DE1528718C3 - Flüssigkeitspumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitspumpe entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei einer bekannte Flüssigkeitspumpe dieser Art ist im Bereich der Welle ein Dichtring vorgesehen, der ihr Lager vom Pumpenraum trennt. Um das dem Pumpenrad benachbarte Lager tritt hier ein Kreislauf im Innern des Rotorraumes auf. Es ist auch bekannt, an Stelle des Dichtringes ein Hilfspumpenrad vorzusehen, das zum Absaugen von Flüssigkeit aus dem Rotorraum zur Aufrechterhaltung eines Flüssigkeitskreislaufes zwischen dem Pumpenraum und dem Rotorraum dient.

In der Praxis hat sich ergeben, daß bei stark verschmutztem Filter der Kreislauf unterbrochen wird, was zu einer mangelhaften Schmierung des Lagers führt (DT-Gbm 18 93 811).

Bei einer anderen bekannten Flüssigkeitspumpe

ίο trennt ebenfalls ein Dichtring den der Welle benachbarten Lagerbereich vom Pumpenraum. Der Dichtring soll verhindern, daß Schmutzteilchen von der Pumpenkammer in das Lager gelangen und diese oder die Welle schädigen. Bei dieser Art von Pumpe ist auf der dem Pumpenrad benachbarten Seite ein Druck vorhanden, der Schmutzteilchen in das Lager drücken kann. Das Lager weist keinen eigenen Flüssigkreiskreislauf auf (US-PS 25 17 233).

Die Erfindung hat zur Aufgabe, unabhängig von dem Zustand des Filters eine ausreichende Schmierung der Lager zu gewährleisten. Diese Aufgabe wird gemäß dem Kennzeichnungsteil des Anspruches I erfindungsgemäß gelöst. Bei Betriebebeginn wird von Seiten des Pumpenrades über die Drosselstelle im Rotorraum befindliche Luft abgesaugt, so daß dieser Raum sich nach kurzer Betriebszeit mit Flüssigkeit füllt. Solange der Filter offen ist, treten zwei die Ringkammer durchfließende Flüssigkeitskreisläufe auf, und zwir führt ein von Seiten des Pumpenrades angetriebener Kreislauf über die Drosselstelle, die Rückseite des Pumpenrades und den Filter und ein anderer von der Schleuderwirkung des Rotors angetriebener Kreislauf über das Lager und den Verbindungskanal. Mit zunehmender Verstopfung des Filters nimmt der über die Drosselstelle fließende Kreislauf ab, ohne daß der über das Lager fließende Kreislauf beeinträchtigt wird, auch wenn über den Filter keine Flüssigkeit mehr zufließt. Der an der Drosselstelle vorhandene Sog verhindert das Eindringen von Schmutzteilchen in den Rotorraum. Die Drosselstelle ist der Größe der Pumpe und des Motors entsprechend bemessen. Die erfindungsgemäß ausgebildete Pumpe hat also den Vorteil, daß der Schmierkreislauf im Lager unabhängig vom Zustand des Filters und frei von Schmutzteilchen ist, was eine lange Lebensdauer der Pumpe gewährleistet. Auch fließt im Schmierkreislauf der Lager im wesentlichen immer die gleiche Flüssigkeit, wodurch beim Fördern von Absetzbare Stoffe enthaltender, z. B. kalkhaltiger, Flüssigkeit ein Absetzen dieser Stoffe, z. B. eine Verkalkung der im Rotorraum befindlichen Teile, vermieden wird.

In Weiterbildung der Erfindung ist der Filter als an ihrem Außenrand befestigte Scheibe ausgebildet und mit Abstand vom Lager und dem den Verbindungskanal, der den Rotorraum mit dem Pumpenraum verbindet, aufnehmenden Teil angeordnet und an seinem Innenumfang mit einem Trennglied verbunden, welches zwischen sich und der Welle des Rotors die Drosselstelle bildet. Hierdurch ergibt sich ein sehr kurzer Verbindungskanal, der an der dem Rotor zugewandten Innenseite des Filters entlangführt. Wegen der Größe der Filterscheibe hat diese eine lange Lebensdauer, und sie gestattet einen leichten Druckausgleich zwischen den auf ihren beiden Seiten vorhandenen Räumen.

Die vom Rotor auf die Flüssigkeit ausgeübte Schleuderwirkung wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung dadurch begünstigt, daß zwischen dem Lager und einer Anlaufscheibe des Rotors ein die Lagerstelle

und den Rotorraum verbindender Verbindungskanal vorgesehen ist, daß die Anlaufscheibe des Rotors dicht auf ihrer Welle sitzt und daß ein den Rotor und die vom Filter abgewandte Lagerstelle durchsetzender Längskanal in den Rotorraum mündet. Durch die Schleuderwirkung auf die Flüssigkeit ausgeübte Antriebskräfte dienen für den Schmierkreislauf des dem Filter benachbarten Lagers und zur Entlüftung des Rotorraumes auf der vom Pumpenrad abgewandten Seite sowie für den Schmierkreislauf des dortigen Lagers.

In der Zeichnung ist eine Hälfte einer Flüssigkeitspumpe als Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung im Längsschnitt schematisch dargestellt.

Ein Gehäuse 1" eines Elektromotors ist stirnseitig an ein Pumpengehäuse 2" angeflanscht. In das Motorgehäuse 1" ist auf der Seite des Pumpengehäuses 2" eine Lagerplatte 3" eingesetzt. Im Motorgehäuse 1" ist ein Stator 4" in Form einer Wicklung angebracht, welche mit einer Kontaktleiste 5" elektrisch verbunden ist. In dem Motorgehäuse 1" ist mittels einer Lagerbüchse 6" ein in Form eines Kurzschlußläufers ausgebildeter Rotor 8" drehbar gelagert. Zwischen dem Stator 4" und dem Rotor 8" ist ein Spaltrohr 9" vorgesehen, das den Rotor 8" mit Spiel umgibt und gegenüber den Lagern im Motorgehäuse 1" und an der Lagerplatte 3" mittels je eines Dichtringes 10 abgedichtet ist. Je kleiner das Spiel zwischen dem Spaltrohr 9" und dem Rotor 8" ist, desto höher ist der Wirkungsgrad des Motors.

An der Lagerbüchse 7" ist auf Seiten des Rotors 8" ein Lagerring 12" befestigt, der insbesondere aus Kunststoff besteht. Der Rotor 8" weist an seinen beiden Enden je eine Anlaufscheibe 13" und 14" auf. Zur Abdichtung des Gehäuses 1" an der Lagerbüchse 6" dient ein Schraubverschluß 15".

Auf der Welle des Rotors 8" ist ein Pumpenrad 17" fliegend gelagert, das vom Pumpengehäuse 2" umgeben ist und das über einen Ansaugkanal 18 Flüssigkeit ansaugt und über einen Druckkanal 19 die angesaugte Flüssigkeit fördert. Das Pumpenrad 17" dient im allgemeinen zum Umwälzen von Flüssigkeit in einer Warmwasserheizung oder einer anderen Einrichtung, in der ein Flüssigkeitsstrom erzeugt werden muß, in Richtung des Pfeiles A.

Das Pumpenrad 17" hat auf seiner dem Rotor 8" zugewandten Seite Hilfsflügel 20", die zum Ansaugen von Flüssigkeit von Seiten des Rotors 8" dienen. Zwischen dem Pumpenrad 18" und dem Lager 7" ist eine Filterscheibe 24" vorgesehen, die an ihrem Außenrand fest in der Lagerplatte 3" sitzt und an deren Innenwand eine im Querschnitt etwa S-förmig gebogene Trennwand 42" angesetzt ist. Die Trennwand 42" bildet im Bereich der Filterscheibe 24" zwischen sich und einer Welle 61 des Rotors eine Drosselstelle 62. Das Trennglied 42" bildet mit der Lagerplatte 3" einen ebenfalls mit dem Pumpenraum 21" verbundenen Kanal 41". Auf der von dem Trennglied 42" abgewandten Seite der Filterscheibe 24" ist ein Zwischenraum 63 vorhanden, der sich bis zur Welle 61 erstreckt und in eine zwischen dem Lager 7" und der Drosselstelle 62 liegende Ringkammer 67 mündet. Die Drosselstelle 62 verbindet den Pumpenraum 21" mit der Ringkammer 67. Ein Kanal 23" verbindet den Zwischenraum 63 mit einem Rotorraum 22". Ein Verbindungskanal 64, der zwischen der Innenseite der Lagerplatte 3" und der Außenseite des Lagers 7" verläuft, stellt eine Verbindung zwischen dem Rotorraum 22" und der Ringkammer 67 her. Das Lager 7" und der Lagerring 12" weisen einen gemeinsamen Längskanal 47", 46" auf. In dem Lagerring 12" sind von der Anlaufscheibe 14" bedeckte Radialkanäle 25" vorgesehen.

Der Rotor 8" hat einen sich auch über die Anlaufscheibe 13" erstreckenden Längskanal 45", der auf Seiten der Anlaufscheibe 14" in mit einem Ringkanal verbundene Radialkanäle 65 mündet.

Die Lagerbuchse 6" weist einen Längskanal 49" auf, der einen von dem Schraubendeckel 15" begrenzten Raum 50" mit dem Rotorraum 22" verbindet. Eine Verbindung dieser beiden Räume ist auch über einen im Gehäuse 1" untergebrachten Kanal 51" vorgesehen, in den ein Filter 66 eingesetzt ist. Über diesen Filter und die Kanäle 51" und 49" findet während des Betriebes der Pumpe ein Flüssigkeitskreislauf entsprechend der Pfeile //statt.

Wenn der Motor anläuft, wird die im Rotorraum 22" befindliche Flüssigkeit auf Grund der durch die Drehung des Rotors 8" entstehenden Fliehkraft nach außen geschleudert, und im Rotorraum vorhandene Luft sammelt sich im Bereich der Welle 61 an. Das Hilfspumpenrad 20" fördert Flüssigkeit und gegebenenfalls auch Luft aus dem Rotorraum 22" über den Verbindungskanal 64 und die Drosselstelle 62 in Richtung des Pfeiles B in den Pumpenraum 21", von wo Flüssigkeit über den Kanal 41" und den Filter 24" zurückgeführt wird. Ein Teil dieser Flüssigkeit gelangt zur Drosselstelle 62 und der größte Teil über den Kanal 23" in den Rotorraum 22" (Pfeile Cund D). infolge der Schleuderwirkung der Anlaufscheibe 14" wird von der Ringkammer 62 über den Längskanal 47" in Richtung des Pfeiles G Flüssigkeit angesaugt und in den Rotorraum 22" gedrückt, von wo sie über den Verbindungskanal 64 in die Ringkammer 67 zurückfließt. Eine Saugwirkung entsteht über den Kanal 45" in Richtung des Pfeiles /, wobei in Richtung des Pfeiles D Flüssigkeit zur Lagerstelle 6" nachströmen kann, die einen eigenen Schmierkreislauf um diese Lagerstelle bildet. Mit der Entlüftung des Rotorraums 22" sinkt der Flüssigkeitszulauf über den Verbindungskanal 23" in Richtung des Pfeiles C. Im stationären Zustand sind daher zwei Flüssigkeitskreisläufe vorhanden, von denen einer über die Drosselstelle 62, den Filter 24" und die Ringkammer 67 und der andere über die Kanäle 47", 46", 25", 64 und die Ringkammer 67 führt, wobei der letzte zur Aufrechterhaltung der Schmierung im Lager 7" dient. In den Flüssigkeitskreisläufen um die Lager 6" und 7" fließt im wesentlichen stets die gleiche Flüssigkeit.

Setzt sich im Laufe der Zeit die Filterscheibe 24" zu, so wird keine Flüssigkeit mehr vom Pumpenraum 21" in den Rotorraum 22" gefördert. Die Flüssigkeitskreisläufe um die Lager 6" und 7" des entlüfteten Rotorraumes bleiben jedoch bestehen, wobei an der Drosselstelle 62 nur ein solcher Sog entsteht, daß von der Flüssigkeit im Rotorraum 22" ausgeschiedene Gase abgeführt werden und der Flüssigkeitskreislauf an der Lagerstelle 7" nicht gestört wird, auch wenn ein Unterdruck im Rotorraum 22" entsteht.

Die Filterscheibe 24" kann zum Reinigen oder Auswechseln aus der Lagerplatte 3" entfernt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Flüssigkeitspumpe mit einem Pumpenrad in einem Pumpenraum, das auf einer massiven Welle eines Antriebsmotors angebracht ist, dessen Lager und dessen Welle sowie die darauf angebrachten Rotorteile von der Flüssigkeit mindestens teilweise umspült sind, während die übrigen Teile gegenüber der Flüssigkeit mit Hilfe eines einen Rotorraum begrenzenden Mantels abgedichtet sind, und mit einem Verbindungskanal, der den Rotorraum mit dem Pumpenraum verbindet und dem ein zwischen den beiden Räumen liegender Filter zugeordnet ist, und ferner mit einer Ringkammer zwischen dem Pumpenrad und dem diesem benachbarten Lager, die über einen im wesentlichen achsparallel verlaufenden, über die Ringkammer ringartig geschlossenen Kanal mit dem Rotorraum in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Lager (7") und dem Pumpenrad (17") eine Drosselstelle (62) vorgesehen ist, zwischen der und dem Lager die abhängig von der Durchlässigkeit des Filters das Lager und die Drosselstelle speisende Ringkammer (67) liegt, und daß vom Pumpenrad (17") über die Drosselstelle Fluid aus dem Rotorraum (22") ansaugbar ist.

2. Flüssigkeitspumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter als an ihrem Außenrand befestigte Filterscheibe (24") ausgebildet und mit Abstand vorn Lager (T') und dem den Verbindungskanal (23"), der den Rotorraum (22") mit dem Pumpenraum (21") verbindet, aufnehmenden Teil (3") angeordnet ist und an seinem Innenumfang mit einem Trennglied (42") verbunden ist, welches zwischen sich und der Welle (61) des Rotors (8") die Drosselstelle (62) bildet.

3. Flüssigkeitspumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Rotor (8") und die vom Filter abgewandte Lagerstelle (6") durchsetzender Längskanal (45") in den Rotorraum (22") mündet.

4. Flüssigkeitspumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotorraum (22") und die Drosselstelle (62) über einen zusätzlichen Verbindungskanal (64) miteinander verbunden sind.

5. Flüssigkeitspumpe nach einem der vohergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beide Seiten der auf der vom Pumpenrad (17") abgewandten Seite des Rotors (8") vorgesehenen Lagerstelle (6") über einen mit einer Drosselstelle (66) versehenen Kanal (51") miteinander verbunden sind.

6. Flüssigkeitspumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstelle ein Filter (66) ist.