DE2026461B2 - Gekapseltes Pumpenaggregat, bestehend aus Zentrifugalpumpe und Spaltrohr-Elektromotor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein gekapseltes Pumpenaggregat gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Ein solches gekapseltes Pumpenaggregat, das keine Wellenabdichtung erfordert, ist bereits bekannt (FR-PS 10 33 425, Fig. 2). Dabei ist ein mittleres Gehäuseteil zwischen dem Pumpengehäuse und dem Statorgehäuse angeordnet und mit diesen Gehäuseteilen verschraubt, nicht jedoch mit der dadurch eingespannten Pumpenkammerabschlußplatte verbunden. Das Zwischengehäuse ist zur Vereinfachung der Herstellung des Pumpengehäuses sowie des Statorgehäuses als getrenntes Teil ausgeführt und kann der Druckschrift zufolge ebensogut einstückig mit der Abschlußplatte ausgeführt sein. Der Lösbarkeit des eingebauten Zwischengehäuses wird also keine Bedeutung in erfindungsgemäßem Sinne beigemessen. Entsprechendes gilt für das in derselben FR-PS noch dargestellte, nichtgekapselte Pumpenaggregat mit einer Stopfbuchs-Wellenabdichtung.

Bei der bekannten Ausbildung ist es von Nachteil, daß eine größere Zahl verschiedener Spaltrohr-Glektromotoren vorgesehen werden müssen, um mit den jeweiligen Leistungsanforderungen entsprechenden Zentrifugalpumpen von unterschiedlichen Abmessungen zusammengebaut werden zu können. Dieses gilt nicht nur hinsichtlich der Unterschiede der Spaltrohr-Elektromotoren bzgl. der elektrischen Schutzart sowie eines gegebenenfalls vorgesehenen Statorgehäuses mit Wasserkühlung, sondern insbesondere im Hinblick auf die unterschiedlichen Anschlußdurchmesser der für verschiedene Betriebsbedingungen ausgelegten und über den insgesamt in Frage kommenden Leistungsbereich verteilten Zentrifugalpumpen. Die entsprechend große Zahl von benötigten Spaltrohr-Elektromotoren mit unterschiedlichen Gehäuseabmessungen bedingt einen vergleichsweise hohen Aufwand und vergrößert die Lagerhaltung.

Bei einem anderen gekapselten Pumpenaggregat (vgl. »Der Maschinenmarkt·:!, Nr. 5, 15.1.1960, Seiten 20—22) sind das Pumpengehäuse und das Statorgehäuse durch ein eingeflanschtes und verschraubtes Zwischengehäuse mit Stirnflanschen miteinander verbunden. Dabei fehlt eine getrennte Pumpenkammer-Abschlußplatte. Bei dieser bekannten Ausführung sind die Pumpe und der Motor durch das Zwischengehäuse räumlich getrennt, wodurch im Falle der Förderung heißer Flüssigkeiten vermieden werden soll, daß Wärme von der Zentrifugalpumpe zum Motor gelangt. Diese bekannte Ausbildung beseitigt jedoch nicht die Notwendigkeit einer Vielzahl von unterschiedlichen Spaltrolir-Elektromotoren, um durch die Kombination mit entsprechenden Zentrifugalpumpen einen weiten Betriebsbereich abzudecken.

"' Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das bekannte gekapselte Pumpenaggregat so auszubilden, daß eine vergleichsweise kleine Zahl von unterschiedlich ausgebildten Spaltrohr-Elektromotoren ausreicht, um in Verbindung mit einer vorgegebenen Anzahl von unterschiedlich ausgelegten Zentrifugalpumpen den jeweiligen Anforderungen bei unterschiedlichen Betriebsverhältnissen entsprechen zu können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs angegebe- ^r> nen Merkmale gelöst.

Bei dieser Ausbildung sind das Lagergehäuse, das anpaßbare Zwischenstück und die Abschlußplatte als voneinander unabhängige einzelne Teile der Pumpe ausgeführt, wobei jeweils drei solcher Teile größenun-

-■"!) abhängig zusammensetzbar sind, um verschiedene Pumpen den entsprechenden Motortypen zuordnen zu können, also den Austausch zu erleichtern und die Einsatzmögüchkeit zu erweitern. Dadurch entfällt eine spezielle Anpassung der einzelnen Motortypen bzw.

-'> ihres Gehäuses an verschiedene Zentrifugalpumpen. Insbesondere kann auch die Abschlußplatte ausgetauscht werden, ohne daß das vordere Lager des Läufers ausgebaut werden muß. Durch entsprechend angepaßte austauschbare Zwischenstücke, die einfach herzustellen sind und keinen wesentlichen Lageraufwand erfordern, können somit auf einfache Weise die Zentrifugalpumpe bzw. der Spaltrohr-Elektromotor gegen entsprechende Baugruppen von anderer Größe bzw. mit anderen Betriebsdaten ausgetauscht werden.

^Jl Das bedeutet im Ergebnis, daß nur vergleichsweise wenig Spaltrohr-Elektromotoren nötig sind, um den unterschiedlichen Anforderungen zu entsprechen, da die Motoren unter Verwendung eines entsprechenden Zwischenstücks mit Zentrifugalpumpen unterschiedlieher Größe zusammengebaut werden können.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend in Gegenüberstellung zum Stand der Technik anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

'"' Fig. 1 teilweise schematisch in einem Längsschnitt eine bekannte Konstruktion eines gekapselten Pumpenaggregats,

F i g. 2 in einem vergrößerten Teilausschnitt ein erfindungsgemäßes Zwischenstück zwischen Pumpe

w und Elektromotor in einer standardisierten Ausführungsform,

F i g. 3 einen vergrößerten Teilschnitt durch eine besondere Ausführungsform eines Zwischenstücks für den Betrieb bei hohen Temperaturen.

"^)Γ· In den Zeichnungen sind ähnliche Bauteile jeweils mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet; in Fig. 1 erkennt man in einem Längsschnitt eine gekapselte Motor- und Pumpenbaugruppe bekannter Art, bei der die Innenfläche eines Stators 10 und eine Außenfläche eines Motorläufers 12 des Antriebsmotors mit Blechteilen 14 aus einem unmagnetischen und korrosionsbeständigen Stahl verschweißt sind, dem Pumpenauslaß 16 wird ein Teil der durch die Pumpe geförderten Flüssigkeit entnommen, um über eine Umwälzleitung 18 zum hinteren Teil einer Kammer 20 am hinteren Ende des Motorläufers 12 geleitet zu werden. Von der Kammer 20 aus strömt die entnommene Flüssigkeit durch eine kanalförmige Aussparung eines Lagers 22, einen

zwischen dem Motorläufer 12 und dem Stator 10 vorhandenen Ringspalt 24, ein vorderes Lager 25. einen die Welle umgebenden Kanal 26 und schließlich durch eine in dem Pumpenläufer 28 ausgebildete Ausgleichsöffnung 30. "'

Das vordere Lager 25 ist in ein vorderes Lagergehäuse 32 eingebaut, und eine automatisch arbeitende Vorrichtung zum Ausgleichen von Axialkräften ist zwischen einem Lagergehäuseabschnitt 33, der einen Rückwand teil des Lagergehäuses 32 bildet, und einer ι υ Rückwand 29 des Pumpenläufers 28 vorgesehen.

Ferner erkennt man in F i g. 1 ein Pumpengehäuse 34, eine Abschlußplatte 36_V eine ringförmige Umschließung 38 für den Stator, die Motor- und Pumpenwelle 40 sowie ein hinteres Lagergehäuse 42. ' >

Gemäß der Erfindung ist die Pumpenbaugruppe 44 mit dem Pumpengehäuse 34, dem Läufer 28 und dem die Geiiäuserückwand bildenden Lagergehäuseabschnitt 33 in Aufbau und Gestalt von der Motorbaugrjppe völlig unabhängig. 2»

Die Motorbaugruppe umfaßt eine Statorbaugruppe 46, zu der die stirnseitig angeordnete Abschlußplatte 36, die ringförmige Statorumschließung 38, der Stator 10 und das zugehörige Blechteil 14 gehört sowie eine Läuferbaugruppe 48, zu welcher der Läufer 12, die 2=> Welle 40 und die beiden Lagergehäuse 32 und 42 gehören.

Gemäß F i g. 2 und 3 ist zur gewünschten Standardisierung der Pumpe ein Zwischenstück 50 vorgesehen, das als ringförmiges Bauteil mit der erforderlichen Dicke zwischen einer bestimmten Pumpenbaugruppe 44 und einer bestimmten Motorbaugruppe angeordnet ist. F i g. 2 zeigt den Querschnitt des Zwischenstücks 50 für die normale Ausführungsform eines Pumpen- und Motoraggregats, während F i g. 3 eine andere Ausfüh- J > rungsform des Zwischenstücks 50 zeigt, das für den Betrieb bei hohen Temperaturen geeignet ist, bei dem eine Wärmeisolierung erforderlich ist.

Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 2 liegt das Zwischenstück 50 mit einer Stirnfläche 52 an einer benachbarten Stirnfläche 56 einer stirnseitigen Verschlußplatte 54 an, nachdem es mit Hilfe von Befestigungsmitteln an der Motorbaugruppe befestigt wurde. Die andere Stirnfläche 58 des Zwischenstücks 50 liegt an einer benachbarten Stirnfläche der Pumpenbau- ⁴^ gruppe 44 an, nachdem die Pumpenbaugruppe mit Hilfe von Befestigungsmitteln angeschlossen wurde. Es ist ersichtlich, daß die Pumpenbaugruppe ebenso wie die Motorbaugruppe gegen anders dimensionierte, leistungsverschieden ausgelegte Baugruppen ausgetauscht werden können, soweit nur ein Zwischenstück mit entsprechenden Anschlüssen verwendet wird.

F i g. 3 zeigt eine bei hohen Temperaturen bo'.reibbare Pumpe, bei der ein an der Welle 40 befestigter Hilfspumpenläufer 60 in einer zwischen dem Zwischenstück 50 und dem vorderen Lagergehäuse 64 liegenden Hilfspumpenkammer 62 arbeitet. Bei der standardisierten Bauart wird die Flüssigkeit mit Hilfe des Hilfspumpenläufers 60 von der Hilfspumpenkammer 62 aus über einen Austrittskanal 66 in dem Zwischenstück &o 50 zu einer Umwälzleitung 68 gefördert, so daß ein unabhängiger Kreislauf vorhanden ist, in dem diese Flüssigkeit zirkulieren kann.

Eine Ffihrungsscheibe 70 ist an der ihr benachbarten, in Umfangsrichtung verlaufenden Stirnfläche 74 eines Endabschnitts 72 des vorderen Lagergehäuses 64 befestigt, so daß die umgewälzte Flüssigkeit, die über einen Kanal 76 im vorderen Teil des vorderen Lagergehäuses 64 zugeführt wird, zur Saugseite des Hilfspumpenläufers 60 geleitet wird.

Eine mit einem oder mehreren Durchlässen versehene Düsenplatte 78 liegt mit ihrer linken Stirnfläche 80 an der ihr benachbarten Stirnfläche des Zwischenstücks 50 an, und die von der Stirnfläche 80 abgewandte Stirnfläche 82 der Düsenscheibe 78 bildet eine automatisch arbeitende Vorrichtung zum Ausgleichen von Axialkräften, die in bekannter Weise mit dem Pumpenläufer zusammenwirkt

Das vordere Lagergehäuse 64, das zur Motorbaugruppe gehört, und die Dösenscheibe 78, die zur Pumpenbaugruppe gehört, sind voneinander getrennt angeordnete Bauteile.

Gemäß F i g. 3 liegt eine radial nach außen gerichtete äußere Unfangsfläche 84 der Düsenscheibe 78 an einer inneren Umfangsfiäche 90 eines Endabschnitts 88 des Pumpengehäuses 86 an. Die an dem Zwischenstück 50 befestigte Düsenscheibe 78 kann aber auch einen größeren Durchmesser aufweisen und stirnseitig an einer Stirnfläche 92 des Pumpengehäuses 86 anliegen.

Gemäß F i g. 2 liegt eine Stirnfläche 94 des vorderen Lagergehäuses 64 an der Bodenfläche 96 einer Aussparung auf der Vorderseite der Verschlußplatte 54 an, und die genannten Flächen sind durch eine Befestigungsvorrichtung miteinander verspannt. Alternativ kann die Verschlußplatte 54 ohne Aussparung ausgeführt und der Endabschnitt 72 des vorderen Lagergehäuses 64 so vergrößert sein, daß die Stirnfläche 94 an der Stirnfläche 56 der Verschlußplatte 54 anliegt.

Die stirnseitige Verschlußplatte 54 begrenzt zusammen mit der rohrförmigen Umschließung 38 bzw. 98 für den Stator, dem Blechteil 14 und einer hinteren Verschlußplatte 100 (Fig. 1) eine Kammer zum Aufnehmen der Statorbaugruppe 46. Die vordere stirnseitige Verschlußplatte 54 ist an dem vorderen Lagergehäuse 64 und dem Zwischenstück 50 befestigt oder nur mit dem Lagergehäuse 64 verbunden; letzteres geht für den Fall, daß der Endabschnitt 72 des Lagergehäuses 64 so weit nach außen ragt, daß der Stirnfläche 94 eine vollständige Stirnfläche der Verschlußplatte 54 gegenüber liegt. Daher kann man den flanschförmigen Abschnitt, der bei der bis jetzt gebräuchlichen Verschlußplatte erforderlich ist, um eine starre Verbindung zu dem Pumpengehäuse herzustellen, fortlassen, so daß die Verschlußplatte 54 eine äußere Umfangsfiäche 102 (F i g. 2 und 3) aufweist, die mit der Außenfläche der StatorumschPeßung 98 fluchtet. Dieses ist für den Fall von Bedeutung, daß auch eine Mantelbaugruppe vorgesehen ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Gekapseltes Pumpenaggregat, bestehend aus einem Pumpengehäuse mit Pumpenkammer-Abschlußplatte für einen frei auf einer Welle angeordneten Läufer einer Zentrifugalpumpe mit Axialschubausgleich und aus einem Spaltrohr-Elektromotor mit einem Stator und darin angeordnetem, von der Förderflüssigkeit umspülten Rotor, dessen Welle in zwei im Elektromotor angeordneten Lagern gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein austauschbares Zwischenstück (50) zwischen dem Lagergehäuse (64) für das dem Läufer (28) benachbarte Lager und der Pumpenkammer-Abschlußplatte (78) angeordnet und lösbar damit befestigt ist.