WO2023011796A1 - Pump system with a medium-cooled liquid pump - Google Patents

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WO2023011796A1
WO2023011796A1 PCT/EP2022/067367 EP2022067367W WO2023011796A1 WO 2023011796 A1 WO2023011796 A1 WO 2023011796A1 EP 2022067367 W EP2022067367 W EP 2022067367W WO 2023011796 A1 WO2023011796 A1 WO 2023011796A1
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WO
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pump
cooling jacket
chamber
liquid
housing
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PCT/EP2022/067367
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Inventor
Matthias Harbecke
Andreas Kandzior
Dirk Wenderott
Original Assignee
Brinkmann Pumpen K.H. Brinkmann Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00—Geometry
    • F05D2250/50—Inlet or outlet
    • F05D2250/52—Outlet

Definitions

  • the invention relates to a pump system with a collection tank for liquid and a liquid pump with a housing that forms a suction opening, a pump chamber, an outlet connection and a motor chamber, a shaft that is rotatably mounted in the housing and on which an impeller is arranged inside the pump chamber and on which in a section lying outside the pumped medium, a rotor of an electric motor is arranged, which is surrounded by a stator arranged in the motor chamber, and with a cooling jacket which surrounds the motor chamber and which is in fluid connection on the one hand with the pump chamber and on the other hand with the outlet connection, with a Pressure line, which connects the pump chamber to the cooling jacket, opens into the cooling jacket in a first circumferential position and the outlet connection is connected to the cooling jacket in a second circumferential position.
  • US Pat. No. 4,747,757 A describes a medium-cooled liquid pump of the type mentioned above, which is designed as a submersible pump, so that under normal operating conditions the housing including the part accommodating the motor is complete is immersed in the liquid in the reservoir so that the motor can be cooled by the surrounding medium.
  • the liquid level in the reservoir falls so far that the part of the housing accommodating the motor is no longer covered by liquid and is therefore no longer sufficiently cooled Pressure line connected to a cooling jacket that surrounds the motor so that the pumped medium flows around the motor. This ensures that the motor is always cooled by the pumped medium.
  • air-cooled pumps are used in pump systems in which the pump is only immersed with its suction opening in the liquid to be pumped, while the part of the housing accommodating the motor is always above the liquid level, since with these pumps there is no risk of liquid from the sump into the air cooling system for the pump motor.
  • the object of the invention is to create a pump system with a reduced overall height.
  • the basic idea of the solution according to the invention is that a medium-cooled pump with a cooling jacket surrounding the motor is also used in pump systems in which an air-cooled pump could be used without risk.
  • the liquid pump has a peripheral mounting flange designed to mount the pump on the reservoir for the liquid to be pumped.
  • the fastening flange is then arranged at the level of the end of the cooling jacket facing the pump chamber.
  • the pump can be mounted directly on a cover or other holding device at the level of the upper edge of the collection basin, so that only the part of the housing that accommodates the motor protrudes above the collection basin.
  • the first and second circumferential positions of the cooling jacket are diametrically opposed to each other. From the pressure line, the medium then branches into two streams, which flow around the motor chamber in opposite directions of rotation and reunite when they enter the outlet port.
  • the pressure line enters the lower end of the cooling jacket, while the outlet nozzle is preferably arranged radially outwards at the upper end of the cooling jacket, so that the flow of the medium in the cooling jacket also has an upward component. This avoids the formation of zones with low liquid exchange in the cooling jacket and at the same time facilitates venting of the pump.
  • the subject of the invention is also a pumping system, e.g. In this case, the pump does not need to have a mounting flange.
  • FIG. 1 shows an axial section through a pump according to the invention in the assembled state on a collecting tank
  • Fig. 2 shows a section along the line II-II in Fig. 1;
  • Fig. 3 shows a section along the line III-III in Fig. 1.
  • the pump shown in FIG. 1 has a housing 10 which forms a suction opening 12 in the region of its lower end and a pump chamber 14 further above.
  • Shaft 16 is rotatably mounted in the housing 10 and carries at least one impeller 18 within the pump chamber 14.
  • a cascade of three radial impellers is provided, which convey the medium sucked in via the suction opening 12, for example a coolant, into a pressure line 20 , which emanates from the upper end of the pump chamber 14 in a radially offset position with respect to the shaft 16 .
  • the pump is mounted in a reservoir 22 for the cooling liquid in such a way that the axis of the shaft 16 is oriented vertically and the intake opening 12 is just above the bottom 24 of the reservoir 22 .
  • the liquid level 26 of the liquid in the reservoir 22 is indicated by a dashed line.
  • the lower part of the pump, which forms the suction opening 12, the pump chamber 14 and the lower part of the pressure line 20, is immersed in the cooling liquid, while the upper part of the pump is above the liquid level 26.
  • This upper part of the housing 10 accommodates an electric motor 28, which in this way can be better protected against harmful effects of the pumped medium.
  • the shaft 16 is mounted with its lying above the liquid level 26 portion axially fixed in the housing 10 by means of roller bearings 29 and runs through a motor chamber 30, which is closed at the top by a cover 32.
  • a rotor 34 of the electric motor is rotatably mounted within the motor chamber 30 on the shaft 16 and is surrounded by a stator 36 which is held stationary in the motor chamber 30 and is in thermal contact via its outer peripheral surface with a peripheral wall 38 of the motor chamber.
  • the motor chamber 30 is surrounded for most of its height by a cooling jacket 40, the walls of which are formed in one piece with the peripheral wall 38 of the motor chamber.
  • the cooling jacket 40 has an overall cylindrical shape and forms an annular chamber 42.
  • a first circumferential position A on the right in Fig. 1, the pressure line 20 opens into the lower end of the annular chamber 42.
  • a circumferential position B on the left, diametrically opposite the first circumferential position A in Fig. 1, a radially outgoing outlet connection 44 is connected to the upper end of the cooling jacket 40, via which the medium pumped by the pump reaches a delivery line (not shown).
  • the outlet socket is still below the upper end windings of the stator, which in this example protrude upwards over the cooling jacket.
  • the outlet nozzle can be arranged at the upper end of the cooling jacket for better ventilation without increasing the overall height of the pump.
  • the liquid When the pump is in operation, the liquid is sucked in through the suction opening 12 and pressed through the pressure line 20 into the annular chamber 42 of the cooling jacket 40 .
  • the flow of the medium branches off two branches which flow in opposite directions around the motor chamber 30 and rejoin at the circumferential position B, as indicated by arrows in FIG.
  • the medium flowing through the annular chamber 42 forms a closed body of water around the pump motor, which is not interrupted by any sound bridges, whereby good sound insulation and thus very quiet running of the pump are achieved at the same time.
  • the mouth of the pressure line 20 and the transition to the outlet connection could also be close together and separated by a partition.
  • the height of the cooling jacket 42 can be dimensioned in such a way that the winding packets of the stator 36 are cooled in a targeted manner.
  • the motor chamber 30, which also accommodates the roller bearings 29 for the shaft 16 is sealed off from the interior of the collecting basin 22 by a shaft seal 46.
  • the pump may include a level sensor and electronic control by which the liquid level 26 is sensed and controlled to remain safely below the shaft seal 46 position at all times.
  • the peripheral wall of the pump chamber 14 is formed by three annular modules 48 which are stacked one above the other and sealed against one another and which each accommodate one of the impellers 18 .
  • the suction opening 12 is formed in a separate housing part which is connected to the rest of the housing by tie bolts 50 .
  • the liquid pump 10 shown in FIG. 1 has a peripheral, annular fastening flange 52 at the level of the lower end (facing the pump chamber 14) of the cooling jacket 40, which is designed to position the housing 10 on a cover 54 of the collecting basin 22 assemble so that only the lower part of the housing accommodating the pump chamber 14 is immersed in the liquid in the reservoir.
  • the fastening flange 52 also forms a flange connection between an upper housing part 56, which accommodates the cooling jacket 40 and the motor chamber 30, and a lower housing part 58, which forms the pressure line 20, among other things.
  • This division of the housing 10 facilitates the production of the housing by means of a mold.
  • this arrangement of the fastening flange 52 minimizes the height by which the housing 10 projects beyond the top of the collecting basin 22 . This ensures that the shaft seal 46 is always above the liquid level 26 and thus the probability is minimized that liquid from the reservoir 22 passes through the shaft seal into the motor chamber.
  • the housing portion 58 Immediately below the mounting flange 52, the housing portion 58 has a circular outer contour centered on the axis of the shaft 16. As shown in FIG. The housing 10 can thus be easily inserted into a circular installation opening in the cover 54 and fixed to the cover in such a way that the installation opening is tightly closed.
  • FIG. 3 shows a cross section of the housing 10 in the section plane III-III in FIG. 1.
  • the fastening flange 52 can be seen here in a plan view.
  • the upper and lower housing parts 54, 56 have radially projecting lugs 60 which lie flat on one another and each receive one of a plurality of connecting screws 62 which hold the housing parts firmly together.
  • Fig. 1 two pairs of these approaches are shown in section.
  • the mounting flange 52 has screw holes 64 for mounting screws, not shown, with which the housing 10 is fastened on the cover 54.

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Abstract

A liquid pump with a housing (10) which forms an intake opening (12), a pump chamber (14), an outlet stub (44) and a motor chamber (30), with a shaft (16) which is mounted rotatably in the housing and on which an impeller (18) is arranged within the pump chamber (14) and on which a rotor (34) of an electric motor (28) is arranged in a portion which lies outside the pumped medium, which rotor (34) is surrounded by a stator (36) which is arranged in the motor chamber (30), and with a cooling jacket (40) which surrounds the motor chamber and is connected fluidically firstly to the pump chamber (14) and secondly to the outlet stub (44), wherein a pressure line (20) which connects the pump chamber (14) to the cooling jacket (42) opens into the cooling jacket (42) in a first peripheral position (A), and the outlet stub (44) is connected to the cooling jacket (42) in a second peripheral position (B), characterized in that the housing (10) has a peripheral fastening flange (52) which is configured to mount the pump on a collecting basin (22) for the liquid to be pumped, and in that the fastening flange (52) is arranged at the level of that end of the cooling jacket (40) which faces the pump chamber (14).

Description

PUMPSYSTEM MIT MEDIUMGEKÜHLTER FLÜSSIGKEITSPUMPE PUMP SYSTEM WITH MEDIUM-COOLED LIQUID PUMP
Die Erfindung betrifft ein Pumpsystem mit einem Sammelbecken für Flüssigkeit sowie eine Flüssigkeitspumpe mit einem Gehäuse, das eine Ansaugöffnung, eine Pumpenkammer, einen Auslassstutzen und eine Motorkammer bildet, einer drehbar im Gehäuse gelagerten Welle, auf der innerhalb der Pumpenkammer ein Laufrad angeordnet ist und auf der in einem außerhalb des gepumpten Mediums liegenden Abschnitt ein Rotor eines Elektromotors angeordnet ist, der von einem in der Motorkammer angeordneten Stator umgeben ist, und mit einem die Motorkammer umgebenden Kühlmantel, der einerseits mit der Pumpenkammer und andererseits mit dem Auslassstutzen in Fluidverbindung steht, wobei eine Druckleitung, die die Pumpenkammer mit dem Kühlmantel verbindet, in einer ersten Umfangsposition in den Kühlmantel mündet und der Auslassstutzen in einer zweiten Umfangsposition an den Kühlmantel angeschlossen ist. The invention relates to a pump system with a collection tank for liquid and a liquid pump with a housing that forms a suction opening, a pump chamber, an outlet connection and a motor chamber, a shaft that is rotatably mounted in the housing and on which an impeller is arranged inside the pump chamber and on which in a section lying outside the pumped medium, a rotor of an electric motor is arranged, which is surrounded by a stator arranged in the motor chamber, and with a cooling jacket which surrounds the motor chamber and which is in fluid connection on the one hand with the pump chamber and on the other hand with the outlet connection, with a Pressure line, which connects the pump chamber to the cooling jacket, opens into the cooling jacket in a first circumferential position and the outlet connection is connected to the cooling jacket in a second circumferential position.
In US 4 747 757 A wird eine mediumgekühlte Flüssigkeitspumpe der oben genannten Art beschrieben, die als Tauchpumpe ausgebildet ist, so dass unter normalen Betriebsbedingungen das Gehäuse einschließlich des den Motor aufnehmenden Teils vollständig in die Flüssigkeit im Sammelbecken eingetaucht ist und somit der Motor durch das umgebende Medium gekühlt werden kann. Da sich jedoch nicht ausschließen lässt, dass unter bestimmten Bedingungen der Flüssigkeitsspiegel im Sammelbecken so weit absinkt, dass der den Motor aufnehmende Teil des Gehäuses nicht mehr von Flüssigkeit bedeckt ist und somit nicht mehr ausreichend gekühlt wird, ist bei dieser Pumpe die von der Pumpenkammer abgehende Druckleitung an einen Kühlmantel angeschlossen, der den Motor umgibt, so dass der Motor von dem gepumpten Medium umströmt wird. Auf diese Weise ist jederzeit eine Kühlung des Motors durch das gepumpte Medium sichergestellt. US Pat. No. 4,747,757 A describes a medium-cooled liquid pump of the type mentioned above, which is designed as a submersible pump, so that under normal operating conditions the housing including the part accommodating the motor is complete is immersed in the liquid in the reservoir so that the motor can be cooled by the surrounding medium. However, since it cannot be ruled out that, under certain conditions, the liquid level in the reservoir falls so far that the part of the housing accommodating the motor is no longer covered by liquid and is therefore no longer sufficiently cooled Pressure line connected to a cooling jacket that surrounds the motor so that the pumped medium flows around the motor. This ensures that the motor is always cooled by the pumped medium.
Bei Pumpsystemen, bei denen die Pumpe nur mit ihrer Ansaugöffnung in die zu pumpende Flüssigkeit eintaucht, während der den Motor aufnehmende Teil des Gehäuses sich stets oberhalb des Flüssigkeitsspiegels befindet, werden dagegen luftgekühlte Pumpen eingesetzt, da bei diesen Pumpen nicht die Gefahr besteht, dass Flüssigkeit aus dem Sammelbecken in das Luftkühlungssystem für den Pumpenmotor gelangt. On the other hand, air-cooled pumps are used in pump systems in which the pump is only immersed with its suction opening in the liquid to be pumped, while the part of the housing accommodating the motor is always above the liquid level, since with these pumps there is no risk of liquid from the sump into the air cooling system for the pump motor.
Aufgabe der Erfindung ist, ein Pumpsystem mit verringerter Bauhöhe zu schaffen. The object of the invention is to create a pump system with a reduced overall height.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche 1 und 8 gelöst. According to the invention, this object is achieved with the features of independent claims 1 and 8 .
Der Grundgedanke der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass auch bei Pumpsystemen, bei denen gefahrlos eine luftgekühlte Pumpe eingesetzt werden könnte, eine mediumgekühlte Pumpe mit einem den Motor umgebenden Kühlmantel eingesetzt wird. The basic idea of the solution according to the invention is that a medium-cooled pump with a cooling jacket surrounding the motor is also used in pump systems in which an air-cooled pump could be used without risk.
Der Vorteil dieser Lösung besteht darin, dass kein Gebläse zum Erzeugen eines Kühlluftstromes benötigt wird und deshalb die Bauhöhe, gemessen vom Boden des Sammelbeckens bis zum Scheitel des Pumpengehäuses, deutlich reduziert werden kann. In einer Ausführungsform weist die Flüssigkeitspumpe einen umlaufenden Befestigungsflansch auf, der dazu ausgebildet ist, die Pumpe auf dem Sammelbecken für die zu pumpende Flüssigkeit zu montieren. Der Befestigungsflansch ist dann in Höhe des der Pumpenkammer zugewandten Endes des Kühlmantels angeordnet. The advantage of this solution is that no fan is required to generate a flow of cooling air and therefore the overall height, measured from the bottom of the collecting tank to the top of the pump housing, can be significantly reduced. In one embodiment, the liquid pump has a peripheral mounting flange designed to mount the pump on the reservoir for the liquid to be pumped. The fastening flange is then arranged at the level of the end of the cooling jacket facing the pump chamber.
Mit Hilfe des Befestigungsflansches lässt sich die Pumpe unmittelbar auf einem Deckel oder einer anderen Haltevorrichtung in Höhe des oberen Randes des Sammelbeckens befestigen, so dass nur der den Motor aufnehmende Teil des Gehäuses das Sammelbecken nach oben überragt. With the help of the mounting flange, the pump can be mounted directly on a cover or other holding device at the level of the upper edge of the collection basin, so that only the part of the housing that accommodates the motor protrudes above the collection basin.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Advantageous refinements and developments of the invention are specified in the dependent claims.
In einer Ausführungsform liegen die ersten und zweiten Umfangspositionen des Kühl- mantels einander diametral gegenüber. Von der Druckleitung aus verzweigt sich dann das Medium in zwei Ströme, die die Motorkammer in entgegengesetzten Drehrichtungen umströmen und sich beim Eintritt in den Auslassstutzen wieder vereinigen. In one embodiment, the first and second circumferential positions of the cooling jacket are diametrically opposed to each other. From the pressure line, the medium then branches into two streams, which flow around the motor chamber in opposite directions of rotation and reunite when they enter the outlet port.
Die Druckleitung tritt in das untere Ende des Kühlmantels ein, während der Auslassstut- zen vorzugsweise radial abgehend am oberen Ende des Kühlmantels angeordnet ist, so dass die Strömung des Mediums im Kühlmantel auch eine aufwärts gerichtete Komponente hat. Dadurch wird die Entstehung von Zonen mit geringem Flüssigkeitsaustausch im Kühlmantel vermieden und zugleich die Entlüftung der Pumpe erleichtert. Gegenstand der Erfindung ist auch ein Pumpsystem, beispielsweise für eine Kühlanlage, bei dem die Pumpe auf irgendeine andere Weise so gehalten ist, dass sie mit ihrem Ansaugstutzen in die Flüssigkeit im Sammelbecken eintaucht, während die Motorkammer sich oberhalb des Flüssigkeitsspiegels befindet. In dem Fall braucht die Pumpe keinen Befestigungsflansch aufzuweisen. Im Folgenden werden ein Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläutert. The pressure line enters the lower end of the cooling jacket, while the outlet nozzle is preferably arranged radially outwards at the upper end of the cooling jacket, so that the flow of the medium in the cooling jacket also has an upward component. This avoids the formation of zones with low liquid exchange in the cooling jacket and at the same time facilitates venting of the pump. The subject of the invention is also a pumping system, e.g. In this case, the pump does not need to have a mounting flange. In the following, an exemplary embodiment is explained in more detail with reference to the drawing.
Es zeigen: Show it:
Fig. 1 einen axialen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Pumpe im montierten Zustand auf einem Sammelbecken; 1 shows an axial section through a pump according to the invention in the assembled state on a collecting tank;
Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1; und Fig. 2 shows a section along the line II-II in Fig. 1; and
Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 1. Fig. 3 shows a section along the line III-III in Fig. 1.
Die in Fig. 1 gezeigte Pumpe weist ein Gehäuse 10 auf, das im Bereich seines unteren Endes eine Ansaugöffnung 12 und weiter oberhalb eine Pumpenkammer 14 bildet. EineThe pump shown in FIG. 1 has a housing 10 which forms a suction opening 12 in the region of its lower end and a pump chamber 14 further above. One
Welle 16 ist drehbar im Gehäuse 10 gelagert und trägt innerhalb der Pumpenkammer 14 mindestens ein Laufrad 18. Im gezeigten Beispiel ist eine Kaskade von drei Radial- Laufrädern vorgesehen, die das über die Ansaugöffnung 12 angesaugte Medium, beispielsweise eine Kühlflüssigkeit, in eine Druckleitung 20 fördern, die in einer gegen- über der Welle 16 radial versetzten Position vom oberen Ende der Pumpenkammer 14 ausgeht. Shaft 16 is rotatably mounted in the housing 10 and carries at least one impeller 18 within the pump chamber 14. In the example shown, a cascade of three radial impellers is provided, which convey the medium sucked in via the suction opening 12, for example a coolant, into a pressure line 20 , which emanates from the upper end of the pump chamber 14 in a radially offset position with respect to the shaft 16 .
Im gezeigten Beispiel ist die Pumpe so in einem Sammelbecken 22 für die Kühlflüssigkeit montiert, dass die Achse der Welle 16 vertikal orientiert ist und die Ansaugöffnung 12 sich dicht über dem Boden 24 des Sammelbeckens 22 befindet. Der Flüssigkeitsspiegel 26 der Flüssigkeit im Sammelbecken 22 ist durch eine gestrichelte Linie angedeutet. Die Pumpe taucht mit ihrem unteren Teil, der die Ansaugöffnung 12, die Pumpenkammer 14 und den unteren Teil der Druckleitung 20 bildet, in die Kühlflüssigkeit ein, während sich der obere Teil der Pumpe oberhalb des Flüssigkeitsspiegels 26 befindet. Dieser obere Teil des Gehäuses 10 nimmt einen Elektromotor 28 auf, der auf diese Weise besser gegen schädliche Wirkungen des gepumpten Mediums geschützt werden kann. Die Welle 16 ist mit ihrem oberhalb des Flüssigkeitspegels 26 liegenden Abschnitt mittels Wälzlagern 29 axialfest im Gehäuse 10 gelagert und durchläuft eine Motorkammer 30, die am oberen Ende durch einen Deckel 32 abgeschlossen ist. Ein Rotor 34 des Elektromotors ist innerhalb der Motorkammer 30 drehfest auf der Welle 16 angeordnet und ist von einem Stator 36 umgeben, der stationär in der Motorkammer 30 gehalten ist und über seine äußere Umfangsfläche in thermischem Kontakt mit einer Umfangswand 38 der Motorkammer steht. In the example shown, the pump is mounted in a reservoir 22 for the cooling liquid in such a way that the axis of the shaft 16 is oriented vertically and the intake opening 12 is just above the bottom 24 of the reservoir 22 . The liquid level 26 of the liquid in the reservoir 22 is indicated by a dashed line. The lower part of the pump, which forms the suction opening 12, the pump chamber 14 and the lower part of the pressure line 20, is immersed in the cooling liquid, while the upper part of the pump is above the liquid level 26. This upper part of the housing 10 accommodates an electric motor 28, which in this way can be better protected against harmful effects of the pumped medium. The shaft 16 is mounted with its lying above the liquid level 26 portion axially fixed in the housing 10 by means of roller bearings 29 and runs through a motor chamber 30, which is closed at the top by a cover 32. A rotor 34 of the electric motor is rotatably mounted within the motor chamber 30 on the shaft 16 and is surrounded by a stator 36 which is held stationary in the motor chamber 30 and is in thermal contact via its outer peripheral surface with a peripheral wall 38 of the motor chamber.
Die Motorkammer 30 ist auf dem größten Teil ihrer Höhe von einem Kühlmantel 40 umgeben, dessen Wände in einem Stück mit der Umfangswand 38 der Motorkammer ausgebildet sind. Der Kühlmantel 40 hat insgesamt eine zylindrische Form und bildet eine Ringkammer 42. Die Druckleitung 20 mündet in einer ersten Umfangsposition A, rechts in Fig. 1, in das untere Ende der Ringkammer 42. In einer der ersten Umfangsposition A diametral gegenüberliegenden Umfangsposition B, links in Fig. 1, ist an das obere Ende des Kühlmantels 40 ein radial abgehender Auslassstutzen 44 angeschlossen, über den das von der Pumpe gepumpte Medium in eine nicht gezeigte Förderleitung gelangt. Der Auslassstutzen liegt aber noch unterhalb der oberen Wickelköpfe des Stators, die in diesem Beispiel den Kühlmantel nach oben überragen. So kann der Auslassstutzen zur besseren Entlüftung am oberen Ende des Kühlmantels angeordnet werden, ohne dass die Bauhöhe der Pumpe vergrößert wird. The motor chamber 30 is surrounded for most of its height by a cooling jacket 40, the walls of which are formed in one piece with the peripheral wall 38 of the motor chamber. The cooling jacket 40 has an overall cylindrical shape and forms an annular chamber 42. In a first circumferential position A, on the right in Fig. 1, the pressure line 20 opens into the lower end of the annular chamber 42. In a circumferential position B, on the left, diametrically opposite the first circumferential position A in Fig. 1, a radially outgoing outlet connection 44 is connected to the upper end of the cooling jacket 40, via which the medium pumped by the pump reaches a delivery line (not shown). However, the outlet socket is still below the upper end windings of the stator, which in this example protrude upwards over the cooling jacket. In this way, the outlet nozzle can be arranged at the upper end of the cooling jacket for better ventilation without increasing the overall height of the pump.
Wenn die Pumpe in Betrieb ist, wird die Flüssigkeit über die Ansaugöffnung 12 angesaugt und über die Druckleitung 20 in die Ringkammer 42 des Kühlmantels 40 gedrückt. In der ersten Umfangsposition A verzweigt sich die Strömung des Mediums in zwei Äste, die die Motorkammer 30 gegensinnig umströmen und sich in der Umfangsposition B wieder vereinigen, wie in Fig. 2 durch Pfeile angegeben wird. When the pump is in operation, the liquid is sucked in through the suction opening 12 and pressed through the pressure line 20 into the annular chamber 42 of the cooling jacket 40 . In the first circumferential position A, the flow of the medium branches off two branches which flow in opposite directions around the motor chamber 30 and rejoin at the circumferential position B, as indicated by arrows in FIG.
Das durch die Ringkammer 42 strömende Medium bildet bei dem hier gezeigten Bei- spiel um den Pumpenmotor herum einen geschlossen Wasserkörper, der durch keinerlei Schallbrücken unterbrochen wird, wodurch zugleich eine gute Schalldämmung und somit ein sehr leiser Lauf der Pumpe erreicht wird. In the example shown here, the medium flowing through the annular chamber 42 forms a closed body of water around the pump motor, which is not interrupted by any sound bridges, whereby good sound insulation and thus very quiet running of the pump are achieved at the same time.
In einer anderen Ausführungsform könnten die Mündung der Druckleitung 20 und der Übergang zum Auslassstutzen auch eng beieinander liegen und durch eine Trennwand getrennt sein. In another embodiment, the mouth of the pressure line 20 and the transition to the outlet connection could also be close together and separated by a partition.
In der Höhe kann der Kühlmantel 42 so dimensioniert werden, dass gezielt die Wicklungspakete des Stators 36 gekühlt werden. The height of the cooling jacket 42 can be dimensioned in such a way that the winding packets of the stator 36 are cooled in a targeted manner.
Wie Fig. 1 zeigt, ist die Motorkammer 30, die auch die Wälzlager 29 für die Welle 16 aufnimmt, durch eine Wellendichtung 46 gegenüber dem Inneren des Sammelbeckens 22 abgedichtet. Wahlweise kann die Pumpe einen Niveaufühler und eine elektronische Steuerung aufweisen, durch die der Flüssigkeitsspiegel 26 erfasst und so geregelt wird, dass er stets sicher unterhalb der Position der Wellendichtung 46 bleibt. As shown in FIG. 1, the motor chamber 30, which also accommodates the roller bearings 29 for the shaft 16, is sealed off from the interior of the collecting basin 22 by a shaft seal 46. Optionally, the pump may include a level sensor and electronic control by which the liquid level 26 is sensed and controlled to remain safely below the shaft seal 46 position at all times.
Die Umfangswand der Pumpenkammer 14 wird in diesem Beispiel durch drei übereinander gestapelte und gegeneinander abgedichtete Ringmodule 48 gebildet, die jeweils eines der Laufräder 18 aufnehmen. Die Ansaugöffnung 12 ist in einem separaten Ge- häuseteil gebildet, das durch Zugbolzen 50 mit dem Rest des Gehäuses verbunden ist.In this example, the peripheral wall of the pump chamber 14 is formed by three annular modules 48 which are stacked one above the other and sealed against one another and which each accommodate one of the impellers 18 . The suction opening 12 is formed in a separate housing part which is connected to the rest of the housing by tie bolts 50 .
Auf diese Weise lassen sich die Ringmodule dicht und sicher miteinander verspannen. Nach dem Lösen der Zugbolzen 50 und Entfernen des separaten Gehäuseteils kann die Anzahl der Ringmodule 48 und der Laufräder 18 nach Bedarf bzw. nach verfügbarer Bauhöhe variiert werden. Die in Fig. 1 gezeigte Flüssigkeitspumpe 10 weist in Höhe des unteren (der Pumpenkammer 14 zugewandten) Endes des Kühlmantels 40 eine umlaufenden, ringförmigen Befestigungsflansch 52 auf, der dazu ausgebildet ist, das Gehäuse 10 so auf einem De- ekel 54 des Sammelbeckens 22 zu montieren, dass nur der untere, die Pumpenkammer 14 aufnehmende Teil des Gehäuses in die Flüssigkeit im Sammelbecken eintaucht. Der Befestigungsflansch 52 bildet in diesem Beispiel zugleich eine Flanschverbindung zwischen einem oberen Gehäuseteil 56, der den Kühlmantel 40 und die Motorkammer 30 aufnimmt, und einem unteren Gehäuseteil 58, der unter anderem die Druckleitung 20 bildet. Diese Aufteilung des Gehäuses 10 erleichtert die formtechnische Herstellung des Gehäuses. Zugleich wird durch diese Anordnung des Befestigungsflansches 52 die Höhe minimiert, um die das Gehäuse 10 die Oberseite des Sammelbeckens 22 überragt. Dabei ist sichergestellt, dass sich die Wellendichtung 46 stets oberhalb des Flüssigkeitsspiegels 26 befindet und somit die Wahrscheinlichkeit minimiert wird, dass Flüssigkeit aus dem Sammelbecken 22 durch die Wellendichtung hindurch in die Motorkammer gelangt. In this way, the ring modules can be clamped together tightly and securely. After loosening the tie bolts 50 and removing the separate housing part, the number of ring modules 48 and running wheels 18 can be varied as required or according to the available overall height. The liquid pump 10 shown in FIG. 1 has a peripheral, annular fastening flange 52 at the level of the lower end (facing the pump chamber 14) of the cooling jacket 40, which is designed to position the housing 10 on a cover 54 of the collecting basin 22 assemble so that only the lower part of the housing accommodating the pump chamber 14 is immersed in the liquid in the reservoir. In this example, the fastening flange 52 also forms a flange connection between an upper housing part 56, which accommodates the cooling jacket 40 and the motor chamber 30, and a lower housing part 58, which forms the pressure line 20, among other things. This division of the housing 10 facilitates the production of the housing by means of a mold. At the same time, this arrangement of the fastening flange 52 minimizes the height by which the housing 10 projects beyond the top of the collecting basin 22 . This ensures that the shaft seal 46 is always above the liquid level 26 and thus the probability is minimized that liquid from the reservoir 22 passes through the shaft seal into the motor chamber.
Unmittelbar unterhalb des Befestigungsflansches 52 hat der Gehäuseteil 58 eine kreisförmige Außenkontur, die auf die Achse der Welle 16 zentriert ist. Das Gehäuse 10 lässt sich somit einfach in eine kreisförmige Einbauöffnung des Deckels 54 einsetzen und so an dem Deckel fixieren, dass die Einbauöffnung dicht verschlossen wird. Immediately below the mounting flange 52, the housing portion 58 has a circular outer contour centered on the axis of the shaft 16. As shown in FIG. The housing 10 can thus be easily inserted into a circular installation opening in the cover 54 and fixed to the cover in such a way that the installation opening is tightly closed.
Fig. 3 zeigt einen Querschnitt des Gehäuses 10 in der Schnittebene III-III in Fig. 1 Der Befestigungsflansch 52 ist hier in der Draufsicht zu sehen. Die oberen und unteren Ge- häuseteile 54, 56 weisen radial vorspringende Ansätze 60 auf, die flach aufeinander aufliegen und jeweils eine von mehreren Verbindungsschrauben 62 aufnehmen, die die Gehäuseteile fest Zusammenhalten. In Fig. 1 sind zwei Paare dieser Ansätze im Schnitt gezeigt. In den Zwischenräumen zwischen den Ansätzen 60 weist der Befestigungsflansch 52 Schraubenlöcher 64 für nicht gezeigte Befestigungsschrauben auf, mit denen das Gehäuse 10 auf dem Deckel 54 befestigt wird. FIG. 3 shows a cross section of the housing 10 in the section plane III-III in FIG. 1. The fastening flange 52 can be seen here in a plan view. The upper and lower housing parts 54, 56 have radially projecting lugs 60 which lie flat on one another and each receive one of a plurality of connecting screws 62 which hold the housing parts firmly together. In Fig. 1 two pairs of these approaches are shown in section. In the spaces between the lugs 60, the mounting flange 52 has screw holes 64 for mounting screws, not shown, with which the housing 10 is fastened on the cover 54.

Claims

PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS
E Flüssigkeitspumpe mit einem Gehäuse (10), das eine Ansaugöffnung (12), eine Pumpenkammer (14), einen Auslassstutzen (44) und eine Motorkammer (30) bildet, einer drehbar im Gehäuse gelagerten Welle (16), auf der innerhalb der Pumpenkammer (14) ein Laufrad (18) angeordnet ist und auf der in einem außerhalb des gepumpten Mediums liegenden Abschnitt ein Rotor (34) eines Elektromotors (28) angeordnet ist, der von einem in der Motorkammer (30) angeordneten Stator (36) umgeben ist, und mit ei- nem die Motorkammer umgebenden Kühlmantel (40), der einerseits mit der Pumpenkammer (14) und andererseits mit dem Auslassstutzen (44) in Fluidverbindung steht, wobei eine Druckleitung (20), die die Pumpenkammer (14) mit dem Kühlmantel (42) verbindet, in einer ersten Umfangsposition (A) in den Kühlmantel (42) mündet und der Auslassstutzen (44) in einer zweiten Umfangsposition (B) an den Kühlmantel (42) an- geschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (10) einen umlaufenden Befestigungsflansch (52) aufweist, der dazu ausgebildet ist, die Pumpe auf einem Sammelbecken (22) für die zu pumpende Flüssigkeit zu montieren, und dass der Befestigungsflansch (52) in Höhe des der Pumpenkammer (14) zugewandten Endes des Kühlmantels (40) angeordnet ist. E Liquid pump with a housing (10), which forms a suction opening (12), a pump chamber (14), an outlet connection (44) and a motor chamber (30), a shaft (16) rotatably mounted in the housing, on which inside the pump chamber (14) an impeller (18) is arranged and on which a rotor (34) of an electric motor (28) is arranged in a section lying outside the pumped medium, which rotor is surrounded by a stator (36) arranged in the motor chamber (30). , and with a cooling jacket (40) surrounding the motor chamber, which is in fluid communication with the pump chamber (14) on the one hand and with the outlet connector (44) on the other hand, a pressure line (20) connecting the pump chamber (14) with the cooling jacket (42) connects, opens into the cooling jacket (42) in a first circumferential position (A) and the outlet connector (44) is connected to the cooling jacket (42) in a second circumferential position (B), characterized in that the housing ( 10) a peripheral attachment flange sch (52) designed to mount the pump on a reservoir (22) for the liquid to be pumped, and in that the fastening flange (52) is arranged at the level of the end of the cooling jacket (40) facing the pump chamber (14). is.
2. Flüssigkeitspumpe nach Anspruch 1, bei der die ersten und zweiten Umfangspositionen (A, B) einander diametral gegenüber liegen. 2. A liquid pump according to claim 1, wherein the first and second circumferential positions (A, B) are diametrically opposed to each other.
3. Flüssigkeitspumpe nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Auslassstutzen (44) ra- dial vom Kühlmantel (42) abgeht. 3. Liquid pump according to claim 1 or 2, in which the outlet connection (44) goes off radially from the cooling jacket (42).
4. Flüssigkeitspumpe nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei der der Auslassstutzen (44) am der Pumpenkammer (14) entgegengesetzten axialen Ende des Kühlmantels (42) angeordnet ist. 4. Liquid pump according to claim 1, 2 or 3, in which the outlet connection (44) is arranged at the pump chamber (14) opposite the axial end of the cooling jacket (42).
5. Flüssigkeitspumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der Teile der Motorkammer (30) am von der Pumpenkammer (14) abgewandten Ende den Kühlmantel (40) axial überragen. 5. Liquid pump according to one of the preceding claims, in which parts of the motor chamber (30) at the pump chamber (14) facing away from the end of the cooling jacket (40) protrude axially.
6. Flüssigkeitspumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der eine Umfangswand der Pumpenkammer (14) durch mehrere voneinander lösbare Ringmodule (48) gebildet wird und mehrere Laufräder (18) lösbar auf der Welle (16) gehalten sind. 6. Liquid pump according to one of the preceding claims, in which a peripheral wall of the pump chamber (14) is formed by a plurality of ring modules (48) detachable from one another and a plurality of impellers (18) are held detachably on the shaft (16).
7. Flüssigkeitspumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Motorkammer (30) auf der der Pumpenkammer (14) zugewandten Seite durch eine Wellendichtung (46) für die Welle (16) abgeschlossen ist und die Welle (16) in Wälzlagern (29) gelagert ist, die sich sämtlich auf der von der Pumpenkammer abgewandten Seite der Wellendichtung (46) befinden. 7. Liquid pump according to one of the preceding claims, in which the motor chamber (30) is closed on the side facing the pump chamber (14) by a shaft seal (46) for the shaft (16) and the shaft (16) in roller bearings (29) is mounted, all of which are located on the side of the shaft seal (46) facing away from the pump chamber.
8. Pumpsystem mit einem Sammelbecken (22; 122) für Flüssigkeit und mit einer Flüssigkeitspumpe (10; 110) nach einem der vorstehenden Ansprüche, die so am Sammelbecken (22; 122) montiert ist, dass die Achse der Welle (16; 116) vertikal verläuft und das Gehäuse (10; 110) mit seiner Ansaugöffnung (12; 112) in die Flüssigkeit ein- taucht, während die Motorkammer (30; 130) sich oberhalb eines maximalen Flüssigkeitsspiegels (26; 126) der Flüssigkeit befindet. A pumping system comprising a liquid reservoir (22; 122) and a liquid pump (10; 110) as claimed in any preceding claim mounted on the reservoir (22; 122) such that the axis of the shaft (16; 116) runs vertically and the housing (10; 110) with its intake opening (12; 112) is immersed in the liquid, while the motor chamber (30; 130) is above a maximum liquid level (26; 126) of the liquid.
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