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Elektromotor, insbesondere far Tauchpumpen, Bohrgeräte u. dgl.
Gegenstand der Erfindung ist ein Elektromotor, insbesondere für Tauchpumpen, Bohrgeräte u. dgl., mit im Verhältnis zum Rotordurchmesser grosser Rotorlänge.
Bei derartigen Motoren wurde bereits vorgeschlagen, zwecks Vermeidung der durch etwaige Durchbiegungen und Deformationen entstehenden Schwingungen der langen Rotorwelle und des Rotors, den Rotor in einzelne Teilrotoren zu gliedern und zwischen denselben in die Statorbohrung eingesetzte Zwischenlager anzuordnen, welche die Durchbiegung der Rotorwelle verhindern und die Spaltbreite konstant erhalten sollen.
Die diesbezüglichen Konstruktionen weisen jedoch den Nachteil auf, dass durch die in die Statorbohrung eingesetzten Zwischenlager auf den Stator in radialer Richtung wesentliche Kräfte ausgeübt werden, welche die Erzielung geringer und namentlich durchlaufend konstanter Spaltabmessungen, welche für die Erzielung eines günstigen Wirkungsgrades besonders wesentlich sind, unmöglich macht. Desgleichen ist die Zusammenstellung und Zerlegung eines derartigen Motors, etwa zwecks Nachstellen der Zwischenlager, nur äusserst schwierig durchzuführen, da die einzelnen Rotoren zufolge der innerhalb der Statorbohrung angeordneten und diese versperrenden Lagermittel nur schwer aus der Statorbohrung entfernt bzw. in dieselbe eingesetzt werden können.
Durch die erfindungsgemässe Anordnung werden diese Nachteile beseitigt, u. zw. besteht das Wesen derselben darin, dass die festen Teile der Abstützmittel als zwischen den Stirnwänden benachbarter Statorstapel angeordnete Zwischenstücke ausgebildet sind, welche von der durchlaufenden Statorwicklung durchsetzt sind. Somit ist durch die erfindungsgemässe Anordnung die Möglichkeit der Ausgestaltung der Zwischenlager in beliebig lichter Weite gegeben, da der innere Durchmesser der Zwischenstücke von den Abmessungen der Statorbohrung unabhängig ist, wobei gleichzeitig die Verwendung radialer, die Spaltbreite schädlich beeinflussender Klemmkräfte einwandfrei vermieden wird.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht, u. zw. zeigt Fig. 1 den Elektromotor im Längsschnitt, beispielsweise als Tauehmotor für Tauchpumpenantrieb, in Fig. 2 ein Zwischenlager des Motors im Längsschnitt und vergrössertem Massstabe. Fig. 3 ist ein Schnitt nach Linie III-III der Fig. 2.
1 ist die Motorwelle des beispielsweise als Asynchronmotor ausgebildeten Elektromotors, dessen Rotor 2 im Verhältnis zum Rotordurchmesser d grosse Länge aufweist. Auf der Welle 1 sitzt beispielsweise das Schaufelrad der Tauchpumpe. Der Rotor 2 ist zwecks Vermeidung der durch die freie Rotorlänge bedingten schädlichen Lagenänderung zwischen Rotor und Stator 3 in mehreren Teilrotoren 2', 2' gegliedert. Die Wicklungen 4 des Stators laufen über die ganze Länge der einzelnen Teilrotoren 2', 2' ohne Unterbrechung durch. Sie sind von geeigneten Hüllen 4'umgeben. Die Teilrotoren 2,2'weisen für sich selbständige Induktionssysteme auf. 5'sind die Induktionssysteme der Teilrotoren 2,2', die untereinander durch Kurzschlussringe 6 besonders verbunden sind.
Die auf gemeinsamer Motorwelle 1 befestigten Teilrotoren 2', 2'liegen in axialer Richtung gegen einen auf der Motorwelle angeordneten Bund 7 an. Mittels des Bundes 7 stützt sich die Motorwelle 1 unter Zwischenschaltung von Lagerschalen 9 gegen ein zwischen den Stirnwänden der benachbarten Statorstapel. 3, 3 angeordnetes Zwischenstück 10, welches von der durchlaufenden Statorwicklung4 durchsetzt ist. Die Lagersehalen 9 sind aus elastischem Material, zweckmässig Gummi, gefertigt, während die Zwischenstücke 10 in vorteilhafter Weise aus Holz gebildet sein können. Diejenigen Teile der Statorwicklung 4, welche die Zwischenstücke 10 durchsetzen, sind von an die Stirnflächen der benachbarten
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förmigen, mit Platten 11 versehenen Stirnwände des Stators 3 an.
Die Zwischenstücke 10 und der Stator 3 sind im Gehäuse 12 des Elektromotors befestigt. Das Zwischenstück 10 kann hiebei, beispielsweise zwischen den Teilen 12', 12'des Gehäuses ; mittels einer Schraubenverbindung 13 festgeklemmt sein. Ausser dem Zwischenlager 8 ist noch ein am Deckel 15 untergebrachtes Halslager 20 und ein am unteren Deckel angeordnetes Spurlager 22 zur Abstützung der Motorwelle 1 vorgesehen. Auch die Schalen 2. 3 bzw. Spurringe 24 dieser Lager können zweckmässig aus Gummi hergestellt sein. In den einzelnen Statorstapeln 3 des Elektromotors sowie im Zwischenstück 10 sind Kanäle 25 vorgesehen, die in axialer Richtung in zweckmässiger Weise am äusseren Umfange dieser Teile verlaufen. Sie dienen für die Zirkulation des Schmier-und Kühlmittels zwischen dem Zwischenlager 8 und dem Hals-und Spurlager 20 und 22.
In den Lagern 20 und 22, desgleichen im Zwischenlager 8 sind Kanäle 26 vorgesehen, welche zur Zuführung des Schmier-und Kühlmittels zu den Gleitflächen der Lager dienen. Bei vorliegendem Ausführungsbeispiel, welches die Anwendung des erfindungsmässigen Elektromotors auf Tauchpumpen veranschaulicht,
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Während des Betriebes erfolgt durch die Zwangszirkulation der Flüssigkeit ausgiebige Schmierung und Kühlung der Lager. Die zweckmässig aus Gummi hergestellten Lagerschalen sind namentlich für in unreiner, beispielsweise sandiger Flüssigkeit arbeitende Tauchmotoren besonders geeignet, da die zu fördernde Flüssigkeit in ausgiebiger Weise zur Schmierung der Lager herangezogen werden kann, wobei namentlich aus Gummi gefertigte Lagerschalen erwiesenermassen einen sehr kleinen Reibungskoeffizienten aufweisen, sich sehr wenig abnutzen und namentlich gegen Unreinigkeiten in hohem Masse unempfindlich sind.
Gelangt beispielsweise Sand zwischen die Lagerschalen und die abzustützende Welle bzw. deren Bund 7, so wird derselbe in den nachgiebigen Gummibelag des Lagers eingedrückt, so dass sieh weder die Lagerschale noch die Welle ausreiben kann, da ein Weiterwandern des Sandes zufolge der Beschaffenheit des Lagermaterials nicht möglich ist.
Die zur Schmierung und Kühlung dienende Flüssigkeit steigt während des Betriebes durch den Spalt zwischen Stator und Rotor an, wobei zwecks Förderung dieser Flüssigkeitsbewegung noch spiralförmige Nuten auf den unteren Teilen der Welle bzw. an dem Rotor bis zu den einzelnen Lagern oder aber an sich bekannte Fördereinrichtungen, wie Kreiselräder u. dgl., vorgesehen sein können. Die durch den Spalt aufsteigende Flüssigkeit kühlt somit das Zwischenlager, sodann das obere Halslager 20, um hierauf durch die Statorkanäle wieder abzusinken. Dabei erfolgt auf dem Rückwege nochmaliger Zufluss zu dem Zwischenlager 8 durch die Kanäle 26 im Zwischenstück 10. Die unten angelangte Flüssigkeit wird aufs neue in den Kreislauf einbezogen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektromotor, insbesondere für Tauchpumpen, Bohrgeräte u. dgl., mit unterteiltem Rotor und an den Unterteilungsstellen angeordneten Abstützmitteln für die Rotorwelle, dadurch gekennzeichnet, dass die festen Teile der Abstützmittel als zwischen den Stirnwänden benachbarter Statorstapel (.'J, 3) angeordnete Zwischenstücke (10) ausgebildet sind, welche von der durchlaufenden Statorwicklung (4) durchsetzt sind.