DE202019101723U1 - Pond pump - Google Patents
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Abstract
Teichpumpe mit einem elektronisch regelbaren mit einer Rotorwelle (21) ausgestatteten Gleichstrommotor (2) und einem auf der Rotorwelle (21) sitzenden Pumpenlaufrad (14), wobei der Gleichstrommotor (2) ein VA-Spaltrohr (23)und als Rotorwelle eine VA-Welle (21) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die VA-Welle (21) in dem VA-Spaltrohr (23) mittels Keramikgleitlagern (3) drehbar gelagert ist, wobei jedes Keramikgleitlager (3) ein im Spaltrohr (23) eingesetztes, feststehendes Außenlager (31) und ein auf der VA-Welle (21) aufgesetztes Innenlager (32) hat und zwischen dem Innenlager (32) und der VA-Welle (21) eine Toleranzhülse (33), die das Innenlager (32) auf der VA-Welle (21) fixiert, aber Masstoleranzen und thermische Verspannungen ausgleicht, eingefügt ist. Pond pump with an electronically controllable DC motor (2) equipped with a rotor shaft (21) and a pump impeller (14) seated on the rotor shaft (21), the DC motor (2) being a VA can (23) and a VA shaft as the rotor shaft (21), characterized in that the stainless steel shaft (21) is rotatably supported in the stainless steel can (23) by means of ceramic sliding bearings (3), each ceramic sliding bearing (3) having a fixed outer bearing (23) inserted in the can (23) 31) and an inner bearing (32) placed on the VA shaft (21) and between the inner bearing (32) and the VA shaft (21) has a tolerance sleeve (33), which the inner bearing (32) on the VA shaft (21) fixed, but compensates for dimensional tolerances and thermal tension, is inserted.
Description
Die Erfindung betrifft eine Teichpumpe mit einem elektronisch regelbaren mit einer Rotorwelle ausgestatteten Gleichstrommotor und einem auf der Rotorwelle sitzenden Pumpenlaufrad, wobei der Gleichstrommotor ein VA-Spaltrohr und als Rotorwelle eine VA-Welle aufweisen.The invention relates to a pond pump with an electronically controllable DC motor equipped with a rotor shaft and a pump impeller seated on the rotor shaft, the DC motor having a VA can and a VA shaft as the rotor shaft.
Teichpumpen sind im Gegensatz zu Flüssigkeitspumpen für die chemische Industrie zwar nur für das Pumpmedium „Wasser“ auszulegen, gleichwohl sind erhebliche Anforderungen an die Dauerhaftigkeit, Effizienz sowie Umgebungsbedingungen zu berücksichtigen. Das Teichwasser wird zwar überlicherweise annähernd ph-neutral sein, jedoch befinden sich mitgerissene Festbestandteile unterschiedlicher Korngrößen sowie Schwebteilchen im Teichwasser. Es hat sich daher als wichtig erwiesen, das auf der Rotorwelle sitzende Pumpenlaufrad im Pumpengehäuse mit einem ausreichenden Spaltmaß zu versehen. Ferner sollte die Rotorwelle wie auch das Spaltrohr des Pumpenmotors möglichst rostfrei ausgebildet sein. Dabei wurden bereits früh für derartige Pumpenmotoren ein VA-Spaltrohr sowie eine VA-Welle als Rotorwelle verwendet.In contrast to liquid pumps for the chemical industry, pond pumps should only be designed for the pumping medium "water", nevertheless considerable requirements regarding durability, efficiency and environmental conditions must be taken into account. Although the pond water will usually be approximately pH-neutral, there are entrained solid components of different grain sizes as well as suspended particles in the pond water. It has therefore proven to be important to provide the pump impeller on the rotor shaft with a sufficient gap dimension in the pump housing. Furthermore, the rotor shaft and the canned tube of the pump motor should be made as rust-free as possible. A VA canned tube and a VA shaft were used as rotor shaft for such pump motors early on.
Andererseits ist es schwierig, einen Pumpenmotor mit einer VA-Welle mit einer kostengünstigen und wasserfesten, dauerhaften Lagerung zu versehen. Metallische Wälzlager bedürfen einer Schmierung, die durch die Wasserbeaufschlagung bei einer nicht ausreichenden Kapselung ausgespült werden würde und folglich auch das Teichwasser beeinträchtigen könnte. Dem gegenüber sind metallische Gleitlager hinsichtlich eines zunehmenden Drehwiderstandes und damit einhergehender Hitzeentwicklung nicht dauerhaft wartungsfrei zu nutzen.On the other hand, it is difficult to provide a pump motor with a VA shaft with an inexpensive and waterproof, durable bearing. Metallic roller bearings require lubrication, which would be rinsed out if the encapsulation were insufficient and could consequently also affect the pond water. In contrast, metallic plain bearings cannot be used in a permanently maintenance-free manner with regard to increasing rotational resistance and the associated development of heat.
Im Stand der Technik wurde daher vorgeschlagen, eine Teichpumpe mit einer Kreamikwelle auszustatten, die entsprechend direkt in keramischen oder metallisch/keramischen Gleitlagern gelagert ist. Dies ist beispielsweise in der
Andererseits erweisen sich Keramiklager, insbesondere für den hier vorgesehenen Zweck, nämlich dem Pumpen von Teichwasser, als vorteilhaft, da die für ein Lager erforderliche Schmierung allein durch das geförderte Teichwasser sichergestellt ist und dabei auch eine meist nur geringfügige Kühlung ebenfalls durch das geförderte Teichwasser bereit gestellt werden kann.On the other hand, ceramic bearings have proven to be advantageous, in particular for the purpose envisaged here, namely the pumping of pond water, since the lubrication required for a bearing is ensured solely by the pumped pond water and also usually only a slight cooling is also provided by the pumped pond water can be.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Vorteile von keramischen Lagern für eine Teichpumpe bei gleichzeitig langlebiger Ausstattung der Pumpe und somit einen langen wartungsfreien Lauf sicherzustellen.The object of the invention is to ensure the advantages of ceramic bearings for a pond pump with a long-lasting equipment of the pump and thus a long maintenance-free run.
Gelöst wird diese Aufgabe ausgehend von der eingangs genannten Teichpumpe mit den Merkmalen des Anspruch 1. Dadurch, dass die VA-Welle in dem VA-Spaltrohr mittels Keramikgleitlagern drehbar gelagert ist, wobei jedes Keramikgleitlager ein im Spaltrohr eingesetztes, feststehendes Außenlager und ein auf der VA-Welle aufgesetztes Innenlager hat und zwischen dem Innenlager und der VA-Welle eine Toleranzhülse, die das Innenlager auf der VA-Welle fixiert, aber Masstoleranzen und thermische Verspannungen ausgleicht, eingefügt ist, wird eine Teichpumpe mit einer VA-Welle bereitgestellt, die gleichwohl in Keramikgleitlagern drehbar gelagert ist, um einerseits eine durch das geförderte Teichwasser dauerhaft geringe Reibung für die Drehbewegung sicherzustellen und damit eine hohe Effizienz zu erreichen und andererseits mit der VA-Welle als Rotorwelle eine hohe Standfestigkeit auch beim Einfrieren der Pumpe und/oder bei Temperaturschwankungen sicherstellen zu können. Die Toleranzhülse erlaubt dabei die Fixierung eines keramischen Innenlagers auf der VA-Welle, so dass etwaige unterschiedliche thermische Ausdehnungen zwischen VA-Welle und keramischem Innenlager nicht zu einer Überbeanspruchung des Innenlagers und damit zu einem etwaigen Bruch führen können. Mit der Toleranzhülse können somit Maßtoleranzen und thermische Verspannungen ausgeglichen und gleichwohl eine für Teichpumpen vorteilhafte keramische Gleitlagerung der Rotorwelle mit äußerst geringem Reibungswiderstand bereitgestellt werden. Als „Schmierung“ der keramischen Gleitlager dient dabei das geförderte Teichwasser.This object is achieved on the basis of the pond pump mentioned at the outset, with the features of claim 1. Because the VA shaft is rotatably mounted in the VA can by means of ceramic sliding bearings, each ceramic sliding bearing having a fixed outer bearing inserted in the can and one on the VA - The shaft has an attached bottom bracket and a tolerance sleeve is inserted between the bottom bracket and the VA shaft, which fixes the bottom bracket to the VA shaft, but compensates for dimensional tolerances and thermal stresses, a pond pump with a VA shaft is provided, which is nevertheless in Ceramic plain bearings is rotatably mounted, on the one hand to ensure a low level of friction for the rotary movement due to the pumped pond water and thus to achieve high efficiency, and on the other hand to ensure high stability with the VA shaft as rotor shaft even when the pump freezes and / or in the event of temperature fluctuations can. The tolerance sleeve allows a ceramic bottom bracket to be fixed on the VA shaft, so that any different thermal expansions between the VA shaft and the ceramic bottom bracket cannot lead to overstressing the bottom bracket and thus to possible breakage. With the tolerance sleeve, dimensional tolerances and thermal stresses can be compensated for and a ceramic slide bearing of the rotor shaft, which is advantageous for pond pumps, can be provided with extremely low frictional resistance. The pumped pond water serves as "lubrication" of the ceramic plain bearings.
Wenn die Toleranzhülse aus federhartem, kaltgewalztem, nichtrostendem Federbandstahl mit radialen Aufwölbungen besteht, hat die Toleranzhülse im geförderten Teichwasser einen guten Rostschutz und erlaubt dauerhaft ein sicheres Fixieren des keramischen Innenlagers auf der VA-Welle. Derartige Toleranzhülsen sind beispielsweise von der Firma Dr. Erich Tretter GmbH & Co., Rechberghausen unter der Artikel-Nummer AN 10-514 erhältlich.If the tolerance sleeve is made of spring-hard, cold-rolled, rust-free spring band steel with radial bulges, the tolerance sleeve in the pumped pond water has good rust protection and allows the ceramic bottom bracket to be securely fixed on the VA shaft. Such tolerance sleeves are for example from Dr. Erich Tretter GmbH & Co., Rechberghausen available under item number AN 10-514.
Dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser der Toleranzhülse geringfügig kleiner als der Außendurchmesser der VA-Welle ist, so dass die Toleranzhülse mit leichtem Presssitz auf der VA-Welle aufsitzt, wird ein Verrutschen des keramischen Innenlagers und/oder der Toleranzhülse auf der VA-Welle vermieden. Entsprechend hat die Toleranzhülse einen Außendurchmesser geringfügig größer als den Innendurchmesser des Innenlagers, so dass die Toleranzhülse mit leichtem Presssitz mit dem Innenlager des Keramikgleitlager drehverbunden ist.Characterized in that the inner diameter of the tolerance sleeve is slightly smaller than the outside diameter of the VA shaft, so that the tolerance sleeve sits on the VA shaft with a slight press fit, slipping of the ceramic inner bearing and / or the tolerance sleeve on the VA shaft is avoided. Accordingly, the tolerance sleeve has an outer diameter slightly larger than the inner diameter of the bottom bracket, so that the tolerance sleeve is rotationally connected to the bottom bracket of the ceramic plain bearing with a slight press fit.
Wenn das keramische Innenlager aus mindestens 90% Aluminiumoxid (Al2O3) besteht, wird ein ausreichend festes Material für das auf Zug belastete keramische Innenlager gewährleistet.If the ceramic bottom bracket consists of at least 90% aluminum oxide (Al 2 O 3 ), a sufficiently strong material is guaranteed for the ceramic bottom bracket that is subjected to tension.
Wenn dass keramische Außenlager aus mindestens 90% SiliziumKarbid (SiC) besteht, wird insbesondere in Zusammenhang mit einem keramischen Innenlager aus Aluminiumoxid gemäß Anspruch 5 ein Gleitlager mit äußerst geringem Reibwiderstand bereitgestellt. Das im Pumpengehäuse gelagerte keramische Außenlager aus SiliziumKarbid kann dabei insbesondere Druckkräfte aufnehmen.If the ceramic outer bearing consists of at least 90% silicon carbide (SiC), a sliding bearing with extremely low frictional resistance is provided in connection with a ceramic inner bearing made of aluminum oxide. The ceramic outer bearing made of silicon carbide stored in the pump housing can absorb compressive forces in particular.
Wenn zwei Keramikgleitlager, je eins an jedem Ende der VA-Welle, vorgesehen sind, wobei zusätzlich ein keramisches Axiallager zur Aufnahme von Axialkräften an der VA-Welle angeordnet ist, wird die Position der VA-Welle in achsialer Richtung im Pumpengehäuse abgestützt, so dass das Spaltmaß zwischen Pumpenlaufrad und Pumpengehäuse möglichst konstant aufrecht erhalten wird. Damit ist die dauerhafte Funktionsweise der Pumpe einschließlich der Mitförderung von etwaigen festen Bestandteilen und Schwebteilchen im Teichwasser gewährleistet.If two ceramic sliding bearings, one at each end of the VA shaft, are provided, with a ceramic axial bearing being additionally arranged to absorb axial forces on the VA shaft, the position of the VA shaft is supported in the axial direction in the pump housing, so that the gap between the pump impeller and pump housing is maintained as constant as possible. This ensures the permanent functioning of the pump, including the conveyance of any solid components and suspended particles in the pond water.
Dadurch, dass die VA-Welle eine Axialdurchgangsbohrung aufweist, durch die ein Teilstrom des geförderten Teichwassers zur Kühlung des Gleichstrommotors und zur Schmierung seiner Keramikgleitlager geleitet wird, kann sowohl die Schmierung wie auch Kühlung des Gleichstrommotors und seiner Keramikgleitlager sichergestellt werden.The fact that the VA shaft has an axial through-hole through which a partial flow of the conveyed pond water is passed for cooling the DC motor and for lubricating its ceramic plain bearings, ensures both the lubrication and cooling of the DC motor and its ceramic plain bearings.
Die Toleranzhülse besteht bevorzugt aus einem Werkstoff 1.4310 gemäß DIN EN 10088. Ferner besteht die VA-Welle bevorzugt aus einem Werkstoff 1.4034 gemäß DIN EN 10088.The tolerance sleeve preferably consists of a material 1.4310 according to DIN EN 10088. Furthermore, the VA shaft preferably consists of a material 1.4034 according to DIN EN 10088.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel anhand der beiliegenden Zeichnung detailliert beschrieben.An exemplary embodiment is described in detail below with reference to the accompanying drawing.
Darin zeigt:
-
1 eine Teichpumpe in einem Längsschnitt.
-
1 a pond pump in a longitudinal section.
Die in
Die VA-Welle
Am anderen Ende der VA-Welle
Die auf der Rotorwolle
Dabei kann die Teichpumpe auch stärkeren Temperaturschwankungen ausgesetzt werden, da die unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von der aus Edelstahl bestehenden Rotorwelle
Vorteilhaft kann somit die erfindungsgemäße Teichpumpe auch im Winter und bei starkem Frost und der Gefahr des Einfrierens an ihrem Standort im Teich liegen bleiben, ohne dass deren bewegliche Komponenten und Lager Schaden nehmen können. Insgesamt wird durch das Vorsehen der Toleranzhülse
BezugszeichenlisteReference list
- 11
- TeichpumpengehäusePond pump housing
- 1111
- SaugstutzenSuction port
- 1212th
- DruckleitungsstutzenPressure pipe connection
- 1313
- KabelanschlussCable connection
- 1414
- PumpenlaufradPump impeller
- 1515
- Druckleitungsverbindung Pressure line connection
- 22nd
- GleichstrommotorDC motor
- 2121
- Rotorwelle, VA-WelleRotor shaft, VA shaft
- 2222
- AxialdurchgangsbohrungAxial through hole
- 2323
- (VA-)Spaltrohr(VA-) canned
- 2424th
- Rotorrotor
- 2525th
- Erregerspule Excitation coil
- 33rd
- KeramikgleitlagerCeramic sliding bearing
- 3131
- AußenlagerSubcamp
- 3232
- InnenlagerBottom bracket
- 3333
- ToleranzhülseTolerance sleeve
- 3434
- Keramisches AxiallagerCeramic thrust bearing
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- EP 1554497 [0004]EP 1554497 [0004]
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202019101723.6U DE202019101723U1 (en) | 2019-03-26 | 2019-03-26 | Pond pump |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202019101723.6U DE202019101723U1 (en) | 2019-03-26 | 2019-03-26 | Pond pump |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE202019101723U1 true DE202019101723U1 (en) | 2020-06-29 |
Family
ID=71615289
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE202019101723.6U Active DE202019101723U1 (en) | 2019-03-26 | 2019-03-26 | Pond pump |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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- 2019-03-26 DE DE202019101723.6U patent/DE202019101723U1/en active Active
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified | ||
R207 | Utility model specification | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: HANSEN, JOCHEN, DIPL.-GEOPHYS., DE |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |