DE69206051T2

DE69206051T2 - Motorgetriebenes Pumpensystem.

Info

Publication number: DE69206051T2
Application number: DE69206051T
Authority: DE
Inventors: Chisiro Furukawa
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1991-06-21
Filing date: 1992-04-15
Publication date: 1996-08-08
Anticipated expiration: 2012-04-16
Also published as: DE69206051D1; KR960001994B1; US5246336A; EP0519176B1; KR930000843A; EP0519176A1

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf ein motorgetriebenes, komplexes Pumpensystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und wie aus der US-A-2, 694, 365 bekannt. Dieses Pumpensystem enthält zwei unabhängige Pumpen, die von einem einzigen Motor antreibbar sind, wobei der Motor oberhalb des Oberflächenpegels einer zu pumpenden Flüssigkeit angeordnet ist während die Pumpen in ein in die Flüssigkeit enthaltendes Bad eintauchen. Genauer bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein motorgetriebenes, komplexes Pumpensystem, das vorzugsweise als eine Kühlmittelpumpe zum Pumpen einer Schneidlösung für ein Maschinenwerkzeug verwendbar ist, wobei das komplexe Pumpensystem eine Zentrifugalpumpe und eine halb ummantelte Pumpe mit einem Ausströmraum bzw. einer Spiralausströmkammer enthält.
Beispielsweise ist als eine auf dem Gebiet der Werkzeugmaschinen einsetzbare Pumpe als einstufige Zentrifugalpumpe bekannt, wie sie in einer Standardvorschrift JIM 1242 (1970) "Kühlpumpe" (bisher publiziert nach Artikel 1) vorgeschrieben und von der japanischen Elektromaschinenassoziation standardisiert ist, Zusätzlich ist als eine Mehrstufentauchpumpe eine mehrstufige Pumpe bekannt, wie sie in der offiziellen Gazette der offengelegten (Kokai) japanischen Patenanmeldung Nr.62-189399 (bisher publiziert nach Artikel 2) beschrieben ist. Weiter sind komplexe Pumpen in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr.63-32195 (bisher nach Artikel 3 publiziert) und der offengelegten japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Nr.1-97032 (bisher nach Artikel 4 publiziert) als allgemeine komplexe Pumpen bekannt. Normalerweise werden je einzelner Werkzeugmaschine als Kühlmittelpumpe für Werkzeugmaschinen zwei oder mehr motorgetriebene komplexe Pumpen derart verwendet, daß eine motorgetriebene Druckpumpe für die Schmierung und Kühlung einer Schneid-/Schleiffläche eines Werkstücks und zum Wegblasen von Spänen oder abgeschliffenen Teilchen, die durch den Schneid-/Schleifvorgang erzeugt werden, verwendet wird, während eine motorgetriebene Durchflußpumpe verwendet wird, um Späne oder abgeschliffene Teilchen aus einem Bett einer Werkzeugmaschine wegzuwaschen.
Entsprechend dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik besteht die Notwendigkeit, Platz zu reservieren, der für den Einbau von zwei oder mehr motorbetriebener Pumpen je einzelner Werkzeugmaschine erforderlich ist. Um die beschriebene Notwendigkeit zu erfüllen, entsteht das Problem, daß zwei oder mehr Verdrahtungssysteme für den Antrieb der Elektromotoren der Pumpen angeordnet werden müssen. Für den Fall, daß die motorgetriebene Druckpumpe und die motorgetriebene Durchflußpumpe unter den gleichen Bedingungen betrieben werden, entsteht ein ähnliches Problem auch, wenn zwei Arten der gleichen motorbetriebenen Pumpen verwendet werden. Manchmal werden zwei Auslaßrohrsysteme angebracht, entsprechend einer einzigen Pumpe mit zweifachem Durchfluß, aus dem Grund, daß für die Pumpe die gleichen Pumpeigenschaften notwendig sind, wie für jede der vorgenannten Pumpen. In dem Fall, daß eines der beiden Auslaßrohrsysteme voll verschlossen oder teilweise verschlossen ist verändert sich die Durchflußmenge der durch das andere Auslaßrohrsystem strömenden Flüssigkeit zwangsläufig. Um die vorstehenden Fehlfünktionen zu vermeiden, sollten zwangsläufig zwei Sätze der gleichen motorgetriebenen Pumpen verwendet werden.
Die US-A 2, 694, 365 beschreibt ein motorgetriebenes komplexes Pumpensystem entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die erste Pumpe dieses bekannten komplexen Pumpensystems hat eine zentrale Auslaßöffnung um die Antriebswelle, die mit einer Kammer mit Auslaßöffnungen verbunden ist, die in der oberen Wand dieser Kammer ausgebildet sind. Die Unterseite des Pumpenschenkelbauteils bildet die Oberwand dieser Auslaßkammer. Diese Oberwand ist oberhalb des Pegels der Flüssigkeit angeordnet, in die das Pumpensystem eintaucht. Daher ist es notwendig, eine Drehdichtung vorzusehen, die den Zwischenraum zwischen der Antriebswelle und dem Teil des Pumpenschenkelbauteils abdichtet, der die Oberwand der Auslaßkammer definiert, um jedwelches Austreten von Flüssigkeit zu verhindern.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein motorgetriebenes, komplexes Pumpensystem zu schaffen, das vorzugsweise als eine Kühlmittelpumpe verwendbar ist, wobei ein einziger Elektromotor betriebsmäßig direkt mit zwei unabhängigen Pumpen verbunden ist, wobei der Motor sich oberhalb des Oberflächenpegels einer zu pumpenden Flüssigkeit befindet und die Pumpen in ein die Flüssigkeit enthaltendes Bad eintauchen, welches System mit kleinen Abmessungen aufgebaut ist und zusätzlich in einfacher Weise handhabbar ist.
Zur Lösung der beschriebenen Aufgabe wird ein motorgetriebenes, komplexes Pumpensystem entsprechend dem Hauptanspruch geschaffen.
Dadurch, daß die Unterseite des Pumpenschenkelbauteils einen Teil des Ausströmraums der ersten Pumpe bildet, ist die gesamte Konstruktion des erfindungsgemäßen Pumpensystems sehr kompakt und kann in einfacher Weise gehandhabt werden. Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal liegt darin, daß die erfindungsgemäße Pumpe insgesamt in eine Flüssigkeit eingetaucht werden kann, wobei der obere Bereich des Pumpenschenkels oberhalb des Flüssigkeitspegels angeordnet ist, und die Unterseite des Pumpenschenkelbauteils, die einen Teil des Ausströmraums der ersten Pumpe definiert sich unterhalb des Flüssigkeitspegels befindet. Folglich besteht keine Notwendigkeit, irgendwelche Drehdichtungen zwischen der Pumpe und dem Motor vorzusehen. Die beiden Pumpen des erfindungsgemäßen komplexen Pumpensystems werden in ein Flüssigkeitsbad eingetaucht, ohne daß die Notwendigkeit eines Saugrohr- bzw. Saugleitungssystems besteht.
Die beigefügten Unteransprüche sind auf weitere Ausführungsformen und vorteilhafte Merkmale des erfindungsgemäßen komplexen Pumpensystems gerichtet.
Da erfindungsgemäß zwei Pumpen angeordnet sind, die einem einzigen Elektromotor zugeordnet sind, hat das Pumpensystem Vorteile dahingehend, daß das Verdrahtungssystem bzw. Schaltungssystem für den Motor vereinfacht werden kann, der operative Zustand jeder Pumpe unabhängig bestimmt werden kann und eine projizierte Fläche des Pumpensystems, gemessen in axialer Richtung, deutlich verkleinert werden kann. Im praktischen Gebrauch ist das Pumpensystem mit Hilfe eines für eine Montage verwendbaren Flansches unbeweglich an einem eine zu pumpende Flüssigkeit enthaltenen Tank angebracht, wobei der Motor sich oberhalb des Oberflächenpegels der Flüssigkeit befindet und die beiden Pumpen in das Flüssigkeitsbad eintauchen ohne jedwelche Notwendigkeit für ein Saugleitungssystem. Da es erforderlich ist, daß an Anschlüsse an der Auslaßseite des Pumpensystems an Stellen unmittelbar oberhalb des Flansches angeschlossene Leitungen sich ohne gegenseitige Störung über den Tank erstrecken, kann nicht nur ein Montagevorgang, sondern auch ein Leitungsanschluß in ausgezeichneter Qualität der fertigen Arbeit in einfacher Weise ausgeführt werden.
Die beiden Verlängerungsrohre sind um die Antriebswelle an voneinander in Umfangsrichtung um etwa 180º entfernten Stellen angeordnet. Mit dieser Anordnung wird die radiale Last, die auf ein Flügelrad einer Pumpe ausgeübt wird, wenn Flüssigkeit längs sich spiralartig erstreckender Durchlässe in einem Spiral- oder Ausströmraum strömt, durch die radiale Belastung ausgeglichen, die auf ein Flügelrad der anderen Pumpe in gleicher Weise wie oben erläutert wirkt, was dazu führt, daß eine von einem Lager aufzunehmende radiale Last vermindert wird. Zusätzlich besteht keine Möglichkeit, daß jedes Flügelrad aufgrund einer Biegeverformung der langen Antriebswelle in unerwünschter Weise in Berührung mit dem entsprechenden Gehäuse kommt.
Wenn die Anschlüsse auf der Auslaßseite des Pumpensystems, der Flansch, der Deckel des Ausströmraums und die beiden Verlängerungsrohre, die um die Antriebswelle angeordnet sind, in das Pumpenschenkelbauteil integriert sind, hat das Pumpensystem bzw. Pumpengerät eine ausgezeichnete hohe Steifigkeit, wodurch es aus wenigen Bauteilen aufgebaut werden kann. Zusätzlich kann, da zwischen den beiden Pumpen und dem Motor eine hohe Steifigkeit erreicht wird, jedes Flügelrad mit hoher Abmessungsgenauigkeit relativ zum entsprechenden Ausströmraum drehen. Aufgrund der Tatsache, daß die beiden Verlängerungsrohre sich gegenüberliegend um die Antriebswelle an voneinander in Umfangsrichtung um etwa 180º entfernten Stellen angeordnet sind, kann die Steifigkeit des Pumpenschenkelbauteils weiter verbessert werden. Insbesondere können wichtige Bauteile, die zur Bildung des Pumpensystems erforderlich sind, in einfacher Weise durch Gießen hergestellt werden.
Wenn die beiden Ausströmräume integral mit einem einzigen Distanzsauggehäuse ausgebildet werden, kann die Anzahl der für das Pumpensystem erforderlichen Bauteile in ähnlicher Weise vermindert werden. Da die beiden Flügelräder in der voneinander entfernten Beziehung angeordnet sind, wobei das Distanzsauggehäuse sich zwischen ihnen befindet, während ihre Saugöffnungen sich gegenüberliegend ausgebildet sind, wird in diesem Fall die von einem Flügelrad induzierte Schublast durch die vom anderen Flügelrad induzierte Schublast aufgehoben, was dazu führt, daß die von dem Lager aufzunehmende Schublast vermindert ist. Einteilig mit einem unteren Gehäuse für die untere Pumpe kann in einfacher Weise eine Zwischenauslaßöffnung ausgebildet werden, ohne daß die Notwendigkeit für eine spezielle Verrohrung bzw. eine spezielle Leitung besteht. Ein wichtiges Merkmal des Pumpensystems besteht darin, daß die äußeren Durchmesser der jeweiligen Bauteile deutlich verkleinert werden können. Da das Distanzsauggehäuse in einfacher Weise durch maschinelles Bearbeiten von zwei parallelen Oberflächen hergestellt werden kann, und zusätzlich kann es in einfacher Weise mit dem Pumpenschenkel und dem Deckel des Ausströmraums zusammengebaut werden, kann ein Abstand zwischen der Oberseite jedes Flügelrades und der Unterseite des gegenüberliegenden Bauteils, gesehen in Axialrichtung, mit hoher Abmessungsgenauigkeit in einfacher Weise aufrechterhalten werden. Auf diese Weise können die Eigenschaften des Pumpensystems bezüglich minimiertem Flüssigkeitsverlust bei minimiertem axialem Spalt bzw. Zwischenraum verbessert werden. Da sich die Antriebswelle nicht durch die Ausströmraumabdeckung für die untere Pumpe hindurch erstreckt, tritt bei dem Pumpensystem keine Flüssigkeitsleckage auf.
Wenn eine Pumpe mit einem Flügelrad mit einem größeren Durchmesser in dem unteren Bereich des Pumpensystems angeordnet ist, so daß sich eine Zwischenauslaböffnung in senkrechter Richtung in dem Bereich erstreckt, der seitlich eines Ausströmraums für eine Pumpe mit einem Flügelrad mit einem kleineren Durchmesser angeordnet ist, kann der Bereich, der die Zwischenaußlaßöffnung enthält, wo der Durchmesser normalerweise Struktur des Pumpensystems kann somit so bestimmt werden, daß sie verminderte Durchmesserabmessungen hat ohne Erweiterung des Flanches. Aufgrund der Tatsache, daß sich die Antriebswelle nicht durch den Ausströmraumdeckel für die untere Pumpe erstreckt und deshalb keine Flüssigkeitsleckage auftritt, kann eine bemerkenswert vorteilhafte Wirkung erzielt werden, wenn ein Fühlrad für jede Pumpe so dimensioniert ist, daß es einen größeren Durchmesser hat, um Flüssigkeit mit einem höheren Druck zu pumpen.
Wenn zwei Ausströmräume zusammen mit einer Zwischenauslaßöffnung in einem einzigen Gehäuse mit einer zwischen ihnen angeordneten Trennwand ausgebildet sind, kann die Anzahl der für das Pumpensystem erforderlichen Bauteile in ähnlicher Weise vermindert werden, während ihre diametralen Abmessungen klein gehalten werden. Es sei zusätzlich darauf hingewiesen, daß diese Bauteile in einfacher Weise mittels eines Gießverfährens hergestellt werden können. Da Saugöffnungen axial sich gegenüberliegend ausgebildet sind und zugehörige Flügelräder Rücken an Rücken angeordnet sind, wird in diesem Fall die von einem bestimmten Flügelrad erzeugte Schublast von der von jedem der anderen Flügelräder erzeugten Schublast ausgeglichen, was dazu führt, daß die von dem Lager aufzunehmende Schublast in ähnlicher Weise vermindert ist. Eine Leckage von Flüssigkeit durch Ringspalte an Trennwänden für eine mehrstufige Pumpe mit einer sich durch sie hindurch erstreckenden Antriebswelle wird durch den Druck der Flüssigkeit unterdrückt, die von einer einstufigen Pumpe abgegeben wird, während die restliche Flüssigkeit an der Auslaßseite der einstufigen Pumpe wieder verwendet wird.
Folglich tritt bei dem erfindungsgemäßen Pumpensystem kein Leckageverlust auf.
Die vorstehend beschriebenen und weiteren Aufgaben, Wirkungen, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung zusammen mit den beigefügten Zeichnungen erläutert.
Es stellen dar:
Fig. 1 einen senkrechten Schnitt eines motorgetriebenen komplexen Pumpensystems entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie C - C in Fig. 1;
Fig. 3 einen Querschnitt längs der Linie D - D in Fig. 1;
Fig. 4 eine schematische perspektivische Ansicht der in Fig. 1 dargestellten Pumpe, insbesondere zur Darstellung des Aufbaus der komplexen Pumpe im zerlegten Zustand;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht der komplexen Pumpe gemäß Fig. 1, insbesondere zur Darstellung des unteren Teils der komplexen Pumpe im zerlegten Zustand;
Fig. 6 eine senkrechte Schnittansicht eines motorgetriebenen komplexen Pumpensystems entsprechend einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pumpe;
Fig. 7 eine senkrechte Schnittansicht einer motorgetriebenen komplexen Pumpe entsprechend einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 8 eine senkrechte Schnittansicht einer motorgetriebenen komplexen Pumpe entsprechend einer vierten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 9 eine Querschnittansicht der komplexen Pumpe, geschnitten längs der Linie A - A in Fig. 8 und
Fig. 10 eine senkrechte Schnittansicht einer motorgetriebenen komplexen Pumpe entsprechend einer fünften Ausführungsform der Erfindung.
Die Erfindung wird im folgenden genauer unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert, die bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung darstellen.
Bezugnehmend auf Fig. 1 bis 5, die ein motorgetriebenes komplexes Pumpensystem oder eine Pumpenbaugruppe entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigen, weist das komplexe Pumpensystem einen Pumpenschenkel 6 an der unteren Abtriebsseite eines Motors 1 mit senkrechter Welle auf, und Anschlüsse 3a und 3b an der Auslaßseite der Pumpe, Verlängerungsleitungen bzw. Verlängerungsrohre 4a und 4b und eine Ausströmraumabdeckung 41a für eine erste Pumpe 40a , die an der Motorseite angeordnet ist, sind mit dem Pumpenschenkel 6 integriert. Die beiden Anschlüsse 3a und 3b und die beiden Verlängerungsrohre 4a und 4b des Pumpenschenkels 6 sind sich gegenüberliegend und um 180º in Umfangsrichtung voneinander entfernt angeordnet. Zusätzlich sind mit dem Pumpenschenkel 6 ein Flansch 7 zum Montieren des komplexen Pumpensystems an einem Tank, der zu pumpende Flüssigkeit enthält, und ein Träger 1a an der Antriebsseite des Motors 1 integriert.
An der Unterseite der Ausströmraumabdeckung 41a des Pumpenschenkels 6 ist ein Distanzsauggehäuse 45 durch Festziehen einer Mehrzahl von Schraubbolzen 13a starr befestigt. Das Distanzsauggehäuse 45 ist mittels Tragsäulen 45a verstärkt. Ein Flügelrad 43a der ersten Pumpe 40a ist in einem ersten Ausströmraum 10a aufgenommen und ein Flügelrad 43b für eine zweite Pumpe 40b ist in einem zweiten Ausströmraum 10b aufgenommen. Beide Ausströmkammern bzw. Ausströmräume 10a und 10b sind derart angeordnet, daß ihre Ansaugöffnungen 46a und 46b sich gegenüberliegend angeordnet sind, wobei sich zwischen ihnen ein gemeinsamer Ansaugraum 47 befindet. Der Ansaugraum 47 ist von einer ersten und einer zweiten waagrechten Wand 45b und 45c begrenzt, zwischen denen ein vorbestimmter Abstand besteht. Es sei darauf hingewiesen, daß die beiden Ansaugöffnungen 46a und 46b in dem Bereich unterhalb des Oberflächenpegeis 19 der zu pumpenden Flüssigkeit öffnen.
Zusätzlich ist an der Unterseite des Ansauggehäuses 45 starr eine Ausströmraumabdeckung 41b für die zweite Pumpe 40b durch Festziehen einer Mehrzahl von Schraubbolzen 13 befestigt. Das erste Flügelrad 43a und das zweite Flügelrad 43b sind fest an einer Antriebswelle 14 des Motors 1 durch Festziehen eines Schraubbolzens 15 angebracht, wobei ein Distanzring 44 zwischen dem ersten Flügelrad 43a und dem zweiten Flügelrad 43b angeordnet ist. Die Antriebswelle 14 ist mittels eines in den Träger 1a eingesetzten Lagers 1b drehbar gehalten bzw. gelagert.
Der erste Ausströmraum 10a ist direkt mit dem Verlängerungsrohr 4a verbunden, während der zweite Ausströmraum 10b mit dem Verlängerungsrohr 4b über eine Zwischenauslaßöffnung 17 verbunden ist, die einteilig mit dem zweiten Ausströmraum 10b ausgebildet ist und sich in axialer Richtung in dem Bereich seitlich des ersten Ausströmraums 10a erstreckt. Mit dieser Konstruktion sind an der Ausströmraumabdeckung 41a, die einen Teil des Pumpenschenkels 6 bildet, eine erste Auslaßöffnung 18a und eine zweite Auslaßöffnung 18b ausgebildet. Vorzugsweise ist das Flügelrad 43a der ersten Pumpe 40a, die an der Motorseite angeordnet ist, in Form eines Flügelrades geschlossener Bauart ausgebildet, mit einem Mündungsring 48 und einer Seitenplatte 49, um eine Leckage von Flüssigkeit aus dem Inneren die ersten Pumpe 40a mit Hilfe des Mündungsrings 48 zu unterdrücken.
Entsprechend der ersten Ausführungsform der Erfindung ist jede der beiden Pumpen in Form einer unabhängigen Pumpe ausgebildet, wobei die Pumpen fest an dem unteren Teil der Antriebswelle eines Motors mit einer einzigen, senkrechten Welle angebracht sind. Mit dieser Konstruktion können zwei unabhängige Pumpen von dem Motor drehangetrieben werden, der ein einziges Verdrahtungs- bzw. Leitungssystem (mit Verdrahtung, elektromagnetischen Schützen und weiteres) enthält. Es sei darauf hingewiesen, daß der Betriebszustand einer der beiden Pumpen unverändert bleibt, unabhängig davon, wie Ventile an einem Leitungssystem für die andere Pumpe voll geschlossen oder teilweise geschlossen sind, und daß der Betriebszustand einer der beiden Pumpen im wesentlichen unverändert bleibt, selbst wenn der Motor ein Induktionsmotor ist und die Drehzahl des Motors sich leicht verändert (aufgrund von Schlupf), wenn Ventile eines Leitungssystems für die andere Pumpe von einer Betriebsperson manuell betätigt werden. Obwohl die axiale Länge des komplexen Pumpensystems im Vergleich zu einer herkömmlichen Einzelpumpe etwas länger ist, ist eine projizierte Fläche des komplexen Pumpensystems, gemessen in axialer Richtung, im wesentlichen gleich einer projizierten Fläche des Motors mit einem Leistungsvermögen, wie es zum Antrieb von zwei Pumpen erforderlich ist. Mit anderen Worten kann die projizierte Fläche, die von dem komplexen Pumpensystem eingenommen wird, im Vergleich mit dem Fall, in dem zwei herkömmliche Pumpen von zwei unabhängigen Motoren angetrieben werden, erheblich vermindert werden. Zusammenfassend, da nur ein einziger Motor zum Antrieb von zwei unabhängigen Pumpen erforderlich ist, liegen vorteilhafte Wirkungen, die mit dem erfindungsgemäßen komplexem Pumpensystem erzielt werden, darin, daß ein Verdrahtungs- bzw. Verschaltungssystem für den Motor vereinfacht werden kann, der Betriebszustand jeder Pumpe individuell bestimmt werden kann und eine projizierte Fläche des komplexen Pumpensystems, gemessen in axialer Richtung, erheblich vermindert werden kann.
Da der Träger 1a, die Anschlüsse 3a und 3b, der Flansch 7, die Verlängerungsrohre 4a und 4b und die Ausströmraumabdeckung 41a in den Pumpenschenkel 6 integriert sind, ist die Struktur des komplexen Pumpensystems einfach und kann die Anzahl der zum Aufbau der komplexen Pumpenbaugruppe erforderlichen Bauteile erheblich vermindert werden. Da zwischen der oberen ersten Pumpe 40a, der unteren zweiten Pumpe 40b und dem Motor 1 ausgezeichnete hohe Steifigkeit erzielt wird, kann jedes Flügelrad relativ zu dem zugehörigen Ausströmraum mit hoher Abmessungsgenauigkeit gedreht werden. Da die beiden Anschlüsse 3a und 3b und die beiden Verlängerungsrohre 4a und 4b sich gegenuberliegend an voneinander in Umfangsrichtung um einen Winkel von 180º entfernten Stellen angeordnet sind, wird eine radiale Last, die auf jedes Flügelrad bei einer Flüssigkeitsströmung längs des spiraligen Durchlasses in jedem Ausströmraum ausgeübt wird, sukzessive aufgehoben, wenn das Flügelrad sich dreht, was dazu führt, daß die Größe der radialen Belastung, die von dem Lager 1b zu tragen ist, merklich vermindert wird. Zusätzlich hat das gesamte Gehäuse der komplexen Pumpe eine hohe Steifigkeit und weiter können viele Komponenten, die die komplexe Pumpe bilden, in einfacher Weise mittels eines Gießverfahrens hergestellt werden. Dies ist der Tatsache zuzuschreiben, daß eine Ebene, die sich durch die Mittellinien der Verlängerungsrohre 4a und 4b erstreckt, mit einer Trennebene X - X zwischen der oberen Werkzeughälfte und der unteren Werkzeughälfte einer Gießform zusammenfällt, die zum Gießen des Pumpenschenkels 6 verwendbar ist, wodurch die sich gegenüberliegenden Enden eines Kerns für jedes der Verlängerungsrohre 4a und 4b längs der Trennebene X - X der Gießform gehalten werden können.
Da die beiden Ausströmräume 10a und 10b einteilig in einem einzigen Distanzansauggehäuse 45 unter Verwendung eines Sandgießverfahrens oder eines Druckgießverfahrens ausgebildet werden, kann die Zahl der zum Aufbau des komplexen Pumpensystems erforderlichen Komponenten erheblich vermindert werden. Da die Ansaugöffnungen 46a und 46b sich in axialer Richtung gegenüberliegend angeordnet sind, und die Flügelräder 43a und 43b axial sich in axialer Richtung gegenüberliegend angeordnet sind, wird die Schublast, die bei Drehung des Flügelrades 43a auftritt, durch die entgegengesetzte Schublast, die bei Drehung des Flügelrades 43b auftritt, aufgehoben, was dazu führt, daß die von dem Lager 1b aufzunehmende Schublast erheblich vermindert wird. Da die Zwischenauslaßöffnung 17 für die zweite Pumpe 40b einteilig in dem Distanzansauggehäuse 45 ohne Notwendigkeit einer zusätzlichen Verrohrung ausgebildet ist, kann das Distanzansauggehäuse 45 mit vermindertem äußerem Durchmesser ausgebildet werden. Da das Distanzansauggehäuse 45 in einfacher Weise mit dem Pumpenschenkel 6 bzw. der Ausströmraumabdeckung 41b zusammengebaut werden kann, lediglich durch maschinelles Bearbeiten von zwei parallelen Flächen, kann ein vorbestimmter axialer Zwischenraum zwischen der Oberseite jedes der Flügelräder 43 und 43b und der Unterseite eines gegenüberliegenden Bauteils mit hoher Abmessungsgenauigkeit aufrechterhalten werden, wobei eine Leckage der Flüssigkeit durch den vorgenannten Zwischenraum minimiert wird, was dazu führt, daß die Betriebseigenschaften der komplexen Pumpe verbessert werden. Da die Antriebswelle 14 sich nicht durch die Ausströmraumabdeckung 41b der zweiten Pumpe 40b hindurcherstreckt, tritt im Gegensatz zu dem Fall, bei dem sich die Antriebswelle 14 durch sie hindurch erstreckt, keinerlei Flüssigkeitsleckage auf. Es sei darauf hingewiesen, daß die oben beschriebenen, vorteilhaften Wirkungen wirksam erreicht werden, insbesondere, wenn das Flügelrad 43b für die zweite Pumpe 40b derart konstruiert ist, daß es einen größeren Durchmesser hat, um die Flüssigkeit mit einem höheren Auslaßdruck zu pumpen.
Die komplexe Pumpe entsprechend der oben beschriebenen ersten Ausführungsform der Erfindung kann in folgender Weise abgeändert werden. In der Praxis gibt es einen Fall, in dem es vorteilhaft ist, den Träger 1a und den Pumpenschenkel 6 derart zu konstruieren, daß sie voneinander getrennt sind. In diesem Fall wird eine Zwischenbaugruppe gebildet, indem ein Elektromotor verwendet wird, der nicht mit dem Pumpenschenkel 6 integriert ist. Mit einer solchen Konstruktion können in einfacher Weise Tests für den Motor durchgeführt werden. Mit anderen Worten kann für das komplexe Pumpensystem ein Vielzweckmotor verwendet werden. Der Flansch 7, die Ausströmraumabdeckung 41a und die Verlängerungsrohre 4a und 4b können als unabhängige Bauteile mittels eines Gießverfahrens derart hergestellt werden, daß die entsprechenden gegossenen Bauteile mit verbesserter Effizienz zusammengebaut werden. Zusätzlich kann die Zwischenauslaßöffnung 17 unabhängig von dem Ansauggehäuse 45 konstruiert werden. Als unteres Flügelrad 43b kann ein Flügelrad mit hohem Strömungsdurchsatz verwendet werden, um ein Ansaugen von Luft in die Pumpe zu verhindern, das auf eine Wirbelströmung zurückzuführen ist, die auftritt, wenn der Flüssigkeitsoberflächenpegel 19 aus irgendeinem Grund absinkt. Jeder Ausströmraum sollte nicht nur auf die Bauart beschränkt sein, bei der sich die Querschnittsfläche in radialer Richtung allmählich erweitert. Alternativ kann der Ausströmraum mit einem Außenumfang mit kreisförmiger Gestalt konstruiert werden. Weiter kann jede Pumpe in Form einer mehrstufigen Pumpe ausgebildet sein.
Als nächstes wird ein motorgetriebenes komplexes Pumpensystem entsprechend einer zweiten Ausführungsform der Erfindung anhand der Fig. 6 beschrieben. Ein charakteristisches Merkmal des komplexen Pumpensystems, das mit der oben beschriebenen ersten Ausführungsform der Erfindung gemeinsam ist, besteht darin, daß das komplexe Pumpensystem Anschlüsse 3a und 3b an seiner Auslaßseite aufweist, Verlängerungsrohre 4a und 4b und eine Ausströmraumabdeckung 5a für eine erste Pumpe 50, wobei jedes der genannten Bauteile in einen Pumpenschenkel 6 integriert ist. Die beiden Anschlüsse 3a und 3b und die beiden Verlängerungsrohre 4a und 4b sind an Stellen angeordnet, die in Umfangsrichtung gesehen um einen Winkel von etwa 180º voneinander entfernt sind. Zusätzlich sind mit dem Pumpenschenkel ein Träger 1a und Flansch 7 auf der Antriebsseite eines Motors 1 integriert. Eine Ansaugöffnung 16a ist an dem zentralen Teil der Ansaugraumabdeckung 5a offen gehalten.
Ein erstes Gehäuse 12 ist an der Unterseite der mit dem Pumpenschenkel 6 integrierten Ausströmraumabdeckung 5a starr befestigt. Ein Ausströmraum 10a zur Aufnahme eines Flügelrades 53a einer einstufigen Pumpe 50a und ein Ausströmraum 10b zur Aufnahme eines Flügelrades 53b&sub1; an der Endstufe einer mehrstufigen Pumpe 50b sind in dem ersten Gehäuse 12 Rücken an Rücken mit einer gemeinsamen Trennwand 11 zwischen ihnen ausgebildet.
Unterhalb des ersten Gehäuses 12 sind ein zweites Gehäuse 51a und ein drittes Gehäuse 51b angeordnet. Das zweite Gehäuse 51a und das dritte Gehäuse 51b sind starr zusammen mit einer Ausströmraumabdeckung 5b an dem Pumpenschenkel 6 durch Festziehen einer Mehrzahl von Schraubbolzen 13 befestigt. Führungsflächen bzw. -flügel 52a sind an dem zweiten Gehäuse 51a befestigt, während Führungsflügel 52b an dem dritten Gehäuse 51b befestigt sind. Ein Flügelrad 53b&sub2; ist zwischen den Führungsflügeln 52a und den Führungsflügeln 52b angeordnet, während zwischen den Führungsflügeln 52b und der Ausströmraumabdeckung 5b ein Flügelrad 53b&sub3; angeordnet ist. Der Ausströmraum 10a der einstufigen Pumpe 50a ist direkt mit dem Verlängerungsrohr 4a verbunden, während der Ausströmraum 10b den mehrstufige Pumpe 50b mit dem Verlängerungsrohr 4b über eine Zwischenauslaßöffnung 17 verbunden ist, die einteilig mit dem ersten Gehäuse 12 ausgebildet ist und sich in einem seitlich des Ausströmraums 10a befindlichen Bereich in axialer Richtung erstreckt. Eine Ansaugöffnung 16b ist im zentralen Teil der Ausströmraumabdeckung 5b offen gehalten. Beide Ansaugöffnungen 16a und 16b sind mit einer axial auswärtsorientierten Grundausrichtung in dem Bereich unterhalb des Oberflächenpegels 19 einer zu pumpenden Flüssigkeit offengehalten.
Da ein einziger Motor für zwei Sätze von Pumpen vorgesehen ist, liegen bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung vorteilhafte Wirkungen darin, daß das Verdrahtungssystem für den Motor vereinfacht ist, der Betriebszustand jeder Pumpe unabhängig bestimmt werden kann und eine projizierte Fläche der komplexen Pumpenbaugruppe in axialer Richtung erheblich vermindert werden kann. Da der Träger 1, die Anschlüsse 3a und 3b, der Flansch 7, die Verlängerungsrohre 4a und 4b und die Ausströmraumabdekkung 5a in dem Pumpenschenkel 6 integriert sind, weist das komplexe Pumpensystem eine einfache Struktur auf und kann die Anzahl der zur Bildung des komplexen Pumpensystems erforderlichen Komponenten erheblich vermindert werden. Da zwischen der einstufigen Pumpe 50a und der mehrstufigen Pumpe 50b eine hohe Steifigkeit erzielt wird, kann jedes Flügelrad in dem zugehörigen Ausströmraum mit hoher Abmessungsgenauigkeit relativ zu dem Ausströmraum drehen. Da die beiden Anschlüsse 3a und 3b und die Verlängerungsrohre 4a und 4b sich gegenüberliegend an in Umfangsrichtung um etwa 180º voneinander entfernten Stellen angeordnet sind, wird die auf jedes Flügelrad ausgeübte radiale Last, wenn Flüssigkeit längs der sich spiralig erstreckenden Durchlässe in jedem Ausströmraum strömt, sukzessive beim Drehen der komplexen Pumpe ausgeschaltet, was dazu führt, daß die von einem Lager 1b aufzunehmende radiale Belastung vermindert wird. Zusätzlich hat die komplexe Pumpe selbst eine ausgezeichnete, hohe Steifigkeit, und weiter können viele Bauteile, die die komplexe Pumpe bilden, in einfacher Weise mittels eines Gießverfahrens hergestellt werden. Dies ist der Tatsache zuzuschreiben, daß eine Ebene, die sich durch die Mittellinien der Verlängerungsrohre 4a und 4b erstreckt, als eine Trennebene zwischen der oberen Werkzeughälfte und der unteren Werkzeughälfte einer Gießform dient, wodurch die sich gegenüberliegenden Enden eines Kerns für jedes der Verlängerungsrohre 4a und 4b auf der Trennebene gehalten werden kann.
Die beiden Ausströmrohre 10a und 10b sind einteilig mit dem ersten Gehäuse 12 mit einer zwischen ihnen angeordneten Trennwand 11 ausgebildet, indem ein Sandgießverfahren oder Druckgießverfahren verwendet wird, was dazu führt, daß die Anzahl der für das komplexe Pumpensystem erforderlichen Bauteile erheblich vermindert ist. Da beide Ansaugöffnungen 16a und 16b in axial sich gegenüberliegender Ausrichtung offen gehalten werden, und da weiter das Flügelrad 43a und die Flügelräder 53b&sub1; bis 53b&sub3; Rücken an Rücken angeordnet sind, wird die von dem Flügelrad 53a verursachte Schubbelastung durch die von den Flügelrädern 53b&sub1; bis 53b&sub3; verursachte entgegengesetzte Schubbelastung aufgehoben, so daß eine von einem Lager (nicht dargestellt) aufzunehmende Schubbelastung vermindert wird. Da die Zwischenauslaßöffnung 17 für die mehrstufige Pumpe 15b in einfacher Weise einteilig mit dem ersten Gehäuse 12 ausgebildet wird, ist es nicht notwendig, irgendeine zusätzliche Verrohrung vorzusehen und wird es möglich, die diametrale Abmessung des ersten Gehäuses 12 zu vermindern. Ein großer Teil der Flüssigkeit, die durch einen Ringspalt hindurchleckt, durch den sich eine Antriebswelle 14 des Motors 1 erstreckt, wird durch den hydraulischen Druck der Flüssigkeit unterdrückt, die aus der einstufigen Pumpe 50a austritt, und die restliche durch den Ringspalt austretende Flüssigkeit wird an der Auslaßseite der einstufigen Pumpe 50a weiter verwendet. Folglich tritt kein Flüssigkeitsleckverlust auf. Da die Ansaugöffnung 16a der einstufigen Pumpe 50a und die Ansaugöffnung 16b der mehrstufigen Pumpe 50b keinen gemeinsamen Ansaugraum in ihrer Nähe haben, ist dies geeignet, wenn eine Notwendigkeit besteht, einen Filter anzuordnen mit einer für jede Pumpe geeigneten Maschenweite.
Als nächstes wird ein motorgetriebenes komplexes Pumpensystem entsprechend einer dritten Ausführungsform der Erfindung anhand Fig. 7 beschrieben, die eine senkrechte Schnittansicht der komplexen Pumpenbaugruppe zeigt. Wie in der Zeichnung dargestellt, sind Anschlüsse 3a und 3b an der Auslaßseite der komplexen Pumpe, Verlängerungsrohre 4a und 4b und eine Ausströmraumabdeckung 5a für eine erste Pumpe 8a in einen Pumpenschenkel 6 an der unteren Antriebsseite eines Motors 1 mit senkrechter Welle integriert. Zusätzlich sind mit dem Pumpenschenkel 6 an der oberen Antriebseite des Motors 1 ein Träger 1a und Flansch 7 integriert. Ein Gehäuse 12 ist an der Unterseite der an dem unteren Ende des Pumpenschenkels 6 angeordneten Ausströmraumabdeckung 5a starr befestigt, indem eine Mehrzahl von Schraubbolzen 13 festgezogen wird.
Ein erster Ausströmraum 10a zur Aufnahme eines Flügelrades 9a für die erste Pumpe 8a und ein zweiter Ausströmraum 10b zur Aufnahme eines Flügelrades 9b für eine zweite Pumpe 8b sind in dem Gehäuse 12 Rücken an Rücken ausgebildet. Zusätzlich ist eine Ausströmraumabdeckung 5b für die zweite Pumpe 8b starr an der Unterseite des Gehäuses 12 zusammen mit dem Gehäuse 12 zur gleichen Zeit befestigt, wenn das Gehäuse 12 starr mit der Ausströmraumabdeckung 5a durch Festziehen der Bolzen 13 in der oben beschriebenen Weise befestigt wird. Das erste Flügelrad 9a und das zweite Flügelrad 9b sind fest an einer Antriebswelle 14 durch Festziehen eines Schraubbolzens angebracht, während die Antriebswelle 14 drehbar von einem Lager 1b für den Motor 1 gelagert wird. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, sind Ansaugöffnungen 16a und 16b an den Ausströmraumabdeckungen 5a und 5b ausgebildet, die in dem Bereich unterhalb eines Oberflächenpegels 19 einer zu pumpenden Flüssigkeit offen gehalten werden.
Der erste Ausströmraum 10a ist direkt mit dem Verlängerungsrohr 4a verbunden, während der zweite Ausströmraum 10b mit dem Verlängerungsrohr 4b über eine Zwischenauslaßöffnung 17 verbunden ist, die einteilig mit dem Gehäuse 12 ausgebildet ist und sich in axialer Richtung in dem Bereich seitlich des ersten Ausströmraums 10a erstreckt. Mit dieser Konstruktion sind eine erste Auslaßöffnung 18a und eine zweite Auslaßöffnung 18b an der ersten Ausströmraumabdeckung 5a ausgebildet, die ein Teil des Pumpenschenkels 6 ist.
Mit der dritten Ausführungsform der Erfindung erzielbare vorteilhafte Wirkungen liegen darin, daß ein Verschaltungssystem für den Motor vereinfacht werden kann. Der Betriebszustand jeder Pumpe unabhängig bestimmt werden kann und eine projizierte Fläche der komplexen Pumpe in axialer Richtung verkleinert werden kann. Da der Träger 1a, die Anschlüsse 3a und 3b, der Flansch 7, die Verlängerungsrohre 4a und 4b und die erste Auslaßraumabdeckung 5a in den Pumpenschenkel 6 integriert sind, hat das komplexe Pumpensystem eine einfache Struktur. Da zwischen der oberen ersten Pumpe 8a, der unteren zweiten Pumpe 8b und dem Motor 1 eine ausgezeichnete, hohe Steifigkeit erzielt wird, kann jedes Flügelrad in dem zugehörigen Ausströmraum mit einer hohen Abmessungsgenauigkeit relativ zu dem Ausströmraum drehen. Da nicht nur die beiden Ausströmräume ohne jedwelche Hinterschneidung von ihren gegenüberliegenden Seiten ausgebildet sind, und sie weiter einteilig mit dem Gehäuse 12 unter Einsatz eines Sandgießverfahrens oder eines Druckgießverfahrens ausgebildet sind, sondern auch der Ausströmraum 10a der ersten Pumpe 8a kleiner als jeder der ersten und zweiten der Ausströmräume 10b der zweiten Pumpe 8b ist, kann die Zwischenauslaßöffnung 17 für die zweite Pumpe 8b in einfacher Weise einteilig mit dem Gehäuse 12 ohne Notwendigkeit eines speziellen Verrohrungssystems ausgebildet werden. Um sicher zu stellen, daß das zweite Flügelrad 9b frei zusammen mit der Antriebswelle 14 gedreht werden kann, ist zwischen der Trennwand 11 und dem zweiten Flügelrad 9b ein Ringspalt ausgebildet. Aufgrund eines Unterschiedes zwischen dem Auslaßdruck der ersten Pumpe 8a und dem Auslaßdruck der zweiten Pumpe 8b tritt jedoch unweigerlich ein gewisser Leckverlust auf. Dieser Leckverlust ist jedoch sehr klein im Vergleich zu dem Leckverlust, der durch den Auslaßdruck von einem Auslaßraum durch einen Ringspalt zwischen einem Auslaßraum und einer Antriebswelle bei einer herkömmlichen Pumpe induziert ist. Es sei darauf hingewiesen, daß keinerlei Leckverlust auftritt, wenn die erste und die zweite Pumpe 8a und 8b denselben Auslaßdruck erzeugen. Das Gehäuse 12 kann nicht nur an dem Pumpenschenkel 6 starr befestigt werden, sondern auch an der Auslaßraumabdeckung 5b, indem lediglich zwei parallele Flächen des Gehäuses 12 bearbeitet werden.
Die dritte Ausführungsform der Erfindung kann in folgender Weise abgeändert werden. In der Praxis gibt es einen Fall, in dem es vorteilhaft ist, den Träger 1a von dem Pumpenschenkel 6 zu trennen. In diesem Fall wird unter Verwendung eines Motors ohne Pumpenschenkel eine Zwischenbaugruppe gebildet. Mit einer solchen Konstruktion können in einfacher Weise Tests für den Motor durchgeführt werden, ohne daß der Pumpenschenkel irgendwie stört. Auf diese Weise kann ein Allzweckmotor für die komplexe Pumpe verwendet werden. Der Flansch kann unter Verwendung eines plattenförmigen Anschlußbauteils mit der Ausströmraumabdeckung verbunden werden. Falls jedes Verlängerungsrohr unabhängig vom Pumpenschenkel durch Verbindung des Flansches 7 und der Ausströmraumabdeckung 5a mit einem plattenförmigen Verbindungsglied angebracht wird, kann es auf einfache Weise mittels eines Gießverfahrens hergestellt werden. Zusätzlich kann die Zwischenauslaßöffnung unabhängig von dem Gehäuse 12 ausgebildet werden. Das Flügelrad 9b für die zweite Pumpe 8b kann durch ein Flügelrad mit einem höheren Strömungsdurchsatz ausgetauscht werden, so daß das Ansaugen von Luft aufgrund von Wirbelströmungen der Flüssigkeit vermieden wird, die auftritt, wenn der Flüssigkeitsoberflächenpegel 19 absinkt. Jeder Ausströmraum sollte nicht nur auf eine solche Bauart beschränkt werden, deren Querschnittsfläche sich in radialer Richtung allmählich vergrößert, sondern kann auch in Form einer Ausströmkammer mit einer einfachen kreisförmigen Gestalt ausgebildet werden. Zusätzlich kann jede Pumpe eine mehrstufige Pumpe sein.
Ein motorgetriebenes komplexes Pumpensystem entsprechend einer vierten Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 8 und 9 beschrieben. Ein Pumpenschenkel 6 ist an einem Motor 1 befestigt und Anschlüsse 3a und 3b auf der Auslaßseite der komplexen Pumpe, Verlängerungsrohre 4a und 4b, eine Ausströmraumabdeckung 5a und weiter ein Träger 1a und Flansch 7 sind integral mit dem Pumpenschenkel 6 ausgebildet. Der Pumpenschenkel 6 dieser Ausführungsform ist der gleiche wie der Pumpenschenkel der dritten Ausführungsform der Erfindung. Ein erstes Gehäuse 21, ein Distanzgehäuse 22 und ein zweites Gehäuse 23 werden nacheinander parallel zueinander an der Unterseite der Ausströmraumabdeckung 5a des Pumpenschenkels 6 durch Festziehen einer Mehrzahl von Schraubbolzen 13 starr befestigt. Ein Ausströmraum 10a für eine erste Pumpe 8a ist in dem ersten Gehäuse 21 derart ausgebildet, daß er ein Flügelrad 9a in sich aufnimmt. Zusätzlich ist integral mit dem ersten Gehäuse 21 in dem seitlich neben dem Ausströmraum 10a befindlichen Bereich eine Zwischenauslaßöffnung 17 ausgebildet. Eine Ansaugöffnung 24 für eine zweite Pumpe 28b und eine Verbindungsauslaßöffnung 25 für die zweite Pumpe 28b sind an dem Abstandsgehäuse 22 ausgebildet. Zusätzlich sind Tragsäulen 22a einteilig mit dem Abstandsgehäuse 22 derart ausgebildet, daß eine Steifigkeit zum Aufrechterhalten eines vorbestimmten Abstandes zwischen dem ersten Gehäuse 21 und dem zweiten Gehäuse 23 sichergestellt ist. In dem zweiten Gehäuse 23 selbst ist keine Ansaugöffnung ausgebildet, sondern in ihm ist ein Ausströmraum 10b ausgebildet. Der Ausströmraum 10b ist mit dem Anschluß 3b über die Verbindungsauslaßöffnung 25, die Zwischenauslaßöffnung 17 und das Verlängerungsrohr 4b verbunden. Entsprechend der vierten Ausführungsform der Erfindung ist eine Antriebswelle 26 von einer Ausgangswelle des Motors 1 getrennt, aber die erstere ist mit der letzteren betriebsmäßig über eine Kupplung 27 verbunden.
Ein charakteristisches Merkmal des komplexen Pumpensystems entsprechend der vierten Ausführungsform der Erfindung liegt darin, daß keinerlei Flüssigkeitsleckage auftritt, da die Antriebswelle 14 sich nicht durch eine Wand auf der Druckkammerseite (das heißt Ausströmraumseite) der zweiten Pumpe 28b erstreckt, die einen höheren Auslaßdruck aufweist. Es sei darauf hingewiesen, daß eine Pumpe mit einer niedrigeren Strömungsrate an der Oberseite angeordnet werden kann, so daß das Ansaugen von Luft verhindert werden kann, das aufgrund von Wirbelströmungen der Flüssigkeit auftritt, die von der Oberflächenpegelseite her induziert werden. Vorteilhafte Wirkungen, die mit der vierten Ausführungsform der Erfindung erzielbar sind, liegen darin, daß ein Verdrahtungs- bzw. Verschaltungssystem für den Motor vereinfacht werden kann, der Betriebszustand jeder Pumpe unabhängig bestimmt werden kann, eine projizierte Fläche des komplexen Pumpensystems, gemessen in axialer Richtung, vermindert werden kann und die Steifigkeit der komplexen Pumpe erheblich verbessert werden kann, indem wichtige Komponenten in den Pumpenschenkel integriert werden. Eine weitere vorteilhafte Wirkung der Erfindung liegt darin, daß zwei Auslaßleitungen bzw. Rohre für die komplexe Pumpe, das heißt die Zwischenauslaßöffnung 17 und die Verbindungsauslaßöffnung 25 automatisch ausgebildet werden können, indem hintereinander das erste Gehäuse 21, das Distanzgehäuse 22 und das zweite Gehäuse 23 eines über das andere angeordnet werden.
Als nächstes wird ein motorgetriebenes komplexes Pumpensystem entsprechend einer fünften Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 10 beschrieben. Ein Pumpenschenkel 39 ist an einem Motor 1 befestigt, und Anschlüsse 3a und 3b an der Auslaßseite der komplexen Pumpe, ein Verlängerungsrohr 4a, ein Träger 1a und ein Flansch 7 sind in den Pumpenschenkel 39 integriert. Ein Verlängerungsrohr 37 ist nicht mit dem Pumpenschenkel 39 integriert, sondern mit dem Anschluß 3b verschraubt. Eine mehrstufige Pumpe 38a mit einer Mehrzahl von Flügelrädern 36a und einer Mehrzahl von Gehäusen 33a ist als erste Pumpe an dem unteren Endteil des Pumpenschenkels 29 angeordnet. Jedes Gehäuse 33a enthält einen ringförmigen Ausströmraum 34a und Führungsflügel 35. Eine Ansaugöffnung 31a an der ersten Stufe öffnet sich mit einer abwärts orientierten Grundausrichtung, und ein Ausströmraum an der letzten Stufe ist mit dem unteren Ende des Verlängerungsrohrs 4a verbunden, das integral mit dem Pumpenschenkel 39 ausgebildet ist.
Ein Distanzgehäuse 32 mit Tragsäulen 32p und einem Teil eines Gehäuses für eine zweite Pumpe 38b mit einer daran ausgebildeten Auslaßöffnung 30b ist starr an dem unteren Ende des Gehäuses 33a befestigt, an dem die Ansaugöffnung 31a der ersten Stufe ausgebildet ist. Zusätzlich ist ein Gehäuse 33b für die zweite Pumpe 38b, in dem ein Flügelrad 36b aufgenommen ist, mit einer abwärts ausgerichteten Ansaugöffnung 31b und mit einem Ausströmraum 34b an dem unteren Ende des Distanzgehäuses 32 befestigt. Die Auslaßöffnung 30b ist mit dem Verlängerungsrohr 37 verbunden, und die erste Pumpe 38a und die zweite Pumpe 38b sind starr mit dem Pumpenschenkel 39 mittels Festziehen einer Mehrzahl von Schraubbolzen 13 verbunden.
Die fünfte Ausführungsform der Erfindung kann in folgender Weise abgeändert werden. Beispielsweise kann die Ansaugöffnung der ersten Pumpe 38a in Richtung auf die Motorseite ausgerichtet werden. Zusätzlich kann das Verlängerungsrohr 37, das normalerweise als ein Gasrohr oder ähnliches ausgebildet ist, weggelassen werden. In diesem Fall dient ein in den Pumpenschenkel 39 integriertes Verlängerungsrohr, das sich von dem Anschluß 3b zu der mit B bezeichneten Stelle erstreckt, als eine Auslaßöffnung. Weiter kann eine Zwischenauslaßöffnung, mittels der der Ausströmraum 34b der zweiten Pumpe 38b mit der Auslaßöffnung des vorbeschriebenen, mit dem Pumpenschenkel 39 integrierten Rohres verbunden ist, einteilig bzw. integral nicht nur mit dem seitlichen Teil jedes Gehäuses 33a der mehrstufigen Pumpe 38a, sondern auch mit dem seitlichen Teil des Distanzgehäuses 32 ausgebildet sein.
Die Erfindung wurde im Detail unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben; anhand der vorstehenden Ausführungsformen wird für Fachleute augenscheinlich, daß Änderungen und Modifizierungen erfolgen können, ohne von der Erfindung in deren breiteren Gesichtspunkten abzuweichen, und es ist daher beabsichtigt, in den beigefügten Ansprüchen alle solche Änderungen und Modifizierungen abzudecken, die innerhalb des Umfangs der in den Ansprüchen definierten Erfindung liegen.

Claims

1. Motorgetriebenes, komplexes Pumpensystem, enthaltend

einen Elektromotor (1) zum Antrieb einer sich senkrecht erstreckenden Antriebswelle (14),

ein Pumpenschenkelbauteil (6; 39), dessen Oberseite den Motor (1) trägt und durch das sich die Antriebswelle (14) hindurch erstreckt,

ein erstes Gehäuse (41a, 45; 21), das unter dem Pumpenschenkelbauteil angeordnet ist und einen Ausströmraum (10a) einer ersten Pumpe (40a; 50a; 38a) definiert,

ein zweites Gehäuse (41b, 45; 22, 23) das unter dem ersten Gehäuse angeordnet ist und einen Ausströmraum (10b) einer zweiten Pumpe (40b; 50b; 38b) definiert,

ein ersten Flügelrad (43a; 9a), das fest an der Antriebswelle (14) angebracht ist und in dem ersten Gehäuse aufgenommen ist, und

ein zweites Flügelrad (43b; 29b), das fest an der Antriebswelle (14) angebracht ist und in dem zweiten Gehäuse aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, daß

die Unterseite des Pumpenschenkelbauteils (6; 39) einen Teil des Ausströmraums (10a) der ersten Pumpe (40a; 50a; 38a) definiert.

2. Pumpensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpenschenkelbauteil (6) einteilig enthält:

einen Flansch (7) für die Montage des Systems;

einen ersten, mit der ersten Pumpe (40a) verbundenen Verlängerungsrohrbereich (4a);

einen zweiten, mit der zweiten Pumpe (40b) verbundenen Verlängerungsrohrbereich (4b);

einen ersten, mit dem ersten Verlängerungsrohrbereich (4a) verbundenen Auslaßanschluß (3a); und

einen zweiten, mit dem zweiten Verlängerungsrohrbereich (4b) verbundenen Auslaßanschluß (3b).

3. Pumpensystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Verlängerungsrohrbereich (4a) und der zweite Verlängerungsrohrbereich (4b) einander gegenüber liegend an Stellen angeordnet sind, die voneinander um einen Winkel von etwa 180º entfernt sind.

4. Pumpensystem nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Gehäuse und der Oberseite des zweiten Gehäuses durch ein Distanzsauggehäuse (45) gebildet sind, das eine erste waagrechte Wand (45b) mit einer darin ausgebildeten Ansaugöffnung (46a) für die erste Pumpe (40a) enthält, eine zweite waagrechte Wand (45c) mit einer darin ausgebildeten Aussaugöffnung (46b) für die zweite Pumpe (40b), wobei sich die zweite waagrechte Wand (45c) im wesentlichen parallel mit und in einem vorbestimmten Abstand zur ersten waagrechten Wand (45b) erstreckt, und eine mit einer Auslaßöffnung (17) der zweiten Pumpe (40b) verbundene Zwischenauslaßöffnung, die sich in dem Bereich seitwärts der ersten waagrechten Wand (45b) und der zweiten waagrechten Wand (45c) in senkrechter Richtung erstreckt.

5. Pumpensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein gemeinsames Gehäuse (12) aus dem ersten Gehäuse und der Oberseite des zweiten Gehäuses aufgebaut ist, welches gemeinsame Gehäuse eine zwischen der ersten Pumpe (50a) und der zweiten Pumpe (50b) angeordnete waagrechte Trennwand (11) und eine mit einer Auslaßöffnung der zweiten Pumpe (50b) verbundene Zwischenauslaßöffnung (17) enthält, welche Zwischenauslaßöffnung sich in dem seitlich der waagrechten Trennwand (11) angeordneten Bereich in senkrechter Richtung erstreckt.

6. Pumpensystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ansaugöffnung (16a) der ersten Pumpe (50a) um ein Durchgangsloch herum ausgebildet ist, das sich an dem Pumpenschenkelbauteil (6) derart öffnet, daß sich die Antriebswelle durch das Durchgangsloch hindurch erstreckt, und daß eine Ansaugöffnung (16b) der zweiten Pumpe (50b) an einem zentralen Teil eines Abdeckbauteils (5b) ausgebildet ist, der an dem unteren Ende des gemeinsamen Gehäuses angeordnet ist.

7. Pumpensystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Pumpengehäusen (51a, 51b) zusätzlich unterhalb des gemeinsamen Gehäuses (12) angeordnet ist, und daß die zweite Pumpe (50b) eine Mehrstufenpumpe ist.

8. Pumpensystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Gehäuse eine Mehrzahl von Pumpengehäusen enthält, und daß die erste Pumpe (38a) eine Mehrstufenpumpe ist.

9. Pumpensystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auslaßöffnung (30b) des zweiten Gehäuses (32) mit dem an dem Pumpenschenkelbauteil (39) ausgebildeten Auslaßanschluß (3b) mittels eines Verlängerungsrohrs (37) verbunden ist, und daß eine Auslaßöffnung des ersten Gehäuses mit einem Verlängerungsrohrbereich (4a) verbunden ist, der zu dem an dem Pumpenschenkelbauteil (39) ausgebildeten Auslaßanschluß (3a) führt.

10. Pumpensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Gehäuse und das zweite Gehäuse durch Festziehen einer Mehrzahl von Bolzen (13) starr an dem Pumpenschenkelbauteil (6; 39) befestigt sind.

11. Pumpensystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzechnet, daß es Tragsäulen (45a) zwischen der ersten waagrechten Wand und der zweiten waagrechten Wand (45c) enthält.

12. Pumpensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Gehäuse (21) eine erste Zwischenauslaßöffnung (17) enthält, die sich in senkrechter Richtung in den seitlich des Ausströmraums (10a) der ersten Pumpe befindlichen Bereich erstreckt; und daß

das zweite Gehäuse enthält:

ein erstes Gehäusebauteil (22), das die Oberseite eines Ausströmraums der zweiten Pumpe (28b) definiert und an seinem zentralen Bereich mit einer Ansaugöffnung (24) ausgebildet ist, welches erste Gehäusebauteil eine an seinem seitlichen Teil ausgebildete zweite Zwischenauslaßöffnung (25) aufweist, die mit der ersten Zwischenauslaßöffnung (17) verbunden ist, und

ein zweites Gehäusebauteil (23), das an dem ersten Gehäusebauteil befestigt ist und mit einer Auslaßöffnung ausgebildet ist, die mit der zweiten Zwischenauslaßöffnung (25) verbunden ist.

13. Pumpensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Flügelrad (29b) derart dimensioniert ist, daß es einen größeren Durchmesser als das erste Flügelrad (9a) aufweist.