DE1186141B

DE1186141B - Einrichtung zum Druckausgleich fuer fluessigkeitsgefuellte elektrische Unterwassermotoren

Info

Publication number: DE1186141B
Application number: DEK49018A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Otto Schiele
Original assignee: Klein Schanzlin and Becker AG
Current assignee: Klein Schanzlin and Becker AG
Priority date: 1963-02-21
Filing date: 1963-02-21
Publication date: 1965-01-28

Description

Einrichtung zum Druckausgleich für flüssigkeitsgefüllte elektrische Unterwassermotoren Flüssigkeitsgefüllte elektrische Unterwassermotoren und allgemein alle flüssigkeitsgefüllten Elektromotoren werden heute in den allermeisten Fällen so abgedichtet, daß ein Flüssigkeitsaustausch zwischen der Füllflüssigkeit des Motors und der ihn umgebenden Flüssigkeit unmöglich gemacht oder doch sehr erschwert wird. Diese sogenannte »geschlossene Ausführung« dieser Motoren verlangt dann zum Ausgleich der Ausdehnung und Zusammenziehung der Füllflüssigkeit bei Erwännung bzw. Abkühlung des Motors irgendwelche flexible Ausgleichselemente, die meist als Gummimembranen oder Bronzeausgleichskammern ausgeführt werden. Es hat sich nun gezeigt, daß diese für das normale Ausdehnungsvoluinen berechneten Ausgleichselemente durch an den Motoren auftretende innere oder äußere überdrücke gefährdet sind. Die naheliegende Lösung des Problems durch Verstärkung und Vergrößerung der Ausgleichselemente wurde versucht und führte trotz eines erhöhten konstruktiven Aufwandes nicht zum E olg.
Des weiteren ist auch schon bei mit Flüssigkeit gefüllten elektrischen Unterwassermotoren bekannt, ein Ausgleichselement und ein überdruckventil gegen inneren Überdruck vorzusehen. Hierbei werden zwar die hohen Innendrücke von dem Ausgleichselement ferngehalten, aber das noch häufiger auftretende Platzen des Ausgleichselementes infolge äußerer überdrücke wird dadurch nicht verhindert. Außerdem wurde auch schon vorgeschlagen, bei flüssigkeitsgefüllten elektrischen Unterwassermotoren ein Ausgleichselement und ein überdruckventil gegen äußeren Überdruck anzuordnen. Bei dieser Anordnung besteht dagegenbeim Auftreten eines inneren überdruckes die Gefahr der Zerstörung der Wellendichtung oder des Ausgleichselementes. Es wurde daher der Versuch gemacht, Innenraum und Außenraum unter Zwischenschaltung eines Filters ständig zu verbinden. Diese Lösung widerspricht aber der Forderung, daß Außenflüssigkeit und Füllflüssigkeit wegen der Gefahr der Korrosion und Erosion ge- trennt sein sollen.
Diese Nachteile der bekannten Drucksicherungen werden erfindungsgemäß dadurch überwunden, daß in an sich bekannter Weise ein gegen äußeren überdruck öffnendes Rückschlagventil vorgesehen ist und der Druckbereich zwischen dem Ansprechen der beiden Rückschlagventile so gewählt ist, daß das Ausgleichselement seine Grenzbelastung in jeder Richtung erfährt. Dadurch wird erreicht, daß einerseits die Rückschlagventile nur in Fällen ansprechen, in denen die Ausgleichselemente gefährdet sind und dadurch die zwischen Innenraum und Außenraum ausgetauschte Flüssigkeitsmenge auf das Notwendigste beschränkt wird, andererseits ist ein Platzen der Ausgleichselemente in jedem Falle vermieden. Dadurch werden die Vorteile der geschlossenen Ausführung, nämlich die weitgehende Trennung von Innenraumflüssigkeit und Außenraumflüssigkeit bis auf Notfälle erhalten und die Nachteile einer dauernden Verbindung vermieden. Dabei kann in dem von dem Rückschlagventil gegen äußeren Überdruck gesperrten Verbindungsweg natürlich auch noch ein Filter eingesetzt werden, das die geringe eintretende Flüssigkeitsmenge noch zusätzlich filtert.
Die Anordnung der beiden Rückschlagventile am Motor kann prinzipiell an jeder beliebigen Stelle erfolgen. Es ist jedoch zweckmäßig, das Rückschlagventil gegen inneren Überdruck im oberen Teil bei senkrecht arbeitenden Motoren anzuordnen, da dann beim Ansprechen des Ventils zuerst eventuell eingeschlossene Luft oder Gase entweichen, was wegen der geforderten vollständigen Flüssigkeitsfüllung vorteilhaft ist.
Vorteilhaft ist die Vereinigung der Rückschlagventile mit einer oder mit den beiden Verschlußschrauben, die ohnehin zur Füllung und Entlüftung des Motorinneren beim Auffüllen dienen. Die Rückschlagventile können dabei so ausgebildet werden, daß ihre Einzelteile vollständig untereinander austauschbar sind. Wenn die Beschaffenheit der zu schützenden Ausgleichselemente es erfordert, daß der abzusichernde Überdruck von dem abzusichernden Unterdruck verschieden ist, sind lediglich die Federn verschieden zu bemessen.
Fig. 1 zeigt einen flüssigkeitsgefüllten elektrischen Unterwasserrnotor, der mit der erfindungsgemäßen Druckausgleichseinrichtung ausgestattet ist. Er besteht aus dem Gehäusel, dem Statorblechpaket 2, dem Rotor 3, den Radiallagern 4, dem Axiallager5 und der Wellenabdichtung6. Mit 7 ist ein Ausgleichselement bezeichnet, dessen Inneres mit dem Außenraum in Verbindung steht. Im oberen Bereich des Gehäuses 1 ist ein Rückschlagventil 8, das gegen inneren Überdruck und ein weiteres Rückschlagventil 9, das gegen äußeren Überdruck sichert, angeordnet.
F i g. 2 zeigt den Einbau der beiden Rückschlagventile in eine einzige Verschlußschraube. In den Schraubenkörper 10 sind in zwei Bohrungen 15 die Verschlußstopfen 11 mit Gewinde eingesetzt. Die beiden Rückschlagventile werden aus den gleichen Kugeln 12 und gleich oder eventuell auch verschieden dimensionierten Federn 13 und 14 gebildet.
In F i g. 3 und 4 ist ein Ausführungsbeispiel für die mit Rückschlagventil versehenen Verschlußstopfen gezeigt, wobei die beiden verschiedenen Rückschlagventile 8 und 9 in je einem Stopfen untergebracht sind. Wie erkennbar, sind sämtliche Teile der beiden verschieden wirkenden Rückschlagventile 8 und 9 gegenseitig austauschbar, sofern aus betrieblichen Gründen auch die Federn gleich stark sein können.
In Fig. 5 ist ein Verschlußstopfen mit vor dem Rückschlagventi19 angeordnetem Filter16 gezeigt.

Claims

Patentanspräche: 1. Einrichtung zum Druckausgleich für flüssigkeitsgefüllte elektrische Unterwasserrnotoren mit einem nachgiebigen Ausgleichselement, dessen eine Seite mit der Füllflüssigkeit des Motors und die andere Seite mit der Außenflüssigkeit in Verbindung steht sowie mit einem bei innerem Überdruck öffnenden Rückschlagventil, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise ein gegen äußeren Überdruck öffnendes Rückschlagventil vorgesehen ist und der Druckbereich zwischen dem Ansprechen der beiden Rückschlagventile so gewählt ist, daß das Ausgleichselement seine Grenzbelastung in jeder Richtung erfährt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschlagventile in die Füll- und/oder die Entlüftungsschrauben eingebaut sind. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschlagventile, die in an sich bekannter Weise als federbelastete Kugelventile ausgeführt sind, so aufgebaut sind, daß die Teile des gegen inneren Überdruck und die Teile des gegen äußeren Überdruck sichernden Rückschlagventils gegeneinander austauschbar sind. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß alle Teile zwischen dem Rückschlagventil zur Sicherung gegen inneren überdruck und dem Rückschlagventil zur Sicherung gegen äußeren Überdruck austauschbar sind mit Ausnahme der Feder. 5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem gegen äußeren Überdruck sichernden Rückschlagventil ein Filter zur Reinigung des eintretenden Wassers vorgesehen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1845 050; USA.-Patentschriften Nr. 2 510 632, 2 938 13 1, 2786952.