DE2016493A1

DE2016493A1 - Pumpenaggregat

Info

Publication number: DE2016493A1
Application number: DE19702016493
Authority: DE
Inventors: Jens Karl Adolf Stockholm; Brandt Bengt-Ake Rudolf Mariehäll; Dahlgren (Schweden). P HOIr
Original assignee: Stenberg-Flygt Aktiebolag, Solna (chweden)
Priority date: 1969-04-18
Filing date: 1970-04-07
Publication date: 1970-10-22
Also published as: SE327904B; JPS508161B1; US3653785A; GB1275863A; FR2043252A5; CA924185A; DE2016493B2

Description

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STENBEEG-ILXGT AB Solna / Schweden

Die Erfindung "bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Kühlen von elektrischen Motoren, insbesondere Pumpenmotoren.

Auf mehreren Gebieten innerhalb der Elektromaschinentechnik strebt die Entwicklung danach, kleinere Motoreinheiten hervorzubringen, um billige Motoren mit geringem Gewicht zu erhalten. Da indessen eine Verminderung der Abmessungen der Motoren nicht gleichzeitig zu einer. Leistungsminderung führen darf, entstehen schwer zu bewältigende Kühlprobleme. Diese können manchmal dadurch gelöst werden, dass das Pumpenaggregat völlig in dem zu pumpendenMedium versenkt wird, wodurch sich der Pumpenmotor äusserst wirkungsvoll kühlen lässt* In manchen

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Fällen ist es indessen erwünscht, die Motoren trocken aufzustellen, beispielsweise "beim Pumpen von stark verunreinigten Flüssigkeiten, wo Reparatur- und Wartungsarbeiten bei in der Flüssigkeit versenkbaren Pumpenaggregaten zu verschiedenen Nachteilen führen wurden. Auch aufgrund anderer Bedingungen kann es erforderlich sein, die Motoren trocken aufzustellen.

Weiterhin ist es nicht immer möglich, das Pumpenaggregat so anzuordnen, dass der Motor sich ständig unter der Flüssigkeitsoberfläche befindet, da der Flüssigkeitsstand, bedingt durch verschiedene Gegebenheiten, oft stark schwanken kann. Hier ergeben sich Verhältnisse, bei denen der Motor manchmal in der Flüssigkeit versenkt arbeitet und dabei eine gute Kühlung erfährt, während er bei anderen Gelegenheiten ganz oder teilweise oberhalb der Flüssigkeitsoberfläche arbeitet, wobei die Kühlung bedeutend schlechter ist. Dieses Problem kann nicht durch ein Kühlgebläse gelöst werden, da der Motor zeitweise völlig in der Flüssigkeit versenkt arbeitet. Es ist bekannt, aus diesem Grund Motoren mit Kühlflanschen zu versehen, die indessen verhaltnismassig dicht angebracht werden müssen, um die erforderliche Kühlung zu gewährleisten, wenn der Motor völlig oder teilweise oberhalb der Flüssigkeitsoberfläche arbeitet. Diese Lösung ist indessen im vorliegenden Zusammenhang ebenfalls nicht zufriedenstellend, da sich die Kanäle zwischen den Kühlflanschen leicht mit Verunreinigungen aus dem zu pumpenden Medium zusetzen.

In der Absicht, dieses Problem zu lösen, wurde bereits vorgeschlagen, den Pumpenmotor mit einem denselben umschliessenden Gehäuse zu versehen und das gepumpte Medium zwischen dem Gehäuse und Motor hindurchströmen zu lassen. Auch diese Lösung des Problemes erwies sich indessen als nicht zufriedenstellend, da der Saum zwischen dem Gehäuse und Motorgehäuse , sich leicht durch in der Flüssigkeit vorhandene Verunreinigungen zusetzt. Dieses Problem wurde teilweise dadurch gelöst, dass die Verunreinigungen aus der Flüssigkeit abgeschieden werden, bevor man die Flüssigkeit den Raum zwischen dem Gehäuse und Motorgehäuse durchströmen lässt. Beim Pumpen von schlammhaltigen Flüssigkeiten zeigt diese Vorrichtung jedoch·einen Nach-

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teil in Form von Schwierigkeiten, zu verhindern, dass die Flüssigkeit doch noch, Schlamm in den Kühlraum zwischen dem Gehäuse und Motorgehäuse einführt, der sich dort teilweise absetzt.

Es ist auch bekannt, eine Kühlkammer vorzusehen, in der öl gekühlt und anschliessend im Motorgehäuse umgewälzt wird. Die Motorwicklung wird somit hierbei durch direkte Berührung mit dem öl gekühlt. Auf diese Art und Weise ist es zwar möglich, eine wirkungsvolle Kühlung des Pumpenmotors zu erzielen, aber die Verunreinigungen, die sich im Motorgehäuse und auch ■ in der Kühlkammer nicht ganz vermeiden lassen, werden durch das öl mitgenomaen und gelangen u.a. in die Lager der Läuferwelle, die dadurch leicht Schaden erleiden. Ausserdem entstehen Schaden u.a. an den Wicklungen, falls Leckwasser in das im Motorgehäuse u*gewälste Ul eindringt.

•Sie vorliegende !Erfindung bezieht sich auf ein Pumpenaggregat, bei dem man eine wirkungsvolle Kühlung des Motors des Aggregates unabhängig davon erzielt, ob dieser in Flüssigkeit versenkt arbeitet oder nicht. Das erfindungsgemässe Pumpenaggregat ist zum Fördern von vorzugsweise verunreinigten Flüssigkeiten, wie Abwasser, Stoffsuspensionen o.dgl. vorgesehen und umfasst einen das Motorgehäuse des Pumpenaggregates zumindest teilweise umschliessenden Kühlmantel zur Bildung eines Kühlflüssigkeitsraumes. Die Erfindung ist hauptsächlich dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlflüssigkeitsraum geschlossen und durch eine sich um das Motorgehäuse herum erstreckende Zwischenwand in einen äusseren und einen inneren Kühlflüssigkeitsraum aufgeteilt ist, die, in Axialrichtung des Motorgehäuses gesehen, an den Enden der Zwischenwand in Verbindung miteinander stehen, um einen Umlauf der Kühlflüssigkeit zu ermöglichen, so dass diese im inneren Kühlflüssigkeitsraum am ■ Motorgehäuse entlang in einer Richtung und im äusseren Kühlflüssigkeitsraum in entgegengesetzter Sichtung strömt.

Nach einer Weiterentwicklung der Erfindung ist der Kühlflüssigkeitsraum mit einem bei versenkbaren Pumpen gewöhnlich vorhandenen Ölraum zusammengebaut, der zwckmässigerweise Kühlflansche aufweist, zwischen dem Pumpengehäuse und Motorgehäuse angeordnet ist, letzteres vom Pumpengehäuse trennt, sowie zur

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Schmierung der Dichtungen der Antriebswelle dient. Dadurch erzielt man den Vorteil, dass das vorhandene öl zur Kühlung nicht nur der Dichtungsringe sondern auch des Motorgehäuses ausgenützt werden kann.

Zweckmässigerweise wird das Motorgehäuse auf bekannte Weise mit Kühlflanschen versehen, wobei die Zwischenwand aus einer über diese Kühlflansche geführten, schalenförmigen Haube besteht, die sich in den durch den Kühlmantel begrenzten Kühlflüssigkeitsraum hinein erstreckt, so dass dieser, wie bereits erwähnt, in einen äusseren und einen inneren Kühlflüssigkeitsraum aufgeteilt wird. Der innere Kühlflüssigkeitsraum besteht dabei aus mehreren durch die Kühlflansche und Haube begrenzten Kanälen. Der Boden der schalenförmigen Haube ist hierbei mit einer zur Motorwelle konzentrischen öffnung versehen, die nicht dicht gegen irgendwelche Teile des Motorgehäuses anliegt. Die axiale Ausdehnung der Haube ist ausserdem so gewählt, dass sie sich nicht völlig durch den vom Kühlmantel begrenzten Kühlflüssigkeitsraum erstreckt. Die Kühlflüssigkeit erhält hierdurch die Möglichkeit, in axialer Sichtung auf der Innenseite der Haube am Motorgehäuse entlang und danach wieder auf der Aussenseite des Gehäuses zurück in den Saum zu strömen, der durch die Haube und den Kühlmantel begrenzt ist.

In den Fällen, in denen das Pumpenaggregat zur Aufstellung mit vertikaler Motorwelle vorgesehen ist, kann die Kühlflüssigkeit selbst umlaufen, wobei die durch den Motor erhitzte Kühlflüssigkeit auf der Innenseite der Haube emporsteigt und danach unter Wärmeabgabe an die Umgebung ausserhalb der Haube nach unten sinkt. Um eine wirkungsvolle Kühlung des Motors zu gewähr-

leisten, ist es indessen zweckmässig, durch eine gesonderte Pumpenvorrichtung, beispielsweise ein Pumpenrad, die Kühlflüssigkeit zwangsmässig umzuwälzen.

Der Kühlmantel wird zweckmässigerweise so angeordnet, dass wenigstens ein Teil desselben in direktem Kontakt mit dem gepumpten Medium steht, auch wenn das Motorgehäuse nicht in demselben versenkt ist, wodurch man eine wirkungsvolle Kühlung der Kühlflüssigkeit erzielt.

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Im Anschluss an beiliegende Zeichnung sei nun eine Ausführungsform der Erfindung näher beschrieben.

Die 3?igur zeigt ein Pumpenaggregat 1, das aus einem elektrischen Motor mit einem Motorgehäuse 2 sowie einer Pumpe 7 besteht. Das Motorgehäuse 2 ist teilweise von einem Kühlmantel 3 umschlossen und mit' einer Anzahl Kühlflanschen 8 versehen. Ueber diese Kühlflansche 8 ist eine zum Motorgehäuse 2 konzentrische Haube 6 geführt, die den durch das Motorgehäuse 2 und den Kühlmantel 3 begrenzten Kühlflüssigkeitsraum.in einen äusseren Kühlflüssigkeitsraum 4 und einen inneren Kühlflüssigkeitsraum 5 aufteilt. Die axiale Ausdehnung der Haube 6 ist dabei so gewählt, dass sich ein ringförmiger Spalt 12 an deren freiem Ende 11 zwischen der Haube 6 und dem Kühlmantel 3 bildet. Im Boden der Haube ist ausserdem eine zur Motorwelle 14 konzentrische öffnung 13 vorgesehen, die nicht dicht an irgendwelchen Teilen des Motorgehäuses 2 oder der Motorwelle 14 anliegt.

Die miteinander in Verbindung stehenden äusseren 4 und inneren 5 Kühlflüssigkeitsräume sind somit völlig von der Umgebung abgeschlossen und stehen nicht in direkter Verbindung zum pumpenden Medium.

Gewöhnlich sind Pumpenaggregate der in Rede stehenden Art zur Aufstellung mit vertikaler Motorwelle 14 vorgesehen. Hierbei kann die Kühlflüssigkeit, beispielsweise Öl, von selbst umlaufen, wie dies durch Pfeile 15 angedeutet ist, d.h. nach oben im inneren Kühlflüssigkeitsraum 5 und nach unten im äusseren Kühlflüssigkeitsraum 4. Um die Umlaufgeschwindigkeit zu erhöhen und dadurch eine wirkungsvollere Kühlung zu erzielen, ist es indessen zweckmässig, eine Umwälzpumpe 9 an geeigneter Stelle in einem der Kühlflüssigkeitsräume vorzusehen. In der Absicht eine wirkungsvolle Kühlung des Motors auch noch darüber hinaus zu gewährleisten ist es zweckmässig, den Kühlmantel 3 so anzuordnen, dass ein Teil desselben sich ständig in Kontakt mit dem gepumpten Medium befindet, wodurch die Kühlflüssigkeit eine wirkungsvolle Kühlung erfährt.

Bei einem auf diese Art und Weise angeordneten Pumpenaggregat wird das Motorgehäuse wirkungsvoll gekühlt, auch wenn es

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nicht in dem zu pumpenden Medium versenkt ist. Durch das gepumpte Medium mitgeführte Verunreinigungen können überhaupt nicht in den Kühlflüssigkeitsraum eindringen, wodurch umwälzbehindernde Ablagerungen in demselben verhindert werden.

Obgleich die Erfindung im Anschluss an eine Ausführungsform derselben beschrieben wurde, kann sie dennoch beliebig im Rahmen der nachstehenden Patentansprüche abgewandelt werden.

- Patentansprüche -

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Claims

Patentansprüche.

Π.*) Pumpenaggregat zum Fördern von vorzugsweise verunreinigten Flüssigkeiten, wie Abwasser, Stoffsuspensionen ο„dgl. mit einem das Motorgehäuse (2) des Pumpenaggregates (1) zumindest teilweise umschliessenden Kühlmantel (3) zur Bildung eines Kühlf lüssigkeitsraumes (4, 5), dadurch g e k e η η-z ei ch η e t, dass der Kühlflüssigkeitsfilm (4, 5) geschlossen und durch eine sich um das Motorgehäuse (2) erstreckende Zwischenwand (6) in einen aus s er en (4) und einen inneren (5) Kühlflüssigkeitsraum aufgeteilt ist, die beide, in Axialrichtung des Motorgehäuses (2) gesehen, an den linden (10, 11) der Zwischenwand (6) in Verbindung miteinander stehen, um einen Umlauf dor Kühlflüssigkeit zu ermöglichen, so dass diese im inneren Kühlflüssigkeitsraum (5) am Motorgehäuse (2) entlang in einer bestimmten Sichtung und im äusseren Kühlf lüssigkeitsraum (4) in entgegengesetzter Bichtung strömt.
2. Pumpenaggregat nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ ei c h η e t, dass das Motorgehäuse (2) Kühlflansche (8) aufweist, sowie dass die Zwischenwand (6) aus einer über die Kühlflansche (8) geführten schalenförmigen Haube besteht.
5. Pumpenaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlflüssigkeit durch eine Pumpe (9) zwangsweise umgewälzt wird.
4. Pumpenaggregat nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlf lüssigkeitsraum (4, 5) mit einem zwischen dem Pumpengehäuse (7) und Motorgehäuse (2) vorgesehenen Olraum zusammengebaut ist.

5· Pumpenaggregat nach Anspruch 4, d a d u r c h gekennzeichnet, dass der Olraum Kühlflansche aufweist.

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