DE4203482C2 - Tauchpumpenaggregat - Google Patents
TauchpumpenaggregatInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Tauchpumpenaggregat mit den im Oberbe
griff des Anspruches 1 aufgeführten Merkmalen.
Ein derartiges Tauchpumpenaggregat ist beispielsweise aus
DE 36 09 311 C2 bekannt. Aus dieser Druckschrift ist auch der
grundsätzliche Aufbau solcher Aggregate zu entnehmen, die vor
wiegend zur Förderung reinen oder leicht verschmutzten Wassers
benutzt werden. Aufgrund der mannigfaltigen Einsatzmöglichkeiten
ist dieser Pumpentyp zum Massenprodukt geworden, das im Hinblick
auf Materialeinsparungen sowie einfacherer und automatisierungs
fähiger Fertigung ständig weiterentwickelt wird. Mit einer solchen
Weiterentwicklung befaßt sich auch die vorliegende Erfindung. Sie
stellt sich die Aufgabe, bei kompakter Bauweise des Aggregats das
sonst übliche Vergußmittel, mit dem der Statorraum ausgegossen ist,
einzusparen.
Beim Verzicht auf das Statorvergußmaterial treten Probleme auf. Es
besteht die Gefahr, daß aufgrund des fehlenden Vergußmaterials der
Wicklungskopf an seinem Außenumfang in unmittelbaren Gehäusekon
takt kommt, dies insbesondere dann, wenn das Gehäuse zu seinen
Enden hin leicht konisch ausgebildet ist. Eine solche Ausbildung wird
bevorzugt, da dann das Tauchpumpenaggregat problemlos auch durch
verhältnismäßig enge Öffnungen hindurchgeführt und ggf. wieder
herausgezogen werden kann, ohne daß die Gefahr des Sichverkantens
besteht. Bei solchen zu den Stirnseiten konisch zulaufenden Gehäusen
besteht also eine Kurzschlußgefahr, da die auf der Wicklung
befindliche Isolationsschicht im Laufe der Zeit beim Kontakt mit dem
Gehäuse durch die Betriebsschwingungen beschädigt werden kann. Im
übrigen ist eine unmittelbare Anlage des Wicklungskopfes an dem
metallischen Gehäuse schon aufgrund der elektrischen Sicherheits
bestimmungen unzulässig. Zur Vermeidung dieses Problems müßte
dafür gesorgt werden, daß der Abstand zwischen Wicklung und
Gehäuse vergrößert wird, wodurch die Gesamtgröße des Aggregats
zunimmt und damit auch die Material- und Fertigungskosten.
Weiterhin besteht das Problem, daß innerhalb des Statorraums übli
cherweise ein Kondensator angeordnet ist, der bei bekannten Kon
struktionen in die Vergußmasse eingebettet und durch diese innerhalb
des Gehäuses gehalten ist. Bei fehlender Vergußmasse ist somit eine
zusätzliche Halterung für den Kondensator zu schaffen, wodurch die
Fertigung des Aggregats verteuert wird. Die hierdurch entstehenden
Mehrkosten liegen in einer Größenordnung, welche die wirtschaftli
chen Vorteile der Einsparung dieser Vergußmasse zweifelhaft er
scheinen lassen.
Schließlich können, je nach Belastung des Motors, beim Fehlen der
Vergußmasse thermische Probleme innerhalb der Statorwicklung
auftreten, da die dort entstehende Verlustwärme nicht mehr in aus
reichendem Maße abgeführt werden kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein
gattungsgemäßes Tauchpumpenaggregat so auszubilden, daß einerseits
die beim Einsparen der Vergußmasse erwähnten Vorteile, insbesondere
Fertigungskostenvorteile erreicht werden, ohne daß die obigen
Nachteile auftreten, um eine wirtschaftlichere Herstellung solcher
Tauchpumpenaggregate zu ermöglichen.
Aus US-PS 2,668,925 ist zwar ein Elektromotor bekannt, bei dem die
Wicklungsköpfe mit Papierstreifen abgedeckt sind, um einen Kurz
schluß am metallischen Gehäuse zu vermeiden, doch ist dort weder
ein Kondensator anzuordnen, noch stellen sich die Probleme wie sie
bei Tauchpumpenaggregaten der eingangs erwähnten Art auftreten,
insbesondere bei konisch zulaufenden Gehäuseenden. Dieser Druck
schrift sind somit keine Anregungen zum Lösungsansatz der oben
aufgeführten Problematik zu entnehmen.
Entsprechendes gilt für den aus GB-PS 591,835 bekannten Stand der
Technik. Dort ist ein Pumpenaggregat beschrieben, dessen Motor
Wicklungsköpfe mit einer Ummantelung aufweist, doch vermag diese
Druckschrift hinsichtlich der eingangs beschriebenen Problematik
keine Anregungen zu vermitteln, da es sich weder um ein Tauch
pumpenaggregat handelt, noch ein Kondensator innerhalb des Stator
raumes angeordnet ist.
Gemäß der Erfindung wird die weiter oben dargelegte Aufgabe
durch die kennzeichnenden Merkmale des
Anspruchs 1 gelöst. Welche der Schutzkappen sich wie
weit über den Außenumfang des Wicklungskopfes erstrecken, hängt
von den geometrischen Verhältnissen innerhalb des Aggregats ab.
Diese Erstreckung der Wicklungskopfschutzkappen über den Außen
umfang des Wicklungskopfes soll zumindest dort vorgesehen sein, wo
die Gefahr einer unmittelbaren Berührung zwischen Wicklungskopf
und Gehäuse besteht. Es wird hier also durch die Wicklungskopf
schutzkappe eine zusätzliche elektrische Isolation zwischen Wicklungs
kopf und Gehäuse erreicht, die zudem einen unmittelbaren
mechanischen Kontakt zwischen dem Außenumfang der Wicklung und
dem Gehäuse verhindert. Durch diese Ausbildung ist es möglich, den
Außendurchmesser des Statorgehäuses auf ein Minimum zu reduzieren,
ohne die elektrische Sicherheit des Aggregates zu vermindern.
Die Kondensatorhalterung an der Wicklungskopfschutzkappe gewähr
leistet nicht nur eine sichere Befestigung des Kondensators innerhalb
des Statorgehäuses trotz Verzicht auf Vergußmasse, sondern ist
zudem fertigungstechnisch besonders günstig. Die ohnehin erforder
liche Wicklungskopfschutzkappe kann durch geringfügige Modifikatio
nen zur Halterung des Kondensators ausgebildet werden. Da es sich
bei den Wicklungskopfschutzkappen in der Regel um Spritzgußkunst
stoffteile handelt, stellt eine solche Anformung, sei es zur Halterung
des Kondensators oder aber zur Abdeckung eines Teils des Außen
umfangs eines Wicklungskopfes, keinen nennenswert erhöhten Kosten
aufwand bei der Fertigung dar. Insbesondere ist die Halterung des
Kondensators von der Wicklungskopfschutzkappe montagetechnisch
von Vorteil, denn die elektrische Verdrahtung kann erfolgen, bevor
der äußere Teil des Gehäuses aufgesetzt wird. Vorteilhaft wird dabei
der Kondensator innerhalb eines elektrisch isolierenden Kunststoff
gehäuses eingegossen, das dann lediglich durch Rastung an der
oberen Schutzkappe festlegbar ist.
Bei den bisherigen Tauchpumpenaggregaten verjüngt sich das Stator
gehäuse zur Pumpe hin relativ stark, während es im übrigen eher
zylindrisch ausgebildet ist. Für diese Konstruktion ist es zweckmä
ßig, die untere Schutzkappe mit einem den Wicklungskopf zumindest
teilweise umgebenden Bund auszustatten. Dieser Bund kann durch
gehend oder auch abschnittsweise unterbrochen sein, er kann sich
über einen Teil oder die Gesamthöhe des Wicklungskopfes erstrec
ken, je nach Erfordernissen.
Um die Baugröße des Aggregates möglichst klein zu halten, insbeson
dere im Durchmesser, ist es zweckmäßig, beide Wicklungsköpfe mit
einem umgebenden Bund zu versehen, da dann das Statorgehäuse
unmittelbar an diesen Bund anliegend ausgebildet sein kann, ohne die
vorerwähnte Kurzschlußgefahr an den Wicklungsköpfen zu erhöhen.
Besonders vorteilhaft ist der Bund bzw. die Wicklungskopfschutz
kappe so ausgebildet, daß sie rastend miteinander verbindbar sind.
Dann kann nämlich ein und dieselbe Wicklungskopfschutzkappe
sowohl für vergossene Statoren als auch für nicht vergossene einge
setzt werden, indem lediglich dieser Bund aufgesteckt wird.
Zur Verringerung des Wärmewiderstands bei der Abfuhr der Ver
lustwärme aus dem Stator zum Förderstrom der Pumpe wird das
Statorblechpaket an seinem Außenumfang mit einer Wärmeleitpaste
versehen in das Statorgehäuse eingedrückt. Diese Abfuhr der Ver
lustwärme an das Gehäuse kann dadurch weiter gesteigert werden,
daß der Bund aus einem wärmeleitfähigen Material gebildet wird und
mit seiner Innenseite wärmeleitend am Wicklungskopf und mit seiner
Außenseite wärmeleitend am Gehäuse anliegt. Um den Wärmeüber
gang zwischen diesen Bauteilen zu erhöhen, wird vorteilhaft auch der
Raum zwischen Bund und Wicklungskopf sowie zwischen Bund und
Gehäuse mit einem Wärmeleitmittel ausgefüllt. Als Wärmeleitmittel
kann entweder eine Wärmeleitpaste oder aber auch ein Wärmeträge
röl eingesetzt werden, das bevorzugt dann den gesamten Freiraum
zwischen Stator und Gehäuse ausfüllt. Ein solches Öl gelangt auf
grund seiner im Vergleich zur Paste höheren Adhäsionskräfte auch in
Bereiche der Wicklung, wodurch die Wärmeabfuhr weiter erhöht
werden kann.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt nicht
nur in der kostengünstigeren Herstellung des Tauchpumpenaggregats
im Vergleich zu bekannten Konstruktionen, sondern auch in der
besseren Entsorgbarkeit. Denn die bisher verwendete Vergußmasse
kann nur durch erhebliche Wärmezufuhr wieder von dem Wicklungs
material getrennt werden, während bei dem erfindungsgemäßen
Pumpenaggregat das Wicklungsmaterial ohne weiteres von übrigen
Gehäuseteilen oder ggf. auch Wärmeleitmitteln getrennt werden kann.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung darge
stellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 in vereinfachter Darstellung einen Längsschnitt durch
ein Tauchpumpenaggregat nach der Erfindung,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Bund der unteren Wick
lungskopfschutzkappe,
Fig. 3 die obere Wicklungskopfschutzkappe in perspektivischer
Darstellung und
Fig. 4 einen Querschnitt durch den eingegossenen Kondensator.
Das in Fig. 1 dargestellte Tauchpumpenaggregat weist eine Kreisel
pumpe 1 sowie einen diese antreibenden Motor 2 auf, die in einem
gemeinsamen Gehäuse 3 achsgleich angeordnet sind. Die Pumpe 1 ist
im unteren Bereich des Gehäuses 3 angeordnet und fördert die durch
seitlich im Gehäuse 3 angeordnete Ansaugöffnungen 4 eintretende
Flüssigkeit zu dem am oberen Ende des Gehäuses 3 angeordneten
Druckstutzen 5. Dabei wird diese Flüssigkeit zum Zwecke der Motor
kühlung durch einen innerhalb des Gehäuses 3 vorgesehenen Rin
graum 6 geführt, dessen Innenwand 7 Teil des hermetisch abgeschlos
senen Statorgehäuses 8 des Motors 2 ist.
Der Motor 2 ist ein Naßlaufmotor, d. h. der Rotor 9 des Motors läuft
innerhalb des Förderfluids und ist mittels eines Spaltrohrtopfes 10
von dem durch das Statorgehäuse 8 eingeschlossenen Statorraum
getrennt. Innerhalb des Statorraumes sind die Statorwicklungen an
geordnet, deren Wicklungsköpfe 11 in Fig. 1 erkennbar sind.
Der obere Wicklungskopf 11 ist durch eine elektrisch isolierende
Wicklungskopfschutzkappe 12 an seiner Innen- und Stirnseite abge
deckt. Die Wicklungskopfschutzkappe 12 für den oberen Wicklungs
kopf 11 ist in Fig. 3 im einzelnen dargestellt. Diese Wicklungskopf
schutzkappe 12 erstreckt sich axial über die gesamte Länge des
Wicklungskopfes und radial vom Spaltrohrtopf 10 bis nahe zur Ge
häusewand 7. Zwischen der Gehäusewand 7 und dem oberen Wick
lungskopf ist ein ausreichender Freiraum gebildet, so daß dieser
unter keinen Umständen zur Anlage an die Innenwand 7 kommen
kann.
Die obere Wicklungskopfschutzkappe 12 trägt an ihrem sich in radia
ler Richtung erstreckenden Flansch 13 Klemmen 14, an denen die
(nicht dargestellten) Anschlüsse der Statorwicklung festgelegt werden.
Des weiteren sind an der Oberseite dieses Flansches 13 Halterungen
15 zur Befestigung eines innerhalb eines Kunststoffgehäuses einge
gossenen Kondensators 16 vorgesehen. An dem Kunststoffgehäuse 17
ist, wie dies aus Fig. 4 ersichtlich ist, zu einer Seite ein im Quer
schnitt L-förmiger Fuß 18 angeformt, sowie auf der vom Fuß abge
wandten Seite zwei Rastzungen 19. Die Halterung 15 weist zur
formschlüssigen Aufnahme des Fußes 18 zwei entsprechend aus
ragende, im Querschnitt ebenfalls L-förmige Vorsprünge 20 auf sowie
zwei Aufnahmen 21, in welche die Rastzungen 19 eingreifen. Auf
diese Weise kann der Kondensator 16 mit seinem Gehäuse 17 durch
einfaches Aufstecken auf die Wicklungskopfschutzkappe 12 befestigt
werden, wobei sich kurze elektrische Anschlußwege ergeben, da die
Anschlußklemmen 14 und die Kabeldurchfüh
rung 22 für die elektrische Versorgung des Motors in unmittelbarer
Nähe liegen, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist.
Der untere Wicklungskopf 11 liegt durch die in diesem Bereich
konische Verjüngung des Gehäuses 3, die sich zum Erhalt eines
konstanten Querschnitts des Ringraums 6 auch im Bereich der Innen
wandung 7 fortsetzt, sehr nahe an dieser an. Da das gesamte Gehäuse
3 aus geformten Blechen besteht, ist eine Anlage der Wicklung oder
Teilen davon am Gehäuse 3 unbedingt zu vermeiden, da die Wick
lung selbst in der Regel nur mit einer einfachen Isolation in Form
eines Lackes beschichtet ist, bei dessen Beschädigung im Falle der
Anlage am Gehäuse Kurzschlußgefahr bestünde. Die untere Wick
lungskopfschutzkappe 23 erstreckt sich daher nicht nur über die
gesamte freie Länge an der Innen- und unteren Stirnseite des Wick
lungskopfes sondern auch an der Außenseite, so daß der Wicklungs
kopf an den zum Statorgehäuse weisenden Seiten von der Schutz
kappe 23 umschlossen ist. Die Wicklungskopfschutzkappe 23 ist an
der Innenseite sowie im stirnseitigen Flanschbereich genauso ausge
bildet wie die obere Wicklungskopfschutzkappe 12, jedoch ohne
Klemmen und Halterung. An den Flanschbereich schließt sich jedoch
ein Bund 24 an, der als gesondertes Bauteil ausgebildet ist und
rastend mit dem übrigen Teil der Wicklungskopfschutzkappe ver
bunden ist. Dieser Bund 24 ist in Fig. 2 im Schnitt dargestellt. Der
Bund besteht aus einem besonders gut wärmeleitfähigen Kunststoff
und liegt wärmeleitend am Wicklungskopf 11 einerseits und an der
Wandung 7 andererseits an, so daß in diesem Bereich eine besonders
gute Wärmeabfuhr an den im Ringraum 6 befindlichen Förderstrom
erfolgt. Der Bund 24 weist an seiner Innenseite mehrere über den
Umfang verteilte Rastnasen 25 oder einen umlaufenden Ring bzw.
Ringabschnitte als Rastelemente auf, die im Querschnitt gesehen nach
innen hin spitz auslaufen, so daß diese Rastnasen 25 nach dem Auf
schieben auf den Wicklungskopf 11 hinter den Flansch der
Wicklungskopfschutzkappe 23 greifen und dadurch den Bund 24
rastend mit der Wicklungskopfschutzkappe 23 verbinden. Der Raum
26 zwischen dem Bund 24 und dem Wicklungskopf 11 ist mit einer
Wärmeleitpaste ausgefüllt, ebenso der Raum 27 zwischen dem Bund
24 und der Wandung 7.
Anstelle der hier in den Räumen 26 und 27 vorgesehenen Wärmeleit
paste kann auch der gesamte Statorraum mit einem Wärmeleitmittel,
z. B. einem Wärmeleitöl gefüllt sein.
Bezugszeichenliste
1 Kreiselpumpe
2 Motor
3 Gehäuse
4 Ansaugöffnungen
5 Druckstutzen
6 Ringraum
7 Innenwand
8 Statorgehäuse
9 Rotor
10 Spaltrohrköpfe
11 Wicklungsköpfe
12 Wicklungskopfschutzkappe oben
13 Flansch
14 Klemme
15 Halterung
16 Kondensator
17 Kunststoffgehäuse
18 Fuß
19 Rastzungen
20 Vorsprünge
21 Aufnehmer
22 Kabeldruckleitung
23 Wicklungskopfschutzkappe
24 Bund
25 Rastnasen
26 Raum
27 Raum
2 Motor
3 Gehäuse
4 Ansaugöffnungen
5 Druckstutzen
6 Ringraum
7 Innenwand
8 Statorgehäuse
9 Rotor
10 Spaltrohrköpfe
11 Wicklungsköpfe
12 Wicklungskopfschutzkappe oben
13 Flansch
14 Klemme
15 Halterung
16 Kondensator
17 Kunststoffgehäuse
18 Fuß
19 Rastzungen
20 Vorsprünge
21 Aufnehmer
22 Kabeldruckleitung
23 Wicklungskopfschutzkappe
24 Bund
25 Rastnasen
26 Raum
27 Raum
Claims (10)
1. Tauchpumpenaggregat mit einer Kreiselpumpe (1) und mit
einem dazu achsgleich angeordneten Naßlaufmotor (2), dessen Stator
hermetisch gekapselt ist und dessen Wicklungsköpfe (11) mit Wick
lungskopfschutzkappen (12, 23) versehen sind, mit einem innerhalb
des Statorraumes angeordneten Kondensator (16), dadurch gekenn
zeichnet, daß eine Wicklungskopfschutzkappe (12) eine Halterung
(15) für den Kondensator (16) bildet und daß sich mindestens eine
Wicklungskopfschutzkappe (23) zumindest über einen Teil des Außen
umfangs eines Wicklungskopfes (11) erstreckt.
2. Tauchpumpenaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der Kondensator (16) innerhalb eines elektrisch isolierenden
Kunststoffgehäuses (17) eingegossen ist, das unter Rastung an der
oberen Wicklungskopfschutzkappe (12) festgelegt ist.
3. Tauchpumpenaggregat nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Wicklungskopf
schutzkappe (23) einen den Außenumfang des Wicklungskopfes zu
mindest teilweise umgebenden Bund (24) aufweist.
4. Tauchpumpenaggregat nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beide Wicklungsköpfe (11) mit
einem ihren Außenumfang mindestens teilweise umgebenden Bund
(24) versehen sind.
5. Tauchpumpenaggregat nach An
spruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bund (24) rastend mit dem
übrigen Teil der Wicklungskopfschutzkappe (23) verbunden ist.
6. Tauchpumpenaggregat nach einem der An
sprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bund (24) aus wärmeleitfä
higem Material besteht.
7. Tauchpumpenaggregat nach einem der An
sprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bund (24) aus wärmeleitfä
higem Kunststoff besteht.
8. Tauchpumpenaggregat nach einem der An
sprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Bund (24) mit seiner
Innenseite am Wicklungskopf (11) und mit seiner Außenseite an einer
Gehäusewand (7) anliegt.
9. Tauchpumpenaggregat nach einem der An
sprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (26, 27) zwischen
Bund (24) und Wicklungskopf (11) sowie zwischen Bund (24) und
Gehäuse (3) mit einem Wärmeleitmittel ausgefüllt ist.
10. Tauchpumpenaggregat nach An
spruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Wärmeleitmittel eine Wär
meleitpaste oder ein Wärmeträgeröl eingesetzt ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924203482 DE4203482C2 (de) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | Tauchpumpenaggregat |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924203482 DE4203482C2 (de) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | Tauchpumpenaggregat |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4203482A1 DE4203482A1 (de) | 1993-08-19 |
DE4203482C2 true DE4203482C2 (de) | 1994-10-27 |
Family
ID=6451133
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19924203482 Expired - Lifetime DE4203482C2 (de) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | Tauchpumpenaggregat |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4203482C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19504099A1 (de) * | 1995-02-08 | 1996-08-22 | Wilo Gmbh | Direkter Steckeranschluß für einen Spaltrohrmotor |
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DE4430764A1 (de) * | 1994-08-30 | 1996-03-07 | Klein Schanzlin & Becker Ag | Kühleinrichtung |
ITUA20163125A1 (it) | 2016-05-04 | 2017-11-04 | Dab Pumps Spa | Motore elettrico sommerso |
DE102019130722A1 (de) * | 2019-11-14 | 2021-05-20 | Fte Automotive Gmbh | Flüssigkeitspumpe |
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-
1992
- 1992-02-07 DE DE19924203482 patent/DE4203482C2/de not_active Expired - Lifetime
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DE19504099A1 (de) * | 1995-02-08 | 1996-08-22 | Wilo Gmbh | Direkter Steckeranschluß für einen Spaltrohrmotor |
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DE4203482A1 (de) | 1993-08-19 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R071 | Expiry of right | ||
R071 | Expiry of right |