DE1952352A1

DE1952352A1 - Elektromotorisch angetriebenes Pumpenaggregat mit OElkuehlung des Elektromotors

Info

Publication number: DE1952352A1
Application number: DE19691952352
Authority: DE
Inventors: Gunther Eheim
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-10-17
Filing date: 1969-10-17
Publication date: 1971-04-22
Also published as: DE1952352B2; US3630645A

Description

Patentanwälte Dipi.-Ing. W. Scherrmann Dr.-Ing. R. Roger

73 Esslingen (Neckar), Fabrikstraße 9, Postfach 348

16. Oktober 1969 _Τβ,_β(οη

- Stuttgart (0711) 356539

PA O rüZa TelegrammePatenttchuu Eitllngsnneckar Herr Ing. Günther Eheim« 7501 Deizisau über Esslingen a,

Plochlnger Straße 32 .

Elektromotorisch angetriebenes Pumpenaggregat mit ölkühlung

des Elektromotors

Die Erfindung betrifft ein elektromotorisch angetriebenes Pumpenaggregat mit Ölkühlung des Elektromotors»

Bei der Verwendung von kleineren'Pumpenaggregaten in Gartenanlagen, beispielsweise für Springbrunnen oder dgl. sowie für größere Aquarien usf., tritt das Problem auf, daß die sonst übliche Luftkühlung des Elektromotors nicht mehr ohne weiteres verwendbar ist. Die Elektromotoren sind nämlich den Witterungseinflüssen ausgesetzt u,nd müssen deshalb entsprechend abgekapselt werden, wodurch die Kühlverhältnisse wesentlich erschwert werden. Wohl ist es bekannt, bei großen Elektromotoren eine ölkühlung vorzusehen, doch kommt diese nur in Sonderfällen in Frage, weil der damit verbundene Aufwand wesentlich zu groß ist,

Ziel der Erfindung ist es, ein Pumpenaggregat zu schaffen, das sich bei einfachem Aufbau und preiswerter Herstellungsmöglichkeit dadurch auszeichnet, daß es ohne weiteres sowohl unter. Wasser als auch im Freien einsetzbar 1st und das dennoch über ausgezeichnete Kühlverhältnisse verfügt,

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-Zu diesem Zwecke ist bei dem Pumpenaggregat gemäß der Erfindung der Elektromotor in einem abgekapselten, mit öl gefüllten, öldlchten Gehäuse, vorzugsweise aus Kunststoffmaterial, angeordnet, das durch eine einseitig vom Fördermedium bespü-lte wärmeleitende Wand gegenüber der unmittelbar an das Gehäuse anschließenden, das Fördermedium enthaltenden Pumpenkammer abgeschlossen ist.

Durch die ölfüllung des Gehäuses wird sowohl eine einwandfreie elektrische Isolation als insbesondere auch eine gute Wärmeübertragung auf die wärmeleitende Viand des Gehäuses erzielt, von wo die Wärme durch das Fördermedium selbst abgeführt wird. Dadurch ergibt sich eine äußerst wirksame Kühlung des Elektromotors durch das Fördermedium selbst, während andererseits eine völlige ünempfindlichkeit gegen äußere Einflüsse gewährleistet ist.

Um ein völlig gekapseltes Gehäuse verwenden zu können, gibt es zweckmäßig zwischen dem Pumpenrad und dem Elektromotor eine Magnetkupplung vorzusehen. In diesem Falle besteht die wärmeleitende Wand mit Vorteil aus einem magnetisch unwirksamen Material hohen ohmschen Widerstandes, das sich zwischen den Kupplungsteilen der Magnetkupplung erstreckt. Ein solches Material Ist V2A-Stahl, um ein Beispiel zu nennen. Der hohe ohmsche Widerstand ist deshalb erforderlich, damit in der wärmeleitenden Wand keine Wirbelströme induziert werden, die zu unerwünschten Verlusten und damit zu einer zu vermeidenden Wärmeerzeugung führen würden.

Sehr einfache Verhältnisse, insbesondere auch hinsichtlich der Montage, ergeben sich, wenn die Pumpenkammer an einem abnehmbaren Deckel des Gehäuses starr befestigt ist, so daß sie zusammen mit dem Gehäusedeckel abgenommen werden kann, wenn der Elektromotor zugängig gemacht werden soll. Die wärme-

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leitende Wand kann hierbei, wenn der-Gehäusedeckel aus Kunststoffmaterial· besteht, unmittelbar in diesen eingespritzt werden.

Für den Fall, daß das Pumpenaggregat unter Betriebsbedingungen eingesetzt werden soll, die mit erheblichen Temperaturänderungen der ölfüllung verbunden sind, ist es vorteilhaft, wenn das Gehäuse einen einen Druckausgleich ermöglichenden beweglichen Wandteil, beispielsweise eine Membran auf v/eist, die verhindert, daß der Öldruck im Gehäuseinneren einen zu hohen Wert erreicht, der die Gefahr mit sich brächte, daß öl durch die Gehäusedichtungen nach außen gedrückt wird. Eine sehr wirksame Abdichtung des Gehäuses bei einfacher Montage ergibt sich im Übrigen, wenn der mit dem Gehäuse verschraubbare Gehäusedeckel eine ringsumlaufende randoffene Nut aufweist, mit der er unter Zwischenlage eines O-Ringes auf einen entsprechenden ringsumlaufenden stirnseitigen Ansatz des Gehäuses aufsetzbar ist. Die Nut und der Ansatz des Gehäuses erhalten hierbei zweekmäßigerweise eine keilförmige Querschnittsgestalt, so daß der O-Ring eingespannt wird, -ohne daß das Gehäuse nachgeben kann, was insbesondere bei Kunststoffmaterial von Bedeutung ist.

Die wärmeleitende Wand kann im Übrigen mit Vorteil ein Lager für das Pumpenaggregat tragen, während andererseits der abnehmbare Gehäusedeckel in einer bevorzugten Ausführungsform eine angeformte Kabeleinführung für das Zuleitungskabel des Elektromotors aufweist, die als Zugentlastung ausgebildet, und gegebenenfalls mit einem Isoliermaterial ausgegossen ist. Die Verbindung des Zuleitungskabeis mit den Leitungsanschlüssen des Elektromotors erfolgt zweckmäßigerweise über Steckverbindungen, wodurch die Montage erheblich erleichtert wird, ·

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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des ■ Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Flg. 1 ein Pumpenaggregat gemäß der Erfindung in einer ersten Ausführungsform, im axialen Schnitt, in einer Seitenansicht-,

Fig. 2 ein Pumpenaggregat gemäß der Erfindung in , einer zweiten Ausführungsform im axialen Schnitt, in einer Seitenansicht, und

Fig. 3 das Pumpenaggregat nach Fig. 2 in der Ansicht von hinten.

Das neue Pumpenaggregat weist ein aus Kunststoffmaterial bestehendes abgekapseltes, öldichtes Gehäuse 1 auf, in dem ein Elektromotor 2 angeordnet ist und das seinerseits eine ölfüllung enthält. Das Gehäuse 1 ist durch einen mittels Schrauben 3 befestigten Deckel/abgeschlossen, an dem ein eine Pumpenkammer 5 enthaltendes Pumpengehäuse 6 einstückig angeformt ist. Das-Pumpengehiluse 6 ist durch einen einen Ansaugstutzen 7 für das Fördermedium aufweisenden Deckel 8 verschlossen, der ein Lager 9 für die bei 10 angedeutete Pumpenradwelle trägt. Auf der .Punpenradwelle 10 sitzt ein Pumpenrad 11, das in der Pumpenkammer 5 umläuft und über eine Magnetkupplung 12, deren beide zusammenwirkende Kupplungsteile 12a, 12b aus koaxial zueinander angeordneten, sektorweise unterschiedlich polarisierten permanenten Ringmagneten bestehen, von dem Elektromotor 2 angetrieben ist.

In dem Gehäusedeckel ^ ist eine sich zwischen den beiden Kupplungsteilen 12a, 12b erstreckende dünne Wand 13' aus einem wärmeleitenden, jedoch magnetisch unwirksamen Material hohen ohmschen Widerstandes, beispielsweise V2A-Stahl eingefügt, die in der aus den Fig. 1 und 2 ersichtlichen Weise einseitig die Pumpenkammer 5 begrenzt, so daß sie von dem

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in der Pumpenkammer 5 befindlichen Fördermedium bespühlt ist. Die wärmeleitende Wand 13 _K die die von dem Elektromotor 2 durch die ölfüllung abgeführte Verlustwärme auf das in der Pumpenkammer 5 befindliche Fördermedium überträgt, trägt ein Lager 14 für die Pumpenwelle 10, wobei in der Ausführungsform nach Fig, 1 die Anordnung derart getroffen ist, daß sich die bei 15 angedeutete Motorwelle axial über eine Druckscheibe 16 und die wärmeleitende Wand 13 gegen das Lager 14 abstützt, so daß der von den Kupplungsteilen 12a, I2b ausgehende Axialzug ausgenommen wird, . ■

In dem Gehäusedeckel 4 ist eine ringsumlaufende, randoffene Nut 17 ausgebildet, mit der der Gehäusedeckel in der aus den Fig. 1 und 2 ersichtlichen Weise unter Zwischenlage eines O-Ringes 18 auf einen .entsprechenden ringsumlaufenden, stirnseitigen Ansatz 19 des Gehäuses 1 aufsetzbar ist. Die Hut 17 und der- Ansatz 19 haben eine keilförmige Querschnittsgestalt, die ein Zusammentreffen des O-Rlnges l8 ermöglicht und sicherstellt, daß das Kunststoffmaterial des Gehäuses nicht ausweichen kann.

Der Motor 2 ist an zwei Bolzen 20 aufgehängt, die endseitig über Gummipuffer 21 in entsprechenden Ansätzen der Gehäusewandung b?w, des Deckels 4 verankert sind.

Um bei Erwärmung der ölfüllung einen Druckausgleich zu ermöglichen, ist das Gehäuse 1 (vgl, Fig. 2) mit einem beweglichen Wandteil in Gestalt einer Gummimembrane 22 versehen, die randseitig bei 23 eingespannt 1st und die im übrigen nach außen hin durch einen Luftlöcher 2k aufweisenden Wandteil 25 abgedeckt ist.

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Bei. der Ausführungsform nach Fig. 1 weist der Gehäusedeckel k eine einstückig angeformte Einführung für ein bei 26 angedeutetes Zuleitungskabel für den Elektromotor 2 auf, die bei 27 mit einer Zugentlastung ausgebildet ist und die im übrigen mit einem Isoliermaterial ausgegossen sein kann. Die Verbindung: der bei 28 gezeigten Anschlußkabel des Elektromotors mit dem Zuleitungskabel 26 geschieht über nicht weiter dargestellte Steckverbindungen, so daß die Montage besonders einfach ist.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist die Anordnung der- , art getroffen, daß die Kabeleinführung 27a im Bereiche der dem Gehäusedeckel 4 gegenüberliegenden Seiten-wand des Gehäuses 1 vorgesehen ist. Das Zuleitungskabel 26 ist hierbei an eine bei 29 angedeutete,, Steckkontakte tragende Steckleiste angeschlossen, während der Elektromotor 2 eine mit entsprechenden Steckkontakten versehene Kontaktleiste 30 trägt. Bei der Montage wird der Elektromotor 2 bei abgenommenem Gehäusedeckel 4 einfach·' in das Gehäuse eingeschoben, wobei die den Motor tragenden Bolzen in die entsprechenden Aufnahmen der Gehäuseinnenwand eingefügt und die Steckkontakte bei 29, 30 zusammengesteckt werden. Nach dem Aufsetzen des Gehäusedeckels 4 ist die Montage abgeschlossen.

Während bei der Ausführungsform nach Fig. 1 der an dem Pumpengehäusedeckel 8 vorgesehene Ansaugstutzen 7 rechtwinklig zur Pumpenradwelie 10 verläuft, ist bei der Ausführungsform nach Fig. 2 der Ansaugstutzen 7a in der Achsrichtung der Welle 10 angeordnet. In diesem Falle ist das Lager 9 in einem in den Pumpengehäusedeckel 8 einschiebbaren Haltestern 31 gehaltert. In beiden Ausführungsfornen weist im übrigen das Lager I¹T eine herausnehmbare Lagerbüchse l4a auf.

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Claims

1957352 -7 Patentansprüche ■ ·

1.) Elektromotorisch angetriebenes Pumpenaggregat mit ölkühlung des Elektromotors, dadurch gekennzeichnet, daß ■ der Elektromotor in einem abgekapselten, mit öl gefüllten, öldichten Gehäuse, vorzugsweise aus Kunststoffmaterial, angeordnet ist, das durch eine einseitig vom Fördermedium _v bespülte wärmeleitende Viand (13) gegenüber der unmittelbar an das Gehäuse (1) anschließenden, das Fördermedium enthaltenden Pumpenkammer (5) abgeschlossen ist.

2. Pumpenaggregat nach Anspruch 1, mit einer Magnetkupplung zwischen dem Pumpenrad und dem Elektromotor, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeleitende Wand (13) aus einem magnetisch unwirksamen Material hohen ohmschen Widerstandes besteht und sich zwischen den Kupplungsteilen (12a, 12b) der Magnetkupplung (12) erstreckt.

3. Pumpenaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenkammer (5) an einem abnehmbaren Decke· 1 (4) des Gehäuses (1) starr befestigt ist.

4. Pumpenaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) einen einen Druckausgleich ermöglichenden beweglichen Wandteil, beispielsweise eine Membran (22), aufweist.

5. Pumpenaggregat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Gehäuse (1) verschraubbare Gehäusedeckel eine ringsumlaufende randoffene Nut (17) aufweist, mit der er unter Zwischenlage eines O-Ringes (l8) auf einen entsprechenden ringsumlaufenden stirnseitigen Ansatz (19) des Gehäuses (l) aufsetsbar ist.

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6. Pumpenaggregat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (17) und der Ansatz (19) des Gehäuses (l) jeweils eine keilförmige Querschnittsgestalt aufweisen.

7. Pumpenaggregat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeleitende Viand (13) ein Lager für das Pumpenrad (11) trägt.

8. Pumpenaggregat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (14) eine herausnehmbare Lagerbüchse (I²Ia') aufweist«

9." Pumpenaggregat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorwelle (15), gegebenenfalls falls über eine Druckplatte (16), einseitig axial gegen die wärmeleitende Wand abgestützt ist.

10. Pumpenaggregat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusedeckel (4) eine angeformte Kabeleinführung (2) mit Zugausgleich für das Motorzuleitungskabel (26) aufweist,

11. Pumpenaggregat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenkammer (5) durch einen einen Ansaugstutzen (7) für das Fördermedium aufweisenden abnehmbaren Deckel (8) abgeschlossen ist,

12. Pumpenaggregat nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansaugstutzen (7) in Achsrichtung der Pumpenradwelle (10) verläuft und der Deckel (8) einen einschiebbaren Haltestern (31) mit einem Pumpenradlager (9) trägt.

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