DE29502004U1

DE29502004U1 - Explosionsgeschützte elektrische Maschine

Info

Publication number: DE29502004U1
Application number: DE29502004U
Authority: DE
Original assignee: Hanning and Kahl GmbH and Co KG
Current assignee: Hanning and Kahl GmbH and Co KG
Priority date: 1995-02-08
Filing date: 1995-02-08
Publication date: 1996-06-05
Anticipated expiration: 2005-02-09
Also published as: DE19546023A1

Description

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BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine explosionsgeschützte elektrische Maschine mit einer in einem Gehäuse gelagerten Welle und einer in dem Gehäuse ausgebildeten Wellendurchführung, die mit der Umfangsfläche der Welle einen Explosionsschutzspalt bildet und ein Lager für die Welle sowie eine Wellendichtung aufnimmt.

Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit einem druckfest gekapselten Motor, der beispielsweise als Tauchmotor für Pumpen und dergleichen eingesetzt werden kann. Aufgrund seiner explosionsgeschützten Ausführung ist dieser Motor auch in Gegenwart von brennbaren Medien wie Faulgasen und dergleichen einsetzbar.

Grundsätzlich müssen bei einer solchen explosionsgeschützten Maschine sämtliche Fugen, die vom Gehäuseinneren nach außen führen, als Spalte mit einer vorgegebenen Mindestlänge ausgebildet sein. Diese sogenannten Explosionsschutzspalte sind nach den einschlägigen Vorschriften so dimensioniert, daJ3 ein etwaiger Funke oder eine Explosionsflamme in dem Spalt gelöscht wird und somit ein Zünddurchschlag von innen nach außen oder von außen nach innen zuverlässig verhindert wird. Insbesondere muß ein solcher Explosionsschutzspalt auch an der Wellendurchführung vorgesehen sein.

Bei den Wellendurchführungen von bisher gebräuchlichen Tauchmotoren sitzt das Lager für die Welle in einem Lagerschild, das das Motorgehäuse an einem Ende abschließt. Die Wellendichtung ist außerhalb des Lagers an dem Lagerschild angebracht, damit auch das Lager durch die Wellendichtung gegen das umgebende Medium geschützt wird. Der Explosionsschutzspalt wird durch ein Bauteil gebildet, das den Umfang der Welle auf der Innenseite des Lagers umgibt. Ein typisches Beispiel für eine Wellendurchführung dieser Art wird in der DE-PS 1 105 049 beschrieben.

Von den drei in unterschiedlichen Axialpositionen an der Wellendurchführung angeordneten Komponenten, dem Explosionsschutzspalt, dem Lager und der Wellendurchführung, hat generell das Lager den größten Außendurchmesser. Die gehäusefesten Teile der Wellendurchführung müssen deshalb aus mindestens zwei Bauteilen bestehen, damit zunächst das Lager in

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eine entsprechende Aufnahme des Lagerschilds eingesetzt werden kann. Diese Aufnahme wird dann nachträglich auf mindestens einer Seite durch ein separates Bauteil abgeschlossen, das die Welle enger umschließt und den Explosionsschutzspalt bildet bzw. die Wellendichtung aufnimmt. Diese mehrteilige Konstruktion des Lagerschilds bedingt einen hohen Herstellungs- und Montageaufwand und birgt darüberhinaus die Gefahr zusätzlicher Leckstellen.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine explosionsgeschützte Maschine zu schaffen, die unter Einhaltung der einschlägigen Explosionsschutzbestimmungen einfacher und aus einer geringeren Anzahl von Bauteilen hergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäJ3 dadurch gelöst, daj3 die Wellendurchführung durch ein einstückiges Lagerschild gebildet wird, das auf der Gehäuseinnenseite einen Sitz für das Lager und auf der Gehäuseaußenseite einen Sitz für die Wellendichtung bildet und mit der Welle in einem zwischen dem Lager und der Wellendichtung liegenden Abschnitt den Explosionsschutzspalt bildet.

ErfindungsgemäJ3 liegt somit der den Explosionsschutzspalt bildende Teil des Lagerschilds, der die Welle am engsten umschließt, in der Mitte zwischen dem Lager und der Wellendichtung. Hierdurch ist es möglich, das Lagerschild als einstückiges Bauteil auszubilden und das Lager und die Wellendichtung von entgegengesetzten Seiten her in die hierfür vorgesehenen Sitze des Lagerschilds einzusetzen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert.

Die einzige Zeichnungsfigur zeigt einen Längsschnitt durch einen druckfest gekapselten Motor.
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Der Motor weist in bekannter Weise ein Gehäuse 10 auf, das den Stator 12 aufnimmt und in dem eine den Läufer 14 tragende Welle 16 in Lagern 18, 20

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gelagert ist.

Das Gehäuse 10 ist an einem Ende, in der Zeichnung am unteren Ende, durch ein Lagerschild 22 abgeschlossen, das eine Wellendurchführung 24 für die Welle 16 bildet. Bei dem Lagerschild 22 handelt es sich um ein einstückiges, rotationssymmetrisches Bauteil, das auf der dem Gehäuseinneren zugewandten Seite einen Sitz 26 für das Lager 20 und auf der Außenseite einen Sitz 28 für eine Wellendichtung 30 bildet. Ein in Axialrichtung zwischen dem Lager 20 und der Wellendichtung 30 liegende Abschnitt des Lagerschilds 22 bildet mit der Umfangsfläche der Welle 16 einen Explosionsschutzspalt 32, der entsprechend den einschlägigen Explosionsschutzvorschriften dimensioniert ist.

Bei der Montage des Motors kann das Lager 20 in den Sitz 26 eingesetzt werden, bevor das Lagerschild 22 an die Stirnseite des Gehäuses 10 angeflanscht wird.

An das Lagerschild 22 ist auj3enseitig ein Deckel 34 angeflanscht, der an der Welle 16 durch eine Gleitringdichtung 36 abgedichtet ist und mit dem Lagerschild 22 eine Vorkammer 38 bildet. Die Vorkammer 38 kann mit Öl gefüllt sein.

In eine Bohrung des Lagerschilds 22 ist elektrisch isoliert eine Lecküberwachungselektrode 40 eingesetzt, die mit einem Ende in die Vorkammer 38 und mit dem anderen Ende in das Innere des Gehäuses 10 ragt. An die Lecküberwachungselektrode 40 wird ein vom Massepotential des Gehäuses und der Welle verschiedenes Potential angelegt, so daß durch Überwachung des von der Elektrode durch das umgebende Medium zur Masse fließenden elektrischen Stromes eine Änderung der Leitfähigkeit des Mediums festgestellt werden kann, die auf das Eindringen von Wasser hinweist. Auf diese Weise kann sowohl das Eindringen von Wasser in die ölgefüllte Vorkammer 38 als auch das Vorhandensein von Wasser im Inneren des Gehäuses 10 festgestellt werden. Bei vertikaler Einbauweise des Motors, wie in der Zeichnung dargestellt, sammelt sich das in das Innere des Gehäuses 10 eindringende Wasser auf dem Lagerschild 22, so daß es zwangsläufig mit der Lecküberwachungselektrode 40 in Berührung kommt.

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Durch die Anordnung einer einzigen Lecküberwachungselektrode 40 in dem einstückigen Lagerschild 22 kann auf diese Weise mit einer minimalen Anzahl von Bauteilen eine wirksame Lecküberwachung erreicht werden. Diese Maßnahme ist in Kombination mit der erfindungsgemäßen Gestaltung der Wellendurchführung 24 besonders zweckmäßig, kann jedoch auch unabhängig von der Gestaltung der Wellendurchführung eingesetzt werden.

An das der Wellendurchführung 24 entgegengesetzte Ende des Gehäuses 10 ist eine Kappe 42 angeflanscht, die eine dichte Durchführung 44 für ein elektrisches Kabel 46 aufweist und mit der Stirnwand des Hauptteils des Gehäuses 10 eine AnschluJ3kammer 48 bildet, in der die elektrischen Anschlußklemmen 50 des Motors untergebracht sind.

Eine in die Kappe 42 eingeschraubte Ringschraube 52 gestattet es, den Motor beispielsweise an einem Seil aufzuhängen.

Nach der Endmontage muß das Innere des Gehäuses 10 unter Druck gesetzt werden, um den Motor auf Druckdichtheit zu prüfen. Hierzu muß eine Öffnung vorhanden sein, durch die das Druckmedium in das Gehäuse eingeleitet werden kann und die später unter Berücksichtigung der Explosionsschutzvorschriften dicht verschlossen werden kann.

Gemäß einem eigenständigen Erfindungsmerkmal wird diese Öffnung bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel durch eine Gewindebohrung 54 der Kappe 42 gebildet, in die später die Ringschraube 52 eingeschraubt wird. Um die Gewindebohrung nach der Dichtheitsprüfung dauerhaft druckdicht und zünddurchschlagsicher zu verschließen, ist in den inneren Abschnitt der Gewindebohrung 54 eine Madenschraube 56 eingeklebt. Der vorgeschriebene Explosionsschutzspalt wird durch den Spalt zwischen den Gewindegängen der Madenschraube und der Gewindebohrung gebildet. Dieser Spalt bleibt auch dann bestehen, wenn die Ringschraube 52 gelöst wird.

An die Innenwand der Kappe 42 ist ein Steg 58 angeformt, der in den Querschnitt der Gewindebohrung 54 vorspringt und einen Anschlag für die Madenschraube 56 bildet. Hierdurch wird die Einschraubtiefe der Madenschraube begrenzt, so daj3 die vorgeschriebene Länge des Explosionsschutzspaltes mit Sicherheit eingehalten wird.

Claims

1. Explosionsgeschützte elektrische Maschine mit einer in einem Gehäuse (10) gelagerten Welle (16) und einer in dem Gehäuse ausgebildeten Wellendurchführung (24), die mit der UmfangsfJäche der Welle (16) einen Explosionsschutzspalt (32) bildet und ein Lager (20) für die Welle sowie eine Wellendichtung (30) aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, daj3 die Wellendurchführung (24) durch ein einstückiges Lagerschild (22) gebildet wird, das auf der Gehäuseinnenseite einen Sitz (26) für das Lager (20) und auf der Gehäuseaußenseite einen Sitz (28) für die Wellendichtung (30) bildet und mit der Welle (16) in einen zwischen dem Lager (20) und der Wellendichtung (30) liegenden Abschnitt den Explosionsschutzspalt (32) bildet.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daj3 das Gehäuse (10) druckdicht ist.

3. Elektrische Maschine mit einer in einem druckdichten Gehäuse (10) gelagerten Welle (16) und einer in einem Lagerschild (22) des Gehäuses ausgebildeten Wellendurchführung (24) mit einer Wellendichtung (30), insbesondere nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daj3 außerhalb des Lagerschilds (22) eine ölgefüllte, an der Welle (16) durch eine weitere Dichtung (36) abgedichtete Vorkammer (38) ausgebildet ist und daj3 in dem Lagerschild eine elektrisch gegen Masse isolierte Lecküberwachungselektrode (40) angeordnet ist, die mit einem Ende in die Vorkammer (38) und mit dem anderen Ende in das Innere des Gehäuses (10) hineinragt.

4. Elektrische Maschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einem außen an dem Gehäuse angebrachten Aufhänger (Ringschraube 52) und einer die Gehäusewand durchsetzenden Öffnung (54) zum Zuführen eines Druckmediums für die Dichtheitsprüfung des Gehäuses, dadurch gekennzeichnet, daJ3 die Öffnung eine Gewindebohrung (54) ist, in deren äußerem Abschnitt der Aufhänger (Ringschraube 52) eingeschraubt ist und in deren innerem Abschnitt eine Madenschraube (56) fest eingeklebt ist, die mit dem Innengewinde der Bohrung in Gewindeeingriff steht und damit einen hinreichend langen Explosionsschutzspalt bildet.

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5. Elektrische Maschine nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen an die innere Gehäusewand angeformten Steg (58), der in den Querschnitt der Öffnung (54) vorspringt und die Einschraubtiefe der Madenschraube (56) begrenzt. 5