DE3622269A1 - Spaltrohrmotorpumpe - Google Patents

Description

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

Bei einer bereits vorgeschlagenen Spaltrohrmotorpumpe befindet sich in der Längsbohrung der Welle ein Filter, der sich nach kurzer Betriebszeit zusetzt, wodurch das durch den durch den Rotorraum während des Betriebes hindurchfließender Flüssigkeitsstrom ausreichend geschmierte verschlußseitige Lager immer weniger geschmiert wird. Nach dem Öffnen des Verschlußstopfens tritt wegen des anfangs durchlässigen Filters ein großer Flüssigkeitsstrom aus, der im Laufe der Zeit auf den durch das verschlußseitige Lager hindurch­ tretenden Flüssigkeitsstrom begrenzt wird (P 35 11 464.9-15).

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei ständig ausreichender Schmierung des verschlußseitigen Lagers während des Betriebes den Austritt von Flüssig­ keit aus der Spaltrohrmotorpumpe nach dem Öffnen des Verschlußstopfens zu begrenzen. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 erfindungsgemäß gelöst. Die in der Längs­ bohrung in der Welle vorgesehene Düse begrenzt die nach dem Öffnen des Verschlußstopfens aus der Spalt­ rohrmotorpumpe austretende Flüssigkeitsmenge. Diese Menge bleibt unabhängig von der Betriebszeit der Spaltrohrmotorpumpe gleich. Bei der vorgeschlagenen Spaltrohrmotorpumpe fließt bei noch nicht zugesetztem Filter ein verhältnismäßig großer Flüssigkeitsstrom durch die Welle hindurch, wenn der Verschlußstopfen fehlt. Dieser Strom wird mit sich im Laufe der Zeit zusetzendem Filter immer kleiner, wenn im Filter festgesetzte Teilchen durch den Flüssigkeitsstrom nicht ausgeschwemmt werden. Durch die Anwendung der Düse ist stets ein Flüssigkeitskreislauf vom Pumpen­ raum zum Rotorraum und wieder zurück zum Pumpenraum gesichert, so daß das verschlußseitige Lager aus­ reichend geschmiert wird. Die Bemessung der Düse für den höchstzulässigen Flüssigkeitsstrom nach dem Öffnen des Verschlußstopfens reicht für den zur Schmierung des verschlußseitigen Lagers während des Betriebes notwendigen Flüssigkeitsstrom aus. Sollte dies jedoch nicht der Fall sein, so hat der zur Schmierung des verschlußseitigen Lagers notwendige Flüssigkeitsstrom Vorrang.

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

Fig. 1 einen Längsschnitt,

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

Fig. 3 eine Abwandlung dargestellt wie die Ansicht nach Fig. 2.

Ein Gehäuse 1 eines Elektromotors ist mittels eines Befestigungsringes 1 a stirnseitig mit einem Pumpen­ gehäuse 2 verbunden. Ein in das Motorgehäuse 1 einge­ setztes 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 Lammellen­ körper 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 Zylinder­ teil 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 als Verschluß­ stopfen vorgesehenen 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 des 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 eine Düse 21. Das Pumpen­ gehäuse 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 Sinter­ metall und daran in Richtung des Pumpenrades 20 an­ schließend eine Trennwand 26. Die Trennwand 26 sitzt fest in dem Spaltrohr 3 und begrenzt zwischen sich und der Welle 13 einen Spalt in der Größe üblicher Toleranzen. Die Trennwand 26 ist topfförmig ausge­ bildet. Das Pumpenrad 20 hat an der der Trennwand 26 zugewandten Seite seiner Nabe eine radiale Kom­ ponente aufweisende, insbesondere radial angeordnete, eine Förderwirkung ausübende Einschnitte 36, auf die gegebenfalls auch verzichtet werden kann. Der der Trennwand 26 zugewandte Teil der Nabe des Pumpen­ rades 20 ragt in den von der topfförmigen Trennwand 26 begrenzten Raum hinein.

Der im Spaltrohr 3 sitzende Mantel der Trennwand 26 hat auf dem Umfang verteilt angeordnete Einbuchtungen 29, so daß zwischen dem Mantel 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 verhanden 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. 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 be­ zeichnet. 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 Unter­ druck durch eine das Pumpenrad 20 durchsetzende Bohrung vergrößert werden.

Bei Inbetriebnahme der in eine Heizungsanlage neu eingebauten Flüssigkeitspumpe wird der Rotorraum 33 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. Die Düse 21 kann sich in einem zylindrischen Düsenkörper 37 befinden (Fig. 2), wobei sich ein Düsendurchmesser von 0,3 mm bis 0,6 mm, insbesondere 0,4 mm, als günstig erwiesen hat.

Die Düse 21 a kann sich euch im Boden eines vorzugsweise aus Blech bestehenden, topfförmigen Körpers 37 a be­ finden (Fig. 3) und einen Düsendurchmesser von 0,1 mm bis 0,3 mm, insbesondere 0,2 mm, aufweisen, da der Widerstand einer Düse um so geringer wird, je kürzer die Düsenbohrung ist.

Die Düse 21, 21 a ist derart bemessen, daß sie während des Betriebes ein für die Schmierung des verschluß­ seitigen Lagers notwendiger Flüssigkeitsstrom durch­ setzt, der nach dem Öffnen der Verschlußschraube 17 einen vorbestimmten Wert, insbesondere das Doppelte des durch den Spalt des Lagers 10 hindurchfließenden Flüssigkeitsstromes, nicht überschreitet. Der Filter­ ring 25 ist derart bemessen, daß er das Verstopfen der Düse 21 bzw. 21 a gefährdende Teilchen zurückhält.

Durch die Anlaufscheibe 14 a wird während des Betriebes innerhalb des Rotorraumes 33 ein zusätzlicher Kreislauf um das Lager 12 erzeugt, der den Filterring 30 durch­ dringt. Der Rotorraum 33 wird über die Hohlwelle 13 entlüftet. Der Flüssigkeitsdurchsatz durch den Rotorraum 33 soll so klein wie möglich sein. Er muß jedoch ausreichen, um das verschlußseitige Lager 10 zu schmieren.

Nach dem Entfernen der Verschlußschraube 17 fließt Flüssigkeit über die Düse 21 bzw. 21 a und den Spalt im Lager 10 hindurch. Der Flüssigkeitsstrom durch die Düse 21 bzw. 21 a hindurch soll das Doppelte des durch den Spalt des Lagers 10 hindurchfließenden Flüssigkeitsstromes nicht überschreiten und nicht kleiner sein als zur Schmierung des Lagers 10 während des Betriebes der Spaltrohrmotorpumpe notwendig ist, wobei gegebenenfalls der letzt genannte Flüssigkeits­ strom Vorrang hat.

Claims (6)

1. Spaltrohrmotorpumpe

• - mit einem Antriebsmotor, dessen Rotor gegen die übrigen Motorteile mit Hilfe eines einen Rotorraum (33) begrenzenden Spaltrohres (3) abgedichtet ist,
• - mit einem Pumpenrad (20) in einem Pumpenraum (34), das auf einer Welle (13) des Antriebs­ motors drehfest angebracht ist,
• - mit einer Trennwand (26) zwischen dem Rotor­ raum (33) und dem Pumpenraum (34),
• - mit einem Verbindungskanal (29, 32, 31), der den Pumpenraum (34) mit dem Rotorraum (33) verbindet,
• - mit einem Filter (25) in diesem Verbindungskanal (29, 32, 31) und
• - mit einer Längsbohrung in der Welle (13) zur Verbindung des Rotorraumes (33) mit der Saugseite des Pumpenrades (20);

dadurch gekennzeichnet

• - daß in der Längsbohrung der Welle (13) eine Düse (21) vorgesehen ist,
• - daß die Düse (21) für den Durchsatz eines bestimmten Flüssigkeitsstromes bemessen ist und
• - daß der Filter (25) derart bemessen ist, daß er das Verstopfen der Düse gefährdende Teilchen zurückhält.

2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Düse (21) für den Durchsatz eines Flüssigkeitsstromes bemessen ist, der mindestens für die Schmierung des verschlußseitigen Lagers (10) während des Be­ triebes notwendig ist und der höchstens einen vorbestimmten Wert nach dem Öffnen des Ver­ schlußstopfens (17) erreicht.

3. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der vorbestimmte Wert das Doppelte des durch den Spalt des verschluß­ seitigen Lagers (10) nach dem Öffnen des Ver­ schlußstopfens (17) hindurchfließenden Flüssig­ keitsstromes ist.

4. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Düse sich in einem in die Welle (13) einsetz­ baren zylindrischen Düsenkörper (37) befindet und die Form einer einen durchgehend gleichen Durchmesser aufweisenden Bohrung hat.

5. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (21 a) sich in einem in die Welle (3) einsetzbaren topfförmigen Düsenkörper befindet und die Form eines Durchgangsloches in dessen Boden hat.