DE1233481B

DE1233481B - Tauchfaehiger Elektromotor

Info

Publication number: DE1233481B
Application number: DEB71711A
Authority: DE
Inventors: Robert Kren; Sutton Coldfield
Original assignee: James Beresford and Son Ltd
Current assignee: James Beresford and Son Ltd
Priority date: 1962-05-03
Filing date: 1963-04-30
Publication date: 1967-02-02

Description

Tauchfähiger Elektromotor Die Erfindung bezieht sich auf einen tauchfähigen Elektromotor mit einem eine Käfigwicklung tragenden, mittels Wellenansätzen im Bereich beider Stirnseiten der Rotorkammer gelagerten Rotor und einem Stator, der flüssigkeitsdicht gegenüber der Rotorkammer gekapselt ist, an die im Bereich der beiden Stimseiten Kanäle angeschlossen sind, die als Einlaß bzw. Auslaß für die durch den Ringspalt längs des Rotorumfanges strömende Kühlflüssigkeit dienen.
Bei einem bekannten Elektromotor der vorstehend genannten Art, der zum Antrieb einer aus zwei Schaufelrädern bestehenden Flüssigkeitspumpe dient, besteht das Gehäuse aus einer Vielzahl metallischer Einzelteile. Dadurch ist zwar eine verhältnismäßig gute Wärmeabfuhr vom Stator auf die durch die Rotorkammer strömende Kühlflüssigkeit gewährleistet. Herstellung und Montage dieses bekannten Elektromotors sind jedoch außerordentlich kompliziert.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen tauchfähigen Elektromotor der eingangs genannten Art so auszubilden, daß unter Aufrechterhaltung einer guten Kühlung, insbesondere des Stators, die Herstellung und Montage des Motors wesentlich vereinfacht ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Stator in an sich bekannter Weise in Kunststoff hoher mechanischer und elektrischer Festigkeit sowie guter Wärmeleitfähigkeit eingebettet und vom Ringspalt durch eine dünne metallische Buchse getrennt ist, daß der den Stator und die Rotorkammer umschließende Kunststoff als ein zugleich zur Befestigung des Motors dienendes Gehäuse ausgebildet ist und daß dieses Gehäuse im Bereich der einen Stirnseite der Rotorkammer durch eine lösbare Abdeckung abgeschlossen ist, die den einen Flüssigkeitskanal bildet.
Es ist an sich nicht mehr neu, den Stator in Kunststoff einzubetten und ihn vom Ringspalt der Rotorkammer durch eine dünne metallische Buchse zu trennen. Man hat jedoch eine derartige Ausführung bisher nur bei Motoren angewandt, bei denen es nicht auf eine besonders intensive Kühlung des Stators ankam und demgemäß auch keine Kühlung des Motors mittels eines durch den Ringspalt der Rotorkammer geführten Flüssigkeitsstromes vorgesehen war.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Erkenntnis zugrunde, daß man durch gleichzeitige Anwendung der aus verschiedenem Zusammenhang einzeln bereits bekannten Merkmale die Vorteile einer guten Kühlung des Stators mit denen einer besonders einfachen Herstellung und Montage des Motors verbinden Z. kann. Einerseits wird nämlich durch Einbettung des Stators in ein zugleich die Rotorkammer bildendes, tragendes Gehäuse, das mittels einer einzigen Ab- deckung abgeschlossen wird, die Fertigung gegenüber den bekannten Ausführungen wesentlich erleichtert; andererseits gewährleistet die den Ringspalt umschließende dünne metallische Buchse zusammen mit der durch die Rotorkammer geführten Flüssigkeitsströmung trotz Herstellung des Gehäuses aus Kunststoff eine ausgezeichnete Wärmeabfuhr vom Stator.
Eine zweckmäßige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Motors besteht darin, daß der von der lösbaren Abdeckung gebildete, als Einlaß dienende Flüssigkeitskanal in den untersten Bereich der Rotorkammer einmündet, während der ün Bereich der anderen Stirnseite der Rotorkammer im Gehäuse vorgesehene, als Auslaß dienende Flüssigkeitskanal an den obersten Teil der Rotorkammer angeschlossen ist.
Bei einer derartigen Ausführung wird der thermische Auftrieb der sich im Motor erwärmenden Kühlflüssigkeit mit dazu ausgenutzt, die Strömung der Kühlflüssigkeit durch die Rotorkammer zu verstärken.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigt F i g. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Elektromotors, F i g. 2 einen Längsschnitt durch den Motor, F i g. 3 eine Stimansicht des Motors in Richtung des Pfeiles gemäß F i g. 2 (mit weggenommener Ab- deckung).
Der in der Zeichnung dargestellte tauchfähige Elektromotor enthält einen mit einer Käfigwicklung versehenen Rotor 13 und einen Stator 10, der flüssigkeitsdicht in einen Guß-, Preß- oder Spritzteil aus einem Epoxydharz, beispielsweise Araldit, eingebettet ist, der das Gehäuse 11 des Motors bildet. Bei der Herstellung dieses Gehäuses 11 wird mit diesem eine Buchse 12 aus dünnem rostfreien Stahl flüssigkeitsdicht verbunden. Diese Buchse 12 trennt den Stator 10 von einer Kammer 121, in der der Rotor 13 untergebracht ist.
Das Gehäuse 11 ist an seinem einen Ende mit einem Lagerträger 14 versehen, in dem eine Lagerbuchse 141 angeordnet ist, die zur Aufnahme des einen Endes der Rotorwelle 131 dient. Der Lagerträger 14 ist in einer Ausnehmung 111 des Gehäuses 11 untergebracht und mit dem Gehäuse über Bolzen 15 verbunden, die in (nicht dargestellte) Gewindeeinsätze eingreifen, die mit. in das Gehäuse 11 eingeformt sind.
Im Bereich der anderen Stirnseite der Rotorkammer 121 ist eine axial verlaufende Bohrung 112 vorgesehen, in der eine das andere Ende der Rotorwelle 131 aufnehmende Lagerbuchse 16 angeordnet ist.
Der zurückgesetzte Teil 111 des Gehäuses, in dem auch der Lagerträger 14 angeordnet ist, wird durch eine lösbare Abdeckung 113 verschlossen, die aus ähnlichem Material wie das Gehäuse 11 hergestellt ist und die Außenkontar des Gehäuses fortsetzt. Die Abdeckung 113 ist mit dem Lagerträger 14 über Bolzen 17 verbunden, die durch Durchbrüche in der Ab- deckung 113 hindurchgreifen und in Gewindelöcher 142 im Lagerträger 14 eingeschraubt sind. Die lösbare Abdeckung 113 ermöglicht den Ein- und Ausbau des Rotors 13.
Die Abdeckung 113 ist mit einem Flüssigkeits-Xanal 114 versehen, der einen etwa dreieckigen Querschnitt (vgl. F i g. 2) aufweist und sich nach der Rotorkammer 121 zu erweitert. Im Bereich der gegenüberliegenden Stirnseite der Rotorkammer 121 ist im Gehäuse 11 ein Flüssigkeitskanal 115 vorgesehen, der parallel zur Rotorachse verläuft und an den obersten Teil der Rotorkammer anaeschlossen ist.
Der als Flüssigkeitseinlaß dienende Kanal 114 und der als Flüssigkeitsauslaß wirkende Kanal 115 ermöglichen eine Flüssigkeitsströmung durch den vom Rotor 13 und der Buchse 12 begrenzten Ringspalt der Rotorkammer, durch die die im Motor, insbesondere im Stator, entwickelte Wärme wirksam abgeführt wird.
Bei dem dar-estellten Ausführungsbeispiel sind ferner Beilagscheiben 13 a vorgesehen, die eine gewisse Verschiebung der Rotorwelle 131 gestatten oder einen Ausgleich fertigungsbedingter Toleranzen ermöglichen und mit einem bauchigen Druckelement 13 b zusammenwirken.
In das Gehäuse 11 sind bei der Herstellung Leitungsdrähte 19 von hinreichender Länge eingebettet. Die Unterseite 116 des Gehäuses 11 ist eben ausgebildet und stützt sich mit dieser Unterseite auf dem Boden ab. Gegebenenfalls kann das Gehäuse ferner noch mit Augen oder Vorsprängen zur Befestigung versehen sein.
Die lösbare Abdeckung 113 kann mit einem axial verlaufenden Durchbruch zur Aufnahme einer Lagerbuchse versehen sein, die das ihr zugewandte Ende der Rotorwelle 131 aufnimmt, ähnlich wie dies im linken Teil des Gehäuses (F i g. 2) vorgesehen ist. In diesem Falle kommt der Lagerträger 14 in Fortfall.

Claims

Patentansprüche: 1. Tauchfähiger Elektromotor mit einem eine Käfigwicklung tragenden, mittels Wellenansätzen im Bereich beider Stimseiten einer Rotorkammer gelagerten Rotor und einem Stator, der flüssigkeitsdicht gegenüber der Rotorkammer gekapselt ist, an die im »Bereich der beiden Stimseiten Kanäle angeschlossen sind, die als Einlaß bzw. Auslaß für die durch den Ringspalt längs des Rotorumfanges strömende Kühlflüssigkeit dienen, dadurch gekenn.zeichnet, daß derStator (10) in an sich bekannter Weise in Kunststoff hoher mechanischer und- elektrischer Festigkeit sowie guter Wärmeleitfähigkeit eingebettet und vom Ringspalt durch eine dünne metallische Buchse (12) getrennt ist, daß der den Stator und die Rotorkammer (121) umschließende Kunststoff als ein zugleich zur Befestigung des Motors dienendes Gehäuse (11) - ausgebildet ist und daß dieses Gehäuse im Bereich der einen Stirnseite der Rotorkammer durch eine lösbare Abdeckung (113) abgeschlossen ist, die den einen Flüssigkeitskanal (114) bildet.
2. Elektromotor nachAnspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der von der lösbaren Abdekkung (113) gebildete, als Einlaß dienende Flüssigkeitskanal (114) in den untersten Bereich der Rotorkammer (121) einmündet, während der im Bereich der anderen Stirnseite der Rotorkammer im Gehäuse (11) vorgesehene, als Auslaß dienende Flüssigkeitskanal (115) an den obersten Teil der Rotorkammer angeschlossen ist. 3. Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Querschnitt des als Einlaß dienenden Flüssigkeitskanals (114) nach der Rotorkammer (121) zu vergrößert. 4. Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lösbare Abdeckung (113) unmittelbar das eine Lager des Rotors (13) trägt. 5. Elektromotor nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Lager (141) in einem in einer Ausnehmung (111) des Gehäuses (11) angeordneten Lagerträger (14) sitzt, mit dem die lösbare Abdeckung (113) verschraubt ist. 6. Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lösbare Abdeckung (113) die Außenkontur des Gehäuses (11) fortsetzt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1044 943, 1040 118, 1001392, 1052 541, 1118 340, 1087 003; USA.-Patentschriften Nr. 3 002 261, 3 046 604; britische Patentschrift Nr. 699 436; schweizerische Patentschrift Nr. 305 818.