DE3631710C2

DE3631710C2 - Umschlagbare Kreiselpumpen-Elektromotoren-Einheit

Info

Publication number: DE3631710C2
Application number: DE3631710A
Authority: DE
Inventors: Birger Laing; Karsten Dipl Ing Laing
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-09-18
Filing date: 1986-09-18
Publication date: 1995-08-31
Anticipated expiration: 2006-09-19
Also published as: US4818193A; DE3631710A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpen-Elektromotoren-Einheit, die alternativ sowohl als Pumpe mit rechtwinkliger Zuordnung als auch in Inline-Zuordnung von Ansaug- und Austrittsöff nung betrieben werden kann.

Bei konventionellen Kreiselpumpen liegt der Austrittsflansch rechtwinklig zum Ansaug flansch. Daneben gewinnen sogenannte "Inline"-Pumpen zunehmend an Bedeutung.

Der Übergang von konventionellen Systemen zu Inline-Systemen erfordert eine umfas sende Lagerhaltung, da die beiden Pumpensysteme nicht gegeneinander austausch bar sind. Dies ist der Grund, daß die an sich vorteilhaften Inline-Pumpen auch bei neuen Installationen ungern angewandt werden.

Es ist zwar eine Kreiselpumpe bekannt (DE-GM 19 78 948), bei der der Saugstutzen einer konventionellen Kreiselpumpe relativ zum übrigen Pumpengehäuse verschwenk bar ist. Es sind ferner Kreiselpumpen bekannt (CH-PS 368 714), bei denen die Motor achse mit der Durchströmungsachse einen spitzen Winkel einschließt. Eintritts- und Austrittsstutzen liegen sich dabei fluchtend gegenüber.

Die Erfindung sieht jedoch eine extrem kompakte Elektromotoren-Pumpen-Laufrad- Einheit vor mit einem Ansaugflansch, der über einen Ansaugkanal mit dem Eintritts bereich des Schaufelrades verbunden ist, welches sich in einem Spiralgehäuse mit einem Austrittsflansch befindet, wobei das Spiralgehäuse relativ zum Ansaugflansch um 180° verschwenkt in zwei Positionen montierbar ist. Die Erfindung löst diese Auf gabe dadurch, daß sowohl die Achse des Ansaugflansches als auch die Achse des Austrittsflansches mit der Motorachse einen Winkel von annähernd 45° einschließen und daß die Achse des Ansaugflansches mit der Achse des Austrittsflansches in der ersten Position einen Winkel von 90° und in einer zweiten Position einen Winkel von 180° bildet.

Zur Vermeidung von radialen über den Umfang des Laufrades wirksam werdenden Kräften sieht die Erfindung den Einsatz eines stationären Schaufelkranzes vor, in dem die Umsetzung der anteiligen Austrittsgeschwindigkeitskomponente in statischen Druck erfolgt.

Hierdurch wird eine Rückwirkung aus dem Spiralgehäuse auf das Laufrad weitgehend vermieden. Für Pumpen, die bei nur einer vorgegebenen Drosselung arbeiten, genügt in der Regel eine einzige Schaufel, durch welche die Spirale in zwei Bereiche unterteilt wird. Ein anderer Weg zur Vermeidung einer Schrägstellung der Laufrad-Rotor-Einheit besteht darin, daß der Äquator der Kugel in die Mittelebene des Schaufelrad-Aus trittes gelegt wird.

Bei Anordnung des Motors zwischen Ansaug- und Austrittsflansch ist eine zweck mäßige Nutzung des Raumes zwischen der Ansaugöffnung und dem Spiralgehäuse erforderlich. Die Erfindung sieht dazu vor, daß die die Pole bildenden Zähne des Stators sich entweder axial erstrecken und durch einen neben der Wicklung liegenden Rückschlußring magnetisch miteinander verbunden sind oder aber sich radial er strecken und dann durch einen außerhalb der Wicklung liegenden Rückschlußring magnetisch miteinander verbunden sind.

Die Erfindung soll anhand von Figuren beschrieben werden:

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Pumpe mit senkrecht zur Ansaugrichtung weisender Austrittsrichtung.

Fig. 2 zeigt die gleiche Pumpe in Gegenüberstellung zur Inline-Version.

Fig. 3 zeigt eine Pumpe mit einem herausnehmbaren Diffusor-Schaufelrad.

Fig. 4 zeigt eine Pumpe, bei der der Motor auf der dem Austrittsflansch abgewandten Seite angeordnet ist.

Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Pumpe in um 90° abgewinkelter Zuordnung der Flansche. Der Motor besteht aus den Polzähnen 1, die durch zwei Blechspiralrücken 2 und 3 magnetisch leitend miteinander verbunden sind und mit dem Rotor 4 einen sphärischen Luftspalt 5 einschließen, in dem sich die trichterförmige Trennwand 6 be findet, die den Pumpenraum vom Motorraum trennt.

Die Wicklung 7 umschließt den rohrförmigen Bereich 6a der Trennwand 6, wodurch optimale Kühlung der daran anliegenden Wicklung sichergestellt ist. Der Rotor bildet mit dem Schaufelrad 8 eine Einheit. Die Lagerung besteht aus der feststehen den Kugel 9 und der mitumlaufenden Lagerschale 10. Die Rolle 11 ist auf dem Achsstummel 12 radial und über den Gleitring 13 axial gelagert. Sie bildet mit der sphärischen Rückseite 10a der Lagerschale 10 einen sphärischen Spalt und mit dem zylindrischen Bereich der Lagerschale 10 einen konischen Spalt 14. Die Spalte sind so groß bemessen, daß betriebsmäßig zwischen Schaufelrad und Gehäuse keine Berührung stattfindet. Das Motorgehäuse 15 bildet mit dem Ansaugflansch 16 und der Lagersäule 17 eine Einheit, die durch die Trennwand 6 vom Pumpenraum getrennt ist. Die Wandung zum Spiralgehäuse bildet der Ring 19, der eine Nut 20 aufweist, in welcher der rinnenförmige Randbereich 21 der Trennwand 6 Platz findet. Das Innere des Stators ist mit einem nicht leitenden Material 22 z. B. Gießharz gefüllt. Das Spiralgehäuse 23 hat einen Austrittsflansch 24, dessen Achse mit der Motorachse 25 einen Winkel 26 von 45° einschließt. Das Spiralgehäuse 23 wird durch die Schrauben 27 gegen den O-Ring 28 gepreßt. Es kann in ebensoviel Positionen mit dem Motorgehäuse 15 verschraubt werden, wie Schrauben 27 vorgesehen sind. Die Äquatorialebene 29 der Kugel 9 fällt mit der Mittelebene des Austrittsbereiches 29a des Schaufelrades 8 zusammen. Hierdurch wird eine Schrägstellung der Rotor- Schaufelrad-Einheit 4, 8 durch inkonstante radial gerichtete Kräfte vermieden.

Fig. 2 zeigt die beiden typischen Zuordnungen zwischen Spiralgehäuse 23 und Motorgehäuse 15. Bei Fig. 2a bildet die Achse 16a des Ansaugflansches 16 einen rechten Winkel mit der Achse 24a des Austrittsflansches 24.

Fig. 2b zeigt die Inline-Zuordnung, bei der der Ansaugflansch 16 dem Austrittsflansch 24 gegenüberliegt.

Fig. 3 zeigt eine Anordnung, bei der der magnetische Rückschlußring 30 zwischen dem Spiralgehäuse 33 und den Zähnen 31 angeordnet ist. Der Rotor 34 ist in einer Hülle 35 aus korrosionsbeständigem Blech eingekapselt. Diese Hülle 35 bildet mit dem Rotor eine Einheit. Um das Schaufelrad 32, 35, 36 herum ist ein Schaufelkranz 37 angeordnet, in dem Druckumsetzung stattfindet. Der Schaufelkranz 37 ist an dem napfförmigen Einsatz 38 befestigt. Dieser Einsatz 38 ist herausnehmbar und kann durch den verdrehbaren Körper 39 gegenüber den Steckgewindevorsprüngen 40 von Hand mittels Knebel 41 verriegelt werden. Die Abdichtung erfolgt durch den O-Ring 42. Der Austrittsflansch 44 liegt um 180° verschwenkt montiert in der gestrichelten Inline-Position 47. In beiden Positionen bildet die Achse 46 des Austrittsflansches 44 mit der Motorachse 45 einen Winkel von 45°.

Fig. 4 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer Ausführungsform der Erfindung, bei der sich der Antriebsmotor 50 von beliebiger Bauart auf der dem Ansaugflansch 51 gegenüberliegenden Seite des Spiralgehäuses 52 befindet. Die gestrichelte Darstel lung 53 gibt die Inline-Position wieder. Auch hier beträgt der Winkel 54 zwischen der Motorachse 55 und der Austrittsflanschachse 56 sowie der Winkel 57 zwischen der Eintrittsflanschachse 58 und der Motorachse 55 sowie der Winkel 59 zwischen den gleichen Achsen in umgeschlagener Stellung jeweils 45°.

Claims

1. Kreiselpumpen-Elektromotoren-Einheit mit einem Ansaugflansch, der über einen An saugkanal mit dem Eintrittsbereich des Schaufelrades verbunden ist, welches sich in einem Spiralgehäuse mit einem Austrittsflansch befindet, wobei das Spiralgehäuse relativ zum Ansaugflansch um 180° verschwenkt in zwei Positionen montierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Achse (16a, 58) des Ansaugflansches (16, 51) als auch die Achse (24a, 46, 56) des Austrittsflansches (24, 44) mit der Motorachse (25, 45, 55) einen Winkel (57, 26, 54, 59) von annähernd 45° einschließen und daß die Achse (16a, 58) des Ansaugflansches (16, 51) mit der Achse (24a, 46, 56) des Austrittsflansches (24, 44) in der ersten Position einen Winkel von 90° und in der zweiten Position einen Winkel von 180° bilden.

2. Kreiselpumpen-Elektromotoren-Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor einen Stator (1, 2, 3, 7, 30, 31) aufweist, der durch einen sphärischen Luftspalt (5) vom Rotor (4, 34) getrennt ist und daß der Ansaugkanal durch den Rotor (4, 34) hindurchführt.

3. Kreiselpumpen-Elektromotoren-Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Rückschluß aus einem geblechten Ring (30) gebildet wird, der zwischen dem Spiralgehäuse (33) und den Polzähnen (31) angeordnet ist.

4. Kreiselpumpen-Elektromotoren-Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Rückschluß aus einem geblechten Ring (2, 3) gebildet wird, der zwischen der Ansaugseite 16 und der Wicklung (17) angeordnet ist.

5. Kreiselpumpen-Elektromotoren-Einheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Spiralgehäuse (33) eine zur Motorachse (45) konzentrische, verschließbare Öffnung aufweist, durch die das Innere der Pumpe zugänglich gemacht werden kann.

6. Kreiselpumpen-Elektromotoren-Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Äquatorebene (29) der Kugel (9) in der Mittelebene der Schaufel-Austrittskan ten (29a) liegt.