EP1703135B1 - Spaltrohr einer Kreiselmotorpumpe - Google Patents

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EP1703135B1
EP1703135B1 EP06000979A EP06000979A EP1703135B1 EP 1703135 B1 EP1703135 B1 EP 1703135B1 EP 06000979 A EP06000979 A EP 06000979A EP 06000979 A EP06000979 A EP 06000979A EP 1703135 B1 EP1703135 B1 EP 1703135B1
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EP
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pump
sleeve
outside
bearing
end shield
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EP06000979A
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EP1703135A2 (de
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Thomas Materne
Hendrik Sura
Holger Krasmann
Günter Strelow
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Wilo SE
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Wilo SE
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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
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/04—Shafts or bearings, or assemblies thereof
    • F04D29/046—Bearings
    • F04D29/047—Bearings hydrostatic; hydrodynamic
    • 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
    • F04D13/0626—Details of the can
    • 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
    • F04D13/0633—Details of the bearings

Definitions

  • the invention relates to a can of a centrifugal pump with a tube open at both ends and a pump-side integrally formed flange shield which separates the motor stator from the pump chamber.
  • the object of the invention is to improve a split tube of a centrifugal pump of the type mentioned above so that with simple construction few items and a low installation costs are required and this high manufacturing accuracy is achieved.
  • a bush-shaped bearing seat (14) is formed, which carries a bearing for the motor shaft.
  • the integral nature of the split tube and the pump-side bearing seat reduces the number of parts and increases the manufacturing accuracy, since the alignment between the flange centering and bearing point is significantly improved. Further Seals are saved and the assembly effort is reduced.
  • the split tube made of plastic.
  • the stability of the can is increased when outside of the canned a stiffening tube is seated in particular made of carbon fiber reinforced plastic. This achieves modularity, i. In low-loaded systems, the stiffening tube may be missing and pushed at high load.
  • the outer side of the bearing plate a sleeve coaxially formed on the pump side, which protrudes toward the pump.
  • the inner diameter of the beech is greater than the outer diameter of the bearing seat.
  • Particularly advantageous such a construction can be used if between the bush and the bearing seat an annular space, in which at least one particular annular filter element is seated.
  • annular cover in particular made of plastic coaxial, which covers the bearing plate outside in the pump chamber at least partially.
  • a centrifugal motor pump has an electric drive motor with arranged in a motor housing 2 stator 3 and a seated on a shaft 4 rotor 5. Between stator 3 and rotor 5 coaxially seated a can 6, in its end facing away from the pump, a first bearing seat 7 for a bearing 8 of the shaft 4 is fixed.
  • a flange-shaped bearing plate 9 made of plastic is formed on the pump side, which separates the motor stator chamber 10 from the pump chamber 11.
  • the rotor 12 of the pump is mounted on the end of the shaft 4.
  • the bearing plate 9 of the can 6 is in the embodiments of the FIGS. 1 to 3 placed in the manner that seen from the pump side, the outer surface of the bearing plate 9 is concave shaped.
  • a bushing 13 made of plastic coaxially molded so that it protrudes toward the rotor 12.
  • a further bush is formed as a bearing seat 14 made of plastic on the can 6, wherein the outer diameter of the bearing seat 14 is smaller than the inner diameter of the can 6 and the bearing seat 14 projects with a range in the can 6.
  • This coaxially arranged bearing seat 14 carries the second bearing 15, which faces the pump.
  • a large annular space 16 which is covered on the side facing the rotor by a filter element 17. Since passages 18 are arranged between the bearing seat 14 and the can 6, this can be achieved by the filter element 17 passing through conveying medium into the interior of the can 6 pass. In the annulus dirt particles can settle.
  • FIG. 2 The construction after FIG. 2 is different from the after FIG. 1 in that a stiffening tube 19 is fastened on the outside of the can 6 in order to reinforce the can 6.
  • This stiffening tube 19 is preferably made of carbon fiber reinforced plastic and its grip on the split tube is additionally ensured by the fact that the Spaltrohrau togeometrie is shaped accordingly.
  • FIG. 3 differs according to the of FIG. 1 in that the bush 13 is surrounded on the outside by an annular cover element 20, which preferably consists of plastic and is not formed on the can, or on the bearing plate 9, but is attached to this form-fitting, non-positive or by gluing, or screws.
  • an annular cover element 20 which preferably consists of plastic and is not formed on the can, or on the bearing plate 9, but is attached to this form-fitting, non-positive or by gluing, or screws.
  • FIG. 4 The construction after FIG. 4 is different from the after FIG. 1 in that, viewed from the pump side, the conical bearing shield is convex, so that an additional cover element 20 is unnecessary.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Spaltrohr einer Kreiselpumpe mit einem an beiden Enden offenem Rohr und einem pumpenseitig angeformten flanschförmigen Lagerschild, das den Motorstatorraum von der Pumpenkammer trennt.
  • Bei einem Spaltrohr für eine Kreiselmotorpumpe ist es bekannt, die für die Motorenwelle erforderlichen Lagerträger als zusätzliche Teile im Spaltrohr zu befestigen. Dies erfordert einen zusätzlichen Montageaufwand mit einer hohen Herstellgenauigkeit und zusätzliche Dichtungen. Ein solcher gattungsgemäßer Spaltrohr ist z.B. aus DE 88 11 420 U1 bekannt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es ein Spaltrohr einer Kreiselpumpe der Eingangs genannten Art so zu verbessern, dass bei einfacher Konstruktion wenig Einzelteile und ein geringer Montageaufwand erforderlich sind und hierbei eine hohe Herstellgenauigkeit erreicht wird.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass pumpenseitig in Höhe des Lagerschildes koaxial am Spaltrohr ein buchsenförmiger Lagersitz (14) angeformt ist, der ein Lager für die Motorenwelle trägt.
  • Die Einstückigkeit von Spaltrohr und dem pumpenseitigen Lagersitz verringert die Anzahl der Einzelteile und erhöht die Herstellgenauigkeit, da die Fluchtung zwischen Flanschzentrierung und Lagerstelle erheblich verbessert ist. Ferner werden Dichtungen eingespart und der Montageaufwand verringert. Vorzugsweise besteht hierbei das Spaltrohr aus Kunststoff.
  • Die Stabilität des Spaltrohres wird erhöht, wenn außen auf dem Spaltrohr ein Versteifungsrohr insbesondere aus Kohlefaserverstärktem Kunststoff aufsitzt. Hierdurch wird eine Modularität erreicht, d.h. bei niedrig belasteten Systemen kann das Versteifungsrohr fehlen und bei hoher Belastung aufgeschoben werden.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn außen am Lagerschild pumpenseitig eine Buchse koaxial angeformt ist, die zur Pumpe hin vorsteht. Hierbei ist der Innendurchmesser der Buche größer als der Außendurchmesser des Lagersitzes. Besonderes vorteilhaft ist eine solche Konstruktion verwendbar, wenn zwischen der Buchse und dem Lagersitz ein Ringraum besteht, in dem mindestens ein insbesondere ringförmiges Filterelement einsitzt.
  • Eine besonders gute Strömungsführung in der Pumpenkammer und damit geringe Verwirbelungen werden erreicht, wenn außen an der Buchse ein ringförmiges Abdeckelement insbesondere aus Kunststoff koaxial befestigt ist, das das Lagerschild außen in der Pumpenkammer zumindest teilweise überdeckt.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen in axialen Schnitten dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben, wobei das Pumpengehäuse weggelassen wurde. Es zeigen
    • Figur 1
    ein Spaltrohr ohne äußere Verstärkungen und mit konusförmig gestelltem Lagerschild, wobei das Lagerschild von der Pumpenseite her gesehen konkav geformt ist;
    Figur 2
    die Konstruktion nach Figur 1 mit einem auf dem Spaltrohr außen aufsitzendem Versteifungsrohr;
    Figur 3
    die Konstruktion nach Figur 1 mit außen auf dem Lagerschild angeordnetem Abdeckelement;
    Figur 4
    die Konstruktion nach Figur 1 mit einem konusförmig gestelltem Lagerschild, wobei von der Pumpenseite her gesehen das Lagerschild konvex geformt ist.
  • Eine Kreiselmotorpumpe weist einen Elektroantriebsmotor auf mit in einem Motorengehäuse 2 angeordnetem Stator 3 und einem auf einer Welle 4 sitzendem Rotor 5. Zwischen Stator 3 und Rotor 5 sitzt koaxial ein Spaltrohr 6, in dessen von der Pumpe abgewandtem Ende ein erster Lagersitz 7 für ein Lager 8 der Welle 4 befestigt ist.
  • Am Spaltrohr 6 aus Kunststoff ist pumpenseitig ein flanschförmiges Lagerschild 9 aus Kunststoff angeformt, das den Motorstatorraum 10 von der Pumpenkammer 11 trennt. In der Pumpenkammer 11 ist der Läufer 12 der Pumpe auf dem Ende der Welle 4 befestigt.
  • Das Lagerschild 9 des Spaltrohres 6 ist in den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 1 bis 3 konusförmig in der Weise gestellt, dass von der Pumpenseite her gesehen die Außenfläche des Lagerschildes 9 konkav geformt ist. An der Außenfläche des Lagerschildes 9 ist eine Buchse 13 aus Kunststoff koaxial angeformt, so dass diese zum Läufer 12 hin vorsteht. Innerhalb der Buchse 13 ist eine weitere Buchse als Lagersitz 14 aus Kunststoff am Spaltrohr 6 angeformt, wobei der Außendurchmesser des Lagersitzes 14 kleiner ist als der Innendurchmesser des Spaltrohres 6 und der Lagersitz 14 mit einem Bereich in das Spaltrohr 6 hineinragt. Dieser koaxial angeordnete Lagersitz 14 trägt das zweite Lager 15, das der Pumpe zugewandt ist.
  • Zwischen dem Lagersitz 14 und der Buchse 13 befindet sich ein großer Ringraum 16, der auf der dem Läufer zugewandten Seite durch ein Filterelement 17 abgedeckt ist. Da zwischen dem Lagersitz 14 und dem Spaltrohr 6 Durchlässe 18 angeordnet sind, kann das durch das Filterelement 17 hindurchtretende Fördermedium in das Innere des Spaltrohres 6 gelangen. In dem Ringraum können sich Schmutzpartikel absetzen.
  • Die Konstruktion nach Figur 2 unterscheidet sich von der nach Figur 1 dadurch, dass außen auf dem Spaltrohr 6 ein Versteifungsrohr 19 befestigt ist um das Spaltrohr 6 zu verstärken. Dieses Versteifungsrohr 19 besteht vorzugsweise aus Kohlefaserverstärktem Kunststoff und sein Halt am Spaltrohr ist noch zusätzlich dadurch gesichert, dass die Spaltrohraußengeometrie entsprechend geformt ist.
  • Die Konstruktion nach Figur 3 unterscheidet sich nach der von Figur 1 dadurch, dass die Buchse 13 außen von einem ringförmigen Abdeckelement 20 umgeben ist, das vorzugsweise aus Kunststoff besteht und nicht am Spaltrohr, bzw. an dem Lagerschild 9 angeformt ist, sondern an diesem formschlüssig, kraftschlüssig oder durch Kleben, bzw. Schrauben befestigt wird. Hierdurch wird die Strömungsführung der in der Pumpenkammer 11 befindlichen Flüssigkeit verbessert und insbesondere werden Verwirbelungen verringert.
  • Die Konstruktion nach Figur 4 unterscheidet sich von der nach Figur 1 dadurch, dass das konusförmige Lagerschild von der Pumpenseite her gesehen konvex geformt ist, so dass sich ein zusätzliches Abdeckelement 20 erübrigt.

Claims (7)

  1. Spaltrohr (6) einer Kreiselpumpe mit einem an beiden Enden offenen Rohr und einem pumpenseitig angeformten flanschförmigen Lagerschild (9), das den Motorstatorraum (10) von der Pumpenkammer (11) trennt, dadurch gekennzeichnet, dass pumpenseitig in Höhe des Lagerschildes (9) koaxial am Spaltrohr (6) ein buchsenförmiger Lagersitz (14) angeformt ist, der ein Lager (15) für die Motorenwelle trägt.
  2. Spaltrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Spaltrohr (6) aus Kunststoff besteht.
  3. Spaltrohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass außen auf dem Spaltrohr (6) ein Versteifungsrohr (19) insbesondere aus Kohlefaserverstärktem Kunststoff aufsitzt.
  4. Spaltrohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass außen am Lagerschild (9) pumpenseitig eine Buchse (13) koaxial angeformt ist, die zur Pumpe hin vorsteht.
  5. Spaltrohr nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser der Buche (13) größer ist als der Außendurchmesser des Lagersitzes (14).
  6. Spaltrohr nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Buchse (13) und dem Lagersitz (14) ein Ringraum (16) besteht, in dem mindestens ein insbesondere ringförmiges Filterelement (17) einsitzt.
  7. Spaltrohr nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass außen an der Buchse (13) ein ringförmiges Abdeckelement (20) insbesondere aus Kunststoff koaxial befestigt ist, das das Lagerschild (9) außen in der Pumpenkammer (11) zumindest teilweise überdeckt.
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