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Antriebsmotor für Umwälzpumpen Die Erfindung bezieht sich auf einen
Antriebsmotor für Umwälzpumpen mit einem zwischen einem in Kunststoff eingebetteten
Stator und einem Rotor angeordneten, den Stator gegenüber dem umzuwälzenden Medium
mittels zusätzlicher Dichtringe abdichtenden Spaltrohr.
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Bei bekannten Antriebsmotoren der obengenannten Art sind die Spaltrohre,
um den in bezug auf ihre Wandstärke relativ hohen Beanspruchungen standhalten zu
können, aus unmagnetischem und korrosionsbeständigem Stahl hergestellt. Diese Spaltrohre
verteuern den Antriebsmotor nicht unerheblich, insbesondere dann, wenn die Spaltrohre
einseitig durch einen Boden abgeschlossen sind, so daß diesselben im Tiefziehverfahren
hergestellt werden müssen.
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Es wurden Versuche durchgeführt, das Spaltrohr durch eine rohrförmige
Öffnung innerhalb eines die Wicklung und das Ständerblechpaket einbettenden Kunststoffblockes
zu ersetzen, was jedoch nicht zum gewünschten Erfolgt führte, da die zum Vergießen
der Wicklungen geeignetep Kunststoffe im allgemeinen nicht den Anforderungen genügen,
die an ein Spaltrohr gestellt werden. Das Einfügen eines dünnen Spaltrohres aus
Kunststoff anstelle des aus nicht magnetischem Stahl hergestellten-Spaltrohres birgt
die Befahr des Verbiegens und damit möglicherweise des Schleifens des Kunststoffrohres
an dem Rotor mit sich, da die gleiche Wandstärke eine Kunststoffspaltrohres wesentlich
geringere Stabilität aufweist als ein Stahlspaltrohr.
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Um die Stabilität eines Stahlspaltrohres bei einem Kunststoffspaltrohr
zu erreichen, müßte dessen Wandstärke wesentlich vergrößert werden, was jedoch den
Luftspalt zwischen Ständer
und Rotor vergrößert und damit die magnetischen
Eigenschaften des Motors verschlechtert. Die hier aufgezeigten Probleme werden durch
den Gegenstand der Erfindung auf besonders einfache Weise dadurch gelöst, daß das
Spaltrohr aus einem dünnen, zumindest über Teile seiner Gesamtlänge sich erstreckende
Versteigungsiängsrigpen aufweisenden Kunststoffrohr besteht.
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Eine weitere Vergrößerung der mechanischen Festigkeit des dünnwandigen
Kunststoffspaltrohres sowie auch ein sicheres Festklemmen und Pixieren des Rohres
in der Ständerpaketbohrung läßt sich dadurch erreichen, daß die Versteifungslängsrippen
als Nutenverschlußkeile für die Statornuten ausgebildet sind.
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Diese Ausbildung hat zum anderen den Vorteil, daß die Verschlußkeile
sämtlicher Nuten in einem Arbeitsgang eingebracht werden können. Durch die Hinterschneidungen
an den Versteifungslängsrippen ist auch eine eindeutige Verbindung zwischen dem.Spaltrohr
und der Vergußmasse für die Wicklung und den Stator gegeben.
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Um die Wicklung zumindest auf der einen Seite gegen Beschädigungen
oder auch Spannungstiberschläge auf ein auf Erdpotential liegendes Gehäuse zu schützen,
ist es vorteilhaft, wenn das Spaltrohr mit einem stulpenförmigen, einen Wicklungskopf
der Statorwicklung umgreifenden Ansatz versehen ist. Um eine eindeutige Zuordnung
von Spaltrohr zu Stator zu erhalten, ist es vorteilhaft, wenn das freie Ende des
stulpenförmigen Ansatzes am Statorbleehpaket anliegt. Das Kunststoffspaltrohr kann
ohne Aufweitungen oder dergleichen auagebildet werden, wenn das dem Einführen des
Rotors dienende zylindrische Ende des Spaltrohres in Kunststoff derart eingebettet
ist, daß sich ein Einführtrichter zumindest für den radial am Spaltrohr anliegenden
Dichtring ergibt. Durch die große Steifigkeit im freiliegenden Bereich des Spaltrohres
kann ein vorteilhaftes Verfahren zum Verbinden der aus Stator, Wicklung und Spaltrohr
bestehenden Einheit zit einem Gehäuse derart ausgeführt werden, daß die Einheit
mittels des Spaltrohres zumindest radial Justiert im Gehäuse gehalten wird und danach
der Zwischenraum zwischen Spaltrohr und Gehäuse mit Kunststoff ausgegossen wird.
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Anhand der Zeichnung wird ein Ausfthrungsbeispiel gemäß der Erfindung
beschriebe.l und die Herstellung näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 eine 3eitenansicht des erfindungsagemäßen Antriebsmotors
zum Teil im Schnitt, Fig. 2 eine Ausführungsform der mit dem Kunststoffspaltrohr
verbundenen Nutenverschlußkeile im QuPrschnitt, Fig. 3 eine weitere Ausführungsform
der mit dem Spaltrohr verbundenen Nutenverschlußkeile und Fig. 4 ein Detail der
Einbettung des Spaltrohres aus Kunststoff.
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Gleiche Teile sind in allen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Der Antriebsmotor für die Umwälzpumpe besteht aus einem Stator 1,
in dem die Wicklung 2 untergebracht ist. Der Rotor 3 ist über die Lager 4, 5 am
Gehäuse 6 bzw. am Lagerflansch 7 drehbar gelagert. Das Gehäuse d ist topfförmig
ausgebildet und mit Vergußmasse 8 derart ausgefüllt, daß Stator 1 und Wicklung 2
sowie das mit dem Stator 1 verbundene Spaltrohr 9 am Gehäuse 6 gehalten sind. Zwischen
Spaltrohr 9 und Lagerflansch 7 bzw. zwischen Gehäuse 6 und Lager 4, sind Dichtringe
10, 11 eingebracht, die den Stator des Antriebsmotors gegenüber dem umzuwälzenden
Medium abdichten Das Spaltrohr 9 ist mit Versteifungslängsrippen auagestattet, die
nach Fig. 2 bzw. 3 als Nutenverschlußkeile 12 bzw. 13 ausgebildet sind. Die Versteifungsrippen
können beliebige Form aufweisen, es ist lediglich darauf zu achten, daß das Rohr
einschiebbar und das Einführen des Rotors nicht behindert ist.
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Das heißt, eine verdickung des Spaltrohres im Bereich des dem Dichtungsring
11 zugewandten Wicklungskopfendes in Richtung auf den Rotor 3 und eine Versteifung
des anderen Endes des Spaltrohres in Richtung auf den Wickelkopf wäre ohne weiteres
denkbar. Eine einfache Herstellung des erfindungsgemäßen Spaltrohres
beispielaweise
durch Extrudieren, läßt sich Jedoch dann erreichen, wenn die Versteifungslängsrippen
auf der gesamten Länge des Spaltrohres gleich ausgeführt sind, was beispielsweise
bei den Ausführungsformen nach Fig. 2 und 3 der Fall ist.
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Die Hinterschneidungen der Nutenverschlußkeile 12 und 13 dienen auch
zur weiteren tersteifung des Spalt rohres im Bereich der Wickelköpfe, da hier zusätzlich
eine Halterung durch die Vergußmasse 8 eintritt. Um beispielsweise eineBeschädigung
der Dichtung 10 beim Einführen des Rotors 3 an einer scharfen Kante des Spaltrohres
9 zu vermeiden, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Vergußmasse 8 im
an das Spaltrohr angrenzenden Bereich derart geformt ist, daß sich ein Einführungstrichter
für den Dichtring 10 bzw. den Rotor 3 ertitt.
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Eine abgerundete Form, wie in Fig. 4 dargestellt, hat sich hier als
vorteilhaft erwiesen.
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Die Herstellung des erfindungsgemäßen Antriebsmotors wird derart vorgenommen,
daß nach Einbringen der Wicklung 2 in den Stator 1 das gunststoffspaltrohr 9 mit
den Nutenverschlußkeilen 12 bzs. 13 in die Nuten eingebracht wird, wobei ein zusätzlich
angeformter stulpenförmiger Ansatz 14 die.Möglichkeit eröffnet, den Wickelkopf auf
der einen Seite des Statorpaketes 1 zu umgreifen und mit seinem Ende 15 am Statorblechpaket
1 anliegen zu lassen. Hierdurch ist ein Schutz des Wickelkopfes gegentiber dem Gehäuse
6, das beispielsweise aus Metall besteht, zumindest auf der einen Seite gegeben.
Nachdem Stator 1, Wicklung 2 und Spaltrohr 9 zu einer Einheit verbunden sind, wird
dieses in das Gehäuse 6 eingeführt und im Abstand zum Gehäuse 6 durch das Spaltrohr
9 justiert gehalten. Hiernach wird die Vergußmasse derart eingebracht, daß die aus
Stator 1, Wicklung 2 und Spaltrohr 9 bestehende Einheit am Gehäuse 6 gehalten wird.
Das Einsetzen des Tragflaneches 7 mit dem Dichtring 10 nach Aushärten der Vergußmasse
und eventuellen Bearbeitungsvorgängen komplettiert den Antriebsmotor.
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Die Befestigung der Einheit aus Stator 1, Wicklung 2 und Spaltrohr
9 durch Vergießen innerhalb eines Gehäuses nach vorheriger Justierung durch das
Spaltrohr ist nicht auf die Verwendung eines Kunststoffspaltrohres beschränkt, sondern
läßt sich auch bei einem bekannten Stahlspaltrohr anwenden.
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Hier treten jedoch nicht die Vorteile hervor, die sich bei Verwendung
des stulpenförmigen Ansatzes 14 am Spaltrohr 9 ergeben.
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6 Patentansprüche 4 Figuren