Pumpenaggregat

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Pumpenaggregat mit einem Elektromotor (6) und zumindest einem über eine Welle (8) mit dem Elektromotor (6) verbundenen Laufrad (10), wobei die Welle von einer sich mitdrehenden Schutzhülse (20) umgeben ist, sowie eine Abwasserhebeanlage mit einem solchen Pumpenaggregat.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Pumpenaggregat mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

[0002] Pumpenaggregate, insbesondere Kreiselpumpenaggregat weisen in der Regel einen elektrischen Antriebsmotor und ein oder mehrere Laufräder auf, welche an einer von dem elektrischen Antriebsmotor angetriebenen Welle drehfest befestigt sind. Dabei gibt es Anwendungen, bei welchen der Elektromotor von den Laufrädern beabstandet ist und sich die Welle über einen größeren Bereich frei erstreckt. In diesen Fällen ist die Welle Umwelteinflüssen, insbesondere Einflüssen des zu fördernden Mediums ausgesetzt. So kann es zu unerwünschter Korrosion der Welle kommen.

[0003] Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Pumpenaggregat zu schaffen, welches auch im Bereich aggressiver Medien problemlos eingesetzt werden kann.

[0004] Diese Aufgabe wird durch ein Pumpenaggregat mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.

[0005] Das erfindungsgemäße Pumpenaggregat weist einen Elektromotor und zumindest ein über eine Welle mit dem Elektromotor verbundenes Laufrad auf. D. h. das Laufrad ist über die Welle drehfest mit dem Rotor des Elektromotors verbunden. Erfindungsgemäß ist die Welle von einer sich mitdrehenden Schutzhülse umgeben. Eine solche Schutzhülse kann aus einem gegen Umwelteinflüsse, insbesondere zu fördernde aggressive Medien, resistenten Material ausgebildet werden. Gleichzeitig kann die Welle aus einem ausreichend festen Material ausgebildet werden, um das erforderliche Drehmoment von dem Elektromotor auf das Laufrad zu übertragen. So ist es möglich, die Welle in herkömmlicher Weise aus Metall, beispielsweise Stahl, auszubilden, welcher die erforderliche Festigkeit aufweist. Die Schutzhülse hingegen kann aus einem anderen Material ausgebildet sein, welches die erforderliche Resistenz gegen die in der Umgebung befindlichen Stoffe aufweist. Insofern kann die Welle insgesamt in zweifacher Hinsicht optimiert werden, einerseits im Hinblick auf die erforderliche Festigkeit, andererseits im Hinblick auf die gewünschte Resistenz gegen Stoffe aus der Umgebung.

[0006] Dies ist besonders dann zweckmäßig, wenn das Laufrad beabstandet zu dem Elektromotor angeordnet ist. In diesem Fall ist die Welle vorzugsweise in dem Bereich zwischen dem Laufrad und dem Elektromotor von der Schützhülse umgeben. So kann insbesondere ein freiliegender Bereich der Welle zwischen Laufrad und Elektromotor durch die Schutzhüle vor in der Umgebung befindlichen Stoffen geschützt werden. Dies ist dann von Vorteil, wenn die Welle zwischen dem Elektromotor und dem zumindest einen Laufrad, d. h. der eigentlichen Pumpe freiliegend ausgebildet ist.

[0007] Besonders bevorzugt ist die Welle in dem Bereich zwischen Laufrad und Elektromotor vollständig von der Schutzhülse umgeben. So wird die im Inneren der Schutzhülse angeordnete Welle zuverlässig von Stoffen aus der Umgebung geschützt, da sie durch die Schutzhülse vollständig gekapselt ist.

[0008] Das Laufrad weist vorzugsweise eine Aufnahmehülse auf, in welche die Welle mit ihrem axialen Ende eingreift. Dabei ist die Aufnahmehülse an dem Laufrad zumindest zu einer dem Elektromotor zugewandten Axialseite hin geöffnet, sodass die Welle mit ihrem axialen Ende in diese Öffnung der Aufnahmehülse eingreifen kann. In der Aufnahmehülse ist die Welle vorzugsweise drehfest fixiert. Dies kann durch einen Kraft-, Form-und/oder Stoffschluss erfolgen.

[0009] Um einen sicheren Schutz der Welle zu erreichen, ist die Schutzhülse vorzugsweise an ihrem dem Laufrad zugewandten Axialende dichtend mit der Aufnahmehülse in Kontakt. Dies kann durch eine dichtende Anlage oder aber auch durch eine stoffschlüssige Verbindung, beispielsweise durch Verkleben erfolgen. Auch könnte eine feste Verbindung zwischen Schutzhülse und Laufrad durch gemeinsames Spritzgießen, gegebenenfalls im Mehrkomponenten-Spritzguss erreicht werden. Bevorzugt sind die Schutzhülse und das Laufrad jedoch als zwei separate Teile ausgebildet, welche lediglich dichtend miteinander in Anlage sind.

[0010] Um eine dichte Verbindung zwischen der Schutzhülse und der Aufnahmehülse zu erreichen, greift die Schutzhülse vorzugsweise in das Innere der Aufnahmehülse ein und/oder die Aufnahmehülse übergreift die Schutzhülse an ihrem Außenumfang. So wird eine größere Dicht- und Anlagefläche zwischen der Schutzhülse und der Aufnahmehülse geschaffen. Das der Schutzhülse zugewandte Ende der Aufnahmehülse und/oder das der Aufnahmehülse zugewandte Ende der Schutzhülse können gestuft ausgebildet sein, sodass beim Eingriff oder Übergreifen der Aufnahmehülse am Innen- und Außenumfang ein glatter Übergang gebildet wird. So kann die Aufnahmehülse an ihrem der Schutzhülse zugewandten Ende am Innenumfang eine Erweiterung aufweisen, in welche die Schutzhülse eingreift. Umgekehrt kann die Schützhülse alternativ oder zusätzlich am Außenumfang eine Abstufung aufweisen, in welche die Aufnahmehülse mit ihrem Axialende eingreift. Alternativ kann das der Aufnahmehülse zugewandte Ende der Schutzhülse am Innenumfang gestuft ausgebildet sein, sodass am Innenumfang eine Ausnehmung ausgebildet wird, in welche die Aufnahmehülse mit ihrem Axialende eingreifen kann.

[0011] Die Schutzhülse besteht vorzugsweise aus einem elastischen Material, insbesondere einem Elastomer oder Gummi. Solche Materialien können im Wesentlichen dicht und resistent gegen aggressive Medien ausgebildet sein, sodass eine im Inneren angeordnete Welle, insbesondere eine Welle aus Metall vor diesen Medien geschützt ist. Durch die elastischen Eigenschaften wird darüber hinaus eine gute Abdichtung an den Axialenden, beispielsweise zu einer Aufnahmehülse des Laufrades hin gewährleistet.

[0012] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann zwischen dem Laufrad und dem Elektromotor, vorzugsweise benachbart zu dem Elektromotor eine Trennwand angeordnet sein, wobei die Schutzhülse in dem Bereich zwischen Trennwand und Laufrad angeordnet ist. Wenn die Trennwand benachbart zu dem Elektromotor angeordnet ist, ist damit gemeint, dass sie näher zu dem Elektromotor als zu dem Laufrad hin gelegen ist, vorzugsweise direkt angrenzend an den Elektromotor. Die Trennwand kann beispielsweise auch ein Flansch sein, welcher den Elektromotor trägt und durch welchen sich die Welle durch eine Öffnung hindurch erstreckt. Die Trennwand dient dabei ebenfalls zum Schutz gegenüber dem zu fördernden Medium, da sie den Elektromotor von dem Raum, in dem sich dieses Medium befindet, trennt. Insofern muss bevorzugt nur der Bereich der Welle zwischen der Trennwand und dem Laufrad speziell geschützt werden und von der Schutzhülse umgeben werden.

[0013] Vorzugsweise liegt die Schutzhülse an ihrem dem Laufrad abgewandten Axialende dichtend an der Trennwand an. Dabei ist die dichtende Anlage so ausgebildet, dass eine Rotation der Schutzhülse relativ zu der Trennwand möglich ist. Durch die dichtende Anlage wird sichergestellt, dass die im Inneren der Schutzhülse gelegene Welle vor den Medien in der äußeren Umgebung der Schutzhülse geschützt wird. Wenn die Schutzhülse gleichzeitig dichtend am Laufrad oder einer am Laufrad ausgebildeten Aufnahmehülse anliegt, wird somit die Welle vollständig gekapselt und vor Umgebungseinflüssen geschützt.

[0014] Bevorzugt ist das dem Laufrad abgewandte Axialende der Schutzhülse als ringförmige Dichtlippe ausgebildet, welche an der Trennwand anliegt. Eine solche Dichtlippe ist durch ihre Formgebung bevorzugt so ausgebildet, dass eine Anlagekraft der Dichtlippe an der Trennwand durch elastische Verformung der Dichtlippe erzeugt wird. Gleichzeitig ist die Dichtlippe vorzugsweise so ausgebildet, dass eine schmale bzw. kleine ringförmige Anlagefläche gebildet wird, sodass die Reibung zwischen Dichtlippe und Trennwand reduziert wird.

[0015] Das vorangehend beschriebene Pumpenaggregat eignet sich besonders zum Einsatz in einer Abwasserhebeanlage. Insofern ist Gegenstand der Erfindug, auch eine Abwasserhebeanlage mit einem Pumpenaggregat gemäß der vorangehenden Beschreibung. Dabei ist das Pumpenaggregat in der Abwasserhebeanlage so angeordnet, dass das zumindest eine Laufrad in einem Sammelbehälter der Abwasserhebeanlage angeordnet ist und der Elektromotor oberhalb und außerhalb des Sammelbehälters angeordnet ist. Diese Anordnung bedingt eine beabstandete Anordnung des Laufrades von dem Elektromotor mit einer entsprechend langen freiliegenden Welle, welche durch die erfindungsgemäße Schutzhülse vor den im Inneren des Sammelbehälters befindlichen Medien geschützt wird.

[0016] Eine solche Ausgestaltung ist ganz besonders von Vorteil, wenn die Abwasserhebeanlage gemäß einer bevorzugten Ausführungsform als Kondensathebeanlage, insbesondere zum Einsatz in einer Heizungs- oder Klimaanlage ausgebildet ist. Insbesondere das Kondensat von Heizungsanlagen, speziell Ölheizungen weist saure Eigenschaften auf und ist daher aggressiv gegenüber Metallen. Insofern ist es vorteilhaft, die Welle durch die oben beschriebene Schutzhülse vor dem Kondensat und den Kondensatdämpfen im Inneren des Sammelbehälters zu schützen, sodass eine Korrosion an der Welle vermieden wird.

[0017] Die oben beschriebene Trennwand zwischen Laufrad und Elektromotor bildet vorzugsweise einen den Sammelbehälter an dessen Oberseite verschließenden Deckel. Ein solcher Deckel kann gleichzeitig als Flanschplatte, beispielsweise den Elektromotor und weitere Komponenten wie einen Niveauschalter, Zu- und/oder Ablaufleitungen und gegebenenfalls elektrische Anschluss- bzw. Steuerbauteile tragen. Durch eine solche als Deckel ausgebildete Trennwand wird der Sammelbehälter nach oben vorzugsweise vollständig geschlossen, sodass die außerhalb des Sammelbehälters angeordneten Bauteile, wie ein Elektromotor, ebenfalls vor den im Sammelbehälter befindlichen Medien geschützt sind.

[0018] Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beigefügten Figur beschrieben. Diese Figur zeigt eine Schnittansicht einer Abwasserhebeanlage, in welche ein erfindungsgemäßes Pumpenaggregat integriert ist.

[0019] Die Abwasserhebeanlage weist einen Sammelbehälter 2 auf, welcher mit einem hier nicht gezeigten Einlauf versehen ist, durch welchen zu förderndes Wasser, insbesondere Kondensat, in den Sammelbehälter 2 einströmt. Der Sammelbehälter 2 ist als nach oben offener Behälter ausgebildet und vorzugsweise als Kunststoffformteil gefertigt. An der offenen Oberseite ist der Sammelbehälter 2 durch eine Flanschplatte bzw. einen Deckel 4 verschlossen. Oberhalb des Deckels 4 ist an diesem befestigt ein Elektromotor 6 angeordnet, welcher über eine Welle 8 drehfest mit einem Laufrad 10 des Pumpenaggregates verbunden ist. D. h. die Welle 8 ist drehfest mit dem Rotor des Elektromotors 6 verbunden. Der Elektromotor 6 bildet mit der Welle 8 und dem Laufrad 10 sowie einem das Laufrad 10 außenseitig umgebenden Pumpengehäuse 12 das Pumpenaggregat. Das Pumpengehäuse dient der Strömungsführung des aus dem Laufrad 10 austretenden Fluids und mündet in eine Austrittsleitung 14.

[0020] An dem Deckel 4 ist darüber hinaus noch ein Schwimmerschalter 16 befestigt, welcher abhängig vom Flüssigkeitsstand in dem Sammelbehälter 2 den Elektromotor 6 ein- und ausschaltet.

[0021] Die Welle 8 ist vorzugsweise aus Metall, insbesondere Stahl gefertigt und an ihrem dem Laufrad 10 zugewandten Ende mit diesem drehfest verbunden. Dazu greift das Ende der Welle 8 in eine Aufnahmehülse 18 ein, welche an dem dem Elektromotor zugewandten Axialende des Laufrades 10 ausgebildet ist. Die Aufnahmehülse 12 ist dabei einstückig mit dem Laufrad 10 ausgebildet, insbesondere aus Kunststoff gegossen. In der Aufnahmehülse 18 ist die Welle 8 form- und/oder kraftschlüssig fixiert, sodass eine drehfeste Verbindung zwischen der Welle 8 und dem Laufrad 10 hergestellt wird. Die Welle 8 ist in den Bereich zwischen dem Deckel 4 und dem Laufrad 12 von einer Schutzhülse 20 umgeben. Die Schutzhülse 20 ist aus einem Elastomer oder Gummi gefertigt und dichtend mit dem freien Axialende der Aufnahmehülse 18 an dem Laufrad 10 verbunden. Die Aufnahmehülse 18 ist dazu an ihrem freien Ende gestuft ausgebildet, d. h. sie weist an ihrem freien Axialende einen erweiterten Innendurchmesser auf, in welchen die Schutzhülse 20 mit ihrem im Außendurchmesser verkleinerten Ende 22 eingreift. Auf diese Weise überlappen sich das Axialende der Aufnahmehülse 18 und das Axialende der Schutzhülse 20. So wird eine dichte Verbindung zwischen der Aufnahmehülse 18 und der Schutzhülse 20 geschaffen.

[0022] Am entgegengesetzten, dem Laufrad abgewandten Axialende liegt die Schutzhülse 20 an dem Deckel 4, welcher eine Trennwand bildet, an. Dabei ist dieses Axialende als Dichtlippe 24 ausgebildet. Die Dichtlippe 24 weist eine verringerte Materialstärke auf und ist so ausgebildet, dass sie durch die Anlage an dem Deckel 4 in axialer Richtung gestaucht bzw. ausgelenkt wird. Aufgrund der elastischen Eigenschaften der Dichtlippe 4 wird so eine Anlagekraft erzeugt, welche die Dichtlippe 24 in Anlage an dem Deckel 4 hält, sodass eine Abdichtung zwischen der Dichtlippe 24 der Schutzhülse 22 und dem Deckel 4 geschaffen wird. Die Schutzhülse 20 dreht sich gemeinsam mit der Welle 8. So gibt es eine Relativbewegung zwischen der Dichtlippe 24 und dem Deckel 4, wenn sich die Welle 8 dreht. Durch diese Anordnung der Schutzhülse 20 ist die Welle 8 in dem Bereich zwischen dem Deckel 4 und dem Laufrad 10 vollständig gekapselt und kann nicht in Kontakt mit dem im Inneren des Sammelbehälters 2 befindlichen Medium, d. h. Flüssigkeit oder Gas kommen.

Bezugszeichenliste

[0023] 

2 -

Sammelbehälter

4 -

Deckel

6 -

Elektromotor

8 -

Welle

10 -

Laufrad

12 -

Pumpengehäuse

14 -

Austrittsleitung

16 -

Schwimmerschalter

18 -

Aufnahmehülse

20 -

Schutzhülse

22 -

Axialende der Schutzhülse

24 -

Dichtlippe

Ansprüche

1. Pumpenaggregat mit einem Elektromotor (6) und zumindest einem über eine Welle (8) mit dem Elektromotor (6) verbundenen Laufrad (10), dadurch gekennzeichnet, dass die Welle von einer sich mitdrehenden Schutzhülse (20) umgeben ist.

2. Pumpenaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Laufrad (10) beabstandet zu dem Elektromotor (6) angeordnet ist und die Welle (8) in dem Bereich zwischen dem Laufrad (10) und dem Elektromotor (6) von der Schutzhülse (20) umgeben ist.

3. Pumpenaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (8) in dem Bereich zwischen Laufrad (10) und Elektromotor (6) vollständig von der Schutzhülse (20) umgeben ist.

4. Pumpenaggregat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufrad (10) eine Aufnahmehülse (18) aufweist, in welche die Welle (8) mit ihrem axialen Ende eingreift.

5. Pumpenaggregat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzhülse (20) an ihrem dem Laufrad (10) zugewandten Axialende (22) dichtend mit der Aufnahmehülse (18) in Kontakt ist.

6. Pumpenaggregat nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzhülse (20) in das Innere der Aufnahmehülse (18) eingreift und/oder die Aufnahmehülse an ihrem Außenumfang übergreift.

7. Pumpenaggregat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzhülse (20) aus einem elastischen Material, insbesondere einem Elastomer oder Gummi gefertigt ist.

8. Pumpenaggregat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Laufrad (10) und dem Elektromotor (6), vorzugsweise benachbart zu dem Elektromotor (6) eine Trennwand (4) angeordnet ist, wobei die Schutzhülse (20) in dem Bereich zwischen Trennwand (4) und Laufrad (10) angeordnet ist.

9. Pumpenaggregat nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzhülse (20) an ihrem dem Laufrad (10) abgewandten Axialende dichtend an der Trennwand (4) anliegt.

10. Pumpenaggregat nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Laufrad (10) abgewandte Axialende der Schutzhülse (20) als ringförmige Dichtlippe (24) ausgebildet ist, welche an der Trennwand (4) anliegt.

11. Abwasserhebeanlage gekennzeichnet durch ein Pumpenaggregat gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das zumindest eine Laufrad (10) in einem Sammelbehälter (2) und der Elektromotor (6) oberhalb des Sammelbehälters (2) angeordnet ist.

12. Abwasserhebeanlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Kondensathebeanlage, insbesondere zum Einsatz in einer Heizungs- oder Klimaanlage ausgebildet ist.

13. Abwasserhebeanlage nach Anspruch 11 oder 12 und einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (4) einen den Sammelbehälter (2) an dessen Oberseite verschließenden Deckel bildet.

Zeichnung