DE2418536A1

DE2418536A1 - Stopfbuechsenfreie pumpe zum foerdern, heben beziehungsweise in einem geschlossenen system erfolgenden umlaufenlassen von fluessigkeiten

Info

Publication number: DE2418536A1
Application number: DE19742418536
Authority: DE
Inventors: Ferenc Huszar; Laszlo Sitkei; Gyula Virge
Original assignee: SZIVATTYU ES GEPJAVITO SZOEVET
Current assignee: SZIVATTYU ES GEPJAVITO SZOEVET
Priority date: 1973-04-18
Filing date: 1974-04-17
Publication date: 1974-11-14
Also published as: FR2226574A1; IT1009938B; ATA315374A; GB1466156A; FR2226574B3; AT333126B; HU167770B

Description

Stopfbüchsenfreie Pumpe zum Fördern, Heben beziehungsweise in einem geschlossenen System erfolgenden Umlaofanlassen von Flüssigkeiten

Die Erfindung betrifft eine stopfbüchsenfreie Pumpe zum !'ordern, Heben beziehungsweise in einem geschlossenen System erfolgenden Umlaufenlassen von Flüssigkeiten.

Es ist bekannt, daß bei stopfbüchsenfreien Pumpen die Achse des Antriebsmotors zur Strömungsrichtung nahezu senkrecht ist, v/eil die Saug- und Druckstutzen, deren Achsen im allgemeinen zur Achse des Antriebselektromotors senkrecht sind oder von der Senkrechten zur letzteren nur in geringem Maße abweichen, an den beiden Seiten des am Ende der Achse des Antriebsmotors angeordneten Laufrades angeordnet sind. Es ist ein Nachteil dieser Ausführungen, daß, da die Achsenlinie des Laufrades,

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welche gewöhnlich mit der Achse des Antriebselektromotors zusammenfällt, zur Stx'Öinungsrichtung senkrecht ist, die Flüssigkeit vom Saugraum mit Richtungsknicken von 90° in den Druckraum gelangt.

Die großen Querschnittsänderungen zwischen dem Saugraum und Druckraum, welche bei diesen Ausführungen·nicht zu vermeiden sind, erhöhen die Borda¹sehen Verluste in hohem Maße. Die rechtwinkligen Eichtungsknicke sowie die großen Querschnittsänderungen führen Verluste herbei und vermindern den Wirkungsgrad der Pumpe.

Der Erfindung liegt die Aufgäbe zugrunde, unter Behebung der genannten Mängel eine Pumpe, bei welcher die Flüssigkeit mit minimalem Richtuiigsknick beziehungsweise ohne Eichtungs-knick vom Saugraum in den Druckraum gelangt und auch die Änderung zwischen den Querschnitten sehr gering ist, zu schaffen.

Gegenstand der Erfindung ist eine stopfbüchsenfreie Pumpe zum Fördern, Heben beziehungsweise in einem geschlossenen System erfolgenden Umlaufenlassen von Flüssigkeiten, bei welcher der Eotor des Antriebselektromotors im Flüssigkeitsraum angeordnet und der Stator des Antriebselektromotors vom Flüssigkeitsraum sickerfrei isoliert ist sowie ferner in Saug- und Druckstutzen endende Saug- und Druckräume durch ein Laufrad beziehungsweise Laufräder voneinander getrennt sind und welche dadurch gekennzeichnet ist, daß der den Saugstutzen und den Druckstutzen verbindende Flüssigkeitsraum innerhalb der inneren Mantelfläche des Rotors des Antriebselektromotors angeordnet ist. Es ist zweckmäßig, daß die Achsenlinie des Saugstutzens und Druckstutzens zur Achse des Antriebselektro-motors parallel ist, wobei sie vorzugsweise mit dieser zusammenfällt .

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Nach, einer zweckmäßigen Ausführungcfor.ni der Erfindung ist als Laufrad ein, vorteilhafterweise sylindrisch-schraubenlinienförmiges oder flügelschoufelföxTiiges,. Laufrad zwischen der inneren Mantelfläche des Rotors und der Achse an den Rotor und die Achse befestigt. Vorteilhafterweise ist der unter dem druckseitigen Durchflußprofil befind liehe FlüsBigkeitsraum an seiner Außenseite von einem druckzeitigen Leit— beziehungsweise Ablenkring begrenzt. Weiterhin ist vorzugsweise an die untere Stirnfläche des druckseitigen Leit- beziehungsweise Ablenkringes ein, vorteilhafterweise auf pulvermetallurgischem V/ege hergestellter, druckseitiger Filtereinsatz befestigt.

Mach einer weiteren zweckmäßigen Axisführungsform der Erfinckmg ist als Laufrad ein druckseitiges kegelförmiges Zentrifugellaufrad zwischen dem Rotor und dem üruckseitigen koaxialen Durchflußprofil an den Rotor und die Achse befestigt. Dabei ist vorzugsweise der Rotor an den unteren zylindrischen Mantelvorsprung des druckseitigen kegelförmigen Zentrifugallaufrades befestigt.

Each einer noch, weiteren zweckmäßigen Ausführungsforia der Erfindung ist im Saugstutzen unter dem saugseitigen koaxialen Durchflußprofil ein an die Verlängerung der Achse befestigtes saugseitiges kegelförmiges Zentrifugallaufrad angeordnet.

Es ist auch bevorzugt, daß der über dem saugseitigen koaxialen Durchflußprofil befindliche Flüssigkeitsraum an seiner Außenseite von einem saugseitigen Leit- beziehungsweise Ablenkring begrenzt ist. Ferner ist es zweckmäßig, daß an die obere Stirnfläche des saugseitigen Leit- beziehungsweise Ablenkringes ein, vorteilhafterweise auf pulvermetallurgischem Wege hergestellter, saugseitiger

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Filtereinsatz "befestigt ist.

Weiterhin ist es bevorzugt, daß die äußeren Ränder der Leit- beziehungsweise Ablenkringe mittels Dichtungsringe an das Futterrohr angeschlossen sind«

Die Erfindung wird an Hand der folgenden ausführlichen Darlegungen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.

Hierbei sind:

Figur 1 ein Schnitt durch eine AusfiiJxrungsf orm der erfindungsgemäßen Pumpe, bei welcher das Laufrad innerhalb der inneren Mantelfläche dec Rotors angeordnet ist und zylindrisch-schraubenlinienförmig oder flügelschaufelförmig ist,

Figur 2 ein Schnitt durch eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pumpe, bei welcher ein kegelförmiges Zentrifugallaufrad zwischen dem Rotor des Motors und dem Druckraum angeordnet ist, . und

Figur 5 ein Schnitt durch eine zweistufige Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pumpe, bei welcher zwei kegelförmige Zentrifugallaufräder angeordnet sind, und zwar das eine im Saugstutzen und das andere zwischen dem Rotor des Antriebselektromotors und dem Druckstutzen.

Ein Saugstutzen 1 endet in einem saugseitigen koaxialen Durchflußprofil 2, dessen Innenfläche von einer als Leit-

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beziehungsweise Ablenkkegel ausgebildeten saugseitigen lcegelförmigen Lagerschale 3 gebildet wird. Im saugseitigen koaxialen Durchflußprofil 2 sind die Strömung regelnde Rippen 4 angeordnet. Der Saugstutzen 1 mündet in ein Motorgehäuse 5» in viel ehern ein Antriebselektromotor 6 angeordnet ist. Der bewickelte Stator 7 des Antriebselektromotors 6 sitzt unmittelbar an der Innenfläche des Motorgehäuses 5.

Der übej;* dem saugseitigen koaxialen Durchflußprofil 2 befindliche Flüssigkeitsrauin. ist an seiner Außenseite von einem saugseitigen Leit- beziehungsweise Ablenkring 8, an dessen oberer Stirnfläche vorzugsweise ein, vorteilhafterweise auf pulvermotallurgischem Wege hergestellter, sougseitiger Filtereinsatz 9 angeordnet ist, begrenzt. Der saugseitige Filtereinsatz 9 dient zur Verhinderung des Eindringens von festen Verunreinigungen in den "Luftfjpalt" beziehungsweise das "Interferrikum" des Antriebselektromotors 6.

An die Innenfläche des bewickelten Stators 7 ist ein Futterrohr 10, welches den Kaum des bewickelten Stators 7 vom Flüssigkeitsraum sickerfrei abschließt, angeschlossen. Der Durchmesser des äußeren Randes des saugseitigen Leit-. beziehungsweise Ablenkringes 8 ist nahezu so groß wie der Durchmesser des Futterrohres 10 und an der Außenfläche des Randes des saugseitigen Leit- beziehungsweise Ablenkringes ist eine saugseitige Dichtungsnut 11, in welcher ein saugseitiger Dichtungsring 12 angeordnet ist, ausgebildet.

In der saupjseitigen kegelförmigen Lagerschale 3 ist ein saugseitiges Lager 13, welches auch die Aufnahme des Achsenschubes sicherstellt, angeordnet. An der Achse 14 des Antriebselektromotors 6 ist eine saugseitige kegelförmige Stützhülse 15, deren oberes Ende an den Schaufeln eines zylindrisch-schraubenlinienf örinigen oder flügelschaufeiförmigen Laufrades 16 anliegt, ausgebildet. Am Außendurch-

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messer der Schaufeln des Laufrades 16 sitzt der Rotor 17 des Antriebselektromotors 6.

An das Motorgehäuse 5 ist oben ein Druckstutzen 18 angeschlossen. Der .Druckstutzen 18 ist strömungstechnisch vorteilhaft in identischer Weise ausgebildet wie· der Saugstutzen 1. Das sich an das Motorgehäuse 5 anschließende Ende des Druckstutzens 18 ist zu einem druckseitigen koaxialen Durchflußprofil 19_} in welchem Leit- ■beziehungsweise Ablenkschaufeln 20 ausgebildet sind, ausgebildet. Das druckseitige Durchflußprofil 19 ist von innen von einer als Leit- beziehungsweise Ablenkkegel ausgebildeten druckseitigen Lagerschale 21 begrenzt. An der Außenseite des unter dem druckseitigen Durchflußprofil 19 befindlichen Flüssigkeitsraumes ist ein druckseitiger Leit- beziehungsweise Ablenkring 22 angeordnet. An der unteren Stirnfläche des druckseitigen Leit- beziehungsweise Ablenkringes 22 ist ein, vorteilhafterweise auf pulvermetallurgischem Wege hergestellter, druckseitiger Filtereinsatz 23 angeordnet. Der Durchmesser des äußeren Randes des druckseitigen Leit- beziehungsweise Ablenkringes 22 ist nahezu so groß wie der Durchmesser des Futterrohres 10 und an der Außenfläche des Randes des druckseitigen Leit- beziehungsweise Ablenkringes 22 ist eine druckseitige Dichtungsnut 24-, in welcher ein druckseitiger Dichtungsring 25 angeordnet ist, ausgebildet.

In der druckseitigen Lagerschale 21 ist ein druckseitiges Lager.26, an welchem mittels einer druckseitigen kegelförmigen Stützhülse 27 die Achse 14 anliegt, angeordnet.

Die im Saugstutzen 1 strömende Flüssigkeit gelangt durch eine in der saugseitigen Lagerschale 3 befindliche Bohrung zum saugseitigen Lager 13 und stellt die notwendige Schinie-

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rung sicher. In ähnlicher Weise gelangt die im Druckstutzen 18 strömende Flüssigkeit durch eine in der druckse it igen Lagerschale 21 befindliche Bohrung 29 zum druckseitigen Lager 26.

Die Pumpe arbeitet wie folgt: Die Flüssigkeit gelangt vom Saugstutzen 1 durch das saugseitige koaxiale Durchflußprofil 2, das Laufrad 16 und die im druckseitigen koaxialen Durchflußprofil 19 befindlichen Leit- beziehungsweise· Ablenkschaufeln 20 zum Druckstutzen-18. Die Leit- beziehungsweise Ablenkschaufeln 20 stellen die drallfreie Strömung der Flüssigkeit sicher.

Der saugseitige Filtereinsatz 9 sowie der druckseitige Filtereinsatz 25 stellen sicher-, daß keine Verunreinigung ύη den Luftspalt des Antriebselektromotors 6 gelangt, sie lassen jedoch die Flüssigkeit durch, so daß der Rotor sich im Flüssigkeitsraum dreht. Die sickerfreie Absonderung des bewickelten Stators 7 vom Flüssigkeitsraum wird durch ■ das Futterrohr 10, welches sich an seinen Rändern mit dem saugseitigen Dichtungsring 12 beziehungsweise druckseitigen Dichtungsring 25 an den saugseitigen Leit- beziehungsweise Ablenkring 8 beziehungsweise druckseitigen Leit- beziehungsweise Ablenkring 22 anschließt, sichergestellt.

Die in Figur 2 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der der Figur 1 darin, daß das Laufrad nicht an die Innenfläche des Rotors 17 angeschlossen ist, sondern sich zwischen dem Rotor 17 und dem Druckstutzen 18 befindet. Dieses druckseitige kegelförmige Zentrifugallaufrad JO ist mittels der druckseitigen kegelförmigen Stützhülse 27 an die Achse 14- befestigt, während die Befestigung an den Rotor 17 durch einen sich an seine äußere kegelförmige Mantelfläche unten anschließenden Mantelvorsprung sicherge-

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stellt wird. Der Rotor 17 kann auch durch Leit- beziehungsweise Ablenkrippen an. die Achse 14 befestigt sein. Bei dieser Ausführungsform können der druckseitige Leit- beziehungsweise Ablenkring 22 und der druckseitige Filtereinsatz 23 wegbleiben.

In der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform ist eine zwei Laufräder aufweisende zweistufige Pumpe gezeigt. Diese unterscheidet sich von der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform darin, daß im Saugstutzen 1 unter dem saugseitigen koaxialen Durchflußprofil 2 ein zweites saugseitiges kegelförmiges Zentrifugallaufrad 31 ausgebildet ist, und zwar in der Weise, daß die Achse 14 nach unten durch die in der saugseitigen Lagerschale 3 befindliche verbreiterte Bohrung 28 hindurch verlängert ist und das saugseitige kegelförmige Zentrifugallaufrad 31 an den unter der saugseitigen kegelförmigen Lagerschale 3 befindlichen Teil der Achse 14 befestigt ist.

Die erfindungsgemäße Pumpe kann im Gegensatz zu den bisherigen komplizierteren Pumpengehäuseausfülirungen mit einfachen Drehkörpern ausgeführt sein. Die Ausführungsform nach Figur 3 ist nur ein Beispiel dafür, daß die Pumpe auch mehrstufig ausgeführt sein kann. Die Pumpe kann als ein Stück der Rohrleitung angesehen werden und es ist für eine eigene Entlüftung nicht zu sorgen. Da die ganze geförderte Flüssigkeitsmenge unmittelbar durch das Innere des Rotors des Antriebsmotors hindurchgeht, ist die Kühlung viel intensiver als bei der gesonderten Einführung von Flüssigkeit in den Motorraum, weil dann nur ein kleiner Teil dfer Flüssigkeit kühlt und dies einen beträchtlichen Flüssigkeits- und Energieverlust bedeutet.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

Stopfbüchsenfreie Pumpe zum Fördern, Heben beziehungsweise in einem geschlossenen System erfolgenden Umlaufenlassen von Flüssigkeiten, bei welcher der Eotor des Ahtriebselektramotors im Flüssigkeitsraum angeordnet und der Stator des Antriebselektromotors .vom Flüssigkeitsraum sickerfrei isoliert ist sowie ferner in Saug- und Druckstutzen endende Saug- und Druckräurae durch ein Laufrad beziehungsweise Laufräder voneinander getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der den Saugstutzen (1) und den Druckstutzen (18) verbindende Flüssigkeitsraum innerhalb der inneren Mantelfläche des Rotors (17) des Antriebselektromotors (6) angeordnet ist.
2.) Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsenlinie des Saugstutzens (1) und Druckstutzens (18) zur Achse (14) des Antriebselektromotors (6) parallel ist, wobei sie vorzugsweise mit dieser zusammenfällt.
3·) Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Laufrad ein, vorteilhafterweise zylindrisch-schraubenlinienförmiges oder flügelschaufelförmiges, Laufrad (16) zwischen der inneren Mantelfläche des Rotors (17) und der Achse (14-) an den Rotor (17) und die Achse (14) befestigt ist.
4.) Pumpe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der unter dem druckseitigen Durchflußprofil (19) befindliche Flüssigkeitsraum an seiner· Außenseite von einem druckseitigen Leit- beziehungsweise Ablenkring (22) begrenzt ist.'

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5·) Pampe nach. Anspruch 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß an die untere Stirnfläche des druckseitigen Leit- "beziehungsweise Ablenkringes (22) ein, vorteilhafterweise auf pulvermetallurgischem V/ege hergestellter, druckseitiger Filtereinsatz (25) befestigt ist.
6.) Pumpe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Laufrad ein druckseitiges kegelförmiges Zentrifugallaufrad (30) zwischen dem Rotor (17) und dem druckseitigen koaxialen Durchflußprofil (19) aEden Rotor (17) und die Achse (14-) befestigt ist.
7.) Pumpe nach Anspruch 1, 2 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (17) an den unteren zylindrischen Mante!vorsprung des druckseitigen kegelförmigen Zentrifugallaufrades (30) befestigt ist.
8.) Pumpe nach Anspruch 1 bis 3₅ 6 oder 7» dadurch gekennzeichnet, daß im Saugstutzen (1) unter dem saugseitigen koaxialen Durchflußprofil (2) ein an die Verlängerung der Achse (14) befestigtes saugseitiges kegelförmiges Zentrifugallaufrad (31) angeordnet ist.
9.). Pumpe nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der über dem saugseitigen koaxialen Durchflußprpfil (2) befindliche Flüssigkeitsraum an seiner Außenseite von einem saugseitigen Leit- beziehungsweise Ablenkring (8) begrenzt ist.
10.) Pumpe nach Anspruch 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß an die obere Stirnfläche des saugseitigen Leit- beziehungsweise Ablenkringes (8) ein, vorteil-

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hafterweise auf pulveriaetallurgischem. Wege hergestellter, saugseitiger Filtereinsatz (9) befestigt ist.

#) Pumpe nach Anspruch 1 Ms 10, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Ränder der Leit- beziehungsweise Ablenkringe (8, 22) mittels Dichtungsringe (12, 25) •an das Futterrohr (10) angeschlossen sind.

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