DE29502434U1

DE29502434U1 - Tauchpumpe

Info

Publication number: DE29502434U1
Application number: DE29502434U
Authority: DE
Original assignee: STUEBBE ASV GmbH
Current assignee: STUEBBE ASV GmbH
Priority date: 1995-02-15
Filing date: 1995-02-15
Publication date: 1995-03-30
Anticipated expiration: 2005-02-16

Description

Die Erfindung betrifft eine Tauchpumpe mit einem Pumpengehäuse, das eine Ansaugöffnung aufweist und einen Druckraum
definiert, einem im Pumpengehäuse angeordneten Flügelrad, das von einer drehbaren Welle antreibbar ist, und mit mindestens
einem Gleitlager, dessen Lagerhülse drehfest mit der Welle und dessen Gleitbuchse drehfest mit dem Pumpengehäuse verbunden
ist.

Bei derartigen Tauchpumpen spielt die Kühlung des Gleitlagers eine wesentliche Rolle. Dies gilt insbesondere dann, wenn das Pumpengehäuse aus Kunststoff besteht, wobei nur ein vergleichsweise geringer Wärmeübergang von der Gleitbuchse auf das Pumpengehäuse stattfinden kann und darf.

Bei normalem Betrieb wird ein geringfügiger Anteil der geförderten Flüssigkeit durch den Ringspalt zwischen der Lagerhülse und der Gleitbuchse hindurchgeführt. Dies reicht aus, um die erforderliche Kühlung des dem Flügelrad benachbarten Gleitlagers zu erzielen. Bei Trockenlauf hingegen steht keine Kühlflüssigkeit zur Verfügung. Zwar fördert das Flügelrad Luft,
jedoch reicht die durch das Gleitlager gedrückte Luftmenge zur ausreichenden Kühlung nicht aus. Das Gleitlager läuft heiß und verschleißt in kurzer Zeit. Auch kann es zu einer Beschädigung des Pumpengehäuses kommen, insbesondere wenn dieses aus Kunststoff besteht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Tauchpumpe der eingangs genannten Art, deren Pumpengehäuse vorzugsweise aus Kunststoff besteht, die Kühlung des Gleitlagers zu
verbessern.

Zur Lösung dieser Aufgabe weist das Gleitlager Kanäle auf, die einerseits mit dem Druckraum des Pumpengehäuses und andererseits mit einem ins Freie führenden Auslaß in Verbindung
stehen.

Diese Kanäle erhöhen erheblich den Durchsatz des Kühlfluids durch das Gleitlager, ohne dessen Lagereigenschaften zu beeinträchtigen. Dies führt bereits bei Normalbetrieb zu einer
Verbesserung der Kühlung. Vor allen Dingen wird dafür gesorgt, daß die Kühlung auch bei Trockenlauf, das heißt, mit Luft als

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Kühlfluid, ausreicht, um ein Heißlaufen des Gleitlagers und eventuelle Beschädigungen des vorzugsweise aus Kunststoff bestehenden Pumpengehäuses auszuschließen.

Vorteilhafterweise sind die Kanäle zwischen der Lagerhülse und der Gleitbuchse angeordnet. Das Kühlfluid gelangt also genau an diejenige Stelle, an der die Reibungswärme entsteht.

Alternativ besteht die ebenfalls vorteilhafte Möglichkeit, die Kanäle zwischen der Gleitbuchse und dem Gehäuse anzuordnen. Hierdurch wird die Wärme daran gehindert, negativ auf das Gehäuse einzuwirken, sofern dieses aus Kunststoff besteht.

Ganz besonders vorteilhaft ist es, beide Maßnahmen gleichzeitig zu ergreifen, d.h., die Kanäle sowohl zwischen der Lagerhülse und der Gleitbuchse als auch auf der Außenseite der Gleitbuchse vorzusehen.

Vorzugsweise verlaufen die Kanäle schraubenlinienförmig. Diese Anordnung eignet sich insbesondere für eine solche Konstruktion, bei der die Kanäle an der eigentlichen Lagerstelle, also zwischen der Lagerhülse und der Gleitbuchse vorgesehen sind.

Für die Kanäle zwischen der Gleitbuchse und dem Gehäuse kann es vorteilhafter sein, diese geradlinig und im wesentlichen parallel zur Welle auszurichten. Hier spielt die Lagerfunktion keine Rolle, so daß mehr auf geringen Druckverlust und günstige Fertigung Wert gelegt werden kann.

Unter dem letztgenannten Gesichtspunkt ist es besonders vorteilhaft, die Kanäle in der Gleitbuchse auszubilden. Zusätzliche Kanäle können im Gehäuse vorgesehen sein.

In wesentlicher Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, bei Verwendung von zwei Gleitlagern dem vom Flügelrad entfernt liegenden Gleitlager ein Lüfterrad zuzuordnen und zwischen den beiden Gleitlagern drehfest mit der Welle zu verbinden. Tauchpumpen mit einer relativ geringen Eintauchtiefe kommen in der Regel mit einem einzigen Gleitlager aus. Bei Tauchpumpen mit größerer Eintauchtiefe empfiehlt sich die Anordnung eines zweiten Gleitlagers. Das obere Gleitlager wird bei Normalbetrieb mit Flüssigkeit gekühlt, die aus dem Druck-

leitungsnetz abgezweigt wird. Bei Trockenlauf sind die Verhältnisse am oberen Gleitlager naturgemäß ungünstiger als am unteren' Gleitlager, und zwar wegen der an letzterem stattfindenden Drosselung der Kühlluft, die selbst bei Einsatz der erfindungsgemäßen Kanäle noch auftritt. Hier schafft die Erfindung Abhilfe durch das Lüfterrad, das sich direkt unterhalb des oberen Gleitlagers befindet'. Das Lüfterrad wird auch bei Normalbetrieb wirksam, so daß unter Umständen auf die Zuführung von Kühlflüssigkeit aus dem Druckleitungssystem zum oberen Gleitlager verzichtet werden kann. Im übrigen verbessert das Lüfterrad auch die Durchströmung des unteren Gleitlagers.

Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal weist das Lüfterrad eine Scheibe auf, die auf derjenigen Seite, die dem vom Flügelrad entfernt liegenden Gleitlager zugewandt ist, radiale Stege trägt.

Ferner ist es vorteilhaft, die Welle mit einer Umhüllung aus Kunststoff zu versehen und das Lüfterrad mit dieser Umhüllung zu verbinden. Auf der Umhüllung sind im übrigen auch die Lagerhülsen der Gleitlager angeordnet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine erste Ausführungs-

form einer erfindungsgemäßen Tauchpumpe, Fig. 2 eine abgewandelte Ausführungsform; Fig. 3 und Fig. 4 ein gegenüber den Fig. 1 und 2 abgewandeltes Gleitlager.

Die Tauchpumpe nach Fig. 1 weist ein Pumpengehäuse 1 auf, in welchem ein Flügelrad 2 gelagert ist. Letzteres sitzt an einer Welle 3 und wird von dieser angetrieben.

Im Betrieb wird das Pumpengehäuse 1 in die zu fördernde Flüssigkeit eingetaucht. Das Flügelrad 2 saugt die Flüssigkeit durch eine Ansaugöffnung 4 des Pumpengehäuses 1 an und fördert sie in einen im Pumpengehäuse 1 ausgebildeten Druckraum 5. Von hieraus wird die Flüssigkeit an ein Druckleitungssystem 6 abgegeben.

Die Welle 3 mit dem Flügelrad 2 ist in einem Gleitlager 7 gelagert. Letzteres weist eine Lagerhülse 8 auf, die drehfest mit der Welle 3 verbunden ist, und zwar unter Zwischenschaltung einer Umhüllung 9, die die gesamte Welle 3 umgibt. Zum Gleitlager 7 gehört ferner eine Gleitbuchse 10, die drehfest mit dem Pumpengehäuse 1 verbunden ist.

In die Innenfläche der Gleitbuchse 10 sind schraubenlinienförmige Kanäle 11 eingearbeitet, die an ihrem unteren Ende mit dem Druckraum 5 und an ihrem oberen Ende mit einem ins Freie führenden Auslaß 12 (Fig. 2) in Verbindung stehen. Die Kanäle 11 dienen zur Kühlung des Gleitlagers 7. Im normalen Betrieb werden sie von einer geringen Menge der im Druckraum 5 befindlichen Flüssigkeit durchströmt. Bei Trockenlauf werden sie mit Luft beaufschlagt, die das Flügelrad 2 fördert. Die Wärme wird dort abgeführt, wo sie entsteht. Auch wird das Pumpengehäuse 1 gegen Wärmeeinfluß abgeschirmt. Dies ist deshalb von besonderer Bedeutung, weil das Pumpengehäuse 1 aus Kunststoff besteht.

Bei der Ausführungsform der Pumpe nach Fig. 2 ist oberhalb des Gleitlagers 7 ein zweites Gleitlager 7¹ vorgesehen. Diese Ausführungsform eignet sich insbesondere für relativ große Eintauchtiefen. Das Gleitlager 7' entspricht nach Aufbau und Funktion dem Gleitlager 7. Auch sind die Kühlverhältnisse im Prinzip dieselben. Allerdings erfährt die beim Trockenlauf vom Flügelrad 2 geförderte Luft im Gleitlager 7 eine starke Drosselung. Daher ist unterhalb des Gleitlagers 7· ein Lüfterrad 13 drehfest mit der Welle 3 verbunden, und zwar wiederum unter Zwischenschaltung der Umhüllung 9 aus Kunststoff. Das Lüfterrad 13 sorgt dafür, daß das Gleitlager 7' beim Trockenlauf ausreichend mit Kühlluft versorgt wird. Das Lüfterrad 13 besteht aus einer radialen Scheibe 14, die auf ihrer dem Gleitlager 7' zugewandten Oberseite radiale Stege trägt.

Im normalen Betrieb unterstützt das Lüfterrad 13 den Durchfluß der Kühlflüssigkeit durch das Gleitlager 7'. Für den Fall, daß dieser Durchfluß, bedingt durch die Drosselung im Gleitlager 7 nicht ausreichen sollte, kann eine Verbindungsleitung 16 vorgesehen sein, die den Raum oberhalb des Gleitlagers 7' mit

Flüssigkeit aus dem Druckleitungssystem 6 versorgt. Der Abfluß erfolgt in jedem Falle durch den ins Freie führenden Auslaß

Die Fig. 3 und 4 zeigen ein abgewandeltes Gleitlager 17, das wiederum aus einer Lagerhülse 8 und einer Gleitbuchse 10 besteht. Die Gleitbuchse 10 weist Kanäle 18 auf, die in die Außenfläche der Gleitbuchse eingearbeitet sind. Ferner sind zusätzliche Kanäle 18' im Gehäuse vorgesehen. Die Kanäle verlaufen geradlinig und sind im wesentlichen parallel zur Achse der hier nicht dargestellten Welle ausgerichtet. Das Gleitlager 17 kann anstelle der Gleitlager 7 oder 7¹ eingesetzt werden. Sein wesentlicher Vorteil besteht darin, daß es einen besonders guten Schutz des aus Kunststoff bestehenden Pumpengehäuses 1 gegen schädlichen Wärmeeinfluß bietet, und zwar vor allen Dingen gegen örtliche Überhitzungen.

Im Rahmen der Erfindung sind durchaus Abwandlungsmöglichkeiten gegeben. So ist es ganz besonders vorteilhaft, Kanäle sowohl zwischen der Lagerhülse und der Gleitbuchse als auch zwischen der Gleitbuchse und dem Pumpengehäuse vorzusehen, und zwar dort sowohl in der Gleitbuchse als auch im Gehäuse. Die Kanalführung muß nicht unbedingt schraubenlinienförmig oder geradlinig sein. Beispielsweise kommen geneigte oder mäanderförmige Strömungswege in Frage. Die Kanäle können in die Außenfläche der Lagerhülse bzw. in die Innenfläche des Pumpengehäuses eingearbeitet werden. Ganz besonders vorteilhaft unter fertigungstechnischen Gesichtspunkten ist es allerdings, die Kanäle in die Gleitbuchse einzuarbeiten. Im übrigen besteht grundsätzlich die Möglichkeit, die Tauchpumpe auch mit mehr als 2 Gleitlagern auszurüsten. Sodann kann vor jedem der oberen Gleitlager ein gesondertes Lüfterrad vorgesehen werden.

Claims

• »· Ansprüche

1. Tauchpumpe mit

- einem Pumpengehäuse {!), das eine Ansaugöffnung (4) aufweist und einen Druckraum (5) definiert,

- einem im Pumpengehäuse (1) angeordneten Flügelrad (2), das von einer drehbaren Welle (3) antreibbar ist, und

- mit mindestens einem Gleitlager (7, T₁ 17), dessen Lagerhülse (8) drehfest mit der Welle (3) und dessen Gleitbuchse (10) drehfest mit dem Pumpengehäuse (1) verbunden ist,

dadurch gekennzeichnet , daß das Gleitlager (7, T, 17) Kanäle (11, 18) aufweist, die einerseits mit dem Druckraum (5) des Pumpengehäuses und andererseits mit einem ins Freie führenden Auslaß (12) in Ve rb i ndung s t e hen.

2. Tauchpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (11) zwischen der Lagerhülse (8) und der Gleitbuchse (10) angeordnet sind.

3. Tauchpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (18, 18') zwischen der Gleitbuchse (10) und dem Gehäuse (1) angeordnet sind.

4. Tauchpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (11) schraubenlinienförmig verlaufen.

5. Tauchpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (18) geradlinig verlaufen und im wesentlichen achsparallel zur Welle (3) ausgerichtet sind.

6. Tauchpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (11, 18) in der Gleitbuchse (10) ausgebildet sind.

• !

7. Tauchpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Kanäle (18') im Gehäuse ausgebildet sind.

8. Tauchpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von zwei Gleitlagern (7, 7')
dem vom Flügelrad (2) entfernt liegenden Gleitlager (7') ein
Lüfterrad (13) zugeordnet und zwischen den beiden Gleitlagern (7, 7') drehfest mit der Welle (3) verbunden ist.

9. Tauchpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Lüfterrad (13) eine Scheibe (14) aufweist, die auf derjenigen Seite, die dem vom Flügelrad (2) enfernt liegenden Gleitlager (7') zugewandt ist, radiale Stege (14) trägt.

10. Tauchpumpe nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (3) eine Umhüllung (9) aus Kunststoff trägt und daß das Lüfterrad (13) mit der Umhüllung (9) verbunden ist.