DE2342050A1

DE2342050A1 - Geblechtes staenderpaket mit wicklung fuer hohe druckbeanspruchung

Info

Publication number: DE2342050A1
Application number: DE19732342050
Authority: DE
Inventors: Josef Dipl Ing Hoffmann; Hans Dipl Ing Kallas
Original assignee: HERMETIC PUMPEN GmbH; Loher GmbH
Current assignee: HERMETIC PUMPEN GmbH; Loher GmbH
Priority date: 1973-08-20
Filing date: 1973-08-20
Publication date: 1975-03-27
Also published as: CH580352A5; DE2342050B2; FR2241902B1; FR2241902A1

Description

Geblechtes Ständerpaket mit Wicklung 2342050 für hohe Druckbeanspruchung

Für stopfbuchslose Pumpen werden elektrische Antriebseinheiten, bestehend aus Ständerblechpaket mit Wicklung, in die Ständerbohrung eingezogenem dünnwandigem Rohr aus nichtmagnetischen Stahllegierungen und Läuferblechpaket mit Kurzschlußkäfig, meist ebenfalls mit nichtmagnetischen Stahlblechen ummantelt, eingesetzt. Das durch die Pumpe zu fördernde Medium durchströmt im Nebenschluß den im Spaltrohr vorhandenen Durchtrittsquerschnitt, der durch den Luftspalt zwischen Innenbohrung des Spaltrohres und Außenoberfläche der Läuferummantelung gebildet wird. Der Teilstrom des Fördermediums dient damit als Kühlmittel für die Abführung der Läuferverluste und der im Spaltrohr durch die Ummagnetisierung entstehenden Wirbelstromverluste; als Rückflußquerschnitt steht meist die Hohlbohrung der Läufer-/Pumpenwelle zur Verfügung.

Stopfbuchslose Pumpen werden sehr oft für die Förderung von flüssigen Medien hoher Temperatur für chemische Verfahrensprozesse eingesetzt. Gerade in der chemischen Verfahrenstechnik ist es vielfach erforderlich, neben hohen Temperaturen auch hohe Drücke einzusetzen. Über das eingezogene Spaltrohr wird die Bohrung des Ständerblechpaketes der Antriebsmotoren für stopfbuchslose Pumpen entsprechend hohen Druckbeanspruchungen ausgesetzt, wenn die Pumpe für die Förderung von flüssigen Medien bei hohen Drücken eingesetzt ist. Das solchen Druckbeanspruchungen ausgesetzte Spaltrohr besitzt außerhalb des Ständerblechpaketes zylinderixche Verstärkungshülsen, welche die Druckbeanspruchungen aufnehmen. Ein gestanztes und durch Klammern oder Nieten zusammengehaltenes lameliiertes Blechpaket ist relativ labil und kann ohne zusätzliche Maßnahmen hohen Druckbeanspruchungen nicht ausgesetzt werden. Dies

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gilt insbesondere- für eine Beanspruchung der Ständerzähne vom Spaltrohr her. Durch die in den Ständernuten befindliche Wicklung wird keine ausreichende und gleichmäßige Abstützung der Ständerzähne gegeneinander erreicht. Auch die Imprägnierung oder Tränkung der in den Nuten befindlichen Wicklungsteile bringt keine merkbare Verbesserung des mechanischen Verhaltens des Ständerblechpaketes bei hohe Druckbeanspruchung.

Voraussetzung für wirksame Maßnahmen zur Aufnahme hoher Drücke in der Ständerbohrung ehne Verformung der Ständerzähne und damit Beschädigung der Wicklung ist die mechanische Fixierung des Ständerblechpaketes in radialer und axialer Richtung vor dem Einbau in ein Gehäuse. Außerdem müssen die Stirnflächen des Ständerblechpaketes planparallel bearbeitet sein, um ein sattes Anliegen der Verstärkungshülsen für das Spaltrohr zu ermöglichen. Die Erfindung setzt nun diese vorher geschilderten Maßnahmen voraus, damit die besondere Anordnung im Bereich der Nutung des Ständerblechpaketes zur Aufnahme sehr hoher Drücke voll wirksam werden kann.

Der max. auftretende Betriebsdruck und der davon abhängige Prüfdruck wird außerhalb des Ständerblechpaketes durch die entsprechende Dimensionierung der Verstärkungshülsen aufgenommen. Die Dicke dieser Rohre macht es erforderlich, einen entsprechenden Abstand der Wicklung von der Ständerbohrung vorzusehen. Je weiter die Wicklung von der Ständerbohrung bzw. vom Luftspalt entfernt ist, umso größer wird der Streuleitwert der Ständernut, wenn man bei normaler Schlitzbreite die Steghöhe entsprechend der Dicke der 'Verstärkungshülsen bemißt. Durch die gleiche Maßnahme werden die Ständerzähne wesentlich langer und die Ständerjochtföhe entsprechend niedriger.

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Die Erfindung ermöglicht durch eine besondere geometrische Gestaltung der Ständernut und durch zusätzliche Maßnahmen für den Teil zwischen Ständerbohrung und dem Nutraum sowie in Verbindung mit den vorher erwähnten Maßnahmen über den Zusammenhalt des Blechpaketes und der stirnseitigen Ständerbearbeitung die Aufnahme hoher Druckbeanspruchungen während des Betriebes der anzutreibenden Pumpe. Der Ständernutsteg wird durch ein oder mehrere runde Ausstanzungen unterbrochen, so daß einerseits der Streuleitwert des Unterteiles der Ständernut erheblich reduziert wird, andererseits durch das Einschieben bzw. Eintreiben von runden Isolierstäben eine Verformung der Zähne durch die Druckbeanspruchung vom Spaltrohr her verhindert wird. Als Stäbe können gezogene glasfaserverstärkte Rundstäbe aus Epoxydharz oder bei Temperaturbeanspruchungen über 150 ⁰C solche aus Oxydkeramik verwendet werden. Der Steg zwischen der runden Ausstanzung und der Standerbohrung wird zusätzlich mit einem lösungsmittelfreien, mit geeigneten Füllstoffen gefülltem Harz auf der Basis Epoxydharzen hoher Temperaturbeständigkeit und hoher Formbeständigkeiten nach Martens vergossen oder ausgestrichen. Für extrem hohe Temperaturbeanspruchungen eignen sich für die Ausfüllung der Nutenschlitze lösungsmittelfreie Siliconharze mit entsprechenden Füllstoffen auf der Basis Asbestoder Glimmermittel.

Das Ständerblechpaket selbst wird mit einem Stahblechmantel ummantelt und erhält Druckringe aus Stahlblech im Bereich des StanderJoches. Weiterhin sind die Endbleche des BlechpaketÄs entsprechend verstärkt. Meist werden drei Endbleche mit je 1,5 mm Stärke, die untereinander verklebt oder verschweißt sind, vor dem eigentlichen Blechpaket aus Dynamoblech angeordnet. Die Stirnflächen des Blechpaketes im Bereich der Ständernutung werden bearbeitet, so daß sie zum Außenmantel des Blechpaketes und zur Ständerbohrung

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exakt senkrecht stehen und zueinander planparallel sind. Nach Einlegen und Fixieren der Standerwicklung und nach Eintreiben der Isolierstäbe sowie nach dem Verguß der Nutenschlitze werden vor dem Einziehen des Spaltrohres die Stirnflächen und die Standerbohrung nachgearbeitet, damit die Verstärkungshülsen mit ihrer gesamten Ringfläche senkrecht auf den Stirnflächen des Blechpaketes aufliegen.

Damit ist ein für große Druckbeanspruchungen geeignetes System des Spaltrohrmotors gegeben. Anordnungen nach dem Erfindungsgedanken halten einem Prüfdruck bis zu 750 atü stand, ohne daß eine Verformung des Ständerblechpaketes und des eingezogenen dünnwandigen Spaltrohres eintritt.

An einem Beispiel wird die Erfindung näher erläutert:

Das aus Dynamoblechen mit thermisch hochwertiger Isolierung lamellierte Ständerblechpaket (l) besitzt an beiden Enden mehrere stärkere Endbleche (2), die durch Klebung oder Punktschweißung zusammengehalten werden. Das Blechpaket (1) wird an seinem äußeren Umfang und an den Stirnseiten durch eine Stahlblechummantelung (^) zusammengehalten. In die Ständerbohrung (8) wird ein dünnwandiges Spaltrohr (6) eingezogen, das am Austritt aus dem Ständerblechpaket von Verstärkungshülsen (7) umhüllt ist, um gegen hohe Druckbeanspruchungen geeignet zu sein. Die Ständerwicklung (5) hat einen· wesentlich größeren Abstand von der Ständerbohrung (8) als bei normal genuteten Ständerblechpaketen. Der Nutenwickelraum (10) der Ständernut (9) ist deshalb über mehrere runde Ausstanzungen (11) und zwischen Stegen (13) mit der Standerbohrung (8) verbunden. Die runden Ausstanzungen werden durch gezogene mit Glasseidenrovings verstärkte Epoxydharzstäbe (12) ausgefüllt, die durch eine entsprechende

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Passung satt in den Bohrungen des Ständerblechpaketes liegen. Die Stabenden schließen plan mit den Endblechen (2) ab; die gesamte Stirnfläche unterhalb des Nutenwickelraumes (10) wird in Verbindung mit der Ständerbohrung (8) nach dem Einlegen der Wicklung (5) vor dem Einziehen des Spaltrohres (6) bearbeitet. Dadurch wird eine rechtwinkelige Pluchtung der Standerbohrung mit den Stirnflächen und damit eine gleichmäßige Auflage der Stirnflächen der Verstarkungshülsen erreicht. Um eine lückenlose gleichmäßige Auflage des Spaltrohres (6) in der Ständerbohrung (8) zu erzielen, werden die Nutenschlitze (13) an der Ständerbohrung (8) mit lösungsmittelfreien gefüllten Isolierharzen (14) ausgegossen oder ausgestrichen. Die Ausfüllung der Nutenschlitze (13) soll so erfolgen, daß auch die Randzonen der Ständerbohrung (8) bedeckt werden. Durch diese Maßnahme ist dann nach dem Ausdrehen der Standerbohrung (8) bei der Endbearbeitung sichergestellt, daß das eingezogene Spaltrohr (6) satt und gleichmäßig aufliegt.

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Claims

Patentansprüche

/1. ■ Mit Stahlblech ummanteltes und mit stärkeren Endblechen ausgerüstetes Ständerblechpaket für Elektromotoren mit Spaltrohr zwischen Standerbohrung und Läufer, das durch das Fördermedium der angetriebenen Pumpe hohen Drücken ausgesetzt ist, dadurch gekennzeichne daß der durch eingestanzte Nuten gebildete Wickelraum zur Unterbringung der über das Spaltrohr außerhalb des Ständerblechpaketes gezogenen Verstärkungshülsen tiefer angeordnet ist als bei normalen Elektromotoren und die dadurch längeren Ständernutenschlitze durch ein oder mehrere runde Ausfetanzungen unterbrochen sind, welche zur mechanischen Versteifung des Ständerblechpaketes im Bereich der Ständerzähne mit Isolierstäben geeigneter thermischer und mechanischer Eigenschaften ausgefüllt sind.
2. Ständerblechpaket für Spaltrohrmotoren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze zwischen der Ausstanzung und der Ständerbohrung nach Einbringen der Isolierstäbe mit Isolierharzen die Füllstoffe Snthalten, so ausgegossen oder ausgestrichen sind, daß die Randzonen der Zahnköpfe eine Harzschicht erhalten, welche die fltänderzähne durch Klebwirkung zusätzlich zusammenhält und bei der Endbearbeitung der Ständerbohrung erfaßt wird.
3. Ständerblechpaket für Spaltrohrmotoren nach den Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß für die Isolierstäbe gezogene mit Glasseidenrovings verstärkte Epoxydharz- oder Siliconharzstäbe, bei extremen Temperaturbeanspruchungen Stäbe aus Oxydkeramik als mechanische Verstärkung des gestanzten Teiles de» Ständerblechpaketes verwendet werden.

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Ständerblechpaket für Spaltrohrmotoren nach den Ansprüchen 1 bis J5 dadurch gekennzei chnet , daß die aus mehreren stärkeren Stahlblechen bestehenden Endbleche untereinander verklebt ader durch Punktschweißung zusammengehalten sind und nach dem Einbringen der Wicklung, der Isolierstäbe und nach dem Vergießen der Nutenschlitze einer Endbearbeitung unterzogen werden.

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