DE3511464A1 - Fluessigkeitspumpe - Google Patents

Description

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Flüssigkeitspumpe entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei einer bekannten Flüssigkeitspumpe der vorgenannten Art reicht das Filter bis nahe zur Welle und wird auf seiner ganzen Fläche praktisch vom gleichen Flüssigkeitsdruck beaufschlagt. Das Pumpenrad weist auf seiner dem Motorraum zugewandten Seite Hilfsflügel auf, die einen Sog an einer zwischen der Trennwand und der Welle befindlichen Drosselstelle erzeugen. Hierdurch wird zwar der Motorraum entlüftet und dem Eindringen von Schmutzteilchen in den Rotorraum vorgebeugt. Nach dem wegen des ständigen Kreislaufes frühzeitigen Verstopfen des Filters wird jedoch durch

(29,25,31) im Bereich der Trennwand (26) nach Art 45 den von den Hiifsflügein am Pumpenrad erzeugten Sog eines Spaltfilters ausgebildet ist. dem Rotorraum Flüssigkeit entzogen. Flüssigkeitsman-

4. Flüssigkeitspumpe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (26) mit ebenem Boden topfförmig ausgebildet ist und auf ihrem Umfang in Abständen angeordnete Einbuchtungen (29) aufweist, welche den Verbindungskana! (29, 25,31) begrenzen und daß die Nabe des Pumpenrades (20) in den von der Trennwand (26) begrenzten Hohlraum eingreift.

5. Flüssigkeitspumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Lagerhalter (11) und der Welle (13) ein zweiter, etwa gleiche Durchmesser wie das benachbarte Lager (12) aufweisender Filterring (30) kleineren Durchmessers als der erste Filterring (25) vorgesehen ist und daß zwischen dem Lagerhalter und dem Filterring auf der einen Seite und der Trennwand auf der anderen Seite ein eine Kammer (32) bildender Abstand vorhanden ist.

6. Flüssigkeitspumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem zweiten Filterring (30) und dem benachbarten Lager (12) ein eine zweite Kammer (35) bügel im Rotorraum führt zu einer schlechten Wärmeableitung im Antriebsmotor und zu einer mangelnden Schmierung der Lager des Rotors (DE-PS 15 28 718).

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Eindringen von Schmutzteilchen in den Rotorraum zu verhindern, ohne daß diesem praktisch Flüssigkeit entzogen wird. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Hauptanspruches erfindungsgemäß gelöst. Der Verbindungskanal in der Trennwand ist in einem solchen Abstand von der Motorachse angeordnet, daß während des Betriebes zwischen der der Welle benachbarten Innenseite der Trennwand und dem Verbindungskanal ein das Durchfließen des Filters von der Pumpenseite zur Rotorseite ausreichender Druckunterschied vorhanden ist. An dem Spalt zwischen der Welle und der Trennwand liegt auf der Pumpenseite ein geringer Unterdruck, so daß ein Eindringen von Schmutzteilchen durch diesen Spalt hindurch praktisch ohne Absaugen von Flüssigkeit aus dem Rotorraum vermieden wird. Hierdurch wird der Flüssigkeitsdurchsatz durch den Rotorraum wesentlich verringert und ein Verstopfen des Filters wird weitgehend

vermieden.

Die Merkmale des Anspruches 2 sind auf eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung gerichtet.

Durch die Merkmale des Anspruches 3 können vor dem eigentlichen Filter bereits gröbere, von der Flüssigkeit mitgeführte Teilchen ausgeschieden werden.

Die Merkmale des Anspruches 4 betreffen eine preisgünstig herstellbare Trennwand.

Die Merkmale des Anspruches 5 bieten dem dem Pumpenrad benachbarten Motorlager einen zusätzlichen Schutz gegen Verunreinigung.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung. In dieser ist eine Flüssigkeitspumpe als Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen

Flg. 1 einen Längsschnitt,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1 in größerem Maßstab.

Ein Gehäuse 1 eines Elektromtors ist mittels eines Befestigungsringes la stirnseitig mit einem Pumpengehäuse 2 verbunden. Ein in das Motorgehäuse 1 eingesetztes Spaltrohr 3 hat auf der dem Pumpengehäuse 2 zugewandten Seite einen Schildteil 4 und auf der davon abgewandten Seite einen Halteteil 5. Dazwischen befindet sich ein einen größeren Durchmesser als der Halteteil 5 aufweisender Zylinderteil 6, der einen von einer Motorwicklung 7 durchsetzten Lamellenkörper 8 aus einem magnetischen Werkstoff trägt. Die Motorwicklung 7 ist mit einer Kontaktleiste 9 elektrisch leitend verbunden.

Der Halteteil 5 umgibt ein Lager 10. Auf der dem Pumpengehäuse 2 benachbarten Seite ist in den Zylinderteil 6 des Spaltrohres 3 ein im Querschnitt U-förmiger Lagerhalter 11 eingesetzt, der ein zweites Lager 12 trägt. Die Lager 10 und 12 dienen zum Lagern einer insbesondere aus Keramik bestehenden Hohlwelle 13, auf der ein Rotor 14 drehfest angebracht ist, welcher auf Seiten des Lagers 12 eine Anlaufscheibe 14a hat. Auf der der Anlaufscheibe 14a gegenüberliegenden Seite ist zwischen dem Rotor 14 und dem Lager 10 eine Distanzbuchse 15 angeordnet.

Auf der vom Pumpengehäuse 2 abgewandten Seite ist in das dortige Ende des Spaltrohres 3 ein Gewindering 16 eingesetzt, der zur Aufnahme einer Verschlußschraube 17 dient. Zwischen der Außenseite des Spaltrohres 3 und einem nach innen stehenden rohrstückförmigen Teil 18 am Motorgehäuse 1 ist ein Dichtring 19 angeordnet.

Auf dem in das Pumpengehäuse 2 ragenden Ende der Hohlwelle 13 ist ein Pumpenrad 20 drehfest angebracht. Im Bereich des Pumpenrades 20 befindet sich in der Längsbohrung der Hohlwelle 13 ein Filter 21. Das Pumpengehäuse 2 hat unten einen Saugstutzen 22 und oben einen Druckstutzen 23. Dazwischen befindet sich im Pumpengehäuse 2 ein Leitorgan 24 zum stirnseitigen Zuführen von Flüssigkeit zum Pumpenrad 20, die während des Betriebes von diesem radial abgeschleudert wird.

Auf der dem Pumpengehäuse 2 zugewandten Seite des Lagerhalters 11 befindet sich ein an der Innenseite des Spaltrohres 3 anstehender Filterring 25 aus Sintermetall und daran in Richtung des Pumpenrades 20 anschließend eine Trennwand 26. Die Trennwand 26 sitzt fest in dem Spaltrohr 3 und begrenzt zwischen sich und der Welle 13 einen Spalt 27 in der Größe üblicher Toleranzen. Die Trennwand 26 ist topfförmig ausgebildet. Das Pumpenrad 20 hat an der der Trennwand 26 zugewandten Seite seiner Nabe eine radiale Komponente aufweisende, insbesondere radial angeordnete, eine Förderwirkung ausübende Einschnitte 36, auf die gegebenenfalls auch verzichtet werden kann. Der der Trennwand 26 zugewandte Teil der Nabe des Pumpenrades 20 ragt in den von der topfförmigen Trennwand 26 begrenzten Raum hinein.

Der im Spaltrohr 3 sitzende Mantel 28 der Trennwand 26 hat auf dem Umfang verteilt angeordnete Einbuchtungen 29, so daß zwischen dem Mantel 28 und dem Spaltrohr 3 eine Reihe von Spalten entstehen, durch welche gröbere Teilchen nicht hindurchdringen können. Auf der dem Pumpengehäuse 2 zugewandten Seite ist im Abstand neben dem Lager 12 ein zweiter Filterring 30 vorgesehen, der in den Lagerhalter 11 eingesetzt ist und zwischen dem und der Welle ebenfalls ein Spalt in Toleranzgröße vorhanden ist. Zwischen der Trennwand 26 und dem in seinem mittleren Bereich einen Kranz von Bohrungen 31 aufweisenden Lagerhalter 11 befindet sich ein der Dicke des Filterringes 25 entsprechender Zwischenraum. Der Filterring 25 reicht auf seiner Innenseite bis etwa zu den Bohrungen 31. Sein Innendurchmesser beträgt etwa das 2,5 bis 3-fache, insbesondere das 2,7-fache, des Durchmessers der Welle 13. Der Abstand zwischen der Trennwand 26 und dem Filterring 30 ist größer, als die Dicke des Filterringes 25. Die von der Trennwand 26 auf der einen Seite und von dem Lagerhalter 11 und dem Filterring 30 auf der anderen Seite begrenzte Kammer ist mit 32 bezeichnet. Zwischen dem zweiten Filterring 30 und dem Lager 12 ist ebenfalls ein eine Kammer 35 bildender Abstand vorhanden.

Wenn von der Nabe des Pumpenrades 20 und/oder von den daran angeordneten Einschnitten 36 kein ausreichender Unterdruck in dem Spalt zwischen der Hohlwelle 13 und der Trennwand 26 erzeugt wird, kann der Unterdruck durch eine das Pumpenrad 20 durchsetzende Bohrung vergrößert werden.

Bei Inbetriebnahme der in eine Heizungsanlage neu eingebauten Flüssigkeitspumpe wird der Rotorraum über die Hohlwelle 13 entlüftet und die Flüssigkeit dringt zwischen der Trennwand 26 und dem Spaltrohr 3 über den Filterring 25 und die Bohrungen 31 im Lagerhalter 11 in den Rotorraum 33 ein. Hierbei wird die Flüssigkeit in dem Filterring 25 gefiltert. Der Filter 21 in der Hohlwelle 13 ist derart ausgebildet, daß er sich nach kurzer Betriebszeit zusetzt.

Während des Betriebes tritt ein radiales Druckgefälle derart auf, daß im Bereich der Trennwand 26 Flüssigkeit von der der Trennwand 26 benachbarten Nabe des Pumpenrades 20 radial nach außen fließt. Diese Flüssigkeitsbewegung ist jedoch so schwach, daß hierdurch in dem Spalt zwischen der Trennscheibe 26 und der Hohlwelle 13 praktisch kaum ein Unterdruck erzeugt wird. Von dem Pumpenraum 34 stammende Flüssigkeit durchsetzt den Filterring 25, fließt von der Kammer 32 über die Bohrungen 31 in den Rotorraum 33 und über die Hohlwelle 13 auf die Saugseite des Pumpenrades 20. Durch die Anlaufscheibe 14a wird innerhalb des Rotorraumes 33 ein zusätzlicher Kreislauf um das Lager 12 erzeugt, der den Filterring 30 durchdringt. Der Rotorraum 33 wird über die Hohlwelle 13 und den Filter 21 so lange entlüftet, bis sich dieser Filter zugesetzt hat. Der Flüssigkeitsdurchsatz durch den Rotorraum 33 soll so klein wie möglich sein.

Claims (1)

1. Patentansprüche

   1. Flüssigkeitspumpe mit einem Pumpenrad (20) in einem Pumpenraum (34), des auf einer Welle (13) eines Antriebsmotors drehfest angebracht ist, dessen Lager (10,12) und dessen Welle sowie die darauf sitzenden Rotorteile (14, 14a) von Flüssigkeit mindestens teilweise umspült sind, wogegen die übrigen Teile mit Hilfe eines einen Rotorraum (33) begrenzenden Spaltrohres (3) gegenüber der Flüssigkeit abgedichtet sind, und mit einem von einer zwischen dem Pumpenrad (20) und einem Filter (25) angeordneten Trennwand (26), deren Außendurchmesser etwa dem Innendurchmesser des Spaltrohres entspricht, begrenzten Verbinduiigskanal (29, 23, 31), der den Rotorraum (33) mit dem Pumpenraum (34) über den zwischen den beiden Räumen liegenden Filter (25) verbindet, dadurch gekennzeichnet daß das Pumpenrad (20) mit Ausnahme seiner Nabe nur auf der vom Rotorraum (33) abgewandten Seite eine flüssigkeitfördernde Einrichtung hat, daß sich der im Bereich der Trennwand (26) befindliche Teil des Verbindungskanals in einem solchen radialen Abstand von der Achse der Welle (13) befindet, daß während des Betriebes der Flüssigkeitspumpe am Filter (25) ein für dessen Flüssigkeitsdurchsatz vom Pumpenraum (34) in den Rotorraum (33) ausreichender Druckunterschied besteht und daß an der von der Weile (13) durchsetzten Stelle der Trennwand (26) auf Seiten des Pumpenraumes (34) ein zum Ansaugen von Flüssigkeit aus dem Rolorraum (33) kaum ausreichender Unterdruck herrscht.

   2. Flüssigkeitspumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Verbindungskanal (29, 25, 31) begrenzende Trennwand (26) in das Spaltrohr (3) eingesetzt ist und daß sich der als am Spaltrohr anstehender Ring ausgebildete Filter (25) zwischen der Trennwand und einem ebenfalls in das Spaltrohr eingesetzten, im querschnitt U-förmigen Lagerhalter (11) befindet, der mindestens ein Durchgangsloch (31) aufweist.

   3. Flüssigkeitspumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungskanal

   dender Abstand vorgesehen äst.

   7. Flüssigkeitspumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Hohlwelle (13) und der Trennwand (26) ein die Größe üblicher Toleranzen aufweisender Spalt (27) vorhanden ist.

   8. Flüssigkeitspumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Längsbohrung der Hohlwelle (13) sitzende Filter (21) derart bemessen ist, daß er sich nach kurzer Betriebszeit zusetzt.

   9. Flüssigkeitspumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (13) als Hohlwelle ausgebildet ist, deren Längsbohrung auf der vom Rotorraum (33) abgewandten Seite des Pumpenrades (20) mündet und ein Filter (21) aufnimmt.

   10. Flüssigkeitspumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der von der fiüssigkeitsfördernden Einrichtung des Purapenrades (20) abgewandten Seite von dessen Nabe eine flüssigkeitsfördernde Einrichtung (36) vorgesehen ist.

   11. Flüssigkeitspumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeihnet, daß im Pumpenrad (20) ein seine beiden Seiten miteinander verbindender Verbindungskanal vorgesehen ist.