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Patent Searching and Data


Title:
PIPE AXIAL PUMP
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/038130
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a pipe axial pump for pumping a liquid, wherein the motor (4) of the pump is arranged such that the liquid to be pumped flows around the motor and therefore no elaborate rotary leadthroughs of the pump shaft through the pipe system are needed. Furthermore, the bearings (61, 62) of the motor are lubricated by the liquid to be pumped, thereby avoiding risky oil lubrication. As a result, the pipe axial pump is suitable for use in drinking water pipelines.

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Inventors:
KECK, Benjamin (Dietrich-Bonhoeffer-Weg 2, Heidenheim, 89522, DE)
Application Number:
EP2018/071994
Publication Date:
February 28, 2019
Filing Date:
August 14, 2018
Export Citation:
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Assignee:
VOITH PATENT GMBH (St. Pöltener Str. 43, Heidenheim, 89522, DE)
International Classes:
F04D3/00; F04D13/06; F04D29/046; F04D29/06; F04D29/18; F04D29/54
Foreign References:
CH287346A1952-11-30
US20130149142A12013-06-13
US5102308A1992-04-07
DE102012212423A12014-01-16
CH150076A1931-10-15
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Claims:
Patentansprüche

1. Rohr-Axialpumpe zum Pumpen einer Flüssigkeit umfassend ein drehbar gelagertes Laufrad (1), ein rohrförmiges Pumpengehäuse (3), eine Vielzahl von Traversen (5) und einen im einem Gehäuse angeordneten Motor (4), wobei das Laufrad (1) eine Nabe und eine Vielzahl mit der Nabe verbundene Laufschaufeln umfasst, und wobei das Pumpengehäuse (3) eine Laufradkammer (2), eine erste Öffnung zur Aufnahme der zu pumpenden Flüssigkeit und eine zweite Öffnung zur Abgabe der zu pumpenden Flüssigkeit umfasst, und wobei die Laufradkammer (2) das Laufrad (1) umschlingt, die erste Öffnung in der Nähe des Laufrads (1) und die zweite Öffnung in der Nähe des Motors (4) angeordnet ist, und wobei der Motor (4) so mit dem Laufrad (1) verbunden ist, dass er dasselbe antreiben kann, und der Motor (4) ein kombiniertes Spur- und Führungslager (61) und ein Führungslager (62) umfasst, und wobei das kombinierte Spur- und Führungslager (61) zwischen dem Laufrad (1) und dem Motorläufer, und das Führungslager (62) an dem dem Laufrad (1) gegenüberliegenden Ende des Motorgehäuses angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Motor (4) innerhalb des von der Flüssigkeit durchströmten Bereiches der Pumpe befindet, wobei die Einheit aus Motor (4) und Laufrad (1) durch die Traversen (5) zentrisch im Pumpengehäuse (3) gehalten wird, und wobei das Motorgehäuse während dem Betrieb der Pumpe mit der zu pumpenden Flüssigkeit gefüllt ist, so dass die beiden Lager (61, 62) mit der Flüssigkeit geschmiert werden können, und wobei die Traversen (5) so ausgebildet sind, dass sie einen Drall der während dem Betrieb der Pumpe das Laufrad (1) passierenden Flüssigkeit reduzieren können.

2. Rohr-Axialpumpe nach Anspruch 1, wobei die Laufschaufeln starr mit der Nabe verbunden sind.

3. Rohr-Axialpumpe nach Anspruch 1, wobei die Laufschaufeln drehbar gelagert mit der Nabe verbunden sind.

4. Rohr-Axialpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Laufradkammer zylindrisch geformt ist.

5. Rohr-Axialpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Laufradkammer als Kugel geformt und geteilt ist.

6. Rohr-Axialpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei Öffnungen des Pumpengehäuses (3) einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen.

7. Rohr-Axialpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Motor (4) so ausgebildet ist, dass er das Laufrad (1) mit konstanter Drehzahl antreiben kann.

8. Rohr-Axialpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Motor (4) so ausgebildet ist, dass er das Laufrad (1) mit variabler Drehzahl antreiben kann.

9. Rohr-Axialpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Pumpengehäuse (3) Einrichtungen ausweist, die eine Abstützung der Pumpe auf dem Untergrund ermöglichen.

10. Rohr-Axialpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Pumpengehäuse (3) Einrichtungen ausweist, die ein Aufhängen der Pumpe an geeigneten Tragstrukturen ermöglichen.

11. Rohr-Axialpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die zu pumpende Flüssigkeit Trinkwasser ist.

Description:
Rohr-Axialpumpe

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rohr-Axialpumpe für den Einbau in ein Rohr- bzw. Stollensystem.

Die aus dem Stand der Technik bekannten Rohr-Axialpumpen sind dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb des Pumpenlaufrades außerhalb des wassergeführten Bereichs angeordnet ist. Eine solche Rohr-Axialpumpe geht beispielsweise aus der CH 150076 hervor. Dies macht eine gedichtete Durchführung der Pumpenwelle und ein Winkelgetriebe oder eine bogenförmige Anordnung des wasserführenden Teiles der Pumpe notwendig.

Der Erfinder hat sich die Aufgabe gestellt, eine Rohr-Axialpupe anzugeben, die ohne größere bauliche Veränderungen der bestehenden Anlagenstruktur in ein bestehenden Rohr- bzw. Stollensystem integriert werden kann. Außerdem zeichnet sich die erfindungsgemäße Rohr-Axialpumpe durch Wartungsfreiheit und Umweltfreundlichkeit aus, da die erfindungsgemäße Rohr-Axialpumpe frei von wassergefährdenden Stoffen ist. Der Erfinder hat erkannt, dass die gestellte Aufgabe durch eine Rohr-Axialpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst werden kann. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den von Anspruch 1 abhängigen Unteransprüchen. Die erfindungsgemäße Lösung wird nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Darin ist im Einzelnen folgendes dargestellt:

Figur 1 Erfindungsgemäße Rohr-Axialpumpe; Figur 2 Erfindungsgemäße Rohr-Axialpumpe im Schnitt. Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Rohr-Axial pumpe. Dabei ist das Pumpengehäuse, welches mit 3 bezeichnet ist, angeschnitten, um den Blick auf die darunter liegende Pumpe freizugeben. Die Pumpe umfasst ein Laufrad, welches mit 1 bezeichnet ist. Das Laufrad 1 ist in einer dasselbe umschlingenden Laufradkammer angeordnet, welche mit 2 bezeichnet ist. Die Laufradkammer 2 ist Teil des Pumpengehäuses und kann kugelförmig oder zylinderförmig sein. Im ersten Fall ist die Laufradkammer 2 geteilt. Die Pumpe umfasst ferner einen Motor, welcher mit 4 bezeichnet und von einem Motorgehäuse umschlossen ist. Das Laufrad 1 ist so mit dem Motor 4 verbunden, dass es von diesem angetrieben werden kann, und umfasst eine Nabe und eine Vielzahl von Laufschaufeln. Die Laufschaufeln können starr oder drehbar gelagert mit der Nabe des Laufrades 1 verbunden sein. Der Motor 4 kann so ausgebildet sein, dass er mit konstanter oder variabler Drehzahl rotieren kann. Die Einheit aus Motor 4 und Laufrad 1 wird durch eine Vielzahl von sogenannten Traversen zentrisch im Pumpengehäuse 3 gehalten, wobei eine der Traversen mit 5 bezeichnet ist. Das Pumpengehäuse 3, welches die Pumpe umschlingt, ist im Wesentlichen röhrenförmig, wobei der Durchmesser dieser Röhre nicht konstant sein muss, und hat eine erste Öffnung zur Aufnahme der zu pumpenden Flüssigkeit, welche sich in der Nähe des Laufrades 1 befindet, und eine zweite Öffnung zur Abgabe der zu pumpenden Flüssigkeit, welche sich in der Nähe des Motors 4 befindet. Die Traversen 5 stützen sich außen am Pumpengehäuse 3 und innen am Motorgehäuse ab. Die während dem Betrieb von der ersten Öffnung in die Pumpe einströmende Flüssigkeit erhält beim Passieren des Laufrades einen gewissen Drall. Die Traversen sind dabei so ausgebildet, dass sie den Drall der Flüssigkeit reduzieren können. Das Motorgehäuse wird während dem Betrieb vom der zu pumpenden Flüssigkeit umströmt. Die beiden Öffnungen des Pumpengehäuses 3 können kreisförmig ausgebildet sein, was die Integration der Axialpumpe in ein bestehendes Röhrensystem erleichtert. Bei anderen Einbausituationen, können die Öffnungen jedoch auch andere Querschnittsformen aufweisen. Das Pumpengehäuse 3 kann Einrichtungen aufweisen, die eine Abstützung der Pumpe auf dem Untergrund oder ein Aufhängen der Pumpe an geeigneten Tragstrukturen ermöglichen.

Figur 3 zeigt eine erfindungsgemäße Rohr-Axial pumpe im Längsschnitt, welcher den Einblick in das Motorgehäuse ermöglicht. Der Motor 4 weist zwei Lager auf. Ein erstes Lager, welches mit 61 bezeichnet ist, ist als kombiniertes Spur- und Führungslager ausgebildet und zwischen dem Laufrad 1 und dem Läufer des Motors 4 angeordnet. Ein zweites Lager, welches mit 62 bezeichnet ist, ist als Führungslager ausgebildet und am vom Laufrad 1 abgewandten Ende des Motorgehäuses angeordnet. Beide Lager 61 und 62 werden durch die zu pumpende Flüssigkeit geschmiert, was dadurch ermöglicht wird, dass das Motorgehäuse nicht gegen die das Motorgehäuse umströmende Flüssigkeit gedichtet ist, so dass das Motorgehäuse von der zu pumpenden Flüssigkeit gefüllt ist. Dadurch wird eine Schmierung durch Öl vermieden, das potentiell die zu pumpende Flüssigkeit kontaminieren könnte. Dadurch kann die erfindungsgemäße Axial-Rohrpumpe auch zum Pumpen von Trinkwasser benutzt werden. Dadurch dass der Motor 4, der das Laufrad 1 antreibt, innerhalb des die Flüssigkeit führenden Bereiches angeordnet ist, wird eine nach außen geführte Pumpenwelle samt der damit verbundenen Abdichtung der Drehdurchführung überflüssig. Es müssen lediglich die Steuer- und Leistungskabel nach außen geführt werden. Auch wird keine bogenförmige Anordnung des flüssigkeitsführenden Teiles der Pumpe benötigt, wodurch die erfindungsgemäße Pumpe wesentlich kleiner und kompakter ausgebildet ist als vergleichbare klassische Axialpumpen. Die erfindungsgemäße Pumpe kann dadurch leicht in ein bestehendes Rohr- bzw. Stollensystem ohne große bauliche Veränderungen integriert werden. Durch die Schmierung mit der zu pumpenden Flüssigkeit ist die Pumpe weitestgehend wartungsfrei und umweltfreundlich. Für den Wartungsfall kann die gesamte Pumpe in einem Stück oder in Teilen ausgebaut und überholt werden.

Je nach Anwendungsfall kann die erfindungsgemäße Pumpe in jedem beliebigen Winkel in ein bestehendes oder neues Rohr- bzw. Stollensystem eingebaut werden. Dabei ist es möglich den Flüssigkeitsein- bzw. austritt aus der Rohr- Axialpumpe entsprechend dem Einsatzfall anzupassen (Flanschverbindung, Direktanbindung zum bestehendem Rohr- bzw. Stollensystem, etc.). Als eine mögliche Anwendung der erfindungsgemäßen Rohr-Axial pumpe sei der Einbau der Pumpe in horizontaler Ausführung in ein Trinkwasserpumpenwerk zum Erhöhen des Ansaugdruckes der Hauptpumpen genannt.