DE10142750A1 - Electric drive motor for a centrifugal pump immersed in waste water - Google Patents
Electric drive motor for a centrifugal pump immersed in waste waterInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung geht aus von einem elektrischen Antriebsmotor für eine in Abwasser eintauchbare Kreiselpumpe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to an electric drive motor for a Waste water submersible centrifugal pump according to the preamble of Claim 1.
Es ist bekannt, Abwässer mittels einer Kreiselpumpe, die von einem elektrischen Antriebsmotor angetrieben wird, aus einem Brunnen abzufördern, in dem sich die Abwässer gesammelt haben, wobei die Kreiselpumpe mit ihrem Saugbereich in die gesammelte Abwassermenge eingetaucht ist. Dem elektrischen Antriebsmotor ist ein Drucksensor zugeordnet, der von der Abwassermenge beaufschlagt wird, wenn deren Pegelstand eine vorbestimmte obere Höhe in dem Brunnen, in dem sich der Drucksensor befindet, erreicht hat. Der Drucksensor leitet dann über ein Kabel ein Signal an eine elektrische Schalteinheit, die den elektrischen Antriebsmotor einschaltet, woraufhin die Kreiselpumpe zu fördern beginnt, bis der Abwasserpegelstand so weit abgesunken ist, dass nur noch der Saugbereich der Kreiselpumpe in der Abwassermenge im Brunnen eingetaucht ist. Die Kreiselpumpe schaltet sich dann ab und erst dann wieder ein, wenn der vorerwähnte obere Schaltpegelstand wieder erreicht ist. Der Drucksensor hängt an dem in dem Brunnen verlaufenden elektrischen Kabel, das zu der genannten Schalteinheit führt, die an einer abwasserfreien Stelle innerhalb oder außerhalb des Brunnens angeordnet ist. Von dort verläuft ein elektrisches Steuerkabel zu dem Antriebsmotor der Kreiselpumpe, um diesen ein- und auszuschalten. Die beschriebene Anordnung und Montage des Drucksensors sind Zeit- und kostenaufwändig und im Wartungsfall des aus der Kreiselpumpe und dem Antriebsmotor gebildeten Aggregates und/oder des Brunnens kann das freihängende Kabel mit dem Drucksensor leicht beschädigt werden. Des weiteren kann der Drucksensor und das ihn tragende Kabel durch besonders aggressive Abwässer zerstört und dadurch funktionsunfähig werden. It is known to use a centrifugal pump to drain waste water from a electric drive motor is driven from a well to discharge, in which the waste water has collected, the Centrifugal pump with its suction area in the collected Amount of waste water is immersed. The electric drive motor is a pressure sensor assigned, which is affected by the amount of waste water, if whose level is a predetermined upper height in the well, in where the pressure sensor is located. The pressure sensor conducts then via a cable a signal to an electrical switching unit that the electric drive motor switches on, whereupon the centrifugal pump production begins until the wastewater level has dropped so far that only the suction area of the centrifugal pump in the Waste water quantity is immersed in the well. The centrifugal pump then switches off and only turn on again when the aforementioned upper Switching level is reached again. The pressure sensor is attached to the one in the well trending electrical cable leading to the switching unit mentioned leads to a wastewater-free location inside or outside the Fountain is arranged. An electrical control cable runs from there to the drive motor of the centrifugal pump to turn it on and off. The described arrangement and assembly of the pressure sensor are time-consuming and costly, and in the event of maintenance, they are out of Centrifugal pump and the drive motor unit and / or formed Well, the free-hanging cable with the pressure sensor can easily to be damaged. Furthermore, the pressure sensor and it carrying cables destroyed by particularly aggressive waste water and thereby becoming inoperable.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Verbesserung eines elektrischen Antriebsmotors der einleitend angeführten Art, bei dem der Drucksensor schnell und kostengünstig montierbar sowie beschädigungssicher und funktionssicher angeordnet ist. The object of the invention is to improve one electric drive motor of the introductory type, in which the Pressure sensor can be installed quickly and inexpensively as well is arranged damage-proof and functionally safe.
Die Lösung dieser Aufgabe ist in dem Anspruch 1 angeführt. The solution to this problem is set out in claim 1.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Drucksensors, d. h. durch seine Anordnung innnerhalb des Gehäuses des elektrischen Antriebsmotors, ist der Drucksensor geschützt angeordnet, so dass er insbesondere bei Wartungsarbeiten an dem Motorpumpenaggregat in dem Brunnen und bei Wartungsarbeiten an dem Brunneninneren nicht beschädigt werden kann und insoweit funktionssicher angeordnet ist. Des weiteren ist der Drucksensor einfach und schnell und kostengünstig während der Motorherstellung montierbar, zumal das Kabel, an welchem der Druchsensor sonst aufgehängt ist, nunmehr entfällt. Durch die innere Anordnung des Drucksensors in dem Motorgehäuse entfallen Schutzmittel, beispielsweise in Form eines Schutzmantels, welche vermeiden, dass der Drucksensor den schädigenden Wirkungen der aggressiven Abwässer ausgesetzt ist. Ein weiterer wichtiger Vorteil besteht darin, dass auf platzsparende Weise ein äußerst großer Eintrittsquerschnitt für die Einleitung des Wasserdruckes in den Verbindungskanal zur Beaufschlagung des daran angeschlossenen Drucksensors mit dem jeweils herrschenden Wasserdruck geschaffen ist. Dadurch besteht praktisch keine Verstopfungsgefahr für den Einlaufkanal mit dem noch weiteren Vorteil, dass die gesonderte Reinigung des Einlaufkanals zwischen den üblichen Wartungsintervallen der Abwasserkreiselpumpe nicht erforderlich ist. The arrangement of the pressure sensor according to the invention, i. H. by its placement inside the electrical housing Drive motor, the pressure sensor is arranged so that it is protected especially during maintenance work on the motor pump unit in the Well and not during maintenance work on the inside of the well can be damaged and is functionally arranged. Of furthermore, the pressure sensor is simple and quick and inexpensive mountable during engine manufacture, especially since the cable which the pressure sensor is otherwise suspended is now eliminated. Through the internal arrangement of the pressure sensor in the motor housing is eliminated Protective agents, for example in the form of a protective jacket, which prevent the pressure sensor from the damaging effects of is exposed to aggressive waste water. Another important advantage is that an extremely large inlet cross-section for the introduction of water pressure into the connecting channel Actuation of the pressure sensor connected to it with the respective prevailing water pressure is created. This is practical no risk of clogging for the inlet channel with the other Advantage that the separate cleaning of the inlet channel between the usual maintenance intervals of the wastewater centrifugal pump is required.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Antriebsmotors besteht darin, dass der Einlaufkanal als Ringspalt zwischen der Umfangswand des Motorgehäuses und der dieser Wand gegenüberliegenden Fläche der vorderen Endwand des Motorgehäuses ausgebildet ist. Dadurch ist sichergestellt, dass dem Einlaufkanal ein sehr großer Einlaufquerschnitt, der sich maximal um den Umfang des Motors erstrecken kann, zur Verfügung steht, so dass auch eine relativ große Menge an Feststoffen in dem Abwasser nicht zu einer funktionshindernden Verstopfung des Einlaufkanales führt, weil immer noch ausreichend freier Einlaufquerschnitt zur Verfügung steht. An advantageous embodiment of the drive motor according to the invention is that the inlet channel as an annular gap between the Circumferential wall of the motor housing and the wall opposite this Surface of the front end wall of the motor housing is formed. This ensures that the inlet channel is a very large one Inlet cross-section that extend at most around the circumference of the engine can, is available, so even a relatively large amount of Solids in the wastewater do not become a hindering function Blockage of the inlet channel leads because it is still sufficiently free Inlet cross section is available.
In weiterer vorteilhafter Ausbildung ist die Weite des Ringspaltes kleiner als die Tiefe des sich daran anschließenden und zu dem Drucksensor führenden Verbindungskanales. Hierdurch wird eine gewisse Sperrwirkung für die in den Ringspalt eindringenden Feststoffanteile bewirkt, da diese in dem Ringspalt festgehalten werden und so nicht weiter zum Drucksensor vordringen können. In a further advantageous embodiment, the width of the annular gap is smaller than the depth of the adjoining and to the pressure sensor leading connecting channel. This creates a certain Blocking effect for the solid particles penetrating into the annular gap, since these are held in the annular gap and so no further to Can penetrate pressure sensor.
In einer anderen vorteilhaften Ausbildung ist in der der Umfangswand gegenüberliegenden Fläche der vorderen Endwand des Motorgehäuses, welche Fläche den vorerwähnten Ringspalt auf der einen Seite begrenzt, eine sich wenigstens teilweise um diese Fläche erstreckende und in den Verbindungskanal einmündende Zuströmrille vorgesehen. Hierdurch wird sichergestellt, dass der Drucksensor auch dann noch schnell und zuverlässig mit dem Druck des Abwassers beaufschlagt wird, wenn der Eintrittsbereich des Ringspaltes in Nähe des Eintrittsbereiches des Verbindungskanales stark verstopft sein sollte. In another advantageous embodiment, the peripheral wall opposite surface of the front end wall of the Motor housing, which surface the aforementioned annular gap on one side limited, at least partially extending around this area and provided in the connecting channel inflow groove. This ensures that the pressure sensor is still there the wastewater pressure is applied quickly and reliably, if the entrance area of the annular gap is close to the entrance area the connection channel should be heavily blocked.
Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der anliegenden Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigen: The invention is based on one in the attached Drawing illustrated embodiment explained. Show it:
Fig. 1 einen Axialschnitt durch das Ausführungsbeispiel, Fig. 1 is an axial section through the exemplary embodiment,
Fig. 2 einen teilweisen Schnitt der Einzelheit X in Fig. 1 in vergrößertem Maßstab, Fig. 2 shows a partial section of the detail X in Fig. 1 in an enlarged scale,
Fig. 3 eine geänderte Ausführung des Beispiels nach Fig. 2, Fig. 3 shows a modified embodiment of the example of Fig. 2,
Fig. 4 ein Drucksensorgehäuse in perspektivischer Darstellung. Fig. 4 is a pressure sensor housing in a perspective view.
Fig. 1 zeigt ein Motorpumpenaggregat zum Abfördern von Abwässern, die sich in üblicher Weise in einem Brunnen oder Sammelbecken gesammelt haben. Dieses Aggregat besteht aus einem elektrischen Antriebsmotor 1 und aus einer Kreiselpumpe 2. Beide Teile werden in üblicher Weise mittels eines Klemmringes 30 zusammengehalten. Fig. 1 shows a motor pump unit for the removal of wastewater that has collected in a conventional manner in a well or collecting basin. This unit consists of an electric drive motor 1 and a centrifugal pump 2 . Both parts are held together in the usual way by means of a clamping ring 30 .
Der Antriebsmotor 1 umfasst ein Motorgehäuse 3 mit einer Umfangswand 4 und einer vorderen Endwand 5, wobei die vordere Endwand mittels des Klemmringes 30 mit der Kreiselpumpe 2 verbunden ist. In dem Motorgehäuse 3 ist ein Raum 6 vorgesehen, der beispielsweise als Ringraum ausgebildet ist und sich zwischen der Umfangswand 4 und einem Statorträger 7 befindet, welcher den üblichen elektrischen Stator 8 des Motors 1 trägt. In dem Raum 6 sind die üblichen elektrischen Anschlussklemmen und sonstige elektrische Steuerteile 9 für das Ein- und Ausschalten des Antriebsmotors 1 vorgesehen. The drive motor 1 comprises a motor housing 3 with a peripheral wall 4 and a front end wall 5 , the front end wall being connected to the centrifugal pump 2 by means of the clamping ring 30 . A space 6 is provided in the motor housing 3 , which is designed, for example, as an annular space and is located between the peripheral wall 4 and a stator support 7 , which carries the usual electrical stator 8 of the motor 1 . In the room 6 , the usual electrical connection terminals and other electrical control parts 9 are provided for switching the drive motor 1 on and off.
In dem Raum 6 ist auch ein Drucksensor 10 angeordnet, und zwar im gezeigten Beispiel an einem vorderen Endflansch 7a des Statorträgers 7. Dieser Drucksensor wird mit dem Wasserdruck des Abwassers beaufschlagt, in welches die Kreiselpumpe wenigstens teilweise eingetaucht ist. Hierzu ist ein Einlaufkanal 11 vorgesehen, der zwischen der Umfangswand 4 des Motorgehäuses 3 und der vorderen Endwand 5 des Motorgehäuses ausgebildet ist. An den Einlaufkanal 11 schließt sich ein durch die vordere Endwand verlaufender Verbindungskanal 12 an, der andererseits zu dem Drucksensor 10 verläuft. Somit wird der Drucksensor von dem gerade herrschenden Wasserdruck des Abwassers beaufschlagt und leitet seinerseits dementsprechende Signale an die elektrischen Steuerteile 9 in den Motorraum 6. A pressure sensor 10 is also arranged in the space 6 , in the example shown on a front end flange 7 a of the stator support 7 . This pressure sensor is acted upon by the water pressure of the waste water, in which the centrifugal pump is at least partially immersed. For this purpose, an inlet channel 11 is provided, which is formed between the peripheral wall 4 of the motor housing 3 and the front end wall 5 of the motor housing. The inlet channel 11 is followed by a connecting channel 12 which runs through the front end wall and which on the other hand runs to the pressure sensor 10 . The pressure sensor is thus acted upon by the currently prevailing water pressure of the waste water and in turn forwards corresponding signals to the electrical control parts 9 in the engine compartment 6 .
Der beispielsweise Aufbau und Verlauf des als umfangsmäßiger Ringspalt ausgebideteten Einlaufkanales 11 und des sich daran anschließenden Verbindungskanales 12 können am besten aus den Fig. 2 und 3 ersehen werden. Der Ringspalt 11, der vorzugsweise in axialer Erstreckung vorteilhaft um den gesamten äußeren Umfang der vorderen Endwand 5 des Motorgehäuses 3 verläuft, ist durch die äußere, beispielsweise zylindrische Umfangsfläche 5a der Umfangswand 5 und im gezeigten Beispiel durch den in Richtung der Pumpe 2 axial vorstehenden Abschnitt 4a der Umfangswand 4 des Motorgehäuses 3 ausgebildet. Die Weite des Ringspaltes 11 beträgt etwa 1,5 bis 4,0 mm, vorteilhaft etwa 2,0 bis 3,0 mm. Wie aus den Fig. 1, 2 und 3 ersichtlich ist, ist der Ringspalt 11 mit seinem ringförmigen Eintrittsbereich 11a zur Umgebung des Antriebsmotors offen. Alternativ kann sich der umfangsmäßige Ringspalt auch in radialer Richtung erstrecken oder einen radialen ringförmigen Eintrittsbereich aufweisen. Hierzu weisen dann die Umfangswand 4 und die Endwand 5 des Motors 1 radial verlaufende Endabschnitte auf bzw. sind dementsprechend ausgebildet (nicht gezeigt). Anstelle des beschriebenen Ringspaltes mit relativ großer Tiefe als Einlaufkanal kann auch ein Einlaufnutensystem vorgesehen sein, das in den Verbindungskanal 12 einmündet, der als Bohrung durch die vordere Endwand 5 hindurch zu dem inneren Raum 6 des Motors 1 verläuft. Ein solches Nutensystem umfasst z. B. eine gemeinsame bogenförmige oder ringförmige Eintrittsnut geringer Tiefe, die in der Umfangswand 4 oder in der Endwand 5 oder in diesen beiden Wänden teilweise ausgebildet ist, und mehrere, von ihr ausgehende und zu dem Verbindungskanal 12 verlaufende Zulaufnuten (nicht gezeigt). Die Weite der Eintrittsnut wird wie die Weite des Ringspaltes gewählt. The structure and course of the inlet channel 11, which is designed as a circumferential annular gap, and the connecting channel 12 adjoining it, can best be seen from FIGS. 2 and 3. The annular gap 11 , which preferably extends axially around the entire outer circumference of the front end wall 5 of the motor housing 3 , is through the outer, for example cylindrical circumferential surface 5 a of the circumferential wall 5 and in the example shown axially projecting in the direction of the pump 2 Section 4 a of the peripheral wall 4 of the motor housing 3 is formed. The width of the annular gap 11 is approximately 1.5 to 4.0 mm, advantageously approximately 2.0 to 3.0 mm. As can be seen from FIGS. 1, 2 and 3, the annular gap 11 with its annular entry region 11 a is open to the surroundings of the drive motor. Alternatively, the circumferential annular gap can also extend in the radial direction or have a radial annular entry region. For this purpose, the peripheral wall 4 and the end wall 5 of the motor 1 then have radially extending end sections or are designed accordingly (not shown). Instead of the described annular gap with a relatively large depth as the inlet channel, an inlet groove system can also be provided, which opens into the connecting channel 12 , which runs as a bore through the front end wall 5 to the inner space 6 of the engine 1 . Such a groove system includes z. B. a common arcuate or annular entry groove of shallow depth, which is partially formed in the peripheral wall 4 or in the end wall 5 or in these two walls, and several, starting from it and extending to the connecting channel 12 extending grooves (not shown). The width of the entry groove is chosen like the width of the annular gap.
Der in dem Raum 6 befindliche Drucksensor 10 weist ein starres Gehäuse 13 auf, das mit einem Fortsatz 14 versehen ist, der einen Anschlusskanal 15 aufweist. Der Fortsatz 14 ragt in den Verbindungskanal 12 hinein, so dass der Drucksensor 10 über den Anschlusskanal 15 aus dem Verbindungskanal 12 beaufschlagt wird. Im gezeigten Fall ist der Statorträger 7 mit einem vorderen Endflansch 7a verbunden, der seinerseits mit der vorderen Endwand 5 des Motorgehäuses 3 fest verbunden ist. In diesem Fall ist der Endflansch 7a mit einem Durchgang 16 versehen, der einen Verlängerungsabschnitt des Verbindungskanales 12 bildet. Wenn ein Endflansch 7a nicht vorgesehen ist, ist es auch möglich, den Drucksensor 10 unmittelbar an der vorderen Endwand 5 zu befestigen. Das Gehäuse 13 des Drucksensors ist mit zwei Durchgangslöchern 17 und 18 vesehen, durch welche Schrauben (nicht gezeigt) verlaufen, mit welchen der Drucksensor an dem Endflansch 7a und/oder an der vorderen Endwand 5 verschraubt wird. Der Fortsatz 14 des Gehäuses 13 ist mit einer vorderen Ringnut 19 versehen, in welche ein elastischer Dichtungsring 20 eingelegt wird, um den Verbindungskanal 12 gegenüber dem inneren Raum 9 des Motorgehäuses 3 abzudichten. Der Drucksensor 10 ist innerhalb des Raumes 6 mittels einer kurzen elektrischen Leitung 21 an die ebenfalls im Raum 6 befindlichen elektrischen Steuerteile 9 des Antriebsmotors 1 angeschlossen. The pressure sensor 10 located in the space 6 has a rigid housing 13 which is provided with an extension 14 which has a connection channel 15 . The extension 14 protrudes into the connection channel 12 , so that the pressure sensor 10 is acted upon via the connection channel 15 from the connection channel 12 . In the case shown, the stator carrier 7 is connected to a front end flange 7 a, which in turn is firmly connected to the front end wall 5 of the motor housing 3 . In this case, the end flange 7 a is provided with a passage 16 which forms an extension section of the connecting channel 12 . If an end flange 7 a is not provided, it is also possible to attach the pressure sensor 10 directly to the front end wall 5 . The housing 13 of the pressure sensor is provided with two through holes 17 and 18 , through which screws (not shown) run, with which the pressure sensor is screwed to the end flange 7 a and / or to the front end wall 5 . The extension 14 of the housing 13 is provided with a front annular groove 19 into which an elastic sealing ring 20 is inserted in order to seal the connecting channel 12 from the inner space 9 of the motor housing 3 . The pressure sensor 10 is connected within the space 6 by means of a short electrical line 21 to the electrical control parts 9 of the drive motor 1 which are also located in the space 6 .
Der vorteilhaft in Form zweier sich treffender Bohrungen ausgebildete Verbindungskanal 12 hat einen Durchmesser, der größer ist als die Weite des Einlaufkanales 11 in Form des Ringspaltes. Vorteilhaft beträgt der Durchmesser des Verbindungkanals 4,0 bis 8,0 mm. The connecting channel 12 , which is advantageously in the form of two intersecting bores, has a diameter which is greater than the width of the inlet channel 11 in the form of the annular gap. The diameter of the connecting channel is advantageously 4.0 to 8.0 mm.
Gemäß Fig. 3 kann in der äußeren Fläche 5a der vorderen Umfangswand 5 des Motorgehäuses 3, welche Fläche dem vorstehenden Abschnitt 4a der Umfangswand 4 des Motorgehäuses 3 gegenüber liegt, eine sich wenigstens teilweise um die Fläche 5a erstreckende Zuströmrille 22 vorgesehen sein, die über eine nutförmige Querverbindung 23 in den Verbindungskanal 12 einmündet. Vorteilhaft ist diese Zuströmrille 22 nahe des Eintrittsbereiches 11a des ringspaltförmigen Einlaufkanales 11 vorgesehen. According to Fig. 3, in the outer surface 5 a of the front peripheral wall 5 of the motor housing 3, which face the protruding portion 4 a of the peripheral wall 4 of the motor housing is 3 with respect to an at least partially be a extending Zuströmrille 22 is provided around the surface 5, which opens into the connecting channel 12 via a groove-shaped cross connection 23 . This inflow groove 22 is advantageously provided near the inlet region 11 a of the annular gap-shaped inlet channel 11 .
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