Beschreibung

Anlage

Die Erfindung betrifft eine Anlage mit einem Behälter und einer Anordnung, die eine Kreiselpumpe aufweist, die in dem Behälter angeordnet ist, und einen Motor zum Antrieb der Kreiselpumpe aufweist, der oberhalb der Kreiselpumpe angeordnet ist, wobei die Kreiselpumpe ein Laufrad und ein erstes Gehäuseteil aufweist.

Solche Anlagen können insbesondere als Abwasserhebeanlagen ausgebildet sein. Diese leiten Wasser, das unterhalb der Rückstauebene anfällt, rückstausicher ab. Sie werden zur Förderung von fäkalienfreiem und fäkalienhaltigem Abwasser eingesetzt, das in Kellern von Wohngebäuden anfällt. In einem Behälter wird das anfallende Abwasser gesammelt. Der Füllstand wird meist über einen Niveausensor erfasst. Wird ein bestimmter Grenzwert erreicht, so schaltet sich eine Kreiselpumpe ein, welche das Abwasser aus dem Behälter herausfördert. Der Behälter weist eine Aufnahme für eine Anordnung auf. Die Anordnung, welche eine Kreiselpumpe umfasst, die von einem Motor angetrieben wird, taucht in das Abwasser ein. Der Motor ragt aus dem Behälter heraus. Das Laufrad der Kreiselpumpe ist von einem Gehäuseteil umgeben. Die DE 10 2007 008 692 A1 zeigt eine Abwasserhebeanlage mit einem Behälter, in dem sich Abwasser sammelt. An der Oberseite des Behälters ist eine Öffnung vorgesehen, in die eine Anordnung hineinragt, die eine Kreiselpumpe mit einem Motor aufweist. Die Kreiselpumpe umfasst ein Gehäuseteil, in dem ein Laufrad angeordnet ist. Das Gehäuseteil mit dem Laufrad ragt in das Abwasser hinein. Über einen Saugstutzen wird das Abwasser angesaugt und von der Kreiselpumpe aus dem Behälter herausgefördert. Der Motor der Anordnung ist mit dem Laufrad über eine Welle verbunden.

Die Anordnung, bestehend aus dem Pumpengehäuse mit dem Laufrad und dem über eine Welle verbundenen Motor, bildet eine Einheit. Der Motorteil ragt aus dem Behälter heraus. Die Anordnung wird von Flanschringen bzw. Platten getragen. Zwischen den Flanschringen bzw. Platten und dem Behälter sind Dichtungsvorrichtungen angeordnet, sodass weder Abwasser noch unangenehme Gerüche aus dem Behälter nach draußen dringen.

In der DE 199 13 530 A1 wird eine Abwasserhebeanlage mit einem Behälter beschrieben, der Flüssigkeit aufnimmt, die in unregelmäßigen Abständen und mit unterschiedli- eher Menge dem Behälter zufließt. Die Anlage umfasst eine Anordnung mit einer Pumpe und einem Antriebsteil. Durch die Pumpe wird Flüssigkeit aus dem Behälter in ein Kanalnetz befördert. Das Pumpengehäuse mit dem Saugstutzen ragt in den Behälter hinein. Der Antriebsteil der Pumpe ragt aus dem Behälter heraus. Bei Anlagen mit selbstsaugenden Pumpen, die in einen Behälter integriert sind, sammelt sich häufig Luft in der Pumpe an. Daher ist eine Entlüftung erforderlich, welche der Abführung von Gas bzw. Luftansammlungen dient und damit vor dem Anfahren der Kreiselpumpe das notwendige Befüllen mit einem Fördermedium ermöglicht. Bei herkömmlichen Abwasserpumpen wird beispielsweise durch offene Leitungen mit einem entsprechend großen Durchmesser eine Entlüftung gewährleistet. Der dabei auftretende Leckwasserstrom wird in Kauf genommen bzw. zur Einlaufkammer zurückgeführt. Sind Kreiselpumpen oberhalb des saugseitigen Wasserspiegels aufgestellt und besitzt deren Saugleitung ein Fußventil, so werden sie von Hand mittels Fülltrichter am Pumpensaugstutzen oder über eine Entlüftungsanlage aufgefüllt, sofern sie nicht selbst ansaugefähig sind. Insbesondere bei der ersten Inbetriebnahme sowie bei niedrigen Füllständen des Behälters kann sich der Pumpenraum teilweise oder vollständig mit Luft füllen. Die angesammelte Luft muss vor oder während des Anlagenstarts abgeführt werden. Bei herkömmlichen Anlagen nach dem Stand der Technik wird dies beispielsweise über Bohrungen gelöst, die so angebracht sind, dass diese entweder innerhalb des Behälters liegen oder über einen Schlauch oder Ähnliches mit dem Behälter verbunden sind.

In der DE 29 13 967 A1 wird eine Abwasserhebeanlage beschrieben, bei der in einem Hauptkammerdeckblech eine Bohrung angeordnet ist, an die sich ein Stutzen anschließt, der mit einem Pumpenentlüftungsschlauch verbunden ist. Der Pumpenentlüftungsschlauch mündet in einen an den Druckflansch der Kreiselpumpe angeschraubten Krümmer. In der DE 29 13 970 A1 wird eine Abwasserhebeanlage mit einem Behälter für die Speicherung von unregelmäßig anfallendem Abwasser beschrieben. Die Abwasserhebeanlage umfasst eine Pumpe, die über eine vertikale Welle angetrieben wird. Das Pumpengehäuse umfasst eine Entlüftungsvorrichtung, die eine Schutzvorrichtung gegen Verstopfungen durch Feststoffe des Abwassers aufweist.

Häufig werden bei herkömmlichen Abwasserhebeanlagen Bohrungen zur Entlüftung in der Druckleitung angebracht. Dabei kann es insbesondere bei faserhaltigem Festgut zur Verstopfung der Entlüftungsbohrungen kommen. Wird die Entlüftung im Raum hinter dem Laufrad angeordnet, kann insbesondere bei Laufrädern mit rückseitiger Verrippung ein Unterdruck entstehen, wodurch Luft gezogen wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anlage anzugeben, die eine zuverlässige Funktions- weise und einen möglichst hohen Wirkungsgrad aufweist, auch bei der Förderung von feststoffhaltigen, insbesondere faserhaltigen Medien. Dabei soll die Anlage im Betrieb eine möglichst geringe Geräuschentwicklung aufweisen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Varianten sind den Unteransprüchen, den Beschreibungen und den Zeichnungen zu entnehmen.

Die Anlage weist eine Anordnung mit einer Kreiselpumpe auf, die ein Gehäuseteil um- fasst, welches auf Höhe des Laufrades und/oder oberhalb der Höhe des Laufrades eine Entlüftung aufweist. Der Begriff„Höhe" wird dabei als lotrechter Abstand zu einem Referenzpunkt verstanden. Die einzelnen Komponenten der Anordnung sind mit zunehmen- der Höhe in folgender Reihenfolge angeordnet: Eintritt für Medium, Laufrad mit erstem Gehäuseteil, weiteres Gehäuseteil, Motor. Das Laufrad wird über eine vertikale Welle angetrieben, die lotrecht ausgerichtet ist.

Die Integration einer Entlüftungseinrichtung in den ersten Gehäuseteil, auf Höhe des Laufrades bzw. oberhalb ermöglicht eine wirksame Entlüftung der Kreiselpumpe und reduziert dabei gleichzeitig die Gefahr von Verstopfungen der Entlüftungseinrichtungen.

Erstaunlicherweise wurde festgestellt, dass eine Anordnung der Entlüftungseinrichtung in dieser Position zu einem Freispülen bzw. einem Abreißen von Verstopfungen beiträgt und auf diese Weise eine zuverlässige Entlüftung der Pumpe dauerhaft gewährleistet wird. Eine hohe Strömungsgeschwindigkeit in radialer Richtung verhindert in diesem Bereich Verstopfungen.

Die erfindungsgemäße Entlüftungseinrichtung eignet sich vor allem bei Hebeanlagen mit einem Schneidwerk, insbesondere für faserhaltiges Fördergut.

Zwischen dem Laufrad und einem Bereich des ersten Gehäuseteils wird vorzugsweise ein Spalt zur Druckreduzierung gebildet. Dadurch wird auch der Volumenstrom reduziert, was sich ebenfalls günstig auf eine Vermeidung von Verstopfungen bei der Entlüf- tung auswirkt. Vorzugsweise umfasst die Entlüftungseinrichtung mindestens eine Öffnung. Dabei kann die Entlüftung auch von der Öffnung selbst gebildet werden, durch welche die Luft entweichen kann, welche sich in der Pumpe angesammelt hat. Bei einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung wirkt die Entlüftung in radialer Richtung. Durch das Einbringen einer Entlüftung in einen Gehäuseteil in radialer Richtung auf Höhe des Laufrades oder oberhalb des Laufrades kommt es zu einem radial gerichteten Leckagestrom. Als besonders günstig erweist es sich, wenn die Entlüftungseinrichtung so angeordnet ist, dass der entstehende Leckagestrom auf ein Leitungselement gerichtet ist, wobei es sich als besonders günstig erweist, wenn der Leckagestrom auf einen Druckstutzen der Kreiselpumpe gerichtet ist. Bei herkömmlichen Anlagen tritt häufig das Problem auf, dass ein Leckagestrom auf eine Behälterwand trifft. Da der Behälter als Resonanzkörper wirkt, kommt es zu unerwünschten Geräuschentwicklungen. Durch Ausrichtung der Entlüftung auf ein Leitungselement der Anlage wird der Leckagestrom begrenzt bzw. aufgespreizt. Vorzugsweise umfasst die Anordnung ein weiteres Gehäuseteil, das oberhalb des ersten Gehäuseteils angeordnet ist, wobei es sich als vorteilhaft erweist, wenn das weitere Gehäuseteil als Deckelbauelement ausgebildet ist. Das Deckelbauelement bildet eine Abdeckung für eine Öffnung des Behälters, die eine Aufnahme für die Anordnung bildet. Das Deckelbauteil kann beispielsweise als Druckdeckel ausgebildet sein. Das Deckel- bauteil trägt die Anordnung und weist Bereiche auf, welche auf der Oberseite der oberen Behälterwand aufliegen, sodass ein Teil der Anordnung in den Behälter hineinragt und ein Teil der Anordnung oberhalb der Behälteröffnung angeordnet ist und somit oberhalb der Aufnahme herausragt. Das Deckelbauteil kann auch als Lagerträger dienen. Bei einer besonders vorteilhaften Variante der Erfindung überlappen das erste und das weitere Gehäuseteil miteinander. Dazu kann das erste Gehäuseteil einen Bereich aufweisen, der eine Aufnahme für einen Bereich des weiteren Gehäuseteils bildet oder umgekehrt ein Bereich des ersten Gehäuseteils in eine Aufnahme des weiteren

Gehäuseteils eingreifen.

Vorzugsweise ist das erste Gehäuseteil als Spiralgehäuse ausgeführt, welches das Laufrad zumindest teilweise umgibt. Das Spiralgehäuse kann einen Laufradeinpass als Bereich aufweisen. Der Laufradeinpass bildet eine Aufnahme, indem ein Bereich des als Druckdeckel ausgeführten weiteren Bereichs eingreift. Dieser Bereich des Druckdeckels wird auch als Druckdeckeleinpass bezeichnet. Bei dieser Variante überlappen der Laufradeinpass des Spiralgehäuses und der Druckdeckeleinpass.

Die Entlüftungseinrichtung kann neben dem ersten Gehäuseteil in mindestens einem weiteren Gehäuseteil angeordnet sein. Überlappen zwei Gehäuseteile, so erweist es sich als günstig, wenn in beiden Gehäuseteilen Entlüftungsöffnungen eingebracht sind, die so zueinander ausgerichtet sind, dass der Leckagestrom durch die beiden Öffnungen von dem Innenraum der Kreiselpumpe in den Behälter strömt und auf diese Weise eine Entlüftung der Kreiselpumpe gewährleistet wird.

Vorzugsweise ist die Anordnung als Pumpenaggregat, insbesondere als Kreiselpumpenaggregat, ausgebildet und bildet eine Einheit, die komplett montiert bzw. demontiert werden kann. Es erweist sich als günstig, wenn der Motor zumindest teilweise außerhalb des Behälters angeordnet ist. Bei einer Variante ist der Motor vollständig außerhalb des Behälters positioniert.

Das Laufrad der Kreiselpumpe ist über eine lotrechte Wellenanordnung mit dem Motor verbunden. Zwischen dem Laufrad und einem Bereich des ersten Gehäuseteils wird vorzugsweise ein Spalt zur Druckreduzierung und/oder Volumenreduzierung gebildet. Ergänzend zu der zuvor beschriebenen Entlüftungseinrichtung kann zwischen einem Leitungselement der Anlage und einem Bauteil ein Spalt zur Entlüftung angeordnet sein. Der Spalt zwischen dem Leitungselement und dem Bauteil ist vorzugsweise ringförmig ausgebildet. Dabei erweist es sich als besonders günstig, wenn das Leitungs- element und das Bauteil einen kreisförmigen Querschnitt haben bzw. hohlzylinderartig ausgebildet sind. Durch den Ringspalt zur Entlüftung tritt ein Leckagestrom, der einen Flüssigkeitsteppich erzeugt. Bei dieser Konstruktion ist zwischen dem Leitungselement und dem Bauteil keine Dichtung mehr erforderlich. Bei einer besonders günstigen Variante sind das Leitungselement und das Bauteil beabstandet zueinander angeordnet. Dazu wird der Übergang von dem Leitungselement und dem Bauteil verwendet, sodass ein definierter Ringspalt entsteht.

Vorzugsweise weisen Sie einen axialen und/oder radialen Abstand zueinander auf. Der Abstand beträgt bei einer günstigen Ausführung weniger als 2 mm, vorzugsweise weniger als 1 mm, insbesondere weniger als 0,5 mm. Als besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn der Abstand mehr als 0,01 mm, vorzugsweise mehr als 0,05 mm, insbesondere mehr als 0,08 mm beträgt. Als besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn das Leitungselement und/oder das Bauteil eine den Spalt begrenzende Fläche aufweist, die nicht plan ist. Dazu können beispielsweise Ausnehmungen in die aneinanderstoßenden Stirnseiten von dem Leitungselement und/oder Bauteil eingebracht werden. Eine solche Konstruktion gewährleistet eine zuverlässige Entlüftung, ohne dass es durch die Kapillarwirkung des Mediums bzw. die Oberflächenspannung zu einer Verringerung der Entlüftungswirkung des Spaltes kommen kann. Bei einer Variante der Erfindung weist der Ringspalt ein oder mehrere Kerben auf. Die Kerben entstehen durch das Einbringen von Ausnehmungen in das Leitungselement und/oder das daran unmittelbar anschließende Bauteil.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung Ausführungsbeispiels anhand von Zeichnungen und aus den Zeichnungen selbst. Dabei zeigt:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht des Behälters der Anlage,

Figur 2 eine Seitenansicht der Anordnung,

Figur 3 eine perspektivische Ansicht der Anordnung von unten,

Figur 4 eine Schnittdarstellung der Anlage,

Figur 5 einen Axialschnitt der Kreiselpumpe,

Figur 6 einen Radialschnitt durch die Anordnung entlang der A-A Linie

gemäß Figur 5,

Figur 7 eine perspektivische Darstellung eines weiteren Gehäuseteils von oben,

Figur 8 eine perspektivische Darstellung des weiteren Gehäuseteils von unten. Figur 1 zeigt einen Behälter 1 einer Abwasserhebeanlage. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Kunststoffbehälter, der für einen drucklosen Betrieb ausgelegt ist. Anfallendes Abwasser wird in dem Behälter 1 zwischengespeichert und anschließend in einen Abwasserkanal gefördert. Der Behälter 1 weist einen in seiner Bauhöhe höher ausgebildeten Bereich mit zwei Zuläufen 2 auf und einen von der Bauhöhe niedriger ausgebildeten Bereich. Weiterhin weist der Behälter 1 einen Entleerungsanschluss 3 und ein Handloch 4 auf, das von einem Deckel verschlossen wird, der in Figur 1 nicht dargestellt ist.

In Figur 1 ist der aus dem Behälter 1 herausragende Teil eines Sensormoduls 5 zu kennen, das im Ausführungsbeispiel als Niveaumesseinrichtung zur Erfassung des Füllstands ausgeführt ist. Beispielsweise kommt dabei ein Schwimmerschalter zum Einsatz.

Weiterhin weist der Behälter 1 einen Entlüftungsanschluss 6 auf. Über einen am Behäl- ter 1 angeordneten Ablauf wird das im Behälter 1 gesammelte Abwasser

herausgefördert.

Der von seiner Bauhöhe niedrigere Teil des Behälters 1 weist eine Aufnahme 8 für eine in Figur 2 dargestellte Anordnung 9 auf. Die Aufnahme 8 ist im Ausführungsbeispiel als kreisförmige Öffnung an einer Oberseite des Behälters 1 ausgeführt.

Die in Figur 2 dargestellte Anordnung 9 umfasst eine Kreiselpumpe 10 mit einem als Spiralgehäuse ausgebildeten ersten Gehäuseteil 11 , einem als Druckdeckel ausgebildeten weiteren Gehäuseteil 12 und einem Motor 13.

An ein Leitungselement 14 schließt sich eine Rohrleitung 15 zur Abführung des im Behälter 1 gesammelten Mediums an. Das Leitungselement 14 ist als Druckstutzen ausgebildet. Figur 3 zeigt eine perspektivische Ansicht der Anordnung von unten. Die Anordnung 9 verfügt über ein Schneidwerk 6 zur Zerkleinerung fester Bestandteile des Mediums. Durch Öffnungen 17 in einem Gehäuseteil 18 strömt das Medium in die Kreiselpumpe 10. Das Gehäuseteil 18 ist als Laufradkörper ausgeführt. Das weitere Gehäuseteil 12 weist Bereiche 19 auf, mit welchen die Anordnung auf der oberen Behälterwand aufliegt.

Figur 4 zeigt einen Längsschnitt durch die Abwasserhebeanlage. Die Anordnung 9 liegt mit Bereich 19, die von dem weiteren Gehäuseteil gebildet werden, auf einer oberen Behälterwand auf. Mit Befestigungsmitteln 20 ist die Anordnung 9 mit dem Behälter 1 verbunden. Bei den Befestigungsmitteln 20 kann es sich beispielsweise um Schrauben handeln. Der Motor 13 ist von einem Motorgehäuse 21 umgeben. Bei dem Motor 13 handelt es sich um einen Elektromotor, der einen Stator und einen Rotor aufweist. Der Motor 13 treibt eine Welle 22 an, die von einer Lageranordnung 23 abgestützt wird.

Die Welle 22 ist mit einem Laufrad 24 verbunden.

Durch Öffnungen 17 strömt das Medium dem Laufrad 24 zu. Das Laufrad 24 ist von einem ersten Gehäuseteil 11 umgeben, das als Spiralgehäuse ausgeführt ist. Das erste Gehäuseteil 11 weist einen Bereich 25 auf, der im Ausführungsbeispiel als

Laufradeinpass ausgebildet ist. Weiterhin weist das erste Gehäuseteil 1 einen Ansaugbereich 26 auf. Der Ansaugbereich 26 ist hohlzylinderartig ausgebildet und umschließt zumindest teilweise das Schneidwerk 6. Das Laufrad 24 ist als Radiallaufrad ausgebildet und fördert das Medium über ein abgewinkeltes Leitungselement 14 in eine Rohrleitung 15.

Figur 5 zeigt einen Längsschnitt der in vergrößerter Darstellung einen Teil der Kreiselpumpe 10 zeigt. Erfindungsgemäß weist das erste Gehäuseteil 11 oberhalb des Lauf- rads 24 eine Entlüftung 27 auf. Die Entlüftung 27 ist im Ausführungsbeispiel als zueinander ausgerichtete Anordnung von Öffnungen ausgeführt, die im Bereich 25 des ersten Gehäuseteils und in einem Bereich 28 des zweiten Gehäuseteils 12 eingebracht sind. Der Bereich 28 ist als Druckdeckeleinpass ausgeführt. In der Pumpe befindliche Gase entweichen durch die Entlüftung 27 und strömen dabei durch die erste Öffnung im ersten Gehäuseteil 11 und dann durch die parallel dazu ausgerichtete zweite Öffnung im äußeren weiteren Gehäuseteil 12 in den Behälter 1.

Figur 6 zeigt einen Radialschnitt durch die Anordnung entlang der A-A Linie gemäß Fi- gur 5 eines Abschnitts der Kreiselpumpe 10, der die Entlüftung 27 aufweist. Erfindungsgemäß ist die Entlüftung 27 auf ein Leitungselement 14 gerichtet. Der aus der Entlüf- tung 27 radial austretende Leckagestrom wird von dem Leitungselement 14 aufgespreizt und gebremst, sodass eine Geräuschentwicklung deutlich reduziert wird.

Figur 7 zeigt das weitere Gehäuseteil 12 von oben, welches im Ausführungsbeispiel als Druckdeckel ausgeführt ist. Bei dem weiteren Gehäuseteil 12 handelt es sich um ein einstückiges Bauteil, das vorzugsweise aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere einem Guss, gefertigt ist.

Das weitere Gehäuseteil weist einen ersten hohlzylinderartigen Abschnitt 29 mit einem größeren Durchmesser auf, der zum Motor 3 hin geöffnet ist und einen zweiten zylinderartigen Abschnitt 30, der als Lagerträger für eine Lageranordnung 23 der Welle 22 dient. Von dem weiteren Gehäuseteil 12 wird ein Anschlussstück 31 zur Verbindung mit dem Leitungselement 14 und der Rohrleitung 15 gebildet. Figur 8 zeigt das weitere Gehäuseteil 12 von unten. Figur 8 zeigt eine Öffnung der Entlüftung 27, die im Ausführungsbeispiel als zueinander ausgerichtete Anordnung von Öffnungen ausgeführt ist. Die Öffnung ist in einem Bereich 28 des zweiten Gehäuseteils 12 eingebracht. Der Bereich 28 ist als Druckdeckeleinpass ausgeführt.

Bezugszeichenliste

1 Behälter

2 Zuläufe

3 Entleerungsanschluss

4 Handloch

5 Sensormodul

6 Entlüftungsanschluss

8 Aufnahme

9 Anordnung

10 Kreiselpumpe

1 erstes Gehäuseteil

12 weiteres Gehäuseteil

13 Motor

14 Leitungselement

15 Rohrleitung

16 Schneidwerk

17 Öffnungen

18 Gehäuseteil

19 Bereiche

20 Befestigungsmittel

21 Motorgehäuse

22 Welle

23 Lageranordnung

24 Laufrad

25 Bereich

26 Ansaugbereich

27 Entlüftung

28 Bereich

29 erster zylinderartiger Abschnitt

30 zweiter zylinderförmiger Abschnitt

31 Anschlussstück