DE69521046T2

DE69521046T2 - Elektrisch angetriebene Unterwasserpumpe

Info

Publication number: DE69521046T2
Application number: DE69521046T
Authority: DE
Inventors: Tetsuya Fukuda; Yoshiaki Yamada
Original assignee: JAPANESE MARINE EQUIPMENT ASS; TAIKO KIKAI IND CO
Current assignee: JAPANESE MARINE EQUIPMENT ASS; TAIKO KIKAI IND CO
Priority date: 1995-10-12
Filing date: 1995-12-07
Publication date: 2001-11-15
Anticipated expiration: 2015-12-08
Also published as: EP0768466A1; SG65536A1; DE69521046D1; EP0768466B1; KR100206513B1; KR970021763A; NO308488B1; JP2766627B2; NO954969D0; US5571001A; JPH09112480A; NO954969L

Description

Diese Erfindung betrifft eine Förderpumpe zum Fördern von Flüssigkeit, die im Tank eines Fahrzeuges o. dgl. enthalten ist.
Die US-A-5 336 064 beschreibt eine von einem Elektromotor angetriebene Pumpe mit einem Elektromotor, der ein Gehäuse, von dem Gehäuse umgebene energiezuführende Elemente und eine drehbare Abtriebswelle aufweist, die sich aus dem Gehäuse heraus erstreckt. Die Pumpe weist weiterhin ein mit der Abtriebswelle verbundenes Schaufelrad auf und eine äußere Hülle umgibt den Elektromotor.
Weiterhin zeigt Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine herkömmliche Förderpumpe zum Fördern einer in einem Fahrzeugtank T vorhandenen Flüssigkeit.
Diese Förderpumpe A weist einen oberhalb des Tanks T angeordneten Elektromotor 1, eine am Boden des Tanks T angeordnete Pumpe 2 und eine Vielzahl von Zwischenwellen 3 auf, die den Elektromotor 1 und die Pumpe 2 verbinden.
Der Elektromotor 1 ist auf einem Motorgestell 4 gelagert, welches abnehmbar auf der Oberseite des Tanks T befestigt ist. Verbindungen 5 und Zwischenwellen 3 sind wechselweise mit der Abtriebswelle 1a des Elektromotors 1 verbunden. Schutzrohre 6 und Lager 7 sind wechselweise an der Unterseite des Motorgestells 4 befestigt. Eine Zentrifugalpumpe 2 ist mit einer Endfläche an der untersten Seite des Schutzrohres 6 befestigt.
Die erste Zwischenwelle 3, diejenige, welche mit der Abtriebswelle 1a verbunden ist, ist von einem Lager 8 gehalten, das in dem Motorgestell 4 vorgesehen ist, während die anderen Zwischenwellen 3 von Lagern 7 gehalten sind. Die unterste Zwischenwelle 3 ist mit der Drehwelle 9 der Zentrifugalpumpe 2 verbunden, und ein mit der Zentrifugalpumpe 2 verbundenes Förderrohr 10 erstreckt sich durch die Oberseite des Tanks T und öffnet sich zur Außenseite. Die Lager 7 sind so angeordnet, dass die Zwischenwellen 3 untereinander in einer geraden Linie ausgerichtet sind.
Wenn der Elektromotor 1, nach einer Anbringung der so ausgebildeten Förderpumpe A an einem Tank T, in Drehung versetzt wird, wird ein an der Drehwelle 9 befestigtes Schaufelrad 11 gedreht, um die umgebende Flüssigkeit an der Saugseite 12 der Zentrifugalpumpe 2 anzusaugen und um dieselbe über das Förderrohr 10 zur Außenseite des Tanks T zu fördern.
Wenn aber der Tank T recht groß ist, ist auch die gesamte Länge der Zwischenwellen 3 zwischen dem Elektromotor 1 und der Zentrifugalpumpe 2 sehr lang, wodurch eine erhöhte Anzahl von Lagern 7 zum Unterstützen der Zwischenwellen 3 erforderlich ist. Dadurch ergibt sich das Problem, dass die Förderpumpe A eine große Anzahl von Teilen erfordert und ihr Gesamtgewicht anwächst. Da weiterhin die Zwischenweller 3 in dem Schutzrohr 6 eingeschlossen sind, ist es schwierig, die Feineinstellung und die Ausrichtung der Zwischenwellen 3 vorzunehmen.
Folglich können, wenn die Zwischenwellen 3 nicht koaxial verlaufen, unerwünschte Vibrationen auftreten, die zu einer Beschädigung der Lager 7 und zu möglichen Problemen während des Betriebs der Förderpumpe führen. Unter diesen Umständen wird üblicherweise eine Förderpumpe A1 mit einem hydraulischen Antrieb verwendet, wie unten gezeigt.
Die in einem Längsschnitt in Fig. 7 gezeigte Förderpumpe A1 weist einen an der Oberseite des Tanks T befestigten Flansch 13, ein am oberen Ende mit dem Flansch 13 und am unteren Ende mit einer Motorabdeckung 15 wasserdicht verbundenes Schutzrohr 14 und eine Zentrifugalpumpe 2 auf, die mit ihrer Oberseite an der Motorabdeckung 15 befestigt ist. Eine Luftkammer 16 ist innerhalb des Schutzrohres 14 und der Motorabdeckung 15 ausgebildet, wobei die Luftkammer gegen die Flüssigkeit im Tank T abgedichtet ist. Ein Hydraulikmotor 17 ist an der Oberseite der Zentrifugalpumpe 2 innerhalb der Motorabdeckung 15 so gelagert, dass die Drehwelle 9 von letzterem mit der Abtriebswelle des Hydraulikmotors 17 verbunden ist.
An dem Flansch 13 ist ein Hydraulikkopf 18 befestigt, in dem Hydraulikrohre zusammengefasst sind. Ein Ölrohr, das sich von einer außerhalb des Tanks T angeordneten Hydraulikeinheit (nicht gezeigt) erstreckt und als Hydraulikquelle dient, ist mit dem Hydraulikkopf 18 verbunden, wobei dieser Hydraulikkopf über ein Hydraulikrohr 19 mit dem Hydraulikmotor 17 verbunden ist.
Ein Abzweigrohr 20 erstreckt sich vom Hydraulikmotor 17 zu einem Lager 21 für die Drehwelle 9 und zu einer Wellendichtungspackung 22. Das zum Schmieren des Lagers 21 verwendete Öl wird durch ein Ölrückführrohr 23 zum Hydraulikkopf 18 geführt. Das aus der Wellendichtungspackung 22 austretende Öl wird von einem in der Zentrifugalpumpe 2 vorgesehen Auffangkanal 24 aufgefangenc Luftdruck von einer außerhalb angeordneten Druckquelle (nicht gezeigt) wird durch das Schutzrohr 14 zur Luftkammer 16 geleitet und von dort weiter zum Auffangkanal 24, um das Öl im Auffangkanal 24 durch ein Luftrückführrohr 25 nach außerhalb des Tanks T mitzunehmen.
Wenn Hydraulikdruck von der Hydraulikeinheit durch den Hydraulikkopf 18 zum Hydraulikmotor 17 geliefert wird, werden der Hydraulikmotor 17 und folglich die Drehwelle 9 in Drehung versetzt, um die Flüssigkeit an der Saugseite 12 der Zentrifugalpumpe 2 anzusaugen und um dieselbe über ein Förderrohr 10 zur Außenseite des Tanks T zu fördern.
Die oben beschriebene Förderpumpe A1 ist vorteilhaft, da keine Zwischenwellen 3 wie in Fig. 6 gezeigt benötigt, keine Vibrationen erzeugt und somit eine Beschädigung solcher Lager wie 7 und 8 vernachlässigt werden kann. Die Förderpumpe A1 weist aber Mängel auf, wie die unten erwähnten.
(1) Die Hydraulikeinheit erzeugt laute Betriebsgeräusche, welche für Innenbordbewohner sowie für Arbeiter innerhalb und außerhalb des Fahrzeuges fast unerträglich sind und deshalb wird eine Verbesserung in dieser Hinsicht gefordert.
(2) Die mechanische Effizienz der Hydraulikeinheit ist sehr niedrig und führt zum Verlust von viel Energie.
(3) Der Rohrleitungsaufbau des Hochdrucköls und die Installation der Kontrolleinrichtungen für den Hydraulikdruck sind kompliziert.
(4) Der Hydraulikmotor hat eine obere Drehzahlbegrenzung, welche durch die Förderhöhe der Förderpumpe begrenzt ist. Für eine größere Förderhöhe muß ein kostspieliges zweistufiger Schaufelradaufbau bereitgestellt werden.
Diese Erfindung überwindet die oben genannten Mängel und es ist eine Aufgabe dieser Erfindung, eine Förderpumpe bereitzustellen, die keine unerwünschten Vibrationen erzeugt und die frei von einer Beschädigung der Lager ist, die eine hohe mechanische Effizienz aufweist, die keine lauten Betriebsgeräusche erzeugt und die über einen langen Zeitraum kontinuierlich betrieben werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe weist die elektrisch angetriebene Unterwasserpumpe nach dieser Erfindung auf: einen druckfesten explosionssicheren Elektromotor, der von einem Doppelgehäuse umschlossen ist, das aus einem inneren und einem äußeren Gehäuse mit einem dazwischen gebildeten Motorkühlölkanal besteht, wobei das Außengehäuse an dem oberen und dem unteren Ende jeweils wasserdicht durch einen oberen und einen unteren Deckel geschlossen ist, zwischen denen eine Abtriebswelle des elektrischen Motors drehbar gehalten ist; einen Flansch, der abnehmbar an einer oberseitigen Fläche eines eine zu übertragende Flüssigkeit enthaltenden Tanks befestigt ist; einen sich nach unten erstreckendes Rohr, das an einem oberen Ende an dem Flansch befestigt und an einem unteren Ende durch eine Anschlussbox mit dem elektrischen Motor verbunden ist; eine Pumpe mit einem Gehäuse, das an einer Endfläche an einer Unterseite des elektrischen Motors befestigt ist, und eine Drehwelle aufweist, die mit der Abtriebswelle des elektrischen Motors verbunden ist; einen zylindrisch geformten Motordeckel, der in die Flüssigkeit in dem Tank eingetaucht ist und in dem der elektrische Motor und die Anschlussbox wasserdicht untergebracht sind; ein Schutzrohr, das sich von dem Flansch zu einem oberen Ende des Motordeckels erstreckt und in dem wasserdicht ein sich nach unten erstreckendes Rohr untergebracht ist; einen Kühlöleinlassrohr, das eine Verbindung von einer Kühlöl liefernden Pumpe, die außerhalb des Tanks angeordnet ist, durch den Flansch zu dem Motorkühlölkanal im Innern des Doppelgehäuses des elektrischen Motors herstellt; einen Kühlölauslassrohr, das sich von dem Motorkühlölkanal durch den Flansch erstreckt und sich zur Außenseite des Tanks öffnet; und ein elektrisches Kabel, das sich von einer außerhalb des Tanks angeordneten Stromquelle durch den Flansch und die Anschlussbox zu dem elektrischen Motor erstreckt.
Die Außenumfangsfläche des inneren Gehäuses kann mit spiralförmigen Rippen zur Bildung des Motorkühlölkanals versehen sein.
Weiterhin kann ein Schmierölkanal vorgesehen sein, der sich von dem Kühlöleinlassrohr zur Schmierung eines Lagers für die Drehwelle der Pumpe erstreckt.
Die elektrisch angetriebene Unterwasserpumpe nach dieser Erfindung kann weiterhin aufweisen ein Abdichtgehäuse, in dem ein Wellendichtungs-Packungsabschnitt für die Drehwelle der Pumpe wasserdicht eingeschlossen ist; ein Abzweigrohr, das sich von dem Kühlöleinlassrohr zu dem Wellendichtungs-Packungsabschnitt erstreckt; ein Drainagerohr, welches das Packungsgehäuse mit der Außenseite des Tanks verbindet; und ein Luftdruckkanal, der für eine Verbindung von der Außenseite des Tanks durch den Motordeckel zu dem Packungsgehäuse vorgesehen ist, wobei die Drainage des aus dem Wellendichtungs-Packungsabschnitt leckenden Kühlöls mittels des Luftdrucks durch das Drainagerohr ausstoßbar ist.
Die Drehwelle der Pumpe kann mechanisch einstückig mit einem Ende der Abtriebswelle des elektrischen Motors verbunden sein. Alternativ können die Endflächen der Drehwelle der Pumpe und die Abtriebswelle des elektrischen Motors, die aus unterschiedlichen Materialien bestehen, zur gemeinsamen Verbindung verschweißt sind.
Das Schutzrohr, die Motorabdeckung und die Zentrifugalpumpe der so ausgebildeten elektrisch angetriebenen Unterwasserpumpe sind in dem Tank gelagert, wenn der Flansch an der Oberseite des Tanks befestigt ist.
Eine wasserdichte Luftkammer ist innerhalb des Schutzrohres und der Motorabdeckung ausgebildet, in welcher das sich nach unten erstreckende Rohr, die Anschlussbox und der druckfeste explosionssichere Elektromotor aufgenommen sind.
Der Elektromotor wird von einer Verkleidung mit einem doppelwandigen Aufbau umschlossen, in welcher der Motorkühlölkanal ausgebildet ist, wodurch das Laufgeräusch des Elektromotors wirksam isoliert werden kann.
Durch die Betätigung des Elektromotors wird die Förderpumpe angetrieben, wodurch ein Transport der Flüssigkeit durch ein Förderrohr zur Außenseite des Tanks erfolgt.
Die außerhalb des Tanks vorgesehene Kühlölförderpumpe liefert das Kühlöl durch ein Kühlöleinlassrohr zum Motorkühlölkanal. Das Kühlöl fließt dann entlang der Spiralrippen, um die vom Elektromotor erzeugte Wärme abzuführen.
Ein Teil des Kühlöls wird durch den Schmierölkanal geführt, um das Lager für die Drehwelle der Pumpe zu schmieren.
Das von dem Kühlöleinlassrohr durch das Abzweigrohr zur Wellendichtungs-Packung geförderte Kühlöl kehrt durch die Spiralen in dem Doppelgehäuse des Elektromotors zurück, nachdem die Wellendichtungs-Packung geschmiert worden ist.
Somit erfüllt das von der Kühlölförderpumpe gelieferte Öl drei Funktionen, nämlich Kühlen des Elektromotors, Schmieren des Lagers der Drehwelle der Pumpe und Schmieren und Kühlen der Wellendichtungs-Packung.
Da der Elektromotor unterhalb einer bestimmten Temperatur gehalten wird, kann er über einen langen Zeitraum betrieben werden.
Da die Abtriebswelle des Elektromotors und die Pumpenwelle mittels mechanischer Verbindung oder Druckschweißen integral miteinander werden können, kann ein Fehler in der Mittigkeit der Wellen nicht auftreten.
Die obengenannte und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen deutlich, in denen gleiche Teile oder Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.
Fig. 1 ist ein Längsschnitt einer elektrisch angetriebenen Unterwasserpumpe nach einer Ausführungsform dieser Erfindung;
Fig. 2 ist eine vergrößerte Ansicht eines einen elektrischen Motor beinhaltenden Bereichs in Fig. 1;
Fig. 3 ist eine vergrößerte Ansicht eines eine Zentrifugalpumpe beinhaltenden Bereichs in Fig. 1;
Fig. 4 ist eine Vorderansicht einer Anschlussbox und des Elektromotors;
Fig. 5 ist ein Längsschnitt durch einen wesentlichen Bereich einer elektrisch angetriebenen Unterwasserpumpe nach einer anderen Ausführungsform dieser Erfindung;
Fig. 6 ist ein Längsschnitt einer herkömmlichen elektrisch angetriebenen Ladepumpe, und
Fig. 7 ist ein Längsschnitt einer herkömmlichen hydraulisch angetriebenen Ladepumpe.
Die Ausgestaltung dieser Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
Unter Hinweis auf die Fig. 1 bis 3 ist ein Flansch 26 abnehmbar an der oberseitigen Fläche eines Tanks T befestigt und eine Rohr- und Kabelanschlusseinheit 27 ist sicher darauf gelagert. Untere Enden eines sich nach unten erstreckenden Rohres 28, ein Kühlölauslassrohr 29 und ein Kühlöleinlassrohr 52a sind zur Befestigung durch den Flansch 26 geführt.
Das sich nach unten erstreckende Rohr 28 ist mit seinem unteren Ende mit einer Anschlussbox 30 verbunden und über ein an einem unteren Ende der Anschlussbox 30 befestigtes Rohrabdichtelement 31 abgedichtet (Fig. 1 und 2).
Die Anschlussbox 30 weist eine Bodenplatte 32 auf, Seitenwände 33 stehen senkrecht darauf und eine obere Wand 34 ist an den oberen Enden der Seitenwände 33 vorgesehen. Ein Anschlussträger 36 ist an einer Stütze 35 befestigt, welche sich von einer inneren Oberfläche einer der Seitenwände 33 erstreckt. Eine andere Seitenwand 33 ist mit einer Öffnung versehen, welche eine Leitungsverbindung an dem Anschlussträger 35 ermöglicht, wobei diese Öffnung üblicherweise durch eine Anschlussboxabdeckung 37 verschlossen ist, die auf die Seitenwand 33 aufgeschraubt ist (Fig. 2 und 4).
Ein elektrisches Kabel 38, das sich von einer Stromquelle (nicht gezeigt) zu der oberseitigen Fläche des Tanks T erstreckt, ist durch die Rohr- und Kabelanschlusseinheit 27 und dann durch das sich nach unten erstreckende Rohr 28 geführt, um mit dem Anschlussträger 36 verbunden zu werden (Fig. 1 und 2).
Ein oberer Deckel 39 eines druckfesten, explosionssicheren Elektromotors 44 ist mit der Unterseite der Bodenplatte 32 der Anschlussbox 30 verschraubt, wobei der obere Deckel an seiner Unterseite mit ringförmigen Nuten 40 und 41 zur Aufnahme von O-Ringen 42 und 43 versehen ist. Ein inneres Gehäuse 44 des druckfesten, explosionssicheren Elektromotors 44 ist so angeordnet, dass sein oberes Ende unter Druck an dem O-Ring 42 anliegt, während ein äußeres Gehäuse 45 des Elektromotors 44 der an seinen oberen und unteren Enden jeweils mit Flanschabschnitten 45a und 45b versehen ist - mit seinem Flanschabschnitt 45a unter Druck an dem O-Ring 43 anliegt (Fig. 2).
Spiralförmige Rippen 46 sind an der äußeren Umfangsfläche des inneren Gehäuses 44a des Elektromotors 44 vorgesehen, mit denen eine innere Umfangsoberfläche des äußeren Gehäuses 45 in Verbindung steht, um ein Doppelgehäuse und einen Motorkühlölkanal 54 in dem Doppelgehäuse zu bilden (Fig. 2).
Das Kühlöleinlassrohr 52a ist mit einem Kühlöleinlass 52 (Fig. 2) verbunden, der in einem unteren Deckel 47 des Elektromotors 44 vorgesehen ist, wobei der Kühlöleinlass über einen Ringkanal 53, einen Ölkanal 55 und einen sich nach oben erstreckenden Ölkanal 56 mit einem unteren Endabschnitt des Motorkühlölkanals 54 in Verbindung steht.
Ein oberer Endabschnitt des Motorkühlölkanals 54 steht über einen Ölkanal 57, der in dem Flanschabschnitt 45a des äußeren Gehäuses 45 vorgesehen ist, mit einem Ölkanal 58 im oberen Deckel 39 in Verbindung, wobei der Ölkanal 58 mit dem Kühlölauslasskanal 29 verbunden ist, welcher wiederum mit einem Kühlölauslass 58a (Fig. 1 und 2) in Verbindung steht.
Ein Stator 49 ist innerhalb des inneren Gehäuses 44a des Elektromotors 44 vorgesehen und ein Rotor 61, der um die Abtriebswelle 60 des Elektromotors 44 befestigt ist, ist innerhalb des Stators 59 vorgesehen.
Ein Elektrokabel 62 kommt vom Stator 59, um elektrisch mit dem elektrischen Kabel 38 am Anschlussträger 36 verbunden zu werden.
Ein Lager 63 ist am oberen Deckel 39 des Elektromotors 44 zur Lagerung des oberen Endes der Abtriebswelle 60 vorgesehen und ein Lager 64 ist zusammen mit einer Wellendichtung 65 am unteren Deckel 47 vorgesehen, um die Abtriebswelle 60 im unteren Bereich zu lagern (Fig. 2). Das untere Ende der Abtriebswelle 60 ist als Keilverzahnung 66 ausgebildet.
Ein Anlageflansch 68 einer Zentrifugalpumpe 67 ist mit der Unterseite des unteren Deckels des Elektromotors 44 verbunden und die Verbindung ist mittels eines O-Ringes o. dgl. wasserdicht gemacht. (Fig. 3).
Eine zylindrisch geformte Motorabdeckung 69 ist so um den Elektromotor 44 herum angeordnet, dass die untere Oberfläche den Anschlussflansch 68 der Zentrifugalpumpe 67 wasserdicht berührt.
Eine obere Abdeckung 70 ist am oberen Ende der Motorabdeckung 69 befestigt, wobei die obere Abdeckung mit einer Öffnung versehen ist, in welcher der untere Endabschnitt eines Schutzrohres 71 befestigt ist (Fig. 1). Das Schutzrohr 71 ist am oberen Ende an dem Flansch 26 befestigt.
Somit ist in dem Schutzrohr 71 und der Motorabdeckung 69 eine Luftkammer 72 gebildet, welche das sich nach unten erstreckende Rohr 28, die Anschlussbox 30 und den druckfesten explosionssicheren Motor 44 wasserdicht aufnimmt.
Ein Lagergehäuse 73 ist mit dem Anschlussflansch 68 verbunden und die Verbindung ist mittels eines O-Rings wasserdicht ausgeführt. Die Drehwelle 76 der Zentrifugalpumpe 67 ist in einem oberen Lager 74 und einem unteren Lager 75 gehalten, die beide in dem Lagergehäuse 73 vorgesehen sind (Fig. 3).
Ein Schutzgehäuse 77 ist außerhalb des Lagergehäuses 73 vorgesehen, um dieses zu schützen, und ein Pumpengehäuse 78 ist an dem unteren Ende des Lagergehäuses 73 befestigt.
Das Purrlpengehäuse 78 ist mit einem Saugeinlass 12 zum Ansaugen von Flüssigkeit und mit einem Abgabeauslass 80 zum Abgeben der Flüssigkeit versehen, wobei mit dem Abgabeauslass ein Abgaberohr 81 verbunden ist, um die Flüssigkeit aus dem Tank T zu fördern.
Die Drehwelle 76 ist an ihrem oberen Ende mit einer Keilverzahnung 76a zum Eingriff mit der Keilverzahnung 66 der Abtriebswelle 60 und an ihrem unteren Ende mit einem Schaufelrad 82 versehen.
Ein Packungsgehäuse 83 ist vorgesehen, das am Lagergehäuse 73 innerhalb des Pumpengehäuses 78 befestigt ist.
Eine hermetisch abgedichtete Luftkammer 88 ist innerhalb des Packungsgehäuses 83 vorgesehen, wobei die Luftkammer in ihrem Inneren einen Wellendichtungs-Packungsabschnitt 84 zur Abdichtung der Drehwelle 76 aufweist (Fig. 3).
Ein Lagerschmierölkanal besteht aus einem Abzeigrohr 85, das den Ringkanal 53 im unteren Deckel 47 mit dem unteren Lager 75 des Lagergehäuses 73 verbindet, einem Schmierölkanal 86, der das untere Lager 75 mit dem oberen Lager 74 verbindet und einem Kühlölkanal 87, der das obere Lager 74 mit dem Ringkanal 53 verbindet (Fig. 3).
Die Arbeitsweise der so aufgebauten elektrisch angetriebenen Unterwasserpumpe B wird nun beschrieben.
Der Flansch 26 der elektrisch angetriebenen Unterwasserpumpe B wird an der Oberseite des Tanks T so befestigt, dass sich das Schutzrohr 71, die Motorabdeckung 69 und die Zentrifugalpumpe 67 in den Tank erstrecken, gefolgt von der Befestigung einer Stromquelle, einer Kühlölförderpumpe und einer Druckluftquelle auf der Oberseite des Tanks T.
Eine wasserdichte Luftkammer 72 ist ständig in dem Schutzrohr 71b gebildet und die Motorabdeckung 69 sowie das sich nach unten erstreckende Rohr 28, die Anschlussbox 30 und der druckfeste explosionssichere Elektromotor 44, die in der Luftkammer 72 aufgenommen sind, sind vor der umgebenden Flüssigkeit geschützt.
Da weder Zwischenwellen noch deren Lager wie beim Stand der Technik vorhanden sind, ist die elektrisch angetriebene Unterwasserpumpe B relativ leicht.
Da der Elektromotor 44 von dem Doppelgehäuse, das aus dem inneren und dem äußeren Gehäuse 44a und 45 besteht, eingeschlossen ist, ist das Laufgeräusch des Elektromotors wirkungsvoll gedämmt.
Der von den Rippen 46 im Doppelgehäuse gebildete spiralförmige Motorkühlölkanal 54 dient zur Erhöhung des Kühleffekts durch das Kühlöl.
Durch eine Betätigung des Elektromotors 44 wird die Zentrifugalpumpe 67 angetrieben. Wenn sich die Pumpe 67 dreht, wird die Flüssigkeit im Tank T durch den Abgabeauslass 80 der Zentrifugalpumpe 67 und das Abgaberohr 81 zur Außenseite des Tanks T gefördert.
Die außerhalb des Tanks T angeordnete Kühlölförderpumpe fördert das Kühlöl durch das Kühlöleinlassrohr 52a zu dem Motorkühlölkanal 54, wo das Kühlöl entlang der spiralförmigen Rippen 46 fließt, um die vom Elektromotor 44 erzeugte Wärme wirkungsvoll abzuführen. Folglich kann die elektrisch angetriebene Unterwasserpumpe B über einen langen Zeitraum betrieben werden.
Unter Bezugnahme auf Fig. 5 können das Lagergehäuse 73 und die Lager 74 und 75 weggelassen werden, wie in Fig. 5 gezeigt, wenn die Abtriebswelle 60 des Elektromotors 44 sich so weit erstreckt, dass sie die Drehwelle 76 der Pumpe 67 als deren integralen Teil bildet. Weiterhin kann damit ein Fehler in der Mittigkeit der Wellen verhindert werden.
Die Abtriebswelle des Elektromotors 44 besteht im allgemeinen aus Kohlenstoffstahl, während die Drehwelle 76 der Pumpe 67 aus rostfreiem Stahl besteht.
Trotzdem können die Enden der beiden Wellen durch Druckschweißen oder Schweißen miteinander verbunden sein, wenn die Abtriebswelle 60 des Elektromotors 44 und die Drehwelle 76 der Pumpe 67 integral miteinander verbunden sind, wie in Fig. 5 gezeigt.
Die vorstehend erläuterte Verbindung der beiden Wellen ist oberhalb einer Wellendichtung 92 zur Abdichtung der Abtriebswelle 60 gegen das Kühlöl oder an einem mittleren Abschnitt zwischen der Wellendichtung 92 und einem oberen Abschnitt 84a eines Wellendichtungsabschnittes 84 vorgesehen.
Mit der vorstehend erläuterten Ausführung werden die folgenden Vorteile erzielt.
(1) Es wurde eine Beseitigung der Mängel von herkömmlichen elektrisch angetriebenen Unterwasserpumpen gefunden, wie der Anstieg des Gesamtgewichts, die Erzeugung von Vibrationen und die Beschädigung der Lager u. dgl.
(2) Es wurde eine Beseitigung der Mängel von herkömmlichen elektrisch angetriebenen Unterwasserpumpen gefunden, wie die Geräuscherzeugung, die geringe mechanische Effizienz usw.
(3) Da die elektrisch angetriebene Unterwasserpumpe nach dieser Erfindung klein und einfach aufgebaut ist, ist ihre Instandhaltung, ihre Demontage und ihre Montage sowie ihr Transport und ihre Installation einfach durchzuführen.
Die Pumpe nach dieser Erfindung hat den Vorteil, dass ihre mechanische Effizienz während des Betriebs höher ist als die von einem Hydraulikmotor angetriebenen Pumpen.
(4) Da bei der elektrisch angetriebenen Unterwasserpumpe nach dieser Erfindung der druckfeste explosionssichere Elektromotor von einem Gehäuse mit doppeltem Aufbau und einem darin ausgebildeten Kühlölkanal eingeschlossen ist, ergeben sich die Vorteile, dass das Laufgeräusch des Elektromotors geringer ist und dass eine lange Betriebszeit der Pumpe möglich ist, ohne diese zu öffnen, da ein Ansteigen der Temperatur verhindert wird.

Claims

1. Elektrisch angetriebene Unterwasserpumpe (B), mit einem druckfesten explosionssicheren Elektromotor (44), der von einem Doppelgehäuse umschlossen ist, das aus einem inneren und einem äußeren Gehäuse (44a; 45) mit einem dazwischen gebildeten Motorkühlölkanal (44) besteht, wobei das Außengehäuse (45) an dem oberen und dem unteren Ende jeweils wasserdicht durch einen oberen und einen unteren Deckel (39; 47) geschlossen ist, zwischen denen eine Abtriebswelle (60) des elektrischen Motors (44) drehbar gehalten ist;

einem Flansch (26), der abnehmbar an einer oberseitigen Fläche eines eine zu übertragende Flüssigkeit enthaltenden Tanks (T) befestigt ist;

einem sich nach unten erstreckenden Rohr (28), das an einem oberen Ende an dem Flansch (26) befestigt und an einem unteren Ende durch eine Anschlussbox (30) mit dem elektrischen Motor (44) verbunden ist;

einer Pumpe (67) mit einem Gehäuse, das an einer Endfläche an einer Unterseite des elektrischen Motors (44) befestigt ist, und eine Drehwelle (76) aufweist, die mit der Abtriebswelle (60) des elektrischen Motors (44) verbunden ist;

einem zylindrisch geformten Motordeckel (69), der in die Flüssigkeit in dem Tank eingetaucht ist und in dem der elektrische Motor (44) und die Anschlussbox (30) wasserdicht untergebracht sind;

einem Schutzrohr (71), das sich von dem Flansch (26) zu einem oberen Ende des Motordeckels erstreckt und in dem wasserdicht ein sich nach unten erstreckendes Rohr (28) untergebracht ist;

einem Kühlöleinlassrohr (52a), das eine Verbindung von einer Kühlöl liefernden Pumpe, die außerhalb des Tanks (T) angeordnet ist, durch den Flansch (26) zu dem Motorkühlölkanal (54) im Innern des Doppelgehäuses des elektrischen Motors (44) herstellt;

einem Kühlölauslassrohr (29), das sich von dem Motorkühlölkanal (54) durch den Flansch (26) erstreckt und sich zur Außenseite des Tanks (T) öffnet; und mit

einem elektrischen Kabel (38), das sich von einer außerhalb des Tanks (T) angeordneten Stromquelle durch den Flansch (26) und die Anschlussbox (30) zu dem elektrischen Motor (44) erstreckt.

2. Elektrisch angetriebene Unterwasserpumpe (B) nach Anspruch 1, bei der auf einer Außenumfangsfläche des inneren Gehäuses (44) spiralförmige Rippen (46) zur Bildung des Motorkühlölkanals (44) vorgesehen sind.

3. Elektrisch angetriebene Unterwasserpumpe (B) nach Anspruch 1 oder 2, weiterhin mit einem Schmierölkanal (86), der sich von dem Kühlöleinlassrohr (52a) zur Schmierung eines Lagers für die Drehwelle (76) der Pumpe erstreckt.

4. Elektrisch angetriebene Unterwasserpumpe (B) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiterhin mit einem Abdichtgehäuse (89), in dem ein Wellendichtungs-Packungsabschnitt (84) für die Drehwelle (76) der Pumpe (67) wasserdicht eingeschlossen ist; einem Abzweigrohr (85), das sich von dem Kühlöleinlassrohr (52a) zu dem Wellendichtungs-Packungsabschnitt (84) erstreckt; einem Drainagerohr, das das Packungsgehäuse (83) mit der Außenseite des Tanks (T) verbindet; und mit einem Luftdruckkanal, der für eine Verbindung von der Außenseite des Tanks (T) durch den Motordeckel (29) zu dem Packungsgehäuse (83) vorgesehen ist, wobei die Drainage des aus dem Wellendichtungs-Packungsabschnitt (84) leckenden Kühlöls mittels des Luftdrucks durch das Drainagerohr ausstoßbar ist.

5. Elektrisch angetriebene Unterwasserpumpe (B) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Drehwelle (76) der Pumpe (67) mechanisch einstückig mit einem Ende der Abtriebswelle (60) des elektrischen Motors (44) verbunden ist.

6. Elektrisch angetriebene Unterwasserpumpe (B) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der Endflächen der Drehwelle (76) der Pumpe (67) und die Abtriebswelle (60) des elektrischen Motors (44), die aus unterschiedlichen Materialien bestehen, zur gemeinsamen Verbindung verschweißt sind.