Stopfbüchsenlose, elektromotorisch angetriebene Kreiselpumpe. Es sind stopfbüchsenlose Kreiselpumpen reit elektromotorischem Antrieb bekannt, deren Lager von der Förderflüssigkeit be- ,pült -erden.
Ganz abgesehen davon, dass solche Pumpen für das Wellen- und Lager metall angreifende Flüssigkeiten nicht. ver wendet %verden können, kann diese Schmie- rung:sart höhere Lagerreibung als eine Öl- @chmierung ergeben. Diese Bauart eignet sich dann nicht;
für grössere Pumpeneinheiten und schützt die Lager auch nicht vor gelegent: licl:er Verschmutzung durch von der För- derfNissigkei.t mitgeführte feste Körper.
Diesen Nachteilen hat man zu begegnen versucht, indem die Lager von den die För- derfliissigkeit führenden Pumpenteilen ent- f@ rnt angeordnet werden. illan nimmt dabei eine Vergrösserung der Baulänge in Kauf.
Vorliegende Erfindung betrifft eine stopf- büchsenlose, elektromotorisch angetriebene Kreiselpumpe mit in isolierender Flüssigkeit liegender Statorwicklung, welche Pumpe da durch gekennzeichnet ist, dass der Rotor des Elcktroniotors in Öl läuft, welches beide La- ;
@ er des Kreiselpumpenaggregates umspült, -obei zwischen Pumpenrotor und dem pum- penseitigen Lager Mittel und ein die Welle unischliessender, Flüssigkeit aufnehmender Uauin angeordnet sind, welche den Zweck haben. die Misehung des Öls mit der Förder flüssigkeit zu erschweren.
Ein solches Mittel besteht beispielsweise in mindestens einer den Oldurchtritt erschwe renden Dichtung, die zwischen Pumpe und pumpenseitigem Lager angeordnet ist. Zwi schen zwei solchen Dichtungen kann der Raum angeordnet sein, der zum Beispiel vom Gehäuse gebildet wird, in welchem Raum allfällige an der äussern Dichtung vorbei gelangende Förderflüssigkeit zurückgehalten wird.
Die Dichtungen können .so sein, dass das die Lager schmierende Öl selbst dann im In nern des Antriebsmotors bleibt, wenn keine Förderflüssigkeit vorhanden ist. Durch Küh lung der die Dichtungen enthaltenden Nuten und des genannten Raumes kann die Abdich tung noch verbessert werden. Dies ist leicht möglich zum Beispiel durch konzentrisch zur Welle in Nutennähe in der Wand zwischen dem Pumpenrotor und dem Raum angeord nete Kühlkanäle, welche im Betrieb von einer Kühlflüssigkeit durchströmt werden. An Stelle einzelner Dichtungen kann zwi schen dem pumpenseitigen Lager der Motors und dem Pumpenrotor eine Labyrinthdich- tung die Welle umschliessen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbei spiel der Erfindung dargestellt. Es handelt sich dabei in Fig. 1 um einen .schematischen Längsschnitt durch eine stopfbüchsenlose Kreiselpumpe, wie sie etwa für Umwälz- zwecke in Heizungssystemen verwendet wird, und in Fig.2 und 3 um zwei Teil schnitte in grösserem Massstab durch zwei Ausführungsformen der Dichtung.
Der auf der Welle 1 befestigte Rotor 2 ist als Kurzschlussa.nker ausgebildet und wird vom rotierenden Felde der Statorwick- lung 3 mitgenommen. Zwischen Rotor und Stator 4 ist eine zylindrische Büchse 5 an geordnet, welche das den Rotor umgebende und die Schmierung der beiden Lager 6 und 7 bewirkende Öl von dem die Statorwick- lung 3 isolierenden 01 trennt.
Infolge ihrer günstigen mechanischen Beanspruchung bei allfälligen Druckdifferenzen zwischen Stator und Rotorkammer kann die Büchse im Luft spalt sehr dünn sein, wodurch sie die elektri schen Eigenschaften des Antriebsmotor kaum beeinflusst. Es ist somit keine Sonder ausführung des Rotors notwendig, wie dies bei Kreiselpumpen mit axialem Durchfluss der Fall ist.
Da sich bei Temperaturschwan- kungen das Statorölvolumen ändert, ist ein Teil 8 der Trennwand 5 nachgiebig ausge führt. Das pumpenseitige Lager 7 ist, wie auch das austrittsseitige Lager 6, als Gleitlager ausgeführt, und das Lager 7 ist vom Pum penrotor 9 durch die beiden in Gehäusenuten angeordneten Dichtungsstellen 10, 11 ge trennt, zwischen welchen sich ausserdem der Raum 12 befindet.
Der Durchtritt von Flüs sigkeit, sei es Rotoröl oder Förderflüssigkeit, längs der Welle 1 ist, wie in Fig. 1 darge stellt und in Fig. 2 im Detail für die eine Ausführungsform an der motorseitigen Dich tungsstelle gezeigt, durch Einbau von Dich tungen erschwert. Beispielsweise haben trich terförmige, die Welle 1 umschliessende und mit der Spitze gegen den Motor weisende Ledermanschetten 13 den Vorteil, dass sie bestrebt sind,
sich bei äusserem Unterdruck gegen die äussere Nutenwand 28 zu legen und somit das Rotoröl am Auslaufen zu hin dern.
Temperaturbedingte Volumenschwankun gen des Rotoröls werden durch die nachgie- bige,'zwischen Pumpenraum und Rotorraum angeordnete Wand 24 aufgenommen. Allfäl lige durch die Dichtungsstelle 11 hindurch gelangte Förderflüssigkeit bleibt in der mit Öl gefüllten Kammer 12, ohne sofort den Rotorraum zu erreichen. An Stelle der Ledermanschetten können auch unter leichtem Federdruck stehende Ventile das Austreten von 01 bzw. das Ein dringen von Förderflüssigkeit erschweren.
In Fig. 3 ist diese Ausführungsform der Dich tung dargestellt. Der unter dem Druck der schwachen Federn 25 stehende Ventilteller 31. legt sich einerseits gegen einen Wellen bund 26 der Welle 1, anderseits gegen den Grund 27 der Gehäusenute und verhindert den Flüssigkeitsdurchtritt. Die Dichtung wirkt besonders gut, wenn auf der Pumpen seite 29 Unterdruck herrscht.
Wenn die Förderflüssigkeit schwerer als das Rotoröl ist, ist es zweckmässig, die Krei selpumpe vertikal mit dem Pumpenteil unten anzuordnen. Dann wird bei ruhender Pumpe das 01 durch den hydrostatischen Druck der Förderflüssigkeit in den Motor gedrückt. Bei leichteren Fördermedien, beispielsweise<B>Ga-</B> sen, wird die Anordnung vorteilhaft um 180 gedreht. Nach Entfernen des Gehäuseteils 32 und Lösen des der Strömung angepassten Be festigungsteils 30 können der Pumpenrotor 9 und dann der an der Trennstelle 15 befestigte Pumpenteil 14 herausgezogen und durch eine, andere Konstruktion, z. B.
Teile einer Zahn radpumpe, ersetzt werden.
Die Kanäle 16, 17, 18 ermöglichen einen Kreislauf des Rotoröls und damit seine Küh lung. Durch die Öffnungen 16 strömt das<B>Öl</B> nach aussen zu den achsparallelen Kanälen 17, dann durch nicht gezeichnete Bohrungen in den Raum zwischen der Trennwand 8 und dem .das. Lager 7 enthaltenden Lagerschild und von dort durch die Bohrungen 18 zur Welle und zurück in den Rotorraum.
Der Rotor 2 kann bei 19 nach Art einer Schraubenpumpe mit innern, gewundenen Flächen versehen sein und somit den Öl- umlauf zwangläufig gestalten. Durch die normalerweise verschlossene Öffnung 20 hin- durch kann, nach Entfernen des Gehäuseteils 32, 01 in die Kammer 12 ein- bzw. nach gefüllt werden.
In der dargestellten Anordnung gelangt die Förderflüssigkeit von der Öffnung 21 durch den Pumpenrotor 9 nach den Umlenk- ka.nälen 22 und zu der wiederum axial ange ordneten Ausflussöffnung 23, so dass die ganze U mwälzpumpe sich sehr -gut in den Zug einer Leitung einbauen lässt und einen minimalen Platzbedarf aufweist.
Centrifugal pump without a stuffing box, driven by an electric motor. Centrifugal pumps without a stuffing box are already known with an electric motor drive, the bearings of which are loaded and flushed by the conveyed liquid.
Quite apart from the fact that such pumps for the shaft and bearing do not attack liquids. If used, this type of lubrication can result in higher bearing friction than oil lubrication. This type of construction is then not suitable;
for larger pump units and does not protect the bearings from occasional: licl: er contamination from solid bodies carried along by the pumping liquid.
Attempts have been made to counter these disadvantages by arranging the bearings away from the pump parts that carry the fluid. illan accepts an increase in the overall length.
The present invention relates to a glandless, electric motor-driven centrifugal pump with a stator winding lying in an insulating liquid, which pump is characterized in that the rotor of the Elcktroniotors runs in oil, which both La-;
@ he of the centrifugal pump unit washes around, with means and a fluid-absorbing fluid which closes the shaft and which have the purpose are arranged between the pump rotor and the pump-side bearing. to complicate the misehing of the oil with the pumping liquid.
Such a means consists, for example, in at least one seal which makes it difficult to pass oil and which is arranged between the pump and the pump-side bearing. Between tween two such seals, the space can be arranged, which is formed, for example, by the housing, in which space any conveying liquid that passes the outer seal is retained.
The seals can be such that the oil that lubricates the bearings remains in the interior of the drive motor even when there is no delivery fluid. By cooling the grooves containing the seals and the space mentioned, the waterproofing device can be improved. This is easily possible, for example, by concentrically to the shaft near the groove in the wall between the pump rotor and the space angeord designated cooling channels through which a cooling liquid flows during operation. Instead of individual seals, a labyrinth seal can enclose the shaft between the motor's pump-side bearing and the pump rotor.
In the drawing, a Ausführungsbei is shown game of the invention. 1 is a schematic longitudinal section through a centrifugal pump without a stuffing box, such as is used for circulation purposes in heating systems, and in FIGS. 2 and 3 it is two partial sections on a larger scale through two embodiments of the seal.
The rotor 2 fastened on the shaft 1 is designed as a short-circuit arm and is carried along by the rotating field of the stator winding 3. A cylindrical sleeve 5 is arranged between the rotor and the stator 4 and separates the oil surrounding the rotor and the lubrication of the two bearings 6 and 7 from the oil isolating the stator winding 3.
As a result of their favorable mechanical stress in the event of any pressure differences between the stator and rotor chamber, the bushing in the air gap can be very thin, so that it hardly affects the electrical properties of the drive motor. There is therefore no need for a special rotor design, as is the case with centrifugal pumps with axial flow.
Since the stator oil volume changes with temperature fluctuations, a part 8 of the partition wall 5 is designed to be flexible. The pump-side bearing 7, like the outlet-side bearing 6, is designed as a plain bearing, and the bearing 7 is separated from the Pum penrotor 9 by the two sealing points 10, 11 arranged in housing grooves, between which the space 12 is also located.
The passage of liq fluid, be it rotor oil or pumped liquid, along the shaft 1 is, as shown in Fig. 1 Darge and shown in Fig. 2 in detail for the one embodiment at the engine-side sealing point, made difficult by installing you lines. For example, funnel-shaped leather sleeves 13 which surround the shaft 1 and point with the tip against the motor have the advantage that they strive to
To lie against the outer groove wall 28 in the event of an external negative pressure and thus prevent the rotor oil from leaking.
Volume fluctuations in the rotor oil caused by temperature are absorbed by the flexible wall 24 arranged between the pump chamber and the rotor chamber. Any pumping liquid that has passed through the sealing point 11 remains in the oil-filled chamber 12 without immediately reaching the rotor space. Instead of the leather cuffs, valves that are under slight spring pressure can make the escape of oil or the penetration of the pumped liquid more difficult.
In Fig. 3, this embodiment of the device is shown you. The valve disk 31 under the pressure of the weak springs 25 lies on the one hand against a shaft collar 26 of the shaft 1, on the other hand against the base 27 of the housing groove and prevents the passage of liquid. The seal works particularly well when there is negative pressure on the pump page 29.
If the pumped liquid is heavier than the rotor oil, it is advisable to arrange the Krei sel pump vertically with the pump part at the bottom. Then, when the pump is idle, the oil is pressed into the motor by the hydrostatic pressure of the pumped liquid. In the case of lighter conveyed media, for example <B> Ga- </B> sen, the arrangement is advantageously rotated by 180. After removing the housing part 32 and loosening the fastening part 30 adapted to the flow, the pump rotor 9 and then the pump part 14 attached to the separation point 15 can be pulled out and replaced by a different construction, e.g. B.
Parts of a gear pump are replaced.
The channels 16, 17, 18 allow the rotor oil to cycle and thus its cooling. The <B> oil </B> flows out through the openings 16 to the axially parallel channels 17, then through holes (not shown) into the space between the partition 8 and the .das. Bearings 7 containing end shield and from there through the bores 18 to the shaft and back into the rotor space.
The rotor 2 can be provided at 19 in the manner of a screw pump with inner, winding surfaces and thus inevitably shape the oil circulation. After removing the housing part 32, 01, the chamber 12 can be filled or refilled through the normally closed opening 20.
In the arrangement shown, the pumped liquid passes from the opening 21 through the pump rotor 9 to the deflecting channels 22 and to the outflow opening 23, which is again axially arranged, so that the entire circulating pump can be installed very well in the train of a line and has a minimal footprint.