DE1814929A1

DE1814929A1 - Drehstrom-Hohlanker-Motorpumpe fuer Niederdruck

Info

Publication number: DE1814929A1
Application number: DE19681814929
Authority: DE
Inventors: Georg Thiel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-12-16
Filing date: 1968-12-16
Publication date: 1970-07-02

Description

14. Dezember i960

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Anmelder: Georg Thiel , Grünwettersbaeh bei

Karlsruhe

Drehstram - Hohlanker - Motorpumpe für Niederdruck

Die Erfindung betrifft eine Motor - förderpumpe für flüssige und/oder gasförmige Medien, deren Förderung primär durch Ausnuuzung der Zentrifugalkraft erfolgt.

Bekannte JPörderpumpen bzw. - Aggregate bestehen aus dem Antriebsmotor und der getrennten, gewöhnlich über eine Kupplung mit dem Antrieb verbundenen Pumpe. Beide Einheiten sind zwecks besserer Ausricntung der treibenden and getriebenen Wellen auf einer gemeinsamen Grundplatce montiert. Weiterhin sind kombinierte Motorpumpen begannt, deren beiden in sich getrennten Hauptkomponenten derartig zusammengefügt sind, daß die durch eine Si/eckkupp lung mit dem Mocor verbundene Pumpe als Aufsatz auf dem Mocor-Lagerschild ausgebildet isto

Eine weitere form dieser kombinierten Pumpenbauweise ist der nach dem Turbinen- bzw. Viel-Schaufelradprinzip konstruierte Luft- bzw. Gasverdichter, dessen Motor - und Pumpenteil in Tandemanordnung von einem gemeinsamen Stahlgehäuse umgeben sind, welches die leit-, Umlenk- und Durchführungskanäle für das gasförmige Medium aufnimmt.

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Die letztere Pumpenart bietet durch ihre lange und schlanke Bauweise den Vorteil der besseren Einfügbark'eit z.B. in ein Rohrsystem sowie der leichteren Auswechselbarkeit bei Scnadhaftwerden des Aggregates: Es sind lediglich die Rohr-Flanschen zu lösen und das gesamte Aggregat ist - ähnlich einem schadhaften Rohrstück - auszuwechseln.

Alle bekannten Arten der Mocorpumpen sind jedoch hmsichülich Konstruktions-, Material- und Platzbedarf infolge der bisher gegebenen Trennung ihrer beiden Hauptbestandteile aufwendig. Es sind mindestens vier Wellenlager erforderlich, von deren einwandfreier Fluchtung die Betriebssicherheit des Aggregates wesentlich beeinflußt wird.

Zudem spielt bei den herkömmlichen Pumpen die gute Abdichtung der Pumpenwelle eine wesentliche Rolle. Der Aufwand hierfür wie auch für die Instandhaltung ist mit weiteren Kosten verbunden.

Um den genannten .Nachteilen, die den bekannten Motorpumpen büWo Pumpenaggregaten anhaften, abzuhelfen, wird nach der Erfindung vorgeschlagen;

Für die .Förderung von flüssigen und/oder gasförmigen Medien bei Niederdruck wird ein - beispielsweise Drehstrom- Kurzschlußläufer-Motor vorgeschlagen, dessen Anker mittels zweier Lager direkt gegen den Stator abgestützt ist und zur Aufnahme der Pumpen-Schaufeln uzw,- Flügel hohl gebohrt ist. D.h. der Motoranker bildet in sich bereits die Förderpumpe.

Zu diesem Vorteil des äußerst sparsamen Konstruktionsund Materialaufwandes kommt, daß für das Umstellen der Pumpe auf andere Fördermedien - z.B. statt Gas soll eine Flüssigkeit pder statt einer niedrig-visoosen Flüssigkeit soll eine solche mit höherer Viskosität gefördert werden - lediglich der Motoranker mit einem deui jeweiligen Zweck entsprechenden inneren Schaufelbzw. Spindel- oder spiralförmiges Flügel- System auszutauschen ist«,

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Die ggf. erforderliche Drehzahlanpassung kann durch eine Polzahl—Umsehaltbarkeit der Ständerwicklungen erfolgen, was für Spezialtypen mix großem Pumpen-Arbeiosbereich vorgesehen werden kann. Außerdem gibt diese Pumpe - insbesondere bei Förderung eines höher—viscosen Mediums - den Vorteil einer günstigen Ausnutzung des Motor—Drehmomentes infolge des durch die Konstruktion gegebenen Hebelarm—Untersetzungs— Verhältnisses. Um dieses Moment wirksam auszunutzen, kann zur Erhöhung des Mörderdruckes insbesondere bei Verwendung spiralförmiger Flügel ein an letztere angepaßter, feststehender Dorn eingesetzt werden, (gestrichelte Darstellung /halbseitig unten in Fig. 1)

Gegenüber den herkömmlichen Zahnradpumpen ergibt sich weiterhin der Vorteil, daß z.B. bei Förderung von Ölen die großen Molekularketten nicht zerschlagen werden, was der Lebens— bzw. Betriebsdauer des geförderten Öles zugute kommt. Die Pumpe gestattet einen glatten Durchfluß des Fördergutes,es erfolgt keine nennenswerte Umlenkung.

Die Austauschbarkeit der z.B. in Rohrstränge eingebauten Förderpumpe ist einfacht Wie ein Wechsel eines Rohr—Verbindungsstückes.

Die Abdichtungsfrage für die gesamte Pumpe einschl. Motor bietet keine größere Schwierigkeit, als diese bei Rohrverbindungsflanschen bestehen, weil hier der Stator einen leil dieser rohrförmigen Förderpumpe bildet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben:

Im Motor-Stator 1 mit seinen Wicklungen 2 läuft in den beiden Lagern 3 der Hohl-Anker 4· Die Stäbe 5 des zentriert umlaufenden Ankera 4 sind in der üblichen Form angeordnet. Im Hbhl-Anker 4 ist die erste Hälfte des innen konischen Pumpenkörpers 6 eingeschraubt bzw. eingesetzt und zentriert. Das Gegenstück 7 ist von der anderen Seite gegen den Anker 4 geschraubt bzw. eingedrückt und ebenfalls zentriert·

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Der konische Innenkörper 6 und 7 bildet in seiner Funktion ein ü-anzes und erhält zur Mitnahme des Fördergutes die Finnen oder die Flügel 8, (halbseitig oben dargestellt) die- je nach Viskosität des Fördergutes - gradlinig oder spiralförmig ausgeführt sind.

Die Abdichtung der Pumpe erfolgt durch das Plastikrohr 9» welches in die offenen Äestfugen der Wickelnuten des Stators 1 so eingepreßt und nachgearbeitet ist 17» daß zwischen dem Stator 1 und dem Anker 4 nur geringe elektromagnetische Spaltverluste eintreten. Das Rohr 9 trägt die verscnraubbaren Außenflansche 10 . An der Pumpenaustrittseite ist die strömungstechnisch günstig gestaltete Übergangsmuffe 11 als Druckkammer und Reduzierstück befestigt, um ein - und ausgangsseitig auf den gleicnen Durciimesser der Anscnlußrohre zu gelangen.
Schließlich ist der Stator durch die Haube 12 abgedeckt.

Wird nun der Hohl-Anker 4 mit dem Pumpenkörper 6/7 in Drehung versetze, so wird das in der Pumpe befindliche Medium durch die Drehflügel 8 mitgerissen und durch die Zentrifugalkraft radial nach außen geschleudert.

Da die Bohrung stark koniscn ausgebildet ist, ergibt sich eine auf das Medium wirkende axiale Schubkomponente in Eicntung auf den größeren Öffnungsdurchmesser. Dieser Axialschub kann insbesondere bei höher viscosen Medien durch eine spiralförmige Ausbildung der Pumpenflügel vergrößert werden. HierBöi kann zur Erhöhung des Förderdruckes der an die Innenkanten der Spiralen ö angepaßte Dorn 15 mit den Durchflußaussparungen 16 eingesetzt werden. Dieser Dorn ist vorschlagsweise am Übergangsstück 11 befestigt· (gestrichelte Darstellung/ halbseitig unten)

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Auch bei nur teilweiser oder keiner Füllung der Pumpe mit flüssigen Medien ergibt sich durch dxe Wirkungsweise der Pumpe ein Luft—(bzw. Gas—) ^og auf der Eintrittseite, sodaß eine Selbst—Ansaugung des dichteren fördergutes ermöglicht wird.

Um die Betriebssicherheit der Pumpe zu erhöhen, wird vor das einlaufseitige lager und den Spalt zwischen Stator und Läufer die Siebblende 13 gesetzt» Ferner wird der Spalt 14 - analog der Ausführung von Kunststoff-G-Ie it lagern äußerst gering gehalten» - Die Lager 3 können je nach Art und Beschaffenheit des Fördergutes als Rollenlager, Kunststofflager mit Selbstschmierung bzw. als Kunststofflager mit Luftschmierung ausgeführt werden»

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Claims

14.12.1968 U 20 )

Pate

Motorpumpe zur Förderung flüssiger und/oder gasförmiger Medien, dadurch gekennzeichnet,
daß Pumpe und Motor eine in sich geschlossene Einheit bilden, bei welcher der Motoranker (4-) die Pumpe bildet·

Motorpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motoranker (4) als zentrisch umlaufendes, durch die Lager (3) direkt gegen den Stator (1) abgestütztes Rohrstück ausgebildet ist.

Motorpumpe nach Ansprüchen 1 und 2 , dadurch gekennzeichnet, daß der hohle Motoranker (4) eine stark konische Bohrung aufweist, wobei dieser Hohlkonus durch den Anker (4) selbst
oder durch die zentriert eingesetzten und/
oder eingeschraubten Teile (6 und 7)
gebildet wird.

Motorpumpe nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der konischen Innenbohrung des
Hohlankers (4) radial angeordnete Plüfeel (8) fest eingesetzt sind.

Motorpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Elügel (ü) einen aus aem gleichen
Werkstoff bestehenden Teil des aus einem
oder menreien Stücken bestehenden Innenkonus des Motorankers bilden·

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6. Motorpampe nach einem, oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenkonus je nach Förderzweck zur Mitnahme des Mediums keine flügel o.ä· trägt, sondern lediglich aufgerauht ist»

7· Motorpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die flügel (8) je nach der Art des Fördergutes spiralförmig ausgeführt sindο

8. Motorpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das als Kompressionskammer dienende Übergangsstück (11) einen an die Innenkanten der spiralförmigen Flügel (8) angepaßten Dorn (15) mit Durchflußaussparungen (Ib) zur Erhöhung des Axialschubes auf das Fördergut erhalten kann.

9. Motorpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der die Förderpumpe bildende Motoranker (4) je nach Verwendungszweck der Pumpe leicht auswechselbar angeordnet ist.

10. Motorpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anpassung der Motor—Pumpe an den jeweils erforderlichen und veränderbaren Verwendungszweck der Motor-Stator (1) mit seinen Wicklungen (2) als solcher eines polumschaltbaren Drehstrom-Kurzschlußläufer-Motors ausgeführt ist.

11. Motorpumpe nach einem oder mehreren der vorhergenenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anker— lager (3) sowohl als Rollenlager, Gleitlager oder Kunststofflager mit Elüssigkeits- bzw. luftschmierung ausgeführt sind.

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12· Motorpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet» daß vor dtm eintrittseitigen Motorlager eine Sieb- bzw. Dichtungsblende (13) angeordnet ist.

13· Motorpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der einlaufseidige Spalt (14) zwiachen dem Pumpen-Gehäuser9hr(9) und dem Einlauf-Konusteil (b) möglichst eng und/oder in Fora eines Gleitlagers ausgeführt ist·

14· Motorpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet« daß das Pumpengehäuse (9) durch ein nicht magnetisierbares (Kunststoff-)Eohr gebildet wird, das in die freien und innen liegenden Kest*eile der Ständer-Wickelungsiiuten dicht eingepreßt ist und zugleich mit der Ständerinnenwand eine gleichmäßige und glatte Oberfläche zum Ankerspalt bildet.

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