DE1703783B2 - Motorpumpenaggregat - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Motorpumpenaggregat zur Förderung heißer Strömungsmittel, bestehend aus einem gemeinsamen aus zwei Teilen zusammengesetzten Gehäuse für den Elektromotor und die Pumpe, einer gemeinsamen Welle für das Pumpenlaufrad und den Rotor des Elektromotors, einem zwischen der Pumpe und dem Motor angeordneten, ein Lager für die Welle aufweisenden Pumpendeckel und ein mit diesem verbundenen, von der Welle durchsetzten gekühlten Wärmeschutzschild, einer zwischen Pumpe und Motor angeordneten Wellenabdichtung und einer auf der Welle innerhalb der Motorgehäusehälfte angeordneten Hilfspumpe, von der Schmier- und Kühlmittel im Kreislauf durch den Luftspalt des Motors und in axialer Richtung zwischen einer im Abstand vom Innenumfang der Motorgehäusehälfte angeordneten Buchse und der Motorgehäusehälfte, sowie zu den Lagern und dem Wärmeschutzschild gefördert wird.

Ein Pumpenaggregat dieser Art zeigt die DT-AS 1 057 879. In diesem Aggregat ist der Stator in eine Buchse eingesetzt, die beiderseits an den Stirnseiten des Stators über die Wickelköpfe hinaus verlängert ist. Die Kühlflüssigkeit strömt dabei in den Ringraum zwischen Motorgehäusehälfte und Buchse zu der Schmiermittelhilfspumpe zurück. Es ergibt sich somit ein zusätzlicher Wärmeübergang vom Stator auf die Buchse und von der Buchse erst auf das Kühlmittel.

Die GB-PS 785 489 beschreibt ebenfalls ein Pumpenaggregat Hierbei wird das von der Hilfspumpe geförderte Schmiermittel zuerst durch den Luftspalt zwischen Rotor und Stator hindurchgeführt, gelangt dann durch die pumpenseitigen Lager und fließt über einen Ringraum in den Ringspalt zwischen eine den Stator aufnehmende Buchse und dem Motorgehäuse und anschließend zurück zur Hilfspumpe. Auch durch diesen Schmiermittelstrom kann der Stator außen nur indirekt gekühlt werden, da die Wärme zunächst vom Statorblechpaket auf die Buchse übertragen werden muß.

Die US-PS 2 862 120 zeigt einen Motor, in dem zur Cühlung des Stators das Kühlmittel in Umfangsrichung mehrere Male mäanderförmig umgelenkt wird. Wiederum wird jedoch die von der Ständerwicklung irzeugte Wärme zuerst an eine innere Hülse abgege-Den und dann an das Kühlmittel, das jeweils nur einen Kanal in axialer Richtung abwechselnd durchströmt

Es ist schließlich ein Pumpenaggregat bekann« geworden (US-PS 2 002 916), bei dem am Außenumfang des Motorst£:ors ein Schmier- und Kühlmitteldurchlaß gebildet ist, und das Schmier- und Kühlmittel teilweise über eine Wellenabdichtung austritt und teilweise durch den Spalt zwischen Rotor und Stator des Elektromotors zur Hilfspumpe zurückgeführt wird. Bei dem bekannten Pumpenaggregat wird bereits eine gegenüber anderen bekannten Pumpenaggregaten verbesserte Wärmeabführung erzielt und zugleich vermieden, daß verunreinigte Pumpflüssigkeit in den Motorteil eintritt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein kompaktes Pumpenaggregat der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, welches eine verbesserte Wärmeabführung aufweist und zugleich den Eintritt von verunreinigter Pumpflüssigkeit in den Motorteil vermeidet. Die Lösung der Aufgabe wird dadurch erreicht, daß an beiden Stirnseiten des Stators je eine Buchse vorgesehen ist, durch die zusammen mit axialen Kanälen am Außenumfang des Stators ein Schmier- und Kühlmitteldurchlaß gebildet ist, indem das Schmier- und Kühlmittel in Umfangsrichtung des Stators durch die Buchsen mehrere Male umgelenkt und in mehreren Kanälen parallel in abwechselnder Richtung axial gefördert wird, und daß das Schmier- und Kühlmittel durch in die Wellenbohrung des Pumpendeckels mündenden Kanäle teilweise über die Wellenabdichtung, die als Gleitringdichtung ausgebildet ist, in die Pumpengehäusehälfte austritt und teilweise durch den Spalt zwischen Rotor und Stator zur Hilfspumpe zurückgeführt wird.

Die Erfindung weist den Vorteil auf, daß Schmier- und Kühlmittel die im Motor erzeugte Wärme direkt vom Stator abführen. Die neue Umlaufanordnung und -vorrichtung für das Schmier- und Kühlmittel verhindert sowohl eine stärkere Wärmeabgabe von der Pumpenkammer auf den Motor, als auch eine Kühlung der gepumpten Flüssigkeit durch Kühlvorrichtung.

Schmier- und Kühlmittel werden in kombinierter Form in solch einer Weise in den Pumpenraum abgegeben, daß die Ansammlung von Verunreinigungen zwischen dem Pumpenlaufrad und der Wärmeschutzplatte verhindert wird, durch welche eine Blockierung des Kreislaufes, Verschleiß oder andere Schaden an dem Aggregat hervorgerufen werden können.

Die einzelnen Merkmale, sowie die Vorteile der Erfindung sollen an Hand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines Pumpenaggregats näher erläutert werden. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 ein seitlicher Aufriß des Pumpenaggregats, bestehend aus Pumpe, Antriebsmotor und Hilfspumpe, die in einem Gehäuseblock zusammengefaßt sind, der sich in der bevorzugten Betriebsstellung befindet, nach der Erfindung,

F i g. 2 ein axialer Aufrißquerschnitt durch das in F i g. 1 dargestellte Aggregat, aus dem der Aufbau im einzelnen ersichtlich ist,

F i g. 3 ein ausschnittsweiser Aufrißquerschnitt im vergrößerten Maßstab, der den unteren Teil von F i g. 2 darstellt,

F i g. 4 ein Querschnitt, der senkrecht zur Längsachse des Aggregats steht und entlang der Linie 4-4 von F i g. 2 in Blickrichtung der Pfeile dargestellt ist,

F i g. 5 ein Querschnitt, der senkrecht zur Längsachse des Aggregats steht und entlang der Linie 5-5 von F i fe. 2 in Blickrichtung der Pfeile dargestellt ist,

F i g. 6 eine schaubildliche Darstellung, welche die Anordnung der ölumlaufkanäle auf dem Stator und die Abstandsmanschetten darstellt, die dazu dienen, einen Flüssigkeitsweg für die Kühlung des Motors zu ergeben,

F i g. 7 eine Abwicklung des in F i g. 6 dargestellten zylindrischen Körpers auf eine Ebene,

F i g. 8 ein ausschnittsweiser Querschnitt entlang der Linie 8-8 von F i g. 2, in der Blickrichtung nach oben, die durch die Pfeile angedeutet ist und zeigt in erster Linie Einzelheiten der Durchlässe und des Umlaufweges einer in dem Aggregat verwendeten Kühlanordnung,

F i g. 9 einen Ausschnitt durch einen axialen Aufrißquerschnitt, im vergrößerten Maßstab, der die Wellendichtung, den Pumpendeckel und die Wärmeschutzplatte zeigt, welche im oberen Teil der F i g. 2 dargestellt sind,

Fig. 10 eine Ansicht der Unterseite der Wärmeschutzplatte, die sich zwischen dem Hauptpumpenlaufrad und dem Pumpendeckel befindet, wobei die in einem Stück mit dieser Platte ausgebildeten Diffusorschaufel in gestrichelten Linien dargestellt sind, und

F i g. 11 ein senkrechter Aufriß entlang der Linie 11-11 von F i g. 10, in Blickrichtung der Pfeile.

In den Zeichnungen, insbesondere in F i g. 1 und 2 ist eine Kombination von Pumpe und Motor dargestellt, die aus einer Hauptpumpe 11, einem Elektromotor 12 und einer Hilfspumpe 13 besteht, die sämtlich in einem einzigen Gehäuseblock 14 vereinigt sind.

Die Hauptpumpe befindet sich innerhalb des Pumpengehäuses 15, welches den oberen Teil des Gehäuseblocks 14 darstellt, und der Motor 12 befindet sich innerhalb des Motorgehäuses 16. Zwischen der Hauptpumpe 11 und dem Elektromotor 12 befindet sich der Pumpendfickel 17, der außer anderen Aufgaben auch dazu dient, einen Teil des Gehäuseblocks 14 zu bilden, indem er mit dem Motorgehäuse 16 und dem Pumpengehäuse 15 verbunden wird. Der Gehäuseblock 14 wird durch einen unteren Flansch 20 und die Abdeckplatte 18 des Motorgehäuses vervollständigt, welche das untere Ende des Gehäuseblocks 14 abschließt und die Umhüllung oder Ummantelung des aus Motor und Pumpe bestehenden Aggregats vervollständigt.

An dem Pumpengehäuse 15 befindet sich ein nach unten vorstehender, mit Gewindebohrungen versehener Flansch 19, der dazu dient, in regelmäßigen Abständen auf seinem Umfang Bolzen 21 aufzunehmen.

Das Motorgehäuse 16 läuft an seinem oberen Ende in einen nach außen vorstehenden Motorgehäuseflansch 22 aus, in welchem sich Bohrungen befinden, deren Lage der Anordnung der Bolzen 21 entspricht, so daß in jede Bohrung einer der Bolzen 21 eingeführt werden kann. Jeder Bolzen 21 ist an seinem vorstehenden Ende mit einem Gewinde versehen, auf welches eine Mutter 23 aufgeschraubt werden kann, durch die der Motorgehäuseflansch 22 des Motorgehäuses 16 fest mit dem Pumpengehäuse 15 verbunden werden kann.

Der Flansch 19 ist mit einer Hinterschneidung oder einer Schulter 24 versehen, durch welche der Innenumfang vergrößert wird, wie aus F i g. 2 ersichtlich ist. Außerdem weist der Flansch eine zweite Schulter auf, die sich um eine kleine Strecke weiter innen erstreckt.

Der dadurch auf der Unterseite der Schulter 24 ausgebildete Steg bildet eine Sitzfläche, die komplementär i;:t zu der am oberen Ende des PumpendecUbi* ϊ7 ausgebildeten Sitzfläche. Zwischen die durch die Schulter 24 und die entsprechende Fläche am Pumpendeckel gebildeten Sitzflächen wird ein geeignetes Dichtungsmittel, beispielsweise eine spiralförmig gedrehte Dichtung 26 eingebracht, die dazu dient, ein Lecken zwischen dem Pumpengehäuse 15 und dem Pumpendeckel 17 und einen Austritt der in der Pumpe umgewälzten Flüssigkeit zu verhindern. Der Pumpendeckel weist außerdem einen radial nach außen vorstehenden Flansch 27 auf, auf welchem die untere Sitzfläche des Flansches 19 aufsitzen kann. Wenn die Muttern 23 angezogen werden, wird dadurch der Pumpendeckel 17 unverrückbar zwischen dem Flansch 22 des Motorgehäuses und dem Flansch 19 des Pumpengehäuses eingeklemmt.

Die am unteren Ende des Gehäuseblocks befindliche Abdeckplatte 18 für das Motorgehäuse ist an dem unteren Flansch 20 des Motorgehäuses vermittels Kopfschrauben 28 befestigt die in Abständen um den Umfang herum angeordnet sind, durch die Abdeckplatte 18 hindurchgeführt sind und in den unteren Flansch 20 eingeschraubt sind, wie aus den F i g. 1 und 2 ersichtlich ist. Die Abdeckplatte 18 für das Motorgehäuse weist einen nach oben vorstehenden Flansch 32 auf, der einen Rand bildet welcher genau in die Hinterschneidung an dem inneren Durchmesser des unteren Flansches 20 hineinpaßt Es ist eine Dichtung wie z. B. eine O-Ringdichtung 33 vorgesehen, die dazu dient, ein Lekken von Flüssigkeit am Umfang der Abdeckplatte für das Motorgehäuse an der Verbindungsstelle mit dem unteren Flansch 20 zu verhindern.

Das Motorgehäuse 16 kann in der Praxis aus mehre ren Segmenten bestehen, die miteinander verschweißt sind, damit der Ein- und Zusammenbau der innerhalb des Motorgehäuses befindlichen Vorrichtungen vereinfacht wird. In diesem Falle besteht ein Segment aus dem unteren Flansch 20. Solche Schweißungen sind durch die Bezugszeichen 29 und 31 angedeutet.

An dem unteren Flansch 20 ist ein Lagergehäusedekkel 34 befestigt der sich zum Innendurchmesser des unteren Flansches hin erstreckt und verschiedene Aufgaben erfüllt wie noch im einzelnen beschrieben werden soll. Dieser Lagergehäusedeckel 34 befindet sich in einem Abstand von der Abdeckplatte 18 für das Motorgehäuse, wodurch ein Flüssigkeitsgebiet 37 ausgebildet wird. Der Lagergehäusedeckel 34 ist auf irgendeine geeignete Weise, beispielsweise vermittels Kopfschrauben 38, mit dem unteren Flansch 20 verbunden. Die Kopfschrauben 38 sind um den Umfang des Befestigungsflansches 35 herum in Abständen angeordnet.

Der im oberen Teil der F i g. 2 dargestellte Pumpendeckel 17 befinden sich zwischen dem Flansch des Pumpengehäuses 15 und dem Flansch 22 des Motorgehäuses (s. auch die F i g. 9, 10 und 11), wobei eine thermische Platte oder Wärmeschutzplatte 39 vorgesehen ist Diese Wärmeschutzplatte 39 weist einen nach unten vorstehenden Diffusorring 41 auf. der in der hier dargestellten Ausführung getrennt hergestellt und durch Schweißen mit der Wärmeschutzplatte 39 verbunden ist wie durch die Schweißung 42 angedeutet wird, so daß eine, aus einem Stück bestehende Einheit gebildet wird. Der Diffusorring 41 und die Wärmeschutzplatte J9 sitzen auf dem inneren Umfang des Pumpengehäu- ;es 15 auf. Die«e Anordnung ist ganz klar insbesondere lus den F i g. 2 und 9 zu ersehen. Der Diffusorring 41 md die Wärmeschutzplatte 39 sind an ihrem äußeren Umfang mit Nuten versehen, wie durch die Nut 43 an gedeutet ist, so daß an ihrer Verbindungsstelle ein< ringförmige Ausnehmung zur Aufnahme der Gewinde bolzen 44 entsteht, die sich in Gewindebohrungen hin ein erstrecken, die für sie im Pumpendeckel vorgeseher sind. Der Ringflansch des Diffusorrings 41 ist auf sei nem Umfang in Abständen mit Bohrungen versehen die zur Aufnahme von Gewindebolzen 44 dienen. Aui jeden Gewindebolzen 44 ist eine Mutter 45 aufge ίο schraubt, die dazu dient, die Wärmeschutzplatte 39 unc den mit ihr verbundenen Diffusorring 41 in eine feste Verbindung mit dem Pumpendeckel zu bringen, wie aus den F ι g. 2 und 9 zu ersehen ist.

Wie ebenfalls aus den F i g. 2 und 9 ersichtlich isl weist die Wärmeschutzplatte 39 einen, vorzugsweise in einem Stück mit dieser ausgebildeten Pumpendiffusor 46 auf, so daß die Wärmeschutzplatte 39, der Diffusorring 41 und der Pumpendiffusor 46 nach Abnahme des Kumpengehäuses 15 durch Lösen der Muttern 45 als eine zusammengehörende Einheit herausgenommen und ausgetauscht werden können gegen eine neue oder überholte Einheit, die durch Festziehen der Muttern 45 befestigt wird. In diesem Zusammenhang soll auch darauf hingewiesen werden, daß es von Zeit zu Zeit erforderl.ch ist, in einer Pumpe der hier beschriebenen Art die Dichtunpsfiächen zu warten und ein leichter und schneller Zugang zu diesen vermittels Abnehmen der Wärmeschutzplatte 39 einen großen Vorteil und eine Kostenersparnis darstellt. Die weiteren Einzelheiten dieser, aus Wärmeschutzplatte und Diffusor bestehenden Anordnung sollen im weiteren Teil der Beschreibung _In Verbindung mit dem Kühlmittelumlauf und den Flussigke.tsdurchlässen beschrieben werden Wie insbesondere aus F i g. 9 zu ersehen ist. befindet

JLηκ °^^{eren Oberflache} des Pumpendeckels 17 ein Überzug oder ein Belag 40 aus rostfreiem Stahl, der auf irgendeine geeignete Weise, beispielsweise durch ^nwe.Bung Elektrogalvanisierung od. dgl. aufgeoracht worden ,st. D.eser Belag erfüllt zwei Aufgaben, wobei die vordnnghche Aufgabe darin besteht eine KorrofC" /T ,^Beschädig"ng der oberen Oberfläche des Pumpendeckels zu verhindern, die auf Grund der korrodierenden Wirkung der Flüssigkeit auftreten können ^vef ^bes<eht der Pumpendeckel aus Kohlenmd die Flüssigkeiten, welche mit dem Pumin Berührung kommen, sind normalerweise ZJLl? ^Raff^)natlonsprozeß befindliche öle. de

"""" ' Größenordnung von 260⁰C liegt

wirkende Verunreinigungen che- und physikalischer Natur enthalten. Die Wäraus nichtro-

^{der Schicht} °d^{er des} ^lages aus ^{h darin}- ^die Wärmeisolation

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i ^SK^{hleChten Wär}"^iter darstellen.

H ^g ? ^{SICh aUch ein dritter} Vorteil erreichen.

Kohlen,. ίΓΓ ^^{6ΐΚ daß der roStfreie StahI den aus} ίηΐ hm ^hi_o ^beStehenden ^Pendecke! verstärkt

und ihm eine größere Festigkeit verleiht

ZZ ^V, ^{aUS Fig 9} entlieh ist weist der 1 T ^VOn °^{ben her} kommende und mn» 47 ,in " ^Pendeckel durchgeführte Bph Zl« m , emelT ^Umetl *" ^kom"*nde GegenbohdeflTo feineren Durchmesser auf, so daß in ve laufend. ^S T"^mpendeckpls eine in Längsrichtung runl ΐ ri;,^gCStUftf ^Aus"ehmung entsteht In die Bohrung 48 ragt von oben her ein flan«*»,-,;.,«« Pi»_m»„,

hinein, das im folgenden »Dichtungsgehäuse« bezeichnet werden soll. Dieses, mit dem Bezugszeichen 49 bezeichnete Dichtungsgehäuse ist durch eine oder mehrere Kopfschrauben 50 befestigt, die durch dessen flanschartigen Abschnitt hindurchgeführt und in dem Pumpendeckel 17 befestigt sind, wie aus der Zeichnung zu ersehen ist. Zwischen dem Flansch des Dichtungsgehäuses 49 und dem Pumpendeckel 17 ist eine Ringdichtung 60 vorgesehen, die dazu dient, ein Lecken der Flüssigkeil zu verhindern.

Das Dichtungsgehäuse 49 weist einen geringeren Außendurchmesser 51 auf, der sich über den größten Teil der zwischen den Enden des Dichtungsgehäuses liegenden Strecke erstreckt und zwischen dem Dichtungsgehäuse 49 und der Bohrung 47 eine Kammer 52 für Flüssigkeit bildet.

Das Dichtungsgehäuse 49 hat an seinem unteren Ende einen Außendurchmesser, welcher der Bohrung 47 entspricht, jedoch eine Anzahl von Flüssigkeitsduchlässen 53 in der Form von Wellungen, Kerben oder Abflachungen aufweist, über die in der Kammer 52 befindliche Flüssigkeit zu der unterhalb des Endes des Dichtungsgehäuses 49 liegenden Bohrungen 47 gelangen kann.

Der Innendurchmesser des Dichtungsgehäuses 49 ist an dessen oberen Ende mit Nuten versehen oder auch hinterschnitten, wie an der mit 54 bezeichneten Stelle zu ersehen ist. Von der Kammer 52 führt eine Bohrung 55 od.dgl. ii der Hinterschneidung 54, wodurch eine Flüssigkeitsverbindung zwischen der Kammer und der Hinterschneidung besteht. An dem Dichtungsgehäuse 49 ist auf dessen Innendurchmesser an einer zwischen den beiden Enden liegenden Stelle ein Ringflansch 56 ausgebildet, der als Anschlag gegen eine Verschiebung der feststehenden oder nicht umlaufenden Dichiungsflache 57 in axialer Richtung nach oben dient.

In das Dichtungsgehäuse 49 ist eine genutete Manschette 58 eingebet/t und an ihrem oberen Ende in ab dichtender Weise mit dem Gehäuse verbunden, beispielsweise durch Schweißung. Die genutete Manschette 58 ist auf ihrem Außendurchmesser in Radialrichtung hinterschnitten, wie durch das Bezugszeichen 59 darge stellt ist. Diese Hinterschneidung 59 ist komplementär zu der Hinterschneidung 54 des Dichtungsgehäuses und paßt in einer solchen Weise mit dieser zusammen, daß eine Ringkammer 61 gebildet wird. An ihrem unteren Ende weist die Manschette 58 einen kleineren Durchmesser auf. so daß zwischen dem Außenumfang des Endabschnittes der Manschette und dem Innenumfang des Dichtungsgehäuses 49 eine Ringkammer 62 gebildet wird. Ein Schiit? oder eine Ausnehmung 63. bei spielsweise in der Form eines radialen Schlitzes an der unteren Sitz- oder Auflagefläche der Manschette 58. bringt die Ringkammer 62 in eine Flüssigkeitsverbin dung mit dem Inneren der Manschette 58 In dem äußeren Umfang der Manschette 58 befindet sich eine Spi ralnut 64, die sich von der Ringkammer 61 bis /u der Ringkammer 62 erstreckt und als eine liruckvermin dernde Zelle dient. Auf diese Weise kann in der Kam mer 61 befindliche und unter Druck stehende Flüssig keit mit herabgesetztem Druck in die Kammer 63 und in den Schlitz 63 gelangen, wie noch ausführlich be schrieben werden soll.

In der Gegenbohrung 48 befindet sich ein radiales Manschettenlager 65. in welchem die Antriebswelle 6* gelagert ist. Das Manschettenlager 65 dient dazu, die Antriebswelle 66 auf der Pumpenseite des Aggregates zu lagern. Die Welle 66 ist oberhalb des Lagers 65 mit einem kleineren Durchmesser ausgebildet, so daß ein Anschlag 67 für eine umlaufende Manschette 68 gebildet wird, welche die Antriebswelle 66 umgibt und in irgendeiner geeigneten Weise mit dieser verbunden ist, beispielsweise vermittels des Gewindes 69. Diese Manschette 68 ist außerdem mit einer Feststellschraube 71 versehen, welche die Manschette 68 in bezug auf die Welle 66 gegen ein Verdrehen sichert. An der Manschette 68 ist eine umlaufende Dichtungsfläche 72 angeordnet, sowie ein Federngehäuse 73 und Federn 74, die sämtlich mit der umlaufenden Manschette 68 und vermittels einer Feststellschraube 75, der Manschette 68 und der Feststellschraube 71 mit der Antriebswelle 66 verbunden sind.

Die Einzelheiten der Dichtungsanordnung sollen bis auf die zur Erklärung d^er Wirkungsweise der hier zur Rede stehenden Einrichtung nicht im einzelnen beschrieben werden, da sie den Gegenstand einer weiteren Patentanmeldung der gleichen Anmelderin unter dem Titel »Dichtungsanordnung« (Akt.Z. P 17 50 216.8 vom 9.4.1968) bilden. Obwohl eine solche Ausführung der Dichtungsanordnung bevorzugt wird, kann auch eine andere Anordnung verwendet werden. Es soll in jedem Falle hier auf die Offenbarung der vorstehend genannten Patentanmeldung Bezug genommen werden.

Die Antriebswelle 66 erstreckt sich von dem Inneren des Pumpengehäuses aus in Längsrichtung durch das ganze Aggregat bis zu dem Lagergehäusedeckel 34.

Weitere Einzelheiten des Aggregats und der unteren Lagerung für die Antriebswelle werden im weiteren Teil dieser Beschreibung erläutert.

Wie aus den F i g. 2 und 9 zu ersehen ist. erstreckt sich d'C Antriebswelle durch eine mittige Ausnehmung 76 in der Wärmeschutzplatte 39 und trägt an ihrem oberen Ende das Laufrad 77 der Hauptpumpe. Das Laufrad 77 wird durch eine Achsmutter oder einen Bundring 78 festgehalten, der auf das Fnde der Antriebswelle aufgeschraubt ist. In das Ende der Welle 66 ist eine durch den Bundring 78 hindurchgeführtc Kopf schraube 79 eingeschraubt. Ein Keil 81. der in einer Keilnut der Welle 66 und einer entsprechenden Keilnut in der Nabe des Laufrades 77 gelagert ist. verbindet das Laufrad 77 antnebsmäßig mit der Welle 66.

Die Antriebswelle 66 weist an ihrem oberen Ende eine Ausnehmung oder Axialbohrung 82 auf. die ir Längsrichtung der Welle verläuft und unterhalb de« oberen Endes der Welle ausläuft. In der Praxis kann die Welle aus mehreren Abschnitten zusammengeset7i sein, die durch Schweißungen miteinander verbunder sind, wie durch das Bezugszeichen 83 angedeutet ist Der Durchmesser der Axialbohrung 82 ist in einem Be reich, der von oberhalb der Schweißstelle 83 bis nacr unten /u einer Stelle 84 verläuft, vergrößert. In dieser Bereich ist eine Flanschmuffe 85 eingesetzt.

In die Antriebswelle 66 ist vom äußeren Umfang hei in Axialrichtung ein Loch oder eine Bohrung 86 einge bohrt, die bis zur Axialbohrung 82 durchgeführt ist un< einen Flüssigkeitsdurchlaß bildet, durch welchen die ii der Bohrung 47 befindliche Flüssigkeit aus dem Pum pendeckel 17 in die Axialbohrung 82 der Antriebsweih 66 gelangen kann. Die Flanschmuffe 85 ist nach obei hin bis in die Nähe der Axialbohrung 82 durchgefühn so daß von der Bohrung 47 durch die Bohrung 86 in di< Axialbohrung 82 eintretende Flüssigkeit nach oben um um das obere Ende der Flanschmuffe 85 herum abge lenkt wird, dann durch das Innere der Flanschmuffe 8 nach unten fließt, und wieder unterhalb der Fiamct

Al» SlWI?

muffe 85 in die Axialbohrung 82 eintritt.

Die Axialbohrung 82 ist soweit nach unten hin durchgeführt, daß sie eine unterhalb der Unterseite des Pumpendeckels 17 liegende Stelle erreicht. In der Nähe des unteren Endes ist diese Axialbohrung 82 mit Kanälen 87 versehen, die in der hier beschriebenen Ausführung aus einem in Axialrichtung durch die Welle 66 durchgeführten Kanal bestehen, der zwei zur Axialbohrung 82 führende Durchlässe bildet.

Die Antriebswelle 66 weist an der Stelle 88 einen größeren Durchmesser auf und trägt an dieser Stelle den Rotor 89, der fest mit der Welle 66 verbunden ist. Unterhalb des Wellenabschnitts 88 von größerem Durchmesser ist die Welle 66 in ihrem Durchmesser wiederum reduziert, wie an der Stelle 98 dargestellt ist. An dieser Stelle ist die Welle 66 in einer Lagerbuchse 91 gelagert, wie klar aus F i g. 2 zu ersehen ist. Die Lagerbuchse 91 ist ihrerseits in den Innendurchmesser einer Lagergehäusebuchse 92 eingepaßt, die in der Nähe ihres unteren Randes einen perforierten Ringflansch 93 aufweist. Diese Perforationen sind in Abständen auf dem Umfang des Ringflansches 93 angeordnet und dienen zur Aufnahme der Kopfschrauben 94, wodurch die Lagergehäusebuchse 92 an einem nach innen vorstehenden Ringflansch 95 des unteren Flansches 20 befestigt wird, der einen festen Bestandteil des Gehäuseblockes 14 darstellt. Auf diese Weise wird die Lagerbuchse 91 für die Welle durch die Lagergehäusebuchse 92 und den Gehäuseblock 14 gehalten. Dadurch wird die Welle 66 an ihrem unteren Ende unverrückbar gelagert. Die Welle 66 ist in dem Abschnitt 99 mit einem noch kleineren Durchmesser ausgebildet und ist mit diesem Abschnitt durch die Hilfspumpe 13 hindurchgeführt. An seinem unteren Ende weist die Antriebsweile 66 eine Druckscheibenmutter % auf. die auf die Welle aufgeschraubt ist und durch eine Feststellschraube 97 gegen eine Verdrehung in bezug auf die Welle 66 gesichert wird.

Es soil nun wieder auf den Pumpendeckel 17 in Veibindung mit den F ι g. 2, 8 und 9 Bezug genommen wer den. Von einer Kammer 101, die durch eine Senkbohrung in dem oberen, inneren Durchmesser des Motorgehäuses 16, der Unterfläche des Pumpendeckels 17 und eine obere Abstandsbuchse 102 des Stators gebildet wird, erstrecken sich unter einem Winkel die Kanäle 103 zu der Kammer 52 in dem Pumpendeckel 17. In der tatsächlichen Ausführung verbinden vier Kanäle 103 die Kammer 101 mit der Kammer 52. Wie zu ersehen ist, kann zur Schmierung und Kühlung dienendes öl durch diese Kanäle 103 nach oben strömen und dazu dienen, die Dichtung zu schmieren, sowie andere Auf gaben zu erfüllen. In der weiteren Beschreibung soll noch ausführlich darauf eingegangen werden

Wie aus Fig.8 zu ersehen ist, besteht eine Einrich tung, die als Pumpendeckelwasserkreislauf bezeichnet werden soll, aus einer Anzahl von Bohrungen 104. die. ausgehend von dem Umfang des Pumpendeckeis, in ge genseitigen Abständen zur Mitte des Pumpendeckels hin angeordnet sind und vorzugsweise unter einem Steigungswinkel verlaufen, jede einzelne dieser Bohrungen 104 schneidet eine andere Bohrung, wie durch die Schnittstelle 105 (s. F i g. 8) angedeutet ist. wobei die Bohrungen sozusagen in Paaren angeordnet sind und jedes Paar von Bohrungen an seinen innenlicgenden Enden mit dem benachbarten oder anschließenden Paar von Bohrungen verbunden ist. Mit Ausnahme der Einlaß- und der Auslaßbohrung ist jedes Paar von Bohrungen an seinen radial außenliegenden Enden durch einen Kanal 106 miteinander verbunden. Eine der Bohrungen, die hier das Bezugszeichen 107 trägt, ist mil einem. Gewinde versehen und dient zum Anschluß einer (nicht dargestellten) Rohrleitung. Es ssellt somil einen Einlaß für ein Kühlmittel, im allgemeinen Wasser zu dem Kühlmittelkreislauf dar. Eine weitere Bohrung die hier das Bezugszeichen 108 trägt, ist ebenfalls mil einem Gewinde versehen und dient zur Aufnahme einer Rückleilung. Diese Bohrung 108 stellt somit der Auslaß für die Abgabe von Flüssigkeit aus dem Kühlmittelkreislauf dar. Durch den Einlaß 107 kann also ein Kühlmittel, beispielsweise kaltes Wasser, zugeführl werden und gelangt an dem radial innenliegenden Ende der Bohrung 107 über die Schnittstelle 105 zur nächsten Bohrung, iian.!. diese radial nach außen, durch den Kanal 106 und in die nächste, in einem Abstand auf dem Umfang befindliche Bohrung 104 und immer so weiter bis es durch den ganzen Kreislauf hindurchgegangen isi und zu dem Auslaß an der Bohrung 108 gelangt. Aul diese Weise kann also das Kühlmittel oder das Kühlwasser auf einem »zickzackförmigen« Weg durch den ganzen Pumpendeckel fließen, diesen dabei optimal kühlen und alle Wärme von diesem abführen, bevor diese Wärme zu dem Motor gelangt. Das ist besonders wichtig, da die Temperatur in der Hauptpumpe in der Größenordnung von 450⁰C liegen kann und diese Temperatur vor Erreichen des Elektromotors 12 herabgesetzt werden muß, damit der letztere beispielsweise aul einer Temperatur zwischen 43 und 65"C gehalten wird bei der eine Beschädigung der Motorwicklungen verhindert wird, welche normalerweise nicht stärker ab auf 65°C erhitzt werden sollen.

Der Aufbau der Wärmeschutzplatte 39 mit dem mil dieser in einem Stück ausgebildeten Pumpendiffusor 46 soll unter Bezugnahme auf die F 1 g. 2 und °> mit beson derer Berücksichtigung der F i g. 10 und 11 beschrieben werden, da diese Einrichtung neuartig ist und sowohl im Hinblick auf die Wartung der Pumpe als auch aul die Wärmeisolationsverbesserung einen großen Fon schritt beim Bau kompakter Pumpenaggregate dar stellt, in denen die Pumpe und der Motor in einem Gehäuseblock und in unmittelbarer Nähe zueinander an geordnet sind, wobei die Pumpe da/u dient, extrem heiße und korrosionswirkende Flüssigkeiten zu pumper und der Motor zwecks Verhinderung einer Beschädigung auf einer zulässigen Temperatur gehalten wird Die Wärmeschutzplatte 39 ist, wie bereits erwähnt, in einem Stück mit dem Pumpendiffusor 46 ausgebildet Der Pumpendiffusor 46 weist in der hier beschriebener Ausführung eine Anzahl von Diffusorschaufel 109 auf die in senkrechter Richtung gewölbt sind und in Ab ständen auf dem Umfang des Diffusors angeordnei sind Außerdem besteht er aus einem mit den Schaufelr verbundenen R^;ng 111. der die Einlaßöffnung für die

S5 Hauptpumpe umgibt. Die Diffusorschaufel 109 bilder einen Flüssigkeitsweg für die von dem Laufrad 77 dei Hauptpumpe abgegebene Flüssigkeit. Wie aus Fig.: zu ersehen ist, ist auf den Ring 111 ein Tragring Hi aufgepaßt und durch mehrere Kopfschrauben 113 mr

<» diesem verbunden. Der Tragring 112 steht nach unter hin /u dem inneren Umfang des Ringes lit vor unc dient zur Aufnahme eines Einlaßkanals 115. durch wel chen die zu pumpende Flüssigkeit das Laufrad 77 dei Hauptpumpe erreicht. Die Laufradschaufeln 114 de:

Haupt-Laufrades sind miteinander zu einem Laufrad ring 120 an ihren oberen Enden verbunden, wie an siel bekannt ist.

Auf ihrer Unterseite weist die Wärmeschutzolatte 3·

eine Anzahl von teilringförmigen, konzentrischen Ringnuten 116, 117, 118 und 119 auf, die durch einen äußeren, nach unten vorstehenden Randflansch 121 und die in gegenseitigen Abständen nach unten vorstehenden Stege 122, 123, 124 und 125, welche konzentrisch zu dem Randflansch 121 verlaufen, jedoch in Umfangsrichtung kürzer sind als 360°, gebildet werden. An dem Ende eines jeden Steges, mit Ausnahme des am weitesten innenliegenden Steges 125, befindet sich eine Sperre, die zur Umlenkung des Flüssigkeitsstromes dient und sich in Radialrichtung über die innenliegende Nut erstreckt. In der in Fig. 10 dargestellten Anordnung ist die Nut 116 mit dem Sperrsteg 126 versehen, der sich von dem Randflansch 121 zu dem Steg 122 erstreckt, die Nut 117 weist den Sperrsteg 127 auf, der sich von dem Steg 122 zu dem Steg 123 erstreckt, die Nut 118 weist den Sperrsteg 128 auf, der sich von dem Steg 123 zu dem Steg 124 erstreckt, und die Nut 119 schließlich weist den Sperrsteg 129 auf, der sich von dem Steg 124 zu dem Steg 125 erstreckt.

Wenn der Diffusorring 41 mit der Wärmeschutzplat- · te 39 verbunden ist, bildet er einen unteren Verschluß für die Ringnut 116, so daß aus dieser ein vollständiger Flüssigkeitsdurchlaß wird. Wenn außerdem der Pumpendeckel 17 mit diesen verbunden wird, bildet er einen unteren Verschluß für die übrigen Nuten 117, 118 und 119, so daß diese ebenfalls zu Flüssigkeitsdurchlässen werden. Da jeder Ringsteg nicht ganz einen vollständi gen Kreis beschreibt, öffnet sich jeder Flüssigkeitsdurchlaß zu dem in Radialrichtung benachbarten, in- nenliegenden Durchlaß, so daß ein spiralförmiger Flüssigkeitsdurchlaß entsteht. Obwohl sich Nuten der beschriebenen Art verhältnismäßig einfach herstellen lassen und einen besseren Wirkungsgrad haben dürften, kann statt dessen auch eine Reihe von Spiralnuten oder eine andere Anordnung verwendet werden. Die durch die Nuten 116. 117, 118 und 119 gebildeten Durchlässe, die noch beschriebene Einlaßbohrung 131, der konzentrische Kanal Π3, die Kammer 135 und ein Ringraum 136 bilden zusammen eine Anordnung, die als »Wärmeschutzplattenkühlsystem« bezeichnet werden soll. Die als Durchlaß bezeichnete Nut 116 ist mit einem Einlaß versehen, der durch eine, unter einem rechten Winkel abgeknickte Einlaßbohrung 131 innerhalb des Diffusorringes 41 gebildet wird. Diese Einlaßbohrung 131 ist vorzugsweise mit der Flüssigkeitsquelle verbunden, welche zur Beschickung der Hauptpumpe dient. Diese Flüssigkeit besteht im allgemeinen aus Rohöl, das sich auf erhöhter Temperatur, möglicherweise sogar auf 260°C befindet.

In der Unterseite der Wärmeschutzplatte 39 befindet sich eine nach oben weisende Ausnehmung 132, die konzentrisch ist zur mittigen Ausnehmung 76 für die Antriebswelle und etwas über die obere Ausdehnung der Nuten 116 bis 119 hinausgeht. Das obere Ende der Ausnehmung 132 ist mit einem nach oben gehenden konzentrischen Kanal 133 versehen. An der radial in nenliegenden Seite des Kanals 133 befindet sich der nach unten vorstehende Ringflansch !34, dessen Breite von dem konzentrischen Kanal 133 bis zu der Ausnehmung 76 für die Welle geht.

Wie aus den F i g. 2 und 9 und insbesondere aus der letztgenannten Figur ersichtlich ist, befinden sich die Köpfe der Kopfschrauben 50. welche zur Befestigung des Flansches des Dichtungsgehäuses 49 dienen, bei eingebauter Wärmeschutzplatte 39 in einem kleinen Abstand von dem Boden der Ausnehmung 132 und radial innerhalb der Seite dieser Ausnehmung 132, so daß eine Kammer 135 entsteht, die durch den Kanal 133 zwischen der Oberseite des Flansches des Dichtungsgehäuses 49 und über das obere Ende der genuteten Manschette 58 hinweg zu dem Ringraum 136 zwischen der Manschette 68 und der genuteten Manschette 58 führt Am Schnittpunkt der Kammer 135 mit dem Ringraum

136 wird die Flüssigkeit veranlaßt, durch die mittige Ausnehmung 76 für die Welle hindurchzufließen, so daß sie zwischen dem Laufrad 77 und der Wärmeschutzplatte 39 abgegeben wird. Sie wird von den Schaufeln

137 am Boden des Laufrades 77 aufgenommen und mit dem in der Hauptpumpe befindlichen Strömungsmittel oder der Flüssigkeit vermischt und gelangt in den Diffusor. Dabei ist darauf zu achten, daß die Flüssigkeit von der Nut 119 in die Kammer 135 am Ende des Steges 125 vorbei eintritt, da der Steg 125 in der bereits beschriebenen Weise kurz vor dem Sperrsteg 129 zu Ende ist. Deshalb wird die in die Einlaßbohn>ng 131 eintretende Flüssigkeit von der Nut 116 aufgenommen, geht durch die Nuten 117, 118 und 119, wird in die Kammer 135 abgegeben, fließt durch den konzentrischen Kanal 133, über die Oberseite des Pumpendekkels und unterhalb der Unterseite des Ringflansches 134, in den Ringraum 136. um die Welle 66 herum nach oben, durch die Ausnehmung 76 für die Welle hindurch und außerhalb zwischen die Schaufeln des Laufrades 77, von denen sie mitgenommen wird, bis die Schaufeln 137 am Boden des Laufrades die Flüssigkeit schließlich wieder abgeben. Bei der Abgabe der Flüssigkeit von der Kammer 135 in den Ringraum 136 wird diese mit einer verhältnismäßig kleinen Menge des zum Schmieren der Dichtung dienenden Schmiermittels, das von dem Schmiermittelkreislauf des Motors kommt, vermischt, und diese Mischung wird unterhalb des Laufrades abgegeben. Da die in die Einlaßbohrung 131 eintretende Flüssigkeit im allgemeinen von der Quelle für der. Haupteinlaß der Pumpe kommt, kann sie physikalische (Abrieb von einem Katalysator) und chemische Verunreinigungen aufweisen. Es ist deshalb wünschenswert, eine Spülwirkung hervorzurufen, die unier Verwendung von Motoröl die .Schmiermittelkanäle freihält und die Ablagerung schädlicher Stoffe unterhalb des Haupt-Pumpenrades verhindert, durch die ansonsten eine Blockierung des Laufrades und/oder ein Verschleiß des Laufrades und der Wärmeschutzplatte hervorgerufen werden könnte. Die Temperatur der durch die Einlaßbohrung 131 eintretenden Flüssigkeit kann, wie bereits erwähnt, etwa 260°C betragen und in der hier beschriebenen Ausführung könnte der Durchfluß bis zu etwa 94,6 dmVmin betragen. Die durch die Nuten strömende Flüssigkeit ist normalerweise um einige Hundert Grade kälter als die Flüssigkeit in der Hauptpumpenkammer und ruft daher bereits eine beträchtliche Abkühlung hervor, bevor die Wärme von der Hauptpumpenkammer zu dem Pumpendeckel 17 gelangen kann.

Als nächstes soll die Hilfspumpe und verschiedene Schmiermittelkanäle beschrieben werden, wozu insbesondere auf die F i g. 3 und 4 in Verbindung mit F i g. 2 hingewiesen wird. An dem Schaft- oder Wellenabschnitt 99 geringeren Durchmessers der Antriebswelle 66 ist eine Druckscheibe 138 befestigt die in der hier beschriebenen Ausführung vermittels eines Keils 139 mit der Welle 66 verbunden ist Daher dreht sich die Druckscheibe 138 stets in Verbindung mit der Welle 66.

Auf jeder Seite der Druckscheibe 138 befindet sich ein Diucklagerschdh, in der dargestellten Ausführung, der untere und der obere Drucklagerschuh 141. bzw.

142. Diese Schuhe sind vorzugsweise segmentartig ausgebildet und unter Belassung reichlichen Spiels eingesetzt, so daß sie sich verstellen und ausrichten und eine Verspannung u. dgL ausgleichen können. Die Drucklagerschuhe sind »schwimmend« gelagert, können jedoch nicht mit der Welle umlaufen. Wie an Hand des Schuhes 141 dargestellt ist, weist jeder Schuh einen lcaopfförmigen Vorsprung 143 auf. Das gilt auch für den Schuh 142, ist jedoch nicht aus der Zeichnung ersichtlich. Diese knopfförmigen Vorsprünge 143 sind mit dem jeweils zugeordneten Schuh 141 bzw. 142 nur lokker verbunden, wobei diese Verbindung durch irgendeine geeignete (nicht dargestellte) Vorrichtung erfolgen kann. Der Vorsprung eines jeden Schuhs liegt an einer zugeordneten Richtplatte 144 an, von denen in der Zeichnung jedoch nur die eine Richtplatte zu sehen ist Diese Richtplatten befinden sich innerhalb eines Ringkäfigs 145 und werden in diesem durch eine Schraube 146 festgehalten, die durch den Ringkäfig 145 hindurchgeführt ist und an der Außenfläche der Richtplatte in eine Ausnehmung eingreift. Dieser Aufbau läßt sich aus F i g. 3 ersehen.

Die Richtplatten wechseln sich in den Ringkäfigen 145 und 147 mit Hebelplatten 148 ab, von denen eine Hebeiplattc innerhalb des Ringkäfigs 147 dargestellt ist. Die Hebelplatten 148 sind jeweils locker mit dem entsprechenden Ringkäfig verbunden, wobei diese Verbindung durch einen Steckzapfen 149 erfolgt Auf diese Weise bilden die verschiedenen Teile eine lockere, d. h. bewegliche und sich selbst einstellende und ausrichtende Anordnung, in der sich die Drucklagerschuhe 141 und 142 frei kippen und einstellen können, wobei das zwischen der Druckscheibe 138 und den Schuhen 141 und 142 befindliche Schmiermittel vermittels einer Art Keilwirkung einen sich selbst schmierenden und selbsteinstellenden Träger zwischen diesen Teilen erzeugt oder aufbaut, der verhältnismäßig frei von Reibung ist. Da die Drucklagerschuhe und die zugeordneten Teile segmentartig ausgelegt sind, kann das zur Schmierung und Kühlung dienende öl ungehindert um diese Teile herumströmen.

Die Druckscheibe 138, der obere und der untere Drucklagerschuh 141, bzw. 142, die knopfförmigen Vorsprünge 143, die Richtplatten 144 und die Ringkäfige 145 und 147 bilden zusammen ein Drucklager vom Kingsbury-Typ, das an sich bekannt und im Handel erhältlich ist (Einzelheiten sind aus der USA-Patentschrift 1 378 544 vom 17. Mai 1921 zu ersehen). Die vorstehende Beschreibung dient in erster Linie dazu, den Verlauf der Flüssigkeitsströmung zu zeigen, die ein Merkmal der vorliegenden Erfindung darstellt.

Auf der Druckscheibe 138 ist ein Laufradring 151 befestigt. Dicer Laufridring ist durch einen Woodruff-Keil 152 antriebsmäßig mit der Druckscheibe 138 verbunden. Ein Pumpenring 153 ist auf irgendeine, geeignete Weise mit der Lagergehäusebuchse 92 verbunden, und der Pumpenring 154 ist durch eine oder mehrere Schrauben 155 mit dem Lagergehäusedeckel verbunden. Diese Pumpenringe bilden die Seitenwände der Laufradkammer und weisen jeweils, wie aus den F i g. 3 und 4 ersichtlich ist, eine Hinterschneidung 156 bzw.

157 auf, die zusammen mil einer entsprechenden Nut

158 in dem unteren Flansch 20 eine Einlaßkammer 159 für die zu pumpende Flüssigkeit.

Die Druckscheibe 138 ist an ihrem Umfang und zu beiden Seiten des Laufradringes 151 mit Nuten versehen und Sperringe 161 und 162 hindern den Laufradring an einer seitlichen Verschiebung, die ansonsten dazu führen könnte, daß der Laufradring 151 sich mit dem Pumpenring 153 oder dem Pumpenring 154 verklemmt

Die Pumpe weist eine Auslaßkammer 163 auf, die in F i g. 3 teilweise und in gestrichelten Linien, und in F i g. 4 mit voll ausgezogenen Linien dargestellt ist. Auf jeder Seite des Laufradringes 151 gehen von der Auslaßkammer 163 Kanäle in der Form einer durch den Pumpenring 153 gehenden Bohrung 164 und einer to durch den Pumpenring 154 gehenden Bohrung 165 aus, die zu den Ringkammern 166 und 167 führen. Der Hauptteil der abgegebenen Flüssigkeit geht von der Auslaßkammer 163 der Pumpe nach außen und tritt in einen Kanal 168 ein. der dadurch gebildet wird, daß von der Oberseite des unteren Flansches 20 aus eine Bohrung nach unten geführt und bis zur Auslaßkammer 163 durchgeführt wird.

Der untere Flansch 20 weist außerdem einen Durchlaß 169 auf, der νυη seiner Oberseite durch den Flansch hindurchgeht und auf die Einlaßkammer 159 trifft. In dein Lagergehäusedeckel 34 befindet sich in dessen äußerem Flansch eine entsprechende Bohrung 171. deren Lage so gewählt ist, daß sie mit dem Durchlaß 169 in dem unteren Flansch 20 zusammenpaßt, so daß Flüssigkeit von dem Flüssigkeitsgebiet 37 in die Einlaßkammer 159 der Pumpe, und Flüssigkeit von der Motor kammer oberhalb des unteren Flansches 20 in die Einlaßkammer 159 der Pumpe gelangen kann.

In der Abdeckplatte 18 für das Motorgehäuse befindet sich ein Durchlaß 172, der zu dem Flüssigkeitsgebiet 37 führt und dazu dient, daß Schmiermittel fortlaufend in das Innere des Gehäuseblocks 14 gelangen kann.

Wie aus F i g. 2 zu ersehen ist, steht der Durchlaß 172 in der Abdeckplatte 18 des Motorgehäuses mil einer Quelle unter Druck stehenden Schmiermittelöls in Ver bindung, durch die das in dem Kreislaufsystem verlorene Schmiermittel laufend ersetzt wird, so daß zur Kühlung und Schmierung des Motors, der Dichtung usw.

ständig neues Öl zugeführt wird. Das (nur schematisch angedeutete) Einwegventil 173 ist vorzugsweise in diesem Kreislauf vorgesehen und dient dazu, den Durchfluß des Öls nur in einer solchen Weise zu ermöglichen, daß es in den Gehäuseblock hinein-, jedoch nicht aus diesem herausfließen kann.

Der Lagergehäusedeckel 34 ist an seiner Unterseile mit einer Bohrung 174 od. dgl. versehen, wodurch das Innere des Lagergehäuses in einer Verbindung mit dem Flüssigkeitsbereich 37 steht.

Wie insbesondere aus F i g. 3 zu ersehen ist, steht der Kanal 168 auf der Abgabeseite des Laufradringes 151 der Hilfspumpe mit der Außenseite der noch zu beschreibenden unteren Abstandsbuchse 175 in Verbindung.

Aus den F i g. 5, 6 und 7 ist der Aufbau des Stators 176. der oberen Abstandsbuchse 102 des Stators und der unteren Abstandsbuchse 175 des Stators mit Einzelheiten zu ersehen, während aus F i g. 2 die Anordnung dieser Teile innerhalb des Aggregates ersichtlich ist. Wie aus der letztgenannten Figur klar ersichtlich ist, weist der Stator 176 die Endwicklungen 177 und 178 auf, wobei die Wicklungen 177 am unteren, und die Wicklungen 178 am oberen Ende des Stators angeordnet sind, wie aus F i g. 2 zu ersehen ist.

Der Stator 176 besteht aus einer Anzahl von Lamellen, die in bekannter Weise angeordnet sind und an ihren Rändern Nuten aufweisen, durch welche Statorstege 179 gebildet werden, welche sich über die ganze

/0

Länge des Stators erstreckea Zwischen den Statorstegen 179 befinden sich Statornuten 181. Wie insbesondere gut aus F i g. 6 zu ersehen ist, werden durch die Stege und die Nuten eine Anzahl von Kanälen und Stegen gebildet, die sich gegenseitig abwechseln. Wenn der Stator vermittels eines Preßsitzes in das Motorgehäuse 16 hineingebracht wird, entsteht eine Anzahl von Durchlässen, die auf der Außenseite des Stators und in Axialrichtung desselben verlaufen. Der Stator wird bei der Herstellung des Pumpenaggregats in das Motorgehäuse 16 hineingepreßt oder in dieses eingeschrumpft, so daß die außenliegenden Stege 179 des Stators mit dem Motorgehäuse 16 in Eingriff kommen, den Stator darin festhalten und Flüssigkeitskanäle bilden, in denen eine Flüssigkeit in Axialrichtung des Stators fließen, die Wärme von dem Motor abführen und durch den Mantel des Motorgehäuses 16 hindurch abgeben kann.

Die elektrischen Zuleitungen 182 für die {nicht dargestellten) elektrischen Anschlüsse des Motors und zu den Endwicklungen 177 bestehen aus den Kabeln zu ao den Anschlußklemmen 183, 184 und 185 (s. F i g. 5), die tür besseren Absicherung zusammengefaßt und in der in F i g. 2 dargestellten Weise zu dem Anschlußkasten 186 geführt sind. Da die elektrischen Anschlüsse für die Offenbarung der Erfindung nicht von Belang sind, sollen sie nicht mehr weiter erwähnt werden. Es soll jedoch noch hinzugefügt werden, daß der Elektromotor 12 ein Dreiphasenmotor für eine Spannung von 440 Volt sein kann.

Wie aus den F i g. 2, 6 und 7 hervorgeht, weist die Abstandsbuchse 175 auf ihrer radial außenliegenden Oberfläche eine erhabene Ringfläche 187 auf, die sich bei der hier dargestellten Ausführung zu vier Fünftel um den Umfang an der Basis herumerstreckt, wobei ein Fünftel der äußeren Fläche frei bleibt. An einem Ende dieser erhabenen Ringfläche 187 befindet sich ein nach oben weisender Steg 188. An dem anderen Ende befindet sich ein ähnlicher Steg 189. Zwischen den Stegen 188 und 189 befindet sich ein weiterer, nach oben weisender Steg 191. In jedem Falle erstrecken sich diese Stege 188, 189 und 191 von der Ringfläche 187 an der Basis bis zu dem oberen Ende der Abstandsmanschette. Jeder Steg hat vorzugsweise die gleiche Breite in Umfangsrichtung wie die Statorstege 179 des Stators 176 und treffen, wie bei 192 dargestellt ist, mit einem Statorsteg 179 zusammen, wenn die untere Abstandsbuchse 175 des Stators eingesetzt ist.

Die Abstandsbuchse 175 weist an ihrem unteren Ende einen nach innen vorstehenden Flanschabschnitt 193 auf. der seinerseits wiederum einen nach unten vorstehenden Ringflansch 194 aufweist (s. F i g. 3). Die Abstandsbuchse 175 ist in gleicher Weise wie der Stator in das Motorgehäuse 16 eingeschrumpft, so daß die untere Ringfläche 187 und die Stege 188. 189 und 191 mit der Innenfläche des Motorgehäuses in einen Eingriff kommen. Die Abstandsbuchse 175 ist auf eine geeignete Weise mit dem unteren Flansch 20 verbunden, beispielsweise durch die Schweißung 195.

Die obere Abstandsbuchse 102 des Stators ist, soweit es ihren äußeren Umfang betrifft, in gleicher Weise auf- 5c gebaut wie die untere Abstandsbuchse t/5. indem sich die obere, erhabene Ringfläche 196 um vier Fünftel des Umfanges der Buchse herum erstreckt und auf diesen vier Fünftel des Umfanges einen Rand bildet. Die erhabenen Stege 197, 198 und 199 erstrecken sich von der oberen Ringfläche 1% nach unten, wobei sich der Steg 197 von dem einen Ende, und der Steg 198 von dem anderen Ende der Ringfläche nach unten erstreckt.

Die obere, erhabene P.ingfläche erstreckt sich nicht zwischen den Stegen 197 und 198, in gleicher Weise wie sich die untere, erhabene Ringfläche 187 nicht zwischen den Stegen 188 und 189 erstreckt. Demzufolge wird in den Raum 201 zwischen der unteren Abstandsbuchse 175 und dem Motorgehäuse 16 und zwischen den Stegen 188 und 189 eindringende Flüssigkeit durch die hier mit 202 bezeichneten Statordurchlässe (d. h. durch die zwischen den Statorstegen 179 be< (lichen Statornuten 181) in den Leitungsraum 203 g·· .rt, der sich am oberen Ende des Stators von dem Steg 198 bis zu dem Steg 199 erstreckt. Diese Flüssigkeit gelangt anschließend auf einem Pfad in entgegengesetzter Richtung durch gleichermaßen ausgebildete Statordurchlässe 204 in den unteren Leitungsraum 205, der sich über den unteren Rand des Stators erstreckt, und zwar zwischen den Stegen 188 und 191. Von diesem Raum aus kehrt die Flüssigkeit wiederum ihre Strömungsrichtung um und strömt durch den zweiten oberen Leistungsraum 207, der sich von dem Steg 199 bis zu dem Steg 197 erstreckt. Aus dem zweiten, oberen Leitungsraum 207 geht dann die Flüssigkeit durch die Statordurchlässe 208 in den zweiten unteren Leitungsraum 209, der sich von dem Steg 191 bis zu dem Steg 189 erstreckt. Von dem zweiten unteren Leitungsraum 209 kann die Flüssigkeit über die Statordurchlässe 211 in den Auslaßraum 212 gelangen, der sich zwischen den Stegen 197 und 198 erstreckt. Die hier gezeigten Statordurchlässe 202, 204. 206, 208 und 211 bilden für jede Reihe insgesamt zehn Einzeldurchlässe. Diese Anzahl kann, selbstverständlich, beliebig abgeändert werden. Wie jedoch ohne weiteres zu ersehen ist. strömt in den Raum 201 eintretende Flüssigkeit auf einem hin- und hergehenden oder zickzackförmigen Weg. der als gewundener Strömungsverlauf bezeichnet werden soll, vollständig um den Umfang des Stators herum, indem sie fünfmal über die ganze Länge des Stators strömt und dabei diesen in einer sehr wirksamen Weise kühlt. Der Stator kann somit in Verbindung mit der oberen und der unteren Abstandsbuchse als mit einem »gewundenen Statorkühlmittelkreislauf« versehen be zeichnet werden.

Der Auslaßraum 212 öffnet sich an seinem oberen Ende (s. F i g. 2) in die Kammer 101, die ihrerseits den Kanälen 103 Flüssigkeit zuführt, die von diesen in die Kammer 52 gelangen kann, wobei ein Teil der Flüssigkeit zur Schmierung der Dichtungsfiächen und ein anderer Teil dazu dient, durch die Bohrung 55 in die Ringkammer 61 einzutreten. Von der Ringkammer 61 gelangt dieser Flüssigkeitsanteil durch die zur Verringerung des, Druckes dienende Spiralnut 64 und den Schiit?· 63 in den Ringraum 136, in welchem er sich mit der von der Kamme 135 kommenden Flüssigkeit vermischt und durch die Ausnehmung 76 für die Welle in den Pnmpenraum unterhalb des Laufrades abgegeben wird, wo die Flüssigkeit durch die unteren Abschnitte der Schaufeln 137 mitgenommen und mit der zu pumpenden Flüssigkeit zusammen durch den Pumpenauslafo 213 abgegeben wird. In dem hier beschriebenen und dargestellten Ausführuiigsbeispiel werden unter Umständen 7,5 dm³ Schmiermittelflüssigkeit pro Minute mit der aus der Kammer oder dem Durchlaß 135 kommenden Flüssigkeit vermischt.

Die übrige Flüssigkeit von der Kammer 52 gelangt über die Dichtung und die Bohrung 86 in die Axialbohrung 82 der Welle, geht von da durch die Flanschmuffe 85 und die Kanäle 87 in den oberen Motorraum 214, von diesem durch den Spielraum 215 zwischen Rotor

■nd Stator in den unteren Motorraum 216. Innerhalb des unteren Motorraumes schmiert die Flüssigkeit die Lagerbuchse 91 und gelangt dann in den Durchlaß 169 Js. F i g. 3), von welchem sie zur Einlaßkammer 159 der Hilfspumpe zurückkehrt und von neuem umgewälzt wird

Die Hilfspumpe enthält auch zwei zusätzliche oder Anbau-Schmiermittelkreisläufe, die dazu dienen, das Drucklager vom Kingsbury-Typ zu schmieren und zu kühlen. Wie bereits beschrieben worden ist, sind die Fumpenringe 153 und 154 mit Bohrungen 164 und 165 »ersehen, die als Auslässe dienea Die Bohrung 164 ijhrt die Flüssigkeit von der Auslaßkammer 163 in die Ringkammer 166, von welcher aus die Flüssigkeit um das Kingsbury-Drucklager herum und zwischen den eberen Drucklagerschuh 141 und die Druckscheibe 138 ließen kann. Sie gelangt auf diese Weise in den Raum, der durch das Spiel zwischen dem oberen Drucklager-•chuh 141 und der Welle 66 gebildet wird, fließt entlang des inneren Durchmessers der Lagergehäusebuchse 92 ao Bnd durch den Auslaß 217 in den unteren Motorraum Ϊ16. von welchem sie durch den Durchlaß 169 in die Einlaßkammer 159 und zu dem Laufradring 151 der Hilfspumpe gelangt In gleicher Weise geht die Flüssigkeit von der Auslaßkammer 163 durch die Bohrung 165 in dem Pumpenring 154 in die Ringkammer 167 und Von dieser durch die Elemente des Drucklagers vom Kingsbury-Typ hindurch und über die Unterseite der Druckscheibe 138 in den Ringraum 218 unterhalb der Antriebswelle und innerhalb des Lagergehäusedeckels 34. Von dem Ringraum 218 gelangt die Flüssigkeit durch die Bohrung 174 in den Flüssigkeitsbereich 37, in welchem sie sich mit frisch durch den Durchlaß 172 zugeführter Flüssigkeit vermischt, dann durch die Bohrung 171 und den Durchlaß 169 zu der Einlaßkammer 159 der Hilfspumpe, in welcher sie von neuem von dem Laufradring 151 mitgenommen wird.

Diese beiden Kreisläufe, die auch als Anbau-Schmiermittelkreisläufe bezeichnet werden können führen den Lagerelementen des Kingsbury-Typs und den anderen Hilfsteilen der Pumpe ständig Schmiermittel zu. Der Lagerbuchse 91 wird Flüssigkeit sowohl von diesem Anbau-Schmiermittelkreislauf, als auch von der im unteren Motorraum befindlichen Flüssigkeit zugeführt.

In Verbindung mit der ursprünglichen Schmiermittelzufuhr zur Hilfspumpe und damit zu den Schmiermittelkreisläufen für den Motor und die Dichtung, die in der bereits beschriebenen Weise ausgeführt sind, ist vorzugsweise ein Entlüftungsstutzen 221 vorgesehen, der sich, wie in den F i g. 2, 8 und 9 dargestellt ist, zur Kammer 52 hin öffnet, so daß das Aggregat vor seiner Inbetriebnahme mit öl gefüllt werden kann, ohne daß dabei Luft innerhalb des Aggregats eingeschlossen wird. Selbstverständlich findet eine verhältnismäßig kleine Luftmenge einen Ausweg aus dem Aggregat über die Spiralnut 64 und durch die mittige Ausnehmung 76 für die Welle hindurch.

Zwecks Entleerung der Flüssigkeit aus der Hauptpumpe 11, wenn beispielsweise beabsichtigt ist, das Aggregat zu zerlegen oder andere Arbeiten auszuführen, ist eine Ablaßöffnung 222 vorgesehen. Diese Ablaßöffnung 222 ist nur in F i g. 1 der Zeichnungen dargestellt und für die zur Rede stehende Erfindung nicht wesentlich.

Zur Verbesserung der Wärmeabfuhr von dem Motor und um die gewünschte Temperatur aufrechtzuerhalten, ist eine verbesserte Wärmeaustauscheranordnung vorgesehen. Wie aus F i g. 2 zu ersehen ist, besteht diese aus einer Wärmeaustauscherummantelung 223, welche die Außenseite des Motorgehäuses 16 in einem Abstand umgibt und an ihrem oberen Ende auf geeignete Weise, beispielsweise durch Schweißung, mit dem Motorgehäuseflansch 22 verbunden ist. An ihrem unteren Ende ist die Ummantelung an einem Schweißring 224 befestigt, der seinerseits durch eine Schweißung oder auf andere Weise mit dem Motorgehäuse 16 verbunden ist Die Wärmeaustauscherummantelung 223 befindet sich in einem Abstand von dem Motorgehäuse 16 und in dem dadurch gebildeten Raum befindet sich eine Spiralrohrleitung 225. Die Spiralrohrleitung 225 steht an ihrem unteren Ende mit dem Inneren des Wasser-Kühlmantels in Verbindung, desgleichen auch an ihrem oberen Ende. Damit befinden sich der Einlaß und der Auslaß und der Auslaß des Spiralrohrs innerhalb des Wasser-Kühlmantels und die durch die Spiralrohrleitung strömende Flüssigkeit stammt von dem Wasser-Kühlmantel. Vorzugsweise haben die Windungen der Spiralrohrleitung 225 einen Abstand voneinander, so daß zwischen den Windungen Wasser nach oben fließen kann, wobei dieses Wasser oder auch ein anderes Kühlmittel auf einem spiralförmigen Weg um das Motorgehäuse 16 herumströmt.

Der Wasser-Kühlmantel weist an seinem oberen Ende eine Auslaßöffnung 226 auf, die durch eine im wesentlichen senkrechte Bohrung in dem Flansch an einer, um eine kleine Strecke oberhalb des Wasser-Kühlmantels liegenden Stelle angeordnet ist, welche sich mit einer radialen Bohrung schneidet. Der Wasser-Kühlmantel ist mit einem Einlaßstutzen 227 versehen, durch welchen unter Druck stehendes Wasser in das Innere des Kühlmantels eingeführt werden kann. Dieser Wasser-Kühlmantel ist nicht in der üblichen Weise ausgeführt, indem er zwei verschiedene Durchflußwe- ^e, einen durch das obere Ende und einen um die Windungen am oberen Ende herum, aufweist, die beide einen gemeinsamen Einlaß und einen gemeinsamen Auslaß haben. Durch diese Ausgestaltung läßt sich ein besserer Oberflächenkontakt und eine bessere Führung des Wasserstromes in bezug auf das Motorgehäuse 16 erzielen, so daß die Wärme wirkungsvoller an p*r.e unter Druck stehende Wasserquelle, beispielsweise eine gemeindliche Wasserleitung, abgeführt werden kann, indem kaltes Wasser durch den Wasser-Kühlmantel und das Motorgehäuse 16 geleitet wird. Da der Strömungsverlauf der Schmier- und Kühlmittelflüssigkeit innerhalb des Motors vermittels des gewundenen Strömungsverlaufes am Stator, der bereits beschrieber wurde, zunächst durch die Kanäle am Motorgehäuse Ii geleitet wird, erfolgt eine fortlaufende Kühlung diesei Flüssigkeit vermittels des Kühlwasserumlaufes in dem Wasser-Kühlmantel.

Es soll nun die Wirkungsweise der Kühl- unc Schmiermittelsysteme beschrieben werden. Bei dei Darstellung der wichtigsten Eigenschaften des Pum penaggregates, insbesondere in bezug auf die verein fachte Wartungsmöglichkeit für die kritischen Bestand teile und die Merkmale der Kühlung und der Steuerung der Wärmeabgabe, muß hervorgehoben werden, daC das Pumpengehäuse 15 im wesentlichen einen untei Druck stehenden Behälter darstellt und das mit dei Pumpe verbundene Reaktionsgefäß in einer solcher Weise konstruktiv ausgeführt sein kann, daß es da: Haupt-Laufrad 77 und den Pumpendiffusor 46 enthäl und durch Bolzen in der Art der Bolzen 21 oder au andere Weise mit dem übrigen Teil des Aggregate:

⁴V

verbunden sein kann. Zum Zweck der hier gegebenen Beschreibung soll jedoch angenommen werden, daß eine solche Anordnung äquivalent ist dem Pumpengeh&jse 15.

Obwohl das hier beschriebene Aggregat vor dem Anbringen des Pumpendeckels 17 mit Schmiermittelflüssigkeit gefüllt werden kann, kam·, unter einem Druck stehendes Schmiermittel auch durch das Einwegventil 173 zugeführt werden. In diesem Fall läßt sich das Einfüllen des Schmiermittels beschleunigen, wenn die überschüssige Luft durch den Entlüftungsstutzen 221 abgelassen wird. Wenn oberhalb des in Radialrichtung innenliegenden Endes des Entlüftungsstutzens 221 befindliche Luft vorhanden ist, findet diese normalerweise einen Ausweg aus dem Aggregat durch die mittige Ausnehmung 76 für die Antriebswelle 66.

Die Einlaßbohrnng 131 ist vorzugsweise mit der (nicht dargestellten) Flüssigkeitsquelle verbunden, durch welche die Pumpe beschickt wird. Da bei der Pumpe der hier beschriebenen Art wünschenswert ist, ao daß die in die Einlaßbohrung 131 eintretende Flüssigkeit verhältnismäßig heiß ist, läßt sich die Flüssigkeitszufuhr vermittels einer Nebenstromleitung erreichen, die von der Quelle der zu pumpenden Flüssigkeit ausgeht. Es dürfte sich im Rahmen dieser Beschreibung erübrigen, diese Nebenstromleitung zu beschreiben, da es sich dabei um eine verhältnismäßig einfache Anordnung handelt. Die durch diese Nebenstromleitung zugeführte Flüssigkeit stammt also von der Flüssigkeitsquelle, welche zur Beschickung der Pumpe mit der zu pumpenden Flüssigkeit dient. Sie wird mit der in den Dichtungen und in der druckverringernden Spiralnut 64 befindlichen Flüssigkeit in dem Ringraum 136 vermischt und kommt dadurch auf einen Druck, der etwas unterhalb des in der Hauptpumpenkammer unterhalb des Laufrades 77 liegenden Druckes liegt, wenn sie durch die Ausnehmung 76 für die Welle abgegeben wird. Der Druck an der Ausnehmung 76 unterhalb des Laufrades 77 ist geringer als der Druck in der Hauptpumpenkammer, da die unteren Abschnitte der Schaufeln 137 die Flüssigkeit von dem Gebiet um die Ausnehmung 76 herum wegführen. Im Normalfall und bei der hier beschriebenen Anwendungsart würde sich die in die Einlaßbohrung 131 eintretende Flüssigkeit auf einer ziemlich hohen Temperatur, beispielsweise auf 26O⁰C befinden und ihr Druck würde etwa dem Ansaugdruck in der Hauptpumpe entsprechen, d. h. etwa 170 at betragen.

Da die in der Hauptpumpe gegebene Temperatur normalerweise etwas höher ist als die Temperatur der in die Einlaßbohrung 131 eintretenden Flüssigkeit, wobei die erstere vielleicht bei 400° C und die letztere bei 260⁰C liegen kann, hat die in die Emlaßlxjhrung 131 eintretende Flüssigkeit, die von dieser aus durch die Ringnuten 116, 117, 118 und 119 strömt, eine abschwächende Wirkung auf die in Richtung der Wärmeschutzplatte 39 gerichtete Wärmestrahlung. Andererseits entweicht diese Flüssigkeit durch die Wellenausnehmung 76 in den unterhalb des Laufrades 77 liegenden Teil der Hauptpumpenkammer, nachdem sie vorher mit einer verhältnismäßig kleinen Schmiermittelmenge vermischt worden ist, die durch die Dichtung ausgetreten ist, d. h. die über die Dichtungsflächen, der feststehenden 57 und der umlaufenden 72, hindurchgelangt ist. Diese Flüssigkeit hat auch nach der Vermischung eine verhältnismäßig hohe Temperatur, so daß sie die in der Pumpenkammer vorherrschende Temperatur nicht in nennenswertem Maß senken kann, was nicht annehmhar wäre. Der Durchfluß durch die Wellenausnehmung 76 kann beispielsweise in der Größenordnung von etwa 94 dmVmin liegen und reicht dazu aus, Verunreinigungen, wie Abrieb u. dgl. auszuspülen, die sich ansonsten unterhalb des Laufrades 77 ansammein und den Durchfluß durch die Kanäle 116 usw. verstopfen und überdies, was noch entscheidender ist, den Schmiermitteldurchgang über die Dichtungsflächen behindern könnten, so daß die Dichtungen beschädigt würden. Die durch die Wellenausnehmung 76 austretende Flüssigkeit wird von den Laufradschaufeln 137 mitgenommen und mit der zu pumpenden Flüssigkeit vermischt Der vorstehend beschriebene Flüssigkeitsstrom setzt die durch Strahlung an die Wärmeschutzplatte 39 abgegebene Wärmemenge erheblich herab, während die Ausgestaltung der Durchflußkanäle entsprechend der neuartigen Anordnung der Ringnuten 116,117,118 und 119, sowie des Kanals 133 eine innige Oberflächenberührung mit der Wärmeschutzplatte 39 bewirkt, so daß die unterhalb der Wärmeschutzplatte liegenden Gebiete nur eine sehr geringe Wärmestrahlung von der Pumpenkammer schalten.

Die Wärmestrahlung wird außerdem durch den Belag 40 aus rostfreiem Stahl wirkungsvoll gebremst, welcher die Bodenfläche der Kanäle oder Nuten 117, 118 und 119 bildet und auf der Oberseite des Pumpendekkels 17 angeordnet ist. Der rostfreie Stahl hai die Eigenschaft, die Wärme zu reflektieren, die Korrosion der Oberseite des Pumpendeckels 17 zu verhindern und infolge seiner Schichtwirkung isolierend zu wirken. Die in die Einlaßbohrung 131 eintretende, verhältnismäßig heiße Flüssigkeit gelangt durch die Nuten 116. 117, 118 und 119, in den konzentrischen Kanal 133 auf einem sogenannten spiralförmigen Weg, in den Ringraum 136 und vermischt sich in diesem mit dem darin befindlichen Schmiermittel, das aus dem über die Dichtungsflä chen erfolgenden Leckfluß stammt, und wird durch die mittige Ausnehmung 76 für die Welle in die Hauptpumpenkammer abgegeben. Dieser Umlauf kann ah »Wärmeschutzplauenkühlsystem« bezeichnet werden.

Der Pumpendeckel 17 ist seinerseits in einer solchen Weise ausgebildet, daß er einen Umlauf von Kühlmittel, wie z. B. Wasser auf einem gewundenen (Zickzack förmigen) Weg in Radial- und Umfangsrichtung und einen Durchlauf von Motorschmiermittel von dem Schmiermittelkreislauf des Motors zu den Dichtungsfiächen ermöglicht, von wo das Schmiermittel durch die Motorantriebswelle zu dem Motorgehäuse zurückgelangt. Diese zickzackförmig ausgebildeten Durchlässe für das Kühlmittel und das Motorschmiermittel sollen zusammen als das »Pumpendeckelkanalsystem« bezeichnet werden, wobei berücksichtigt werden muß, daß die Durchlässe für das Motorschmiermittei auch zugleich einen Teil des Kühl- und Schmiersystems für den Motor bilden.

Der vorstehend beschriebene und mit dem Ausdruck Pumpendeckelwasserkreislauf bezeichnete Kreislauf ist über die als Einlaß wirkende Bohrung 107 mit einet Quelle kalten Wassers, wie z. B. einer gemeindlicher oder städtischen Wasserleitung verbunden. Selbstver ständlich kann auch jede andere, unabhängige Quelle ^pines beliebigen Kühlmittels verwendet werden. In Rahmen dieser Beschreibung soll jedoch von eine Quelle kalten Wassers ausgegangen werden. Die Boh rung oder der Einlaß 107 erstreckt sich in Radialrich tung nach innen und schneidet die Bohrung 104 a einer Schnittstelle 105. Das Wasser gelangt durch dies Bohrungen wieder radial nach außen in den Kanal IW dann durch den benachbarten Kanal 104 in Radialrich

tung nach innen und in der gleichen Weise auf einem zickzackförmig gewundenen Weg um den Pumpendekkel 17 herum zu der Bohrung 104, die als Auslaß dient, von der es in einer geeigneten Weise abgegeben wird. Vermittels dieses zickzackförmig gewundenen Kühlwasserweges wird der größte Teil der Wärme von dem Punipendeckel 17 abgeführt, so daß dessen Temperatur auf einen für den Motor nicht mehr schädlichen Wert herabgesetzt wird.

Die Kanäle 103 für das vom Motor kommende Schmieröl, das zu den Dichtungen geführt wird, werden durch die Temperatur des Pumpendeckels erwärmt, wobei eine oberhalb der Temperatur des Schmieröls liegende Temperatur erniedrigt wird, oder, falls das Schmieröl an der Stelle der Kanäle 103 wärmer ist als der Pumpendeckel 17, wird diese überschüssige Wärme von dem Pumpendeckel 17 aufgenommen und es wird wenigstens ein Teil dieser Wärme über den beschriebenen Wasserkreislauf abgeführt.

Der Motor- und Dichtungsschmierkreislauf ist bereits in Verbindung mit verschiedenen, getrennten Teilen des Pumpenaggregates beschrieben worden. Das Schmiermittel gelangt durch das Einwegventil 173 und den Durchlaß 172 in den Kreislauf, wobei es unter einem Druck steht, der größer ist als der Ansaugdruck der Hauptpumpe und beispielsweise um 17 at über diesem Druck liegt. Das Einwegventil 173 verhindert das Zurückfließen des Schmiermittels. Von dem Durchlaß 172 gelangt das Schmiermittel in das Flüssigkeitsgebiet 37. durch die anschließende Bohrung 171 in die Einlaßkammer 159 der Hilfspumpe 13 und wird in dieser von dem Laufradring 151 aufgenommen und an die Auslaßkammer 163 abgegeben, in welcher es in drei verschiedene Strömungen unterteilt wird. Zwei Strömungen dienen zur Schmierung des Drucklagers vom Kingsbury-Typ und des Wellenlagers (von dem aus das Schmiermittel zum Einlaß der Hilfspumpe zurückkehrt) und die dritte, die Hauptströmung geht zu dem Kanal 168. Von diesem geht das Schmiermittel in den Raum 201 der unteren Abstandsbuchse 175 für den Stator und wird durch die Statordurchlässe 202 (infolge der Einschnürungen) beschleunigt, wobei es die Wärme des Motors mitnimmt und an das Motorgehäuse 16 abführt, welches durch die Kühlwasser-Ummantelung gekühlt wird.

Von den Statordurchlässen 202 tritt das Schmiermittel in den Leitungsraum 203 ein. von welchem aus es in die Statordurchlässe 204 umgelenkt wird und zum zweiten Mal in Axialrichtung über den Stator fießt. Von den Statordurchlässen 204 aus wird dann das Schmiermittel in den unteren Leitungsraum 205 abgegeben, von dem aus es wiederum umgelenkt und durch die Statordurchlässe 206 in Axialrichtung über den Stator geführt wird. Das Schmiermittel wird dann von den Statordurchlässen 206 in den zweiten oberen Leitungsraum 207 abgegeben, wiederum umgelenkt und durch die Durchlässe 208 in Axialrichtung entlang des Stators zu dem zweiten unteren Leitungsraum 209 geführt. Von diesem Leitungsraum 209 aus gelangt das Schmiermittel über die Statordurchlässe 211 in den Auslaßraum 212. nachdem es fünfmal in Axialrichtung über den Stator geströmt ist. dabei die Wärme von dem Motor abgeführt und wenigstens einen Teil dieser Wärme durch das Motorgehäuse 16 hindurch abgestrahlt hat.

Von dem Auslaßraum 212 wird das Schmiermittel an die ringförmige Kammer 101 abgegeben und gelangt von dieser über die Kanäle 103 (in der hier beschriebe nen Ausführung insgesamt vier Kanäle) in die Kammer 52 des Pumpendeckels 17. Von der Kammer 52 kam ein Teil des Schmiermittels durch die Bohrung 55 in di< Ringkammer 61 und durch die Spiralnut 64 in die zwei te Ringkammer 62 gelangen. Von da strömt da:

Schmiermittel durch den Schlitz 63 in den Ringraurr 136, in welchem es mit der von der Kammer 135 korn menden Flüssigkeit aus dem vorstehend beschriebener »WärmeschutzpIaUenkühlsystem« vermischt unc schließlich durch die Wellenausnehmung 76 in der

ίο Pumpenraum unterhalb des Laufrades 77 abgegeber wird. Der übrige Teil des Schmiermittels geht durch die Dichtung, wobei ein äußerst kleiner Anteil über die Dichtungsflächen hinweggelangt, diese dabei schmiert und kühlt, jedoch der Hauptanteil durch die Bohrung 86 in die Axialbohrung 82 der Welle abgegeben wird, vor dieser durch die Flanschmuffe 85 in die Kanäle 87 fließt, welche wiederum das Schmiermittel dem oberen Motorraum 214 zuführen.

Von dem oberen Motorraum 214 gelangt das

ao Schmiermittel durch den Spielraum 215 zwischen Stator und Rotor in den unteren Motorraum 216. Von dem unteren Motorraum 216 wird das Schmiermittel über die Einlaßkammer 159 wieder der Hilfspumpe 13 zugeführt, von der aus es erneut in Umlauf kommt.

as Aus der vorstehenden Beschreibung ist somit zu ersehen, das das Schmiersystem für den Motor, welches zugleich auch das Schmiersystem für die Dichtung ist. den Motor und die Dichtungen in einer sehr wirkungsvollen Weise kühlt und schmiert. Das durch die Wellenausnehmung 76 verlorene Schmiermittel wird durch neu durch das Einwegventil 173 zugeführtes Schmiermittel ersetzt, welches in dem hier beschriebenen Beispiel einer Menge von etwa 7,5 dmVmin oder mehr entspricht.

Der Wasser-Kühlmantel für das Motorgehäuse 16 ist mit einer geeigneten Quelle von Wasser oder einem anderen Kühlmittel (die nicht dargestellt ist) über den Einlaßstut/en 2*7 verbunden und das Kühlmittel oder das Kühlwasser fließt um die Spiralrohrleitung 225 herum und durch die Auslaßöffnung 226 wieder aus dem Kühlmantel hinaus. Die Spiralrohrleitung ist an ihren beiden Enden innerhalb des Wasser-Kühlmantels offen und nimmt ebenfalls von dem im Kühlmantel befindlichen Wasser auf. wodurch die Wasserströmung eine

spiralförmige Verwirbelung erhält und ein doppelter Umlaufweg gegeben ist. der in sehr wirkungsvoller Weise den größten Teil der Wärme von dem Motor abführt, so daß dieser seine zulässige Betriebstemperatur nicht überschreitet.

Es ist also ein kombiniertes Kühlsystem beschrieben worden, das aus dem »Wärmeschutzplattenkühlsystem«, dem zickzackförmig gewundenen Pumpendekkelkanalsystem. dem Schmier- und Kühlsystem für den Motor und die Dichtungen und aus dem Kühlmantels* stern zur Kühlung des Motorgehäuses 16 besteht. Diese Systeme sind in einer solchen Weise miteinander koor diniert daß die Motortemperatur auf dem richtigen Wert gehalten wird, die Dichtungen geschmiert und gekühlt werden und gleichzeitig die Wärmeabgabe von

der Haupt pumpe zu dem Motor herabgesetzt wird, wo bei keine Verringerung der Wflrme in der Hauptpum penkammer hervorgerufen wird

Das Pumpenaggregat läßt sich in rationeller und einfacher Weise zusammenbauen, auseinandernehmen und warten. Nach Lösen der Muttern 23 können das Motorgehäuse, die Motorwetle. der Pumpendeckel, die War meschutzplatte mit dem daran befindlichen Pumpendif fuser und das Laufrad aus dem Pn

aus- bzw. abgenommen werden. Nach Lösen der Kopfschraube 79 und der Achsmutter 78 kann das Laufrad 77 von der Welle 66 abgenommen werden. Dann läßt sich die Wärmeschutzplatte 39 durch Lösen der Muttern 45 abnehmen, wobei gleichzeitig auch die mit der Wärmeschutzplatte verbundene Pumpendiffusoranordnung 46 entfernt wird, so daß diese Teile der Wartung zugänglich sind. Da die Wärmeschutzplatte und der damit verbundene Pumpendiffusor einem hohen Verschleiß unterworfen sind und von Zeit zu Zeit ausgetauscht werden müssen, kann eine Austausch-Wärmeschutzplatte eingesetzt werden. Anschließend werden die anderen Teile in der entgegengesetzten Reihenfolge zu der für den Ausbau beschriebenen wieder zusammengebaut.

Nach Abnahme der Wärmeschutzplatte läßt sich die Dichtungsanordnung zwecks Reparatur oder Austausch herausnehmen, indem die Kopfschrauben 50 gelöst werden. Dadurch ergibt sich der Zugang zu den Dichtungen, ohne daß der Pumpendeckel 17 dazu entfernt werden muß. Wenn man an den Motor herankommen will, kann dies dadurch erfolgen, daß der Pumpendeckel 17 durch Lösen der Muttern 23, welche das Pumpengehäuse 15 mit dem Flansch an dem Motorgehäuse 16 verbinden, abgenommen wird. Somit sind der Motor wie auch die Dichtungen leicht zugänglich.

Die Hilfspumpe ist in gleicher Weise zwecks Reparatur oder Austausch eines Teiles zugänglich, indem die Abdeckplatte 18 für das Motorgehäuse und der Lagergehäusedeckel 34 abgenommen werden.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

409586/132

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Motorpumpenaggregat zur Förderung heißer Strömungsmittel, bestehend aus einem gemeinsamen aus zwei Teilen zusammengesetzten Gehäuse für den Elektromotor und die Pumpe, einer gemeinsamen Welle für das Pumpenlaufrad und den Rotor des Elektromotors, einem zwischen der Pumpe und dem Motor angeordneten, ein Lager für die Welle to aufweisenden Pumpendeckel und ein mit diesem verbundenen, von der Welle durchsetzten gekühlten Wärmeschutzschild, einer zwischen Pumpe und Motor angeordneten Wellenabdichtung und einer auf der Welle innerhalb der Motorgehäusehälfte angeordneten Hilfspumpe, von der Schmier- und Kühlmittel im Kreislauf durch den Luftspalt des Motors und in axialer Richtung zwischen einer :m Abstand vom !nnenumfang der Motorgehäusehälfte angeordneten Buchse und der Motorgehäusehälfte, sowie zu den Lagern und dem Wärmeschutzschild gefördert wird, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Stirnseiten des Stators (12) je eine Buchse (102, 175) vorgesehen ist, durch die zusammen mit axialen Kanälen (202) am Außenumfang des Stators (16) ein Schmier- und Kühlmitteldurchlaß gebildet ist, in dem das Schmier- und Kühlmittel in Umfangsrichtung des Stators durch die Buchsen mehrere Male umgelenkt und in mehreren Kanälen parallel in abwechselnder Richtung axial gefördert wird, und daß das Schmier- und Kühlmittel durch in aie Wellenbohrung (47) des Pumpendeckels (17) mündenden Kanäle (103) teilweise über die Wellenabdichtung (49), die als Gleitringdichtung ausgebildet ist, in die Pumpengehäusehälfte (15) austritt und teilweise durch den Luftspalt zwischen Rotor und Stator zur Hilfspumpe (13) zurückgeführt wird.

2. Motorpumpenaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axialen Kanäle (202) des Stators (12) durch Nuten (181) gebildet sind und die zwischen den Nuten befindlichen Stege (179) in Berührung mit der Motorgehäusehälfte (16) sind, und daß die Buchsen (102,175) mit an der Motorgehäusehälfte anliegenden Stegen (187, 188, 189. 191, 1%, 198, 199) versehen sind, die Durchlässe (203, 205. 207, 209) zum Umlenken des Schmier- und Kühlmittels und einen Einlaß (201) sowie einen Auslaß (212) abteilen.

3. Motorpumpenaggregat nach Anspruch 1 oder

2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bohrung (47) des Pumpendeckels (17) zwischen dem Lager (48) und der Pumpe eine Gleitringdichtung (49, 56, 57, 68, 72, 73, 74, 75) angeordnet ist, und daß das durch die Kanäle (103) im Pumpendeckel strömende Schmier- und Kühlmittel teilweise über die Gleitringdichtung sowie ein zu deren Dichtspalt parallel angeordnete Drosselstelle (64) in die Pumpengehäusehälfte austritt und teilweise durch eine Bohrung (82) in der Welle (66) in den Pumpenaggregat, und Stator gelangt.

4. Motorpumpenaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem Pumpendeckel (17) aufliegende Stirnfläche der Wärmeschutzplatte (39) mit kreisbogenförmig verlaufenden Nuten (117, 118, 119) versehen ist, die miteinander verbunden sind und einen spiralförmigen Kanal bilden, dessen Einlaß (116,131) mit einer Druckmittelquelle verbunden ist und dessen Auslaß (132,133.135,136) durch einen die Welle (66) umgebenden Spalt (76) in die Pumpengehäusehälfte mündet

5. Motorpumpenaggregat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die der Wärmeschutzplatte (39) zugekehrte Stirnfläche des Pumpendekkels mit einem Belag (40) aus rostfreiem Stahl versehen ist.

6. Motorpumpenaggregat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpendeckel mit mehreren sich radial erstreckenden Bohrungen (104) versehen ist, deren Enden abwechselnd miteinander verbunden sind und einen Strömungsweg zum Anschluß (107, 108) einer Kühlflüssigkeit bilden.

7. Motorpumpenaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Stators auf der Außenseite der Motorgehäusehälfte (16) eine Kühleinrichtung vorgesehen ist, die aus einem von der Motorgehäusehälfte und einem konzentrischen Mantel (223) gebildeten, mit einem Einlaß (227) und einem Auslaß (226) versehenen Ringraum und einer in dem Ringraum angeordneten Rohrschlange (225) besteht, wobei das Kühlmittel teils durch den Ringraum und teils durch die Rohrschlange strömt.