Solche Rohrgehäusepumpen sind beispielsweise durch das KSB-Kreiselpumpen- lexikon, Seite 262,3. Auflage, Juli 1989, bekannt. Sie sind gewöhnlich einstufig ausge- bildet und dienen zur Förderung großer Flüssigkeitsmengen, wobei als Laufrad häufig ein Axial-oder Halbaxialrad Verwendung findet. Dem Laufrad ist eine Leiteinrichtung nachgeordnet, die in ein oder mehrere Steigrohre einmündet, mit deren Hilfe ein geför- dertes Fluid abtransportiert wird. Innerhalb der Steigrohre ist eine das Laufrad antrei- bende Welle angeordnet. Eine auf einer oberen ersten Fundamentebene angeordnete mehrteilige Laterne nimmt die Kräfte des Antriebes auf. Das Gewicht von Krümmer, Steigrohr, Steigrohrteilen, der Welle und das Gewicht eines die Welle umhüllenden und die Lauf-und Leiteinrichtung tragenden Aufhängerohres wird auf einer unteren zweiten Fundamentebene aufgenommen. Dazu ist im Übergangsbereich zwischen Steigrohr und Krümmer ein im Durchmesser vergrößerter, auf einer Traverse aufliegender Krüm- mer-Eintrittsflansch ausgebildet. In Abhängigkeit von der Länge der Steigrohre sind darin Abstützungen für die Führungslager der Welle angeordnet.

Für Wartungszwecke ist die Rohrgehäusepumpe mit ausziehbarem Laufzeug ausgebil- det. Dazu wird nach Entfernen des Antriebes, der Laterne und gegebenenfalls einer Einrichtung für ein verstellbares Laufrad, das gesamte Laufzeug aus dem Steigrohr herausgehoben. Dies erspart ein Öffnen von Rohrleitungen, die am druckseitigen Pum- penanschluss befestigt sind.

Die Seite 222 des KSB-Kreiselpumpenlexikons zeigt eine Ausführungsform einer Rohr- gehäusepumpe, bei der eine Einlaufdüse anstelle einer Saugleitung Anwendung findet.

Bei dieser Ausführungsform ist die Rohrgehäusepumpe frei schwingend in einer Ein- laufkammer oder in einem Einlaufbecken aufgehängt. In Abhängigkeit von der Länge solcher frei aufgehängten Rohrgehäüsepumpen kann deren Schwingungsverhalten mitunter zu ungünstigen Resonanzschwingungen führen, welche das Laufverhalten der Rohrgehäusepumpe nachteilig beeinflussen. Aus diesem Grunde werden die Pumpen- bauteile als Gusskonstruktionen ausgeführt, die im Hinblick auf Schwingungen eine gute Eigendämpfung aufweisen.

Eine andere Maßnahme zur Lösung solcher Schwingungsprobleme zeigt die JP 62- 107299. Darin ist eine sogenannte Bohrlochpumpe mit mehreren Stufen offenbart.

Solche Bohrlochpumpen sind sehr lang und dünn ausgeführt. Im Vergleich zu Rohrge- häusepumpen können sie nur geringe Fördermengen auf sehr große Förderhöhen fördern. In den Fig. 4 und 5 sind bekannte Lösungen gezeigt, die mit Hilfe von Traver- sen oder Zwischendecks eine Abstützung im Bereich der Pumpenstufen vorsehen.

Dagegen wird als Verbesserung vorgeschlagen, mit Hilfe von mehreren und über den Umfang des Pumpenteils verteilt angeordneten Spannseilen eine Stabilisierung der Bohrlochpumpe zu erhalten. Zu diesem Zweck werden die Spannseile bis zur Motorla- terne hochgeführt und dort verankert.

Der Erfindung liegt das Problem zu Grunde, das Schwingungsverhalten von Rohrge- häusepumpen mit einfachsten Mitteln bei reduziertem Herstellungsaufwand zu verbes- sern.

Die Lösung dieses Problems sieht vor, dass in einer Bodenplatte eines druckdichten Krümmergehäuses eine kräfteübertragende Aufnahme, Führung und Dichtung für das äußere Lagerelement vorgesehen ist. Mit dieser Lösung wird das gesamte Gewicht des Steigrohres über das Lagerelement auf kürzestem Wege in die Bodenplatte des Krüm- mergehäuses eingeleitet, wodurch die Möglichkeit zum Herausziehen des Pumpenteiles mitsamt den Steigrohren durch das Krümmergehäuse geschaffen wird. Bei einer Auf- stellung der Rohrgehäusepumpe auf nur einer Fundamentebene ist dies gleichzeitig auch diejenige Ebene, die zusätzlich die Kräfte des Antriebes mit aufnimmt. Durch die Abstützung des äußeren Lagerelementes direkt in der Bodenplatte des Krümmerge- häuses ergibt sich der wesentliche Vorteil, dass in der Lagerebene des Lagerelementes gewissermaßen ein definierter Schwingungsknoten für das aus Antrieb und Pumpe bestehende schwingungsfähige System geschaffen wird. Dies trifft auch bei einer an sich bekannten Aufstellung der Rohrgehäusepumpe über zwei Fundamentebenen zu.

Die dann obere Fundamentebene nimmt die Kräfte des Antriebes auf und die untere Fundamentebene nimmt die Kräfte des Pumpenteiles mit Steigrohrteilen und Krümmer auf, wobei für das Gesamtsystem der Rohrgehäusepumpe der Schwingungsknoten in der Bodenplatte des Krümmergehäuses bestehen bleibt.

Dadurch wird zur Schwingungsberechnung der Rohrgehäusepumpe nur noch, ausge- hend von der Lagerebene des Lagerelementes in der Bodenplatte, die Länge des Pum- penteiles bis zum äußeren Lagerelement und die Länge des Aufbaues oberhalb des äußeren Lagerelementes berücksichtigt. Somit bildet der nichtrotierende Pumpenteil inklusive der angeschlossenen Steigrohr-und Krümmerteile aus schwingungstechni- scher Sicht ein Pendelsystem, während der rotierende Teil, bestehend aus Laufrad mit Welle, aus schwingungstechnischer Sicht ein weiteres Pendelsystem bildet. Für die Schwingungsberechnung der Rohrgehäusepumpe sind primär diese zwei Pendels- steme rechnerisch auszuwerten.

Ausgestaltungen sehen hierzu vor, dass die Bodenplatte ein Bestandteil der mehrteili- gen Laterne ist oder dass die Bodenplatte ein Bestandteil eines in die Laterne inte- grierten druckdichten Krümmergehäuses ist. Somit kann durch die Integration in die Bodenplatte in einfacher Weise die Schwingungslänge des stillstehenden Pumpenteiles definiert bestimmt werden. Und für die Berechnung der Schwingungen des rotierenden Pumpenteiles wird als Pendellänge dessen Länge bis zum Lager für die Aufnahme der Axialkräfte angenommen.

Für Wartungszwecke wird in an sich bekannter Art der Antrieb von der Laterne entfernt und dann nach Öffnen eines am Krümmergehäuse angeordneten Druckdeckels der komplette Pumpenteil mitsamt Krümmer, Steigrohr, Welle, Laufrad und allen weiteren Einbauten aus dem Krümmergehäuse gehoben. Diese Lösung hat den Vorteil, dass auf ein langes Aufhängerohr, welches zur Übertragung der Gewichtskräfte des Laufzeuges und der Einbauten bisher erforderlich ist, vollständig verzichtet werden kann. Dies redu- ziert in weiterer vorteilhafter Weise die Anzahl der schwingungsfähigen Komponenten.

Somit ist eine einfachere und gleichzeitig präzisere Schwingungsberechnung möglich.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass die mit dem Laufzeug kräfteübertragend verbundene Welle in der Laterne und oberhalb der Drucköffnung des Pumpenteiles gelagert ist. Somit ergibt sich für die Berechnung des Schwingungsverhaltens der rotie- renden Teile eine zu berücksichtige Länge, die größer als die Länge des Steigrohres mit dem angeschlossenen Pumpenteil ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen die Fig. 1 eine Rohrgehäusepumpe im Schnitt, die Fig. 2 + 3 eine vergrößerte Darstellung der Lagerung des Pumpenteiles und die

Fig. 4 eine Ausführungsform in mehrstufiger Bauform.

Die in Fig. 1 dargestellte, frei aufgehängte Rohrgehäusepumpe verfügt über einen Mo- tor 1, dessen Gewichts-und Reaktionskräfte eine Laterne 2 in ein Fundament 3 leitet, welches auch die Kräfte eines Pumpenteiles 4 aufnimmt. Die mehrteilig ausgebildete Laterne 2 besteht aus einer Motorlaterne 2.1, welche eine Axiallagerung 5 einer Welle 6 und deren Wellenkupplung 7 umgibt. Die Motorlaterne 2.1 stützt sich über eine Zwi- schenlaterne 2.2 auf einem in der Laterne 2 druckdicht ausgebildeten Krümmergehäuse 2.3 ab. Von dessen Bodenplatte 2.4 werden die Gewichtskräfte des Motors 1 in das Fundament 3 geleitet.

Für diejenigen Anwendungsfälle, bei denen das Gewicht des Motors 1 zu groß ist, kann die Motorlaterne 2.1 auch als eine sogenannte Überstülplaterne ausgebildet sein, wel- che über die Zwischenlaterne 2.2 und das Krümmergehäuse 2.3 gestülpt ist und diese auf größeren Durchmesser umgibt. Auch eine solche Überstülplaterne leitet die Kräfte des Motors 1 direkt in der Ebene der Bodenplatte 2.4 ins Fundament 3 ab. Somit wird das druckdichte Krümmergehäuse 2.3 und die Zwischenlaterne 2.2 vom Gewicht des Motors entlastet.

Der Flüssigkeit führende Pumpenteil 4 besteht aus zwei miteinander verbundenen Stei- grohren 9, in denen mit Hilfe von Führungselementen 10 die Lager 11 der Welle 6 ge- halten sind. Gleichzeitig ist in dem Steigrohr 9 an dem in Strömungsrichtung gesehenen Anfang des Pumpenteiles 4 ein Laufrad 12 angeordnet. In diesem Ausführungsbeispiel übernimmt das Steigrohr 9 teilweise auch die Funktion eines Pumpengehäuses 8, da darin auch die strömungsführenden Einbauten 13 des Pumpenteiles 4 angeordnet sind.

Dabei handelt es sich um Energie umwandelnde Leiteinrichtungen in Form von Leit- schaufeln, Leitkanälen oder Leiträdern. Laufrad 12, hier dargestellt in Halbaxialbauwei- se, und strömungsführende Einbauten 13 können auch Bestandteil eines separaten Pumpengehäuses sein, welches mit einem Steigrohr 9 verbunden ist.

In Folge der Ausbildung der Welle 6 als kräfteübertragendes Bauteil für das dargestell- tes Laufrad 12 wird dessen Gewicht ebenfalls von der Welle 6 gehalten. Das Gewicht der rotierenden Pumpenteile, also Welle 6 und Laufrad 12 sowie eventueller Wellen- kupplungen 7.1 bei Verwendung einer mehrteiligen Welle, wird von dem Axiallager 5 aufgenommen.

Befestigt ist der Pumpenteil 4 an einem Druckdeckel 14 des Krümmergehäuses 2.3 und an der Bodenplatte 2.4. Ein vom Laufrad 12 durch die Steigrohre 9 gefördertes Fluid durchströmt einen mit den Steigrohren 9 verbundenen Krümmer 15, der herausnehm- bar im Krümmergehäuse 2.3 angeordnet ist. Der Krümmer 15 leitet das Fluid in eine an den Krümmer anzuschließende-hier nicht dargestellte-Rohrleitung. Eine solche Rohrleitung wird an einem in der Zeichnung rechtsseitig vom Krümmergehäuses 2.4 angeordneten Flansch flüssigkeitsdicht befestigt.

Der Krümmer 15 ist im Krümmergehäuse 2.4 freistehend angeordnet. Zwischen einer Austrittsöffnung des Krümmers 15 und dem Innendurchmesser des Krümmergehäuses 2.4 existiert ein Spalt. Dieser entkoppelt den Krümmer 15 vom Krümmergehäuses 2.4 und erleichtert die Montage-oder Demontagearbeiten durch einfaches Herausheben des Pumpenteiles 4. Am Austritt des Krümmers 15 ist keine Dichtung erforderlich, da der Innenraum des Krümmergehäuses 2.3 druckdicht ausgebildet und mit Fluid gefüllt ist.

Am Krümmer 15 ist ein äußeres Lagerelement 17 angebracht, mit dem das Gewicht der nichtrotierenden oder stillstehenden Pumpenteile in die Bodenplatte 2.4 übertragen wird. Das Lagerelement 17 kann auch am Steigrohr 9 befestigt sein, wenn dieses in das Krümmergehäuse 2.3 hineinragt. Der Ort der Anbringung ist abhängig von der gewähl- ten Größe des Krümmers 15, des Krümmergehäuses 2.4 oder eines daran angrenzen- den Steigrohres 9.

Druckdicht verschlossen ist das Krümmergehäuse 2.3 durch den Druckdeckel 14. Ein kurzes Tragelement 18 verbindet den Krümmer 15 kräfteübertragend mit dem Druck- deckel 14. Dieses Tragelement 18 dient weiterhin als Führung für den Krümmer 15 im Druckdeckel 14 und als Dichtung im Bereich der Durchführung der Welle 6 durch den Druckdeckel 14. Im Bereich des Druckdeckels 14 ist für die Durchführung der Welle 6 eine an sich bekannte Wellenabdichtung angeordnet. Aus Gründen einer vereinfachten Fertigung und Gewichtsreduzierung ist der Pumpenteil 4 als Schweißkonstruktion aus- gebildet. Dies stellt gegenüber einer schwingungsdämpfenden Gusskonstruktion sogar einen Vorteil dar, da sich infolge der Ausbildung eines definierten Schwingungsknotens im Bereich der Auflage des Lagerelementes 17 an der Bodenplatte 2.4 ein besser be- herrschbares Schwingungsverhalten ergibt.

Für Demontagezwecke des Pumpenteiles 4 wird der Motor 1 bei geöffneter Wellen- kupplung 7 von der Motorlaterne 2.1 abgehoben. Danach wird vom flüssigkeitsdichten Krümmergehäuse 2.3 der Druckdeckel 14 gelöst. Durch das am Krümmer 15 befestigte Tragelement 18, welches auch als ein Rohrelement ausgebildet sein kann, lastet wäh- rend einer Montage oder Demontage das Gewicht des Pumpenteiles 4 am Druckdeckel 14. Dagegen wird im montierten Zustand und während des Betriebes das Gewicht des nichtrotierenden Pumpenteiles über das äußere Lagerelement 17 direkt in die Boden- platte 2.4 geleitet. Infolge der Lagerung, Führung und Abdichtung am Lagerelement 17 findet an dieser kräfteaufnehmenden Stelle der Bodenplatte 2.4 aus statischer Sicht eine Entkoppelung statt, wodurch gleichzeitig für die Rohrgehäusepumpe ein Schwin- gungsknoten gebildet wird.

Dies erleichtert die Schwingungsberechnung der Rohrgehäusepumpe wesentlich. Für die Berechnung der Eigenfrequenzen des Gesamtsystems werden die Bauteillängen des Pumpenteiles 4 bis zum Schwingungsknoten in dem Lagerelement 17 mit dem jeweiligen Krümmeranteil oder Steigrohranteil und die oberhalb des Schwingungskno- ten befindlichen Längen des Motors1 mit den entsprechenden Teilen der Laterne 2 berücksichtigt. Dazu ist in vereinfachender Weise nur die Pendellänge PLp für den

Pumpenteil 4 und die Pendellänge PLA für die Laterne mit dem Motor in Ansatz zubrin- gen. Ausgangspunkt für die Bestimmung dieser Pendellängen ist der zwischen dem äußeren Lagerelement 17 und der Bodenplatte 2.4 geschaffene Schwingungsknoten.

Eine Pendellänge PLR berücksichtigt dabei das Schwingungsverhalten des rotierenden Systems, wobei dazu der Abstand zwischen dem Laufrad 12 und dem Axiallager 5 benutzt wird.

Gegenüber den bekannten Pumpenausführungen erfolgt mit dieser Lösung die Eliminie- rung von schwingungsfähigen Bauteilen, wodurch die Anzahl der zu berücksichtigenden Eigenfrequenzen reduziert und damit die Berechnung der Eigenfrequenzen vereinfacht wird. Denn die Lagerung der nichtrotierenden Pumpenteile in der Bodenplatte sowie der Verzicht auf ein bisher notwendiges, die Welle umgebendes zusätzliche Aufhängerohr reduziert die Anzahl schwingungsfähiger Systemteile und verbessert das Schwingungs- verhalten der Rohrgehäusepumpe. Diese Art einer Pumpenaufhängung bildet also gleichzeitig für das Gesamtsystem der Rohrgehäusepumpe einen definierten Schwin- gungsknoten.

Aus Gründen der höheren Festigkeit, einer Gewichtsreduzierung sowie verbesserter Fertigungsmöglichkeiten ist die Rohrgehäusepumpe als Schweißkonstruktionen ausge- bildet. Dies erlaubt eine standardisierte Bauform, bei der eine Baugröße einer Laterne 2 für unterschiedliche Steigrohrdurchmesser Anwendung finden kann. Dazu wird die jeweilige Laterne 2 für einen maximalen Durchmesser des Pumpenteiles 4 ausgelegt.

Und in der Bodenplatte 2.4 wird die Weite der Öffnung, in deren Bereich das äußere Lagerelement 17 anliegt, so groß gewählt, dass ein Herausziehen der hindurchzufüh- renden Bauteile, also des für dieses Krümmergehäuse größten kompletten Pumpentei- les 4 inklusive der Steigrohre 9, möglich ist. Für kleinere Baugrößen der Rohrgehäuse- pumpe ist dann nur der Einbau eines anderen Lagerelementes 17 notwendig. Dieses gleicht dann die Durchmesserunterschiede zwischen der das Lagerelement 17 aufneh- menden Öffnung in der Bodenplatte 2.4 und den Durchmessern von Steigrohr 9 und/oder Krümmer 15 aus.

In der als Halbschnitt dargestellten Fig. 2 ist in einer vergrößerten Darstellung das La- gerelement 17 gezeigt, welches auf kürzestem Wege die Kräfte in die Bodenplatte 2.4 und das Fundament 3 übertragt. Die Bodenplatte 2.4 weist eine Öffnung auf, die zur Aufnahme des Lagerelementes 17 ausgebildet ist. Die Darstellung der Fig. 2 zeigt in der Bodenplatte 2.4 eine konisch oder kegelförmig gestaltete Öffnung, in der das La- gerelement 17 mit einer entsprechenden Kontur selbstzentrierend und kräfteübertra- gend anliegt. Zur Verbesserung der Dichtwirkung zwischen den aneinanderliegenden Teilen sind zusätzliche Dichtelemente 19, beispielsweise Dichtringe, angeordnet. Somit wird in einfachster Weise ein Flüssigkeitsaustritt aus dem Krümmergehäuse 2.3 im Bereich der Bodenplatte 2.4 verhindert.

Die Fig. 3 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform des Lagerelementes 17, welches nach Art eines Winkelringes gestaltet ist. Die Kräfteübertragung übernimmt hier eine sich in Radialrichtung flanschförmig erstreckende Ringfläche 20, während die Zentrie- rung durch einen angrenzenden, geringe Toleranzen aufweisenden Passungsabschnitt 21 erfolgt. Diese Lösung ermöglicht zwar eine einfachere Fertigung, sie erfordert jedoch eine höhere Sorgfalt bei der Montage. Auch hier unterstützen Dichtelemente 19 die Abdichtung.

Die Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform. Der mehrstufige Pumpenteil 4 ist zwei- stufig dargestellt und weist im Unterschied zur Fig. 1 separate Pumpengehäuse 22,23 auf, die untereinander durch ein Steigrohr 9 oder Steigrohrteile 9.1 miteinander verbun- den sind. Die Pumpengehäuse 8.1 der 2. Pumpenstufe ist hierbei durch einen kürzeren Steigrohrabschnitt 9.1 mit dem Krümmer 15 verbunden. Auch bei dieser Bauform sind alle Durchmesser so gewählt, dass der komplette Pumpenteil 4 als ein Teil problemlos durch die Bodenplatte 2.4 hindurchgeführt werden kann.

Somit ist in einfachster Weise durch modulartigen Zusammenbau eine Anpassung einer solchen Rohrgehäusepumpe an größere Baulänge möglich. Durch Hintereinander-

schalten solcher für große Fördermengen ausgelegter Laufradhydrauliken können auch Problemfälle mit notwendigen größeren Förderhöhen gelöst werden.

Die notwendige Zentrierung zwischen Pumpengehäusen, Steigrohren oder Steigrohr- teilen mit den darin angeordneten Wellenlagerungen erfolgt durch an sich bekannte Passelemente. Dies sind beispielsweise Passstifte, die in einander zugeordneten Flä- chen, wie Steigrohrflanschflächen, eingearbeitet sind. Somit ist in einfacher und schneller Weise bei einem eventuellen Wartungsfall eines Lagers 11 durch standardi- sierte Bauteile ein Austausch möglich, ohne dabei das Schwingungsverhalten des Ge- samtsystems negativ zu beeinflussen.