DE1403838B1

DE1403838B1 - Shaft bearing for centrifugal pump units with electric motor drive

Info

Publication number: DE1403838B1
Application number: DE19601403838
Authority: DE
Inventors: Jorgen Aabye
Original assignee: Hollesens Fabrikker A S H
Current assignee: Hollesens Fabrikker A S H
Priority date: 1959-11-17
Filing date: 1960-10-13
Publication date: 1969-10-02
Also published as: DK106808C

Description

Die Erfindung betrifft eine Wellenlagerung für Kreiselpumpenaggregate mit Elektromotorenantrieb, insbesondere für Umwälzaggregate in Zentralheizungs-und Warmwasserversorgungsanlagen, mit einer für die Rotoren des Motors und der Pumpe gemeinsamen, beidseitig gelagerten Welle sowie :einem zwischen dem Rotor und dem Stator des Elektromotors angeordneten Spaltrohr.The invention relates to a shaft bearing for centrifugal pump units with electric motor drive, especially for circulation units in central heating and Hot water supply systems, with one for the rotors of the motor and the pump common shaft supported on both sides as well as: one between the rotor and the Stator of the electric motor arranged can.

Es ist eine Zentrifugalpumpe, die vorzugsweise als Treibstoffpumpe in Verbrennungsmaschinen Verwendung findet, bekannt (USA.-Patentschrift 2429114), welche ebenfalls mit einem Elektromotor angetrieben wird. Jedoch sind das Laufrad und der Motoranker auf zwei verschiedenen, aber miteinander fluchtenden Wellen gelagert. Zwischen dem Laufrad und dem Motoranker ist eine fest angeordnete Membran zur Abdichtung vorgesehen. Der antreibende Läuferteil läuft demnach trocken, außerdem ist ein Spaltrohr -weil nicht erforderlich - hier nicht vorgesehen. Die Antriebskopplung läuft magnetisch durch die Membran hindurch. Die Laufradwelle sitzt an beiden Enden in je einem Lager. Jedes Lager besteht jeweils aus einem zylindrischen Gleitlager zur Aufnahme von Radialkräften und aus einem Stirnlager zur Aufnahme von Axialkräften. Eines der beiden Lager an den Enden der Laufradwelle ist in der Membran gehaltert. An dem anderen Lager ist das Stirnlager, das hier als Spitzenlager ausgebildet ist, nachstellbar. Durch das Zusammenwirken dieser Membran und dem nachstellbaren Spitzenlager ist eine axiale Vorspannung der Lagerung der Laufradwelle denkbar, jedoch ist der Beschreibung der bekannten Zentrifugalpumpe nicht zu entnehmen, daß die Membran entsprechend nachgiebig sein soll. Ihr Zweck ist offenbar die Halterung des einen Lagers und die Trennung von Laufrad und Rotor.It is a centrifugal pump, preferably used as a fuel pump is used in internal combustion engines, known (USA.-Patent 2429114), which is also driven by an electric motor. However, the impeller and the motor armature mounted on two different but aligned shafts. Between the impeller and the motor armature there is a fixed membrane for sealing intended. The driving part of the rotor therefore runs dry, and there is also a can -Because not required - not provided here. The drive coupling runs magnetically through the membrane. The impeller shaft sits in a bearing at both ends. Each bearing consists of a cylindrical plain bearing to accommodate Radial forces and from a front bearing to absorb axial forces. One of the Both bearings at the ends of the impeller shaft are held in the diaphragm. To the other bearings, the front bearing, which is designed here as a top bearing, can be readjusted. The interaction of this membrane and the adjustable point bearing is an axial preload of the bearing of the impeller shaft is conceivable, but the description the known centrifugal pump does not reveal that the membrane is accordingly should be yielding. Their purpose is apparently the support of one bearing and the separation of impeller and rotor.

Bei Verwendung einer Lagerung, wie sie die bekannte Zentrifugalpumpe aufweist, ist es in der Praxis schwierig, das Spiel in den zylindrischen Gleitlagern so klein wie an sich wünschenswert zu halten, weil sich dann Unreinheiten in der Pumpenflüssigkeit, wie Rost, Zunderreste und abgelagerter Kalk in den Lagern, festsetzen können und dadurch den Rotor blockieren, so daß die Lagerflächen beschädigt werden. Bei Zirkulationspumpen der eingangs beschriebenen Art für Hausinstallationen sind solche Betriebsstörungen besonders nachteilig, weil bei solchen Installationen normalerweise kein sachkundiges Bedienungspersonal zur Beaufsichtigung der Anlage vorhanden ist.When using a bearing such as the known centrifugal pump has, it is difficult in practice, the play in the cylindrical plain bearings as small as is desirable in itself, because then there are impurities in the Pump fluid such as rust, scale residues and deposited lime stuck in the bearings and thereby block the rotor, so that the bearing surfaces are damaged. In the case of circulation pumps of the type described above for house installations such malfunctions are particularly disadvantageous because normally in such installations there is no competent operator to supervise the system.

Die Erfindung bezweckt, den aufgezeigten Schwierigkeiten und Nachteilen bei einer Wellenlagerung der eingangs erläuterten Art, abzuhelfen. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Lagerung der Läuferwelle zu beiden Wellenenden aus einem Spitzenlager als einzigem wellenunterstützenden Organ besteht und daß der stationäre Teil des einen Spitzenlagers durch eine nachgiebige Membran getragen ist, während der stationäre Teil des anderen Spitzenlagers relativ zum Pumpengehäuse fixiert ist.The invention aims to address the difficulties and disadvantages indicated to remedy this in the case of a shaft bearing of the type explained at the beginning. This is according to the invention achieved in that the storage of the rotor shaft to both shaft ends from one There is a top bearing as the only wave-supporting organ and that the stationary one Part of a tip bearing is supported by a resilient membrane while the stationary part of the other tip bearing is fixed relative to the pump housing is.

Hierdurch wird in besonders einfacher und billiger Weise eine Lagerung geschaffen, bei der die Neigung der Welle, sich auf Grund von Unreinheiten in der Pumpenflüssigkeit festzusetzen, wesentlich herabgesetzt wird, Wodurch die Betriebssicherheit der Pumpe erhöht wird. Der relativ große spezifische Lagerdruck wirkt dem Eindringen von Fremdkörpern, wie Rost oder Kalk, zwischen die Lagerflächen entgegen, und falls ein solcher Fremdkörper trotzdem in das Lager eindringen sollte, wird der Lagerdruck oft imstande sein, ihn zu Pulver zu zerdrücken. Pulver ist jedoch kaum in der Lage, die Welle zu blockieren. Unabhängig davon, ob der Fremdkörper zerdrückt wird oder nicht, werden die Lagerflächen sich vorübergehend voneinander entfernen, und zwar dank der Federwirkung der Membran, wonach der Fremdkörper bzw. das Pulver infolge der von der Lagerspitze wachsenden Umfangsgeschwindigkeit der rotierenden Lagerkomponente aus dem Lager herausgeführt wird, ohne daß der Betrieb der Pumpe hierdurch gestört wird.This enables storage in a particularly simple and inexpensive manner created at which the tendency of the shaft to move due to impurities in the Fixing pump fluid is significantly reduced, whereby the operational safety the pump is increased. The relatively large specific bearing pressure acts against penetration of foreign bodies, such as rust or lime, between the bearing surfaces, and if so Such a foreign body should nevertheless penetrate the bearing, the bearing pressure becomes often be able to crush it into powder. However, powder is hardly able to to block the shaft. Regardless of whether the foreign body is crushed or not, the storage areas will temporarily move away from each other, namely thanks to the spring action of the membrane, after which the foreign body or the powder as a result the circumferential speed of the rotating bearing component, which increases from the bearing tip is led out of the camp without disrupting the operation of the pump will.

Die von der Vorspannung der Membran hervorgerufene axiale Vorbelastung auf die Läuferwelle sichert, daß die Auflage in den Lagern beibehalten wird, auch bei Längenänderungen der Welle. Die Verwendung einer elastischen Membran zur Herstellung der Vorbelastung auf die Welle hat den weiteren Vorteil, daß die Membran leicht mit einer entsprechenden, relativ . niedrigen Federsteifigkeit bzw. Federkonstante ausgeführt werden kann, so daß die Federkraft bei Längenänderungen nur wenig variiert, unabhängig davon, ob diese Längenänderungen von Lagerverschleiß oder von einer vorübergehenden gegenseitigen Verschiebung der Lagerflächen, wie oben erwähnt, herrühren.The axial preload created by the preload on the diaphragm on the rotor shaft ensures that the support in the bearings is maintained, too when the shaft changes in length. The use of an elastic membrane to manufacture the preload on the shaft has the further advantage that the membrane is light with a corresponding, relatively. low spring stiffness or spring constant can be carried out so that the spring force varies only slightly with changes in length, regardless of whether these changes in length are due to bearing wear or a temporary one mutual displacement of the bearing surfaces, as mentioned above, result.

Im Vergleich mit einer Schraubenfeder hat die Membran den weiteren Vorteil, daß die Welle am Umfang der Membran zentriert wird und daß der Lagerteil an der Membran befestigt sein kann, während man bei Verwendung einer Schraubenfeder zur Belastung des einen Lagerteils diesen Lagerteil in einer zentrierenden Führung verschiebbar anordnen muß. Bei dieser Führung kann es dann entsprechend der oben erwähnten Probleme bei Wellen, die in zylindrischen Gleitlagern geführt sind, vorkommen, daß der Lagerteil sich in der Führung festsetzt. Selbst bei völliger Blockierung der Welle durch einen eindringenden Fremdkörper behält die Membran ihre Federkraft und sichert dadurch die gegenseitige Auflage der Lagerflächen unter Druck, während die Federkraft einer Schraubenfeder bei einer Lagerung wie eben angedeutet verschwinden oder wesentlich abnehmen wird, wenn die zentrierende Führung blockiert wird.Compared to a coil spring, the membrane has the wider one Advantage that the shaft is centered on the circumference of the membrane and that the bearing part can be attached to the membrane while using a coil spring to load the one bearing part this bearing part in a centering guide Must be displaceable. With this tour it can then be according to the above problems mentioned occur with shafts that are guided in cylindrical plain bearings, that the bearing part is stuck in the guide. Even when completely blocked the shaft due to an ingress of foreign matter, the membrane retains its spring force and thereby ensures the mutual support of the bearing surfaces under pressure while the spring force of a helical spring disappears when stored as just indicated or will decrease significantly if the centering guide becomes blocked.

Es ist zwar für Rotorwellen in Synchronuhren (deutsche Auslegeschrift 1078 508) und allgemein für Wellen in verschiedenen Meßinstrumenten (USA.-Patent 1447 587) eine Lagerung bekannt, die aus zwei gegeneinander federbelasteten Spitzenlagern besteht. Bei solchen Lagerungen sind die auftretenden Belastungen jedoch sehr klein, und die in Naßläuferpumpen auftretenden besonderen Probleme, die oben erläutert und durch die vorliegende Erfindung gelöst worden sind, treten hier gar nicht auf.It is true for rotor shafts in synchronous clocks (German Auslegeschrift 1078 508) and generally for shafts in various measuring instruments (USA.-Patent 1447 587) a storage known, which consists of two spring-loaded point bearings against each other consists. With such bearings, however, the loads that occur are very small, and the particular problems encountered in wet rotor pumps, which are discussed above and have been solved by the present invention do not occur here at all.

Die Membran kann in unbelastetem Zustand gewölbt und in entgegengesetzter Wölbung eingebaut sein. Durch geeignete Wahl der Wölbungen der Membran läßt sich erreichen, daß die Stellung der Membran - die nach dem allmählichen Verschleiß der Lager variiert - während der gesamten Lebensdauer der Pumpe fast eben ist. Dadurch treten nur minimale Durchmesseränderungen an der Membran auf. Die Toleranzen zwischen der Membran und dem Pumpengehäuse können deshalb sehr klein sein. Somit wird ein gutes Zentrieren mit Beibehalten der axialen Beweglichkeit des Lagers erreicht. Wenn die Membran außerdem an dem Ende der Pumpe liegt, an dem der Pumpenrotor angeordnet ist, wird die Wirkung des Spiels zwischen der Membran und dem Gehäuse auf das Zentrieren des Motorenrotors weiterhin herabgesetzt.The membrane can be curved in the unloaded state and in the opposite direction Be built-in curvature. By suitable choice of the curvatures of the membrane, achieve that the position of the membrane - that after the gradual wear of the Bearing varies - it is almost level throughout the life of the pump. Through this only minimal changes in diameter occur on the membrane. The tolerances between the membrane and the pump housing can therefore be very small. Thus becomes a good centering achieved while maintaining the axial mobility of the bearing. If the Diaphragm is also at the end of the pump where the Pump rotor is arranged, the effect of the clearance between the diaphragm and the housing on the centering of the motor rotor is further reduced.

Der stationäre Teil des Spitzenlagers nächst dem dem Motorenrotor benachbarten Ende der Welle kann durch einen Zapfen getragen sein, der flüssigkeitsdicht durch das Statorgehäuse sowie durch einen Stirnteil eines den Rotor und den Stator trennenden Mantels geführt ist und eine axiale Bohrung besitzt, die in eine Kammer des Mantels ausmündet, die zwischen dem Stirnteil und einer Zwischenwand des Mantels liegt. Hierdurch wird erstens eine besonders steife Unterstützung des Zapfens, worin die Welle gelagert ist, erreicht, und zweitens wird das Schmieren des Lagers dadurch gesichert, daß die Flüssigkeit in der genannten Kammer Zutritt zum äußeren Ende des Lagers hat, was besonders beim Start des Motors von Bedeutung ist.The stationary part of the top bearing closest to the motor rotor adjacent end of the shaft can be carried by a pin that is liquid-tight through the stator housing and through a front part of the rotor and the stator separating jacket is guided and has an axial bore into a chamber of the jacket opens out between the front part and an intermediate wall of the jacket lies. This firstly provides a particularly stiff support for the pin, in which the shaft is supported, and secondly, the lubrication of the bearing is thereby achieved ensured that the liquid in said chamber has access to the outer end of the bearing, which is particularly important when starting the engine.

Eine Indikation der Pumpenrotation kann auf einfache Weise dadurch erreicht werden, daß die axiale Bohrung des Zapfens an ihrem äußeren Ende durch ein axial verschiebbares Entlüftungsorgan geschlossen ist, das aus einem nach innen öffnenden Ventilkörper besteht, daß das Entlüftungsorgan eine Verlängerung besitzt, die in geschlossener Stellung des Organs ungefähr bis zum Wellenende reicht, und daß sowohl diese Verlängerung als auch das Wellenende schräg abgeschnitten sind. Bei einer kleinen Verschiebung des Entlüftungsorgans nach innen, die nur unwesentliches Ausdrängen von Flüssigkeit mit sich führt, kommt dessen Ende in Kontakt mit dem Wellenende, und wenn die Welle rotiert, wird dies durch die Bewegung festgestellt werden können, die hierdurch dem Entlüftungsorgan zugeteilt wird.An indication of the pump rotation can be made in a simple manner be achieved that the axial bore of the pin at its outer end through an axially displaceable vent member is closed, which consists of an inward opening valve body consists in that the ventilation element has an extension, which in the closed position of the organ extends approximately to the end of the shaft, and that both this extension and the shaft end are cut off at an angle. With a small shift of the ventilation organ inward, that is only insignificant Displacement of liquid with it, the end of which comes into contact with the End of the shaft, and when the shaft rotates, it is detected by the movement can be allocated, which is thereby allocated to the ventilation device.

Die,Erfindung wird in folgendem unter Hinweis auf die schematische Zeichnung näher erklärt, in welcher F i g. 1 einen Seitenriß, teilweise im Schnitt einer bevorzugten Ausführungsform der Pumpe gemäß der Erfindung zeigt, F i g. 2 eine entsprechende Ansicht einer geänderten Ausführungsform, F i g. 3 einen Schnitt durch eine geänderte Ausführungsform des einen Wellenlagers der in F i g. 1 gezeigten Pumpe und F i g. 4 einen Schnitt durch eine geänderte Ausführungsform des einen Wellenlagers der in F i g. 2 gezeigten Pumpe.The invention is described below with reference to the schematic Drawing explains in more detail in which F i g. 1 is a side elevation, partly in section shows a preferred embodiment of the pump according to the invention, Fig. 2 a corresponding view of a modified embodiment, FIG. 3 a section by a modified embodiment of the one shaft bearing in FIG. 1 shown Pump and fig. 4 shows a section through a modified embodiment of the one Shaft bearing of the in F i g. 2 pump shown.

Die in F i g. 1 gezeigte Pumpe umfaßt ein Gehäuse 1, das in üblicher Weise einen Eintritts- und einen Austrittsflansch hat, womit die Pumpe mit entsprechenden Flanschen am Rohrsystem der Anlage angeschlossen ist. Die Eintrittsöffnung der Pumpe ist mit 2 bezeichnet und deren Austrittsöffnung mit 3. Die Pumpe hat ein Laufrad 4, das an einer Welle 5 befestigt ist, die einen Rotor-6 für den Pumpenmotor trägt, der nur ganz schematisch gezeigt ist, da dessen Ausbildung die Erfindung nicht betrifft.The in F i g. The pump shown in FIG. 1 comprises a housing 1 which, in the usual manner, has an inlet and an outlet flange, with which the pump is connected with corresponding flanges to the pipe system of the plant. The inlet opening of the pump is designated with 2 and its outlet opening with 3. The pump has an impeller 4, which is attached to a shaft 5 , which carries a rotor 6 for the pump motor, which is only shown very schematically, since its formation the Invention does not concern.

Das Statorpaket 7 des Elektromotors ist innen im Statorgehäuse 8 montiert, das schematisch mit einem Klemmenkasten 9 gezeigt ist und das abnehmbar am Pumpengehäuse 1 befestigt ist, indem es mit einem zylindrischen Rezeß über einen Kragen am Gehäuse 1 paßt. Die Befestigung ist weiterhin mittels Gewindestiften 10 gesichert. Der innen zylindrisch abgedrehte Stator 7 paßt dicht über einen Mantel 11, der den Stator 7 vom Rotor 6 trennt. Der Mantel 11 ist dicht in einem Zwischenring 12 befestigt, der im Pumpengehäuse 1 festgeschraubt ist. Im Bereich zwischen dem Stator 7 und dem Rotor 6 ist der Mantel von ganz geringer Materialstärke aus Rücksicht auf möglichst geringe elektrische und magnetische Verluste im Zwischenraum.The stator pack 7 of the electric motor is mounted inside the stator housing 8 , which is shown schematically with a terminal box 9 and which is detachably attached to the pump housing 1 by fitting over a collar on the housing 1 with a cylindrical recess. The fastening is still secured by means of threaded pins 10. The stator 7, which is turned cylindrically on the inside, fits tightly over a jacket 11 which separates the stator 7 from the rotor 6 . The jacket 11 is tightly fastened in an intermediate ring 12 which is screwed into the pump housing 1. In the area between the stator 7 and the rotor 6 , the jacket is of a very small material thickness in view of the lowest possible electrical and magnetic losses in the space.

Jedes Ende der Welle 5 ist im stationären Teil der Pumpe mittels einer feingeschliffenen Spitze 13 bzw. 14 gelagert, die vorzugsweise von Einsätzen von Hartmetall, die im Wellenende eingelassen sind, gebildet ist. Die Spitze 13 wirkt mit einer Lagerbuchse 15, vorzugsweise ebenfalls aus Hartmetall, zusammen, die einen innen konischen Lagersitz hat und in der Mitte einer gewölbten nachgiebigen, im Boden des Pumpengehäuses 1 angeordneten Membran 16 befestigt ist. Die Spitze 14 wirkt ebenfalls mit einem innen konischen Lagersitz in einem Einsatz 17 zusammen, der am Ende eines zylindrischen, durchbohrten Zapfens 18 befestigt ist, der flüssigkeitsdicht, z. B. durch Lötung, mit dem Stimteil 11 a des Mantels 11 verbunden ist. Zur weiteren Sicherung der Zentrierung des Zapfens 18 gegenüber dem Mantel 11 ist er an einem Zwischenboden 19 befestigt, der in den Mantel 11 dicht paßt und unmittelbar oberhalb des Rotors 6 liegt. Der Zapfen 18 wird außerdem von einer zylindrischen Bohrung 20 in der Endwand 8 a des Statorgehäuses 8 geführt.Each end of the shaft 5 is mounted in the stationary part of the pump by means of a finely ground tip 13 or 14 , which is preferably formed by inserts of hard metal which are embedded in the shaft end. The tip 13 cooperates with a bearing bush 15, preferably also made of hard metal, which has an internally conical bearing seat and is fastened in the center of a curved, flexible membrane 16 arranged in the bottom of the pump housing 1 . The tip 14 also cooperates with an internally conical bearing seat in an insert 17 which is attached to the end of a cylindrical, pierced pin 18 which is liquid-tight, e.g. B. by soldering, with the end part 11 a of the jacket 11 is connected. To further secure the centering of the pin 18 with respect to the jacket 11 , it is attached to an intermediate base 19 which fits tightly into the jacket 11 and is located directly above the rotor 6. The pin 18 is also guided by a cylindrical bore 20 in the end wall 8 a of the stator housing 8.

Die Länge der Welle 5 ist so bemessen, daß die Membran 16 eine passende Axialkraft auf die Welle ausübt. Für Umwälzpumpen der in Zentralheizungs-und Warmwasserinstallationen allgemein angewendeten Größenordnung hat sich eine Axialkraft von etwa 2 bis 10 kg beim Montieren der Pumpenwelle als zufriedenstellend gezeigt. Die Membran 16 ist so hergestellt, daß sie in spannungsfreiem Zustand in entgegengesetzter Richtung wie die in F i g. 1 gezeigte gewölbt ist, und bei der Montage wird die Membran somit an ihrer ebenen Stellung zur gezeigten Montagestellung vorbeigedrückt, wo deren Wölbung im übrigen der Anschaulichkeit halber übertrieben gezeigt ist. In der Praxis wird die Wölbung nur etwa 1 mm betragen. Da der normale Verschleiß der Lager während der Lebensdauer der Pumpe selten etwa 2 mm übersteigt, wird die Membran 16 selbst nach langer Zeit stets noch ungefähr eben sein, so daß deren Außendurchmesser nur unwesentlich geändert wird. Das bedeutet, daß die Membran mit verhältnismäßig kleinem Durchmesserspiel im Gehäuse 1 montiert werden kann, und da die Membran außerdem entgegengesetzt dem Ende der Welle 5 liegt, wo der Motorenrotor 6 angeordnet ist, wird ihre Zentrierung im Verhältnis zum Stator 7 nur unwesentlich von Bewegung und Spiel der Membran beeinflußt.The length of the shaft 5 is dimensioned so that the membrane 16 exerts a suitable axial force on the shaft. For circulation pumps of the order of magnitude generally used in central heating and hot water installations, an axial force of about 2 to 10 kg when assembling the pump shaft has proven to be satisfactory. The membrane 16 is made so that, in a tension-free state, it moves in the opposite direction as that in FIG. 1 is arched, and during assembly the membrane is thus pushed past its flat position to the assembly position shown, where its curvature is shown exaggerated for the sake of clarity. In practice, the curvature will only be about 1 mm. Since the normal wear of the bearings seldom exceeds about 2 mm during the life of the pump, the membrane 16 will always be approximately flat even after a long time, so that its outside diameter is only changed insignificantly. This means that the membrane can be mounted with a relatively small diameter play in the housing 1 , and since the membrane is also opposite the end of the shaft 5 where the motor rotor 6 is arranged, its centering in relation to the stator 7 is only insignificant from movement and Affects the play of the membrane.

Der Zapfen 18 hat eine zentrale Durchbohrung 21, die oben mit einer an sich bekannten Entlüftungsschraube 22 geschlossen ist. Querbohrungen 23 im Zapfen 18 stellen Verbindung zwischen dessen Bohrung 21 und dem Zwischenraum zwischen dem Stirnteil 11 a des Zapfens 11 und dem Zwischenboden 19 her, und dieser Raum steht außerdem durch nicht gezeigte Durchlöcherungen im Boden 19 in Verbindung mit dem flüssigkeitsgefüllten Raum innerhalb des Mantels 11, in dem der Rotor 6 angeordnet ist. Auf diese Weise ist die Zufuhr von Schmierflüssigkeit zum äußersten Ende der Spitze 14 stets gesichert. Um zu verhindern, daß Flüssigkeit beim Entlüften der Pumpe mittels der Schraube 22 ins Statorgehäuse 8 dringt, ist zwischen dem Zapfen 18 und der Bohrung 20 ein Dichtungsring 24 angeordnet.The pin 18 has a central through hole 21 which is closed at the top with a vent screw 22 known per se. Cross bores 23 in the pin 18 establish a connection between its bore 21 and the space between the front part 11 a of the pin 11 and the intermediate base 19 , and this space is also connected to the liquid-filled space within the casing 11 through perforations in the base 19 (not shown) , in which the rotor 6 is arranged. In this way, the supply of lubricating liquid to the outermost end of the tip 14 is always ensured. In order to prevent liquid from penetrating into the stator housing 8 by means of the screw 22 when the pump is vented, a sealing ring 24 is arranged between the pin 18 and the bore 20.

Im Zwischenstück 12 ist ein Füllkörper- 25 eingepreßt, der z. B. aus Niederdruckpolyäthylen bestehen kann und der den größten Teil des Raumes zwischen dem Motorenrotor 6 und der eigentlichen Pumpenkammer ausfüllt. Durch Ausbildung von Labyrinthkammern 26 im Füllkörper wird eine Labyrinthdichtung zwischen dem Füllkörper und der Welle 5 zustande gebracht. Der Füllkörper dient zur Herabsetzung der Flüssigkeitsmenge um den Rotor -6 und der Zirkulation dieser Flüssigkeit, wodurch die Gefahr für Eindringen von Fremdkörpern von der Pumpenflüssigkeit zum Wellenlager 14, 17 und zur Spalte zwischen Rotor 6 und Mantel 11 herabgesetzt wird. Es hat sich gezeigt, daß eine Pumpe mit einer Spitzenlagerung wie die hier beschriebene als Zirkulationspumpe besonders betriebssicher ist, selbst in Anlagen zur Lieferung von warmem Gebrauchswasser, wo auf Grund der ständigen Zufuhr von frischem Leitungswasser bedeutende Ausscheidungen von Kalk vorkommen können. Im Gegensatz zu Pumpen mit gewöhnlichen zylindrischen Gleitlagern ist die Gefahr des Blockierens des Rotors infolge von Ablagerungen in den Lagern wesentlich herabgesetzt.In the intermediate piece 12 a packing 25 is pressed, the z. B. off Low pressure polyethylene can exist and which takes up most of the space between the motor rotor 6 and the actual pump chamber fills. Through training of labyrinth chambers 26 in the packing is a labyrinth seal between the packing and the wave 5 brought about. The filling body serves to reduce the amount of liquid around the rotor -6 and the circulation of this liquid, reducing the risk of intrusion of foreign bodies from the pump fluid to the shaft bearing 14, 17 and to the column between rotor 6 and shell 11 is reduced. It has been shown that one Pump with a tip bearing like the one described here as a circulation pump is particularly reliable, even in systems for the supply of warm service water, where due to the constant supply of fresh tap water there are significant excretions of lime can occur. In contrast to pumps with ordinary cylindrical In plain bearings there is a risk of the rotor jamming due to deposits in the camps significantly reduced.

Bei der in F i g. 2 gezeigten Ausführungsform ist das Pumpengehäuse mit 31 bezeichnet und dessen Eintritts- und Austrittsöffnung mit 32 bzw. 33. Das Laufrad 34 der Pumpe ist an der Welle 35 befestigt, die den Rotor 36 des Pumpenmotors trägt.In the case of the in FIG. The embodiment shown in FIG. 2 is the pump housing denoted by 31 and its inlet and outlet openings with 32 and 33, respectively The impeller 34 of the pump is attached to the shaft 35 which supports the rotor 36 of the pump motor wearing.

Das Statorpaket 37 des Motors -ist im Statorgehäuse 38 montiert, welches mittels Schrauben 39 an einem ringförmigen Flansch 40 befestigt ist,- der mit nicht gezeigten Bolzen am Pumpengehäuse 31 abnehmbar befestigt ist. Der Mantel 41, der den Stator 37 vom Rotor 36 trennt, ist bei dieser Ausführungsform ein zylindrisches Rohr, das an seinem Ende nächst dem Pumpengehäuse im Endflansch 40 festgewalzt ist, wobei zu weiterer Sicherung gegen Leckage von der Flüssigkeit vom Innern der Pumpe zum Statorgehäuse ein O-Ring 42 als Dichtung zwischen der Bohrung im Flansch 40 und im Mantel 41 angeordnet ist.The stator core 37 of the motor - is mounted in the stator housing 38, which is fastened to an annular flange 40 by means of screws 39, - which is detachably fastened to the pump housing 31 with bolts (not shown). The jacket 41, which separates the stator 37 from the rotor 36 , is in this embodiment a cylindrical tube which is rolled at its end next to the pump housing in the end flange 40, with a further protection against leakage of the liquid from the inside of the pump to the stator housing O-ring 42 is arranged as a seal between the bore in flange 40 and in jacket 41 .

Der Mantel 41 ist an seinem äußeren Ende flüssigkeitsdicht, z. B. durch Lötung, mit einem Endstück 43 verbunden, das eine inwendige Schulter- 44 hat. Eine kreisrunde Membran 45 stützt mit ihrer äußeren Kante gegen die Schulter 44, und die Membran hat eine zentrale Bohrung, worin eine am Ende geschlossene Randbuchse 46, mit ihrem Rand gegen die Unterseite der Membran 45 stützend, montiert ist. Eine feingeschliffene Spitze 47 aus Hartmetall ist in der Bohrung der Buchse 46 befestigt.The jacket 41 is liquid-tight at its outer end, e.g. B. by soldering, connected to an end piece 43 which has an internal shoulder 44. A circular diaphragm 45 bears with its outer edge against the shoulder 44, and the diaphragm has a central bore in which a rim bushing 46, closed at the end, is mounted, with its edge resting against the underside of the diaphragm 45. A finely ground tip 47 made of hard metal is fastened in the bore of the bushing 46.

Ein Spitzenhalter 48 ist flüssigkeitsdicht im Boden des Pumpengehäuses 31 befestigt, und eine feingeschliffene Spitze 49 ist in einer Bohrung des Spitzenhalters 48 axial gegenüber der Spitze 47 montiert. Die Spitzen 47 und 49 dienen zur Lagerung der Rotorwelle 35, die. in jedem Ende eine zylindrische Ausdrehung hat, worin ein Einsatz 50 aus Hartmetall versenkt ist. Jeder der beiden Einsätze 50 hat einen innen konisch geschloffenen Lagersitz, der den konischen Lagersitzen der Spitzen 47 und 49 entspricht.A tip holder 48 is fastened in a liquid-tight manner in the bottom of the pump housing 31, and a finely ground tip 49 is mounted axially opposite the tip 47 in a bore of the tip holder 48. The tips 47 and 49 are used to support the rotor shaft 35, the. has a cylindrical recess in each end in which an insert 50 of hard metal is countersunk. Each of the two inserts 50 has an internally conically closed bearing seat which corresponds to the conical bearing seats of the tips 47 and 49.

Die in F i g. 2 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich somit von der in F i g. 1 gezeigten dadurch, daß sich die innen konischen Lagersitze in der Welle befinden, während die Spitzen im Pumpengehäuse bzw. in der am Ende des Mantels angeordneten Membran befestigt sind. Das Pumpenrad 34 ist ebenso wie das Pumpenrad 4 mit seiner Saugseite dem festen Lager zugekehrt, so daß der vom Pumpenrad erzeugte Druckunterschied in den beiden Kammern des Pumpengehäuses dieses Rad und damit die Welle gegen das feste Lager beeinflußt.The in F i g. The embodiment shown in FIG. 2 thus differs from that in FIG. 1 shown in that the internally conical bearing seats are located in the shaft, while the tips are fixed in the pump housing or in the membrane arranged at the end of the shell. The pump wheel 34, like the pump wheel 4 , faces the fixed bearing with its suction side, so that the pressure difference generated by the pump wheel in the two chambers of the pump housing affects this wheel and thus the shaft against the fixed bearing.

F i g. 3 zeigt -eine Abänderung der in F i g. 1 gezeigten Lagerung der Welle am oberen Ende der Pumpe. In die Pumpenwelle 55, die im Schnitt gezeigt ist, ist eine Spitze 56 versenkt,-die am Vorderende eine Schrägfläche 57 hat. Der innen konische Lagersitz 58 ist in einem zylindrischen Zapfen 59 entsprechend dem Zapfen 18 in F i g. 1 montiert. Der Zapfen 59 ist im Stirnteil 60 des Mantels entsprechend dem Stirnteil 11 a in F i g. 1 und in der Zwischenwand 61 befestigt, die der Zwischenwand 19 in F i g. 1 entspricht, und der Zapfen ist außerdem in einer Bohrung 62 in der Endwand 63 im Statorgehäuse geführt.F i g. 3 shows a modification of the one shown in FIG. 1 storage shown the shaft at the top of the pump. In the pump shaft 55, which is shown in section is, a tip 56 is countersunk, -the has an inclined surface 57 at the front end. Of the internally conical bearing seat 58 is in a cylindrical pin 59 corresponding to the Pin 18 in FIG. 1 mounted. The pin 59 is in the front part 60 of the jacket accordingly the front part 11 a in F i g. 1 and fastened in the intermediate wall 61 that of the intermediate wall 19 in FIG. 1 corresponds to, and the pin is also in a bore 62 in FIG End wall 63 guided in the stator housing.

An Stelle der Entlüftungsschraube 22 in F i g.1 ist in F i g. 3 ein Ventilkörper 64 mit einem zylindrischen Teil vorhanden, der mit einem Spielraum in der zylindrischen Bohrung des Zapfens 59 liegt und der eine konische Ventilfläche - 65 hat, die mit einem Ventilsitz am übergang zwischen der genannten zylindrischen Bohrung im Zapfen 59 und einer Verlängerung dieser Bohrung von kleinerem Durchmesser zusammenwirkt. Der auf die Ventilfläche 65 folgende Teil des Ventils 64 ist mit Gewinde versehen und wirkt mit einer Mutter 66 zusammen, die versenkt in die Bohrung 62 gezeigt ist. Das entgegengesetzte Ende des- Ventils 64 ist bei 67 schräg abgeschnitten gezeigt.Instead of the vent screw 22 in FIG. 1, FIG. 3 a valve body 64 with a cylindrical part is present, which lies with a clearance in the cylindrical bore of the pin 59 and which has a conical valve surface - 65, which has a valve seat at the transition between the said cylindrical bore in the pin 59 and an extension of this bore cooperates with a smaller diameter. The part of the valve 64 following the valve surface 65 is provided with a thread and cooperates with a nut 66, which is shown sunk into the bore 62 . The opposite end of valve 64 is shown cut off at 67 at an angle.

Normalerweise ist die Mutter 66 gespannt, so daß die Ventilfläche 65 gegen ihren Sitz gehalten wird. Das Entlüften der Pumpe geschieht dadurch, daß die Mutter 66 gelöst wird, wodurch das Ventil eventuelle Luft freigibt. Wenn die Mutter 66 weiter gelöst wird, sinkt das Ventil 64 herunter, und zum Schluß kommt dessen schräg abgeschnittene Endfläche 67 in Kontakt mit der schrägen Endfläche 57 der Spitze. Hierdurch ist es möglich, ohne Auseinandernehmen der Pumpe zu konstatieren, ob deren Welle rotiert, da das Ventil 64 in solchem Fall auf und ab bewegt wird, weil dessen Drehung von einem eingepreßten Zapfen 68, der in eine Führungsrille 69 im Zapfen 59 eingreift, gehindert wird. Leckage von Flüssigkeit zum Inneren des-Statorgehäuses wird während dieses Vorgangs und während des Entlüftens mittels eines Dichtungsrings 70 zwischen dem Zapfen 59 und der Bohrung 62 im Statorgehäuse verhindert.Normally the nut 66 is tightened so that the valve surface 65 is held against their seat. The pump is vented by the fact that the nut 66 is loosened, whereby the valve releases any air. If the Nut 66 is further loosened, valve 64 goes down and comes to a conclusion its obliquely cut end face 67 in contact with the oblique end face 57 the top. This makes it possible to determine without dismantling the pump, whether its shaft rotates, since the valve 64 is moved up and down in such a case, because its rotation by a pressed-in pin 68, which is in a guide groove 69 engages in pin 59 is prevented. Leakage of liquid to the interior of the stator housing during this process and during bleeding by means of a sealing ring 70 prevented between the pin 59 and the bore 62 in the stator housing.

F i g. 4 zeigt eine geänderte Ausführungsform für das obere Lager an der in F i g. 2 gezeigten Pumpe. Bei dieser Ausführungsform wird die Lagerfläche der Pumpenwelle von einem abgestumpften Kegel gebildet, und die Welle hat eine durch die dazugehörige Lagerbuchse ausragende Verlängerung, die durch eine Öffnung im stationären Teil der Pumpe sichtbar ist und die außerdem mit Organen versehen ist, die gegebenenfalls das Drehen der Welle von außen ermöglichen.F i g. 4 shows a modified embodiment for the upper bearing at the in F i g. 2 pump shown. In this embodiment, the storage area the pump shaft is formed by a truncated cone, and the shaft has a through the associated bearing bushing protruding extension through an opening in the stationary part of the pump is visible and which is also provided with organs, which, if necessary, enable the shaft to be rotated from the outside.

Die Figur zeigt einen Teil des Pumpenstatorgehäuses 81, worin das Statorpaket 82 montiert ist: Die Pumpenwelle 83, die sowohl den nicht gezeigten Pumpenrotor als auch den Elektromotorenrotor 84 trägt, hat einen außerhalb des letztgenannten liegenden zylindrischen Teil 85, an welchem ein außen konischer Lagerring 86 aus Hartmetall befestigt ist. Der Lagerring 86 ist außen mit einem Spitzenwinkel von etwa 60° geschliffen, und er ist in einer mit einem entsprechenden Innenkonus versehenen ebenfalls aus Hartmetall bestehenden Lagerbuchse 87 drehbar. Ein Rand an der Lagerbuchse 87 stützt gegen die dem Rotor 84 zugekehrte Seite einer geschlossenen, ringförmigen Membran 88, deren äußere Peripherie gegen eine Innenschulter an einem Endstück 89 liegt. Das Endstück 89 ist flüssigkeitsdicht mit dem dünnen zylindrischen Mantel 90 verbunden, der den Elektromotorenrotor84 vom Stator82 trennt, wobei er dicht in die zylindrische Bohrung des letzteren paßt. Das Endstück 89 hat eine hohle, außen zylindrische, aufwärts gerichtete Verlängerung 91, die durch eine entsprechende Bohrung im Statorgehäuse 81 ausragt und die mittels eines aufgeschraubten Deckels 92 verschlossen ist, der vorzugsweise ganz oder teilweise durchsichtig ist.The figure shows a part of the pump stator housing 81 in which the stator core 82 is mounted: The pump shaft 83, which carries both the pump rotor (not shown) and the electric motor rotor 84, has a cylindrical part 85 lying outside the latter, on which an externally conical bearing ring 86 made of hard metal is attached. The outside of the bearing ring 86 is ground to a point angle of approximately 60 °, and it can be rotated in a bearing bush 87 which is provided with a corresponding inner cone and which is also made of hard metal. An edge on the bearing bush 87 supports against the side facing the rotor 84 of a closed, annular membrane 88, the outer periphery of which lies against an inner shoulder on an end piece 89. The end piece 89 is fluid- tightly connected to the thin cylindrical jacket 90 which separates the electric motor rotor 84 from the stator 82, whereby it fits tightly into the cylindrical bore of the latter. The end piece 89 has a hollow, externally cylindrical, upwardly directed extension 91 which protrudes through a corresponding bore in the stator housing 81 and which is closed by means of a screwed-on cover 92 which is preferably completely or partially transparent.

Die Pumpenwelle 83 hat eine Verlängerung 93, die in den zylindrischen Teil 91 des Endstücks 89 hinaufreicht und deren äußeres Ende viereckig ist. Das Wellenende ist somit von außen durch den Deckel 92 sichtbar, und bei dessen Entfernung kann die Welle durch Aufsetzen eines Schlüssels auf dessen viereckiges Ende mit der Hand gedreht werden, wenn die Welle sich aus irgendeinem Grund festgesetzt hat.The pump shaft 83 has an extension 93 which extends up into the cylindrical part 91 of the end piece 89 and the outer end of which is square. The end of the shaft is thus visible from the outside through the cover 92 , and when it is removed, the shaft can be turned by hand by placing a key on its square end if the shaft has jammed for any reason.

Die Membran 88 dient wie die Membranen 16 und 45 der oben beschriebenen Ausführungsformen als nachgiebiges Organ, das einen passenden Axialdruck auf die Welle 83 ausübt. Wenn die Membran und die entsprechenden Flächen der Lagerbuchse 87 bzw. des Endstücks 89, gegen welche die Membran anliegt, geeignet ausgebildet sind, wird der flüssigkeitsgefüllte Raum im Mantel 90 im wesentlichen flüssigkeitsdicht vom Raum außerhalb der Membran 88 abgeschlossen sein, so daß der Deckel 92 abgenommen werden kann, ohne daß wesentliche Mengen Flüssigkeit herausdringen.The membrane 88 serves like the membranes 16 and 45 described above Embodiments as a resilient organ that a suitable axial pressure on the Wave 83 exercises. When the diaphragm and the corresponding surfaces of the bearing bush 87 or of the end piece 89, against which the membrane rests, suitably formed are, the liquid-filled space in the jacket 90 becomes substantially liquid-tight be closed off from the space outside the membrane 88, so that the cover 92 is removed without leaking out substantial amounts of liquid.

Claims

Claims: 1. Shaft bearing for centrifugal pump units with Electric motor drive, especially for circulation pump units in central heating and hot water systems, with one for the rotors of the motor and the pump common shaft supported on both sides, as well as one between the rotor and the Stator of the electric motor arranged can, d a d u r c h e k e n n z e i c h n e t that the bearing of the rotor shaft (5) at both shaft ends consists of one Top bearing (13, 14) is the only wellenunter supporting organ and that the stationary part of said one point bearing (13) by a flexible one Membrane (16) is worn while the stationary part of the other tips camp (14) is axially fixed relative to the pump housing (8).

2. Shaft bearing according to claim 1, dadurci characterized that in the unloaded state (arched membrane (16) is installed in the opposite curvature.

3. Shaft bearing according to claim 1 or 2 characterized in that the membrane (16 is located at the end of the pump on which the pump rotor (4) is arranged.

4. Shaft bearing according to one of the claims to 3, characterized in that the pump rotor (4) with its pressure side of the Membrane is swept too.

5. Shaft bearing according to one of claims to 4, characterized characterized in that the stationary part (17) of the tip bearing (14) next to the Motor rotor (6) adjacent end of the WeB (5) carried by a pin (18) is, this liquid-tight through the stator housing (8 and through a front part (11 a) a casing (11) separating the roto: (6) and the stator (7) and bores (21, 23) which open into a chamber of the shell (12), dis between the end part (11a) and an intermediate wall (19) of the jacket (11).

6. Shaft bearing according to claim 1 and 5, characterized in that the axial Bohrun! (21) of the pin (59) at its outer Endf by an axially displaceable Ventilation element (64) is closed, which consists of an inwardly opening valve body consists, the vent. organ (64) has an extension that ends up being of the vent (22) bi extends to the shaft end and both this Ver. elongation a bevel cut (67) has al; also the shaft end.