CH399190A

CH399190A - Elektrisch angetriebenes Pumpenaggregat

Info

Publication number: CH399190A
Application number: CH442363A
Authority: CH
Inventors: Pensabene Philip
Original assignee: Pensabene Philip
Priority date: 1962-01-12
Filing date: 1963-04-06
Publication date: 1966-03-31
Also published as: FR1352043A

Description


  Elektrisch angetriebenes Pumpenaggregat    Die Erfindung betrifft ein elektrisch angetriebe  nes Pumpenaggregat, das insbesondere als     Förder-          bzw.        Umwälzpumpe    kleiner Leistung für häusliche       Warmwasserheizungsanlagen    verwendbar ist.  



  Es ist bekannt, bei solchen Aggregaten den  Motorläufer zugleich auch als Pumpenläufer auszu  bilden, ihn also auf der dem Motorgehäuse abgekehr  ten Seite im Pumpengehäuse arbeiten zu lassen und  mit Laufschaufeln zu versehen, wobei gewöhnlich der       Stator    des elektrischen Antriebsmotors gegen Was  serzutritt aus dem Pumpengehäuse durch eine     Mein-          bran    abgeschirmt ist.  



  Bei     Warmwasserheizungsanlagen,    insbesondere  für Wohnungen, bei denen der     Heizk-essel    und die  Heizkörper etwa in gleicher Höhe liegen und die Hei  zung nicht mit Steigleitungen unter Ausnutzung des  Wärmegefälles für den Wasserumlauf betrieben     wer-          ,den    kann, müssen derartige     Umwälzpumpen    beson  ders ruhig laufen, sollen bei kleinen Abmessungen  aber auch ein ausreichendes Drehmoment haben, um  ohne Leistungsabfall zunehmende     Strörnungswider-          stände    zu überwinden, die in den sich meist an der  Pumpe ansammelnden Kalk- oder Rostablagerungen  des Leitungssystems entstehen können.

   Diese beiden  Erfordernisse widersprechen sich jedoch insofern, als  zum leisen Laufen der Pumpe ein breiter Luftspalt im  elektrischen Antriebsmotor nötig ist, um das durch       Änderungender        Flussdichte    an den Polen des Motor  zylinders verursachte     Frequenzbrummen    zu vermei  den, während es andererseits zur Erzielung des     max-i-          malen    Drehmoments bei vorgegebenen Läufer- oder       Ständerwicklungen    notwendig ist, den Luftspalt zwi  schen     Stator    und Läufer     imelektrischen    Antriebsmo  tor so klein wie möglich zu halten.  



  Die Erfindung ist darauf gerichtet, ein elektrisch  angetriebenes Pumpenaggregat: so auszubilden, dass    man diesen gegensätzlichen Erfordernissen möglichst  weitgehend nachkommen kann. Die Erfindung beruht  auf dem Gedanken, durch Ausnutzung der Wechsel  wirkung zwischen magnetischer     Anzichung    des  Motorläufers durch den     Stator    und der auf dem Pum  penläufer einwirkenden hydraulischen Druckdiffe  renz eine Änderung des Luftspaltes zwischen dem  Motorläufer und dein     Stator    des Antriebsmotors zu  erzielen.<B>-</B>  Das     erfindungsgemässe    Pumpenaggregat ist     da-          .durch    gekennzeichnet,

   dass der zugleich als     Pumpen-          laufraddienende    Motorläufer zur Änderung der Luft  spaltbreite bezüglich eines von einem Pumpenge  häuse durch eine Membran abgeteilten     Statorgehäu-          ses    zwischen zwei Anschlägen axial frei verschiebbar  ist, von denen der eine Anschlag beim Einschalten  ,des Motors     unterdem    Einfluss der magnetischen An  ziehung, des Läufers durch den     Stator    die minimale  Luftspaltbreite beim Anlaufen und der andere An  schlag unter dem Einfluss der hydraulischen Druck  differenz die maximale Luftspaltbreite während des  Betriebszustandes bestimmt.  



  Der Motorläufer kann eine Scheibe aufweisen,  die auf der dem     Statorgehäuse    zugekehrten Seite Läu  ferpole und auf der dem Pumpengehäuse zugekehrten  Seite Laufschaufeln der Pumpe aufweist und mit  ihrer Nahe axial verschiebbar auf einem am Pumpen  gehäuse einseitig freitragend angeordneten, ortsfesten  Lagerzapfen sitzt, welcher die die Luftspaltbreite be  stimmenden Anschläge trägt.  



  Um den Zusammenbau der Teile zu vereinfa  chen, kann zweckmässig einer der die axiale     Ver-          schiebbarkeit    des Läufers     bestimmen-den    Anschläge  ,durch einen Flansch des den Läufer aufnehmenden  Lagerzapfens und der andere Anschlag durch eine       Stimscheibe    gebildet sein, die am freien Ende des      Lagerzapfens mit einer den Lagerzapfen     durchragen-          den    und am Pumpengehäuse verschraubten Spann  schraube gehalten ist.  



  Damit die zum Anlaufen und für den Betrieb der  Pumpe vorbestimmten     Luftspaltbreiten    nicht durch  Abnutzung der Läufernabe unter Einwirkung der an  der Nabe auftretenden     Axialdrücke    verändert wer  den, kann der axial verschiebbare Läufer in seiner  Nabe zweckmässig eine fest eingezogene Lager  büchse aufweisen, die mit ihren Enden aus der  Läufernabe hervorsteht und auf dem dem Pumpenge  häuse zugekehrten Ende     einendie        Läufernabeergän-          zenden    Lagerring zur Aufnahme des     Axialdruckes     trägt.  



  Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel des  elektrisch angetriebenen Pumpenaggregates nach der  Erfindung, und zwar zeigen:       Fig.   <B>1</B> eine Seitenansicht des Aggregates in teil  weisem Schnitt bei     Kleinststellung    des Luftspaltes zur  Erzeugung eines hohen Anlaufdrehmoments und       Fig.    2 eine ähnliche Ansicht bei     Grösststellung     des Luftspaltes zur     Erzielung    eines ruhigen Laufes.  Das dargestellte Aggregat weist ein Motorgehäuse  <B>1</B> und ein Pumpengehäuse 2 sowie zwischen beiden  Gehäusen eine wasserdichte Membran<B>3</B> auf,     dieden     Ständer 4 des Motors von dem im Pumpengehäuse  angeordneten Läufer trennt.

   Der Läufer befindet sich  zwischen der     Ansaugekammer   <B>5</B>     unddern    Druckraum  <B>6</B> der Pumpe. Die Membran<B>3</B> liegt     anden    Polendes  Motorständers 4 an und     begrenzt,die    eine Seite des  Luftspaltes<B>7,</B> der auf der anderen Seite von den  Polen<B>8</B> des aus einer Scheibe<B>9</B> bestehenden Läufers  begrenzt ist. Die Läuferscheibe weist auf der Pum  penseite radiale Laufschaufeln<B>10</B> auf und     um-          schliesst    mit ihrer Nabe 10a eine, fest eingezogene  Laufbüchse<B>11</B> aus hartem Metall, die mit beiden  Enden etwas aus der Nabe 10a hervorsteht.

   Die Läu  ferscheibe<B>9</B> ist aus Eisen hergestellt oder mindestens  an ihren Polen<B>8</B> im Bereich der Polflächen des Stän  ders mit magnetischem     Werkstoff    ausgerüstet.  



  Der Läufer ist mit seiner Laufbüchse<B>11</B> auf  einem ortsfesten Lagerzapfen 12 des Pumpengehäu  ses 2 drehbar und axial verschiebbar. Der Lagerzap  fen 12 ist am Pumpengehäuse mit einer Schraube<B>13</B>  verspannt, die auch eine Anschlagscheibe 14 aus  nichtmagnetischem Werkstoff am freien Ende des  Lagerzapfens 12 festhält. Diese Anschlagscheibe 14  bildet denjenigen Anschlag, der bei Berührung durch  die Stirnfläche<B>15</B> der     Laufbüchse   <B>11</B> die     Kleinst-          breite    des Luftspaltes<B>7</B> bestimmt.  



  Am gegenüberliegenden Ende der Läufernabe<B>10</B>  ist ein Anschlagring<B>16</B> befestigt, der zur Aufnahme  des     Axialdruckes    beim Arbeiten der Pumpe aus  hartem     Werkstoff    besteht und zusammen mit einem  Flansch     17,des    Lagerzapfens 12 die maximale Breite       Tdes    Luftspaltes gemäss     Fig.    2 festlegt.  



       Fig.   <B>1</B> zeigt die Stellung, in die der Läufer durch  Einschalten des Elektromotors kommt. Durch die  Erregung der     Ständerwicklungen    entsteht ein  Magnetfeld, das den Läufer anzieht und axial gegen    den Ständer verschiebt, bis sich die Anschläge 14  und<B>15</B> berühren. Durch diese     Axialverschiebung          wird,der        Luftspalt   <B>7</B> zwischen den Läuferpolen<B>8</B> und  dem Ständer 4 des Motors auf seine kleinste Breite  vermindert. Daher wird eine hohe Anlaufleistung er  zielt.  



  Wenn die Drehzahl des Läufers zunimmt, über  steigt der hydraulische     Axialdruck,    der von den  Schaufeln<B>10</B> gemäss dem anwachsenden Druckunter  schied zwischen den beiden Kammern<B>5</B> und<B>6</B> des  Pumpengehäuses erzeugt wird, die magnetische An  ziehungskraft des Motorständers 4, so dass der Läu  fer     längsdes    Lagerzapfens 12 nach links verschoben  wird, bis sich die Anschläge<B>16</B> und<B>17</B> gemäss     Fig.    2  berühren. Hierdurch wird der Luftspalt des Motors  auf die maximale Breite<B>7'</B> vergrössert, so dass bei  voller Drehzahl des unter Last laufenden Motors ein  ruhiges Laufen des Aggregates unter Vermeidung des  sonst eintretenden     Frequenzbrummens    am Motor  gesichert ist.

Claims

PATENTANSPRUCH Elektrisch angetriebenes Pumpenaggregat, insbe sondere, Förderpumpenaggregat, für häusliche Warm- wasserheizungs- oder -versorgungsanlagen, dessen elektrischer Antriebsmotor einen mit dem Pumpen läufer auf gleicher Welle zusammengebauten Motor läufer aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass derzu- gleich als Pumpenlaufrad dienende Motorläufer(9) zur Änderung der Luftspaltbreite bezüglich eines von einem Pumpengehäuse (2) durch eine Membran(3) abgeteilten Statorgehäuses (1, 4) zwischen zwei An schlägen (14,17) axial frei verschiebbar ist, von de nen der eine Anschlag (14)

beim Einschalten des Motors unter dem Einfluss der magnetischen Anzie hung des Läufers durch den Stator (4) die minimale Luftspaltbreite(7) beim Anlaufen, und der andere Anschlag(17) unter dem Einfluss der hydraulischen Druckdifferenz die maximale Luftspaltbreite(T) während des Betriebszustandes bestimmt.

UNTERANSPRüCHE 1. Pumpenaggregat nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Motorläufer eine Scheibe(9) aufweist, die auf der dem Statorgehäuse (1,4) zugekehrten Seite Läuferpole(8) und auf der .dem Pumpengehäuse zugekehrten Seite Laufschau feln(10) der Pumpe aufweist und mit ihrer Nabe (10a) axial verschiebbar auf einem am Pumpenge häuse (2) einseitig freitragend angeordneten, ortsfe sten Lagerzapfen (12) sitzt, welcher die die Luftspalt breite .(7,7') bestimmen-den Anschläge(14,17) trägt. 2.

Pumpenaggregat nach Unteranspruch1, da durch gekennzeichnet, dass einer der die axiale Ver- schiebbarkeit des Läufers(9) bestimmenden An- schläge (14,17) durch einen Flansch(17) des den Läufer aufnehmenden Lagerzapfens (12) und der an- .dere Anschlag durch eine Stirnscheibe (14) gebildet ist, die am freien Ende des Lagerzapfens (12) mittels einer den Lagerzapfen durchragenden und am Pum- pengehäuse (2) verschraubten Spannschraube(13) gehalten ist.

3. Pumpenaggregat nach Unteranspruch1, da- .durch gekennzeichnet, dass der axial verschiebbare Läufer in seiner Nabe eine fest eingezogene Lagerbüchse (11) aufweist, die mit ihren Enden aus der Läufernabe (10a) hervorsteht und auf Odem -dem Pumpengehäuse (2) zugekehrten Ende ein-en die Läu fernabe (10a) ergänzenden Lagerring(16) zur Auf nahme ödes Axialdruckes trägt.