DE1463873A1 - Mehrphasen-Induktionsmotor mit axialem Luftspalt fuer gekapselte Pumpen - Google Patents

Description

• Me#en-Znduktionsmotor mit axdaler Luttspalt fitr se-

  Vorliegende Irtindung betrifft einen Ruhr-

  phasen-Induktionsmotor mit axialer Luttspalt tUr gekapselte

  Pumpen, sowie eine mit einer derartigen Motor arbeitende

  Pumpe. Der ertindungsgerree Motor stellt u.a. eine Weiter-

  entwioklung des in der Patentschritt..... (Patentanmeldung

  a 36110 YIII e21dP) beschriebenen Notort dar.

  Unter "gekapseltem" Pumpe soll eine Pumpe

  verstanden werden, bei der keine Diehtmgea verwendet wer-

  den, um das Auseiokern von Pamptl%wigkeit var Pumpenteil

  zum Motorteil der Pumpe zu verhinaerrn.@Der Elektrorotor

  einer derartigen Pumpe arbeitet daher als "nasser" Moter,

  indem im Zwisobenraum zwisotutrn Ltater und atrnöer näwigbit

  anwesend ist.

  sei den vorb.kan;ttea seIcapselten P

  Mhrungen tat der Motor in der Obleheu liehe mit ein«

  hohlzylindriaohen Ständer ausgebildet, der einen zylin-

  drischen Ständer ausgebildet, der einen zylindrischen Läufer

  mit einer Käfigwioklung aus Leiterstäben umgibt, wobei der

  Ständer durch einen zylindrischen Luftspalt vom Läufer ge-

  trennt ist. t% zu verhindern, daß die FlUssigkeit in diesem

  Luftspalt Teile des Ständers (beispielsweise die Isolation

  der Ständerwieklung) befeuchtet oder sonstwie angreift,

  mußte man den Ständer in eine Schützende "Verschalung" aus

  Metallblech einkapseln. Eine derartige Veraohalung hat eine

  zylindrische Wandung, die die Ständerinnenfläche gegen den

  Luftspalt abdeckt, so daß eine die Ständerinnenfläehe gegen

  die FlUasigkeit isolierende Scheidewand gebildet wird.

  Ein Nachteil einer derartigen Verschalung

  besteht darin, daß die Zylinderwandung durch Verschweißen

  eines BleehstUekes mit sich selbst gebildet werden muß: zwei

  ditane Blechränder in dieser Weise unter Herstellung einer

  einwandfreien Schweißnaht miteinander zu verschweißen, ist

  schwierig. Außerdem ist es schwierig, die Zylinderwandung

  mit genau solchen Abmessungen und solcher Formgebung herzu-

  stellen, daß sie überall glatt oder bündig mit der Innen-

  flgohe des Ständers verläuft. Aus diesen Erwägungen heraus

  mnl der magnetische Luftspalt zwischen Ständer und Läufer

  bei eines derartigen "nassen" Motor erheblich größer sein

  als bei einen vergleichbaren "trockenen" Motor, was jedoch

  wiederum den Wachteil mit sich bringt, daß bei einem der-

  artig vergrößerten Spalt die Motorverluste in unerwünschter

  weise ansteigen.

  Da ferner der ICurssohlu118uter des Ubliohen

  gekapselten Punpeisotors aus zwei ungleichen Metalleer es-

  fertigt ist (:.H. 8tahl tOr den zerr und Aluminium oder

  Kupfer tUr die Leiterstäbe der utigwioklung), su# audoh der

  Läufer durch eine einwandfrei abdiohtundt Versohaluns ge-

  schUtzt sein, die> in wesentlichen die alilobenliaohteile mit

  sich bringt wie die t'8r den 8tRndlr vorzusehende Versehalung.

  Die Srfindmg hat in sich Zur Aufgabe ge-

  lacht, einen "1lalbotor" zu sehalter, bei du die oberge-

  nannten Nachteile vermieden sind.

  Der Ortiaduogsses Nainotor soll inibo-

  sondere ttlr die Verwendung in gekapselten Pumpen geeig:ret

  sein.

  Aulerden-soll durste die grtindung eins mit

  einem derartigen Motor arbeitende gekapaelte Pump enbOnst n tt#

  tion angegeben werden.

  Die genannten sowie weitere Aufgaben werden

  erfindungsgesx2 dadurch gelöst, da# als Xaftotor ein Ibter

  mit axialem Luftspalt zur Anwendung -nlangt und der Ständer

  dieses Motors vor der den Motor näsn FlUsaigkeit dm-

  durch gesohOtzt wird, deß man ihn mit einer Versohalung und/

  oder eines Becher abkapselt. Da ein soleher Motor statt rinn.

  zylindrischen einen radial verlaufenden oder ebenen Iuttspolt

  hat, entfallen die obererwähnten 8ohxierigkeiten bezi4lioh

  der Herstellung einer s7lindrischtm 8tänderversehalund Ctns-

  lich. Da ferner der Läufer eines Motorar mit axialem Lultepalt

  eine homogene Außenfläche haben tann, kann in vielen fällen

  die Verschalung für den Läufer gänzlich entfallen.

  Während die Erfindung sich allgemein auf

  Motoren mit ebenem Luftspalt mit entweder einem oder zwei

  Ständern bezieht, handelt es sich bei dem Motor vorzugsweise

  um einen Nehrphasen-Induktionsmotor mit zwei axialen Luft-

  spalten. Darunter versteht man einen Motor, bei dem zwei

  Ständer durch einen radial ringförmigen oder ebenen Luft-

  spalt axial voneinander beabstandet sind und der Läufer

  in diesen Spalt angeordnet ist. Die beiden Ständer erzeugen

  entsprechende Magnetfelder, die in gemeinsamer Richtung um

  den Luftspalt rotieren und in magnetischer Gegentaktbeziehung

  zueinander stehen derart, daß die beiden Felder geoeinsam

  einen magnetischen Flug erzeugen, dessen Kraftlinienweg

  die beiden Ständer in Radialriohtung sowie die beiden radial

  gegenüberliegenden Teilberelohe des die Ständer tannenden

  Luftspaltes in Axialriehtung durchsetzt, so da® also die

  Kraftlinien den Luftspalt insgesamt zweimal durchsetzen.

  Der erfindungsgemäge Motor mit ebenem Luft-

  spalt und geschütztem Ständer läßt sich mit gleichem Nutzen

  auch in solchen Fällen anwenden, wo der Motor statt einer

  FlUssiglceit einem gasförmigen Medium ausgesetzt ist. Bei-

  spielsweise kann ein solcher Motor in einer Gas- oder Dempf-

  a tmasphäre betrieben werden, die bei ungesohUtzter Ständer-

  wioklung diese korrodieren oder anderweitig angreifen würde.

  Der

  Motor ist allerdiag gans beso®drs

  für die Verb in einem finsaigen Medium oder beim Pum-

  pen von Fleaigkeit geeignet, da in diesen Falle die tlus-

  sigkeit sugleiob als

  19tblllttel ftlr den Motor

  dienen kann. Eine aolohe Uhlung wird daduroh erreiobt, da1

  die liUsaigkeit radial duroh den ebenen Luftspalt des Motors

  gefördert wird. Vorzugsweise erfolgt die FlOssigkeitafllrdexung

  radial naoh auswärts, so dal die FlUsigkeitsatröwsag durob

  die rilehkraftwirkung des Läufern unteratUtst werte kann.

  Die Erfindung besieht alob auf "nasse"

  Motoren mit axialem Luftspalt sowohl fUr aioh als auob in

  Verbindung mit einer gekapselten lumpe in deren Motorteil.

  aenKB einem Merkmal der srfindtuag wird ein eliatrator" mix

  axiales Luftspalt als Destandteil einer gekapselten Turbo- .

  oder Kreiselpumpe verwendet, deren von Motor angetriebenes

  Schaufelrad hltlssigkeit in einen fuptströenuagsweg pwrpt,

  wobei der Motor an den Rauptsträw gaweg bydraulileb so an-

  gesohlossen ist, da# ein Teil der PmpeneinlaufflUssigkeit

  abgezweigt wird, um den Motor unter Durobatröwen des Luft-

  apaltea zu klhlen.

  weitere Merkmale der Erfindung werden später

  auefUhrliah beaobrieben werden.

  Der Ausdruok "Luftspalt" besieht hieb in

  vorliegenden Falle auf einen ?rennapalt swisoben zwei Bau

  teilen, der entweder mit Luft oder mit einem anderen gas-

  förmigen Medium oder aber auob mit Fläeslgkeit getUlt ist.

  g aofehend werden AwfUhrungebeiapiele

  der Brtinämag anhand der beigefUgten Zeichnungen bgrrohrieben.

  In den Zeiahmnrgen zeigens

  Fit. 1 eine teilweise In iohnitt dargestellte

  öeitetmaloht einer gekapselten

  Pia. g einen Schnitt eines Teile des Läu-

  fers der Maschine nach Fig. 1 In einer AusfUhrungsform, bei

  welcher der Läufer mit einer Auflage belegt ist;

  Fig. 3 eine Stirnansicht einer erfindungs-

  geaRßen gekapselten Turbopumpe;

  11g. 4 eine Seitenansicht der Pumpe nach

  Fig. 3, und zwar teilweise In Schnitt In einer Ebene ent-

  epreohend den Pfeilen 4-4 In Fig. 3;

  Fis. 5 einen Schnitt der Pumpe nach Fig. 3

  In einer sbene entsprechend den Pfeilen 5-5 In Fig. 3; und

  Fig. 6 eine sohewtisohe Abwicklung (Flgohen-

  prrojektion) einer bevorzugten Ständerwioklungesusbildung

  tUr den erfinduogsge&len Pumpenmotor.

  In der nachstehenden Beschreibung sowie In

  den Zeiahntuagen sind einander entsprechende Teile oder tie-

  ge»tilehe jeweils reit gleichen Bezuganumern, jedoch ver-

  sehiedecuen auflioes bezeichnet, wobei (außer wenn andere

  angegeben) die Beschreibung eines bestimmten Teiles jeweils

  slMleieh auch fttr sftliohe etatsprechenden Gegenatitoke gilt.

  In FU- 1 sind mit' 109 11 bzX. 12 die linke,

  die mittlere bsw. die rechte Gehäuseaohale einer gekapselten

  Mmisolpunpo beulohnet, deren aeba»trlrnä 13 »er eine

  Volle 16 mit dm Lwer i3 eines lle@rphaatn#Iictionomotors

  mit zwei axialer Lufspaltta geaemlt ist. Die hhal» 10

  und 11 sind dtroh iohraubbolsen 16 an anleloandtrpassenäm

  Xquatorialtlansoh@n miteinander wa@bmräta, so du eia abn..

  sohlossenos Itotordeäause gebildet xira, das dureh eine niohtM

  17 linssiomitsund w ohlusis abmediabtet ist. Die dehxuse#

  ohaltn il und 12 sind in entspreobender Wise dureh aebraub-

  bolzen 18 an avtteinaadereitstAa Xfflt«rialtlarsobm mit-

  einander wrö»den, » da£ ein domh die Diahlmg 19 Z g#n

  Ausaiokern von lläasidkeit abiediehtetes lohsntolrathl@se

  gebildet wird.

  Im llotorabsohaitt der !spe sind die Oehiuse#

  aehale 10 und glas linke snae der eso U le u aus aut-

  einanderpassarden dyliaiersoMlean !Sr und a.b detertidt,

  die dleiohaohsid seit dem Lfter 15 andior`f@t und du:oh dar

  radial fieren Teil eines Luftspaltes l6, in dm der L

  a@eoa -dn et ist, axial romeinender beabstaet sied. Mwhw#

  halb des apaltes !6 bilden die iehaleo na und Mb eine

  dar apa lt 26 Ipietlnete Awiaehluod 2'i. die etwas Bromre

  Abmessundw als 4er trsttspalt hat, w da$ an den rrordt@n

  Boden der leöalen "0 und >t» alam#elrtutsoa 0a b». !8b

  gebildet wrden.

  Die aebihueesobale 10 itt a® ihren vtm spalt

  26 abdrw»dten zu* dwreb.einten röetnrlrtif #orseölu so

  abgesohiossto, der eine dleifdsid mit der aebrle ver-

  laufende Laufbuchse 31a, die innerhalb der Schale gegen

  den Luftspalt vorsteht, haltert. Die Schale 25a, die In-

  nenwandfläohe 38a des rUokxärtigen Verschlusses 30 und die

  Buche* 31a bilden innerhalb der gehäuseschale 10 einen

  ringförmigen Beoherraum 35a, der gegen den Spalt 26- geöffnet

  ist und eine äulere und eine innere Randringfläohe 36a bzw.

  37a,aufmsiat, die durch die vorderen atirnfläohen des

  Plansohatutzenn Ma bzw. der Laufbuchse 31a gebildet werden.

  Im Becher 35a ist der Ständer angeordnet,

  der aus einem ringförmigen Blechkern 40a besteht, der an

  sein« rUokwärtigen Ende an der Gehäuseschale 10 befestigt

  und aus spiralig gewickeltem Stahlband hoher magnetischer

  Permeabiltität gefertigt ist. An seinem gegen den Spalt 26

  gerichteten Ende hat der Kern 40 eine ebene Ringfläche 41a,

  die in gleichen Winkelabständen radial genutet ist (nicht

  gezeigt), wobei die Muten durch sektorförmige Teile der

  Kernvorderfläohe voneinander getrennt sind. Diese Nuten

  enthalten einwllrte der Fläche 41a die aktiven Spulenneiten

  einer llehrphaaenuioklung 42a, die bei Erregung mit elek-

  trieohem Strom ein zweipoliges magnetisches Drehfeld er-

  zeugt. Als Wicklung kann eine Mehrphaaenuieklung von der

  bei Motoren mit radialem Luftspalt (zum Unterschied von Mo-

  toren mit axialem Luftspalt) Ubliohen Art verwendet werden,

  wie sie z.8. in Fig. 4 der erwähnten Anmeldung gezeigt ist.

  Vorzugsweise ist jedoch die Nehrphasenuieklubg in der nach-

  stehend anhand der Fig. 6 zu beschreibenden Heise ausge-

  bildet, wobei die Drahtwindungen einer gegegebenen Strom-

  Phase au! die aufeinanderfolgenden atrndernuten unter.

  eohiedlioh so verteilt sind, da# apUrbare Verluste vor.

  uraaohende Raumharmonische der nagastomotoriaohen Xratt

  im etanäerteld unterdrUokt werden.

  Den linke Ende der Gehäuaenohale 11 bat

  eine der Oihäuaeaohalee 10 ähnliche Innenform die einen

  ringtörnigen Beoherraus 35b bildet, in dem ein Ständer

  mit einen dtänderkern 40b und einer Mehrphanenwioklung

  42b genau nie beim linken Ständer angeordnet tot. Der

  rechte Ständer erzeugt ein magnotiaohen Zweipolleld, das

  (ges. von Motor zum Sohaulelrad 13) in Spalt :wischen den

  Ständern in der gleichen Richtung wie das Magnetfeld den

  linken Ständers rotiert. Den linke und das rechte Feld

  stehen in na gnetiooher gegentaktbeaehung zueinander, in-

  dem die Spitze des Nord-Grundfluaaen den einen Feldes in

  Spalt 26 so bei der Spitze den 8Ud-Grundllunaen den an.

  deren Feldes liegt, Saß die beiden Felder nioh gegemei-

  tig ergänzend einen Nagnetlluß erzeugen, der beiden ßtän-

  denn gemeinsam ist und dessen Kraltlinten beide Ständer

  radial und den trennenden Spalt jeweiln an radial igeges-

  Uberliegenden Stellen asial durchsetzen. Eine derartige

  Gegentaktbeziehung ist dann gegeben, wenn die !Spitzen des

  Nord- und SUdllueaen genau nebeneinanderliegen. Die De-

  gentaktbezishung ist jedoch auch dann gegeben; wenn die

  beiden Grundflulnpitsen entgegengesetzter Polarität win-

  kelmUie gerinetUgig gegeneinander #eroetzt sind, m die

  elektrischen Verluste zu verringern, wie in der genann-

  ten Patentan®eldung erläutert.

  Der Läufer des Motors hat eine auf der Welle

  14 befestigte Nabe 44, einen Ringsteg oder eine Ringscheibe

  45 im Spalt zwischen den beiden Ständern und einen Rand

  46 radial außerhalb der Ständerkerne. Der Steg 45 ist

  durch Spalte 47a und 47b axial von den beiden Ständern

  nach links bzw. nach rechts beabstandet. Die Nabe 44 und

  der Rand 46 haben jeweils eine größere axiale Dicke als

  der Steg 45, wobei die Teile 44 und 46 im Axialschnitt

  teils gegen den Steg 45 hin verjüngt sind.

  Bei der Maschine nach fig. 1 'ist der Läufer

  ein sinstUokiges Element in Form einer geeignet gearbei-

  teten Blanksoheibe 48 aus homogenem, elektrisch leitendem

  Material. Vorzugsweise besteht diese Seheibe aus nicht-

  magnetischem, elektrisch leitenden Material wie z.B.

  Martkupter, Chromkupfer, Messing, Aluminium oder dgl.,

  in welchem Falle der Läufer im Betrieb jeweils von den

  beiden Ständern abgestoßen wird. Wie in der genannten

  Patentanmeldung beschrieben, bringt eine derartige Ab-

  stoßung des Rufers u.a. den Vorteil mit sich,- daß die

  gegeneinander gerichteten Abetoßkräfte den Läufer in der

  Mitte :wischen den beiden Ständern dynamisch lagestabili-

  Bieren. Ferner wirken diese Abstoßkräfte einer seitlichen

  Auslenkung des Läufers entgegen, während anziehende Kräfte

  eine solche Auslenkung unterstützen würden. Man kann da-

  her den Läuter, wenn er abstoßenden Kräften ausgesetzt

  toto dtlnaer machen, eis wenn er anziehenden Kräften aus-

  gesetzt ist. Dadurch erretoht man eine VerriegerMg der

  Masse des Lautere und eine

  des seitWrtif

  Spiels in einer Zwisohenatönderspalt gegebener Breite,

  gegenuber ein«,vergleiohbaren angesogenen Lauter.

  In manchen !'allen kann es jedoch ereänsoht

  sein, den Lauter einettiokig aus auWnetisohem Material zu

  fertigen. Der Steg- oder aoheibenteil eines solchen mag-

  netiaohen Läutere bildet einen Weg niedrigen eagnetianhen

  Widerstandes swiaohen den radial gegentberliegenden Oei-

  ten des Zwisohensianderopoltes tUr »Mttlulwrte, du

  uooh nicht so hoch sind, um den Stegteil des Lautern zu

  sättigen. Auch in diesem !'all aooht man den aupretisohen

  8tegteil so dtinn, das er in Umtanssriohtung durch den

  Durchgang eines nur geringen Bruchteils des von den St8n-

  dern ausgehenden ßeaantilusses gesättigt oder nahezu ge-

  sättigt wird, wobei der resilieho flus nach wie vor den

  spalt swisohen den Ständern durchsetzt. Die Wirkung ist

  somit nach wie vor die eines Motors mit a:ialee Doppel-

  luttspalt (mit etwas Verlust an Ausgangsleistung infolge

  der llüßableitung durch den aogaetisehen Läufer), nicht

  jedoch die eines Verbundrotors mit nur einem axialen

  oder ebenen Luftspalt.

  Die Abmessungen des Motors sind so, das

  die stirntläohe der beiden staaderkerne von der benaoohh-

  barten Fläche der leitenden Läuferscheibe 45 einen

  axialen Abstand 8 hat, der ein Verhältnis der Breite g

  der Nutenöfthungen in Ständer zur Strecke 8 im Bereich

  von 1,0-5,0 (a value within the rang* between and in-

  oluding the values 1,0 and 5,0) ergibt. Wenn der Wert die-

  ses Verhältnisses 8/g in diesem Bereich liegt, werden die

  elektrischen Cesamtverluste im Betrieb des Motors verhält-

  nismäßig niedrig.

  In ganzen entspricht der Motor, soweit bis-

  her beschrieben, in seiner Ausbildung (mit möglichen kon-

  struktiven Abwandlungen), seiner Wirkungsweise und seinen

  Vorteilen dem in der genannten Patentanmeldung beaohrie-

  benen Motor.

  Es sollen nunmehr diejenigen Merkmale be-

  schrieben werden, die den Motor fUr den *Haebetrieb" ge-

  eignet machen. Zu diesem Zwenk ist der linke Strnderkern

  40a mit seiner Wicklung 42a in eine porenfreie, f1Usnig-

  keitsundurohlässige Manne aus elektrisch isolierendem

  Verschalungsmaterial 50a in Becherringraum 353 eingekap-

  selt. Als Verschalungsmaterial verwendet man vorzugsweise

  ein Kunstharz, das während der Herstellung des Motors

  im Vakuum und/oder unter Druck in den Becherraum 35a und

  den darin befindlichen Ständer gegossen werden kann.

  Das Material 50a ist kalterhärtend in dem Sinne, daß es

  nach dem Eingießen in den Beoherraum auf chemischem Wege,

  durch Bestrahlung oder dgl. bei einer Temperatur, bei der

  die Isolation der 8tänderwioklung nicht beschädigt wird,

  gehärtet werden kann. Außerdem ist das Material 50a Kitze-

  beständig in dem 81rate, äaß es durch die von der ttgader-

  wioklung im Betrieb den Motors erzeugte Hitze nicht er-

  weicht wird. Es gibt eine ganze Anzahl von derartigen halt-

  erhärtenden" wgmebestxndigen Kunstharzen" die tUr den

  vorliegenden Zweck geeignet eindf gute Brgebnisse wurden

  mit eine® Verschalungsmaterial "a aua Spojqktmetharn er-

  zielt.

  Das Verschalungsmaterial wird so um den linken

  Ständer vergossen, daß en in und durch die radialen Ot#näer-

  nuten reicht und eine Sohutzsohioht über den BBulenseiten

  der Wicklung $2a in diesen Nuten einwärts der 8tgnderstirn-

  fläohe 41a bildet. Vorzugsweise füllt den Vereobalungwa-

  terial die Nuten vollständig aus, no daß es von der Stirn.

  fläohe den Ständern nach außen vorsteht, wobei die Otirn-

  fläohe selbst auf den sektorförmigen Bereichen zwischen

  den Nuten vom Veraohalunganaterial unbedeckt bleibt. so-

  wohl radial einwärts als euch radial auswärts der 8tänder-

  stirnflrohe ist die Oberfläche der Versohalunamraese vorm

  Luttspalt.weg zurüokgeaohrggt" so daß für die L&tfernabe

  44 und den Läuferrand 46, deren axiale Breite größer ist

  als die den L4:utersteges 45" Platz geschaffen wird.

  Wie später auatt0hrlioher beschrieben werden

  wird, erfolgt die Uhlung den Motors durch einen den Iutt-

  spalt 26 durobtlielenden p1Waaigkeitestron. Wenn diese

  KUhltlUesigkeit weder den magnetische Material des

  Ständerkernee 49 noch das Verschalungsmaterial 50a an-

  greift, so reicht die Verschalung 50a, indem sie eine Be-

  feuchtung der Ständerwioklungsisolation verhindert, an

  sieh bereite aua, um den linken Ständer vollständig zu

  schlitzen. Falls die 1CililflUssigkeit zwar das magnetische

  Material den 3tänderkernes, nicht jedoch das Vorechalunge-

  material angreift, erreicht man einen einwandfreien Schutz

  den linken Ständers durch Abdecken der gesamten Stirn-

  fläche $1a den atänderkernes 40a mit einer dünnen Schicht

  aus Verschalungsmaterial.

  In manchen Fällen hat jedoch die XUhl.flUs-

  eigkeit eine abreibende, korrodierende oder sonstwie an-

  greifende Wirkung auf das Verschalungsmaterial. In solchen

  Fällen kann man deeinken Ständer zusätzlich schützen,

  indem man die offene Seite den Beeherraumes 35a mit einer

  für die 1CGhlflUssiakeit undurchlässigen, ringförmigen

  Membrane oder "Baut" 60a abdeckt. Gewöhnlich verwendet

  man für die Membrane 60a ein ringförmiges dünnes BlechatUek,

  das vorzugsweise nichtmagnetisch ist (z.B. korrosionabe-

  ständiger Stahl), um den von den Zähnen des Ständers aus-

  gehenden Nagnetfluß nicht kurzzuschließen. In manchen

  Fällen kann es jedoch vorteilhaft sein, die Membrane bei-

  spielsweise aus Kunstharz zu fertigen.

  Die Nerbrane 60a ist an ihrem äuteren vind

  inneren Rand an der Außen- bau: InnearandllUahe 36a bsw.

  37a des Beoberrauees 35a betestigt, so W sich ein tltbsig-

  keitadiohter Versohluß der offenen Seite dieses Beoberraumes

  ergibt. Da die radiale Abmessung der beiden Randtlrobeu

  36a und 37a wesentlich größer als die axiale Dicke der Mw#

  brave ist, 1Ut sich die Nebrane ohne 8obwierigkeit mit

  ihren Rändern durch Verschweißen oder dgl. an den Pandtl

  befestigen.

  Zwischen ihrem Außenrand und ihres I:menrand

  ist die Membrane 60a so geformt, daß sie sieh der Uwiitoxu

  der Stirnfldohe des durch den linken attader und seine Vor-

  s:halung gebildeten Verbundkörpers anpaßt. Das beißt, die

  Membrane ist telierförsig s.B. tusiepreit, so dai sie einen

  etwas herausgetriebenen ebenen liäbeateil 61a hat, der sieh

  bündig an die ebene Fläche anlegt, die durch die blanken

  Zwisohennutensektoren der ßtäadertlrohe 4la und die !'Vllungea

  aus Versehal»oganaterial in den Nut= gebildet wird. Radial

  einrgrts und ausuxrts dieses gabinteiis ist die Membrane 60a

  vom Luftspalt 26 im gleichen lielgti@'lgsuinlte1 suruol"sohrägt

  wie die 8tirntlhohe des darunterliegenden Veraohaluagwa-

  terials. Aufgrund dieser Fbrsgebung legt sieh die Membrane

  60a in direkter ebener Bert2uuaag an die at%näerstirntläohe

  41a an, wobei sie außerdem Uberall innerhalb des Beoherrsures

  rpers

  35a durch die Stirntlttohe des obenereihnten #erbun0 0

  abgestUtst wird. Da die Nembra» 60a durohwffl unmittelbar

  auf der atxnderflxehe aufliegt und damit überall im Becher-

  räum abgestützt ist, kann man sie sehr dünn (s.B. in einer

  Dicke von 0,013 ® - 5 mil) ausbilden, ao daß sie nur wenig

  Platz im Luftspalt zwischen der 8txnderflxohe 41a und dem

  Läufersteg 45 beansprucht.

  Ebenso wie der linke Ständer ist auch der

  rechte Ständer gegen die Flüssigkeit im Luftspalt 26 durch

  ein Verschalungsmaterial 50b im Becherraum 35b und erfor-

  derlichenfalls durch eine zusätzliche Membrane 60b geaehUtzt.

  Da die Art und Weine des Schutzes gegen Flüssigkeit bei bei-

  den Ständern die gleiche ist, braucht sie ftlr den rechten Stän-

  der nicht im einzelnen beschrieben zu werden.

  Wie erwähnt, besteht der Läufer nach Fig. 1

  aus einer blanken Scheibe 48 aus homogenem elektrisch lei-

  tendem Material, wobei die Außenfläche der Scheibe zugleich

  die Außenfläche des Läufers bildet. Wenn die Scheibe 48

  beispielsweise aus Kupfer besteht und die Flüssigkeit im

  Spalt 26 Kupfer nicht angreift, braucht die blanke Läufer-

  scheibe 48 keinen besonderen Schutz und kann bleiben wie sie

  ist. In Fällen, wo die Flüssigkeit im Luftspalt die unge-'

  sohUtzte Scheibe angreifen würde, kann man die Außenfläche

  der Scheibe 48 durch eine Auflage oder Plattierung 65 schützen,

  wie in Fig. 2 gezeigt. Die Auflage 65 kann durch Galvanisie-

  ren, Tauchen, Metallisieren oder nach irgeneinem anderen

  geeigneten Verfahren aufgebracht werden. Je nach der in Be-

  tracht kommenden Anwendungsweise kann man als Material für

  die Auflage entweder Metall (z.B.

  Stahl) oder z.B. eln Kbnstharz verwenden. Ein magnetisches

  Auflagematerial kann insofern verwendet werden, als die

  Auflage 65" verglichen mit der Scheibe 48, nur einen so

  kleinen Prozentsatz des Gewichtes den gesamten Läufers b11#

  det, äaß dadurch nicht aus eineu von den beiden Ständern ab-

  gestoßene Läufer ein von den Ständern angezogener Läufer

  wird.

  Zu beanbten -!st, daß die Auflage oder Plat#

  tiereng der Läuferscheibe 48 deshalb zweokmUig ist, weil

  die Außenfläche der Scheibe durch ein homogenes Metall (:.

  B. Kupfer) und nicht durch zwei ungleiche Metalle (s.8. einen

  Stahlkern und Aluminiumstäbe wie bei einem tlbliohen Kurz-

  schlußläufer) gebildet wird. Ferner ist jedoch zu beachten,

  daD, wenn es die speziellen Umstände erfordern, die Scheibe

  48 (wie ein Ublicher Kurzsohlußlrufer) dadurch gesehtltzt

  werden kann, daß man den Läufer mit einer einwandfrei abdich-

  tenden Verschalung abkapselt.

  Ein bisher noch nicht erwähnter Vorteil der

  vorliegenden Motorausbildung (der den Motor besonders !Ur

  gekapselte Pumpen geeignet macht) besteht darin, da1, da

  der Motor@ein solcher mit axialem Doppelluftapalt ist, die

  Ständeranordnung des Motors nur zwei Flächen auflreist, die

  der Flüssigkeit ausgesetzt sind und gegen die Eimirksm

  der FlUasigkeit unempfindlich gemacht werden mUseeft. Da

  ferner die Verlustwärme des Stars sich auf zwei in He-

  rUtrrung mit der FlUasigkeit befindliche Flverteilt

  und da auch die Verluutwärse dem Läufern auf zwei in De-

  rührung mit der FlUasigkeit befindliche Seitenflächen ver-

  teilt wird, findet zwischen dem Motor und der durohatrömen-

  den Flüssigkeit ein mehr guter Wärmeaustausch bz". eine mehr

  gute WärmeUbertragung statt. Da außerdem (wie in der ge-

  nannten Patentanmeldung erläutert) die auf den Läufer ein-

  wirkenden Abatoßkräfte etwaige durch die Ständerfelder im

  Läufer erzeugte Axialaohubkräfte eliminieren und da ferner,

  ebenfalls aufgrund der abstoßenden Kräfte, der Läufer dünn

  und damit leichtgewichtig ausgebildet werden kann, kann man

  den Motor im Hinblick auf die Wirkung den durch den Läufer-

  erzeugten Lagerschubes in beliebiger Lage anordnen.

  Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß ein

  gekapselter oder "nasser" Motor mit hohem Schlupf von der

  vorstehend beschriebenen Art ohne weiterem durch eine ver-

  änderliche Spannungsquelle gespeist werden kann, so da@ er,

  beispielsweise für die Verwendung in Unterseebooten, den

  Erfordernionen einer geräuscharmen Pumpe fester und ver-

  änderlicher Drehzahl genügt. Bei einem derartigen Motor

  siebt der hoohreaktante Ständer (relativ zum Läufer) einen

  großen Teil der Oberwellen der magnetomotorisohen Kraft

  aus dem Weohaelfluß im Luftspalt heraus, während der mas-

  nive, leitende Läufer die Flußpulsationen höherer Ordnung

  aus dem Weohselfluß im Luttapalt wegdämpft. ferner wird die

  bei niedrigen Drehzahlen erzeugte Sohlupfwärme dem Läufern

  ohne weiteren an die Kühlflüssigkeit abgeleitet. Das nor.

  malerweise bei Induktionsmaschinen infolge der Läufernutung

  auftretende elektrische Oberwellenrausohen entlälit, da der

  Läufer keine fluten hat. Auch ein Raurehen infolge von Luft-`

  spaltuns7etrien kann nicht auftreten. Der vorliegende 93a1-

  Rotor" ist daher weit besser geeignet, die obenerwOmten M-

  forderungen zu erfüllen, als die tmliohen "Warnrotoren".

  Wegen der Leichtigkeit, mit dem die Ständer

  des Motors gesohUtzt morden kernen und aufgrund der Tatsache,

  da# ein Läufer aus s.ä. Kupfer an sich schon eine gute Kor-

  rosionsbestRndigkeit hat und in der beschriebenen Weise ohne

  weiteres noch zusätzlich geschützt werden kann, eignet sich

  der vorliegende Motor ausgezeichnet für eine Unter»sserpuape.

  Die gemein»» Volle 14 t @r den Läufer 15

  und das sohaufelrad 13 ist drehbar in der mittleren Oehäuse-

  schale il durch zwei axial voneinander beabstandete Lageren.

  oränungen 70 und 7'1 gelagert. Die Leseranordnung 70 wird

  duroh ein Lager 72 in der Gehäusesehale 11 und durch einen

  Lagerzapfen 73 auf der Welle gebildet. Die Lageranordnung 71

  besteht ebenfalls aus einem Lager 74 in der Gehäuuesohale 11

  und einem Lagerzapfen 75 auf der Volle. Da diese beiden An-

  ordnungen dis einzige Lagerung ffAr die Welle 14 bilden, sind

  sowohl das läuferseitige ala auch das sohaufelradseitige

  Wellenende freitragend. Aufgrund der Lage der beiden Lager-

  anordnungen in der mittleren 0eöäusesohele kann die Leger-

  ausriohtung ohne weiteres gewahrt n, indem man beide

  Lagerbohrungen mit ein und derselbeh Nasohineneinriohtung

  anfertigen kann.

  Der Läufer 15 treibt Uber die welle 14 das

  Kreisellaufrad 13 an, das flUssigkeit in einem Hauptstzrömunge-

  weg paspt, der aus einem axialen Einlaß oder Saugrohr 80, das

  zu einer Kammer 81, in der das Laufrad rotiert, tührt, sowie

  axial-radialen Strömungskanälen 82 im Laufrad selbst und einem

  radialen Aualaßrohr 83, das vom Umfang der Kammer 81 wegführt,

  besteht. Mm Pumpen setzt das Laufrad die PumpflUssigkeit un-

  ter Druck, so daB sie im radial !äußeren Bereich 84 der Kammer

  81 einen größeren Druck als im Bereich innerhalb den Baug-

  rohres 80 hat.

  Die Laufradkammer 81 ist durch eine Trennwand

  85 von einem ringförmigen Hohlraum 86 getrennt, der durch eine

  hohlzylindrische Wand 87 von einem die Welle umgebenden Raum

  88 isoliert ist. Die Trennwandung 85 ist von Öffnungen 89

  durchbrochen, um ein Eintreten der Pumpflünsigkeit in den

  Raum 86 zwecke Ktlhlung des rechten Ständers des Motors und

  der Lager zu ermöglichen.

  Der Motorabschnitt der Maschine nach Fig. 1

  ist mit dem Pumpenabschnitt hydraulisch in der nachstehend

  au beschreibenden Weine verbunden.

  Als erstes fließt die Flüssigkeit vom Hoch-

  druckgebiet 84 in der Laufradkammer 81 zum Niederdruokgebiet

  im Saugrohr 80 Uber den folgenden Zweigetromweg: radial nach

  innen in der Kammer 81 zur Lageranordnung 71, axial na®h linke

  durch die Lageranordnung 71 an den Grenzflächen zwischen dem

  Lager 74 und de® Zapfen 75, durch den Raum 88, axial nach

  links durch die Lageranordnung 70 an den Grenzflächen zui-

  eohen dem Lager 72 und dem Zapfen 73, weiter axial nach linke

  im Ringraum 95 zwischen der Welle 14 und der rechten inneren

  Laufbuchse 31b des Motorgehäuses, radial nach außen In rio-

  torspalt 26 durch den Trennspalt 47b zwischen dem Läufereteg

  _h5 und der Membrane 60b des rechten Ständers, in die Sammel-

  kehle 27 und von dort durch die Rohrleitung 96 zum Saugrohr 80.

  Außerdem fliegt die Flüssigkeit von Hochdruckgebiet 84 aus

  Niederdruolgebiet i® Rohr 80 über den folgenden zweiten Zweig-

  a tromweg: Nach links in der Rohrleitung 97, die das Gebiet 84

  mit einem axialen Rohransohluß 98, der in eine Mittelöffnung

  99 in der Absohlußuandung 30 der linken Gehäueesohale 10 ein-

  geschraubt ist, verbindet, nach rechts durch das AnsohluBsttlak

  98 und die öffnung 99 in den von der innerenLaufbuohse 31a

  der Gehäuseschale 10 eingeaohlossenen Hohlraum 100, radial

  nach außen in Motorspalt 86 durch den Trennspalt 47a zwischen

  der Nesbrane 60a des linken StRaders und dem 8tegteil 45 den

  Läufer, in die Sammelkehle 177 und wie zuvor durch die Rohr-

  leitung 96 zurtlok zum Saugrohr 80.

  Aufgrund dieser Verbindutsgen bewirkt du

  Druckgefälle zwinehan der Hochdruckweite 84 und der Wieder-

  d ruokseiti In Rohr 80, da9,ein Teil der zur Pumpe ge!'drdrten

  FlUasigkeit im Luftspalt 86 durch die beiden Trennspalte 47#

  und 47b zuisohma Urufer und Ständer radial nach aalen strft,

  so daß beide Strnder nouie die beiden Seiten den Muferl wirk-

  am gekUhlt werden. Da die Strriohtunt der Flüui*eit

  in dienen Zweigwegen in Motor radial nach außen verlrutt,

  trägt die durch die Läuferseitenflächen auf die Flüssigkeit

  ansgeUbte Fliehkraftwirkung dazu bei, daß die Flüssigkeit

  in Bewegung bleibt und die Trennspalte nicht verstopft wer-

  den. Da die den Motor mit deal Hauptströmungsweg des Pumpen-

  teils hydraulisch verbindenden Zweigwege auch durch die La-

  gereinrichtungen für die Pumpe verlaufen, werden durch die

  den Motor kühlende Flüssigkeit zugleich auch die Lager gekühlt

  und geschmiert.

  Die Durehströmung der Lager kann in anderer

  Weise auch dadurch erzielt werden, daß in der Wandung 87

  mehrere im Winkelabstand voneinander angeordnete Radiallöcher

  (nicht gezeigt) sowie mehrere Axiallöcher (nicht gezeigt),

  die von den einzelnen Laufradkanglen 82 durch das Laufrad

  nach links zu einem Austritt in der Laufradkammer gegenüber

  der Grenzfläche der Elemente 74 und 75 der Lageranordnung 71

  fahren, vorgesehen sind. Bei Vorhandensein derartiger Löcher

  strtünt Flüssigkeit mit verhältnismäßig hohem Druck aus dem

  Raun 86 in den Raum 88 und von dort, wie zuvor, nach links

  durch die Lageranordnung 70 usw. Ein Teil der Flüssigkeit

  im Rauf 88 strömt jedoch nach rechts durch .die Lageranord-

  nun; 71 und von dort durch die Auiallöcher im Laufrad zum

  radial inneren Teil der Laufradkanäle 82.

  Bei einer praktisch mit Erfolg erprobten

  AustUhrungsform der Pumpe nach Fig. 1 betrug die Abmessung

  der Pupe ungefähr 29,p1 cm (11 1/2 Zoll) in Achsrichtung

  zwischen dem linken Ende der Gehäuseschale 10 und dem rechten

  Bude der 0ehguaesohale l2. Die Ubrigen Abmessungen der Pumpe

  entsprachen maßstabgerecht der Darstellung in Fig. 1. Die

  Gesamtbreite den Luttspaltes zwischen den Membranenteilen

  tut den 8timtlgohen den linken und den rechten Ständers

  betrug 0924 om (0,94 Zoll). Die auciale Dicke den Läufersee

  betrug 0,13 om (0,05 Zoll), so daß der Trennabstand zwischen

  deri Lüutertlgohen und den benachbarten Membranen ,jeweils

  0,055 am (0,022 Zoll) betrug. Mit dieser Maschine wurde mit

  9.08 kg (20 Pounds) aktivem Materialgewicht eine Leistung

  von 3 PS erhalten, während man bei einem Ubliohen Motor l&

  die gleiche Leistung ein Aktivruterialgewioht von ungefähr

  20,043 k8 (t5 Pounda) benötigt.

  Bei der in Fig. 3=5 gezeigten gekapselten

  Turbopumpe entsprechen viele Merkmale denen der bereits in

  Zusammenhanf mit Pig. 1 beschriebenen Kreisellaufradpuupe.

  Es wird daher die Turbopumpe hier nur insoweit beschrieben,

  als sie von der Kreiselpumpe abweicht.

  Bei der Turbopumpe reicht der Randteil 460

  (Fig. 4 und 5) den Läufers 151 in eine Uotangspumpkehle 105t,

  die durch die linke und die rechte Oshgusesohale 101 und 11i

  gebildet wird. Die Kehle 105r verläuft rund um den gesamten.

  Motorteil der Pumps. Die FlUssigkeit wird in die Kehle durch

  das Eintritts- oder Bannrohr 801 (Fis. 3 und 4) eingespeist"

  das an seinem unteren Bade in eine Aufnahmekammer 106' mtkl-

  det, durch welche die Kehle 105t tsbsr ein kurzes StUek ihrer

  W inkelUnge erweitert ist. Die xanner 1068 enthält ein dryi-

  eokiges Leitblech 107k das mit-seinen beiden Enden an via.

  kelmißig gegenüberliegenden Winden der Kammer 1068 befestigt

  ist. Das Leitblech dient dazu, die einströmende Flüssigkeit

  auf beide Seiten des Randteiles 46t des Läufers zu lenken.

  Dieser Randteil hat auf seinen beiden Seiten

  mehrere im gleichen Winkelabstand angeordnete Taschen 1101,

  die als Schaufelelemente wirken. Im Betrieb werden diese Sohau-

  felel.emente durch den Läufer im Gegenuhrzeigereinn (Fig. 3)

  gedreht, so daß Flüssigkeit aus der Kammer 106' um eine größere

  Bogenlänge der Kehle 105t zum Austritt oder Auslaßrohr 830

  (Fig. 3), das vom Rohr 801 durch einen kleineren Bogen der

  Pumpkehle getrennt ist, gepumpt wird. Beim Pumpen der FlUs"

  sigkeit um den größeren Kehlenbogen bauen die Schaufelelemente

  11.0,t progressiv den Flüssigkeitsdruck aufgrund der bekannten

  "--fgenerativen Turbopumpenwirkung auf. Sobald die um die Kehle

  105t gepumpte flUssigkeit Zum Auslaßrohr 830 gelangt, wird

  sie durch das Austaßrohr mittels einer Einsehnürung lllt

  (Fig. 4) herausgedrückt, die in der Kehle 105t zwischen den

  Elementen 809 und 83t angeordnet ist und ein enges Spiel mit

  dem Läuferrandteil 461 aufweist, so daß von den Schaufelä.emen-

  ten 1101 der größte Teil der von ihnen mitgeführten FlUseig-

  keit beim übertritt dieser Elemente von der Austrittsseite

  zur Ansaugseite der EinsehnUrung abgestreift wird.

  Zu beachten ist, daß bei der liäufer-Sehaufel-

  radkombination in der Maschine nach Fig. 3 das Ei-fordernie

  eines getrennten Schaufelrades und die dadurch bedingten hy-

  draulischen Verluste entfallen. Die Maschine nach Fig. 3 lie-

  fert daher einen besseren Wirkungsgrad als eine Maschine mit

  getrenntem Schaufelrad.

  Die Lkuterwelle 14f ist links des Läufers

  durch eine Lageranordnung 718, die aus einem Lager 748 in

  der Gehäuseeohale 109 und einer Lagerzapfen 751 auf der welle

  besteht, gelagert. Rechte den Läufers ist die Welle 14! durch

  eine Lageranordnung 70', die aus einem Lager 72r in der Ge-

  häuseschale 11' und einem Lagerzapfen 730 auf der Welle be-

  steht, gelagert. An ihrem linken Ende endet die Welle in einem

  Stirnraum 1009 urhalb der rUoigen Versohluiwaadung

  30' der ßshRuseaohale 109. An ihrem rechten Ende endet die

  @7elle 14 in eines Stirnraum 115f, der innerhalb dar Gehäuse-

  schale l1' durch eine an das rechte Ende dieser Gehäuseaohale

  rngeaohraubte Vereohlußplatte 1161 gebildet wird.

  Zwecks Kühlung ist der Motor hydraulisch

  mit dem Heuptatrtimungsweg des Pumpenteils wie folgt verbunden:

  Zwei Rohre 971 und 1201 (Fig. 3) sind mit ihren entsprechen-

  den Einlässen 1211 und 1221 getrennt an den Hauptbogen der

  Kehle 1051 en solchen Stellen angeschlossen, wo der-Pluaais-

  keitsdruck erheblich größer als in der Kusner 1061 ist. Der

  Flüssigkeitsdruck am Einlaß 1221 ist etwas größer als am

  EinlaB 1214. Die Rohre 971 und 1201 tUhren@ FlUseigkeit@ (gis.4)

  nach dem Raum 1009 bam. nach dem Rau 1159 an linken und

  am rechten Ende der Uuferwelle 141. Vom Raum 100! etrl@rt

  die Flüssigkeit in eines linken Zweig Uber die Lasertläclm

  der Elemente 741 und 75! der Lageranordnung 719 durch den

  Trennspalt 47at zwischen Läufer und Ständer zur Ptmapkehle

  105'. Von Raum 1159 strömt die Fltissigkeit in einem rechten

  Zweig Uber die Lagertliohen der

  729 und 738 der

  Lageranordnung 70r durch der. Trennspalt 47b' zwischen

  Läufer. und Ständer zur Kehle 1058. Obwohl der Druck am

  EInlaß 1220 des rechten Strömungszweiges durch den Motor

  etwas größer iet als der Druck am Eini.aß 1211 für den lin-

  ken Strömungszweig sind die entsprechenden FlUssigkeits-

  dureheätze in den beiden Strömungszweigen ungefähr gleich,

  da die Lageranordnung 70' (als Axial- oder Schublager) der

  Flüssigkeitsströmung einen größeren widerstand entgegen-

  setzt als die Lageranordnung 71'. Die Flüssigkeitsströmung

  durch diese beiden Zweigwege dient dazu, erstens die beiden

  Ständer den Motors und die beiden Seiten des Läufers zu

  kohlen und zweitens die beiden Lageranordnungen 701 und

  71' zu kühlen und zu schmieren.

  fig. 6 veranschaulicht eine bevorzugte Aus-

  bildung der Ständerwiaklung. Diese Ausbildung ist deshalb

  vorteilhaft, weil nie das Erfordernis einer Doppel- oder

  Vierlagenwioklung mit der doppelten Anzahl von Spulen und

  Anaahlesen pro Ständernut wie bei einer Einfach- oder

  Zweilagenwieklüng vermeidet, während dennoch die Oberwellen

  der meg»tamotorinohen Kraft unterdrückt werden. Während

  die Ausbildung nach Fig. 6 in Anwendung auf einen Ständer

  mit 24 Nuten gezeigt ist, kann man die gleiche Ausbildung

  auch auf Ständer mit einer anderen Nutenzahl anwenden.

  in Fig. 6 stellen die einzelnen Striche

  in der gestrichelten Linie 190 jeweils eine der Nuten des

  24 Muten-Ständers dar. Die Räume oberhalb und unterhalb der

  einzelnen ätriohelahen stellen sie obere bsw.,die untere

  Hälfte der dazugehörigen Nut dar. Die Symbole A, 8 und C

  bezeichnen Jeweils die aktiven dpulusilten der in d@u

  Nuten liegenden elektrischen Vollepuien oder Nalbspulen,

  die durch Ströme der Phasen a, b bsw. o gespeist werden.

  Jedes dieser drnbole entspricht einem geradlinigen, m-

  gelagerten Abschnitt von 14 Drahtwindungen: Die Anordnung

  der Symbole unterhalb der Linie 190 entspricht der Ano

  der Symbole oberhalb dieser Linie, mit Aueaabme der

  daß die untere Anordnung aegenttber der oberen Anor

  um sieben Nuten sexsohaben ist und dar, um die Zei

  zu rereinfaehen, ein i'eil der arr*ole in der

  Anord-

  nung wesgelaem sind.

  D" b* _»1 gut ddr link= 1e1" iatUt

  in ihrem oberen Teil die eine "ito etnr die a# K @`"°

  strichelte Linie 219 ängedeuteten äpm».

  andere Seite der Spule 219 liegt » $d!r Mut 1,98, die

  von der Nut 191 um sieben Nuten naob rechts beabstin@eg

  ist. Da die beiden Seiten der Spule 219 bei einen 24 Nuten-

  Ständer um sieben Muten getrennt of, beträgt die BteigM

  der Spule 7j12 oder 58.3 d. Die Spule 219 tot daher *im

  Spule mit Bruohteilateiguag.

  Die spule 219 hat 96 Windungen, die, ..

  niech gesehen, zu einen eineigen eBUndelu verbunden oder

  anderweitig susangtfaßt sind. Elektrisch gesehen, ist

  dagegen die Spult 219 in zwei Halbepulen unterteilt, die "

  elektrisch diskontinuierlich Bind und Xeils aus 14 Win.

  dun gen bestehen. Diese beiden Halbspulen werden mit Strom

  der Phase a bzw. Strom der Phase c gespeist. Die Halbspule

  der Phase a hat zwei aktive Spulenseiten 212 und 213, wäh-

  rend die Halbspule der Phase c zwei aktive Spulenseiten

  214 und 215 hat. Die Spulenseiten 212 und 214 befinden sich

  im oberen Teil der Nut 191, während die Spulenseiten 213

  und 215 sich im uiztereil Teil der Nut 198 befinden.

  n echt» aneahließend an die Spule 219 befin-

  det sich eine gleiche Spule 220, die ebenfalls mechanisch

  eine einzige Spule bildet, jedoch elektrisch in zwei Halb-

  spulen mit jeweils 14 Windungen unterteilt ist. Auch hier

  werden die beiden Halbspulen der Spule 220 durch Ströme

  mit der Phase a bzw. der Phase c gespeist.

  Auf die Spule 220 folgt eine Spule 221, die

  sowohl mechanisch als auch elektrisch eine einzige Spule

  mit 28 Windungen bildet. Die Spule 221 wird mit Strom von

  der Phase a gespeist. auf die Spule 221 folgt eine gleiche,

  mit der Phase a $Espeiste Spule 222. Rechts anschließend

  an die Spule 222 befindet sich eine Spule 223, die me-

  chanisch eine einzige Spule bildet, jedoch elektrisch in

  zwei Halbspulen mit je 14 Windungen unterteilt ist, von

  denen die obere Strom der Phase b und die untere Strom

  der Phase a fihrt. Unmittelbar rechts neben der Spule 223

  befindet sich eine gleiche Spule 224.

  Die elektrischen Vollspulen und Halbspulen

  A im mechanischen Spulensatz 219-224 sind in Sohleifen-

  wieklungsweine von links nach rechts zu einer sechs Stün-

  dernuten Überspannenden elektrischen A-8pulengruppe ver-

  banden. wenn zu einem gegeben= Zeitpunkt die A-Eleaente

  des 8pulentatzea Q19-224, die sich oberhalb der Linie 190

  befinden, *Nord*-Strom tUhren, fließt in den unterhalb der

  Linie 190 befindlichen A-Elerenten dieses Satzes '8Ud'=

  Strom.

  Die elektrischen S-Halbspulen der meohani-

  sohen Spulen 223 und 224 bilden die linken Teile einer 6

  Nuten umfassendes sohleifengewiokelten elektrischen B-Bpu-

  lengruppe, die sich in den Muten 195 und 196 mit der zuvor

  beschriebenen A-Gruppe Überlappt. Die B-Oruppe als sohlei-

  fengewiokelte Serie von eiektrisohen Vollspulen und Halb-

  spulen stellt ein Duplikat der bereits beschriebenen A-0ruppe

  dar. Diese B-Oruppe wird mit Strom der Phase b so gespeist,

  daß zu dem oben erwähnten betraehteten Zeitpunkt die ober-

  halb und unterhalb der Linie 190 befindlichen nutengela-

  gerten Elemente der B-Gruppe entsprechend durch "8Ud`-8trar

  bz". "Nord'-Stroo erregt werden.

  Von der B-Gruppe am setzt sieh die WioUvng

  nach Pig. 6 von links nach rechts mit einer 6 !tuten unfs-

  senden C-Oruppe 230 und anschließenden A-, 8- und C-Oruppea

  fort. Betrachtet man sUntliohe elektrischen 6«Muten-0rup-

  pen, aus welchen die Vioklung mteh hig.,6 aufgebaut tat,

  so sieht man, daß diese Gruppen mit Strömen der entspre-

  ohenden Phase so gespeist werdest, daß -von links oaoh

  rechts- die Gruppen swisohen "lärde und "8W in Bezug

  auf die Richtung (radial eia4ets oder ra#tal aus«rts)

  des Stromflusses zu einem bestirnten Zeitpunkt in den

  Spulen und Halbapulenseiten oberhalb der Linie 190 alter-

  nieren oder abwechseln. Wenn z.B. in den A-Blesenten ober-

  halb der Linie 190 und in den Nuten 191-196 'liord"-8trom

  fließt, so fließt durch die B-Elemente oberhalb der Linie

  190 und in den Muten 195-200 "8Ud"-Strom.

  Zusammenfassend ist zu sagen, daß die Wick-

  lung nach Fig. 6 aus 2$ mechanisch getrennten Spulen be-

  steht, die jeweils eine Bruehteilsteigung von 7/12 oder 58,m

  haben. Von diesen 24 mechanischen Spulen sind ein Teil elektrt.

  sehe Vollspulen und ein Teil elektrisch in je zwei Halb-

  spulen aufgeteilt. Die elektrischen Vollspulen und Halb-

  spulen sind so verteilt und geschaltet, daß 6

  je 6 Nuten umfassende elektrische Spulengruppen

  gebildet werden, die in Drehung durch Ströme der Phase a,

  der Phase o und der Phase b erregt werden. Jede dieser Spu-

  lengruppen ttbdrgreift zwei Nuten weit die Nachbargruppe

  zur Linken und die Nachbargruppe zur Rechten. Durch dieses

  Obergreifen wird die Verteilung der jeweils Ströme einer

  gegebenen Phase (Uhrenden Drahtwindungen pro Nut auf die

  verschiedenen ständernuten verändert. Aufgrund dieses über-

  greifen» um jeweils zwei Nuten bei einem 24 Nuten-Ständer

  ist die in Pia. 6 gezeigte Einfachwicklung einer Doppel-

  wicklung mit einer Winkelversetzung von 83 ¢ l0/12 oder

  zwei Muten) zwischen den beiden Einzelwicklungen gleich-

  wertig.

  Die in der wioklung nach Fig. 6 vollzogene

  Vereinigung einer spulensteiguog von @? mit einer gloioh-

  wertigen Viokiungasteigung von 83 fahrt dazu, da# die

  NU-Oberwellen So wirksam unterdrüekt werden, da£ der durch

  diese Oberwellen bedingte Lguterverlust vernaohläaaigbar

  klein ist. Die wioklungsausbldung nach Pia. 6 ist deebalb

  vorteilhaft, weil für die gleiche Anzahl von Stäodermtsa

  lediglich halb so viele ssohaniaahe Spulen und eine gerIngere

  Anzahl von elektrischen apulenrerbindungen benötigt weräes

  als bei anderen Ausbildungen:

  Die vorstehend bemhriebonen AuslUhruogstor#

  sen erläutert die srtindtM leaiglieh beispielsweise. ite

  lassen aloh in versahiedener 81n11eht abwandeln und a"era'

  a usgestaltas. Beiapielsdeise km a den erfindsgerrale@s

  "äaerwtor" mit axialer Luttspalt ao»hl för

  Pumpen mit Axialtörderung als aaoti !ne geICapselte äretadl#

  oder Turbopumpen verwenden. Eben» kante man entweder dir

  beschichteten Läufer nach Pig: 8 oder eines Läufer mit

  vollständig abgedichteter "Versoha1Me sohl in der An-

  lage nach Fig. 3 als auch in der Anlage nach Fig. 1 ver-

  wenden. Die Erfindung ist daher nicht auf die vorstehend

  beschriebenen Md in den Zeig gezeigten opesiellbn`

  AuatOu-ungotormsn besohrinkt.

Claims (1)

1. Patentansprüche. 1. Mehrphasen-Induktionßmotor mit axialem Luftspalt, bei dem der Läufer im axialen Abstand von der eine Mehrphasenwieklung tragenden Stbnderanordnung angeord- net ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Spalt zwisohen der Ständeranordnung und dem Läufer radial von einem strömenden Medium durchströmt wird, und daß eine fitr das strömende Medium undurchlässige Einrich- tung zwischen der Mehrphasenwieklung und dem Strömungsweg angeordnet ist, um die f ieklung vor dem strömenden Medium zu sohUtzen. 2. Motor nach Anspruch 1, d a d u r c h a e k e n n z e ich n e t, daß der Läufer mindestens in seinem Hauptteil aus einer axial nicht durchbrochenen Zchei- be aus homogenem, elektrisch leitenden Material besteht. Motor nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h n e t, daß die Außenfläche der Scheibe mit einem gegen das strömende Medium chemisch inerten Ma- terial besohichtet ist. 4. Motor nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die für den strömende Medium undurchlässige Einrichtung eine Membrane aus nicht- magnetischem Material ist. 5. Motor nach Anspruch 1, d a d u r o h g e k e n n : e i o h n e t, daß die tUr das strömende Wedlur undurchlässige Einrichtung eine die Nshrphaaenwioklung ein- kapselnde Verschalung ist. 6. Motor nach Anspruch 1 mit axialer Doppel. luftapalt, bei dem zwei mehrphasig bewickelte Ständer azial durch einen ebenen ringförmigen Spalt getrennt sind; in dem der Läufer angeordnet ist, d a d u r o h g e k e n n - z e i o h n e t, daß die beiden Ständer bei Erregung@duroh elektrischen Strom entsprechende Magnettelder erzeugen, die in einer gemeinsamen Richtung im aesentakt rotieren, wobei der Läufer durch diese Felder gedreht und von beiden Ständern abgestoßen wird. 'j. Motor nach einer drein vorhergehenden An= aprüohe mit einem aehJGue, das in seinem Inneren mindestens einen gegen einen axialen Ringspalt gvöffneten Beoherram bildet, in des mindestens ein riagföiiger Ständer mit einer Mehrptuaenwiokluna oo angeordnet ist, daß er mit seiner Stirnfläche gegen den Spalt gerichtet ist, d a d u r a h g e k e n n : s i o h n e t, da# in dem Beeherrawr eia die Ständerwioklung einkapselnder ri»4tßrmlser Urper aua !Ur das strömende Medium =durchliest gdat Yereohalungsr# terial angeordnet ist, und da# der Rufer einen von st durch den Spalt ptrennten ringtörmt«rr soll hat. B. Motor nach An#praah @, d a d u r o h g e k e n n s e i ohne t, daß der Beoherraum an seinen offenen Ende konsentriaohe innere und fers radiale fnd- rinsfläahen hat, an denen die ringförmige Membrane, deren anale Dicke kleiner als die radiale Erstreckung der beiden Randflächen ist, mit ihrem inneren bzw. äußeren Rand be- festigt ist. 9. Motor nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n : e i o h n e t, daß die Stirnfläche des Stän- dern eine ebene, radial genutete Ringfläche ist und daß die Membrane einen ebenen Teil hat, der unmittelbar auf den die Muten trennenden Sektoren der Ständerstirnfläche flach auf- liegt. 10. Motor nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e 1 o h n e t, daß das den Ständer einkap- selnde Verschalungsmaterial zusammen mit dem Ständer einen Verbundkörper bildet, der am offenen Ende des Beeherraums eine Stützfläche tUr die dieses offene Ende abdeckende Mem- brane bildet. 11. Motor nach Anspruch 7 oder folgenden, d a d u r o h g e k e n n z e i a h n e t, daß im Gehäuse zwei gegeneinandergeriohtete, jeweils gegen den Axialspalt oftenendige Beoherräume vorgesehen sind, und daB in jedem dieser Beoherräume ein veraehalter und auf der Stirnfläche mit einer Membrane abgedeckter Ständer angeordnet ist, wobei der Lgufer lv Axialspalt zwischen den beiden Ständern rotiert. !p. Gekapselte Pu@updo die von einem Motor mit axialen Doppelspalt nach einett, der AnspnlIche 6 und folgen- den angetrieben wird, dadurch g e r e a n a e iOW n e t, da® der vom Lautrad der Pumpe gespeiste Hauptstrlf= mungsweg aber Zweigsträeungswege hdrauliseb mit den leiden Trennspolten :wischen dein iluter und der beiden ßUndern . verbunden ist derart, daß tat die KMllumg der beiden ftbuder. und der beiden !feiten den Lruters die Trwmbpaite radial von stränenden Radium durchströmt werden. !j. lumpe noch Anspruch 12" bei der du I ntU't# rad an verschiedenen Stellen des ßauptsträwsdgsweger ein DruolMetlile tu strnsenäen Radium grssugt, d a d u r o h g e k e n a a e- i o h n e t, da# die beiden Trennspeltrm an radial inneren und xuieren Stellen liaah mit dm Hochdruckbereich bsw. dem @iederdruolcyleh den Za>tpl mungeweges verbunden sind derart, daß äts »r»imMle d1 strämende Medium aber die Zweigetamffls in den spalten radial nach außen drückt, wobei diene VirbM dorob die Schleuderwirkung den Iruters untergtatst wird. 11. gekapselte Turbopumpe, die von sinn Motor mit einer Ständerausbildung nach einem der Aras 6-11 angetrieben wird, d a d u r o h 6 e k e n n a eich- n s t, da# in den radial auswrrte den Notorspalta 11«n# den Teil der Gthäuwsohale eine gegen den Spalt geöffnete Umtangapuplcehia vorgesehen ist, die in bydrtulisohel* Ver# bindung mit de. radial rUleren Teil den Spaltes besteht und an durch eine kürzere Bogenlänge getreMten Stellen einen Einlaß und einen Auslaß hat; daß der im Trennspalt angeordnete Läufer mit einem Randteil in die Kehle hineinragt; daß in der Kehle um den Läuferrandteil beabatandete Schaufelelemente angeordnet sind, die beim Drehen des Läufers mitgedreht werden derart, daß Pumpflüssigkeit vom Einlaß um die größere Bogenlänge der Kehle zum Auslaß gepumpt wird; und daß die größere Bogenlänge der Kehle über Zweigströmungswege hydraulisch mit dem radial inneren Teil der beiden Trennspalte verbunden ist derart, daß die Trennspalte von einem Teil der Pumpflüssigkeit durchströmt werden. 15. Tur7pumpe nach Anspruch 14, bei der der Läufer durch getrennte Lageranordnungen beiderseits ge-lagert ist, d a d u r e h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Zweigströmungswege durch diese Lageranordnungen jeweils von der Pumpkehle nach dem der betreffenden Lageranordnung zunächst gelegenen Trennspalt zwischen Ständer und Läufer verlaufen. 16. Anwendung des Motors nach einem der Ansprüohe 6-11 auf eine gekapselte Kreiselpumpe, deren Laufrad vom Motorläufer über eine Welle angetrieben wird. 17. Anwendung des Motors nach einem der Ansprtüohe 6-11 auf eine Kreiselpumpe, bei der die welle, über die der Motorläufer das Laufrad antreibt, lediglich durch die beiden von den Zweigströmen der Pumpflüssigkeit durchflossenen Lageranordnungen gelagert ist. 18. Turbopumpe eah-Anspruch 1e, d a - d u r o h g e k e n n z e i o h n e t, daß die Schau- felelemente@fest auf de® Läufer angeordnet sind. 19. Mehrphasenwioklung für die Ständeran# ordnung eines Motors nach einem der Ansprüche 1-11, bei der die Wicklung aus Spulen mit Bruchteilateigung besteht, d a- d u r o h g e k e n n z e i o h n e t, daß die Draht- windungen der Wicklung pro Nut pro Phase auf die aufeinan- derfolgenden Ständerauten unterschiedlich verteilt sind, wobei die unterschiedliche Verteilung und die Bruchteil- steigung der Spulen so gewthlt sind, daß fUr NW-Oberwellen in dem vom Ständer erzeugten Magnetfeld sich ein Gesamt- atelgungsfaktor ergibt, der kleiner ist als der durch die Bruohteilsteigung der Spulen gegebene Binzelsteigungefak- tor, 20. Ständerwicklung nach Anspruch 19 in lAnwendung auf einen Motor nach ein« der Ansprüche 1-1l, d a d u r o h g e k e n n s e i c h n e t, da# die in sistliohen Ständerauten vorgesehenen Drahtwindungen elektrisch zu unterschiedlichen Phasengruppen verschaltet Bind, wobei die jeweils eine Gruppe bildenden Windungen Uber aufeinanderfolgende Nuten verteilt sind.