DE3511464C2 - - Google Patents

Description

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

Bei einer bekannten Spaltrohrmotorpumpe der vorgenannten Art reicht der 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 Schmutz­ teilchen in den Rotorraum vorgebeugt. Nach dem wegen des ständigen Kreislaufes frühzeitigen Verstopfen des Filters wird jedoch durch den von den Hilfsflügeln am Pumpenrad erzeugten Sog dem Rotorraum Flüssigkeit entzogen. Flüssigkeitsmangel im Rotorraum führt zu einer schlechten Wärmeableitung im Antriebsmotor und zu einer mangelnden Schmierung der Lager des Rotors (DE-PS 15 28 718).

Eine andere bekannte Spaltrohrmotorpumpe hat ein besonderes Hilfspumpenrad, das über den Bereich der Nabe des Pumpenrades hinausreicht. Dieses Hilfspumpenrad saugt Flüssigkeit über das zwischen der Lagerbüchse und der Welle des Rotors vorhandene Spiel ab und erzeugt dadurch einen Unterdruck im Rotorraum, der den Zufluß von Flüssigkeit vom Pumpenraum bewirkt. Da das im Zufluß liegende Filter im Verlaufe des Betriebes verstopft, tritt auch hier nach geraumer Betriebszeit Flüssigkeitsmangel im Rotorraum auf (DE-OS 14 53 772).

Bei wieder einer anderen bekannten Spaltrohrmotorpumpe soll nach vollständiger Entlüftung des Motorraumes ein Flüssigkeits­ austausch zwischen dem Pumpen- und dem Motorraum selbsttätig unterbunden werden. Dies wird durch Anordnung einer Abdeckung auf der Pumpenseite einer Hohlwelle erreicht, auf welcher das Pumpenrad sitzt (DE-PS 25 16 575).

Der vorliegenden Erfindung liegt ausgehend von dem an erster Stelle genannten Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, anfäng­ lich einen den Rotorraum rasch mit Flüssigkeit füllenden Durch­ satz zu erreichen und während des Betriebes den Flüssigkeits­ durchsatz durch den Rotorraum so klein wie möglich zu halten, um das Eindringen von Schmutzteilchen in den Rotorraum zu verhindern. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 erfindungsgemäß gelöst. Über die Längsbohrung der Welle und über den darin befindlichen Filter wird anfänglich ein großer Durchsatz erreicht, wobei der Rotorraum zugleich entlüftet wird. Da sich der in der Längsbohrung befindliche Filter im Verlaufe des Betriebes zusetzt, wird der Durchsatz immer kleiner und kommt im Laufe der Betriebszeit immer mehr zum Erliegen. Die zusätzliche flüssigkeitsfördernde Einrichtung im Bereich der Nabe des Pumpenrades schafft im Bereich des Durch­ trittes der Welle durch die Trennwand eine ausreichende Druck­ differenz, die jedoch wegen der Bemessung der flüssigkeitsfördernden Einrichtung des Verbindungskanals und des Filters zum Ansaugen von Flüssigkeit aus dem Rotorraum kaum ausreicht. Hierdurch wird der Flüssigkeitsdurchsatz durch den Rotorraum wesentlich verringert und ein Verstopfen des Filters im Verbindungskanal wird weitgehend vermieden.

Die Merkmale des Anspruches 2 sind auf eine bevorzugte Weiter­ bildung 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 her­ stellbare Trennwand.

Weitere Vorteile ergeben sich aus dem Anspruch 5, der Beschreibung und der Zeichnung. In dieser ist eine Spaltrohr­ motorpumpe als Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt,

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

Ein Gehäuse 1 eines Elektromotors ist mittels eines Befestigungs­ ringes 1 a 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. Da­ zwischen befindet sich ein einen größeren Durchmesser als der Halteteil 5 aufweisender Zylinderteil 6, der einen von einer Motorwicklung 7 durchsetzten Lamellenkörper 8 aus einem magne­ tischen 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 Zyliinderteil 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 14 a hat. Auf der der Anlaufscheibe 14 a 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 rohrstück­ förmigen Teil 18 am Motorgehäuse 1 ist ein Dichtring 19 ange­ ordnet.

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 Saug­ stutzen 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 an­ stehender 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 ange­ ordnete, 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 Zwischen­ raum. Der Filtering 25 reicht auf seiner Innenseite bis etwa zu den Bohrungen 31. Sein Innendurchmesser beträgt etwa das 2,5- bis 3fache, insbesondere das 2,7fache, 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 Lager­ halter 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 angeodneten 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 Saug­ seite des Pumpenrades 20. Durch die Anlaufscheibe 14 a 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 (6)

1. Spaltrohrmotorpumpe

• - mit einem Antriebsmotor, dessen Rotor gegen die übrigen Motorteile mit Hilfe eines einen Rotorraum (33) be­ grenzenden Spaltrohres (3) abgedichtet ist;
• - mit einem Pumpenrad (20) in einem Pumpenraum (34), das auf einer Welle (13) des Antriebsmotors drehfest angebracht ist;
• - mit einer Trennwand (26) zwischen dem Rotorraum (33) und dem Pumpenraum (34), deren Außendurchmesser etwa dem Innendurchmesser des Spaltrohres (3) entspricht;
• - mit einem Verbindungskanal (29, 32, 31), der den Pumpen­ raum (34) mit dem Rotorraum (33) verbindet;
• - mit einem Filter (25) in diesem Verbindungskanal (29, 32, 31);
• - mit einer zusätzlichen flüssigkeitsfördernden Einrichtung auf der dem Rotorraum (33) zugewandten Seite des Pumpen­ rades (20),

dadurch gekennzeichnet,

• - daß der Rotorraum (33) über eine Längsbohrung in der Welle (13) mit der Saugseite des Pumpenrades (20) verbunden ist;
• - daß in der Längsbohrung der Welle (13) ein Filter ( 21) vorgesehen ist, der sich nach kurzer Betriebs­ zeit zusetzt;
• - daß die zusätzliche flüssigkeitsfördernde Einrichtung (36) im Bereich der Nabe des Pumpenrades (20) ange­ ordnet ist;
• - daß der Verbindungskanal (29, 32, 31) zusammen mit dem Filter (25) und die flüssigkeitsfördernde Einrichtung (36) so bemessen sind, daß im Betrieb an der von der Welle (13) durchsetzten Stelle der Trennwand (26) ein zum Ansaugen von Flüssigkeit aus dem Rotorraum (33) kaum ausreichender Differenzdruck anliegt.

2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die den Verbindungskanal (29, 25, 31) begrenzende Trennwand (26) in das Spaltrohr (3) einge­ setzt 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. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Verbindungskanal (29, 25, 31) im Bereich der Trennwand (26) nach Art eines Spaltfilters ausgebildet ist.

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

5. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Pumpenrad (20) ein seine beiden Seiten miteinander verbindender Verbindungskanal vorgesehen ist.