DE2613984A1

DE2613984A1 - Motor-pumpenanordnung, bauteile und verfahren zur herstellung der anordnung

Info

Publication number: DE2613984A1
Application number: DE19762613984
Authority: DE
Inventors: Richard Wayne Dochterman
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1976-04-01
Filing date: 1976-04-01
Publication date: 1978-05-11

Description

Motor-Pumpenanordnung, Bauteile und Verfahren zur Herstellung
der Anordnung Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Motor-Pumpenanordnungen und insbesondere Anordnungen dieser Art, die besonders brauchbar sind als Wasserpumpen in Haushaltsgeräten, beispielsweise Waschmaschinen und Geschirrspülmaschinen. Typischerweise umfassen solche Anordnungen einen Motor mit einer Leistung eines Bruchteils einer Pferdestärke, der antriebsmäßig mit einem Pumpenflügelrad verbunden ist, das in einem Pumpengehäuse angeordnet ist.
Im Stand der Technik war es bei den Anordnungen der oben bezeichneten Bauart üblich, einen Motor mit einer Leistung von unter einer Pferdestärke vorzusehen mit einer Motorwelle, die axial durch eine Anordnung von Lager und Dichtung geführt ist, welche in der Nähe einer Rückplatte für eine Pumpenanordnung angeordnet ist.
An einem Ende der Welle im Innern einer Pumpenkammer ist ein Pumpenflügelrad befestigt. Die Kammer wird selbstverständlich durch ein Pumpengehäuse begrenzt, das jede gewünschte Form und Gestaltung besitzen kann.
Bei vorbekannten Konstruktionen sind Schwierigkeiten aufgetreten infolge des Austretens der gepumpten Flüssigkeiten durch die Dichtungen, welche um die Motorwelle herum an der Stelle vorgesehen werden, wo dieselbe in die Flügelradkammer oder den Hohlraum eintritt. Es wurde nunmehr gefunden, daß in vielen Fällen dieses Austreten von Flüssigkeit verursacht wird durch eine exzentrische Lage oder Fehlausrichtung zwischen einer Welle, dem Lager und der Dichtung - insbesondere bei preisgünstigen Dichtungen des "Lippentypsn (lip type). Weiterhin hat ein rascher Verschleiß solcher Dichtungen ebenfalls zu den Leckproblemen beigetragen.
Bei solchen vorbekannten Anordnungen sind auch Schwierigkeiten aufgetreten bezüglich der Erzielung eines maximalen Motorwirkungsgrades und einer langen Lebensdauer der Pumpenanordnung mit ungestörtem Betrieb bei großer Wirtschaftlichkeit oder geringen Kosten. Wenn man den Versuch unternimmt, die Konstruktion eines Motors so zu optimieren, daß man wirtschaftlich herstellbare Motoren hoher Qualität in Anordnungen erhält, die durch eine genaue Ausrichtung der Motorwelle, der Lagerung und einer oder mehrerer Pumpendichtungen gekennzeichnet sind, dann müssen eine Anzahl von Faktoren erkannt und berücksichtigt werden. Beispielsweise kann eine Fehlausrichtung zwischen einer Motorwelle und einer Pumpendicht,ung den Verschleiß der Dichtung beschleunigen und dazu führen, daß Flüssigkeit um die Wellenöffnung herum ausströmt. Selbstverständlich kann eine grobe Fehlausrichtung dazu führen, daß das Pumpenflügelrad in Kontakt mit einer Innenwand des Pumpengehäuses kommt.
Andererseits muß man selbst dann, wenn man in der Lage ist, eine Motorwelle, eine Pumpendichtung, das Wellenlager, das Pumpenlager und die Pumpenflügelradkammer genau auszurichten, trotzdem große Sorgfalt anwenden, um eine richtige Ausrichtung des von der Welle getragenen Rotors in der Bohrung des Stators zu erhalten. Neben anderem kann eine unrichtige Ausrichtung des Rotors einen unerwünschten ungleichförmigen Luftspalt zwischen dem Außendurchmesser des Rotors und dem Innendurchmesser der Statorbohrung bewirken.
Wie an sich bekannt und beispielsweise in der US-Patentschrift 3 176 472 angegeben, können ungleichförmige Luftspalte zu einem Motorbetrieb mit geringerem Wirkungsgrad zu einem erhöhten Lagerverschleiß und zu einer Verkürzung der Lebensdauer des Motors führen. Hieraus ist ersichtlich, daß es erwünscht wäre, neuartige und verbesserte Anordnungen zu schaffen, in denen eine genaue Wellenausrichtung leicht und beständig aufrechterhalten werden kann..
Es ist weiterhin erwünscht, einen verbesserten Aufbau zu schaffen, in dem neuartige und verbesserte Motoranordnungen vorgesehen sind, welche leicht an das Befestigen einer Pumpe angepaßt werden können, so daß die Motorwelle mit einer Pumpendichtung und einem Pumpen-Motor-Lager richtig ausgerichtet wird. Weiterhin ist es erwünscht, verbesserte Anordnungen zur Befestigung von Pumpenflügelrädern auf Motorwellen und Lageranordnungen für Motoren und Motor-Pumpen-Anordnungen zu schaffen, die wirtschaftlich hergestellt werden können und trotzdem einen gewünschten Genauigkeitsgrad der Ausrichtung der Motorwelle ergeben. Weiterhin ist es erwünscht, eine neuartige und verbesserte Pumpenabdichtung und auch Anordnungen zur Befestigung der Pumpe in einer Motor-Pumpen-Anordnung zu schaffen.
Es ist daher eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neuartige und verbesserte Motor-Pumpenanordnung und Verfahren zur Herstellung derselben anzugeben.
Eine besondere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung einer Anordnung mit Motor und Pumpe zu schaffen, so daß man eine genaue Ausrichtung einer Motorwelle relativ zu den Teilen einer Pumpe erhält und die Erzielung und Beibehaltung eines relativ gleichförmigen konzentrischen Luf-tspaltes zwischen Rotor und Stator begünstigt wird.
Eine weitere Aufgabe besteht darin, eine verbesserte Anordnung mit Motor und Pumpe zu schaffen, bei der die gegenseitige Lage zwischen einer Motorwelle und den Lagern und Dichtungen und mindestens einem Teil der Halterungen eines Pumpengehäuses eingestellt und festgelegt ist, während gleichzeitig ein gleichförmiger konzentrischer Luftspalt zwischen dem Außendurchmesser eines Rotors und der Bohrung eines Statorkernes aufrechterhalten bleibt.
Weitere Aufgaben beinhalten die Schaffung von verbesserten Anordnungen zur Abdichtung und Halterung der Pumpe, die Schaffung von Motoren mit einer Vielzahl von Gußteilen und Verfahren zur Herstellung derselben, neuartige und verbesserte Pumpenlager und Anordnungen zur Halterung sowie Dichtungen, wobei die Exzentrizität zwischen einer Pumpendichtung und einem Lager vermindert, wenn nicht ganz beseitigt wird. Weiterhin besteht die Aufgabe, Verfahren zum Zusammenbau von Anordnungen mit Motor und Pumpe und verbesserte Anordnungen zur Befestigung von Pumpenflügelrädern auf Motorwellen und zur Halterung von Flügelrädern auf Anpassungsteilen auf der Welle zu schaffen.
Zur Lösung der vorstehenden und weiterer Aufgaben wird in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ein Verfahren angegeben, das in einer sehr wirtschaftlichen Weise eine gewünschte Ausrichtung einer Wellenlagerung, einer Pumpe und einer Dichtung für drehbare Teile einer Motor-Pumpen-Anordnung während ihrer Herstellung ergibt. Ein bevorzugtes Verfahren beinhaltet die folgenden Verfahrensschritte: Eine Rotoranordnung einschließlich einer Welle wird in einer zentrierten Lage bezüglich der Bohrung an der Statoranordnung gehalten und danach wird mindestens ein Lager lose in seiner Lage relativ zu der Welle angeordnet, anschließend wird das Lager mit der Welle ausgerichtet und dann werden mindestens dieses eine Lager und die Statoranordnung starr mineinander verbunden, Vorzugsweise werden Lager, welche über die Länge der Welle beabstandet sind, in Bügeln gehalten, wobei ein Haltebügel so gestaltet ist, daß er mindestens einen Teil einer Halterung für das Pumpengehäuse bildet, und beide Lager werden mit der Welle ausgerichtet und an der Statoranordnung befestigt, während der Rotor in einer zentrierten Lage bezüglich des Stators gehalten wird. Anschließend werden an der Welle ein oder mehrere Pumpenflügelräder zur Bewegung der Flüssigkeit befestigt und ein Pumpengehäuse wird an der Statoranordnung angebracht, um eine FlU-gelradkammer zu erhalten.
In einer weiteren Form wird eine Halterungsstruktur für die Pumpe an einer Statoranordnung befestigt, ein Pumpengehäuseteil und ein Lager werden in ausgerichteter Lage zur Statoranordnung und vorzugsweise zu einer Rotorwelle angeordnet, und danach werden eine oder mehrere Flügelradpumpen auf der Welle befestigt, und der Einbau des Pumpengehäuses wird vervollständigt.
In einer weiteren Ausführungsform wird ein Material so um einen Lamellenstapel angeformt oder gegossen (moldedr, daß es die Lamellen zusammenhält, wobei gewünschtenfalls eine Spaltpolspule (shading coil) zusammen mit mindestens einer Lagerhalterung geschaffen wird und weiterhin Einrichtungen zur Befestigung eines Pumpengehäuses erhalten werden. Die geformte Struktur kann dann dazu benutzt werden, das Pumpengehäuse und auch die Lager in fester Lagebeziehung zu dem Stator zu halten.
In solchen Konstruktionen, die bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung enthalten, werden Dichtung und Lager durch die Pumpen-.
gehäuseteile getragen, und mindestens ein Pumpenflügelrad wird auf einer Rotorwelle durch Preßsitz (Schrumpfsitzpassung) befestigt.
Um eine Anordnung-mit Preßsitz zwischen Pumpenflügelrad und Welle zu erleichtern, wenn das Pumpenflügelrad aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist, wird an dem Pumpenflügelrad ein getrenntes, mit Flansch ausgestattetes Teil angebracht, das besonders angepaßt ist für einen Zusammenbau mit Preßsitz mit der Welle.
An diesem getrennten Teil kann ein Pumpenflügelrad beispielsweise durch Anformen (swaging) unter Erhitzen, durch Verschweißen oder durch Ultraschallschweißen befestigt werden.
Gemaß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht eine solche gegenseitige Lagebeziehung zwischen den einzelnen Teilen, daß die Exzentrizität zwischen einer Pumpendichtung und einem Wellenlager verringert oder sogar völlig beseitigt wird.
In einigen Ausführungsformen wird dies dadurch erreicht, daß das Lager und die Dichtung nahe beieinander durch ein einziges Teil gehaltert werden. In anderen Ausführungsformen sind die Dichtung und das Lager in getrennten Teilen gehaltert, welche ihrerseits so miteinander verbunden werden können, daß exakte Abmessungstoleranzen erreicht und beibehalten werden können. In einem anderen Lösungsweg ist das Befestigungsteil für die Dichtung aus einem Material gebildet, das auch noch alsMLagermaterial verwendet werden kann. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung werden soweit als möglich Gußverfahren, Preßgußverfahren und andere Verfahren angewendet, welche in der Lage sind, Strukturteile mit genauen Abmessungen zu erhalten, und hierdurch wird die Erreichung des gewünschten Ergebnisses von konzentrisch gehalterten Dichtungen und Lagern begünstigt.
Ein besseres Verständnis der Erfindung, ihres Aufbaus, ihrer Arbeitsweise und bevorzugter Ausführungsformen zusammen mit weiteren Vorteilen derselben ergibt sich aus der nachstehenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Abbildungen, in denen gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind.
Figur 1 zeigt eine Seitenansicht,bei der einige Teile weggebrochen und einige Teile im Schnitt gezeichnet sind, für eine Motor-Pumpenanordnung als Ausführungsform der Erfindung.
Figur 2 zeigt eine Ansicht ähnlich der Figur 1, die einen teilweise abgewandelten Aufbau besitzt.
Figur 3 zeigt eine Draufsicht eines Teils der Struktur gemäß den Figuren 1 und 2, wobei einige Teile weggelassen sind.
Figur 4 enthält eine Vorderansicht des Pumpengehäuses, das in den Figuren 1 und 2 teilweise wiedergegeben ist.
Figur 5 zeigt eine Vorderansicht im verkleinerten Maßstab für einen Teil der Halterungsstruktur, welche in den Figuren 1, 2 und 3 dargestellt ist.
Figur 6 zeigt eine Vorderansicht einer Anordnung mit Haltebügel und Stator, welche für eine weitere Ausführungsform der Erfindung geeignet ist.
Figur 7 zeigt eine Seitenansicht, wobei einige Teile weggelassen und einige Teile im Schnitt gezeichnet sind, für eine Kombination von Motor und Pumpe, welche einen Aufbau gemäß Figur 6 verwendet.
Figur 8 zeigt eine Draufsicht der Struktur nach Figur 7, wobei jedoch einige Teile weggelassen und einige Teile gebrochen gezeichnet sind; die Beziehung der Figur 6 zu dem Stator und der Halterungsplatte ist durch die Pfeile 6-6 in Figur 4 dargestellt.
Figur 9 zeigt eine Vorderansicht eines Motorstators mit einer im Preßgußverfahren hergestellten angeformten Halterungsstruktur.
Figur 10 zeigt eine Seitenansicht der Struktur nach Figur 9.
Figur 11 zeigt eine Seitenansicht, wobei einige Teile im Schnitt dargestellt und einige Teile gebrochen dargestellt sind, für eine Motor-Pumpenanordnung, für welche die Struktur nach Figur 10 benutzt wird.
Figur 12 zeigt eine Rückansicht von Teilen der Struktur nach Figur 11.
Figur 13 zeigt eine Vorderansicht des Pumpengehäuses, das in Figur 9 teilweise dargestellt ist.
Es wird nunmehr Bezug genommen auf die Figur 1. Diese zeigt einen Motor 12 mit einer Leistung von weniger als einer Pferdestärke, der einen Stator 13 enthält, der aus magnetisierbarem Material gebildet ist. Beispielsweise kann der Stator oder Kern 13 aus Lamellen aus gewöhnlichem Eisen oder Spezialstahl für elektrische Lamellen hergestellt sein. Auf einem Teil des Stators ist eine Erregerwicklung befestigt, wobei die Sicht auf die Wicklung in Fig. 1 durch ein isolierendes Halteteil 14 für die Wicklung verdeckt ist. Der Stator des Motors 12 kann praktisch jede gewünschte Form besitzen, obwohl der Statoraufbau gemäß der Darstellung in Fig. 1 im wesentlichen dem Aufbau nach der US-Patentschrift 3 024 377 entspricht. Andere bekannte Motorstukturen sind beispielsweise ersichtlich aus der US-Patentschrift 3 709 457.
Um eine ausführliche Beschreibung der bekannten Strukturmerkmale eines Motors zu vermeiden, wird hiermit ausdrücklich auf die gesamte Offenbarung der vorgenannten US-Patentschriften Bezug genommen.
Der Motor 12 nach Fig. 1 enthält eine Rotoranordnung, die einen Kurzschluß-Käfigläufer 17 und eine Welle 18 enthält. Der Rotor 17 ist konzentrisch in einer Bohrung 19 des Stators angeordnet, so daß zwischen dem äußeren Durchmesser des Rotors und der Bohrung des Stators ein gleichförmiger Luftspalt 21 eingestellt wird.
Der Motor 12 bildet zusammen mit einer Pumpenanordnung 22 eine Anordnung von Motor und Pumpe mit einem gleichförmigen Luftspalt zwischen dem Rotor und der Statorbohrung und auch einer gut ausgerichteten Pumpendichtung und Lagersystem. Der Bügel 23 (in Figur 1 auf der linken Seite) trägt ein Lager und einen Ölbehälterdeckel 24, welcher über dem Lager angebracht ist. Gewünschtenfalls kann das Schmiermittel in dem Ölbehälterdeckel in einem mit Öl getränkten Filzteil oder als Fett gespeichert werden. Vorzugsweise besitzt der Deckel 24 die Bauart, wie sie in der US-Patentschrift 3 500 087 oder in der US-Patentschrift 3 743 871 beschrieben ist.
Selbstverständlich kann jedoch dieser Deckel irgendeine andere gewünschte Form besitzen oder kann sogar weggelassen werden, wenn dies in einem bestimmten Anwendungsfall als notwendig erachtet wird.
Zur Unterstützung der Kühlung des Motors 12 während des Betriebs ist eine Luftbewegungseinrichtung in Form einer Gebläseanordnung 28 vorgesehen. Obwohl das Gebläserad aus Jedem gewünschten Ma -terial gebildet sein kann und in gewünschter Weise abmewandelt werden kann, beinhaltet die in Figur 1 dargestellte bestimmte Gebläseanordnung 28 neuartige Merkmale, welche nachstehend erläutert werden.
Die Kühlgebläseanordnung 28 enthält ein metallisches Gebläsehalterungsteil 29 (beispielsweise aus Stahl), das eine solche Abmessung besitzt, daß es mit Preßsitz auf die Welle 18 paßt. Das Teil 29 ist mit einer Vielzahl (vorzugsweise mindestens drei) Öffnungen 31 ausgestattet, durch die Vorsprünge oder Ansätze des Körpers 32 des Gebläses ragen. Bei einem bevorzugten Lösungsweg wird das Halterungsteil 29 mit dem Körper 32 des Gebläses zusammengebaul, und die Ansätze 33 werden angestaucht oder verformt oder verschweißt oder durch Ultraschallschweißen befestigt (wie bei 34 gezeigt), so daß das Teil 29 fest mit dem Gebläsekörper 32 verbunden wird. Die Entscheidung darüber, ob ein Schweißverfahren, Ultraschallschweißen oder ein Anformen verwendet wird, beruht auf der Entscheidung darüber, welches Verfahren in der Praxis am wirtschaftlichsten ist und welches Verfahren besser geeignet ist zur Verwendung mit dem Material, das für die Herstellung des Gebläsekörpers 32 ausgewählt wurde. Nachdem der Gebläsekörper 32 mit dem Halterungsteil 29 zusammengebaut wurde, kann die Gebläseanordnung dadurch auf der Welle 18 be -festigt werden, daß sie zu irgendeinem geeigneten Zeitpunkt während der Herstellung der Motorpumpenanordnung nach Figur 1 auf die Welle aufgepreßt wird. Beispilelsweise kann die Gebläseanordnung 28 eines der letzten Bauteile sein, das zur Bildung der vollständigen Struktur nach Figur 11 angebracht wird.
Es wird nunmehr Bezug genommen auf den Teil der Struktur, der im rechten Teil der Figur 1 dargestellt ist. Es ist ersichtlich, daß ein Pumpengehäuse 36 eine Pumpenflügelradanordnullg 37 umschließt.
Die Pumpenflügelradanordnung enthält einen Flügelradkörper 38 und ein Flügelradhalteteil 39. Der FlUgelradkörner und der Flügelradhalteteil besitzen im wesentlichen die gleiche Beziehung zueinander wie dies soeben in Verbindung mit dem Gebläseradkörper 32 und dem Halterungsteil 29 beschrieben wurde, so daß sich eine weitere Beschreibung hierzu erübrigt. Zs wird jedoch festgestellt, daß der Gebläsekörper und der Pumpenflügelradkörper aus irgendwelchen geeigneten handelsmäßig erhältlichen Materialien geformt werden können, beispielsweise aus den bekannten thermoplastischen Materialien, ohne auf diese beschränkt zu sein. Nachdem die Pumpenflügelradanordnung 37 auf die Welle 18 gepreßt wurde, wird das Pumpengehäuse 36 an den Einrichtungen befestigt, welche die Motorseite des Fägelradgehäuses bilden. In der Fig. 1 enthalten diese Einrichtungen ein Teil 41, das eine konventionelle Wellendichtung 51 des Lippentyps aufnimmt.
Vorzugsweise wird ein O-Ring 43 in eine Umfangsnut des Gehäuses 36 eingesetzt, so daß dieser O-Ring eine wasserdichte Abdichtung ergibt, wenn das Pumpengehäuse mit Hilfe von vier Halteschrauben 44 nach unten gegen das Teil 41 gezogen wird. Bevorzugterweise wird die Rückwand 46 des Flügelradgehäuses aus einem Material hergestellt, das nicht leicht von den Flüssigkeiten korrodiert wird, welche in das Flügelradgehäuse eintreten können. Beispielsweise wird für die Herstellung der Rückwand 46 ein Teil 41 verwendet, das aus einem geeigneten Kunststoffmaterial gebildet ist, das nicht leicht von den heißen Flüssigkeiten beeinflußt wird. Eine der häufigeren Anwendungen der Pumpe nach Fig. 1 ist beispielsweise die Absaugpumpe für eine Waschmaschine oder eine Geschirrspülmaschine. Wenn ein Kunststoffteil 41 vorgesehen ist, dann wird es vorzugsweise gemäß der Darstellung in Figur 1 eingesetzt und wird fest gegen die Stirnfläche des Bügels 54 mit Hilfe der vorgenannten Schrauben 44 befestigt. Die Stirnfläche des Bügels 54 kann durch ein korrosionsbeständiges Material bedeckt sein, und in diesem Falle wird ein getrenntes Teil 41 nicht benötigt. Der Bügel 54 kann beispielsweise aus Aluminium hergestellt sein und ist vorzugsweise mit extrudierten Aufnahmehülsen 47 für Schrauben ausgestattet, mit denen selbstschneidende Bolzen oder Schrauben 44 zusammenwirken. Der Bügel ist auch noch mit einem angeformten oder extrudierten Lageraufnahmeteil 48 ausgestattet, in welches das Lager 49 eingepreßt wird. Das Lager 49 kann aus poröser Bronze hergestellt sein, und zwischen der Stirnfläche des Lagers und der Dichtung 51, welche von dem Teil 41 getragen wird, kann ein Schmiermittel angeordnet und gespeichert sein.
In einer nicht abgebildeten Abwandlung der Struktur nach Fig. 1 kann das Teil 41 mit einem Hohlraum ausgestattet sein, der sowohl das Lager 49 als auch die Dichtung 51 auSnimmt,und die Wände eines solchen Hohlraumes sind dann in dem Halteteil 48 angebracht.
In Figur 1 sind ebenfalls noch Schubübertragungshülsen oder -ansätze 52, 53 mit geringer Reibung abgebildet, welche beide von der Welle 18 getragen werden. Diese Schubteile können aus irgendeinem der üblicherweise für solche Schubteile verwendeten und dem Fachmann bekannten Materialien hergestellt sein. Bevorzugterweise werden die Schubansatzteile 52, 53 auf die Welle 18 aufgepreßt.
Bei einer axialen Bewegung des Pumpenflügelrades 38 während des Betriebs der Motor-Pumpen-Anordnung wird dann irgendeine entstehende Schubbelastung auf die Stirnflächen der Wellenlager übertragen.
In der Ausführungsform nach Figur 1 sind die Bügel 23 und 54 unlösbar mit dem Stator 13 durch irgendein geeignetes Klebermaterial verbunden, beispielsweise Epoxydharz. Materialien dieser Art werden in den US-Patentschriften 3 195 222, 3 359 628 und 3 268 986 beschrieben, auf deren Beschreibung hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird.
Vor der ausführlichen Beschreibung bevorzugter Verfahren zur Durchführung der Erfindung wird zunächst die abgewandelte Ausführungsform nach Figur 2 erläutert. Die in Fig. 2 gezeigte Struktur ist im wesentlichen identisch mit der in Fig. 1 dargestellten Struktur mit der Ausnahme, daß zur Abdeckung der Stirnfläche des Bügels 54 kein getrenntes Kunststoffteil 41 verwendet wurde. Der Bügel 54 in Figur 2 ist identisch dem Bügel 54 in Figur 1, und der Halteteil 48 ist so gestaltet, daß er das Lager 49 und auch eine Dichtung 50 aufnimmt. Auch hier ist ein Material zur Aufnahme des Schmiermittels vorzugsweise zwischen der Dichtung 50 und dem Lager 49 in Fig. 2 eingefügt. Obwohl der Bügel 54 aus Aluminium hergestellt werden kann, wird die Rückwand 57 des Flügelradgehäuses vorzugsweise eloxiert oder in irgendeiner anderen Weise behandelt, um Korrosionsprobleme zu vermeiden. Alternativ hierzu kann der Bügel 54 aus einem nicht-magnetischen, gegen Korrosion beständigen Material hergestellt sein, beispielsweise aus rostfreiem Stahl oder aus einem geeigneten Kunststoffmaterial für Maschinenbauteile. Ein solches Kunststoffmaterial ist beispielsweise Polyamid-Material oder ein Polycarbonat-Material. Selbstverständlich sind diese bestimmten Materialien hier nur zur Veranschaulichung erwähnt und ihre Angabe beinhaltet keine Beschränkung.
Figur 4 zeigt eine Vorderansicht des Pumpengehäuses 36, und eine einzelne Ansicht des Bügels 54 wird in Figur 5 gezeigt; sie bedarf keiner weiteren Erläuterung.
Es wird nunmehr Bezug genommen auf Figur 3 und ein Verfahren zur Durchführung der Erfindung in einer Form beschrieben. Am Anfang werden die Lager durch Einpressen oder auf andere Weise in den Bügeln 23 und 54 befestigt. Der Rotor wird dann in der Bohrung des Stators 13 so konzentrisch gelagert, daß ein gleichförmiger konzentrischer Luftspalt 21 hergestellt wird. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß herausnehmbare Beilagbleche in den Luftspalt 21 eingefügt werden. Danach werden die Bügel 23 und 54 in ihrer Lage auf der Welle 18 angeordnet. Massen von geeignetem Klebennaterial, beispielsweise Epoxydharz 58 werden entweder vor oder nach dem Aufsetzen der Bügel benachbart zu dem Stator 13 aufgebracht. Dann werden die abgebildeten Teile mit den auf der Welle ausgerichteten Lagern zusammengehalten, während das hapoxydmaterial 58 ausgehärtet wird, so daß es den Stator, den Rotor und die Lagerbügel zusammenhält. Wenn eine Aushärtung des Epoxydmaterials 58 bei erhöhter Temperatur verwendet wird, kann es vorgezogen werden, erst das Epoxydharz auszuhärten und dann die Dichtung 50 einzusetzen, nachdem die Welle 18 abgekühlt ist. Wenn jedoch die während des Härtevorgangs auftretenden Temperaturen die Dichtung 50 nicht beschädigen, dann kann die Dichtung 50 benachbart zu dem Lager 49 aufgesetzt werden, bevor das Epoxydharz 58 ausgehärtet wird.
Nachdem der Motor, der Rotor, die Lager und die Dichtung zusammengebaut sind, wird das Pumpenflügelrad 37 auf die Welle 18 aufgepreßt. Dann wird das Gehäuse oder der Deckel 36 über dem Flügelrad aufgebracht und an dem Bügel 54 befestigt. In ähnlicher Weise wird die Gebläseanordnung 28 später auf die Welle 18 aufgepreßt.
Welche Verfahrensweise auch verwendet wird, es ist ersichtlich, daß die Dichtung 50 und das Lager 49 beide miteinander und mit der Welle 18 ausgerichtet sind.
Es wird nunmehr unter Bezugnahme auf die Figuren 6 bis 8 eine weitere Ausführungsform der Erfindung beschrieben. In der Fig.6 wird ein Statorkern 61 dargestellt, der im wesentlichen identisch zu dem Statorkern 13 nach der Figur 1 ist. Der Statorkern 61 wird im zusammengebauten Zustand gehalten durch eine Anzahl von Nieten 62. Diese gleichen Nieten werden dazu benutzt, einen Pumpenhaltebügel 64 an dem Statorkern zu befestigen. Der Haltebügel 64 kann aus irgendeinem geeigneten Material gebildet sein. Bevorzugterweise besteht er Jedoch aus einem praktisch nicht-magnetischen Material, beispielsweise aus Aluminium oder rostfreiem Stahl.
Der Haltebügel ist mit Lokalisierungsbohrungen 66 und 68 ausgestattet, deren Zweck noch nachstehend beschrieben wird, und mit drei Gewindelöchern 69 bis 71, welche Befestigungsteile aufnehmen.
Selbstverständlich ist der Haltebügel 64 leicht gebogen oder geformt in dem Bereich 65, so daß er die Spaltpoleinrichtung 75 nicht beeinträchtigt.
Gemäß Figur 6 wird der Haltebügel 64 benutzt zur Halterung eines Halteteils 72 für das Pumpengehäuse. Dieses Teil kann aus einem Material gebildet sein, das als Wellenlagerung verwendet werden kann, und in diesem ist ein Lager für eine Motorwelle gegossen.
Es ist ersichtlich, daß das Teil 72 einen Abschnitt 73 enthält, welcher die Rückwand eines Flügelradgehäuses bildet, und einen mittleren Abschnitt 74, der eine Wellenlagerung 76 bildet. Das Teil 72 enthält auch drei Ansätze 77, 78 und 79 (s.Figuren 6 und 7) zur Einstellung der Lageranordnung, welche einen Abstand des Teils 72 von der Stirnfläche des Kerns 61 einstellen und auch noch eine konzentrische Lage des Teils 72 zu der Statorbohrung bewirken, da die schmalen Ansätze 77 und 78 in die Bohrungen 66 und 68 des Kerns ragen. Die drei Abstandsabschnitte oder Hülsen 79 stellen einen gewünschten axialen Abstand zwischen der Halteplatte oder dem Bügel 64 und dem Teil 72 ein. Das Teil 72 kann aus irgendeinem geeigneten handelsmäßig erhältlichen Material geformt werden, das ausreichende Lagereigenschaften besitzt.
Ein solches Material ist beispielsweise Nylon. Das Lager und die Halteeinrichtung sind am linken Ende der Welle 18 in den Figuren 6 und 7 gezeigt, um hervorzuheben, daß irgendeine geeignete Anordnung dort vorgesehen werden kann. Es ist jedoch zu beachten, daß in bevorzugten Ausführungsformen an dem linken Ende der Anordnung nach Figur 7 ein Gebläse wie die Gebläseanordnung 28 befestigt wird. Weiterhin ist zu beachten, daß das zur Bildung des Teils 72 verwendete Material so geformt werden kann, daß es einen Lagerbügel ergibt, der die rückwärtige Fläche des Kerns 61 überspannt und die Welle 18 trägt. Obwohl die erwartete Lebensdauer eines solchen Lagers nicht so groß ist, wie man sie von einem geschmierten Bronzelager erwartet, ist sie trotzdem für viele Anwendungszwecke noch ausreichend.
Selbstverständlich kann das Gehäuse 82 durch Schrauben oder auf andere Weise mit Hilfe von Schrauben und Muttern oder selbst -schneidenden Schrauben 80 befestigt werden, die dann in den Bohrungen 69 bis 71 des Haltebügels 64 aufgenommen werden.
In den Figuren 9 bis 13 werden Einzelheiten verschiedener Teile gezeigt, die zur Bildung der Motor-Pumpen-Anordnung nach Fig. 11 verwendet werden. Beispielsweise wurde in Figur 13 ein Pumpengehäuse 83 gezeigt, das in allen wesentlichen Punkten identisch mit den vorgenannten Pumpengehäusen 36 und 82 ist.
Die Art und Weise, in der die Lamellen des Kerns 84 miteinander verbunden sind, und die Anordnung zur Halterung der Pumpe unterscheiden sich jedoch von den zuvor beschriebenen Ausführungsformen. Insbesondere zeigen die Figuren 9 bis 12, wie ein im Preß-Gußverfahren gegossenes Aluminiumteil oder ein Teil aus Zink -Preßguß verwendet wird, um die Lamellen zusammenzuhalten und die Befestigungsarme 86 bis 89 für das Pumpengehäuse zu erhalten.
Durch Verwendung eines Gießverfahrens besitzen die Arme 86 bis 89 der gegossenen Struktur 91 eine genaue Lage relativ zur Mitte 90 der Statorbohrung. Da der Drehmittelpunkt der Welle 18 des Rotors 17 (s. Figur 1o) mit der Mitte 90 zusammenfällt, ist es möglich, den Rotor 17 mit sehr genauer Lage in der Bohrung anzuordnen. Es wurde ein Halteteil 92 für das Pumpengehäuse gezeigt, das durch Stanzen und Pressen aus geeignetem Blechmaterial hergestellt werden kann, beispielsweise aus Aluminium oder Stahlblech.
Alternativ hierzu kann das Teil 92 dadurch hergestellt werden, daß es aus einem geeigneten Kunststoffmaterial für Maschinenbauteile geformt wird, beispielsweise aus Materialien des Typs, wie sie vorstehend im Zusammenhang mit dem Teil 72 beschrieben wurden. Ein Kunststoffmaterial, beispielsweise Nylonmaterial, wurde dargestellt.
Gemäß der Abbildung wird ein Bronzelager 93 mit gesteuerter Porosität von einem Teil 92 getragen. Jedoch kann das Material, aus dem das Teil 92 hergestellt ist, in sich selbst ein Lager bilden wie die in Figur 7 gezeigte Anordnung.
Das Lager für das linke Ende der Welle 18 gemäß der Darstellung in Figur 11 kann in einer Form entsprechend irgendeinem der vorstehend beschriebenen Lager vorgesehen sein. Das Lager kann auch, wie gezeigt, ein Lager 94 in Form einer Bronzehülse sein. In Fig.11 wird das Lager 94 von einem dünnen federähnlichen Teil 96 gehalten. Die Lagerhalterung 97 ist aus Zink im Preßgußverfahren hergestellt (es können jedoch auch andere Materialien verwendet werden), und die Halterung 97 kann im Bereich des Wickelfensters 100 des Kerns 84 zur gleichen Zeit und in dem gleichen Hohlraum gegossen werden, in dem die Haltearme 86 bis 89 für die Pumpe gegossen werden.
Das Teil 97 wird mit einer Tasche ausgebildet (s. Abbildung), welche ein verbreitertes Ende des Lagers 94 aufnimmt. Um das Lager 94 in der relativen Lage gemäß Figur 11 festzuhalten, liegt das Halteteil für das Lager oder die Scheibe 96 an einem Ansatz des Lagers und an einer Lagertragkante 98 an. Danach werden Teile der Lagertragkante (wie beispielsweise bei 102 gezeigt) umgebördelt oder in anderer Weise über Kantenteile des Halteteils geformt, so daß das Halteteil 96 und das Lager 94 in der gewünschten relativen Lage mit der Lagerhalterung 97 gehalten werden.
Wie am besten aus den Figuren 10 bis 12 ersichtlich, sind Ansatzstücke 101 integral mit Teilen der Spaltpol-Spuleneinrichtung 115 ausgebildet und werden verformt oder angenietet, nachdem das Lagertragteil 97 in seiner Lage darauf angebracht wurde, wobei entsprechende Öffnungen in dem Lagertragteil die Ansätze 101 aufnehmen. Das Schmiermittel wird in der Kammer 116 gespeichert.
Ein relativ diinnes federähnliches und becherförmiges Lagerhalteteil 99 hält das Lager 93 in der Tasche 107 des Teils 92 fest.
Bei einer Art des Zusammenbaus wird zunächst das Lager 93 in die Tasche eingebracht, und dann wird das Halteteil 99 in eine Lage gebracht, bei der es an diesem Teil anliegt, und die Dichtung 51 wird in die Lagerkammer eingedrückt. Der Preßsitz der Dichtung 51 hält das Halteteil 99 sicher fest (dies dient auch zur Aufnahme von Axialschubbelastungen) und hält ebenfalls das Lager 93 an seinem Platz. Während des Betriebs wird bei einer Tendenz des Ro -tors 17 zu einer Bewegung nach rechts (gemäß der Darstellung in Figur 10) unter Schubbelastungen das Lager gegen das Halte -und Schubteil 99 gedrückt. Weiterhin kann noch ein Schmiermittel in dem Hohlraum vorhanden sein, welcher das Teil 99 umschließt.
Das Pumpengehäuse 83 wird an den Armen 86 bis 89 mit Hilfe von vier Bolzen 106 befestigt, die in Öffnungen in diesen Teilen eingeschraubt werden.
Es ist zu beachten, daß die Ausführungsform nach den Figuren 9 bis 13 in kostensparender Weise viele der Aufgaben löst, wie sie auch von den anderen dargestellten Ausführungsformen gelöst werden. Beispielweise sind die anschließenden Herstellungs -schritte derart beschaffen, daß mechanische Abmessungen gut eingehalten werden können, so daß ein gleichförmiger und konzentrischer Luftspalt zwischen Rotor- und Statorbohrung erreicht werden kann. Dies gestattet wiederum engere Luftspalte und hierdurch wird eine wirksamere Ausnutzung der Materialien ermöglicht. Weiterhin wird eine gute Ausrichtung eines Pumpenlagers und der Dichtung gewährleistet.
Vorstehend wurden eine Anzahl verschiedener Bauformen von neuartigen und verbesserten Strukturen beschrieben, die jeweils durch Anwendung der neuartigen und verbesserten Verfahrensschritte hergestellt und zusammengebaut werden können. Es wird besonders betont, daß einzelne Struktureinzelheiten jeder dargestellten Ausfilhrungsform mit anderen dargestellten Ausführungsformen verwendet werden können.

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung einer Anordnung für eine motorgetriebene Pumpe, wobei die Anordnung mindestens einen magnetisierbaren Statorkern mit einer Bohrung zur Aufnahme eines Rotors sowie einen Rotor mit einer Welle, mindestens ein Lager zur Lagerung der Welle zur Drehung relativ zum Statorkern und ein Teil zur Befestigung eines Pumpengehäuses enthält, dadurch gekennzeichnet, daß es folgende Verfahrensschritte umfaßt Der Rotor und der Statorkern werden in einer vorbestimmten konzentrischen Lage zueinander zusammengebaut, das Befestigungsteil für das Pumpengehäuse wird benachbart zu dem Statorkern angebracht und mindestens das eine Lager wird mit der Welle ausgerichtet und das Befestigungsteil für das Pumpengehäuse und mindestens ein Lager werden in einer festen Lage bezüglich des Statorkerns mit einem Klebermaterial befestigt, während gleichzeitig die vorbestimmte konzentrische Lage aufrechterhalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Lager von dem Halterungsteil für das Pumpengehäuse in einer festen Lage zu demselben getragen wird und noch eine Pumpendichtung in einer ausgerichteten konzentrischen Lage mindestens zu diesem einen Lager befestigt wird
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung mindestens ein auf der Welle befestigtes Flügelrad zur Bewegung von Flüssigkeit enthält und das Verfahren weiterhin den Verfahrenschritt der Befestigung mindestens dieses einen Flügelrades zur Bewegung der Flüssigkeit an der Welle umfaßt, wobei das Flügelrad auf der Welle mit Preßsitz aufgepreßt wird.
4. Verfahren zum Zusammenbau der Bauteile eines Motors und einer Pumpe, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: Es wird eine vorbestimmte feste Lage zwischen einem Halterungsteil für das Pumpengehäuse und einer Lagerfläche eingestellt, die Lagerfläche wird in eine vorbestimmte Lage zu der Mitte einer Bohrung einer Statoranordnung gebracht und das Halterungsteil für das Pumpengehäuse und ein Pumpengehäuse werden in einer festen Lage zu der Statoranordnung befestigt, wobei das Verfahren noch die weiteren Schritte enthält, daß ein Flügelrad für eine Flüssigkeit auf einer Rotorwelle vor der Befestigung des Pumpengehäuses in fester Lage auf der Statoranordnung angebracht wird und vor dem Verfahrensschritt der Anbringung des Flügelrades auf der Rotorwelle die Rotorwelle und eine Dichtung in eine relative Lage zueinander gebracht werden, wobei die relative Lage der Dichtung und der Lagerfläche mindestens teilweise durch die relative Lage der Dichtung und des Halterungsteils für das Pumpengehäuse festgelegt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als weiterer Verfahrensschritt die Dichtung in einer festen Lage zu einem Raum zur Aufnahme der Dichtung ge -bracht wird, welcher in dem Halterungsteil für das Pumpengehäuse ausgebildet ist.
6. Verfahren zur Herstellung eines Pumpenflügelrades für eine Einrichtung zur Förderung von Flüssigkeit, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: Ein Flügelradkörper wird aus einem plastischen oder Kunststoffmaterial mit einer mittleren Bohrung und einer Vielzahl von Kunststoffansätzen geformt, die in axialer Richtung von dem Flügelradkörper abstehen, ein mit Flansch ausgestattetes Aufnahmeteil für die Welle wird in der mittleren Bohrung angeordnet, die Kunststoffansätze werden in Öffnungen in dem Flansch des Teils zur Aufnahme der Welle angeordnet, und dann werden die Kunststoffansätze gegen Teile des Flansches des Teils zur Aufnahme der Welle verformt.
7. Anordnung mit Motor und Pumpe, die einen Stator, einen Rotor einschließlich einer Welle, eine Pumpenabdichtung, mindestens eine Lagerfläche, ein Pumpenflügelrad, ein Pumpengehäuse und ein Halterungsteil für das Pumpengehäuse umfaßt, dadurch gekennzeiqhnet, daß' die Welle (18) von mindestens einer Lagerfläche (49) zur Drehung relativ zum Stator gehaltert wird und das Pumpenflügelrad (37) daran im Innern des Pumpengehäuses (36) befestigt ist, wobei mindestens diese eine Lagerfläche (49) und iie Dichtung (5) beXde-durch das Halterungsteil (23) (54> für das Pumpenguse' (36) zueinander ausgerichtet und konzentrisch gehaltert sind.
8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerfläche (49) in dem Halteruugsteil (54) für das Pumpengehäuse (36) ausgebildet ist.
9. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerfläche (49) von einem Hülsenlager getragen wird und die Dichtung (51) und das Hülsenlager beide in einem Hohlraum (48) des Halterungsteils (54) des Pumpengehäuses (36) aufgenommen sind.
10. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (13) eine Preßgußstruktur enthält, die eine Einrichtung für eine Spaltpolspule enthält, und das Halterungsteil (54) für das Pumpengehäuse (36) an dieser Preßgußstruktur befestigt ist.
11. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet daß das Halterungsteil (54> für das Pumpengehäuse (36) an dem Stator (13) durch eine Klebverbindung befestigt ist.
12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin ein korrosionsbeständiges Teil t41) enthält, welches an dem Halterungsteil (54) für das Pumpengehäuse (36> angebracht ist.
13. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpenflügelrad (37) auf der Welle (18) mit Preßsitz befestigt ist.
14. Verfahren zur Herstellung einer Anordnung für eine motorgetriebene Pumpe, wobei die Anordnung mindestens einen magnetisierbaren Statorkern mit einer Bohrung zur Aufnahme eines Rotors, einen Rotor mit einer Welle, mindestens ein Lager zur Ha-lterung der Welle für eine Drehung relativ zum Statorkern und ein Halterungsteil für das Pumpengehäuse enthält, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: Eine Vielzahl von Haltebügeln für Lager werden durch Preßguß auf dem Statorkern gegossen, der Rotor wird in die Bohrung eingesetzt und zwei Lagerhaltebügel, von denen jeweils ein Lager gehaltert wird, werden so an den Halterungsteilen für die Lagerhaltebügel befestigt, daß die Welle durch sie drehbar gehaltert ist.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Lagerhaltebügel ein Halterungsteil für das Pumpengehäuse ist und eine Dichtung in dem Halterungsteil für das Gehäuse konzentrisch zu mindestens dem einen Lager befestigt wird, ein Pumpenflügelrad an der Welle befestigt wird und ein Pumpengehäuse auf dem Halterungsteil befestigt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mit dem Herstellen der Halterungsteile für die Lagerhaltebügel durch Preßguß ein Lagerhaltebügel im Preßgußverfahren gegossen wird.
17. Anordnung mit Motor und Pumpe mit einem magnetisierbaren Statorkern und einer Bohrung zur Aufnahme eines Rotors, einem in der Bohrung angeordneten Rotor mit einer Welle, einer Lagereinrichtung, die mindestens ein Lager zur Halterung der Welle zur Drehung relativ zum Statorkern enthält, einer Pumpendichtung, einem Halterungsteil für das Pumpengehäuse, einem Pumpengehäuse und einem in dem Gehäuse angeordneten Pumpenflügelrad, dadurch gekennzeichnet daß das Pumpenflügelrad (37) durch Preßsitz auf der Welle (18) befestigt ist und die Dichtung (51) und mindestens ein Lager (49) an dem Halterungsteil (23, 54) für das Pumpengehäuse (36) befestigt sind.
18. Anordnung mit Motor und Pumpe mit einem Spaltpolmotor, einem Pumpengehäuse und einem in dem Gehäuse angeordneten Pumpenflügelrad, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein geformtes oder gegossenes Halterungsteil für das Pumpengehäuse besitzt, das eine darin ausgeformte Lagerfläche (49) besitzt und in einer festen Lage zum Motor befestigt ist, wobei an diesem Halterungsteil (23, 54) das Pumpengehäuse (36) befestigt ist und noch eine Dichtung (51) durch das Halterungsteil ausgerichtet und konzentrisch zu der Lagerfläche gehaltert ist.
19. Anordnung mit Motor und Pumpe mit einem Spaltpolmotor mit einem Rotor und einem Stator, einem antriebsmäßig mit dem Rotor verbundenen Pumpenflügelrad, einem das Pumpenflügelrad umschließenden Pumpengehäuse und einem an dem Stator befestigten Halterungsteil für das Pumpengehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß das Halterungsteil(23, 54) für das Pumpengehäuse (36) eine zentrisch angeordnete Vertiefung (48) besitzt und ein Hülsenlager und eine Dichtung in dieser Vertiefung angeordnet sind.
20. Verfahren zur Herstellung einer Anordnung mit Motor und Pumpe, wobei der Motor einen magnetisierbaren Statorkern mit einer Bohrung zur Aufnahme eines Rotors besitzt sowie einen Rotor mit einer Welle, wobei noch mindestens ein Lager zur Halterung der Welle zur Drehung relativ zum Statorkern vorgesehen ist, die Pumpe ein Pumpenflügelrad und ein Pumpengehäuse enthält und die Anordnung ein Halterungsteil für das Pumpengehäuse enthält, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: Die Welle wird mit einer Lagerfläche und einer Dichtung eingepaßt, welche untereinander konzentrisch von dem Halterungsteil für das Pumpengehäuse getragen werden, das Pumpenflügelrad wird auf der Welle befestigt und das Pumpengehäuse wird an dem Halterungsteil für das Pumpengehäuse befestigt.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß es weiterhin den Verfahrensschritt der Befestigung des Halterungsteils für das Pumpengehäuse am Statorkern durch eine Klebverbindung enthält.