An den das zu fördernde Medium enthaltenden Behälter direkt anmontierte Kreiselpumpe Die vorliegende Erfindung betrifft eine an den das zu fördernde Medium enthaltenden Behälter direkt anmontierte Kreiselpumpe, mit der bei ent sprechender Ausbildung in betriebssicherer Arbeits weise auch die Förderung äusserst agressiver Medien möglich ist.
Es sind Säurepumpen bekannt, die ohne Ab dichtung der Wellendurchführung durch Verwendung des sogenannten Spaltrohrmotors als dichtungslose Pumpen in den Handel gebracht werden. Diese Pum pen haben den Nachteil des schlechten Motorwir kungsgrades, der durch das zwischen Stator und Rotor gelagerte Spaltrohr bedingt ist.
Bei anderen Pumpenausführungen wird das Pro blem der säuredichten Wellendurchführung mit einer im Bereich der Stopfbuchse konisch ausgeführten, axial verschiebbaren Welle gelöst. Bei Stillstand der Pumpe wird die Welle beispielsweise durch Feder kraft derart verschoben, dass sich der Konus in die Packungsringe hineindrückt und somit einen pfrop- fenartigen Verschluss bildet. Nach Inbetriebsetzen und Erreichen der vollen Drehzahl ziehen Flieh gewichte die Welle in die entgegengesetzte Richtung, wodurch die mechanische Stopfbuchsdichtung ent lastet und unwirksam wird.
Statt dessen tritt eine hydraulische Abdichtung in Funktion, die in ebenfalls bekannter Weise durch ein Hilfsrad erreicht wird. Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass die axiale Bewegung der Welle auch durch Verwendung eines Verschiebeanker-Elektromotors erzwungen werden kann.
Diese Pumpen bedingen naturgemäss einen er höhten Bauaufwand. Ausserdem kann die Betriebs sicherheit dadurch in Frage gestellt sein, dass bei spielsweise durch eine verschlissene Kupplung oder durch Fremdkörper in der Pumpe oder Korrosion .ein zelner Pumpenteile die erforderliche leichte axiale Verschiebbarkeit der Welle beeinträchtigt oder ver- unmöglicht wird.
Eine weitere Säurepumpe ist in der Ausführung als sogenannte Eintauchpumpe bekanntgeworden. Das Besondere dieser Bauart besteht darin, dass die ge samte Pumpe in einen geschlossenen Behälter ein gebracht und mit dem Behälterdeckel gasdicht ver schraubt wird in der Weise, dass lediglich der An triebsmotor mit der Kupplung ausserhalb des Be hälters angeordnet ist. Die Abdichtung der Wellen durchführung wird bei dieser Ausführung auf fol gende Weise erreicht: Die Dichtungsmittel bestehen aus zwei hintereinanderliegenden Dichtungselemen ten.
Das dem Arbeitsraum der Pumpe zugekehrte Dichtungselement ist lediglich eine Lagerbuchse, der sowohl die Funktion einer Drosselstrecke als auch die der Wellenlagerung übertragen ist. Die durch diese Drosselstrecke sickernde Flüssigkeit fliesst in den Be hälter bzw. in den Saugmund des Kreiselrades zurück.
Das zweite nachgeschaltete Dichtungselement wird daher lediglich mit dem über dem Flüssigkeitsspiegel im Behälterinnern herrschenden Gasdruck beauf- schlagt, der im allgemeinen nicht viel verschieden von dem ausserhalb des Behälters herrschenden atmo sphärischen Druck ist.
Diese Pumpe bedingt einen hohen Materialauf wand wegen ihrer bis auf den Behälterboden rei chenden Länge. Insbesondere bei teuren säurebestän digen Werkstofflegierungen ergeben sich verhältnis mässig hohe Anschaffungskosten. Hinzu kommt noch der Nachteil, dass eine derart lange Pumpe beson ders transportgefährdet ist und die einzelnen Pum penteile, besonders wenn es sich um schlagemp findlichen Werkstoff (wie z. B. Siliciumguss) handelt, häufig beschädigt werden.
Es wurde auch bereits eine. Pumpe vorgeschlagen, bei der ein Behälter als Teil der Pumpe die Funktion hat, die Pumpe nach dem Abstellen und dem damit verbundenen Leerheben des Pumpenraumes durch die Energie des abfallenden Fördermediums in der Saugleitung mit Förderflüssigkeit neu aufzufüllen und damit betriebssicher zu halten. Dieser als Saug windkessel bezeichnete Behälter ist nicht identisch mit dem die abzusaugenden Flüssigkeiten enthalten den Behälter, dessen Grösse je nach Pumpenanlage in weitesten Grenzen variieren kann.
Bei dieser Ausführungsform dient eine Lager stelle gleichzeitig als Drosselstrecke für Leckwasser, das durch eine Bohrung in den als Saugraum der Pumpe dienenden Behälter abfliesst, das heisst, die Leckflüssigkeit wird direkt in den Saugraum der Pumpe zurückgeführt, so dass in diesem Leckflüssig- keitssammelraum der auf der Saugseite direkt an der Pumpe zu messende Druck herrscht, also mit der jeweils vorhandenen Saughöhe variiert.
Zur Entleerung von Behältern hat man weiter hin normale Kreiselpumpen verwendet, die auf den Behälter aufgeflanscht wurden, -deren Saugrohr bis zum Behälterboden reicht lind bei denen unten im Saugrohr noch ein Flügelrad angeordnet ist, das für die auf dem Behälter sitzende, nicht selbstansaugende Kreiselpumpe als Zubringerpumpe dient.
Da die Welle, auf der unten im Behälterboden die Zu bringerpumpe angeordnet ist, von der Kreiselpumpe ausgehend durch die gesamte Saugleitung hindurch geführt werden muss, ist die Konstruktion kompli ziert und verlangt einen besonderen Bauaufwand wegen des Einbaues eines Hilfskreiselrades mit Hohl welle zur Anhebung der Flüssigkeit und Zuführung zur nicht selbstansaugenden Pumpe hinsichtlich der Ausbildung des Pumpenaggregates mit einer sehr lan gen Wellenführung.
Mit der vorliegenden Erfindung lassen sich die genannten Nachteile der bekannten Pumpenformen vermeiden, und zwar durch eine an den das zu för dernde Medium enthaltenden Behälter direkt an montierte Kreiselpumpe mit zwei längs der Pumpen welle hintereinander angeordneten Dichtungselemen ten, von denen eines eine Stopfbuchse, das andere eine Lagerbuchse ist, die auch eine Drosselstrecke für Leckflüssigkeit bildet, die direkt in den Behälter zurückfliesst,
wobei das oder die Kreiselräder der Pumpe und die die Drosselstrecke bildende Lager buchse im Innern des Behälters in dessen Oberteil angeordnet sind und die Pumpe selbstansaugend ist.
Die Pumpe besitzt also die Fähigkeit, auch dann die Flüssigkeit anzusaugen, wenn sich die die Dros selstrecke bildende Lagerbuchse und das oder die Kreiselräder oberhalb des Flüssigkeitsspiegels im Behälter befinden.
Die Anordnung kann so getroffen sein, dass der Antriebsmotor für die Pumpe ausserhalb des Be hälters sitzt.
Diese Pumpe kann eine einfache Konstruktion und eine gedrängte kurze Bauart aufweisen und von oben her in den Behälter hineingehängt sein, so dass sie sehr platzsparend und gegenüber den bekannten Ausführungen preislich günstig ist.
Mittels der hintereinander angeordneten Dich tungselemente, Lagerbuchse und Stopfbuchse, wobei die Stopfbuchse nur den Luft- bzw. Gasraum des Behälters gegen aussen abzudichten hat, kann gegen über der Umgebung eine ausserordentlich betriebs sichere und absolut zuverlässige Abdichtung er reicht werden, sofern im Behälter selbst ein Druck herrscht, der von dem Umgebungsdruck des Be hälters nicht wesentlich abweicht. Die Pumpe kann, wie erwähnt, von einfacher Konstruktion sein und trotzdem den Vorteil aufweisen, dass sie wenig stör anfällig ist.
Sollte trotzdem im Betrieb eine Störung auftreten, so lässt sich diese einfach beheben, da das oder die Kreiseliäder der Pumpe infolge seiner bzw. ihrer Anordnung oben im Behälter leicht zu gänglich sind, im Gegensatz zu Behältertauchpumpen, die oben am Behälter befestigt werden und bis auf dessen Grund reichen.
Bei Förderung explosiver Medien ist ein guter Explosionsschutz möglich, der dadurch erreicht wer den kann, dass man an eine Leckflüssigkeitsabfüh- rungsbohrung ein an sich bekanntes U-Rohr an schliesst, das sich beim Betrieb mit Flüssigkeit füllt, so dass - falls im Leckflüssigkeitssammelraum eine Explosion erfolgen sollte - der Flüssigkeitspfropfen in dem U-Rohr verhindert, dass sich diese in den Be hälterinnenraum hinein fortpflanzt.
Die erfindungsgemässe Behälterpumpe kann an Stelle der verschiedensten bekannten Pumpenbauarten verwendet werden, z. B. an Stelle einer Tauch pumpe, welche infolge ihrer langen und aufwendigen Bauart relativ teuer, störanfällig und im Bedarfsfall schwierig zu reparieren ist.
Überdies kann für Betriebsfälle, in denen absolute Dichtheit einer Stopfbuchse vorausgesetzt wird, eine entsprechend ausgebildete erfindungsgemässe Pumpe eine Spaltrohrpumpe oder eine magnetgekuppelte Pumpe ersetzen. Beide letztgenannten Bauarten sind verhältnismässig kostspielig und infolge ihrer kompli zierten Bauart relativ störanfällig und kostspielig in der Wartung.
Die S'paltrohrmotoren haben ausserdem infolge des vergrösserten Spaltes zwischen Stator-und Rotor einen geringeren Wirkungsgrad als normale Elektromotoren, die in Verbindung mit der erfin- dungsgemässen Behälterpumpe ohne weiteres verwen det werden können. Bei magnetgekuppelten Pum pen liegt der Wirkungsgrad des Aggregates deshalb ungünstiger, weil die Magnetkupplung einen un günstigeren Wirkungsgrad besitzt als normale Kupp lungen.
Die erfindungsgemässe Pumpe ist auf den beilie genden Zeichnungen in zwei Ausführungsbeispielen durch je einen Axialschnitt dargestellt.
In den Behälter 1 (Fig.1) ist die vertikale Pumpe eingebracht und mit ihrem Flansch 2 auf den offenen, oberen Rand des Behälters aufgesetzt, wobei der nicht gezeigte Antriebsmotor für die Pumpe ausserhalb des Behälters über dem Flansch 2 sitzt. Der Raum 3 der Pumpe ist flüssigkeitsgefüllt, so dass die selbstansaugende Seitenkanalpumpe mit ihrem Seitenkanal 4 und Flügelrad 5 das Saugrohr 6 ent lüftet, den Flüssigkeitsspiegel im letzteren anhebt und nach beendeter Entlüftung die Flüssigkeit durch den Raum 7 in den Druckstutzen 8 fördert.
Die Buchsen 9 und 10 bilden die Lagerung für die Welle, wobei die Buchse 10 gleichzeitig als Dich tungselement wirksam ist, das eine Drosselstrecke für die entlang der Welle aus der Pumpe austretende Leckflüssigkeit bildet.
Diese Flüssigkeit gelangt zu nächst in den zwischen der Buchse 10 und einer darüber angeordneten, von der Pumpenwelle durch setzten Stopfbuchse 12 befindlichen Zwischenraum 13, tritt dann durch die Bohrung 11 aus und fliesst in den Behälter 1 zurück.
Infolge der durch die Flüssigkeit im Raum 3 erreichten Selbstansauge- fähigkeit der Pumpe können sich das Kreiselrad 5 und somit auch die Buchsen 10 und 12 über dem Flüssigkeitsspiegel im Behälter 1 befinden, und die Teile '5 und 10 werden infolge der Anordnung oben im Behälter 1 zeitlich fast ausschliesslich oberhalb des Flüssigkeitsspiegels liegen. Die Stopfbuchse 12 ist dadurch von der Aufgabe, z.
B. den Säuredurch- tritt aus dem Behälter nach aussen gegen den An triebsmotor zu verhindern, befreit und soll nur be wirken, dass keine Säuredämpfe in die den Behälter umgebende Atmosphäre dringen. Die erfindungsgemässe Pumpe kann, wenn von ihr eine entsprechende Förderhöhe verlangt wird, auch mehrstufig ausgeführt werden. So zeigt Fig. 2 z. B. eine dreistufige Pumpe.
Allen Ausführungen sind die wesentlichen Einzelteile der in Fig. 1 dargestell ten Pumpe gemein, so dass lediglich durch zusätzliche Verwendung der weiteren erforderlichen Pumpen stufen die Anpassung der Grundtype nach Fig. 1 an eine grosse Anzahl von Betriebsbedingungen möglich wird.