DE19702723A1 - Naßlaufender Tauchmotor zum Antreiben einer Kreiselpumpe - Google Patents
Naßlaufender Tauchmotor zum Antreiben einer KreiselpumpeInfo
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- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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- F04D13/00—Pumping installations or systems
- F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
- F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
- F04D13/0606—Canned motor pumps
- F04D13/062—Canned motor pumps pressure compensation between motor- and pump- compartment
Description
Die Erfindung geht aus von einem naßlaufenden Tauchmotor nach
dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
In der DE-38 28 512 A1 ist ein Tauchpumpenaggregat mit einem
Naßlaufmotor gezeigt, bei dem der Motor in einem Gehäuse, das in
eine zu fördernde Flüssigkeit eingetaucht wird, einen Rotor aufweist,
der von einem Spaltrohr umgeben ist und von einer zentralen Welle
getragen wird, die an beiden Endbereichen des Motors in Gleitlagern
abgestützt ist. Zur Pumpenseite ist die aus dem Motorgehäuse her
ausragende Welle von einer Dichtungsausbildung umgeben, um den
Rotorraum des Motors zur Pumpenseite hin abzudichten. Ferner ist
die Welle auf ihrer gesamten Länge hohl ausgebildet und ist an
ihrem pumpenseitig aus dem Motor herausragenden Ende mit einer
Pumpe verbindbar. Die Welle ist wenigstens teilweise mit einer
Flüssigkeit gefüllt und an ihrem pumpenseitigen Ende mit einem
Verschlußstopfen flüssigkeitsdicht verschlossen, so daß die Flüssig
keit nicht aus der Welle austreten kann. Schließlich ist der vom
Spaltrohr gebildete Raum für den Rotor des Motors zu Kühlzwecken
mit Flüssigkeit gefüllt. Über die zwischengeschaltete Kühlflüssigkeit
in der hohlen Welle wird die Motorwärme zum Pumpenbereich bzw.
zu der dort befindlichen Förderflüssigkeit übertragen, um so den
Motor zu kühlen.
Auf dem Transportweg des vorstehend beschriebenen Naßlaufmotors
oder des Tauchmotorpumpenaggregates vom Hersteller bis zum
Einsatzort, gegebenenfalls mit zwischenzeitlicher Lagerung des
Motors oder Aggregates bis zu seinem Einsatzzeitpunkt, können am
Naßlaufmotor erhebliche Schäden auftreten. Aufgrund von Flüssig
keitsverlust aus dem Rotorraum des Motors, zum Beispiel wegen
mangelhafter Dichtungsausbildung für den Rotorraum und/oder auf
grund von Gefriertemperaturen während des Transportes und/oder
Lagerung des Motors ist eine ungenügende Kühlung des Motors bei
seinem späteren Betrieb gegeben, so daß eine Überhitzung des Mo
tors mit wiederum daraus resultierenden Schäden die Folge ist. Der
Rotorraum enthält nicht mehr ausreichend kühlende Flüssigkeit, weil
ein Teil davon vorher verlorengegangen ist. Ein weiterer Nachteil
besteht darin, daß die Verpackung des Naßlaufmotors durch aus
seinem Rotorraum auslaufende Flüssigkeit beschädigt wird und die an
sie gestellten Anforderungen nicht mehr erfüllt. Man ist daher auch
so vorgegangen, den Naßlaufmotor mit ungefülltem oder nur teilwei
se mit Flüssigkeit gefülltem Rotorraum auszuliefern. Der Motor muß
dann jedoch vor seinem Einbau oder vor seiner Inbetriebnahme
vollständig mit Flüssigkeit gefüllt werden. Dies ist umständlich und
wird nicht immer sachgemäß vorgenommen, das heißt, eine voll
ständige Füllung des Rotorraumes ist nicht gewährleistet, so daß
wiederum eine mangelnde Kühlung des Motors die Folge ist. Des
weiteren muß sichergestellt sein, daß die Leistungsdaten des ausge
lieferten Motors beim Kunden gewährleistet sind. Hierzu wird der
Naßlaufmotor vor seiner Auslieferung beim Hersteller mit gefülltem
Rotorraum hinsichtlich dieser Daten geprüft, anschließend wieder
entleert und dann ausgeliefert, um die erwähnten Schäden zu ver
meiden. Das Füllen und Entleeren des Rotorraumes ist zeitraubend
und umständlich und bei Motoren kleinerer Leistung, zum Beispiel
bis zu etwa 4 kW, die als Massenprodukt relativ kostengünstig
gefertigt werden können, ein erheblicher Kostenfaktor.
Die Aufgabe der Erfindung besteht daher in der Verbesserung eines
Naßlaufmotors der einleitend angeführten Art dahingehend, daß er in
der Lage ist, daß sich sein Rotorraum nach Inbetriebnahme des
Motors selbsttätig entlüftet und mit Flüssigkeit vollständig füllt und
ständig gefüllt bleibt, wobei ein Austausch von Flüssigkeit zwischen
Rotorraum und Pumpenseite des Motors während dessen Betrieb zur
Vermeidung von Nachteilen für den Motor weitgehend unterbunden
ist.
Ausgehend von dem einleitend angeführten naßlaufenden Tauchmotor
ist die Lösung dieser Aufgabe in dem kennzeichnenden Teil des
Anspruches 1 angegeben.
Ein gemäß der Erfindung konstruierter naßlaufender Tauchmotor
kann nach seiner Herstellung ohne Füllung seines Rotorraumes aus
geliefert werden, weil sichergestellt ist, daß sich der Motor nach
seiner Inbetriebnahme selbsttätig mit einem Anteil der zu fördernden
Flüssigkeit vollständig füllt und dabei gleichzeitig entlüftet. Es ist
nicht mehr erforderlich, daß der Motor beim Kunden durch das
Montagepersonal gefüllt werden muß. Beim Eintauchen des nicht
eingeschalteten Tauchmotors zusammen mit der an ihm montierten
Tauchpumpe in die zu fördernde Flüssigkeit dringt eine ausreichende
Mindestmenge von Förderflüssigkeit von der Pumpenseite her wenig
stens über die Dichtungsausbildung in den Rotorraum ein, so daß
dieser dann mit einer Anfangsmenge gefüllt ist, die eine Schmierung
der Motorlager und Kühlung des Motors am Beginn seines Betriebes
gewährleistet. Bei weiteren Ein- und Ausschaltvorgängen des Motors
bzw. Aggregates wird immer mehr Flüssigkeit in den Rotorraum
eindringen und Luft aus diesem Raum über die hohle Welle und
deren Funktionseinheit zur Pumpenseite austreten, so daß der Rotor
raum schließlich vollständig gefüllt ist. Bei weiterem Betrieb des
Motors wird sich aufgrund der Temperaturerhöhung des Motors die
Flüssigkeit im Rotorraum ausdehnen, der somit im Rotorraum ent
stehende Flüssigkeitsüberdruck wird dadurch abgebaut, daß die
Funktionseinheit am pumpenseitigen Ende der Hohlwelle des Motors
öffnet und dadurch etwas Flüssigkeit über die Welle zur Pumpenseite
entweichen kann. Sollte nach entsprechender Abkühlung des Motors
und damit auch der Flüssigkeit im Rotorraum ein Nachströmen von
Flüssigkeit in den Rotorraum erforderlich werden, so erfolgt dieses
Nachströmen zum Rotorraum über die Dichtungsausbildung. Selbst
verständlich kann der Rotorraum auch vor Auslieferung des Motors
mit einer gewissen Mindestmenge an Flüssigkeit gefüllt sein. Dies
wird vorteilhaft bei Tauchmotoren größerer Leistung der Fall sein,
die dementsprechend auch eine größere Baugröße aufweisen.
Um das Eindringen von Förderflüssigkeit in den Rotorraum des
Motors zu erleichtern, kann die erwähnte Funktionseinheit am pum
penseitigen Bereich der Hohlwelle des Motors auch in beiden axialen
Richtungen der Welle fluiddurchlässig sein. Eine solche Ausbildung
ist besonders vorteilhaft, wenn der naßlaufende Tauchmotor bzw.
sein Rotorraum ohne jede Flüssigkeit ausgeliefert wird. Hierbei kann
dann so vorgegangen werden, daß die Dichtungsausbildung so gestal
tet ist, daß sie im Betrieb des Motors im wesentlichen keine Flüssig
keit zum Rotorraum durchläßt.
Die Dichtungsausbildung des Tauchmotors ist bei allen Ausführungs
formen grundsätzlich so gestaltet, daß ein wesentlicher Flüssigkeits
austausch zwischen Rotorraum und Pumpenseite des laufenden Mo
tors nicht mehr stattfindet, wenn der Rotorraum gefüllt ist.
Der erfindungsgemäß gestaltete Tauchmotor und dessen Verpackung
erleiden also keine Schäden während seines Transportes und/oder
seiner Lagerung, die auf Gefriertemperaturen und aus dem Rotor
raum auslaufende Flüssigkeit zurückzuführen sind. Des weiteren kann
der erfindungsgemäße Tauchmotor auch im Trockenlauf, das heißt
mit ungefülltem Rotorraum, geprüft werden, wenn der Kunde ein
Leistungsdatenprotokoll für den von ihm eingesetzten naßlaufenden
Tauchmotor nicht zu erhalten wünscht, wenn der Hersteller des
Tauchmotors die Garantie geben kann, daß die Leistungsdaten des
betreffenden Tauchmotors gewährleistet sind. Hierdurch entfällt das
Füllen des Rotorraumes zwecks Prüfung des Tauchmotors und das
anschließende Entleeren des Rotorraumes.
Eine vorteilhafte Ausbildung des erfindungsgemäßen Tauchmotors
besteht darin, daß eine sich von der Dichtungsausbildung bis zu dem
vorderen Wellengleitlager um die Welle erstreckende Kammer vor
gesehen ist, in welche radiale Strömungsdurchlässe der Welle ein
münden. Dabei kann die Dichtungsausbildung für die Welle derart
gestaltet sein, daß sie bei Flüssigkeitsüberdruck im Rotorraum den
Austritt von Fluid aus diesem Raum verhindert. Der Vorteil dieser
Ausbildung besteht darin, daß während des Betriebes in der Kammer
in dichter Nähe zur Welle ein erhöhter Flüssigkeitsdruck aufgebaut
wird, der eine stärkere Anpressung des Dichtungselementes der
Dichtungsausbildung an die Welle und eine verbesserte Schmierung
des vorderen Wellenlagers bewirkt.
Eine vorteilhafte Ausbildung der Funktionseinheit in dem pumpensei
tig aus der Dichtungsausbildung herausragenden Wellenendbereich
besteht darin, daß diese Einheit als ein einfaches, das heißt in Pum
penrichtung durchlässiges Ventil mit federbelastetem Ventilkörper,
als Doppelventil (Zweirichtungsventil) oder als Sinterkörper ausge
bildet ist. In den beiden letzteren Fällen ist die Funktionseinheit in
beiden Axialrichtungen der Welle durchlässig.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen naß
laufenden Tauchmotors sind in weiteren Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der in den anliegenden Zeich
nungen dargestellten Ausführungen beispielsweise beschrieben. Es
zeigen:
Fig. 1 einen Axialschnitt durch einen naßlaufenden
Tauchmotor,
Fig. 2 eine Teildarstellung der Ausführungsform nach
Fig. 1 in vergrößertem Maßstab mit einer ersten
Funktionseinheit,
Fig. 3 eine der Fig. 2 im wesentlichen gleichende
Darstellung mit einer zweiten Funktionseinheit,
Fig. 4 die zweite Funktionseinheit allein in größerem
Maßstab und im Axialschnitt
Fig. 5 eine teilweise Darstellung des pumpenseitigen
Bereiches des Tauchmotors mit einer dritten
Funktionseinheit im Axialschnitt,
Fig. 6 einen Axialschnitt durch eine weitere Ausfüh
rungsform des naßlaufenden Tauchmotors,
Fig. 7 eine weitere, gegenüber der Ausführungsform
nach Fig. 6 abgeänderte Ausführungsform, wobei
nur dessen pumpenseitiger Bereich in vereinfach
ter Darstellung und im Axialschnitt gezeigt ist,
Fig. 8 eine der Fig. 2 ähnliche Darstellung einer noch
weiteren Ausführungsform des Tauchmotors.
In Fig. 1 ist der naßlaufende Tauchmotor 1 nahezu vollständig
gezeigt. In einem äußeren, rohrförmigen Gehäuse 2 befindet sich der
übliche elektrische Stator 3, der in seinem Innenbereich von einem
Spaltrohrtopf 4 begrenzt ist. Am pumpenseitigen Ende ist der Spalt
rohrtopf mit dem Gehäuse 2 in üblicher Weise flüssigkeitsdicht
verbunden. Im Inneren des Spaltrohrtopfes befindet sich der elek
trische Rotor 5, der auf einer zentralen, im gezeigten Beispiel in
ihrer gesamten Länge hohl ausgebildeten Motorwelle 6 befestigt ist.
Die Welle 6 ist ihrerseits in einem vorderen Gleitlager 7 und in
einem hinteren Gleitlager 8 in üblicher Weise drehbar gelagert. Über
eine Lagerhülse 9 stützt sich der Rotor 5 im Betrieb des Motors an
dem vorderen Gleitlager 7 axial ab.
An seinem pumpenseitigen Ende ist der Motor 1 mit einer Abschluß
wand 10 versehen, die mit dem Gehäuse 2 fest verbunden und gegen
über diesem in üblicher Weise abgedichtet ist. Die Abschlußwand 10
weist in ihrem zentralen Bereich eine Vertiefung 11 auf, in welcher
eine Dichtungsausbildung 12 angeordnet ist. Diese Ausbildung 12
kann eine Lippendichtung sein, beispielsweise eine Simmerringdich
tung. Das Dichtungselement der Dichtungsausbildung liegt dichtend
an der hohlen Motorwelle 6 an und dichtet daher den Rotorraum 13
des Motors 1 zur Pumpenseite hin ab. Vorteilhaft ist es, die Dich
tungsausbildung 12 so in der Vertiefung 11 anzuordnen, daß die
Dichtwirkung der Dichtungsausbildung im Betrieb des Motors größer
wird, je mehr das Dichtungselement der Dichtungsausbildung 12 von
der Motorinnenseite her mit Fluiddruck beaufschlagt wird. Dies ist
zum Beispiel in den Figuren symbolisch mit den in der Dichtungs
ausbildung eingezeichneten Pfeilen angedeutet.
An ihrer Pumpenseite ist die Abschlußwand 10 mit mehreren Gewin
destiften 14 versehen, an denen das Gehäuse der nicht dargestellten
Tauchpumpe, welche durch den Motor 1 angetrieben werden soll,
befestigt ist.
Vor der Abschlußwand 10 ist die hohle Welle 6 mit radialen Strö
mungsdurchlässen 15 versehen, so daß, wenn der Rotorraum 13 mit
Flüssigkeit gefüllt ist, innerhalb des Rotorraumes eine Flüssigkeits
umwälzung in üblicher Weise stattfinden kann, da die hohle Welle
im Betrieb des Motors 1 eine Pumpwirkung ausübt, auch dann, wenn
der Rotorraum 13 nur teilweise flüssigkeitsgefüllt ist. Es ist so
sichergestellt, daß sowohl das untere Gleitlager 8 als auch das obere
radiale Gleitlager 7 ausreichend geschmiert werden.
Die hohle Welle 6 ist mit radialem Abstand von einer Hülse 16
umgeben, die sich von der Abschlußwand 10 nach innen erstreckt.
Die Hülse 16 dient an ihrem motorseitigen Ende als Tragkörper für
das vordere Gleitlager 7. Auf diese Weise ist eine Kammer 18 ausge
bildet, die sich von der Dichtungsausbildung 12 als Ringraum bis
zum vorderen Wellengleitlager 7 erstreckt. Diese Kammer sichert,
daß das über die Strömungsdurchlässe 15 der Welle 6 in diese Kam
mer gelangte Fluid auf kurzem Wege zwangsläufig zum Gleitlager 7
geleitet wird, um dieses sicher zu schmieren. Des weiteren kann das
Lager 7 an seinem Außenumfang mit mehreren Strömungswegen 19
versehen sein, um Flüssigkeit in den Rotorraum 13 zu leiten. Zusätz
lich oder alternativ können auch Löcher 20 in der Hülse 16 vor
gesehen sein, um Flüssigkeit in den vorderen Teil des Rotorraumes
13 zu leiten.
In dem aus der Abschlußwand 10 nach außen zentral herausragenden
Endbereich der hohlen Motorwelle 6 befindet sich eine Funktionsein
heit 22. Diese Funktionseinheit ist nach Fig. 1 so ausgebildet, daß
Fluid aus dem Rotorraum 13 über die Welle zur Pumpenseite ab
strömen kann. Dies wird im wesentlichen zunächst Luft sein, um den
Rotorraum zu entlüften. Das gleichzeitige Eindringen von Flüssigkeit
von der Pumpenseite her erfolgt über die Dichtungsausbildung 12, da
diese so gestaltet und montiert ist, daß das Eindringen von Förder
flüssigkeit von der Pumpe her in den Rotorraum 13 zwecks dessen
Füllung sichergestellt ist, ohne daß ihre Dichtungswirkung entschei
dend geschwächt ist. Dabei ist das Eindringen von Förderflüssigkeit
zwischen Welle 6 und Dichtung 12 hindurch schon dann ausreichend
gegeben, wenn das aus Motor 1 und (nicht gezeigter) Pumpe beste
hende Aggregat in die Förderflüssigkeit eingetaucht ist, beispiels
weise einen Meter tief. Es kann dann eine ausreichende Mindest
menge von Förderflüssigkeit in den Rotorraum 13 eindringen. Das
vollständige Füllen des Rotorraumes 13 mit Flüssigkeit und gleich
zeitiger Entlüftung über die Funktionseinheit 22 zur Pumpenseite hin
erfolgt dann durch die wiederholten Ein- und Ausschaltvorgänge des
Aggregates, so daß sichergestellt ist, daß nach einer relativ kurzen
Betriebszeit der Rotorraum 13 vollständig mit Flüssigkeit gefüllt ist.
Um das Eindringen von Förderflüssigkeit in den Rotorraum 13 zu
erleichtern, kann die Funktionseinheit 22 auch so ausgebildet sein,
daß zusätzlich zu dem Weg über die Dichtungsausbildung 12 auch
über diese Einheit Förderflüssigkeit eindringen kann, um den Rotor
raum 13 über die Strömungsdurchlässe 15 zu füllen. Gleichzeitig
kann dabei eine Entlüftung des Rotorraumes, das heißt ein Abführen
von Luft aus diesem Raum, über die Funktionseinheit 22 gemäß dem
Pfeil A erfolgen. Ist der Rotorraum 13 vollständig mit Förderflüssig
keit gefüllt und hat sich diese Flüssigkeit im Laufe des Betriebes des
Motors 1 durch Wärmeentwicklung im Rotor 5 erwärmt, so entsteht
im Rotorraum ein Überdruck. Dieser Überdruck wird jedoch über die
Funktionseinheit 22 sofort abgebaut, da über diese Einheit dann ein
gewisser kleiner Anteil von Flüssigkeit zur Pumpe entweichen kann.
Die Funktionseinheit 22 kann daher in verschiedenen Ausführungen
vorgesehen sein. Während in den Fig. 1 und 2 eine solche Einheit
gezeigt ist, die eine Fluiddurchlässigkeit in einer Richtung, das heißt
nur zur Pumpenseite hin, gestattet, ist in den Fig. 3 und 5 eine
solche Einheit gezeigt, die eine Strömung sowohl zur Pumpenseite
hin als auch gleichzeitig von der Pumpenseite zum Rotorraum hin
gestattet. Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 handelt es
sich um ein Einfachventil 23, während es sich in Fig. 3 und 4 um
ein Doppelventil 24 handelt. In Fig. 5 ist es ein poröser Sinterkörper
25.
In Fig. 2 ist die Funktionseinheit 22 in Form des Einfachventiles 23
deutlicher zu erkennen. Man sieht, daß es sich hierbei um ein Ventil
mit einem federbelasteten Ventilkörper 26 handelt. Gemäß dem Pfeil
A wird der Ventilkörper 26 von seinem Sitz abgehoben, wenn sich
im Betrieb des Motors im Rotorraum 13 und in der Kammer 18 ein
Überdruck ausgebildet hat. Dieser Überdruck wird zunächst von der
Luft im Rotorraum, die dabei fortlaufend über das Ventil 23 ent
weicht, ausgeübt, und zwar aufgrund der in den Rotorraum mehr und
mehr eindringenden Förderflüssigkeit. Danach wird bei gefülltem
Rotorraum die durch den laufenden Motor erwärmte Flüssigkeit in
diesem Raum einen Druck auf das Ventil ausüben, um den Flüssig
keitsüberdruck abzubauen.
In den Fig. 3 und 4 ist das als Zweirichtungsventil ausgebildete
Doppelventil 24 in seinem Aufbau deutlich zu erkennen. Es umfaßt
ein gemeinsames, zylindrisches Gehäuse 30 mit einer hinteren Durch
flußöffnung 31 und einem pumpenseitigen Filtereinsatz 32. Ein
entsprechender Filtereinsatz kann auch vor dem einfachen Ventil 23
nach den Fig. 1, 2, 3 und 5 vorgesehen sein. Innerhalb des
Gehäuses 30 ist pumpenseitig ein erster Ventilsitzring 33 mit einer
vorderen Durchflußöffnung 34 vorgesehen, wobei rotorraumseitig ein
erster rohrförmiger Ventilkörper 35 an dem Ventilsitzring 33 anliegt.
Dieser Ventilkörper 35 hat pumpenseitig einen zentralen Durchgang
36, der mit der Öffnung 34 kommuniziert. Eine erste Belastungsfeder
37, zum Beispiel eine Wendelfeder, drückt den Ventilkörper 35
gegen den Ventilsitzring 33. Am rotorraumseitigen offenen Ende des
ersten Ventilkörpers 35 liegt ein zweiter Ventilsitzring 38 an, und
zwar mit Hilfe des Druckes einer zweiten Belastungsfeder 39, die
andererseits am Gehäuse 30 anliegt und ebenfalls eine Wendelfeder
sein kann. Innerhalb des ersten Ventilkörpers 35 befindet sich ein
axial verschieblich gehalterter, zweiter rohrförmiger Ventilkörper 40,
und zwar mit umfangsmäßigem Spiel. Durch den so gebildeten
Ringspalt zwischen den Ventilkörpern kann Fluid aus dem Rotorraum
ausströmen. Der zweite Ventilkörper 40 ist motorseitig geschlossen
und wird durch die erste Belastungsfeder 37 gegen den zweiten
Ventilsitzring 38 gedrückt. Die beiden Belastungsfedern 37 und 39
sind so berechnet, daß das Ausströmen von Fluid aus dem Rotorraum
13 zur Pumpenseite hin leichter möglich ist als ein Eindringen von
Förderflüssigkeit von der Pumpenseite zum Rotorraum hin.
Fig. 5 zeigt die Funktionseinheit 22 in Form des Sinterkörpers 25,
der in einem Rezeß 42 am vorderen Ende der hohlen Welle 6 einge
setzt ist. Der Sinterkörper läßt nicht nur eine Fluidströmung in
beiden Axialrichtungen der Welle zu, sondern wirkt auch als Filter,
so daß sich ein zusätzliches Filterelement davor erübrigt. Vorteilhaft
ist in diesem Fall die Dichtungsausbildung 12 so gestaltet und in der
Abschlußwand 10 eingesetzt, daß das Dichtungselement der Aus
bildung 12 im Betrieb des Motors stärker an der Welle 12 dichtend
anliegt, je mehr Überdruck im Rotorraum 13 bzw. im Kammerraum
18 gegeben ist. Dies ist durch die Pfeile 43 schematisch angegeben.
In Fig. 6 ist eine weitere abgeänderte Ausführungsform der Erfin
dung dargestellt. Die wesentlichste Änderung bei diesem Ausfüh
rungsbeispiel gegenüber den vorstehend beschriebenen Ausführungs
formen besteht darin, daß die Motorwelle 6 nur teilweise in ihrer
Länge hohl ausgebildet ist. Sie ist nur von der Pumpenseite her hohl
ausgebildet, besitzt also einen zentralen Kanal 50, der sich bis zum
Anfangsbereich des Rotorraumes 13 des Motors 1 erstreckt. Vom
inneren Ende des Kanal es 50 münden wiederum Strömungsdurchlässe
15 zum Rotorraum 13. Bei diesem Beispiel kann ebenfalls durch die
Hülse 16 eine Kammer 18 ausgebildet sein. Bei diesem Ausfüh
rungsbeispiel ist es vorteilhafterweise ferner so, daß die Dichtungs
ausbildung 12 so gestaltet und montiert ist, daß Flüssigkeit nur von
der Pumpenseite zum Rotorraum 13 hin strömen kann, daß jedoch in
umgekehrter Richtung eine Rückströmung nicht möglich ist, so daß
sich dann gemäß den Pfeilen 52 die Dichtungswirkung verstärkt. In
dem dargestellten Fall besteht die Funktionseinheit 22 aus einem
Einfachventil 53 mit einem federbelasteten Ventilkörper, wobei
dieses Ventil nur eine Fluidströmung gemäß dem Pfeil B von dem
Rotorraum zur Pumpenseite gestattet. Das Ventil 53 ist in einem
Rezeß 55 am pumpenseitigen Wellenende eingesetzt und umfaßt einen
Ventilkörper 56, der sich einerseits an der Welle 6 abstützt und
andererseits mittels einer Druckfeder 57 in Schließstellung gehalten
wird. Die Druckfeder stützt sich andererseits an einem Halteelement
58 mit einem zentralen Durchlaß 59 ab. Anstelle des Ventiles 53 mit
einer Durchlaßrichtung nur zur Pumpenseite kann auch bei diesem
Beispiel die Funktionseinheit mit zwei entgegengesetzten Durchlaß
richtungen verwendet werden, zum Beispiel ein Sinterkörper.
Die Ausführungsform nach Fig. 7 ist gegenüber derjenigen nach Fig.
6 insofern abgeändert, als daß keine Kammer 18 vorgesehen ist. Das
vordere Gleitlager 7, gegebenenfalls mit seinen axialen Durchgängen
19, ist daher in einem eigenen Lagerschild 51 gehalten, um die
Welle 6 vorn abzustützen. Ansonsten bestehen keine Unterschiede
zur Ausführungsform nach Fig. 6.
Die Ausführungsformen nach den Fig. 6 und 7 wird man wählen,
wenn der Tauchmotor 1 mit relativ geringer Drehzahl betrieben wird.
Die weiter vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele sind
insbesondere für sehr hohe Drehzahlen von naßlaufenden Tauchmoto
ren geeignet.
Eine noch weitere Ausführungsform zeigt Fig. 8. Diese Ausführungs
form hat gegenüber den vorstehend beschriebenen Ausführungsfor
men, mit denen es ansonsten übereinstimmt, das unterscheidende
Merkmal, daß in der vorderen Abschlußwand 10 des Motors 1 ein
Einlaßventil 60 vorgesehen ist. Dieses Ventil ist so aufgebaut und in
der Wand 10 montiert, daß es Förderflüssigkeit von der Pumpenseite
her in den Rotorraum 13 des Motors eintreten läßt. Es kann Anwen
dungsfälle geben, zum Beispiel wenn die Förderflüssigkeit relativ zäh
ist, also eine relativ hohe Viskosität aufweist, wo das zusätzliche
Vorhandensein eines Einlaßventiles im Bereich der vorderen Ab
schlußwand 10 nützlich ist, um den Rotorraum des Tauchmotors
sicher mit Förderflüssigkeit zu füllen. Der Aufbau des Einrichtungs
ventiles 60 selbst kann so gestaltet sein, wie es in Verbindung mit
dem Einfachventil 23 beschrieben ist.
Claims (9)
1. Naßlaufender Tauchmotor (1) zum Antreiben einer Kreiselpum
pe, mit einer in dem mit Flüssigkeit füllbaren Rotorraum des Motors
einen elektrischen Rotor (5) tragenden Welle (6), die entweder auf
ihrem pumpenseitigen Längsabschnitt oder auf ganzer Länge hohl
ausgebildet ist, und mit einer die Welle umgebenden Dichtungsaus
bildung (12) zum Abdichten des Rotorraumes gegenüber der Pumpe,
wobei die Welle in vor und hinter dem Rotor angeordneten Gleit
lagern (7, 8) gelagert und innerhalb des Motors mit radialen Strö
mungsdurchlässen (15) versehen ist und wobei das pumpenseitige,
hohle Wellenende eine Funktionseinheit (22) aufweist, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Funktionseinheit (22) am Wellenende entweder
in Pumpenrichtung oder in beiden axialen Richtungen der Welle (6)
fluiddurchlässig ausgebildet ist, um im Betrieb des Motors (1)
zwecks Entlüftung des Rotorraumes (13), der wenigstens über die
Dichtungsausbildung (12) selbsttätig mit Förderflüssigkeit füllbar ist,
und Abbau von Überdruck im Rotorraum gegenüber dem Flüssig
keitsdruck im Pumpenbereich Fluid aus dem Rotorraum zur Pumpe
durchzulassen.
2. Naßlaufender Tauchmotor nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine sich von der Dichtungsausbildung (12) bis zu dem
vorderen Wellengleitlager (7) um die Welle (6) erstreckende Kammer
(18) vorgesehen ist, in welche radiale Strömungsdurchlässe (15) der
Welle (6) einmünden.
3. Naßlaufender Tauchmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dichtungsausbildung (12) für die Welle (6)
derart gestaltet ist, daß sie bei Flüssigkeitsüberdruck im Rotorraum
den Austritt von Fluid aus diesem verhindert.
4. Naßlaufender Tauchmotor nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Funktionseinheit (22) am pumpenseitigen
Ende der Welle (6) als ein in Pumpenrichtung durchlässiges Ventil
(23) mit federbelastetem Ventilkörper (26) ausgebildet ist.
5. Naßlaufender Tauchmotor nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Funktionseinheit (22) am pumpenseitigen
Ende der Welle (6) aus einem Doppelventil (24) besteht, das in
beiden axialen Richtungen der Welle (6) sowohl öffnet als auch
schließt.
6. Naßlaufender Tauchmotor nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Doppelventil (24) ein gemeinsames Gehäuse (30)
mit einer vorderen und einer hinteren Durchflußöffnung (34, 31)
umfaßt, in dem ein erster, pumpenseitiger Ventilsitzring (33), ein
erster rohrförmiger, rotorraumseitiger Ventilkörper (35) mit einem
pumpenseitigen, zentralen Durchgang (36), eine erste Belastungs
druckfeder (37), ein innerhalb des ersten rohrförmigen Ventilkörpers
umfangsmäßigem Spiel axial verschieblich gehalterter, zweiter rohr
förmiger Ventilkörper (40), ein am rotorraumseitigen offenen Ende
des ersten Ventilkörpers (35) vorgesehener zweiter Ventilsitzring
(38) und eine zweite, sich am zweiten Ventilsitzring und an dem
gemeinsamen Gehäuse abstützende zweite Belastungsdruckfeder (39)
vorgesehen sind, wobei sich die erste Belastungsdruckfeder (37) am
ersten und zweiten Ventilkörper (35, 40) abstützt.
7. Naßlaufender Tauchmotor nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Funktionseinheit (22) aus einem fluiddurch
lässigen Sinterkörper (25) besteht, der in das pumpenseitige hohle
Ende der Welle (6) eingesetzt ist.
8. Naßlaufender Tauchmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der Funktionseinheit (22) ein Filter (32)
vorgeordnet ist.
9. Naßlaufender Tauchmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß in der pumpenseitigen Abschlußwand
(10) des Motors (1) ein Einlaßventil (60) vorgesehen ist, durch
welches Förderflüssigkeit in den Rotorraum (13) des Motors eintritt.
Priority Applications (4)
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---|---|---|---|
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DE59808774T DE59808774D1 (de) | 1997-01-27 | 1998-01-21 | Nasslaufender Tauchmotor zum Antreiben einer Kreiselpumpe |
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DE19702723A DE19702723A1 (de) | 1997-01-27 | 1997-01-27 | Naßlaufender Tauchmotor zum Antreiben einer Kreiselpumpe |
Publications (1)
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