DE2026461C3 - Gekapseltes Pumpenaggregat, bestehend aus Zentrifugalpumpe und Spaltrohr-Elektromotor - Google Patents
Gekapseltes Pumpenaggregat, bestehend aus Zentrifugalpumpe und Spaltrohr-ElektromotorInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D13/00—Pumping installations or systems
- F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
- F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
- F04D13/0606—Canned motor pumps
- F04D13/0613—Special connection between the rotor compartments
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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 mit-leres 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 .-!'s getrenntes Teil
ausgeführt und kann der Druckschrift zufolge ebensogut einstückig mit der Abschlußpiatte aus '«führt 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-Elektromotoren vorgesehen werden muß, 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 Gebäuseabmessungen 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 Spaltrohr-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 ausgebildeten Spaltrohr-Elektromotoren
ausreicht, um in Verbindung mit einer vorgegebenen
Ό Anzahl von unterschiedlich ausgelegten Zentrifugalpumpen
den jeweiligen Anforderungen bei unterschiedlichen Betrieijsverhältnissen entsprechen zu können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs angegebeis
nen Merkmale gelöst
Bei dieser Ausbildung sind das Lagergehäuse, das anpaßbare Zwischenstück und die Abschlußplatfe als
voneinander unabhängige einzelne Teile der Pumpe ausgeführt v/obei jeweils drei solcher Teile größenun-
K abhängig zusammensetzbar sind, um verschiedene
Pumpen den entsprechenden Motortypen zuordnen zu können, also den Austausch zu erleichtern und die
Einsatzmöglichkeit 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
ίο 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.
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
F i g. 1 teilweise schematisch in einem Längsschnitt eine bekannte Konstruktion eines gekapselten Pumpenaggregats,
Fig.2 in einem vergrößerten Teilausschnitt ein
erfindungsgemäßes Zwischenstück zwischen Pumpe
so und Elektromotor in einer standardisierten Ausführun^'sform,
F i g. 3 einen vergrößerten Teilschnitt durch eine besondere Ausführungsform eines Zwischenstücks für
den Betrieb bei hohen Temperaturen.
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
Rückwandteil des Lagergehäuses 32 bildet, und einer Rückwand 29 des Pumpenläufers 28 vorgesehen.
Ferner erkennt man in F i g. I ein Pumpengehäuse 34,
eine Abschlußplatte 36, eine ringförmige Umschließung 38 für den Stator, die Motor- und Pumpenwelle 40 sowie
ein hinteres Lagergehäuse 42. '5
Gemäß der Erfindung ist die Pumpenbaugruppe 44 mit dem Pumpengehäuse 34, dem Läufer 28 und dem die
Gehäuserückwand bildenden Lagergehäuseabschnitt 33 in Aufbau und Gestalt von der Motorbaugruppe völlig
unabhängig.
Die Motorbaugruppe umfaßt eine Statorbaugruppe 46, zu der die stirnseitij; angeordnete Abschlußplatü?36,
die ringförmige Statorumschließung 38, der Stator 10 und das zugehörige Blechteil 14 gehört sowie eine
Läuferbaugruppe 48, zu welcher der Läufer 12, die 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 Ausffih- "
rungsform des Zwischenstücks 50 zeigt, das für den Betrieb bei hohen Temperaturen geeignet ist, bei dem
eine Wärmeisolierung erforderlich ist.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig.2 liegt das
Zwischenstück 50 mit einer Stirnfläche 52 an einer w 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 Pumpenbaugruppe
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 mil entsprechenden Anschlüssen verwendet wird.
F i g. 3 zeigt eine bei hohen Temperaturen betreibbare 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
50 zu einer Umwälzleitung 68 gefördert so daß ein unabhängiger Kreislauf vorhanden ist, in dem diese
Flüssigkeit zirkulieren kann.
Eine Führungsscheibe 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 λ>γ Motorbaugruppe
gehört, und die Düsenscheibe 78-, die zur
Pumpenbaugruppe gehört sind voneinander getrennt angeordnete Bauteile.
Gemäß F i g. 3 liegt eine radial nach außen gerichtete äußere Unfcngsfläche 84 der Düsenscheibe 78 an einer
inneren Umfangsfläche 90 eines Endabschnitts 88 des Pumpengehäuses 86 an. Die an dem Zwischenstück 50
befestigte Düsenscheibe 78 kann aber auch einen größeren Durchmesser aufweisen und sdmseitig an
einer Stirnfläche 92 des Pumpengehäuses 86 anliegen.
Gemäß Fig.? 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 Endabschniti 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 (F i g. 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
flansrtifc·. rr.igen Abschnitt, der bei der bis jetzt
gebräuchlichen Verschlußplatte erforderlich ist, um eine starre Verbindung zu dem Pumpengshäuse
herzustellen, fortlassen, so daß die Verschlußplatte 54 eine äußere Umfangsfläche 102 (F i g. 2 und 3) aufweist,
die mit der Außenfläche der Statorumschließung 98 fluchtet. Dieses ist für den Fall von Bedeutung, daß auch
eine Mantelbaugruppe vorgesehen ist.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (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
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