.

Et pressestykke 8 omslutter statoren 5, og frembyder ved den nedre ende af statoren 5 en presseflade til de yderligere komponenter af spændesystemet 7. Direkte til dette pressestykke 8 slutter sig et snapelement 9, hvor dette ved hjælp af en rastfunktion er fast forbundet med pressestykket 8 og støtter sig mod huset 2. Liggende an mod snapelementet 9 er anbragt en kegleformet, indre spændering 10, som danner Taper-bøsningen. Inden i denne indre spændering 10, der er forsynet med et gevind, er anbragt en ydre spændering 11, som ligeledes er forsynet med et gevind, således at den kan spændes sammen med den indre spændering 10. Begge spænderinge spændes således, at de støtter sig mod snapelementet 9, og altså også mod huset 2. Til drejesikring er yderligere tilvejebragt en pasfeder 12. Til forenklet montage af spændesystemet er der på den ydre spændering 11 tilvejebragt udsparinger 13, som tjener til tilsætning af et egnet værktøj til spænding. Udførelsen med udsparinger 13 gør det muligt at tilvejebringe en forud defineret, simpel og billig ansats til værktøj, hvilket forhøjer funktionssikkerheden og montagevenligheden betydeligt.

Fig. 3 viser en isometrisk afbildning af dykpumpen 1, hvor navnlig detaljen af spændesystemet 7 fra Fig. 1 er vist. I den højre del af Figuren er statoren 5 og rotoren 6 vist i huset 2. Til venstre i Fig. 3 er anbringelsen af de enkelte komponenter af det aksiale spænde- og fastgørelsessystem vist. Direkte til huset 2 slutter sig snapelementet 9. Dette er fast forbundet med pressestykket 8. Inden for dette er vist den koniske indre spændering 10 og den dermed eksempelvis ved skruning forbundne ydre spændering 11. Afbildningen anskueliggør ansatsstederne til et værktøj til at skrue den ydre spændering 11 ind i den indre spændering 10, der som resultat af den koniske facon af den indre spændering 10 spændes med hinanden, hvorved de støtter sig radialt mod huset 2.

Henvisningstalliste 1 Dykpumpe 2 Hus 3 Drev 4 Kuppelelement 5 Stator 6 Rotor 7 Spændesystem 8 Pressestykke 9 Snapelement 10 Indre spændering 11 Ydre spændering 12 Pasfeder 13 Udsparinger

Claims (9)

1. Dykpumpe (1) omfattende et hus (2) med en indløbsåbning på sugesiden, en udløbsåbning på tryksiden og en gennemføring til elektriske ledninger, en elektronikenhed, en elektromotor, et trykrum og en pumpeenhed, hvor elektronikenheden, elektromotoren, trykrummet og pumpeenheden kan formonteres som en indsats, hvor den formonterede indsats er indføjet i huset på en sådan måde, at den er støttet ved en ende af huset, og der ved udløbsåbningen på tryksiden er tilvejebragt en trykledning, hvor trykledningen er udformet som trækmiddel til at holde dykpumpen (1), kendetegnet ved, at der på den overfor liggende ende af huset (2) er tilvejebragt et aksialt spænde- og fastgørelsessystem (7), hvor der ved hjælp af spændesystemet kan påføres en forspænding på indsatsen, og fastgørelsessystemet fastspænder og fastholder indsatsen i det omsluttende hus.

2. Dykpumpe (1) ifølge krav 1, kendetegnet ved, at spænde- og fastgørelsessystemet (7) kan løsnes fra huset (2).

3. Dykpumpe (1) ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at spænde- og fastgørelsessystemet (7) er udført som Taperlock-spændebøsning.

4. Dykpumpe (1) ifølge krav 1, 2 eller 3, kendetegnet ved, at komponenterne af indsatsen er forsynede med indretninger til støtte mod huset (2), navnlig til radial støtte.

5. Dykpumpe (1) ifølge ét af kravene 1 til 4, kendetegnet ved, at der i området af udløbsåbningen på tryksiden er tilvejebragt et leje til støtte af indsatsen, navnlig til centreret støtte.

6. Dykpumpe (1) ifølge ét af kravene 1 til 5, kendetegnet ved, at der som drev (3) er tilvejebragt en synkronmotor, navnlig en synkronmotor udstyret med permanent magnet.

7. Dykpumpe (1) ifølge ét af kravene 1 til 6, kendetegnet ved, at pumpen er en centrifugalpumpe.

8. Dykpumpe (1) ifølge ét af kravene 1 til 6, kendetegnet ved, at pumpen er en fortrængningspumpe, navnlig en excentersnekkepumpe.

9. Fremgangsmåde til samling af en dykpumpe (1) ifølge ét af kravene 1 til 8, hvor en indsats ud af en elektronikenhed, en elektromotor, et trykrum og en pumpeenhed formonteres i et første trin, indsatsen indføjes i et hus (2) i et andet trin, hvorved indsatsen centreres i huset (2), og indsatsen ved hjælp af et spænde- og fastgørelsessystem (7) spændes og fastgøres i huset (2) i et tredje trin.