Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
EVACUATION DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/125294
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a system comprising a container (1) and an assembly (9). The assembly (9) comprises a centrifugal pump (10) which is located in the container (1) and pumps a medium into a pipe element (14). An evacuation gap (29) is located between the pipe element (14) and a component (27).

More Like This:
Inventors:
SCHUNK, Axel (Johann-Klein-Straße 9, Frankenthal, 67227, DE)
Application Number:
EP2017/050481
Publication Date:
July 27, 2017
Filing Date:
January 11, 2017
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
KSB AKTIENGESELLSCHAFT (Johann-Klein-Straße 9, Frankenthal, 67227, DE)
International Classes:
F04D29/42; E03F5/22; F04D9/00; F04D13/16; F04D15/02; F04D29/60; F04D29/62
Foreign References:
JP2003014250A2003-01-15
EP2918842A12015-09-16
GB864620A1961-04-06
EP2573288A12013-03-27
DE102007008692A12008-08-21
DE19913530A12000-09-28
DE2913967A11980-10-23
DE2913970A11980-10-23
Download PDF:
Claims:
1 . Anlage mit einem Behälter (1 ) und einer Anordnung (9), die eine Kreiselpumpe (1 0) aufweist, welche in dem Behälter (1 ) angeordnet ist, wobei die Kreiselpumpe (10) ein Medium in ein Leitungselement (14) fördert, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Leitungselement (14) und einem Bauteil (27) ein Spalt (29) zur Entlüftung gebildet wird.

2. Anlage nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (29) ringförmig ausgebildet ist.

3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitungselement (14) und das Bauteil (27) durch axiale und/oder radiale Beabstandung zueinander den Spalt (29) bilden. 4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der axiale und/oder radiale Abstand zwischen dem Leitungselement (14) und dem Bauteil (27) weniger als 2 mm, vorzugsweise weniger als 1 mm, insbesondere weniger als 0,5 mm, beträgt.

5. Anlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der axiale und/oder radiale Abstand zwischen dem Leitungselement (14) und dem Bauteil (27) mehr als 0,01 mm, vorzugsweise mehr als 0,05 mm, insbesondere mehr als 0,08 mm, beträgt.

6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Lei- tungselement (14) und/oder das Bauteil (27) eine den Spalt (29) begrenzende Fläche aufweist, die nicht plan ist.

7. Anlage nach einem der Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Ausnehmungen am Leitungselement (14) und/oder am Bauteil (27) eingebracht sind.

8. Anlage nach einem der Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (29) Kerben aufweist.

9. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Lei- tungselement (14) als Druckstutzen ausgebildet ist.

10. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (27) Teil eines Flanschlagerschildes (28) ist. 1 1 . Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitungselement (14) und/oder das Bauteil (27) rohrförmige Bereiche aufweisen.

12. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (29) so ausgerichtet ist, dass ein Leckagestrom aus dem Spalt (29) ein Ele- ment anströmt, das im Behälter (1 ) angeordnet ist.

13. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (29) so ausgerichtet ist, dass ein Leckagestrom aus dem Spalt (29) ein Element einer Füllstandsmesseinrichtung anströmt.

14. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftung in radialer Richtung wirkt.

15. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Mo- tor (13) zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, außerhalb des Behälters (1 ) angeordnet ist.

16. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (13) über eine vertikale Welle (22) mit dem Laufrad (24) der Kreiselpumpe (10) verbunden ist.

17. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (1 ) eine Aufnahme (8) für die Anordnung (9) aufweist.

Description:
Beschreibung

Entlüftungseinrichtung

Die Erfindung betrifft eine Anlage mit einem Behälter und einer Anordnung, die eine Kreiselpumpe aufweist, welche in dem Behälter angeordnet ist, wobei die Kreiselpumpe ein Medium in ein Leitungselement fördert.

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 Ab- wasser 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 1 0 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 1 3 530 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 Anlagen 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 bei Laufrädern mit rückseitiger Verrippung ein Unterdruck entstehen, wodurch Luft gezogen wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anlage anzugeben, die eine zuverlässige Funktionsweise und einen möglichst hohen Wirkungsgrad aufweist, auch bei der Förderung von feststoffhaltigen, insbesondere faserhaltigen Medien. Die Anlage soll sich durch eine möglichst einfache Konstruktion auszeichnen und wenig störanfällig sein. Weiterhin soll die Anlage möglichst preiswert herzustellen sein und nur möglichst geringe Betriebskosten aufweisen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anlage mit den Merkmalen des An- spruchs 1 gelöst. Bevorzugte Varianten sind den Unteransprüchen, den Beschreibungen und den Zeichnungen zu entnehmen.

Erfindungsgemäß ist zwischen einem Leitungselement der Anlage und einem Bauteil ein Spalt zur Entlüftung angeordnet. Somit sind zur Entlüftung der Kreiselpumpe bei der erfindungsgemäßen Konstruktion keine zusätzlichen Entlüftungsbohrungen erforderlich. Der Spalt zwischen dem Leitungselement und dem Bauteil ist vorzugsweise ringförmig ausgebildet. Dabei erweist es sich als besonders günstig, wenn das Leitungselement und das Bauteil einen kreisförmigen Querschnitt haben bzw. hohlzylinderartig ausgebildet sind.

Durch den Ringspalt zur Entlüftung tritt ein Leckagestrom, der einen Flüssigkeitsteppich erzeugt.

Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion ist zwischen dem Leitungselement und dem Bauteil keine Dichtung mehr erforderlich. Dadurch wird eine einfache und zuverlässige Konstruktion geschaffen, die eine zuverlässige Entlüftung der Anlage gewährleistet und dadurch einen hohen Wirkungsgrad der Anlage sichert. Gegenüber herkömmlichen Anlagen können sich bei der erfindungsgemäßen Ringspaltentlüftungseinrichtung keine Bohrungen mit Feststoffen zusetzen.

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 Bau- teil 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 Spal- tes 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.

Die Ausnehmungen in dem Leitungselement und/oder dem daran unmittelbar benach- barten Bauteil können unterschiedliche Formen haben, beispielsweise eckig, rund, halb, dreieckförmig und/oder rechteckförmig.

Bei einer Variante der Erfindung ist das Leitungselement als Druckstutzen ausgebildet, in welche die Kreiselpumpe das Medium fördert. Das Bauteil kann als Flanschlager- schild ausgeführt sein. Der Flanschlagerschild beinhaltet einen Durchgang, der als Druckleitung verwendet wird. Der Übergang der beiden Teile ist als stumpfer Stoß von zwei zylindrischen Rohrstücken ausgeführt und befindet sich innerhalb des Behälters. Dadurch entsteht ein Ringspalt, der als Entlüftung benutzt werden kann und der gleichzeitig eine flächige Strömung nach Art eines Fluidteppichs erzeugt. Bei einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist der Spalt so ausgerichtet, dass ein Leckagestrom aus dem Spalt ein Element anströmt, das in dem Behälter angeordnet ist. Dabei kann es sich beispielsweise um den Schwimmer einer Niveausteuerung handeln. Der Flüssigkeitsteppich wird dazu genutzt, Ablagerung an der Niveaumesseinrichtung zu verhindern bzw. zu entfernen. Vorzugsweise ist die Anordnung als Pumpenaggregat, insbesondere 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.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines 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 durch den Behälter,

Figur 6 zeigt eine Ausschnittsvergrößerung des Bereichs B aus Figur 5.

Figur 1 zeigt einen Behälter 1 einer Abwasserhebeanlage. Im Ausführungsbeispiel han- delt 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 ei- nem 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 erkennen, das im Ausführungsbeispiel als Niveaumesseinrichtung zur Erfassung des Füllstandes ausgeführt ist. Beispielsweise kommt dabei ein Schwimmerschalter zum Ein- satz.

Weiterhin weist der Behälter 1 einen Entlüftungsanschluss 6 auf. Über einen am Behälter 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 einen Motor 13 und eine Kreiselpumpe 10 mit einem als Spiralgehäuse ausgebildeten ersten Gehäuseteil 1 1 sowie einem als Druckdeckel ausgebildeten weiteren Gehäuseteil 12.

An ein Leitungselement 14 schließt sich eine Rohrleitung 15 zur Abführung des im Be- hälter 1 gesammelten Mediums an. Das Leitungselement 14 ist als Druckstutzen ausgebildet.

Bei der in Figur 2 dargestellten Variante weist die Anordnung eine weitere Entlüftung 30 auf, die zusätzlich zum Ringspalt vorgesehen ist. Die Entlüftung 30 ist oberhalb oder auf Höhe eines Laufrads 24 in dem ersten Gehäuseteil 1 1 angeordnet. Die Entlüftung 30 ist im Ausführungsbeispiel als zueinander ausgerichtete Anordnung von Öffnungen ausgeführt, die in einem Bereich 25 des ersten Gehäuseteils 1 1 und in einem Bereich des weiteren Gehäuseteils 12 eingebracht sind, der als Druckdeckeleinpass ausgeführt ist. In der Pumpe befindliche Gase entweichen durch die Entlüftung 30 und strömen dabei durch die erste Öffnung im ersten Gehäuseteil 1 1 und dann durch die parallel dazu ausgerichtete zweite Öffnung im äußeren weiteren Gehäuseteil 12 in den Behälter 1 .

Figur 3 zeigt eine perspektivische Ansicht der Anordnung von unten. Die Anordnung 9 verfügt über ein Schneidwerk 16 zur Zerkleinerung fester Bestandteile des Mediums. Durch Öffnungen 1 7 in einem Gehäuseteil 1 8 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 1 3 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 1 3 treibt eine Welle 22 an, die von einer Lageranordnung 23 abgestützt wird.

Die Welle 22 ist mit einem Laufrad 24 verbunden.

Durch Öffnungen 1 7 strömt das Medium dem Laufrad 24 zu. Das Laufrad 24 ist von ei- nem ersten Gehäuseteil 1 1 umgeben, das als Spiralgehäuse ausgeführt ist. Das erste Gehäuseteil 1 1 weist einen Bereich 25 auf, der im Ausführungsbeispiel als Laufradein- pass ausgebildet ist. Weiterhin weist das erste Gehäuseteil 1 1 einen Ansaugbereich 26 auf. Der Ansaugbereich 26 ist hohlzylinderartig ausgebildet und umschließt zumindest teilweise das Schneidwerk 16.

Das Laufrad 24 ist als Radiallaufrad ausgebildet und fördert das Medium über ein abge- winkeltes Leitungselement 14 in eine Rohrleitung 15.

Figur 5 zeigt einen Axialschnitt durch den Behälter 1 . Das als Spiralgehäuse ausgebildete erste Gehäuseteil 1 1 ist mit dem als Druckstutzen ausgebildeten Leitungselement 14 verbunden. Im Ausführungsbeispiel ist der Druckstutzen am Spiralgehäuse angegos- sen.

An das Leitungselement 14 schließt sich stromabwärts ein Bauteil 27 an. Das Bauteil 27 ist im Ausführungsbeispiel Teil eines Flanschlagerschilds 28. Das Bauteil 27 ist als Durchgang ausgebildet, der als Druckleitung verwendet wird.

Figur 6 zeigt eine Ausschnittsvergrößerung des Bereichs B aus Figur 5. Zwischen dem Leitungselement 14 und dem Bauteil 27 wird ein Spalt 29 gebildet. Der Übergang zwischen dem Leitungselement 14 und dem Bauteil 27 ist in diesem Ausführungsbeispiel nach der Art eines stumpfen Stoßes ausgebildet. Das Leitungselement 14 und das Bau- teil 27 sind beabstandet zueinander angeordnet. 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.

Im Bereich des Übergangs weisen das Leitungselement 14 und das Bauteil 27 hohlzylindrische Rohrabschnitte auf, die durch eine axiale und/oder radiale Beabstandung zueinander einen Ringspalt bilden. Bezugszeichenliste

1 Behälter

2 Zuläufe

3 Entleerungsanschluss

4 Deckel

5 Sensormodul

6 Entlüftungsanschluss

8 Aufnahme

9 Anordnung

10 Kreiselpumpe

1 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 Bauteil

28 Flanschlagerschild

29 Spalt

30 Entlüftung