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Flüssigkeitspumpe
Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitspumpe mit einem Pumpenrad in einem Pumpenraum, das auf einer Welle eines Antriebsmotors angebracht ist, dessen Lager und dessen Welle sowie die darauf ange- brachten Teile von der Flüssigkeit mindestens teilweise umspült sind, während die übrigen Teile gegen- über der Flüssigkeit mit Hilfe eines den Rotorraum begrenzenden Mantels abgedichtet sind, wobei ein
Verbindungskanal den Rotorraum mit Pumpenraum über einen zwischen diese Räume geschalteten Fil- ter verbindet.
Bei einer bekannten Flüssigkeitspumpe ist ein topfförmiges Sieb zwischen der Welle und dem Pumpenrad eingespannt und greift in eine Ausnehmung im stillstehenden Lager ein, wobei der topfförmige Rand am Lager anliegt. Hiedurch entsteht im Laufe der Zeit eine Abnutzung, durch welche ein Spalt erzeugt wird, der vom Sieb an sich zurückhaltende Teilchen hindurchlässt. Auch ist zur Rückführung der Flüssigkeit aus dem Rotorraum notwendig, die Welle hohl auszubilden, so dass über diese Welle eine Verbindung zwischen der Saug- und der Druckseite des Pumpenrades vorhanden ist.
Die Erfindung hat zur Aufgabe, unter Verwendung eines an im gleichen Bewegungszustand befindlichen, insbesondere ruhenden Teilen anstehenden Filters einen von Schmutzteilen freien Schmierkreislauf im Rotorraum zu schaffen. Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass ein Hilfspumpenrad oder ein Dichtring vorgesehen ist, dass oder der ein Erstrecken der Pumpenwirkung eines der umlaufenden Teile des Rotors in den Pumpenraum verhindert, wodurch die dem Rotorraum aus dem Pumpenraum zufliessende Flüssigkeit ausschliesslich durch den Verbindungskanal fliesst. Das Hilfspumpenrad oder der Dichtring verhindert ein Zufliessen von Flüssigkeit über einen andern Kanal als den mit dem Filter versehenen Verbindungskanal, so dass mit der Flüssigkeit keine Unreinigkeiten in den Rotorraum gelangen können.
Eine von Unreinigkeiten freie Flüssigkeit im Rotorraum trägt zu einer grösseren Lebensdauer des Antriebsmotors bei.
Das Hilfspumpenrad ist mit seiner Saugseite mit dem Rotorraum verbunden. Dieses Hilfspumpenrad schafft einen Unterdruck im Rotorraum, so dass über den Verbindungskanal Flüssigkeit in den Rotorraum nachfliesst. Diese Flüssigkeit muss durch den Filter hindurchtreten, welcher von der Flüssigkeit mitgeführte Unreinigkeiten zurückhält. Durch die Wirkung des Pumpenrades wird also der Flüssigkeitsstrom von dem Pumpenraum zum Rotorraum gegenüber der Stromrichtung bei den bekannten Pumpen umgekehrt und die Möglichkeit geschaffen, die Flüssigkeit zu filtern, so dass ein wirksames Mittel gegen das Eindringen von Unreinigkeiten in den Rotorraum vorhanden ist. Das Hilfspumpenrad kann einstückig mit dem Pumpenrad oder auch als selbständiges und für sich auf der Welle angebrachtes Rad ausgebildet sein.
An Stelle eines Hilfspumpenrades kann auch ein Dichtring verwendet werden. Es ist von Vorteil, einen Kanal vorzusehen, welcher den Rotorraum mit dem Raum zwischen dem Lager und dem Dichtring oder dem Hilfspumpenrad oder beide Seiten eines Lagers verbindet und zusammen mit dem Lagerspiel dieses Lagers einen Flüssigkeitskreislauf bewirkt.
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Für eine wirksame Entlüftung des Rotorraumes ist es von Vorteil, wenn zwischen den Lagerstellen des Rotors mindestens ein Längskanal vorgesehen ist, der an die unter der Wirkung des Hilfspumpenra- des stehende Lagerstelle angeschlossen ist. Hiedurch kann sich die Wirkung des Pumpenrades nicht nur auf das diesem benachbarte Lager erstrecken, sondern erstreckt sich auch auf das andere Lager des Ro- tors, so dass der Motorraum entlüftet wird und das andere Lager des Rotors nicht wegen infolge der Flieh- kraft abgeschleuderter Flüssigkeit trocken läuft. Das Hilfspumpenrad muss hiebei so stark und die Ver- bindungskanäle müssen derart ausgebildet sein, dass sich seine Wirkung über den Längskanal bis zu der vom Hilfspumpenrad abgewendeten Lagerstelle des Rotors und gegebenenfalls darüber hinaus erstreckt.
In den Zeichnungen ist eine Flüssigkeitspumpe als Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Er- findung schematisch dargestellt. Es zeigen Fig. 1 einen Teillängsschnitt und Fig. 2 einen Ausschnitt aus
Fig. l in grösserem Massstab mit verschiedenen kleinen Abwandlungen.
Ein Gehäuse 1 eines Elektromotors ist stirnseitig an ein Pumpengehäuse 2 angeflanscht. In das
Motorgehäuse 1 ist auf der Seite des Pumpengehäuses 2 eine Lagerplatte 3 eingesetzt. Im Mo- torgehäuse 1 ist ein Stator 4 in Form einer Wicklung angebracht, welche mit einer Kontaktleiste 5 elektrisch verbunden ist. In dem Motorgehäuse 1 ist mittels einer Lagerbüchse 6 und in der La- gerplatte 3 mittels einer Lagerbüchse 7 ein in Form eines Kurzschlussläufers ausgebildeter Ro- tor 8 drehbar gelagert. Zwischen dem Rotor 8 und dem Stator 4 ist ein Spaltrohr 9 vorgesehen, das den Rotor 8 mit Spiel umgibt und gegenüber den Lagern im Motorgehäuse 1 und an der
Lagerplatte 3 mittels je eines Dichtringes abgedichtet ist. Je kleiner das Spiel zwischen dem Spalt- rohr 9 und dem Rotor 8 ist, desto höher ist der Wirkungsgrad des Motors.
Auf seiten des Rotors 8 ist an den Lagerbüchsen 6 und 7 je ein Lagerring 11 und 12 - insbesondere aus Kunststoff - vorgesehen, der jeweils auf der ihm zugeordneten Lagerbüchse befestigt ist.
Der Rotor 8 weist an seinen beiden Enden je eine Anlaufscheibe 13 und 14 auf. Zur Abdichtung der Lagerstelle an der Lagerbüchse 6 nach aussen dient ein mit dem Motorgehäuse 1 verschraubter Deckel 15.
Auf der Welle des Rotors 8 ist ein Pumpenrad 17 fliegend gelagert, das vom Pumpengehäuse 2 umgeben ist und das über einen Ansaugkanal 18 Flüssigkeit ansaugt und über einen Druckkanal 19 die angesaugte Flüssigkeit weiterfördert. Das Pumpenrad 17 dient im allgemeinen zum Umwälzen von Flüssigkeit einer Warmwasserheizung oder einer andern Einrichtung, in der ein Flüssigkeitsstrom erzeugt werden muss (Pfeil A).
Das Pumpenrad 17 weist auf seiner dem Motor zugewendeten Seite Hilfsflügel 20'auf, die zum Ansaugen von Flüssigkeit über das zwischen der Lagerbüchse 7 und der Welle des Rotors 8 vorhandene Spiel dienen. Zwischen einem das Pumpenrad 17 aufnehmenden Pumpenraum 211 und einem den Rotor 8 aufnehmenden Rotorraum 22 ist ein Verbindungskanal 23 vorgesehen, in den ein Filter 24 aus Sinterbronze eingesetzt ist, und dem ein Verbindungskanal 41 zwischen der Lagerplatte 3 und einem Trennglied 42, das in das Pumpengehäuse 2 eingeschraubt oder eingesetzt ist, und ein Verbindungskanal 43 im Pumpengehäuse 2 folgen. Der Filter 24 kann als zylindrischer Körper oder Ring mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet sein und in dem Verbindungskanal 23 selbst oder in andersartiger Ausbildung in einem der Verbindungskanäle 41 oder 43 oder als flache Scheibe vor dem Verbindungskanal 43 liegen.
Die Lagerrinne 11 und 12 weisen mindestens je eine Ausnehmung 26 und 25 auf. Der Lagerring 12 hat einen gleich grossen oder grösseren Abstand von der Welle des Rotors 8 als die Lagerbüchse 7.
Die den Rotor 8 tragende Welle ist mit mindestens einem Längskanal 45 versehen, der vom Lagerring 12 bis zum Lagerring 11 reicht und jeweils in einer Ringnut 48 endet. Der Lagerring 12 und die Lagerbüchsen 6 und 7 sind zweckmässigerweise ebenfalls jeweils noch mit einem Längskanal 46,47 und 49 versehen, so dass zwischen einer Kammer 50 am äusseren Ende der Lagerbüchse 6 und dem die Hilfspumpe 20'aufnehmenden Raum eine durchgehende weite Verbindung vorhanden ist. Es ist auch möglich, das Rotorpaket mit mindestens einem Längskanal zu versehen.
Die Anlaufscheiben 13 und 14 können mit Hilfe von Toleranzringen befestigt werden, welche in Achsrichtung verlaufende Wellen und/oder durchgehende Ausnehmungen aufweisen. Die zwischen der Lagerbüchse 6 und dem Deckel 15 liegende Kammer 50 ist über einen Kanal 51 im Gehäuse 1 mit dem Rotorraum 22 verbunden. Die Spalte und Kanäle sind in den Zeichnungen der Deutlichkeit wegen nicht massstabgerecht und zum Teil vergrössert dargestellt.
Wenn der Motor anläuft, so wird die im Rotorraum 22 befindliche Flüssigkeit auf Grund der durch die Drehung des Rotors entstehenden Fliehkraft nach aussen geschleudert, und im Rotorraum vorhandene Luft sammelt sich im Bereich der Drehachse an. Das Hilfspumpenrad 20t fördertflüssigkeitaus dem
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Rotorraum 22 über die Ausnehmung 25 und den Längskanal 47 in Richtung der Pfeile B in den Pumpenraum 211. Die Pumpwirkung des Hilfspumpenrades erstreckt sich auch über den Längskanal 45 bis zum Lagerring 11 und über den Kanal 49 zur Kammer 50, wodurch über die Ausnehmung 26 im Lagerring 11 und den Kanal 51 Luft angesaugt und auf diese Weise der Motor entlüftet wird.
Während des stationären Betriebes fliesst Flüssigkeit vom Pumpenraum 211 über die Verbindungskanäle 43,41 und 23 durch das Filter 24 hindurch in den Rotorraum 22 entsprechend den Pfeilen C und D, wobei durch den Pfeil D zum Lagerring 11 fliessende Flüssigkeit bezeichnet ist. Vom Lagerring 13 abgeschleuderte Flüssigkeit kann über die Ausnehmung 26 zum Ringkanal 48 und über den Kanal 51 zur Kammer 50 gelangen.
Der Filter 24 hält Schmutzteilchen zurück. Er kann ausgewechselt oder gereinigt werden und ist als Filterpatrone, -scheibe oder -ring auszubilden.
An Stelle der Hilfsflügel 201 am Pumpenrad 17 kann zwischen diesem und der Lagerbüchse 7 ein besonderes Hilfspumpenrad vorgesehen sein. Zum Zwecke der Raumersparnis kann hiezu die Lagerbüchse 7 und die Lagerplatte eine Ausnehmung für den Eingriff des Hilfspumpenrades aufweisen. Da der maximale Durchmesser des Hilfspumpenrades wesentlich kleiner ist als der maximale Durchmesser der Hilfsflügel 201, kann auf das Trennglied 42 und den Verbindungskanal 43 im Pumpengehäuse 2 verzichtet werden, wobei es vorteilhaft ist, das Pumpenrad 17 bis nahe an das Gehäuse 2 heranzuführen oder einen bis an das Pumpenrad heranreichenden Absatz im Pumpengehäuse vorzusehen.
PATENT ANSPRÜCHE :
1. Flüssigkeitspumpe mit einem Pumpenrad in einem Pumpenraum, das auf einer Welle eines Antriebsmotors angebracht ist, dessen Lager und dessen Welle sowie die darauf angebrachten Teile von der Flüssigkeit mindestens teilweise umspült sind, wogegen die übrigen Teile gegenüber der Flüssigkeit mit Hilfe eines den Rotorraum begrenzenden Mantels abgedichtet sind, wobei ein Verbindungskanal den Rotorraum mit dem Pumpenraum über einen zwischen diese Räume geschalteten Filter verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hilfspumpenrad (201) oder ein Dichtring vorgesehen ist, das oder der ein Erstrecken der Pumpwirkung eines der umlaufenden Teile des Rotors (8) in den Pumpenraum verhindert, wodurch die dem Rotorraum (22) aus dem Pumpenraum (21) zufliessendeFlüssigkeit ausschliesslich durch den Verbindungskanal (23)
fliesst.
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