Motorpumpenaggregat Die Erfindung betrifft ein Motorpumpen aggregat mit einem völlig abgedichteten Ge häuse.
Derartige Motorpumpenaggregate sind für den Betrieb in Systemen bestimmt, in denen der Systemdruck oft von dem von der Pumpe erzeugten. Druck unabhängig und gegenüber dem atmosphärischen Druck sehr hoch ist. Ausser diesen in derartigen Fördersystemen vorkommenden hohen Drücken muss auch be achtet werden, dass das geförderte Medium oft korrodierend wirkt oder explodieren kann oder aus andern Gründen gefährlich ist. In solchen Fördersystemen ist praktisch jedes Lecken mit Gefahren verbunden und daher un zulässig.
Unterhalb solchen Bedingungen wird das Motoraggregat so konstruiert, dass es in das Fördermedium eingetaucht werden kann, so dass mechanische Wellendichtungen über flüssig werden und eine praktisch lecksichere Pumpe erhalten wird. Die bekannten Konstruktionen haben jedoch viele Nachteile, insbesondere bei der Förderung von Medien geringer Viskosität und hoher Temperatur. Unter solchen Bedin gungen erschwerte die hohe Temperatur des Fördermediums, in das der Motor eingetaucht wird, seine Heranziehung zur Schmierung der Lager.
In diesen bekannten Konstruktionen ist der Ständer von dem Fördermedium gewöhn- lieh durch einen dünnwandigen Blechzylinder getrennt, der sich durch den Luftspalt des Motors erstreckt und an beiden Enden dicht an die Motorendplatten angeschlossen ist. Zur Abstützung dieses dünnwandigen Zylinders wurde der Ständer mit Ö1 gefüllt. und eine externe Ausgleichskammer zum Druckaus gleich zwischen dem Öl und dem Förder- medium verwendet.
Das ist unerwünscht, weil beim Versagen des in der Ausgleichskammer verwendeten Balges der Ständer von dem Fördermedium überflutet wird, wobei das Aggregat beschädigt werden kann und die Umgebung durch den Austritt des Förder- mediums gefährdet wird.
Die Erfindung bezweckt die Beseitigung dieser Nachteile.
Erfindungsgemäss ist ein hermetisch abge dichtetes Motorpumpenaggregat mit einem Elektromotor, der ein am einen Ende ab schliessbares massives, rohrförmiges Rotor gehäuse, einen hermetisch in dem Motorge häuse abgedichteten Ständerkern mit Wick lung und kreisförmigem Läuferraum und einen Läufer besitzt, der an entgegengesetzten Enden Wellenstummel aufweist, die drehbar in dem Motorgehäuse gelagert sind, ferner mit einem auf dem dem geschlossenen Ende des Motorgehäuses entgegengesetzten Wellenstum mel montierten Pumpenlaufrad und einem das Laufrad.
umgebenden Pumpengehäuse, das her- metisch dicht mit dem andern Ende des Mo torgehäuses verbunden -ist, gekennzeichnet durch Mittel zur Herstellung eines Durch- lasses-zwisehen dem Pumpengehäuse und dem kreisförmigen Läuferraum, so dass der Läufer in das im wesentlichen unter dem System druck stehende Fördermedium eintaucht, so wie durch eine zusätzliche Kühleinrichtung zum Umwälzen eines Kühlmittels. durch den Ständerkern und seine Wicklungen zwecks Kühlung des Elektromotors.
Die Erfindung ist nachstehend anhand einer bevorzugten Ausführungsform beschrie ben, ,die in den beigefügten Zeichnungen bei spielsweise dargestellt ist.
Fig. 1 ist eine teilweise längsgeschnittene Seitenansicht eines Motorpumpenaggregats, Fig. 2 ein Schnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1, wobei jedoch das Pumpenlaufrad der grösseren Deutlichkeit halber weggelassen wurde und Fig. 3 eine in grösserem Massstab gehaltene Teildarstellung der Labyrinthdichtung mit dem benachbarten Schubsegment unter Weg- lassung des Piunpenlaufrades.
Das Motorpumpenaggregat umfasst einen Motor mit Ständer und Läufer und eine am einen Ende des Motors befestigte Pumpe: Der Motor besitzt ein massives rohrförmiges Mo torgehäuse 2, an dessen beiden Enden je eine ringförmige Endplatte 4 und 6 auf geeignete Weise, z. B. durch Schweissung, befestigt ist. In dem Motorgehäuse ist ein Ständer einge setzt, der aus ringförmigen Blechen 8 be steht. Diese bestehen vorzugsweise aus magne tischem Material, z.
B. Magnetstahl, und sind zwischen Endplatten 14 geschichtet. Die ge schichteten Ständerbleche 8 und Endplatten 14 werden auf geeignete Weise, z. B. durch Schweissiuig, zu einer Baueinheit verbunden. In (nicht gezeigten) nach innen offenen Nuten der Bleche 8 sind geeignete Ständerwicklun- gen angeordnet, deren Endwindungen 10 bzw. 12 an beiden Enden aus den Nuten heraus treten.
Das Motorgehäuse und der Ständer des Motorpiuupenäggregats werden wie folgt zu sammengesetzt: Zunächst wird am einen Ende des rohrförmigen Motorgehäuses 2 ein Leit- blech 146 eingeschoben, bis ein Flansch 148 des Leitbleches 146 an einem einwärts gerich teten Flansch am einen Ende des Motor gehäuses 2 anliegt. Dann wird die Motorend- platte 4 an dem Motorgehäuse 2 befestigt.
Der Ständer mit den Blechen 8, den Endplatten 14 und den Wicklungen wird jetzt vom andern Ende her in das Motorgehäuse 2 eingeschoben, bis die eine Endplatte 14 an einem einwärts gerichteten Flansch 16 des Motorgehäuses 2 anliegt. Nun wird die Motorendplatte 6 am Motorrahmen 2 befestigt. Der Ständer wird im Motorgehäuse 2 durch einen Zylinder 18 abgedichtet, der vorzugsweise aus unmagneti- schem, korrosionsbeständigem Material, z. B. rostfreiem Stahl, besteht und an beiden Enden auf geeignete Weise, z. B. durch Schweissung, dicht mit den Motorendplatten 4 und 6 ver bunden ist.
Zur Gewährleistung eines guten elektrischen Wirkungsgrades des Motors bei genügender mechanischer Festigkeit des Zy linders 18 gegenüber dem Systemdruck hat der Zylinder 18 einen dünnwandigen Mittelteil im wesentlichen von dem gleichen Ausmass wie der Ständerkern. Dieser Mittelteil nimmt an den Enden der Ständerbleche in der Wand stärke allmählich zu, so dass relativ stark wandige Endteile 20 und 22 erhalten werden. Der Mittelteil des Zylinders 18 ist mit dem starkwandigen Endteil 20 durch einen aussen konischen Teil 17, mit dem Endteil 22 durch einen innen konischen Teil 19 verbunden.
Der Durchmesser der Aussenfläche des Zylinders 18 bleibt daher von dem einen Endteil 22 zu dem aussen konischen Teil 17 konstant, so dass der Zylinder 18 von dem der Motor endplatte fi benachbarten Ende des Motors her in den Ständer eingesetzt werden kann. Nach dem Einsetzen des Zylinders in die Stän- deröffnung wirkt sein aussen konischer Teil 17 wie ein Keil, der den Ständer gegen den Flansch 16 des Motorgehäuses 2 drückt und festhält.
Der Motor besitzt also einen Ständer, der in dem Motorgehäuse hermetisch mit Hilfe eines einteiligen Zylinders abgedichtet ist, der dem vollen Systemdruck ohne \zusätzliche Stützorgane gewachsen ist. Ausserdem wird ein hoher elektrischer Wirkungsgrad des Mo tors dadurch gewährleistet, dass der den Luft spalt durchsetzende Mittelteil des Zylinders relativ dünn ist.
Der Mittelteil des Zylinders kann relativ dünnwandig sein, weil er von den Ständerblechen abgestützt wird und daher keine hohe mechanische Festigkeit zu haben braucht. Anderseits besitzt der Zylinder rela tiv dicke Enden, die nicht nur eine dem Sy stemdruck gewachsene mechanische Festigkeit gewährleisten, sondern auch das Anschweissen des Zylinders an die schweren ringförmigen Endplatten der Motoreinheit sehr erleichtern.
Der Läufer 26 des Motors besteht aus drei Hauptteilen: einem allgemein zylindri- sehen Läuferkern\ 28, der vorzugsweise aus magnetischem Material, wie Weicheisen, be steht, und zwei Wellenstummeln 30 und 32, vorzugsweise aus korrosionsbeständigem Ma terial, wie rostfreiem Stahl. Die Wellenstum mel 30 und 32 sind auf geeignete Weise mit dem Läuferkern 28 verbunden, z.
B. in an den Enden des Kernes 28 vorgesehene Ausneh- mungen festgeschxlimpft. Der Aussenumfang des Läuferkernes 28 ist mit einwärtsragenden Nuten ausgebildet, die eine geeignete Käfig wicklung mit Längsleitern 34 aufnehmen, welche an beiden Enden auf geeignete Weise, z. B. durch Löten, mit Ringen 36 bzw. 38 ver bunden sind. Die Ringe 36 und 38 bestehen vorzugsweise aus dem gleichen Material wie die Leiter 34. und werden vor der Befestigung der Wellenstummel 30 und 32 am Läuferkern in geeigneten, an den Enden des Läuferkernes 28 vorgesehenen Nuten eingesetzt.
Zur Iso lierung des Läuferkernes 28 und der Käfig wicklung gegen das Fördermedium wird eine vorzugsweise aus unmagnetischem Material, wie rostfreiem Stahl, bestehende Zylinder büchse 40 um den Aussendurchmesser des Läufers herum angebracht und auf geeignete Weise, z. B. durch Schweissung, dicht mit den benachbarten Wellenstummeln 30 und 32 ver bunden.
Da der Zylinder 40 in seiner ganzen Länge von der Käfigwicklung und dem Läu ferkern 28 abgestützt wird, kann er dünn wandig ausgeführt werden, so dass er den Luftspalt des Motors nicht beträchtlich ver- gTössert und daher den elektrischen Wirkungs grad des Motors nicht beeinträchtigt., Auf den Wellenstummeln 30 und 32 sind vorzugsweise aus korrosionsbeständigem Ma terial, wie rostfreiem Stahl, bestehende Lager- Laufhülsen 42 bzw. 44 aufgeschrumpft.
Vor zugsweise aus komprimiertem Material, wie Graphit, bestehende Lagerbuchsen 46 und 48 sind in den Lagerhülsen 50 bzw. 52 festge schrumpft oder eingepresst und dienen zur drehbaren Lagerung des Läufers 26 an den Laufhülsen 42 und 44. Die Lagerhülsen 50 und 52 dienen gleichzeitig als Lager-Stütz- organe und besitzen auswärtsragende Radial flansche 54 und 55, die an geeigneten Absätzen 57 und 59 am Innenumfang der starkwandi gen Endteile 20 und 22 des zur Isolierung der Ständerwicklungen verwendeten Zylinders 18 anliegen.
Die Lagerhülse 50 wird mit Hilfe der Motorendkappe 56 gegen den Absatz 57 gehalten, während die Lagerhülse 52 mit Hilfe der nachstehend beschriebenen Wärmesperre 100 gegen den Absatz 59 gehalten wird. Der Läufer ist in der einen Axialrichtung durch einen an der Endfläche 60 der Lagerbuchse 4'6 laufenden, auswärtsragenden Radialflansch 58 der Laufhülse 42 und in der entgegengesetzten Axialrichtung durch einen an der Endfläche 64 der Lagerbuchse 48 laufenden, auswärts ragenden Radialflansch 62 der Laufhülse 44 festgelegt.
Die auswärtsragenden Flansche 58 und 62, und die Endflächen 60 und 64 stellen ein Ringspurlager von geringer Tragfähigkeit dar. Für 'die Motorpumpenaggregate genügt eine solche einfache Schubaufnahme, weil praktisch der gesamte Axialschub des Aggre gates infolge der nachstehend beschriebenen neuartigen Konstruktion des Pumpengehäuses beseitigt wird. .
Die die eine Endöffnung der Motorein heit verschliessende und die Lagerhülse 50 in ihrer Lage haltende Motorendkappe 56 ist an der Motorendplatte 6 mit Hilfe von Schrau ben 66 befestigt,, die die Endkappe 56 durch setzen und druckdicht gegen die benachbarte Fläche der Motorendplatte 6 anziehen. Zwi schen den einander benaehbgrtQn Flächen der Endplatte 6 und der Endkappe 56 wird zwecks Gewährleistung einer druckfesten Ab dichtung eine Dichtung 68 eingesetzt.
Wenn die Motorpumpe in einem System arbeiten soll, das praktisch nicht lecken darf, kann man die Dichtung 68 weglassen und die Endkappe 56 mit einer kleinen Schweissimg bei 70 mit der Endplatte 6 verbinden. Die Schweissung bei 70 ist keine Konstruktionsschweissung, sondern dient nur zur Abdichtung; sie kann daher zum Auseinandernehmen des Motors leicht zerstört werden.
Die gezeichnete Pumpe besitzt ein hohles Laufrad 72, das einen zentralen Saugein tritt 76 und einen ringförmigen Druckaus tritt 78 hat. Das Laiürad 72 ist mit Hilfe einer Mutter 74 auf dem Wellenstummel 32 des Läufers montiert und dient zum Ansaugen des Mediums durch den Saugstutzen 77 des Pumpengehäuses 80 und ziun Fördern des selben radial auswärts durch den Druckaus tritt 78 in den das Laufrad umgebenden Ring raum 79 des Pumpengehäuses 80, aus dem das Medi<U>um</U> durch einen Druckstutzen 81 austritt:
Das Pumpengehäuse 80 hat an seinem Saug stutzen 77 einen Fortsatz 82, der mit einem Rohrflansch 84 versehen ist, mit dessen Hilfe das Motorpumpenaggregat mit dem übrigen System verbunden werden kann. Ferner ist der Fortsatz 82 des Pumpengehäuses mit einem Formstück 86 versehen, das an einem ähn lichen Formstück angeschweisst werden kann, wenn das Aggregat dauernd dicht mit dem System verbunden werden soll. In der Nähe des Saugeintrittes ist das Laufrad 72 mit Längslöchern 88 versehen, durch die der Saug druck des Laufrades zur andern Seite dessel ben gelangt, damit der durch den einzigen Saugeintritt des Laufrades 72 bewirkte hy draulische Schub teilweise ausgeglichen wird.
Ein Rückfli-iss des unter dem Austritts druck des Laufrades 72 stehenden Mediums zu dem Saugeintritt 76 des Laufrades wird durch die Labyrinthdichtung 90 (Fug. 3) verhindert, die im Bereich des Saugeintrittes 76 des Lauf rades im Pumpengehäuse 80 angeordnet ist. Die Labyrinthdichtung 90 besteht aus meh reren ziemlich dünnen Scheiben 92 und dazwi- sehen angeordneten Abstandsringen 94. Der Innendurchmesser der Scheiben 92 ist etwas grösser als der Aussendurchmesser des Lauf rades 72 bei 96 im Bereich des Saugeinlasses 76. Daher berühren die Scheiben 92 die Lauf- radfläehe 96 nicht. Die Scheiben 92 und Ringe 94 werden auf geeignete Weise, z.
B. durch einen Presssitz in dein Pumpengehäuse 80 ge halten. Die Scheiben 92 und Abstandsringe 94 bilden eine Labyrinthdiehtung mit verengten Durchlässen für das Fördermedium und zwi schen den verengten Durchlässen angeord neten ringförmigen Expansionsräumen. An der andern Seite des Laufrades 72 ist eine ähnliche Labyrinthdichtung 98 vorgesehen.
Bei dieser Konstruktion der Labyrinth- dichtungen 90 und 98, die an die Stelle der sonst in Kreiselpumpen gewöhnlich verwen deten, der Abnutzung unterliegenden Dich tungsringe treten, sind die Scheiben 92 rela tiv dünn. Wenn daher der Innendurchmesser einer Scheibe die umlaufende Aussenfläche 96 des Laufrades berührt, so tritt kein Fressen oder Verschweissen ein, sondern nur eine ge ringe Abnutzung, während die Dichtung aufrechterhalten wird.
Das Festfressen der üblichen Dichtungsringe ist besonders dann störend, wenn infolge der korrodierenden Wir kung des Fördermediums alle Pumpenteile aus korrosionsbeständigem Material bestehen mü,;- sen. Es ist bekannt, dass ein Festfressen oder Verschweissen eintritt, wenn ein umlaufendes und ein ortsfestes Organ, die beide aus rost freiem Stahl bestehen, einander auch nur ein wenig berühren. Dieses Problem wird durch die Verwendung der dünnen Scheiben gelöst, deren Innendurchmesser bei Berührung mit dem umlaufenden Teil abgerieben werden kann, ohne dass ein Festfressen eintritt.
Diese Dichtungen haben sich bei der Verhinderung des Austrittes des von der Pumpe geförderten Mediums zur Saugseite der Pumpe sehr gut bewährt und erfordern nur wenig oder in man chen Fällen sogar überhaupt keine Wartung.
Zur Unterbindung eines Wärmeflusses von der Pumpe zum Motor ist eine Wärmesperre vorgesehen. Diese besteht aus einem Aussen- und einem Innenring 100 bzw. 102, die auf geeignete Weise, z. B. durch Schweissung, mit einander verbunden werden und einen abge dichteten Ringraum 104 einschliessen. Dieser tote Luftraum 104 verhindert wirksam einen Wärmefluss von dem in der Pumpe befind lichen zu dem im Motor befindlichen Medium.
Die Ringe 100 und 102 sind zwischen dem Pumpengehäuse 80 und der Motorendplatte 4 angebracht, so da.ss die Wärmesperre den Läuferwellenstummel 32 umgibt und die Pumpe effektiv vom Motor trennt. Zur Er höhung der Wirksamkeit der Wärmesperre kann man den Ringraum mit einem geeigneten Dämmstoff, z. B. Glaswolle, füllen.
Die freie Strömung des Mediums aus der Pumpe in den Motor wird mit Hilfe einer Labyrinthdichtung 106 verhindert, die an der Innenseite des Wärmesperringes 102 zwischen Pumpenlaufrad 72 und Lagerbuchse 48 ange ordnet ist. Diese Labyrinthdichtung 106 ent spricht in der Konstruktion der vorstehend be schriebenen Labyrinthdichtung 90. Die La byrinthdichtung 106 verhindert eine freie Strömung des Mediums in den Motor, gestattet aber ein Durchsickern des Mediums, so dass der Motor völlig mit praktisch unter dem vollen Systemdruck stehenden Medium ange füllt ist.
Die Labyrinthdiehtung 106 unter bindet ferner die Zirkulation des Mediums zwischen Pumpe und Motor praktisch voll ständig und vermindert daher beträchtlich den Wärmeübergang von dem Medium in der Pumpe auf das Medium im Motor.
In der Motorendkappe 56 ist eine Entlüf tungsöffnung 128 vorgesehen, durch die etwa im Motor eingeschlossene Luft austreten kann, so dass der Motor vollständig mit dem von der Pumpe kommenden Medium gefüllt wer den kann. Die Entlüftungsöffnung 128 kann mit einer (nicht gezeigten) Kappe abgedichtet werden, die nach dem Entweichen der im :Rotor eingeschlossenen Luft festgesehweisst werden kann. Ferner ist in der Endkappe 56 ein Abfluss 130 vorgesehen, der ebenfalls mit einer (nicht gezeigten) festgeschweissten Kappe abgedichtet werden kann und zur Ent leerung des Motors dient, wenn das Aggregat auseinandergenommen werden soll.
Die Pumpe ist am Motor mit Hilfe von Stiftschrauben 110 und Muttern 112 befestigt, mit denen die Motorendplatte 4 und das ,Pum pengehäuse 80 zusammengeschraubt sind. Zwi schen den einander benachbarten Flächen des Pumpengehäuses 80 und des Wärmesperr- ringes 100 ist eine Dichtung 114 zwischen den einander benachbarten Flächen des Wärme sperringes 100 und des Abstandringes 23 der Motorendplatte 4 eine Dichtung 116 eingelegt.
Auf diese Weise wird eine druckfeste Abdich tung geschaffen.: Zum Einbau der Motor pumpe in einem Fördersystem, für das ab solute Lecksicherheit verlangt wird, können die Dichtungen 114 -und 116 entfallen, wäh rend das Pumpengehäuse 80 auf geeignete Weise dicht mit dem -#Värmesperring 100 und dieser dicht mit dem Abstandsring 23 der Motorendplatte 4 verbunden wird. Zu diesem Zweck können bei 118 und 120 Schweissungen vorgesehen werden.
Nach Zerstörung der Schweissung bei 120 zwischen Pumpengehäuse und Wärmesperre und Entfernung der Mut- tern 110 und Schrauben 112 kann der Motor zu Wartungszwecken ohne weiteres von der. Pumpe. abgenommen werden. Die Schweissung bei 120 ist leicht zerstörbar, weil sie keine Konstruktionsschweissung ist, sondern nur eine Dichtung zwischen den beiden Teilen darstellt. Der Wärmesperring 100 hält ausserdem, wie vorstehend beschrieben, die Lagerhülse 52 gegen den Absatz 59.
Die Lagerbuchse 48 zwischen Läufer und Piunpe wird von dem in dem Motor enthal tenen Medium geschmiert und gekühlt. Die ses wird mit Hilfe von kleinen Schaufeln 122 der Läuferwelle 32 umgewälzt, die wie eine Kreiselpumpe wirken und das Medium in der Längsrichtung durch den äussern Kanal 125 der Lagerhülse 52 in den die Läuferwelle 32 umgebenden Ringraum 123 fördern, von wo es über einen innern Längskanal 12,4 der Lagerhülse 52 zu den Schaufeln 122 zurück kehrt.
Ein Teil des Mediums fliesst aus dem Ringraum 123 durch das Radialager 48, so dass dieses geschmiert wird. Das durch den Längskanal 1.25 fliessende Meditun wird durch das im Ständer umgewälzte Kühlmittel wirk- sam gekühlt, weil der kleine Querschnitt der Längskanäle 124 eine rasche Strömung des Mediums erzwingt. Der Kühlmittelumlauf im Ständer wird nachstehend beschrieben: Der Ständer des Motors wird mit einem vorzugsweise isolierend wirkenden Aussenkühl medium, z.
B. Öl, gekühlt, das durch den Ein' lassstutzeri 134 in der Nähe der Motoremd- platte 6 in das Motorgehäuse 2 eintritt und dann durch den Ständer hindurch- und am entgegengesetzten Ende durch den Austritts stutzen 136 in der Endplatte 4 herausfliesst.
Das durch den Eintrittsstutzen 134 in den Ständer eingetretene Kühlmittel strömt in den Ringraum 138, in dem es die Endwindungen 10 der Ständerwicklung zunstreicht. Anschlie ssend strömt das Kühlmediiun durch eine An zahl von in der Nähe des Ausseniunfanges der Ständerbleche 8 angeordneten Längskanäle 140 und durch eine Anzahl von in der Nähe des Innenumfanges der Ständerbleche 8 angeord neten Längskanäle 142.
Die Kanäle 140 und 142 haben einen kleinen Querschnitt, so dass das Kühlmittel mit hoher Geschwindigkeit durch die Ständerbleche 8 fliesst und den Ständer wirksam kühlt. Der die Längskanäle 140 durchströmende Teil des Kühlmittels ge langt in den- Ringraum 144 und umstreicht und kühlt dort die Endwindungen 12 am entgegengesetzten Ende des Ständers. Dann vereinigt es sich mit dem durch die Längs kanäle 142 geflossenen Kühlmittel und gelangt durch den zwischen dem kreisförmigen Leit- blech 150 und dem Zylinder 18 ausgebildeten Ringraum 152 und den Radialkanal 154 zum Austritt 136.
Der Radialkanal 154 und- der Ringraum 152 werden mit Hilfe eines kreis förmigen Leitbleches 146 gebildet, das im Querschnitt etwa U-förmig ausgebildet ist, wo bei von beiden Seiten des einen Schenkels Längsflansche vorstehen. Einer dieser Längs flansche 150 wirkt mit dem Zylinder 18 zu sammen, der den Ständer gegen das in! Motor befindliche Medium isoliert. Dieser Flansch 150 dient zur Bildung des Ringraumes 152. Der andere Flansch 148 dient zur Festlegung des Leitbleches und ist auf nicht gezeigte Weise an dem Motorgehäuse 2 befestigt. Der Radialkanal 154 wird durch den andern Schenkel 146 des U-förmigen.
Leitbleches und die benachbarte Fläche der Motorendplatte 4 gebildet. Infolge des kleinen Querschnittes des Ringraumes 152 und des Kanals 154 hat das sie durchströmende Kühlmittel eine hohe Geschwindigkeit und Wirksamkeit.
Die Lagerbuchse 46 läuft in einem mit dem Fördermedium gefüllten Raum und wird durch dieses Medium gekühlt und geschmiert. Die umlaufende Laufhülse 42 trachtet, das Medium zwischen sich und die Lagerbuchse 46 zu ziehen, so dass das Lager geschmiert und gekühlt wird.
Das vorstehend beschriebene Kühlsystem arbeitet also mit einem auf der einen Seite des Zylinders 18 in dem Raum zwischen Mo tor und Pumpe vorhandenen Aussenkühlmittel, während auf der andern Seite das in dem Motor enthaltene Fördermedium umgewälzt wird. Infolge der hohen Geschwindigkeit bei der Medien in diesem Raum wird die Wärme wirksam von dem Fördermedium auf das Kühlmittel übertragen. Das an dem Radial lager 48 vorbeigeströmte Medium dient daher als Kühl- und Schmiermittel.
Das Kühlsystem hat ferner den Vorteil, dass das Fördermedium nicht ausserhalb des Systems, sondern nur innerhalb des Motorpumpenaggregates umge wälzt wird, damit die- Möglichkeit seines Aus trittes verringert wird.
Das Motorpumpenaggregat wird mit Hilfe der Füsse 170 und 172 montiert, die auf ge eignete Weise, z. B. mit (nicht gezeigten) Schrauben an den Motorendplatten 4 und 6 angebracht sind.
. Ferner ist eine Einrichtung zur beträcht lichen Herabsetzung der durch den hydrau lischen Schub des nur einen einzigen Ein tritt aufweisenden Laufrades 72 verursachten Axialschub des Motorpumpenaggregates vor gesehen, Diese Einrichtung weist mehrere Segmente 160 (Fig. 3) auf, die an den innern Radialflächen 164 und 166 des Pumpen gehäuses 80 angebracht sind und eine unregel mässige Oberfläche 162 besitzen. Die Segmente 160 können aus dem gleichen Material beste hen wie das Pumpengehäuse 80 -und die un- regelmässige Fläche 162 kann auf jede geeig nete Weise, z. B. durch Strahlreinigen oder Kordieren, ausgebildet werden.
In der in Fig.l gezeigten Ausführungs form der Erfindung bestehen die Segmente aus parallelen Schweissraupen, die gemäss Fig.2 und 3 in solchen Abständen. angeordnet sind, dass einander benachbarte Raupen einander etwas überlappen und vorstehen. Auf diese Weise werden die Segmente in einem Arbeits gang an den Flächen 164 bzw. 166 des Pum pengehäuses angebracht und mit einer un regelmässigen Fläche 162 versehen.
Die Anzahl, Grösse und Anordnung der Schubsegmente 160 wird so bestimmt, dass bei mit voller Liefermenge arbeitenderMotorpiunpe die Axialschubbelastung niemals einen solchen Wert erreicht, dass die üblichen Axiallager für ihre Aufnahme erforderlich werden. Bei spielsweise hatte eine gemäss Fig. 1 ausgebil dete Motorpumpe mit einer Liefermenge von 378 llmin bei einem Druck von 7 kg/cm2 vor dem Einbau der Schubsegmente 160 einen Axialschub von 136 kg in Richtung des Saug stutzens.
Um diese Schubbelastung praktisch zu beseitigen, wurden Vier Schubsegmente 160 eingebaut, die sich auf beiden Radial flächen 164, 166 des Pumpengehäuses 80 etwa von dessen Innen- zum Aussendurchmesser erstreckten (Fig.2). Durch den Einbau die ser Segmente wurde der Axialschub von 136 kg auf einen Wert von höchstens 13,6 kg vermindert. Vorzugsweise werden die Schub segmente an beiden Radialflächen des Pum- pengehäuses angeordnet.
Man kann jedoch eine beträchtliche Verminderung der Axial schubbelastung bereits erzielen, wenn diese Segmente nur an einer R.adialfläche, vorzugs weise auf jener Seite der Pumpe, auf die der Axialschub gerichtet ist, das heisst in der Ausführungsform der Fig. 1, auf der Radial fläche 166 angeordnet werden.
Bei Anordnung der Schubsegmente auf nur einer Radialfläche zeigte es sich, dass die Schubbelastung bei schwankendem Durchsatz der Pumpe viel stär ker schwankte als wenn diese Segmente auf beiden Radialflächen vorgesehen waren. Bei Anordnung der Schubsegmente auf nur einer Fläche kann die Konstruktion natürlich der art sein, dass bei einem gegebenen Durchsatz der Pumpe, z. B. bei voller Liefermenge, die ehubbelastung praktisch gleich null wird.
S S Die kleinen axialen Schubbelastungen, die in dem Motorpumpenaggregat auftreten kön nen, werden durch die an den Endflächen 60 und 64 der Lagerbuchsen 46 bzw. 48 laufen den Absätze 58 und 62 der Laufhülsen 42 lind 44 aufgenommen. Vor Einbau der vorstehend beschriebenen Schubsegmente versagten die Endflächen 60 und 64 der Lagerbuchsen oft im Betrieb wegen Überlastung durch zu hohen Axialschub.
Die obige Einrichtung zur beträchtlichen Herabsetzung oder völligen Beseitigung des Axialschubes ist leicht herstellbar und erfor dert keine Wartung. Die Wartungsfreiheit ist von grosser Bedeutung in einer Pumpe, die in einem abgedichteten System zur Förderung von sehr gefährlichen und hochexplosiven Medien verwendet wird. Ausser den genannten Vorteilen ist die Herstellung der Schubseg mente beträchtlich billiger als die von üblichen Schublagern.
Die Zuverlässigkeit des NIotörpumpen- aggregatas wird weiter durch die vorstehend beschriebene neuartige Wärmesperre erhöht, die den Wärmefluss von dem Medium im Pum pengehäuse zu dem Medium im Motor verhin dert.
Ausserdem hat das Ständerkühlsystem eine wirksame Leitanordnung -und verwendet ein Aussenkühlmittel. Durch die Umwälzung des Mediums im Motor um und durch das normale, im Bereich der Pumpe angeordnete Lager und die Kombination mit der Wärme sperre und der vorstehend erwähnten Ständer kühlung war es möglich, diese Motorpumpen aggregate ohne Beschädigung des Motors oder seiner Wicklungen in Medien zu betreiben, die eine Temperatur von 316 C hatten.
Da keine externen Wärmetauscher erforderlich sind, wird die Konstruktion des Motorpumperi- aggregates vereinfacht und die Möglichkeit eines Austrittes des Mediiuns verringert, weil, von dem Leitungssystem abgesehen, das För- dermedium nicht ausserhalb des Aussengehäu ses des Aggregates zirkuliert. .
Die Verwendung der Labyrinthdichtimg als Wellendichtung an Stelle von der Abnüt zung unterliegenden Ringen erhöht die Zu verlässigkeit des Motorpiunpenaggregates ge genüber den bisherigen Konstruktionen, da die Labyrinthdichtungen nur wenig oder keine Wartung erfordern. Alle bisherigen Wellen dichtungen und Dichtungsringe für Kreisel pumpen müssen infolge ihrer Abnutzung in periodischen Intervallen ausgetauscht werden und fressen sich fest, wenn sie mit dem um laufenden Organ in Berührung kommen.