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Die Erfindung betrifft ein Elektromotorgehäuse, das sich zur Kopplung mit einer Pumpe
eignet.
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Es ist bekannt, dass Motorpumpen Geräte sind, mit denen Wasser angehoben wird,
oder allgemeiner gesagt, Fluide transportiert werden, wobei es möglich ist, einen Teil zu
unterscheiden, der aus einem Elektromotor besteht, und einen weiteren Teil, der die
eigentliche Pumpe in dem Gehäuse bildet, in dessen Innerem sich ein von dem
Elektromotor angetriebener Verdränger befindet.
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Zwischen der Pumpe und dem Elektromotor ist im Allgemeinen ein Verbindungselement
vorhanden, das die Pumpe und den Motor miteinander verbindet, und das so aufgebaut
ist, dass der Teil, der mit dem Motor verbunden wird, den Motor selbst abschließt und·
daher als Motorabschirmung bzw. -abdeckung geformt ist, während der Teil, der mit der
Pumpe verbunden ist, im Wesentlichen plan ist und sich dazu eignet, den Verdränger in
seiner Nähe aufzunehmen und mit dem Pumpengehäuse zu verbinden. Es liegt auf der
Hand, dass das Verbindungselement auf der Pumpenseite wenigstens teilweise mit dem
durch die Pumpe selbst gepumpten Fluid in Kontakt kommt.
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Daher muss das Material, aus dem das Verbindungselement hergestellt wird,
Verträglichkeit mit dem durch die Pumpe transportierten Fluid aufweisen, und zwar
insbesondere hinsichtlich der chemischen Beständigkeit.
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Gemäß einem bekannten Verfahren bestehen die Verbindungselemente zwischen
Motor und Pumpe, die in der technischen Sprache dieses Gebietes auch als
"Laternenhalter" (lantern brackets) bezeichnet werden, aus Gusseisen.
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Die Verträglichkeit dieses Materials mit dem gepumpten Fluid reicht sehr oft aus. Für
bestimmte Einsatzzwecke, so beispielsweise, wenn nicht häufig gepumpt wird, oder bei
Pumpen mit geringeren axialen und radialen Zwischenräumen zwischen dem
stationären Teil und dem Verdränger, ist der Einsatz von Gusseisen nicht empfehlenswert, da
der Kontakt zwischen Gusseisen und dem in dem Pumpengehäuse enthaltenen still
stehenden Wasser zur Bildung von Rost führt und bei längerem Stillstand der Pumpe
auch zum Blockieren der inneren Teile führen kann.
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Weitere Nachteile, die mit dem Einsatz von Gusseisen für die Herstellung des
Verbindungselementes verbunden sind, sind die hohen Kosten und das Gewicht des
Materials, das darauf zurückzuführen ist, dass erhebliche Dicken erforderlich sind.
Des Weiteren sind selbst beim Einsatz der modernsten Gießverfahren häufig
Gussblasen an dem Verbindungselement vorhanden, d. h. das Teil stellt Ausschuss dar, und
zwar mitunter auch nach mechanischer Bearbeitung.
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Bei einigen Einsatzzwecken ist, um den Kontakt des Verbindungselementes zwischen
dem Motor und der Pumpe mit dem gepumpten Fluid zu vermeiden, das Element in
zwei Teile unterteilt, d. h. ein Teil, der aus Material besteht, das mit dem Fluid verträglich
ist, auf der Pumpenseite und einem anderen Teil, der aus weniger wertvollem Material
besteht, auf der Motorseite. Durch diese Konstruktion steigen jedoch die
Herstellungskosten, da maschinell hergestellte Aufnahmen hinzugefügt werden müssen, um die
beiden Teile genau miteinander verbinden zu können, und dies zusätzlich zu der normalen
Bearbeitung ausgeführt werden muss.
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Gemäß einem weiteren Verfahren, das auf diesem Gebiet eingesetzt wird, werden die
Verbindungselemente zwischen Motor und Pumpe im Aluminiumdruckguss mit einem
Einsatz hergestellt, der aus einem Material besteht, das sich für den Kontakt mit dem
Fluid eignet, und der sich auf der Pumpenseite befindet. Der Einsatz kann aus Messing
oder rostfreiem Stahl, in jedem Fall jedoch aus einem Material bestehen, das nicht
verschleißt. Der Einsatz wird mit Schrauben oder anderen mechanischen Teilen
angebracht, oder beim Druckgussverfahren in das Verbindungselement integriert.
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Obwohl diese Art technischer Lösung eine Verbesserung gegenüber dem Verfahren
darstellt, bei dem Gusseisen eingesetzt wird, fällt damit die Notwendigkeit, ein
mechanisches Verbindungselement separat zum Motor und Pumpe, das separat maschinell
hergestellt werden und dann mittels Schrauben oder Stehbolzen sowohl mit der Pumpe
als auch mit dem Motorgehäuse verbunden werden muss, herzustellen, nicht weg.
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Das Hauptziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer Motorpumpe
ohne ein separates Verbindungselement zwischen Motor und Pumpe. Das heißt, der
Zweck besteht in der Schaffung einer Motorpumpe, bei der der Motor und die
Pumpenverkleidung direkt miteinander verbunden sind, ohne dass ein dazwischen befindliches
Verbindungselement erforderlich ist.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, die Kosten für das eingesetzte Material
und den Prozess der maschinellen Bearbeitung, die erforderlich sind, um die
Motorpumpeneinheit herzustellen, erheblich zu verringern.
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Ein weiteres Ziel besteht in der Verringerung der Anzahl von Einzelteilen, die die
Motorpumpeneinheit bilden.
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Alle oben erwähnten Ziele sowie weitere, die weiter unten ausführlicher erläutert werden,
werden mit der Schaffung eines Elektromotorgehäuses erfüllt, das einen röhrenförmigen
Körper umfasst, dazu geeignet, wenigstens ein Ständerblechpaket des Elektromotors
aufzunehmen, und das entsprechend dem Inhalt von Anspruch 1 dadurch
gekennzeichnet ist, dass es mit einer Bodenwand versehen ist, die an einem Ende des Körpers
mit dem Gehäuse selbst eine Einheit bildet, wobei diese Bodenwand mit wenigstens
einem Sitz versehen ist, der geeignet ist, ein Lager des Elektromotors aufzunehmen,
sowie mit einer Vielzahl von Löchern für die Befestigung eines Pumpengehäuses an der
Außenseite der Wand, wobei diese Außenseite geeignet ist, einen Einsatz
aufzunehmen, der aus einem Werkstoff besteht, welcher nicht durch den Kontakt mit der durch
die Pumpe gepumpten Flüssigkeit Schaden nimmt, wobei dieser Einsatz wenigstens
eine Fläche zur Zentrierung des Pumpengehäuses sowie in seinem zentralen Bereich ein
Loch für den Durchgang der Antriebswelle, die das Pumpenlaufrad trägt, und einen Sitz
für eine Gleitringdichtung aufweist.
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Vorteilhafterweise kann gemäß der vorliegenden Erfindung die Konstruktion eines Elektromotorgehäuses
mit einer Bodenwand, wie sie oben beschrieben ist, beispielsweise
durch Druckgießen bewerkstelligt werden. Das spezielle Material, das sich für den
Kontakt mit dem von der Pumpe gepumpten Fluid eignet, kann ein Einsatz sein, der beim
Druckgießen in die Form eingesetzt wird. Auf diese Weise entsteht ein aus einem Stück
bestehendes Teil, das durch das Gehäuse mit einer Abdeckung auf der Pumpenseite
gebildet wird, wobei sich das Gehäuse zum Abschließen des Pumpengehäuses an der
Abdeckung befindet.
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Einer der augenfälligsten Vorteile ist die Verringerung der Anzahl von Einzelteilen, aus
denen die Motorpumpeneinheit besteht.
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Ein weiterer Vorteil besteht in der Verringerung der Vorgänge zur maschinellen
Bearbeitung und ihrer größeren Genauigkeit. Das Gehäuse, das gemäß der vorliegenden
Erfindung aufgebaut ist, kann mit einer einzigen Positionierung an der
Werkzeugmaschine mittels spezieller Vorrichtungen maschinell bearbeitet werden, die alle Bezugs-
und Kupplungsaufnahmen sowohl auf der Seite, die mit der weiteren Abdeckung des
Motors verbunden wird, als auch auf der Pumpengehäuseseite ausbilden.
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Es liegt auf der Hand, dass ein einmaliges Einspannen des unbearbeiteten Gehäuses
zum Ausführen aller maschinellen Bearbeitungsvorgänge die Koplanarität und die
vollkommene Fluchtung aller maschinell bearbeiteten Flächen gewährleistet. Des Weiteren
verringern sich die Herstellungszeiten erheblich, da bei der vorliegenden Erfindung ein
einzelnes Teil, d. h. das Gehäuse, anstelle von zwei Teilen, d. h. dem Gehäuse und dem
Verbindungselement, maschinell hergestellt wird. Des Weiteren muss die Verbindung
des Verbindungselementes mit Motor und Pumpe nicht ausgeführt werden, da das
Element in das Elektromotorgehäuse integriert ist. Dadurch sind Zeiteinsparungen und der
Einsatz von weniger Einzelteilen für die Montage gewährleistet.
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Weitere Vorteile und spezielle Merkmale der Erfindung gehen aus der Beschreibung
einer bevorzugten Ausführung unter vielen der Erfindung hervor, die in den beigefügten
Zeichnungen dargestellt ist, wobei:
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Fig. 1 einen Schnitt durch das Gehäuse zeigt, das Gegenstand der vorliegenden
Erfindung ist;
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Fig. 2 eine Vorderansicht des Gehäuses, das Gegenstand der vorliegenden
Erfindung, von der Pumpenseite gesehen ist.
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Aus den oben aufgeführten Figuren ist zu sehen, dass das Elektromotorgehäuse, das
als Ganzes mit 1 gekennzeichnet ist, bei dem Beispiel aus Druckgussaluminium besteht
und einen Körper 2 umfasst, der mit einem zylindrischen Loch versehen ist, in das ein
Ständer unter Druck eingeführt werden kann, der mit 3 gekennzeichnet ist und aus
Ständerblechen und einer elektrischen Wicklung besteht. Auf der Seite, die der
gegenüberliegt, auf der der Körper 2 mit der Pumpe verbunden ist, ist der Rand des Körpers
2 mit einer Aufnahme 21 zum Anbringen einer Abdeckung bzw. Abschirmung des
Motors versehen, die in der Figur nicht dargestellt ist. An der gegenüberliegenden Seite ist
der Körper 2 mit einer Bodenwand 4 versehen, die beim Druckgießen des Gehäuses
hergestellt wird und eine Einheit mit dem Gehäuse selbst bildet.
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Die Wand 4 ist so aufgebaut, dass sie an der Innenseite des Gehäuses ein Gehäuse 5
umfasst, das sich zur Aufnahme eines Lagers des Läufers des Elektromotors eignet.
Die Außenseite der Bodenwand in Bezug auf das Gehäuse ist mit einer Vielzahl von
Löchern versehen, die in Fig. 1 und Fig. 2 mit 41 gekennzeichnet sind, und die Gewinde
aufweisen und sich zur Aufnahme von Schrauben zum Befestigen des
Pumpengehäuses eignen, das in den Figuren nicht dargestellt ist.
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Des Weiteren ist stets an der Außenseite der Wand 4 ein Einsatz vorhanden, der
insgesamt mit 6 gekennzeichnet ist und der aus einem Material besteht, das sich für den
Kontakt mit dem gepumpten Fluid eignet, und der eine im Wesentlichen plane Fläche 61
aufweist, die senkrecht zur Gehäuseachse ist, und bei dem mit dem Beispiel
dargestellten Fall so geformt ist, dass er sich zur Aufnahme des Pumpengehäuses und des
Verdrängers einer Wirbelpumpe eignet. Es ist eine Gleitverdlrängerfläche (sliding
impeller surface) vorhanden (der Verdränger ist in der Figur nicht dargestellt), die, wie in Fig.
2 dargestellt, durch die Ringform gekennzeichnet ist und mit einer Trennwand 63
versehen ist. Der Einsatz 6 enthält des Weiteren die Zentrierfläche 62 des Pumpengehäuses,
so dass die gesamte Fläche, die mit dem Fluid benetzt wird und zu dem Gehäuse 1
gehört, durch den Einsatz 6 gebildet wird. Der Einsatz 6 ist in seiner Mitte mit einem Loch
versehen, durch das die Antriebswelle hindurchtreten kann, die den Pumpenverdränger
trägt, und des Weiteren mit einer Aufnahme 7, die die mechanische Dichtung der
Pumpe aufnimmt.
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Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführung ist zu sehen, dass das Gehäuse 1 des
Weiteren mit einem Kanal 8 versehen ist, der die Verbindung zwischen der Außenseite und
der Kammer 81 gewährleistet, die durch die Gehäusekammer 5 des Elektromotorlagers
und die Aufnahmekammer 7 der mechanischen Dichtung begrenzt wird. Es ist zu
sehen, dass aufgrund des Vorhandenseins des Kanals 8 jegliches austretendes Fluid
abgeleitet werden kann, und dass es nicht zum Überströmen von Fluid in den Elektromotor
über das Läuferlager kommt.
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Die Form des Gehäuses, die in den beispielhaften Zeichnungen dargestellt ist,
gewährleistet die Verbindung des Gehäuses, das Gegenstand der Erfindung ist, mit der
Werkzeugmaschine mit einem Einspannvorgang, so beispielsweise mit einer ausfahrbaren
Spindel, so dass das Gehäuse mit einem Werkzeug auf einer Seite bearbeitet werden
kann, um die Bezugsfläche 21 zur Anbringung der Motorabdeckung herzustellen, und
mit einem oder mehreren speziellen Werkzeugen auf der anderen Seite, um alle
Flächen fertig zu bearbeiten, und zwar insbesondere die Verbindungsflächen des
Pumpengehäuses an den Einsätzen zusammen mit den Gewinden und der Aufnahme für
das Lager 5.
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Gemäß der Erfindung sind weder ein mechanisches Verbindungselement zwischen dem
Motor und der Pumpe noch mechanische Verbindungsteile, wie beispielsweise
Schrauben, zur Befestigung des Verbindungselementes an dem Motor erforderlich.
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Das Motorgehäuse 1 kann, wie auf der Hand liegt, mit Füßen oder ohne Füße
ausgeführt werden. Es kann darüber hinaus aus anderen Materialien als Aluminium bestehen
und mit anderen Verfahren als dem Druckgießen hergestellt werden, wobei in jedem Fall
die Bodenwand eine Einheit mit dem Gehäuse bilden muss und sich dafür eignet, das
Pumpengehäuse direkt von außen aufzunehmen, ohne dass weitere Zwischenelemente
erforderlich sind.