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Elektropumpe für Zentralheizungen od. dgl. mit Spaltrohr Die Erfindung
bezieht sich auf Elektropumpen für Zentralheizungen od. dgl., bei denen der Rotor
des Elektromotors mittels eines dichten, glockenförmigen Trennmantels von geringer
Dicke nach außen abgeschlossen ist. Diese Ausführung wird gewählt, damit der Rotor
des Elektromotors zusammen mit dem Rotor der Pumpe in der Arbeitsflüssigkeit laufen
kann, so daß eine Abdichtung durch- Stopfbuchsen nicht erforderlich ist.
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Beim Zusammenbau dieser Elektropumpen ist es nicht ganz einfach, das
genaue Fluchten der beiden Lagerungen zu erreichen. Man hat daher meist eine Hohlwelle
gewählt, die auf einer Zentrierachse gelagert ist. Dies kompliziert jedoch den Aufbau
recht erheblich.
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Ein besonderes Problem liegt bei diesen Elektropumpen ferner darin,
daß die Welle nach längerem Nichtgebrauch der Pumpe (Stillsetzen der Zentralheizung
während der warmen Jahreszeit) blockieren kann, weil sie durch den langen Stillstand
in den Lagern festsitzt.
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Daraus ergibt sich die Forderung, an die Welle herankommen zu können,
um sie beispielsweise mit einem Schraubenzieher, der in einen Schlitz am Wellenende
eingesetzt- wird, zu lockern. Bei den bekannten Elektropumpen mit einfacher Welle
muß aber in diesem Fall das Leitungssystem bis zur Pumpe herunter entleert werden,
was bei größeren Anlagen, für die diese Umwälzpumpen bestimmt sind, unangenehm ist.
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Hinzu kommt, daß es sehr erwünscht ist, auch an den elektrischen Teil,
also praktisch an den Stator, der Elektropumpe herankommen zu können, ohne das Leitungssystem
entleeren bzw. die ganze Pumpe ausbauen zu müssen.
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Gemäß der Erfindung ist der Aufbau der Elektropumpe so vorgenommen,
daß die eine Lagerbuchse im äußeren Teil des glockenförmigen Trennmantels befestigt
ist und über diesen Außenteil hinaus durch den Deckel des Elektromotors hindurchragt,
so daß die Lagerfixierung durch den Trennmantel gegeben ist, jedoch die Zentrierung
und Aufnahme der Lagerkräfte durch den Deckel etwa in der Lagermitte erfolgt.
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Durch diese Ausführung wird ein genaues Fluchten der Lagerbuchsen
erreicht. Da die andere Lagerbuchse auf der Pumpenseite in einer Bohrung des Gehäuses
oder eines mit diesem verschraubten Dekkel sitzt, können die Bohrungen gemeinsam
bei einer Einspannung des Gehäuses bearbeitet werden. Beim Zusammenbau wird dann
auch der Trennmantel durch seine Befestigung an der einen Lagerbuchse automatisch
zentriert. Ferner ist das Wellenende auf der Motorseite nach Abschrauben eines Deckels
zugänglich, so daß eine blockierte Welle schnell deblockiert werden kann, ohne das
Flüssigkeitssystem zu entleeren. Es ist auch wie bei der bekannten Pumpe mit Hilfswelle
ohne Entleeren möglich, den Stator des Elektromotors abzuziehen, weil die motorseitige
Lagerbuchse im Dekkel des Elektromotors nur zentriert ist.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele, die die Zeichnung veranschaulicht. Es
zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Elektropumpe, Fig. 2 einen Längsschnitt
durch eine andere Ausführungsform in kleinerem Maßstab, Fig. 3 einen Teilschnitt
zur Veranschaulichung einer Abänderung der Ausführung nach Fig. 2.
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Die dargestellten Elektropumpen haben eine einzige Welle 1, auf der
die Rotoren 2 und 3 der Zentrifugalpumpe und des Elektromotors sitzen.
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In Fig. 1 sitzt der scheibenförmige Pumpenrotor 2, der auf einer Seite
Flügel 2 a trägt, auf einem Zapfen 1 a der Welle 1, der in einer Lagerbuchse 4 gelagert
ist, die in einem Lagerauge 5 a des Pumpengehäuses 5 befestigt ist. Das Gehäuse
5 enthält den Einlaßkanal 5 b und die spiralförmige Auslaßkammer
5 c mit Auslaßkanal 5d. Auf der Innenseite weist das Pumpengehäuse
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einen Ringsteg 5 e auf, dessen Innendurchmesser etwas größer ist als der Außendurchmesser
des Rotors 2. Die Kante des Ringstegs 5 e gegenüber dem Rotor 2 ist so bearbeitet,
daß zwischen beiden nur ein kleiner Spalt 6 verbleibt.
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An dem Ringsteg 5 e ist ein Flanschring 7 angebracht, der durch Schrauben
8 unter Zwischenschaltung einer Dichtung 9 befestigt ist. In die Bohrung des Flanschrings
7 ist der innere Rand eines glockenförmigen Trennmantels 10 eingesetzt bzw. eingepreßt
und dicht, beispielsweise durch Schweißen, darin befestigt, wie bei 11 angedeutet
ist. Dieser Trennmantel hat in üblicher Weise eine geringe Wandstärke und besteht
aus flüssigkeitsdichtendem, elektrisch schlecht leitendem Material, beispielsweise
einer Legierung auf der Basis von Nickel oder Chrom. Im äußeren Teil des Trennmantels
10 ist ein Kopfstück 12 mit Ansatz 12a befestigt, der in den Trennmantel 10 hineinragt.
Die Befestigung erfolgt durch Schweißen, wie bei 13 dargestellt ist. Zur Verbesserung
der Befestigung kann auch am Außenumfang des Kopfstücks noch eine Verschweißung
14 vorgenommen werden. In die axiale Bohrung des Kopfstücks 12 ist eine Lagerbuchse
15 eingesetzt, in der der andere Tragzapfen 1 b der Welle 1 gelagert ist.
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Das Gehäuse des Elektromotors ist mit seinem Rand 16a auf das
Pumpengehäuse 5 aufgesetzt. Der Deckel 16 des Motors sitzt unmittelbar am
Außenmantel des Stators 17 mit den Wicklungen 18, so daß das Gehäuse einen
einzigen glockenförmigen Teil bildet, der den Trennmantel einschließt. Der Deckel
16 hat eine mittlere Öffnung, in er sich das Kopfstück 12 zentriert. Das Gehäuse
trägt seitlich eine Klemmenplatte 19 mit Abdeckkappe 20. Das Motorgehäuse ist mittels
Stiftschrauben 21 und Muttern 22 mit dem Pumpengehäuse 5 fest verschraubt.
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Die Nabe des Rotors 2 legt sich mit einer scheibenförmigen Verbreiterung
26 gegen einen Druckring 23, der auf das innere Ende der Lagerbuchse
4 aufgesetzt und mittels eines Stiftes 24 gegen Drehung gesichert ist.
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Beide Enden der Welle 1 haben Querschlitze 1 c zum Ansetzen eines
Schraubenziehers und sind nach Abnehmen von durch Schrauben 26 befestigten Dekkeln
25 zugänglich. An den Deckeln sind Dichtungsringe 27 vorgesehen.
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Der aus Welle 1 und den beiden Rotoren 2 und 3 gebildete Laufteil
der Elektropumpe dreht sich in einem Raum, der nach außen hin durch das Kopfstück
12 mit Lagerbuchse 15, Trennmantel 10 und Flanschring 7 abgeschlossen ist und durch
den Spalt 6 mit dem Pumpenauslaß in Verbindung steht. In dem genannten Raum herrscht
daher ein höherer Druck gegenüber dem Pumpeneinlaß, wodurch der Pumpenrotor 2 gegen
das Drucklager 2 b, 23 angelegt wird.
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Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sitzen die Wellenenden in
den Lagerbuchsen, d. h., es ist keine fliegende Lagerung verbanden. Die einfache
Vollwelle 1 läßt sich mit geringerem Aufwand herstellen als eine Hohlwelle, und
ferner wird schon mit kleinen Lagerbuchsen ein sicherer Betrieb erreicht. Bei der
Herstellung ergibt sich ein sauberes Fluchten der Lagerbuchsen, weil die Bohrungen
für die Buchsen gemeinsam in den zusammengebauten Gehäusen von Pumpe und Motor bearbeitet
werden. Die Lagerkräfte der Lagerbuchse 15 werden von dem Deckel 16 des Motorgehäuses
aufgenommen, der in der Mitte zur Aufnahme des Kopfstücks so eingewölbt ist, daß
das Kopfstück 12 und damit auch die Lagerbuchse 15 ungefähr in ihrer Mitte abgestützt
sind.
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Nach Lösen der Deckel 25 liegen die Wellenenden zur Kontrolle bzw.
zum Drehen mittels eines Schraubenziehers frei. Das hierbei infolge des Lagerspiels
in geringer Menge austretende Wasser stört nicht.
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Es ist auch sehr leicht möglich, den Stator des Elektromotrs abzuziehen.
Sobald die Muttern 22 gelöst sind, kann das Gehäuse des Elektromotors mit dem Stator
abgenommen werden.
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Um an den Laufteil der Pumpe herankommen zu können, ist allerdings
eine Entleerung des Systems bis unter das Niveau der Pumpe erforderlich, jedoch
brauchen die Pumpenanschlüsse nicht abgeschraubt zu werden. Das Abnehmen des Trennmantels
10 erfolgt durch Lösen der Schrauben B. Hiernach kann dann die ganze Welle
1 mit den Rotoren herausgezogen werden.
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Ein besonderer Vorteil der Konstruktion liegt noch darin, daß man
bei einer Pumpenreparatur, die das Herausnehmen der Welle 1 mit den Rotoren erfordert,
den Flanschring 7 vorübergehend durch einen Blindflansch ersetzen kann. Die Anlage
kann dann mit Thermosiphonwirkung arbeiten.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist das motorseitige Ende der
Welle 1 in der bereits beschriebenen Weise in der Lagerbuchse 15 gelagert. Die andere
Lagerbuchse 104 sitzt in einem inneren Deckel 128, der zwischen dem Rotor
102 der Pumpe und dem Rotor 3 des Elektromotors angeordnet ist. Dieser Deckel 128
ist in eine Ausdrehung des Ringstegs 5 e des Pumpengehäuses 5 eingesetzt und wird
durch den Flanschring 7 gehalten, der wie beim ersten Ausführungsbeispiel den Trennmantel
10 trägt. Der Dekkel 128 liegt mit Spiel in der Ausdrehung des Ringstegs
5 e und hat einen ringförmigen Ansatz 128 a,
mit dem er zur Zentrierung
in den Flanschring 7 eingreift. Dadurch fluchtet die Lagerbuchse 104 genau mit der
anderen Lagerbuchse 15.
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Die Welle 1 trägt neben dem Deckel 128 eine Drucklagerscheibe
129, die mit einer Gegenscheibe am Deckel 128 das Drucklager bildet. Am Wellenende
ist der fliegend gelagerte Pumpenrotor 102 mittels einer Schraube 130 befestigt.
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An der Lagerbuchse 15 ist bei dieser Ausführungsform ein Deckel 125
dargestellt, der mit einem Dichtungsring 27 unmittelbar auf einen Gewindeteil des
Kopfstücks 112 aufgeschraubt ist.
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Die Deckel 25 bzw. 125 können aus durchsichtigem Kunststoff
bestehen, so daß der Umlauf der Welle ohne Abnehmen der Deckel festgestellt werden
kann.
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Die Ausführungsform nach Fig.3 unterscheidet sich von der nach Fig.
2 nur durch die Art der Zentrierung des inneren Deckels für die eine Lagerbuchse.
Die Lagerbuchse 204 sitzt hier in der Mittelbohrung des inneren Deckels 228, dessen
Außendurchmesser im wesentlichen dem Innendurchmesser der Ausdrehung im Ringsteg
5 e entspricht, so daß der Deckel automatisch zentriert und in seiner Stellung gehalten
wird, sobald der zwischengeschaltete Flanschring 7 mittels der Schrauben 8 befestigt
ist. Bei dieser Ausführung ist der Pumpenrotor 202 am Ende der Welle 1 mittels einer
Kappenschraube 231 befestigt, die auf das Gewindeende der Welle aufgeschraubt ist.
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Selbstverständlich dient die vorstehende Beschreibung nur zur Erläuterung
der Ausführungsbeispiele und soll in keiner Weise den Erfindungsbereich beschränken.
Einzelne
Teile können durch Äquivalente ersetzt werden. Es ist z. B. möglich, den Trennmantel
10 nicht im Inneren des Flanschrings zu befestigen, sondern ihn auf eine äußere
Paßfläche dieses Ringes aufzusetzen. Die Schweißverbindungen können durch Bördeln,
Löten, Kleben usw. ersetzt werden. Das Gehäuse des Elektromotors kann auch zweiteilig
sein.