DE19628118A1 - Naßläuferspaltrohrmotor für Pumpen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Naßläuferspaltrohrmotor für Pumpen, insbesondere Umwälzpumpen, der die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruches 1 auf­ weist.

Derartige Motoren haben üblicherweise Alu-Druckgußgehäuse, die topfförmig ausgebildet sind. In der Regel sind diese im Bereich des Wickelkopfes radial durchbrochen und weisen einen Anschluß für einen Anschlußkasten auf, der in diesem Bereich außen auf dem Motorengehäuse angeordnet ist.

Nachteil derartiger Alu-Druckgußgehäuse ist, daß sie aufgrund ihrer Ober­ flächenbeschaffenheit und der durch das Herstellungsverfahren bedingten großen Toleranzen in jedem Fall spanabhebend bearbeitet werden müssen. Zudem benötigen sie in der Regel auch eine Schutzlackierung. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß für unterschiedliche Motorenleistungen, die bei gleichem Paketdurchmesser über entsprechende Paketlängen erzielt werden, für das Motorengehäuse ein neues, der Länge des Paketes entsprechendes Spritz­ gußwerkzeug erforderlich ist.

Ferner ist aus der nicht vorveröffentlichten DE 196 24 934 ein Naßläuferspalt­ rohrmotor mit einem Gehäuse aus einem Stranggußprofil bekannt, bei dem je nach Leistung des Motors das Gehäuse mit der entsprechenden Länge von der Stranggußprofilstange getrennt werden kann. Bei einem derartigen Naßläufer­ spaltrohrmotor ist der Anschlußkasten hinten angebracht. Auf diese Weise ist keine seitliche Bearbeitung des Gehäuses erforderlich.

Nachteil derartiger Stranggußprofile ist, daß nach dem Abtrennen vom Strang­ gußprofil häufig die Bearbeitung der Stirnflächen des Gehäuses erforderlich ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Naßläuferspaltrohrmotor zu schaffen, der kostengünstig herzustellen ist, insbesondere soll eine Gehäuse­ form für verschiedene Motorleistungen geeignet sein. Ferner soll keine Bearbei­ tung des Gehäuses erforderlich sein.

Diese Aufgabe löst ein Naßläuferspaltrohrmotor mit den Merkmalen des An­ spruches 1.

Ein Naßläuferspaltrohrmotor, bei dem ein wesentlicher Teil des Gehäuses einstückig mit dem Stator ausgebildet ist, erfordert keine zusätzlichen Maschi­ nen zur Herstellung des Gehäuses. Es ist lediglich eine spezielle Stanzform für die Statorbleche erforderlich. Einziger Unterschied zu bisherigen Stanzformen ist, daß diese nicht mehr, wie bisher allgemein üblich, eine runde Außenform haben, sondern daß diese eine beliebige Außenform haben können.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Gehäuse und somit der Stator einen annähernd quadratischen Querschnitt auf. Dieser Querschnitt ermöglicht eine optimale Ausnutzung des Blechs beim Stanzvorgang der ein­ zelnen Statorbleche. Der Blechabfall wird minimiert. Ferner lassen sich Statoren mit quadratischem Querschnitt besser lagern.

Besonders vorteilhaft ist eine Ausgestaltung, bei der in den äußeren Eckzonen des Stators Ausnehmungen vorgesehen sind, durch die das Pumpengehäuse mittels Schrauben an dem Naßläuferspaltrohrmotor befestigt werden kann. Vorzugsweise erfolgt die Herstellung der Ausnehmungen während des Stanz­ vorgangs. Dabei können die Ausnehmungen jedoch auch Gewindebohrungen sein.

Direkt am Stator anliegende Pumpengehäuse und Anschlußkästen sind aufgrund der guten Oberfläche der äußeren Statorbleche möglich. Eine besondere Be­ arbeitung der Bleche ist in der Regel nicht erforderlich.

Ferner kann die A- und/oder B-seitige Wickelkopfkappe Teil des Gehäuses sein. Vorteilhaft ist, wenn an den Übergängen die Außenkonturen der beiden anein­ ander angrenzenden Teile übereinstimmen. Die Wickelkopfkappen isolieren die Statorwicklung gegen Stator und Spaltrohrtopf. Ferner stützt die A-seitige Wickelkopfkappe den A-seitigen Lagerträger und dämpft Schwingungen.

Besonders vorteilhaft ist eine flanschartige Anschlußkastenkonsole aus Kunst­ stoff, die derart ausgebildet ist, daß sie gleichzeitig als Wickelkopfkappe fun­ giert und die Statorwicklung gegen Gehäuse und Spaltrohrtopf isoliert und gleichzeitig den B-seitigen Lagerträger stützt und gegen Schwingungen dämpft. Gleichzeitig kann die Anschlußkastenkonsole auch eine AMP-Anschlußleiste, deren Leistenkörper einstückig in die Anschlußkastenkonsole integriert und mit ihr ausgebildet ist, beinhalten. In diese AMP-Anschlußleiste können die An­ schlüsse eines Schalters, eines Kondensators und sonstiger Leiter, beispielsweise dem Netzanschlußleiter unmittelbar eingesteckt werden. Durch die einstückige Ausgestaltung entfallen zusätzliche Montagekosten. Eine Leiterplatte für das Anbringen von Schaltern, Kondensatoren oder Klemmleisten für den Netzan­ schluß ist nicht erforderlich.

Die Zentrierung des Kunststoffteils erfolgt durch ein Spaltrohr, das vorzugsweise an seinem B-seitigen Endabschnitt mit dem B-seitigen Lagerträger verschweißt ist. Hierdurch wird eine sichere Verbindung gewährleistet. Gemeinsam mit dem B-seitigen Lagerträger bildet das Spaltrohr einen Spaltrohrtopf. Eine zusätz­ liche Abdichtung ist aufgrund der Schweißnaht nicht erforderlich.

Die Zentrierung des Pumpengehäuses relativ zum Stator bzw. Gehäuse des Elektromotors kann auf besonders einfache Weise am A-seitigen Lagerträger, der durch eine A-seitige Lagerflanschplatte gebildet wird, erfolgen, der in das A- seitige Ende des Spaltrohres zur Zentrierung eingreift. Der A-seitige Lagerträger, der mit seiner äußeren Randzone an der A-seitigen Stirnfläche des Stators anliegt, bildet im Anschluß an diese Randzone einen Sitz für das Pumpenge­ häuse.

Die Abdichtung zwischen dem Spaltrohr und dem A-seitigen Lagerträger bzw. der A-Lagerflanschplatte erfolgt auf besonders kostengünstige Weise durch einen zwischen der Innenmantelfläche des Spaltrohres und dem Lagerträger angeordneten O-Ring.

Gemäß einer bevorzugten Variante liegt die A-seitige Lagerflanschplatte mit der Stirnfläche ihres äußeren Randes an einem Absatz der A-seitigen Wickelkopf­ kappe an, wodurch Material bei der Lagerflanschplatte eingespart wird. Dieses Material wird durch das "billige" Kunststoffmaterial der Wickelkopfkappe ersetzt. Zur Abdichtung ist im Zwischenraum zwischen dem äußeren Umfang des Randes der A-seitigen Lagerflanschplatte, der A-seitigen Stirnfläche der Wickelkopfkappe und dem Pumpengehäuse ein O-Ring angeordnet. Die Ab­ dichtung erfolgt in radialer Richtung zwischen der Außenmantelfläche der A- seitigen Lagerflanschplatte und dem Pumpengehäuse. Mit Hilfe dieses O-Rings erfolgt eine sichere Abdichtung zwischen der Pumpe und dem Elektromotor.

Besonders vorteilhaft ist die Anordnung von Buchsen oder Distanzstiften in in der Wickelkopfkappe vorgesehenen Ausnehmungen. Durch diese Buchsen oder Distanzstifte kann die Stabilität der Wickelkopfkappe erhöht werden, eine Überlastung der Wickelkopfkappe durch zu starkes Anziehen der Schraubver­ bindung zwischen Elektromotor und Pumpengehäuse wird vermieden. Zudem wird ein Kaltfließen des Kunststoffmaterials infolge von Belastungen verhindert. Es wird ein definierter Abstand zwischen Pumpengehäuse und Elektromotor festgelegt. Die Buchsen oder Distanzstifte können einerseits in die Ausnehmun­ gen eingelegt und andererseits direkt beim Herstellungsvorgang in das Kunst­ stoffmaterial eingegossen werden.

Die Abdichtung zwischen Pumpengehäuse und A-seitigem Lagerträger kann durch eine kostengünstige Ringdichtung erfolgen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in den beiliegenden Zeichnun­ gen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 eine Draufsicht auf das B-seitige Motorende,

Fig. 3 eine Draufsicht auf ein Statorblech,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel, und

Fig. 5 einen Längsschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel.

Eine Umwälzpumpe für eine Heizungsanlage oder Warmwasserversorgungs­ anlage weist, wie Fig. 1 zeigt, ein Pumpengehäuse 1 auf. Dabei ist der An­ schlußstutzen 2 etwas weiter vorgezogen als üblich. An das Pumpengehäuse 1 ist mittels Schrauben 3, die am A-seitigen Ende mit einem Gewinde 4 versehen sind, und einem Flanschkörper 5, der entsprechende Gewindebohrungen 6 aufweist, ein als Ganzes mit 8 bezeichneter Elektromotor angeflanscht, bei dem es sich um einen Naßläuferspaltrohrmotor handelt.

Der Elektromotor 8 weist einen Stator 9 auf. Dieser Stator 9 besteht aus einem Statorblechpaket 10, das eine Statorwicklung 11 trägt. Dabei ist das Statorblech­ paket 10 derart ausgebildet, daß es gleichzeitig einen großen Teil des Gehäuses 12 bildet. Das Statorblechpaket 10 wird aus einer Reihe einzelner Statorbleche 13 gebildet. Das Statorblechpaket 11 hat, wie in Fig. 3 dargestellt, einen im wesentlichen quadratischen Umriß. In den vier Ecken sind Ausnehmungen 14 vorgesehen, in denen die Schrauben 3 angeordnet sind. Die Nuten 15, in denen die Statorwicklung 11 angeordnet ist, entsprechen herkömmlicher Bauart.

An der A-seitigen Stirnfläche 16 des Stators 9 liegt die äußere Randzone einer A-Lagerflanschplatte 17 an. An der B-seitigen Stirnfläche 18 liegt ein Kunststoff­ teil 19 an, das auf seiner den Elektromotor 8 abgewandten Seite eine Anschluß­ kastenkonsole 20 für einen Anschlußkasten 21 bildet. Der Anschlußkasten 21 wird durch einen Anschlußkastendeckel 23 verschlossen. Auf der Anschlußka­ stenkonsole 20 ist eine AMP-Anschlußleiste 23′ vorgesehen. Der Leistenkörper dieser AMP-Anschlußleiste 23′ ist einstückig mit dem Kunststoffteil 19 ausge­ bildet. Ohne Leiterplatte können direkt in diese AMP-Anschlußleiste 23′ die Anschlüsse von Elementen, wie Schalter, Kondensatoren und Klemmleisten für den Netzanschluß eingesteckt werden. Das Kunststoffteil 19 ist durch Schrau­ ben 22, die in Gewindebohrungen 23′′ geschraubt sind, am Stator 9 befestigt. Der Innenraum des Anschlußkastens ist in Fig. 2 bei abgenommenem An­ schlußkastendeckel 23 dargestellt.

Gemäß einer nicht dargestellten Variante erfolgt die Befestigung des Kunststoff­ teils 19 entsprechend der Befestigung des Pumpengehäuses 1 mit langen Schrauben, deren Schaft durch das gesamte Gehäuse 12 bzw. den Stator 9 ragt. Eine nachträgliche Bearbeitung des Gehäuses 12 entfällt dadurch vollständig.

Zentral im Stator 9 ist eine einen Rotor 24 tragende Motorwelle 25 angeordnet, die durch ein A-seitiges Lager 26 und ein B-seitiges Lager 27 gelagert ist. An ihrem A-seitigen Ende 28 ragt die Motorwelle 25 in das Pumpengehäuse 1 und trägt ein Laufrad 29. Das A-seitige Lager 26 ist in einen A-seitigen Lagerträger 31, das B-seitige Lager 27 in einen B-seitigen Lagerträger 32 eingelegt. Dabei wird der A-seitige Lagerträger 31 durch die A-Lagerflanschplatte 17 gebildet. Der B-seitige Lagerträger 32 ist fest mit einem Spaltrohr 35 verschweißt. Hierfür weist das Spaltrohr 35 an seinem B-seitigen Endabschnitt 36 einen Endflansch 37 auf. Gemeinsam mit dem Lagerträger 32 bildet das Spaltrohr 35 einen Spaltrohrtopf. Der B-seitige Lagerträger 32 zentriert das Kunststoffteil 19, das seinerseits an der Außenseite 40 des Stators 9 anliegt. Das Kunststoffteil 19 bildet neben dem B-seitigen Abschluß des Stators 9 auf seiner dem Elektromo­ tor 8 zugewandten Seite eine Wickelkopfkappe 42 für den B-seitigen Wickel­ kopf 43 der Statorwicklung 11.

Der Innenraum 45 des Pumpengehäuse 1 ist auf der dem Elektromotor 8 zugewandte Seite nach außen durch eine Ringdichtung 46 abgedichtet. Die Ringdichtung 46 ist zwischen Pumpengehäuse 1 und der dem Pumpengehäuse 1 zugewandten Seite der A-Lagerflanschplatte 17 angeordnet. Ferner befindet sich ein O-Ring 47 zwischen der A-Lagerflanschplatte 17 und dem Spaltrohr 35. Der O-Ring 47 stellt sicher, daß kein Wasser zur Statorwicklung 11 gelangt. Der A-seitige Wickelkopf 50 der Statorwicklung 11 wird entsprechend dem B- seitigen Wickelkopf 43 von einer Wickelkopfkappe 51 aufgenommen. Die Wickelkopfkappe 51 sitzt spielfrei auf dem Spaltrohr 35, dessen A-seitiges Ende unter Anlage an der Wickelkopfkappe 51 nach außen umgebördelt ist.

Die A-seitige Lagerflanschplatte 17 greift in den A-seitigen Endabschnitt des Spaltrohres 35 ein und ist hierdurch gegenüber dem Stator 9 zentriert. Im Anschluß an die äußere Randzone der Lagerflanschplatte 17, die an der A- seitigen Stirnfläche des Stators 9 anliegt, bildet die Lagerflanschplatte 17 einen Sitz für das Pumpengehäuse 1, das mittels der Schrauben 3 an die A-seitige Stirnfläche des Stators 9 angepreßt wird und dabei die Ringdichtung 46 aus­ reichend belastet. Die Zentrierung des Pumpengehäuses 1 erfolgt mittels eines Bereichs 48, dessen Innendurchmesser dem Außendurchmesser der A-seitigen Lagerflanschplatte 17 entspricht.

In B-seitiger Verlängerung der Motorwelle 25 ist im Anschlußkasten 21 ein Rohr 53 vorgesehen. In diesem Rohr 53 ist ein weiteres rotationssymmetrisches Teil 54 angeordnet, das eine zentrale Gewindebohrung 55 aufweist. In dieser Gewindebohrung 55 befindet sich ein Gewindeverschlußstopfen 56. Um den Rotor 24 deblockieren zu können, kann der Gewindeverschlußstopfen 56 aus der Gewindebohrung 55 herausgedreht werden. Durch die Öffnung kann mit einem Schraubendreher in eine Vertiefung in der Stirnseite der Motorwelle 25 eingegriffen werden und durch manuelles Drehen der Rotor 24 deblockiert werden. Sofern hierbei Wasser durch die Gewindebohrung 55 austritt, kann dieses Wasser nicht in den Anschlußkasten 21 gelangen, da es durch das Rohr 53 nach außen abgeleitet wird.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Variante ragt die A-Lagerflanschplatte 117 nicht, wie beim ersten Ausführungsbeispiel, über die gesamte Wickelkopfkappe 151, sondern nur bis zu einem Absatz 152, der im äußeren Umfang der Wickelkopf­ kappe 151 angeordnet ist. An diesem Absatz 152 liegt sie mit der Stirnfläche ihres Randes 159 an. Die Wickelkopfkappe 151 liegt an ihrem B-seitigen Ende sowohl mit ihrem inneren Rand als auch mit ihrem äußeren Rand am Stator 9 an. Auch das Pumpengehäuse 101 liegt direkt am Stator 9 an. Die Abdichtung zwischen Pumpengehäuse 101, A-seitiger Wickelkopfkappe 151 und A-Lager­ flanschplatte 117 erfolgt durch einen O-Ring 160, der in einem Zwischenraum 161 angeordnet ist.

Bei der in Fig. 5 dargestellten dritten Variante ist das Pumpengehäuse 201 nicht mehr in Anlage mit dem Stator 9. Die Wickelkopfkappe 251 bildet das Über­ gangsteil zwischen dem Pumpengehäuse 201 und dem Stator 9 und wird dadurch zu einem Teil des Gehäuses 12. Die Abdichtung erfolgt entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel durch den O-Ring 160. Zur Erhöhung der Stabilität können in die A-seitige Wickelkopfkappe 251 Buchsen in Ausneh­ mungen 263 eingelegt oder eingegossen sein, durch die die Schrauben 3 ragen. Alternativ dazu können Distanzstifte im Randbereich der A-seitigen Wickel­ kopfkappe 251 vorgesehen sein. Diese Buchsen stellen bei nicht ausreichender Festigkeit des Materials der Wickelkopfkappe 251 einen definierten Abstand zwischen Pumpengehäuse 201 und Stator 9 sicher und schützen diese vor einer Überlastung und verhindern eine Verformung infolge Kaltfließen.

Claims (15)

1. Naßläuferspaltrohrmotor für Pumpen, insbesondere für Umwälzpumpen, mit einem Gehäuse (12) und einem Stator (9), dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (9) ein Teil des Gehäuses ist.

2. Naßläuferspaltrohrmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (9) von annähernd quadratischem Querschnitt ist.

3. Naßläuferspaltrohrmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (9) in den äußeren Eckzonen mit Ausnehmungen (14, 23) versehen ist.

4. Naßläuferspaltrohrmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Naßläuferspaltrohrmotor eine A-seitige Wickelkopfkappe (51) für den A-seitigen Wickelkopf (50) aufweist, die Teil des Gehäuses (9) ist.

5. Naßläuferspaltrohrmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Naßläuferspaltrohrmotor eine B-seitige Wickelkopfkappe (42) für den B-seitigen Wickelkopf (43) aufweist, die Teil des Gehäuses (9) ist.

6. Naßläuferspaltrohrmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der B-seitigen Stirnfläche (18) des Stators (9) ein Kunststoffteil (19) anliegt, das einerseits die B-seitige Wickelkopf­ kappe (42) und andererseits die Anschlußkastenkonsole (20) bildet.

7. Naßläuferspaltrohrmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß auf der Anschlußkastenkonsole (20) eine AMP- Anschlußleiste (23′) vorgesehen ist, deren Leistenkörper einstückig mit dem Kunststoffteil (19) ausgebildet ist.

8. Naßläuferspaltrohrmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffteil (19) durch ein Spaltrohr (35) zentriert ist.

9. Naßläuferspaltrohrmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Spaltrohr (35) an seinem B-seitigen Endabschnitt (36) mit dem B-seitigen Lagerträger (32) verschweißt ist.

10. Naßläuferspaltrohrmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpengehäuse (1) direkt am Stator (9) anliegt.

11. Naßläuferspaltrohrmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der A-seitige Lagerträger (31), der durch eine A-seitige Lagerflanschplatte (17) gebildet wird, mit seiner äußeren Randzo­ ne an der A-seitigen Stirnfläche (16) des Stator (9) anliegt und das Pum­ pengehäuse (1) relativ zum Stator (9) des Elektromotors (8) zentriert.

12. Naßläuferspaltrohrmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein O-Ring (47) zwischen der Innenmantel­ fläche des Spaltrohres (35) und der A-seitigen Lagerflanschplatte (17) angeordnet ist.

13. Naßläuferspaltrohrmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder 12, da­ durch gekennzeichnet, daß die A-seitige Lagerflanschplatte (117) mit ihrer Stirnfläche ihres äußeren Randes (159) an einem Absatz (152) der A-seiti­ gen Wickelkopfkappe (151; 251) anliegt und daß im Zwischenraum (161) ein O-Ring (160) angeordnet ist.

14. Naßläuferspaltrohrmotor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß in der A-seitigen Wickelkopfkappe (251) Buchsen oder Distanzstifte an­ geordnet sind.

15. Naßläuferspaltrohrmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der dem Stator (9) abgewandten Seite der äußeren Randzone des A-seitigen Lagerträgers (31) eine Ringdichtung (46) anliegt.