IMMERSIBLE MOTOR PUMP UNIT

Abstract: 1. Motor-driven pump set with an impeller arranged on its pump shaft and a torque-secured planetary gearing sitting between the driving motor and said pum shaft, said pump shaft running in a fixed bearing in the pump casing and with said planetary gearing as a loose bearing in the motor-driven pump set, the planetary gearing being journalled in the motor-driven pump set, characterized by the motor-driven pump set being engineered as a submersible motor-driven pump set with an axial impeller (3), by the planetary gearing (5) being engineered as a reduction gear, by a coupling (12) transmitting the bending moments, arranged between pump shaft (4) and output shaft (11) of the planetary gearing (5), and by the planetary gearing (5) shifting axially.

Description: Tauchmotorpumpenaggregat Die Erfindung betrifft ein Tauchmotorpumpenaggregat gemäss dem Oberbegriff des Hauptanspruches. Derartige Tauchmotorpumpenaggregate werden zur Förderung grosser Flüssigkeitsmengen bei geringen Förderhöhen verwendet. Um die für die Anwendung findenden Axialpropeller nötigen Drehzahlen zu erlangen, ist die Verwendung von Untersetzungsgetrieben zwischen Antriebsmotor und Axialpropeller bei Pumpen mit niedrigen Dreh zahlen sinnvoll. Hierdurch kann auf den Einsatz von vielpoligen, damit langsam laufenden, aber im Durchmesser grossen Antriebsmotoren verzichtet werden. Mit Hilfe des Untersetzungsgetriebes ist es möglich, die in wesentlich grösseren Stückzahlen auf dem Markt befindlichen niederpoligen, hochtourigen und preiswerteren Antriebsmotoren Anwendung finden zu lassen. Die Verwendung von Untersetzungsgetrieben erfordert jedoch einen erheblichen Aufwand bezüglich der Lagerung von Pumpenwelle, Antriebswelle und der Getriebeteile. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für ein kompaktes Tauchmotorpumpenaggregat eine wenig aufwendige, statisch bestimmte Lagerung zu entwickeln. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäss dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches. Mittels dieser Lösung ist es möglich geworden, die Pumpenwelle mit nur einem Lager innerhalb des Pumpengehäuses anzuordnen und infolge der biegemomentübertragenden Kupplung zwischen Pumpenwelle und Abtriebswelle des Planetengetriebes das zweite Pumpenwellenlager durch das Planetengetriebegehäuse zu bilden. Da die Planetengetriebe üblicherweise eine Vielzahl von Lagerungen innerhalb ihres Gehäuses aufweisen, können die auf die Pumpenwelle einwirkenden Kräfte übernommen und auf das Planetengetriebegehäuse geleitet werden. Die aus Pumpenwelle und Planetengetriebe gebildete bauliche Einheit weist somit ein Festlager innerhalb des Pumpengehäuses und ein Loslager in Form des Planetengetriebegehäuses auf. Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Antriebsmotor unter Zwischenschaltung einer flexiblen Kupplung mit der Antriebswelle des Planetengetriebes verbunden ist. Damit wird eine statisch unbestimmte Lagerung innerhalb des gesamten Aggregates ausgeschlossen. Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Antriebsmotor direkt mit dem Planetengetriebegehäuse und dessen Antriebswelle verbunden ist oder mit dem stillstehenden Hohlrad und der Antriebswelle des Planetengetriebes verbunden ist. Mittels dieser Massnahme kann die Baugrösse des aggregates wesentlich verkleinert werden und z.B. bei Verwendung eines hydraulischen Antriebsmotors wird dessen Gewicht direkt von dem Gehäuse des Planetengetrtebes übernommen . Entsprechend dem Gewicht des hydraulischen Antriebsmotors sind die inn rhath des Planetengetriebes Anwendung findenden Lager und das Festlager der Pumpenwelle zu überprüfen bzw. zu gestalten. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass ein mit dem Gehäuse des Planetengetriebes zusammenwirkender, arr Pumpengehäuse oder der Laterne angebrachter Anschlag die Axialbewegung des Getriebegehäuses begrenzt. Mittels dieser Massnahme können klar definierte Verhältnisse innerhalb des Tauchmotorpumpenaggregates eingehalten werden. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Lagerung der Abtriebswelle des Planetengetriebes im Bereich der Lagerebene des Planetengetriebegehäuses oder des stillstehenden Hohlrades. Hierdurch werden eventuell auftretende, in radialer Richtung wirkende Momente über das Lager und die Planetengetriebeteile aufgefangen. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Drehmomentabstützung des Planetengetriebegeh äuses oder des stillstehenden Hohlrades stossdämpfend ausgebildet ist. Mittels elastischer Anschläge, wie z.B. Gummipuffer, Federpakete, Stossdämpfer oder dgl., mit denen das Planetengetriebegehäuse drehmmentgesichert ist, werden durch das Fördermedium bedingte, von der Pumpenwelle übertragene Stösse gemildert. Das gleich gilt für die beim Anfahren des Tauchmotorpumpenaggregates auftretenden Belastungen. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen die Fig. 1 ein Tauchpumpenaggregat mit Elektromotorantrieb und geschlossenen Planetengetriebe, die Fig. 2 e ntsprechend der Fig. 1 die Verwendung eines offenen Planetengetriebes und die Fig. 3 ein mit einem Hydraulikmotor versehenes Tauchmotor pumpenaggregat. Die Fig .1 zeigt ein aus einem elektrischen Antriebsmotor 1 und einem im Pumpengehäuse 2 angeordneten Axialpropeller 3 bestehendes Tauchmotorpumpenaggregat. Zwischen einer mit dem Axialpropeller 3 versehenen Pumpenwelle 4 und dem Antriebsmotor 1 ist das Planetengetriebe 5 angeordnet. Das eine kompakte bauliche Einheit bildende Planetengetriebe 5 besteht aus der Antriebswelle 6, die unter Zwischenschaltung einer flexiblen Kupplung 7 mit dem Antriebs motor 1 verbunden ist. Das Gehäuse 8 des Planetengetriebes 5 ist in der den Antriebsmotor 1 tragenden Laterne 9 starr oder elastisch gegen Verdrehung gesichert, aber in Achsrichtung verschiebbar gelagert. Ein zwischen Gehäuse 8 und Laterne 9 angeordneter Gummiring 10 dient der Dämpfung von Vibrationen und der Abdichtung eines ggf. Anwendung findenden Ölvorlageraumes zu Kühl- und Schmierzwecken. Die Abtriebswelle 11 des Planetengetriebes 5 ist mittels einer biegemomenteübertragenden Schrumpfterbindung 12 mit der Pumpenwelle 4 verbunden. Die Pumpenwelle 4 ist innerhalb des Pumpengehäuses 2 in den das Festlager bildenden Radiallager 13 und Schrägkugellager 14 befestigt. Aufgrund der biegemomentübertragenden Kupplung 12 und der Lagerung innerhalb des Planetengetriebes 5 wirkt das Gehäuse 8 des Planetengetriebes als zweites Pumpenwellenlager, d .h . Loslager. Die in Fig.2 dargestellte Tauchmotorpumpe entspricht im wesentlichen der Fig.1, nur ist hier das Planetengetriebe 5 in Richtung Axialpropeller offen ausgebildet. Die den Planetenträger bildende Abtriebswelle 11 ist hier im Bereich der Lagerebene des Planetengetriebes gelagert. Zusätzliche Momente im Getriebe werden somit vernachlässigbar kleingehalten. Eine zwischen Abtriebswelle 11 und dem Pumpengehäuse 2 angebrachte Dichtung ermöglicht es, den gesamten Raum 16 mit Öl zu füllen. Diese Massnahme kann Anwendung finden in denjenigen Fällen, in denen vom Planetengetriebe 5 sehr grosse Leistungen zu übertragen sind und somit die innerhalb eines geschlossenen Planetengetriebes befindliche Ölmenge zur Kühlung und Schmierung nicht ausreichen würde. Neben der Verringerung des Teilumfanges bedeutet dies gleichzeitig einen verringerten Fertigungsaufwand . Die Fig. 3 zeigt ein besonders kompaktes Tauchmotorpumpenaggregat, bei dem ein direkt mit dem Planetengetriebe 5 gekoppelter Antriebsmotor 17 Anwendung findet. Das Gewicht des Antriebsmotors lastet in diesem Fall auf dem Gehäuse 8 des Planetengetriebes und es ist eine Berechnungsfrage, inwieweit die hier Anwendung findenden Lager ausreichen oder anders dimensioniert werden müssen. Die Zu- bzw. Abfuhr der energiereichen Hydraulikflüssigkeit erfolgt über die Leitungen 18. Gummiblöcke 19 dienen zur Drehmomentabstützung.

Claims: Patentansprüche 1. Tauchmotorpumpenaggregat, auf dessen Pumpenwelle ein Axialpropeller angeordnet ist und bei dem zwischen Antriebs motor und Pumpenwelle ein Untersetzungsgetriebe zwischen geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein als Untersetzungsgetriebe wirkendes Planetengetriebe (5) dreh momentgesichert und axial verschieblich im Pumpengehäuse (2) und/oder eine den Antriebsmotor (1) tragenden Laterne (9) angeordnet ist, dass zwischen Pumpenwelle (4) und Abtriebs welle (11) des Planetengetriebes (5) eine Biegemomente übertragende Kupplung (12) angeordnet ist und dass die Pumpenwelle (4) mit einem Festlager (13, 14) im Pumpen gehäuse (2) und mit dem Planetengetriebegehäuse (8) als Loslager im Tauchmotorpumpenaggregat gelagert ist. 2. Tauchmotorpumpenaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass der Antriebsmotor (1) unter Zwischenschaltung einer flexiblen Kupplung (7) mit der Antriebswelle (6) des Planetengetriebes (5) verbunden ist. 3. Tauchmotorpumpenaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass der Antriebsmotor (1) direkt mit dem Planeten getriebegehause (8) und dessen Antriebswelle (6) verbunden ist oder mit dem stillstehenden Hohlrad und der Antriebswelle (6) des Planetengetriebes (5) verbunden ist. 4. Tauchmotorpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit dem Planetengetriebegehäuse (8) zusammenwirkender, am Pumpengehäuse (2) oder der Laterne (9) angebrachter Anschlag die Axialbewegung des Planetengetriebegehäuses (8) oder des stillstehenden Hohlrades begrenzt. 5. Tauchmotorpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerung der Abtriebswelle (11) des Planetengetriebes (5) im Bereich der Lagerebene des Planetengetriebegehäuses (8) oder des stillstehenden Hohirades erfolgt. 6. Tauchmotorpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentabstützung des Planoten- getriebegehäuses (8) oder des stillstehenden Hohl rades stossdämpfend ausgebildet ist.

Inventors: SCHAFER, HORST, SCHMIDT, CHRISTIAN, SCHÄFER, Horst
Applicants: KSB AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1985
Main classification: F04D13
IPC codes: F04D13