AT11893U1 - Tauchpumpe - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Tauchpumpe (1) mit einem rohrförmigen, druckdicht ausgebildeten Innenmantel (6), mit einem in diesem angeordneten Antriebsmotor (17) für eine Pumpeneinheit (33) und mit einem den Innenmantel (6) in einer Distanz (10) umfassenden Außenmantel (3). An einem stirnseitigen Ende (2) des Außenmantels (3) ist ein Pumpengehäuse (4) angeordnet das in einem Ringraum (22) ein mit einer Motorwelle (19) des Antriebsmotors (17) drehfest verbundenes Pumpenlaufrad (23) aufweist. Zwischen einem stirnseitigen Ende des Innenmantels (6) und dem Pumpengehäuse (4) ist ein Ringkörper (15) angeordnet der von der Motorwelle (19) durchragt wird und eine Lager- und Dichtanordnung (25) für die Motorwelle (19) aufweist. Am Außenmantel (3) ist im Bereich des Pumpengehäuses (4) ein diesen in einer Distanz umfassender Siebkörper (48) befestigt. Das Pumpengehäuse (4) weist eine das stirnseitige Ende (2) des Außenmantels (3) in Richtung einer Aufstandsfläche der Tauchpumpe (1) überragende, ringförmige Strömungsleitwulst (43) auf.

Description

österreichisches Patentamt AT 11 893 U1 2011-06-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine Tauchpumpe wie sie im Oberbegriff des Anspruches 1 beschrieben ist.

[0002] Für das Auspumpen von in Behältern oder Räumlichkeiten angesammelten Flüssigkeiten, beispielsweise durch Hochwassereinwirkung, Installationsleckagen etc., sind elektrisch betriebene Pumpen bekannt, die als Radialströmungsmaschinen ausgebildet sind und einen Doppelmantel aufweisen, mit einem Innenmantel, in dem ein elektrischer Antriebsmotor für den Antrieb eines Pumpenlaufrades einer Pumpeneinheit flüssigkeitsdicht angeordnet ist, und mit einem den Innenmantel umfassenden Außenmantel wobei das von der endseitig am Außen-und Innenmantel angeordneten Pumpeneinheit geförderte Medium zwischen dem Innen- und Außenmantel einem Rohranschluss an einer Oberseite der Pumpe zufließt.

[0003] Aufgabe der Erfindung ist es eine Tauchpumpe zu schaffen, mit der ein geringer Flüssigkeitsstand in einem trocken zu legenden, mit einer Flüssigkeit befüllten oder teilbefüllten Behälter oder Raum erreicht wird.

[0004] Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die im Kennzeichenteil des Anspruches 1 wiedergegebenen Merkmale erreicht. Der Vorteil dabei ist, dass durch eine Strömungsleitwulst am Pumpengehäuse ein strömungsgünstiger Zulaufspalt für die Flüssigkeit bei einer geringen Spalthöhe erreicht wird und damit eine hohe Förderleistung und ein geringer Restflüssigkeitsstand erreicht wird.

[0005] Möglich ist aber auch eine Ausbildung nach Anspruch 2, wodurch ein laminarer Strömungsverlauf in einem vom Pumpenlaufrad angesaugten Flüssigkeitsstrom bereits bei einer geringen Höhe des Zulaufspaltes erreicht wird und damit eine geringe Restwasserstandshöhe und hoher Wirkungsgrad der Tauchpumpe gewährleistet wird.

[0006] Vorteilhaft sind aber auch die Ausbildungen nach den Ansprüchen 3 bis 5, wodurch eine Minimalhöhe des Zulaufspaltes nicht unterschritten wird und damit die Förderung des Mediums und somit Kühlung des Antriebsmotors aufrechterhalten wird.

[0007] Vorteilhaft ist auch eine Ausbildung nach Anspruch 6, weil dadurch Motorwelle mit dem Pumpenlaufrad und dem Ringraum im Pumpengehäuse mit hoher Passgenauigkeit zueinander positioniert sind wodurch ein hoher Wirkungsgrad der Pumpeinheit erreicht wird.

[0008] Durch die im Anspruch 7 beschriebene, vorteilhafte Weiterbildung wird eine Vereinfachung bei der Montage und der Wartung der Pumpeneinheit erreicht.

[0009] Es ist aber auch eine Ausbildung, wie sie im Anspruch 8 beschrieben ist, von Vorteil, weil dadurch eine Verstellmöglichkeit der Höhe des Zulaufspalts gegeben ist.

[0010] Die in den Ansprüchen 9 und 10 beschriebenen, vorteilhaften Weiterbildungen gewährleisten einen flüssigkeitsdichten Abschluss an der Durchführung einer Motorwelle, wodurch das Eindringen von Flüssigkeit in den Innenraum des Innenmantels und damit Störungen im Antriebssystem vermieden werden.

[0011] Schließlich ist aber auch eine Ausbildung nach Anspruch 11 vorteilhaft, wodurch etwaige Leckagen am Dichtungssystem der Wellendurchführung keine negativen Auswirkungen auf den Antriebsmotor haben.

[0012] Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.

[0013] Es zeigen jeweils in stark schematisch vereinfachter Darstellung: [0014] Fig. 1 einen erfindungsgemäße Tauchpumpe in vereinfachter perspektivischer Darstel lung; [0015] Fig. 2 einen Teilbereich der erfindungsgemäßen Tauchpumpe, geschnitten gemäß den

Linien II - II in Fig. 1. 1/8 österreichisches Patentamt AT11 893 U1 2011-06-15 [0016] Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.

[0017] Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mit umfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mitumfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereich beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1 oder 5,5 bis 10.

[0018] In den Fig. 1 und 2 ist eine erfindungsgemäße Tauchpumpe 1 in vereinfachter schematischer Darstellung und ein Teilbereich der erfindungsgemäßen Tauchpumpe 1 in Schnittdarstellung, mit einem an einem stirnseitigen Ende 2 eines rohrförmigen Außenmantels 3 angeordnetem Pumpengehäuse 4 gezeigt.

[0019] Konzentrisch zu einer Mittelachse 5 der Tauchpumpe 1 ist innerhalb des Außenmantels 4 ein rohrförmiger Innenmantel 6 angeordnet mit einem Außendurchmesser 7 der kleiner ist als ein Innendurchmesser 8 des Außenmantels 3, wodurch zwischen dem Außenmantel 3 und dem Innenmantel 6 ein Spaltraum 9 entsprechend einer Distanz 10 als Abströmquerschnitt für ein zu förderndes Medium gebildet ist.

[0020] Die Positionierung des Innenmantels 6 gegenüber dem Außenmantel 3 erfolgt über einen Zentrieransatz 11 an einem Außenumfang 12 des Pumpengehäuses 4 für den Außenmantel 3 und einem Zentrieransatz 13 an einem Innenumfang 14 des Pumpengehäuses 4 für einen zwischen dem Innenmantel 6 und dem Pumpengehäuse 4 angeordneten Ringkörper 15, der mit einem zylindrischen Fortsatz 16 in den Innenmantel 6 einragt und über diesem mit dem Innenmantel 6 verbunden ist.

[0021] Im Innenmantel 6 ist ein elektrisch betriebener Antriebsmotor 17 mit einem Stator und einem Läufer flüssigkeitsdicht angeordnet. Eine Motorwelle 19 des Antriebsmotors 17 durchragt den Ringkörper 15 in einer Bohrung 20. Auf einem Wellenstummel 21 der Motorwelle 19, der in einem im Pumpengehäuse 4 ausgebildeten Ringraum 22 einragt, ist ein Pumpenlaufrad 23 befestigt.

[0022] In der Bohrung 20 des Ringkörpers 15 ist eine Lageranordnung 23, zum Beispiel ein Radialkugel- oder Pendelrollenlager 24 zur Lagerung der Motorwelle 19 angeordnet. In einem Abstand zur Lageranordnung 23 ist in Richtung des Pumpengehäuses 4 in der Bohrung 20 des Ringkörpers 15 eine Dichtungsanordnung 25 vorgesehen, die nach dem gezeigten Ausführungsbeispiel durch einen benachbart zur Lageranordnung 23 angeordneten Lippendichtring 26 und in axialer Richtung beabstandet zu diesem durch einen Gleitringdichtsatz 27 gebildet ist. Diese durch den Lippendichtring 26 und den Gleitringdichtsatz 27 gebildete Dichtungsanordnung 25 gewährleistet einen druckdichten Wellenabschluss gegenüber dem Antriebsmotor 17.

[0023] Durch einen Abstand zwischen dem Lippendichtring 26 und dem Gleitringdichtsatz 27 wird ein die Motorwelle 19 umgebender Ringraum 28 für etwaige Leckflüssigkeit gebildet. Zur Ableitung der unter Druck stehenden Leckflüssigkeit führt eine den Ringkörper 15 radial querende Bohrung 29 zu einer im Spaltraum 9 verlaufenden Rohrleitung 30 über die eine gegebenenfalls den Gleitringdichtsatz 27 durchdringende Leckflüssigkeit ins Freie abgeführt wird. Diese Ableitung gewährleistet eine wesentliche Sicherheit um ein Eindringen von Flüssigkeit in den Innenmantel 6 und damit dem Antriebsmotor 17 wirkungsvoll zu verhindern 2/8 österreichisches Patentamt AT 11 893 U1 2011-06-15 [0024] Das am Außenmantel 3 an dessen Ende 2 angeordnete Pumpengehäuse 4 wird bevorzugt aus einem Druckguss- oder Spritzteil in Metall oder Kunststoff gefertigt und ist über Zentrieransätze an einer Stirnseite 31 des Ringkörpers 15 zentriert und über Befestigungsmittel 32, zum Beispiel Innen- Sechskantschrauben befestigt.

[0025] Eine aus dem Laufrad 23 und dem Pumpengehäuse 4 gebildete Pumpeneinheit 33 ist eine Radialströmungsmaschine, wobei das zu fördernde Medium in axialer Richtung vom Pumpenlaufrad 23, über eine Einströmöffnung 34 eines den Ringraum 22 teilweise überdenkenden Abschlussringes 35 - gemäß Pfeil 36 - angesaugt wird. Der Abschlussring 35 ist am Pumpengehäuse 4 befestigt und überdeckt eine Montageöffnung 37 für das Pumpenlaufrad 23 die größer ist als ein Außendurchmesser 38 des Pumpenlaufrades 23, wodurch dieses am Wellenstummel 21, ausgehend von einer Unterseite der Tauchpumpe auswechselbarzu befestigen ist.

[0026] Das Pumpengehäuse 4 bildet in zum Pumpenlaufrad 23 radialer Richtung Strömkanäle 39 für das geförderte Medium in Richtung des zwischen dem Innenmantel 6 und dem Außenmantel 3 in Richtung einer Oberseite der Tauchpumpe 1 ausgebildeten Spaltraumes 9 aus.

[0027] Beim Betrieb der Tauchpumpe 1 wird das über die Einströmöffnung 34 von Pumpenlaufrad 23 in axialer Richtung angesaugte Medium in radialer Richtung vom Pumpenlaufrad 23 in Richtung des Strömungskanals 39 - gemäß Pfeil 41 - gefördert und weiter in den Spaltraumes 9 gefördert und bildet damit auch eine Kühlflüssigkeit zur Abfuhr der Motorwärme.

[0028] In Verlängerung des Außenmantels 3 in Richtung einer Aufstandsfläche der Tauchpumpe 1 bildet das Pumpengehäuse 4 eine umlaufende, den Abschlussring 35 um eine Höhe 42 überragende Strömungsleitwulst 43 aus.

[0029] Eine Außenumfangsfläche 44 der Strömungsleitwulst 43 bildet eine Kegelstumpf- Mantelfläche mit einer der Aufstandsfläche zugewandten, abgerundeten Kantenausbildung, wodurch ein günstiger Strömungsverlauf für die dem Pumpenlaufrad 23 zufließende Flüssigkeit erreicht wird.

[0030] Am Pumpengehäuse 4 sind weiters über den Umfang verteilt Stützelemente 45 mit einer in Richtung der Aufstandsfläche vorragenden Höhe 46, die größer ist als die Höhe 42 der Strömungsleitwulst 43, vorgesehen. Die Differenz zwischen der Höhe 46 der Stützelemente 45 und der Höhe 42 der Strömungsleitwulst 43 bildet einen Zulaufspalt 47, welcher ausschlaggebend ist für den Restflüssigkeitsstand bis zu dem ein Flüssigkeitsspiegel durch den Betrieb der Tauchpumpe 1 abgesenkt werden kann.

[0031] Vorteilhaft beträgt die Differenz zwischen der Höhe 46 der Stützelemente 45 und der Höhe 42 der Strömungsleitwulst 43 zwischen 8 mm und 20 mm.

[0032] Im Bereich der Pumpeneinheit 33 ist den Außenmantel 3 umgebend ein zylinderförmiger Siebkörper 48 mit bevorzugt einer Bodenplatte 49 angeordnet. Ein Außendurchmesser 50 des Siebkörpers 48 ist größer als ein Außendurchmesser 51 des Außenmantels 3, wodurch ein vergrößerter Strömungsquerschnitt für das Medium erreicht wird.

[0033] Vorteilhaft ist eine Halterung 52 des Siebkörpers 48 am Außenmantel 3 für eine Verstellung des Siebkörpers 48 in axialer Richtung - gemäß Doppelpfeil 53 - ausgebildet, wodurch eine Höhe 54 des Zulaufspalts 47 zwischen einer Minimalhöhe, bei der die Stützelemente 45 auf der Bodenplatte 49 des Siebkörpers 48 aufstehen - wie in der Figur 2 gezeigt - und einer größere Spalthöhe nach Bedarf verstellt werden.

[0034] Wie nun noch der Fig. 1 zu entnehmen ist die Tauchpumpe 1 als kompaktes, tragbares Aggregat konzipiert und weist an einer Oberseite 55 bevorzugt zwei mit dem Außenmantel 3 verbundene Traggriffe 56 auf. Des Weiteren ist auf der Oberseite 55 ein mit dem Spaltraum 9 strömungsverbundener Rohrstutzen 57 befestigt der mit einem Anschlussflansch 58 für den Anschluss einer nicht weiter dargestellten Schlauchleitung zur Ableitung des zu pumpenden Mediums versehen ist.

[0035] Nach dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Anschlussflansch 58 mit einer Bajonett-Kupplungsvorrichtung 59 ausgestattet wie sie insbesondere für Feuerwehrausstattungen als 3/8 österreichisches Patentamt AT 11 893 U1 2011-06-15

Schlauchanschluss- und Schlauchverbindungen vorgesehen sind.

[0036] Auch ist der Fig. 1 an der Oberseite 55 der Tauchpumpe 1 ein weiterer Auslass 60 zu entnehmen über den das Leckwasser, wie bereits vorhergehend beschrieben, aus dem in dieser Figur nicht gezeigten Ringraum der Lager- und Dichtungsanordnung abgeleitet wird.

[0037] Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten der Tauchpumpe, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. Es sind also auch sämtliche denkbaren Ausführungsvarianten, die durch Kombinationen einzelner Details der dargestellten und beschriebenen Ausführungsvariante möglich sind, vom Schutzumfang mit umfasst.

[0038] Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus der Tauchpumpe diese bzw. deren Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.

[0039] Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.

[0040] Vor allem können die einzelnen in den Fig. 1, 2 gezeigten Ausführungen den Gegenstand von eigenständigen, erfindungsgemäßen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen, erfindungsgemäßen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen. 4/8 österreichisches Patentamt AT 11 893 U1 2011-06-15

BEZUGSZEICHENAUFSTELLUNG 1 Tauchpumpe 2 Ende 3 Außenmantel 4 Pumpengehäuse 5 Mittelachse 6 Innenmantel 7 Außendurchmesser 8 Innendurchmesser 9 Spaltraum 10 Distanz 11 Zentrieransatz 12 Außenumfang 13 Zentrieransatz 14 Innenumfang 15 Ringkörper 16 Fortsatz 17 Antriebsmotor 18 19 Motorwelle 20 Bohrung 21 Wellenstummel 22 Ringraum 23 Pumpenlaufrad 24 Radialkugel- oder Pendelrollenlager 25 Lager- und Dichtanordnung 26 Lippendichtring 27 Gleitringdichtansatz 28 Ringraum 29 Bohrung 30 Rohrleitung 31 Stirnfläche 32 Befestigungsmittel 33 Pumpeneinheit 34 Einströmöffnung 35 Abschlussring 36 Pfeil 37 Montageöffnung 38 Außendurchmesser 39 Strömungskanal 40 Pfeil 41 Pfeil 42 Höhe 43 Strömungsleitwulst 44 Außenumfangsfläche 45 Stützelement 46 Höhe 47 Zulaufspalt 48 Siebkörper 49 Bodenplatte 50 Außendurchmesser 51 Außendurchmesser 52 Halterung 53 Doppelpfeil 54 Höhe 55 Oberseite 56 Traggriff 57 Rohrstützen 58 Anschlussfransen 59 Bajonett-Kupplungsvorrichtung 60 Auslass 5/8

Claims (11)

1. österreichisches Patentamt AT 11 893 U1 2011-06-15 Ansprüche 1. Tauchpumpe (1) mit einem rohrförmigen, druckdicht ausgebildeten Innenmantel (6), mit einem in diesem angeordneten Antriebsmotor (17) für eine Pumpeneinheit (33) und mit einem den Innenmantel (6) in einer Distanz (10) umfassenden Außenmantel (3), mit einem an einem stirnseitigen Ende (2) des Außenmantels (3) angeordneten Pumpengehäuse (4) und mit einem in einem Ringraum (22) des Pumpengehäuse (4) angeordnetem und mit einer Motorwelle (19) des Antriebsmotors (17) drehfest verbundenem Pumpenlaufrad (23), und mit einem zwischen einem stirnseitigen Ende des Innenmantels (6) und dem Pumpengehäuse (4) angeordnetem, von der Motorwelle (19) durchragten, eine Lager- und Dichtanordnung (25) für die Motorwelle (19) aufweisenden Ringkörper (15), und mit einem den Außenmantel (3) im Bereich des Pumpengehäuses (4) in einer Distanz umfassenden Siebkörper (48), dadurch gekennzeichnet, dass am Pumpengehäuse (4) eine das stirnseitige Ende (2) des Außenmantels (3) in Richtung einer Aufstandsfläche der Tauchpumpe (1) überragende, ringförmige Strömungsleitwulst (43) ausgebildet ist.
2. 2. Tauchpumpe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Außenumfangsfläche (44) der Strömungsleitwulst (43) eine Kegelstumpf- Mantelfläche ausbildet.
3. 3. Tauchpumpe (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Pumpengehäuse (4), über einen Umfang verteilt angeordnete, das Pumpengehäuse (4) in Richtung der Aufstandsfläche überragende Stützelemente (45) angeordnet sind.
4. 4. Tauchpumpe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Höhe (42) der Strömungsleitwulst (43) kleiner ist als eine Höhe (46) der Stützelemente (45).
5. 5. Tauchpumpe (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Differenz zwischen der Höhe (46) der Stützelement (45) und der Höhe (42) der Strömungsleitwulst (43) zwischen 8 mm und 20 mm beträgt.
6. 6. Tauchpumpe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpengehäuse (4) mit dem Ringkörper (15) über Zentrieransätze an einander gegen über liegenden Stirnflächen (31) konzentrisch zu eine Mittelachse (5) positioniert sind.
7. 7. Tauchpumpe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringraum (22) in Richtung der Aufstandsfläche durch einen am Pumpengehäuse (4) befestigten, die Einströmöffnung (34) aufweisenden Abschlussring (35) begrenzt ist.
8. 8. Tauchpumpe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Siebkörper (48) am Außenmantel in Richtung einer Gesamthöhe der Tauchpumpe (1) verstellbar befestigt ist und mit einer die Aufstandsfläche ausbildenden Bodenplatte (49) versehen ist.
9. 9. Tauchpumpe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtanordnung (25) für die Motorwelle (19) durch einen, in einer Aufnahmenut in einer Bohrung (20) des Ringkörpers (15) angeordneten Lippendichtring (26) gebildet ist.
10. 10. Tauchpumpe (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in Achsrichtung beabstandet zum Lippendichtring (26) ein Gleitringdichtsatz (27) für die Motorwelle (19) angeordnet ist.
11. 11. Tauchpumpe (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Lippendichtring (26) und dem Gleitringdichtsatz (27) eine Leckwasserableitung im Ringkörper (15) angeordnet ist. Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 6/8