DE2337328C2

DE2337328C2 - Elektrischer Regelantrieb

Info

Publication number: DE2337328C2
Application number: DE2337328A
Authority: DE
Inventors: Hans Dr. Wolfhausen Jaggi
Original assignee: Haeny & Cie Meilen Ch
Current assignee: Haeny & Cie Meilen Ch
Priority date: 1972-08-21
Filing date: 1973-07-23
Publication date: 1982-05-13
Also published as: DE2337328A1; AU5886873A; NL7311163A; JPS5035610A; US3873244A; FR2197481A5; CA977652A; GB1437418A; ZA735207B; AU470358B2; CH555492A

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein elektrischer Regelantrieb, insbesondere zum Antrieb einer Abwasserpumpe, mit einem Elektromotor und einer demselben nachgeschalteten hydrodynamischen Übertrsigungseinheit, deren Füllungsgrad veränderbar ist.

Bei bekannten Regelantrieben dieser Art stellen der Elektromotor einerseits und die hydrodynamische Übertragungseinheit andererseits getrennte und selbständige Baugruppen dar, welchs miteinander lediglich in Wirkungsverbindung stehen. Dies führt zu einer aufwendigen konstruktiven Ausgestaltung, insbesondere der Übertragungseinheit, welche sowohl eine Kupplung als auch ein Drehmomentwandler sein kann, zumal diese Einheit mit besonderer Sorgfalt abgedichtet werden muß. Besondere Vorkehrungen sind ferner erforderlich, um den Füllungsgrad der Übertragungseinheit zu verändern, dies zu dem Zwecke, die Drehzahl der nachgeschalteten Maschinen, zumeist einer Pumpe zu beeinflussen. Alles in allem haben diese Umstände dazu geführt, daß solche Regelantriebe nur unter besonderen Voraussetzungen verwendet werden konnten, nämlich dann, wenn genügend Platz für den Zusammenbau selbständiger Baugruppen vorhanden war, wenn dies

so bei horizontaler Anordnung erfolgen konnte und schließlich wenn der Preis gerechtfertigt war, was meistens nur bei großen Leistungen zutraf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den bekannten elektrischen Regelantrieb in kompakter Bauweise auszuführen.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Entsprechend dieser Anordnung stellt ein solcher elektrischer Regelantrieb nicht die ad hoc Vereinigung selbständiger Baugruppen dar, er ist vielmehr als eine einheitliche Maschine konzipiert, bei welcher der Elektromotor und die hydrodynamische Übertragungseinheit über ihre Antriebsverbindung hinaus miteinander funktionell verschmolzen sind. So stellt — um nur auf einen Aspekt hinzuweisen — der Motorraum jenes Flüssigkeitsreservoir dar, welches für die Veränderung des Füllungsgrades der Übertragungseinheit unumgänglich ist Darüber hinaus entfallen hier die besonderen Abdichtungsprobleme für die Übertragungseinheit, da dieselbe sich niebt — um es so zu sagen — in einer feindlichen (Außen-)Atmosphäre, sondern in der Geborgenheit des Motorgehäuses befindet Dabei ergibt sich eine kompakte Bauweise, gepaart mit der Freiheit, das Aggregat in jeder beliebigen Lage und unter extremen

is Umgebungsbedingungen einzusetzen.

Für den Fall der Verwendung eines erfindungsgemäßen Antriebes bei Abwasserpumpen ergibt sich im Gegensatz zum heutigen Sland der Technik, nach welchem das Abwasser in Schätzen gesammelt und

ao schubweise weggefördert wird, unter Anpassung der Pumpenleislung an die anfallende Abwassermenge eine kontinuierliche Förderung, so daß die Schächte drastisch verkleinert oder überhaupt wegelassen werden können und die stoßweise Belastung der Abwas-Serreinigungsanlage mit entsprechend beeinträchtigtem Reinigungseffekt vermieden werden kann.

Ein insbesondere, jedoch nicht ausschließlich zum Antrieb einer als Tauchpumpe ausgebildeten Abwasserpumpe geeignetes Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung im Axialschnitt dargestellt.

Dabei silzt der Rotor 1 des Elektromotors auf der vertikal gerichteten Hohlwelle 2 desselben, die ihrerseits bei 3 und 4 an dem Motorgehäuse 14 gelagert ist.

Der von diesen eingeschlossene Motorraum 15 ist teilweise mit einer (nicht dargestellten) Hydraulikflüssigkeit gefüllt, die mittels eines am unteren Ende der Motorwelle 2 angeordneten Förderrades 10 durch einen Auslaß 16 gefördert wird.

Am anderen Ende der Motorwelle 2 sitzt das Primärrad 5 der hydrodynamischen Übertragungseinheit, welches Primärrad mit einem Sekundärrad 6 zusammenwirkt. Letzteres ist an einer die Motorwelle 2 durchsetzenden Abtriebswelle 7 angebracht, welche ihrerseits bei 8 und 9 in dem Gehäuse 14 gelagert ist und mit seinem unteren Ende zum Beispiel an eine Abwasserpumpe angeschlossen ist. Das Primärrad 5 und das Sekundärrad 6 befinden sich in einer Kammer 13

innerhalb des Gehäuses 14, welche durch eine einstellbare Drosselstelle 12 mit dem Motorraum 15 verbunden ist Durch eine öffnung 17 ist der Luftraum der Kammer 13 mit demjenigen des Motorraumes 15 verbunden,

Ober dem mit Durchbi echungen 18 versehenen mittleren Teil 19 des Sekundärrades 6 befindet sich der Einlaß 20 der Kammer 13, mit einem steuerbaren Einlaßventil 1!, dessen Einlaufseite — wie bei 29 mit strichpunktierter Linie eingezeichnet — mit dem Auslaß 16 verbunden ist In dieser Verbindung kann ein bei 22 andeutungsweise dargestellter Kühler für die Hydraulikflüssigkeit angeordnet sein.

Bei der dargestellten Anordnung befindet sich im Betrieb die Hydraulikflüssigkeit in einem Kreislauf, der vom Motorraum 15 — gegebenenfalls über den Kühler 22 — das Einlaßventil 11, die Kammer 13, die Drosselstelle 12 zum Motorraum 15 zurückführt Je nach Einstellung des Einlaßventils 11 (und natürlich der Drosselstelle 12) ergibt sich dabei ein bestimmter Füllungsgrad der Kammer. Bei maximalem Füllungsgrad ist der Schlupf zwischen den Raden; 5 und 6 minimal und die Abtriebswelle 7 wird mit einer gegenüber derjenigen der Motorwelle 2 nur geringfügig kleineren Drehzahl angetrieben. Wird nun der Zufluß zu der Kammer 13 mit Hilfe des Einlaßventils 11 gedrosselt und dabei der Füllungsgrad vermindert, so wächst der Schlupf zwischen dem Primärrad 5 und dem Sekundärrad 6, wobei die Drehzahl der Abtriebswelle 7 entsprechend herabgesetzt wird. Die Einstellung des Einlaßventils kann dabei von einer Regelgröße abhängig automatisch beeinflußt werden.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine hydrodynamische Kupplung vorgesehen. Es versteht sich jedoch, daß anstelle derselben ein Drehmomentwandler angeordnet und mit dessen Hilfe zusätzlich eine Drehzahlübersetzung realisiert werden könnte. Anstelle des Förderrades 10 könnte auch eine in die Übertragungseinheit miteinbezogene Umwälzpumpe oder aber eine unabhängige Zahnradpumpe oder dergleichen vorgesehen sein. Es wäre natürlich auch möglich, den Füllungsgrad der Kammer mit Hilfe einer steuerbaren Drosselstelle (d.h. ohne Einlaßventil) zu beeinflussen, wobei jedoch auch beide Vorkehrungen vorgesehen sein könnten. In diesem Falle könnte zum Beispiel eine Dreiwegeventil verwendet werden, welches Zu- und Abfluß gleichzeitig steuert. Es versteht sich, daß anstelle eines steuerbaren Einlaßventils 11 mehrere kalibrierte Einlaßventile, z. B. Magnetventile, treten könnten.

Der Abtrieb könnte von der Antriebswelle 7 auch senkundärradseätig abgegriffen werden. Die Antriebswelle könnte direkt in der Hohlwelle 3 gelagert werden.

In jedem Falle ergibt sich eine kompakte Anordnung, die sich insbesondere für überflutete oder überfiutungssicher? Motoren, im Zusammenhang damit für den Antrieb von Tauchpumpen, insbesondere Abwasserpumpen eignet. Bedeutungsvoll, namentlich bei dieser letzten Verwendung, ist der dank der hydrodynamischen Übertragungsei iheit weiche Anlauf des Motors und der Pumpe.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrischer Regelantrieb, insbesondere zum Antrieb einer Abwasserpumpe, mit einem Elektromotor und einer _ demselben nachgeschalteten hydrodynamischen Übertragungseinheit, deren Füllungsgrad veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungseinheit (5, 6) in einer Kammer (13) des Hydraulikflüssigkeit enthaltenden Motorgehäuses (14) angeordnet ist, wobei für einen Flüssigkeitsaustausch zwischen der Kammer (13) und dem Motorraum (15) eine Fördervorrichtung (10) vorgesehen ist.

2. Regelantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördervorrichtung (10), der Motorraum (15) und die Kammer (13) im Kreislauf geschaltet sind.

3. Regelantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Auslaß der Kammer (13) eine einsteltbare Drosselstelle(12) vorgesehen ist.

4. Regelantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Einlaß (20) zur Kammer (13) ein steuerbares Einlaßventil (11) vorgesehen ist.

5. Regelantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördervorrichtung (10) in dem Motorraum (15) angeordnet und derselbe mit der Kammer (13) durch die Drosselstelle (12) verbunden ist.

6. Regelantrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Motorraum (15) und die Kammer (13) miteinander bei (17) kommunizierende Lufträume aufweisen.

7. Regelantrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an dem unteren Ende der vertikalen Motorwelle (2) ein Laufrad (10) der Fördervorrichtung und an dem in die oberhalb des Motorraumes (15) angeordnete Kammer (13) einragenden anderen Ende der Motorwelle (2) das Primärrad (5) der Übertragungseinheit (5,6) angebracht ist.

8. Regelantrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Sekundärrad (6) der Übertragungseinheit (5, 6) oberhalb des Primärrades ("5) angeordnet ist, wobei der Einlaß (20) der Kammer (13) direkt über dem vom Thoroid umschlossenen, mit Durchbrechungen (18) versehenen mittleren Teil (19) des Sekundärrades (6) angeordnet ist.

9. Regelantricb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Sekundärrad (6) auf einer die als Hohlwelle (2) ausgebildeten Motorwelle durchsetzenden Abtriebswelle (7) sitzt.