DE2156610A1

DE2156610A1 - Wellenlagerung fuer eine stopfbuchsenlose heizungsumwaelzpumpe

Info

Publication number: DE2156610A1
Application number: DE2156610A
Authority: DE
Inventors: Guido Jancovich
Original assignee: Allweiler AG
Current assignee: Allweiler GmbH
Priority date: 1971-11-15
Filing date: 1971-11-15
Publication date: 1973-05-24
Also published as: GB1385925A; CH541726A; FR2155707A5

Description

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AKTIENGESELLSCHAFT ■' '

PATENTANMELDUNG - , {

Bezeichnung: Wellenlagerung für eine stopfbuchsenlose Heizungsumwälzpumpe .

Gegenstand der Erfindung ist eine Wellenlagerung für eine stopfbuchsenlose Heizungsumwälzpumpe.

Die Lager derartiger Pumpen sind wassergeschmiert. Zur. Schmierung wird das in dem Leitungssystem umgewälzte Wasser herangezogen. Selbst bei einwandfreier Ausführung aller Installationsarbeiten ist es nicht zu vermeiden, daß Rückstände vieler Art im Heizungssystem bleiben, beispielsweise Formsand aus Gußteilen oder Gußradiatoren, Zunder und Schweißperlen, die beim Verschweißen der Stahlrohre entstehen oder auch Kalk im Leitungswasser. Gegen diese Verunreinigungen sind die Gleitlager der umwälzpumpe, die meist aus Materialpaax*ungen, wie Kohle/gehärteter Stahl, Bronze/gehärteter Stahl, bestehen, ' recht empfindlich. Die Schmutzteile betten sich in dem weicheren Lagerteil ein und schleifen den anderen, härteren Lagerteil in relativ kurzer Zeit ab. Als Folge davon vergrößert sich die Lagerluft, wodurch die Pumpe sehr laut wird oder so-

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gar durch anlaufen des Rotors am Stator blockiert. Weiter fallen bei diesen Ausführungen große Bearbeitungskosten an, weil in Folge des hphen Materialpreises die Lagerteile im Pumpendeckel sowie auf der Welle in Form von örtlich ausgebildeten Büchsen oder Hülsen angeordnet sind.

Es sind auch Lagerungen von Heizungsumwälzpumpen bekannt, bei denen die aufeinander gleitenden Lagerteile aus gesintertem Aluminium-Oxid bestehen. Diese Ausführungen sind unempfindlich gegen Verunreinigungen, sind jedoch vom Material her relativ teuer und verlangen auch eine relativ aufwendige Bearbeitung, da auch hier mit im Gehäuse und auf der Welle angebrachten Lagerbüchsen und Lagerhülsen gearbeitet werden muß. Der betriebene Aufwand ist vollauf berechtigt für Pumpen,die extrem harten Betriebsverhältnissen ausgesetzt sind. Für eine Vielzahl von Fällen sind die Betriebsverhältnisse weniger hart, so daß die qualitativ hochstehenden und relativ teueren Aluminium-Oxid-Lager nicht gerechtfertigt sind. Eine preisgünstige und für weniger harte Einsatzfälle geeignete Lagerausbildung ist bisher noch nicht gefunden worden, da auch Lagerpaarungen wie zum Beispiel Kohle/Stahl oder Bronze/Stahl sich auf einem hohen Preisniveau bewegen, das ihre Verwendung für eine preisgünstige Pumpe einschränkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen geschilderten Mangel der Wellenlagerungen von stopfbuchslosen Heizungsumwälzpumpen zu vermeiden.

Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß für das feststehende Lagerteil als Werkstoff ein Kunststoff und für das rotierende Lagerteil als Werkstoff gesintertes Aluminium-Oxid (Al₂ O3) verwendet wird.

Diese erfindungsgemäße Werkstoffpaarung hat den Vorteil, daß sie relativ unempfindlich ist gegen Verunreinigungen. Die Verunreinigungen betten sich in den weichen Kunststoff ein und werden von dem anderen Lagerteil, das aus dem sehr harten Werkstoff "Aluminium-Oxid" besteht, das eine Härte entsprechend dem Korund besitzt, abgeschliffen. Die Welle wird dabei nicht beschädigt. Außerdem ist der Werkstoff "Kunststoff" sehr billig.

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Die Erfindung sieht weiter vor, daß der Kunststoff ein Duroplast mit geringer Quellung und hoher Temperaturbeständigkeit ist, vorzugsweise ein faserverstärktes Phenolharz. Dieser Werkstoff besitzt gegenüber Aluminium-Oxid überraschenderweise sehr gute Gleiteigenschaften, außerdem ist es sehr gut verarbeitbar und gut preßbar und gegenüber anderen Lagerwerkstoffen, wie Kohle und Bronze,.sehr billig. Die Lagerteile können sehr genau vorgepreSt werden, so daß unter Umständen eine weitere spanabhebende Bearbeitung entfallen kann. Die gesamte Heizungsumwälzpumpe kann weiter wesentlich verbilligt werden, wenn der Pumpendeckel und die Lagerbüchse aus demselben Werkstoff und gleichzeitig einteilig ausgeführt sind. Diese Ausführung war bisher preislich uninteressant, weil der " Pumpendeckel zu teuer geworden wäre, wenn man ihn beispielsweise ganz aus Speziallagerbronze oder etwa Hartkohle hergestellt hätte. Die Pumpe kann weiter verbilligt werden, wenn die Pumpenwelle eine durchgehend glatte Welle aus massiven, gesintertem Aluminium-Oxid AI2 O3 ist^ Diese Wellenausführung ist sehr einfach herzustellen, da im Gegensatz zu den bisherigen Ausführungen mit Wellenlagerteilen aus AI2 O3 keine Hülsen hergestellt und aufgeklebt werden müssen und das überschleifen der aufgeklebten Lagerbüchsen entfällt. Die Herstellung der massiven, glatten Welle umfaßt nur das sintern und das zylindrische schleifen, das, da die Welle glatt ausgebildet ist, sehr rationell spitzenlos erfolgen kann. ä

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Lagerung für eine stopfbuchslose Heizungsumwälzpumpe dargestellt.

Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Heizungsumwälzpumpe.

Figur 2 zeigt eine Variante der Pumpe gemäß Figur 1.

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Die stopfbuchsenlose Heizungsumwälzpumpe gemäß Figur 1 besitzt ein Pumpengehäuse 1 und ein Motorengehäuse 2. Innerhalb des Pumpengehäuses und des Motorengehäuses ist eine Pumpenwelle 3 angeordnet, die den Rotor 4 und das Laufrad 5 trägt und pumpenseitig in dem den Motorraum vom Pumpenraum trennenden Deckel 6 und andererseits im der Pumpe abgewandten Abschlußdeckel 7 des Motors gelagert ist. In dem Motorgehäuse ist der mit der Wicklung versehene Stator 8 sowie das Spaltrohr 9 angeordnet, das zusammen mit den Dichtringen 10,11 den Wicklungsraum vom Rotorraum abtrennt. Der Rotorraum ist über die im Pumpendeckel 6 ausgebildete Bohrung 12 mit dem Pumpenraum verbunden. Ein Filter 13 verhindert dabei, daß zu grobe Verunreinigungen in den Rotorraum gelangen können. Zur radialen Lagerung der Pumpenwelle ist in dem Pumpendeckel 6 die Lagerschale 14 ausgebildet, wobei Pumpendeckel und Lagerschale einstückig und aus demselben Material bestehen. In dem der Pumpe abgewandten Abschlußdeckel 7 ist eine Lagerschale 15 eingebaut. Hier jedoch sind der Abschlußdeckel und die Lagerschale aus verschiedenen Materialien und konstruktiv voneinander getrennt. Weiter ist auf der Pumpenwelle mittels einem Rundschnurring 16 und dem t-artigen Haltering 17 eine Spurscheibe 18 aus gesintertem Aluminium-Oxid angeordnet, mit der die Pumpenwelle radial zur Pumpenseite hin an der Lagerschale 14 anläuft. Die Spurscheibe 18 könnte jedoch auch direkt auf der Pumpenwelle etwa durch kleben befestigt sein. Diese einseitige axiale Sicherung genügt, da am Pumpenlaufrad keine Mittel zum Ausgleichen des Axialschubs vorgesehen sind und somit eine hydraulische Axialkraft das Pumpenlaufrad und die Pumpenwelle zur Pumpenseite hin beaufschlagt. Der Pumpendeckel 6 und die Lagerbüchse 15 bestehen erfindungsgemäß aus Kunststoff, vorzugsweise einem Duroplast. Diesem Duroplast ist zur Erhöhung der Festigkeit eine Füllmasse beigegeben, beispielsweise Asbestfasern, Glasfasern oder Stoffasern. Es ist auch denkbar, daß die Füllmasse aus Sägmehl besteht. Die Pumpenwelle ist am Außendurchmesser vollkommen glatt und aus gesintertem Aluminium-Oxid gefertigt.

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Die Ausführung der Heizungsumwälzpumpe gemäß Figur 2 entspricht im wesentlichen der gemäß Figur 1. Im Unterschied hierzu ist die Lagerschale 19 im der Pumpe abgewandten Abschlußdeckel 20 direkt ausgebildet. Der Abschlußdeckel selbst besteht aus Kunststoff, so daß die Lagerschale 19 und der Abschlußdeckel 20 einstückig hergestellt werden können.

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PATENTANSPRÜCHE

WeIlenlagerung für eine stopfbuchsenlose Heizungsumwälzpumpe, dadurch gekennzeichnet, daß für das feststehende Lagerteil als Werkstoff ein Kunststoff und für das rotierende Lagerteil als Werkstoff gesintertes Aluminium-Oxid verwendet wird.
2) Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff ein Duroplast mit geringer Quellung und hoher Temperaturbeständigkeit ist, vorzugsweise ein faserverstärktes Phenolharz.
3) Lagerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpendeckel 6,20 und die Lagerschale 14,19 aus demselben Werkstoff und einteilig ausgeführt sind.
4) Lagerung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 3, da durch gekennzeichnet, daß die Pumpenwelle 3 eine durchgehend glatte Welle aus massiven, gesintertem Aluminium-Oxid ist.

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