AT275U1 - Trennhaube - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Trennhaube im kreiszylindrischen Bereich des Luftspaltes zwischen Rotor und Stator des Elektromotors zur hermetischen räumlichen Trennung eines Pumpen- und Rotorbereiches vom Statorbereich eirter elektrisch angetriebenen Pumpe, insbesondere eines Kältekompressors, unter Vemeidung von druckdichten Lagern der Antriebs- bzw. Pumpenwelle .

Bei Fördereinrichtungen für kritische Medien muß für eine ausreichende Dichtung im Eintrittsbereich einer Antriebswelle gesorgt werden. So verwendet man beispielsweise Stopfbüchsendichtungen am Wellenstummel einer Pumpe, die jedoch einer ständigen Wartung bedürfen. Eine weitere bekannte Ausführung sieht vor, den Elektromotor unmittelbar mit der Pumpe zusammenzubauen und alle drehenden Teile, insbesondere aber deren Lager in einen gekapselten Bereich zu integrieren. Man hat daher den Rotor an einer Gehäusewand zwischen Pumpe und Elek- -tromotor bloß einseitig (fliegend) gelagert und diese Lagerung zusammen mit dem Rotor durch eine Trennhaube abgedeckt, wobei außerhalb der Trennhaube der Stator vorgesehen ist.

Diese stillstehende Trennhaube wurde mittels eines fußseitigen Flansches dicht mit dem Pumpengehäuse, das Wellenlager und den Rotor einschließend, verbunden. Das gegenseitige Abdichten stationärer Bauteile bereitet keine Schwierigkeiten.

Die Trennhauben der genannten Art wurden aus Metall gefertigt, da sie hohem Druck und hohen Temperaturen ausgesetzt sind und eine kleine Wandstärke infolge der Anordnung im Luftspalt des Elektromotors auf weisen müssen.' Zwangsläufig war damit eine Verschlechterung des Motorwirkungsgrades und eine Erhöhung der Innentemperatur durch Wirbelstromverluste in den Trennhauben verbunden.

Aus der DE-PS 36 36 404 ist eine Trennhaube bekannt, die bei Kreiselpumpen zur Abdichtung herangezogen wird und sich * im Luftspalt des Antriebes befindet. Diese Trennhaube umfaßt einen inneren und einen äußeren Topf, wobei die beiden als Spalttöpfe bezeichneten ineinandergesteckten Töpfe aus unterschiedlichen Kunststoffen gebildet sind. 2 AT 000 275 Ul

Die Erfindung zielt darauf ab, eine Trennhaube für den einleitend beschriebenen Einsatz, insbesondere in Verbindung mit einem Kältekompressor, zu verbessern und im Luftspalt elektrisch neutral sowie mit besonders dünner Wandstärke auszu-5 führen. Dies wird dadurch erreicht, daß die Trennhaube mindestens im Bereich des Luftspaltes aus glasfaserverstärktem Kunststoff aufgebaut und in den glasfaserverstärkten Kunststoff ein Polyesterfilm eingebaut bzw. auf den glasfaserverstärkten Kunststoff aufgebracht ist. Im glasfaserverstärkten 10 Kunststoff treten keine die Trennhaube aufheizenden Wirbelstromverluste auf. Dieser verhält sich im Gegensatz zu Kunststoff mit leitenden Kohlefasem elektrisch neutral. Ferner kann die Wandstärke im Kreiszylindrischen Bereich sehr klein gehalten werden, ohne daß eine Verformung unter Druck zu be-15 fürchten ist. Der Aufbau wirkt schwingungsdämpfend. Dies ist gerade im Hinblick auf die Verwendung zusammen mit einem Kältekompressor von Bedeutung. Im Gegensatz zu einer Metallausführung bedeuten unterschiedliche Wandstärken etwa im Bereich der Flansche und des Kreiszylindermantels hier keine Schwie-20 rigkeiten hinsichtlich eventuell entstehender Spannungen, üm die Gasdichtheit zu erhöhen, ist in den glasfaserverstärkten Kunststoff ein Polyesterfilm eingebaut bzw. auf den glasfaserverstärkten Kunststoff aufgebracht.

Es ist zweckmäßig, wenn der glasfaserverstärkte Kunststoff 25 ein Epoxidharz, welches einen Glasübergangspunkt zwischen 180°C und 200°C gewährleistet und gewebte bzw. unidirektional ausrichtete Glasfasern, insbesondere der Type E-Glas, ümfaßt. Diese Zusammensetzung mit einem Epoxidharz als Matrixsystem, welches den Glasübergangspunkt bei den genannten Temperaturen 30 gewährleistet und den Glasfasern allenfalls in Orientierung in Umfangsrichtung, ergibt maximale Festigkeit für den besonderen Zweck.

Die Trennhaube kann nur in ihrem kreiszylindrischen Teil oder zur Gänze aus glasfaserverstärktem Kunststoff ausgebil-35 det sein. Für den Fall, daß die Haube zur Gänze aus glasfaserverstärktem Kunststoff besteht, ist es zweckmäßig, wenn sie im kreiszylindrischen Bereich eine Wandstärke von etwa 3 AT 000 275 Ul 0,5 mm und im Bodenbereich eine Wandstärke von. etwa 2 mm aufweist. . Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt. Die Figur zeigt einen Kältekompressor mit Elekromotor bei ge-5 öffneten Gehäuseschalen in schematischer Darstellung, teilweise im Schnitt.

Auf einer Kurbelwelle 1 in einem Gehäuse 2 eines Kältekompressors ist eine Kolbenstange 3 mit einem Kolben 4 gelagert. Die Kurbelwelle 1 ist einseitig kugelgelagert und greift 10 durch ein Gleitlager 5, auf dessen gegenüberliegenden Seite ein Rotor 6 eines Elektromotors 7 fliegend montiert ist. Im Motorgehäuse 8 sind die Wicklungen des Stators 9 vorgesehen. 15 20 4 AT 000 275 Ul

Um den Aufwand und die Problematik einer druckdichten Lagerung 5 zu vermeiden, ist der Bereich des Kompressors und des Rotors vom Statorbereich hermetisch getrennt. Dazu ist eine Trennhaube 10 vorgesehen, die an der Wand 11 des Kompressors dichtend angeflanscht ist und die den Rotor 6 haubenartig umgibt. Alle drehenden Teile, Motor- einschließlich des Lagers 5, sind innerhalb der Haube 10, der Stator ist zur Gänze außerhalb der Haube 10. Dadurch bleibt die kritische Wellendurchführung zwischen Kompressor und Antriebsmotor 7 innerhalb eines hermetisch dichten Raumes, der im Bereich des Motors 7 von der Trennhaube 10 umschlossen wird.

Die Trennhaube 10 ist gemäß dem Ausführungsbeispiel ein ein- «r teiliger Baukörper und inklusive des Flansches 12 aus glasfaserverstärktem Kunststoff hergestellt. Die Dauertemperaturbeständigkeit dieses Werkstoffes liegt zwischen 180°C und 200°C. Das Matrixsystem ist ein Epoxidharz, welches einen Glasübergangs-punkt zwischen 180°C und 200°C gewährleistet. Die Glasfasern sind vom Typ E-Glas, gewebt oder unidirektional (z.B. in Um-fangsfrichtung der Trennhaube) orientiert. Die Dichtheit wird durch einen Polyesterfilm verbessert, der mit dem Epoxidharz eine gute Bindung eingeht. Der Bauteil kann im Betrieb einer Druckbelastung bis zu 18 bar ausgesetzt werden. Die Leckrate beträgt 3g pro Jahr bei einer Beaufschlagung mit Helium bei 3 bar.

Die Trennhaube 10 ist vorzugsweise - so wie im Ausführungs-beispiel dargestellt - einstückig ausgebildet. Sie kann auch als zylindrische Manschette mit stirnseitigem und bodenseitigem Flansch gefertigt werden, wobei stirnseitig, so wie im Ausführungsbeispiel, der Anschluß an das Pumpen- oder Kältekompressorgehäuse erfolgt während bodenseitig der Anschluß an den Gehäusekopf des Elektromotors 7 vorgesehen sein kann.

Der Gehäusekopf oder Deckel kann im Inneren ein Wellenlager für die Welle 1 aufweisen, sodaß auch eine Rotdrlagerung zu beiden Seiten desselben möglich ist. 5

Claims (1)

1. 5 10 15 20 AT 000 275 Ul ANSPRÜCHE: 1. Trennhaube im kreiszylindrischen Bereich des Luftspaltes zwischen Rotor und Stator des Elektromotors zur hermetischen räumlichen Trennung eines Pumpen- und Rotorbereiches vom Statorbereich einer elektrisch angetriebenen Pumpe, insbesondere eines Kältekompressors, unter Vemei-dung von druckdichten Lagern der Antriebs- bzw. Pumpenwelle, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennhaube (10) mindestens im Bereich des Luftspaltes aus glasfaserverstärktem Kunststoff aufgebaut und in den glasfaserverstärkten Kunststoff ein Polyesterfilm eingebaut bzw. auf den glasfaserverstärkten Kunststoff aufgebracht ist. 2. Trennhaube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der glasfaserverstärkte Kunststoff ein Epoxidharz, welches einen Glasübergangspunkt zwischen 180°C und 200°C gewährleistet und gewebte, bzw. unidirektional ausgerichtete Glasfasern, insbesondere der Type E-Glas, umfaßt. 3. Trennhaube nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennhaube (10) zur Gänze aus glasfaserverstärktem Kunststoff besteht, im kreiszylindrischen Bereich eine Wandstärke von etwa 0,5 mm und im Bodenbe-reich eine Wandstärke von etwa 2 mm oder größer auf weist. 6