DE2139090C3 - Elektrische Warmwasser-Umlaufpumpe des Frontstatortyps mit doppeltem Luftspalt und einer Membran im Luftspalt - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich -?*jf eine elektrische Warmwasser-Umlaufpumpe bestehend aus einer von einem Asynchronmotor getriebener Zentrifugalpumpe, dessen Induktor als Frontstatortyp mit doppeltem axialem Luftspalt ausgeführt ist und dessen Anker aus einem örtlich festen magnetischen Teil und einem Rotor mit einem Material hoher elektrischer Leitfähigkeit besteht, welcher an dem einen Ende einer Welle verankert ist, an deren anderem Ende der Pumpenläuferkranz verankert ist, wobei zwischen Rotor und Induktor eine Membran vorgesehen ist.

Eine derartige Warmwasser-Umlaufpumpe ist durch die französische Patentschrift 12 37 316 bekannt, wobei der Asynchronmotor ebenfalls als Frontstatortyp mit doppeltem axialem Luftspalt ausgeführt ist und der Anker des Motors aus einem örtlich festen magnetischen Teil und einem rotierenden Teil besteht. Der Rotor dieses bekannten Motors weist zwei in radialem Abstand zueinander angeordnete Ringe aus elektrisch leitendem Material auf, die nach Art eines Kurzschlußkäfigläufers durch elektrisch leitende Stäbe miteinander verbunden sind. Der Raum zwischen den zwei Ringen ist mit magnetischem Metall ausgefüllt, wodurch eine unterschiedliche Reluktanz im Rotor erreicht wird. Dieser sowohl mit elektrisch leitendem als auch mit magnetischem Material ausgestattete Rotor ist zwischen dem Induktor und dem örtlich festen magnetischen Teil des Ankers, unter Bildung von zwei Luftspalten, gelegt, Hierbei gibt es theoretisch nur eine einzige Stellung des Rotors, in welcher eine Gleichheit der in axialer Richtung wirkenden Anziehungskräfte vorhanden ist, bzw. ein Kräftegleichgewicht für gan7. bestimmte Werte der l.uftspalte besteht. Diese bestimmte Stellung des Rotors kann jedoch in der Praxis niemals hundertprozentig verwirklicht werden, so daß sich also der Rotor außerhalb der Gleichgewichtsstellung befindet, so daß sich dadurch der Luftspalt auf der einen Seite verringert, während sich der Luftspalt auf der anderen Seite erhöht, so daß dadurch der Rotor eine axiale Schubkraft erfährt, die um so größer ist, je höher das axiale Spiel ist.

Durch die US-PS 17 37 128 ist ein Asynchronmotor bekannt, dessen Induktor als Frontstatortyp mit doppeltem axialem Luftspalt ausgeführt ist und dessen Anker aus einem örtlich festen magnetischen Teil und einer rotierenden Scheibe aus einem Material hoher

ίο elektrischer Leitfähigkeit von gleichbleibender Dicke besteht.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine elektrische Warmwasser-Umlaufpumpe der eingangs angegebenen Art zu schaffen, die unter Vermeidung axialer Schubkräfte und bei gedrängtem Aufbau eine höhere Leistung abgibt und einen guten Wirkungsgrad besitzt

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei der vorliegenden Erfindung wird die rotierende Scheibe des Ankers durch die Ausbuchtung in ihrer Mitte zunächst in mechanischer Hinsicht verstärkt, jedoch auch die elektrischen Eigenschaften der Scheibe werden durch den in axialer Richtung abgebogenen Außenrand beträchtlich verbessert, dagegen die Reibungsverluste im Wasser nicht oder nur äußerst geringfügig erhöht. Der Außenrand der rotierenden Scheibe wirkt dabei nach Art eines Käfigläuferrings, es tritt effektiv keine Vergrößerung des Scheibendurchmessers auf und außerdem wird die mechanische Stabilität durch den Außenrand der Scheibe noch stark erhöht.

Die Verminderung des Durchmessers der Rotorscheibe, die durch Biegung des Randes erzielt wird, vermindert außerdem zu einem Mindestwert die Trägheit der rotierenden Teile und daher auch das Anlaufdrehmoment.

Gemäß einer vorteilhaften Auaführungsform ist vorgesehen, daß im Bereich der Ausbuchtung der rotierenden Scheibe Bohrungen vorgesehen sind.

Durch diese Maßnahme erhält also das Wasser die Möglichkeit, auf beiden Flächen der rotierenden Scheibe zu zirkulieren, es wird dadurch jegliche Saugwirkung auf die zwei Seiten der rotierenden Scheibe verhindert und damit auch jeglicher axialer Schub verhindert. Schließlich wird auch die Scheibe und die abdichtende Membran durch die zirkulierende Flüssigkeit bzw. Wasser gut gekühlt.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

In der Figur ist mit 1 der Ansaugkanal und mit 2 der Abführkanal der Pumpe bezeichnet. Der Pumpenläuferkranz 3 wird von der Welle 4 angetrieben. Der Stator 5 trägt die erregende Wicklung 6 des Motors. Der Anker des Motors besteht aus dem festen magnetischen Teil 7 und aus der rotierenden Scheibe 8, die aus einem Material mit guter elektrischer Leitfähigkeit besteht und auf der Welle 4 befestig! ist, Der Außenrand der Scheibe 8 ist in axialer Richtung so abgebogen, daß er, wie gezeigt, vollständig über das feste magnetische Teil 7 greift. Sowohl der Stator 5 als auch der feste magnetische Teil 7 des Ankers sind an den Gehäuselei-

f>5 len Λ und B befestigt. Bei dieser Anordnung wird die Anziehung zwischen den einzelnen magnetischen Teilen von den beiden Gehäusctcilcn A und B aufgefangen.
Ein Abdichtring 12 aus einem flexiblen Material und

eine Membran 9 aus einem dünnen Blau aus nichtmagnetischem Material mit hohem elektrischem Widerstand dichten den Stator 5 des Motors samt der Wicklung 6 gegen die Pumpenflüssigkeit ab. Über die Bohrungen 10 im Gehäuseteil S steht die den Anker des Motors enthaltende Kammer strömungsmäßig mit dem Pumpenkreis in Verbindung. Zusammen mit den im Bereich der Ausbuchtung der rotierenden Scheibe 8 vorgesehenen Bohrungen 10 sorgen sie für einen Druckausgleich und gestatten eine Zirkulation der Pumpenflüssigkeit, um dadurch die auf Grund der Zentrifugalkraft bei der Drehung der Scheibe bewirkte Saugwirkung zwischen der Scheibe 8 und der Membran 9 zu kompensieren.

Aus der Figur läßt sich auch erkennen, daß der Stator 5 mit dem Gehäuseteil A sehr einfach abgenommen und von den übrigen Teilen der Pumpe entfernt werden kann und daß der drehbare Teil des Motors samt der Welle 4, dem Pumpenläuferkranz 3 und zugeordneter Lagerabstützung in sehr einfacher Weise zusammen mit dem Gehäuseteil B auseinandergenommen bzw, enffernt werden kann, wobei dann die Rohrleitung und die Ladereintrittsspirale zurückbleiben.

Die besondere Form der rotierenden Scheibe 8 führt nicht nur zu einer höheren Leistung des Motors und zu einem guten Gesamtwirkungsgrad, sondern schafft auch die Möglichkeit, die gesamte elektrische Warmwasser-Umlaufpumpe in gedrängter Bauweise ausführen zu können.

Die Lebensdauer der Pumpe wird somit im wesentlichen durch die Lebensdauer der Lager, die Lebensdauer der Abdichtung oder Dichte des Statorteiles und der Lebensdauer der Wicklungsisolation bestimmt und sichergestellt, und zwar bei einem minimalen Gewicht der sich drehenden Teile, bei einem äußerst einfachen und wirkungsvollen Trennsystem zwischen dem in das Wasser eintauchenden Teil des . Motors und den trockenen Teilen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Elektrische Warmwasser-Umlaufpumpe, bestehend aus einer von einem Asynchronmotor getriebenen Zentrifugalpumpe, dessen Induktor als Frontstatortyp mit doppeltem axialem Luftspalt ausgeführt ist und dessen Anker aus einem örtlich festen magnetischen Teil und einem Rotor mit einem Material hoher elektrischer Leitfähigkeit besteht, welcher an dem einen Ende der Welle verankert ist, an deren anderem Ende der Pumpenläuferkranz verankert ist, wobei zwischen Rotor und Induktor eine Membran vorgesehen ist, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) der Rotor ist eine Scheibe (8) aus einem Material hoher elektrischer Leitfähigkeit,

b) die Scheibe (8) weist in ihrer Mitte sine Ausbuchtung zur Befestigung an der Welle (4) auf.

c) der Außenrand der Scheibe (8) ist in axialer Richtung abgebogen.

2. Umlaufpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Ausbuchtung der rotierenden Scheibe (8) Bobrungen (10) vorgesehen sind.