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A/S Dansk Akkumulator-& Elektro-Motor-Fabrik, Odense, Dänemark.
Rotierende Flüssigkeitspumpe, die mit einem elektrischen Antriebsmotor zusammengebaut
ist.
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine rotierende Flüssigkeitspumpe,
die mit einem elektrischen Antriebsmotor zusammengebaut ist, und deren Pumpenrad
von der Welle dieses Antriebsmotors getragen wird und in einer Pumpenkammer angebracht
ist, die innerhalb des Gehäuses des Antriebsmotors liegt und an die eine Endfläche
des Stators des Motors grenzt. Von der Pumpenkammer geht eine Anzahl von Flüssigkeitskanälen
aus, welche sich zwischen der Aussenseite des Statorgehäuses und dem Statorlamellenpaket
zur Ablaufkammer am anderen Ende des Stators hin erstrecken. Die Pumpe ist ferner
von der Art, wodas Statorlamellenpaket mit dazugehöriger Wicklung in einen Block
aus Isoliermaterial eingegossen ist.
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Die Erfindung unterscheidet sich von bekannten Pumpen mit diesen
Merkmalen dadurch, dass die Flüssigkeitskanäle zwischen der Pumpenkammer und der
Ablaufkammer innen im Isolierblock liegen und ganz von dessen Material umschlossen
sind.
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Die Erfindung ruht auf der Erkenntnis, dass die in Frage kommenden
Isoliermaterialien-nämlich giessbare Kunststoffe-neben ihrer primären Eigenschaft-also
einer guten elektrischen Isolierfähigkeit-durch eine einfache Formgebung, z. B.
Giessen, eine sehr glatte Oberfläche erhalten können, die gegen Korrosion widerstandsfähig
ist.
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Aus diesen Eigenschaften wird bei der Erfindung voller Nutzen gezogen,
weil die Kanalwände ausschliesslich aus dem Isoliermaterial gebildet werden. Hierdurch
werden also nicht nur das Statorlamellenpaket, sondern auch die Aussenwand des Statorgehäuses,
wenn eine solche vorhanden, gegen die Korrosionswirkung des durch den Motor passierenden
Flüssigkeitsstroms-üblicherweise ein Wasserstrom-geschützt. Die sehr grosse Glätte,
die die Kanalwände haben können, wird gleichzeitig bewirken, dass der Strömungswiderstand
auf ein Minimum herabgesetzt wird, und dass auch die Neigung zur Ablagerung von
Schmutz an den Kanalwänden praktisch beseitigt sein wird.
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Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass der Elektromotor auf Grund
der Einkapslung in das Isoliermaterial sehr lautschwach wird. Dies ist von besonderer
Bedeutung, wenn die Pumpe zu ihrem Hauptzweck, nämlich als Zirkulationspumpe in
Zentralheizungsanlagen, angewendet wird. In diesem Falle
können
ferner die wechselnden Flüssigkeitstemperaturen bei
üblichen Pumpenkonstruktionen Schwierigkeiten verursachen, |
weil zusammenarbeitende Elemente verschiedene Wärmeausdeh- |
nungskoeffizienten haben. Auch diese Schwierigkeit ist in grossem Umfang bei der
erfindungsgemässen Pumpe beseitigt, weil die Flüssigkeitskanäle ganz vom Isoliermaterial
umgeben sind.
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Wie oben angedeutet kann das Statorgehäuse eine Aussenwand, z. B.
in Form einer üblichen Metallkappe, haben.
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Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann
eine solche Aussenwand wegfallen, wenn der genannte Isolierblock an sich das Statorgehäuse
bild'ei und eingegossene Klemmenstücke für die Statorwicklung enthalt.
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Hierdurch kann eine Vereinfachung und Verbilligung des gesammelten
Aggregats erreicht werden.
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Die Erfindung ist in folgendem unter Hinweis auf die etwas schematische
Zeichnung erklärt, auf welcher Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Ausführungs-.
form der erfindungsgemässen Pumpe zeigt, beispielsweise nach Linien I-I in Fig.
2, Fig. 2 einen Längsschnitt nach den Linien II-II in Fig. 1 und Fig. 3 einen Teil
eines Längsschnittes in einer anderen Ausführungsform der Pumpe.
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Der gezeigte Elektromotor umfasst ein Statorgehause 1 mit einem rechten
Seitenschild 2 mit daransitzender Anschlussflansch 3 und einem linken Seitenschild,
der aus zwei Teilen 4 und 5 zusammengesetzt'ist, von welchen der
letztere einen Ansohlussflanach 6 tragt. Die beiden |
Seitenschilde 2 und 4.5 sind mittels eines Kreises von Bolzen 7 flüssigkeitsdicht
mit dem Statorgehäuse 1 zusammengespannt. Dieses trägt auf gewöhnliche Art einen
Klemmen. kasten 8 und umgibt die Statorlamellen 9 des Elektromotors und deren Wicklung
10, welche Teile in einen Block 11 aus geeignetem Isoliermaterial, z. B. ein Kunstharz
mit einem geeigneten Inhalt von Füllstoff, eingegossen sind. Wie beim Teil 12 in
Fig. 2 angedeutet, kann sich der Isolierblock 11 "bis zum oder eventuell ganz in
den Klemmenkasten 8
hineinerstrecken, um dadurch die Verbindungsleitungen der |
Wicklungen und die Klemmenstücke zu schützen.
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13 bezeichnet die Rotorwelle des Elektromotors, die das Rotorlamellenpaket
14 trägt und durch geeignete Lagerbuchsen 15 in Lagern 16 und 17 ruht, die mittels
einer oder mehrerer Rippen 18 und 19 vom Seitenschild 2 und dem ringförmigen Teil
4 des Seitenschild 4, 5 getragen werden.
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Zwischen jedem der Lager 16 und 17 und dem Isolierbloek oder Statorblock
11 ist eine nachgiebige Packung oder ein Filter 20 eingeschoben.
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Die Rotorwelle 13 erstreckt sich durch das linke Lager 17 hindurch
und trägt an ihrem hervorstehenden Ende ein halbaxiales Pumpenrad 21, das in einer
Pumpenkammer 22 innerhalb des Seitenschildes 4, 5 arbeitet. Wie aus Fig. 2 ersichtlich,
grenzt diese Pumpenkammer an die linke Endflache des Stators des Elektromotors und
steht hier in Verbindung mit einer Anzahl von Kanälen 23, s. auch Fig. 1, die im
gegossenen Block 11 ausgebildet sind und sich zu einer Ablaufkammer 24 innerhalb
des Seitenschildes 2 erstrecken.
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Wie ersichtlich, liegen diese Kanäle 23 zwischen der Aussenwand 1
des Statorgehäuses und dem Statorlamellenpaket 9 und erstrecken sich zusammen über
einen sehr wesentlichen Teil des Statorumkreises, s. Fig. 1.
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Während des Betriebs der Pumpe wird die Flüssigkeit hauptsächlich
in der in Fig. 2 gezeigten Pfeilrichtung strömen, aber die Flüssigkeit wird doch
ebenfalls in den Raum innerhalb des Statorblockes 11 eindringen, nämlich längs der
Rotorwelle 13 und eventuell ausserdem durch die Packungen oder die Filter 20. Gröbere
Unreinheiten werden jedoch nicht mit der Flüssigkeit auf diesen Bahnen folgen können
um werden deshalb effektiv von der schmalen Spalte
zwischen der Innenkante der Statorlamellen 9 und der Außen. |
kante der Rotorlamellen 14 ferngehalten. |
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Es ist erkennbar, dass der äußere Durchmesser des Pumpenrades 21
großer ist als der Rotordurchmesser, und dass eine weitere Vergrößerung des Pumpenraddurchmessers
möglich ist, wenn dies hinsichtlich der Steigerung der Pumpenwirkung wünschenswert
sein sollte. Zum gleichen Zweck kann den Rippen 18 und 19 eine solche Form gegeben
werden, dass sie wie'Leitschaufeln im Flüssigkeitsstrom wirken.
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Eine weitere Herabsetzung des Strömungswiderstandes durch die Pumpe
kann durch Ausglätten der Strömungsbahn erreicht werden, insbesondere am Übergang
vom Pumpenraum 22 zu den Kanälen 23 und am Ubergang von diesen Kanälen zur Ablaufkammer
24, Wenn in diese Ablaufkammer ein oder mehrere Druckstufen entsprechend dem Pumpenrad
21 eingebaut gewünscht werden, kann auch der Seitenschild 2 in zweckmassiger Weise
von
mehreren Teilen zusammengebaut sein.
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Fig. 3 zeigt, auf welche Weise das Lager 17 direkt vom Statorblock
11 unterstützt sein kann, z. B. durch Zusammenguss. In diesem Falle können die Tragrippen
19, Fig. 2, entbehrt werden, und der Seitenschild 4, 5'kann in einem Stück gebildet
sein, eventuell mit Leitschaufeln an der Innenseite. Auch die in Fig. 2 gezeigte
Packung kann wegfallen. Wenn eine lebhaftere Flüssigkeitsdurchströmung zum Rotor
als von der Flüssigkeitsbahn längs der Rotorwelle 13 gewährleistet gewünscht wird,
z. B. mit Rücksieht auf die Kühlung des Rotors, können die Lager 17-wie gezeigt-eine
oder mehrere durchgehende Öffnungen 24 mit einem geeigneten Filter haben und geeignete
Flüssigkeitspassagen konnenfalls gewünscht-im Rotor ausgebildet sein.