MOTORENKREISELPUMPE MIT EINEM LAGERTRÄGER

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Motorkreiselpumpe mit einem den Motorenrotor umgebenden Spaltrohr oder Spalttopf, in dem zwischen dem Motorenrotor und dem Pumpenläufer auf der Motorenwelle ein Lagerträger angeordnet ist, der ein die Motorenwelle führendes Radiallager umfasst.

[0002] In Nassläuferpumpen werden die Radiallager, welche den Rotor lagern, über das zu fördernde Medium geschmiert. Das zu fördernde Medium ist oft mit Partikeln aus dem Rohrleitungssystem verunreinigt. Gelangen diese Partikel ungefiltert in den Rotorraum der Pumpe, erhöht sich der Lagerverschleiß deutlich. Lagern sich Partikel am magnetischen Rotor an, kann aufgrund von Abrasion die umhüllende Struktur verletzt insbesondere zerstört werden. Um den Partikeleintrag zu verhindern bzw. zu minimieren, ist es bekannt, das Medium vor dem Eintritt in den Rotorraum zu filtern. Zudem werden Spalten, insbesondere der zwischen Welle und Radiallager, möglichst abgedichtet bzw. minimiert. Zur Abdichtung zwischen Welle und Radiallager werden üblicherweise Gleitringdichtungen, Radialwellendichtringe oder Spezialdichtungen verwendet, welche als eigenständiges Teil über einen separaten Montageschritt an den Lagerträger montiert werden müssen.

[0003] Zudem ist es aus der WO 92/06300 A1 bekannt, bei einer Zentrifugalmotorpumpe eine Einheit aus Traglager und Wellendichtung durch ein Gießverfahren aus zwei Materialien herzustellen.

[0004] Aufgabe der Erfindung ist es, eine Motorkreiselpumpe der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass Konstruktion und Montage vereinfacht, Herstell- und Montagekosten verringert und Abdichtung, Langzeitbeständigkeit und Betriebssicherheit verbessert sind.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der einteilige Lagerträger auf der dem Pumpenläufer zugewandten Seite eine ringscheibenförmige Wellendichtung trägt, die vom Material des Lagerträgers umspritzt ist und dass die scheibenförmige Wellendichtung aus einem Gewebe, Vlies oder Filz besteht.

[0006] Bei dem erfindungsgemäßen Lagerträger einer Nassläuferpumpe ist das Wellendichtelement am Lagerträger integriert. Aufgrund der Einstückigkeit, bei der das Wellendichtelement vom Kunststofflagerträger umgeben ist, entfällt der separate Montagevorgang des Fügens des Wellendichtringes an den Lagerträger. Auch ist eine höhere Präzision zwischen Welle und Wellendichtelement gegeben, was zu einer besseren Abdichtung und Langzeitbeständigkeit führt. Ferner kann die Wellendichtung aufgrund der Materialien Gewebe, Vlies oder Filz als Filter und damit als Durchgangssperre gegen Partikel wirken.

[0007] Ein Wellendichtelement beinhaltet üblicherweise einen äußeren Dichtring. Dieser bildet die äußere Verbindung zu dem benachbarten Bauteil. Dieses zusätzliche Bauteil entfällt. Die Betriebssicherheit ist erhöht und die Herstell- und Montagekosten sind gesenkt.

[0008] Vorzugsweise wird vorgeschlagen, dass der Lagerträger aus Kunststoff oder Metall besteht. Auch wird vorteilhafterweise vorgeschlagen, dass die scheibenförmige Wellendichtung eine Abdichtfunktion zwischen dem Pumpenraum und dem Radiallager und insbesondere dem Rotorraum besitzt. Vorzugsweise besteht die scheibenförmige Wellendichtung aus Kunststoff. Auch kann das Vlies ein faserverstärkter, PTFE-gebundener Vlieswerkstoff sein.

[0009] Ferner wird vorgeschlagen, dass die scheibenförmige Wellendichtung zusätzlich die Funktion eines Filters aufweist. Auch kann das Material der scheibenförmigen Wellendichtung elektrisch leitend sein. Hierzu kann das Material der scheibenförmigen Wellendichtung Graphit aufweisen.

[0010] Vorzugsweise wird vorgeschlagen, dass im Lagerträger mindestens ein Kanal angeordnet ist, der den Pumpenraum mit dem Innenraum des Spaltrohr- oder Spalttopfes verbindet. Hierdurch ist sichergestellt, dass der Rotorraum von Anfang an mit Flüssigkeit gefüllt ist und damit die Wellendichtungen geschmiert sind. Hierbei sollte der Kanal parallel zur Rotorachse verlaufen.

[0011] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung in einem axialen Schnitt dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.

[0012] Eine Motorkreiselpumpe in Nassläuferbauart weist ein Spaltrohr oder einen Spalttopf auf, das/der den Motorenrotor umgibt. Im Spaltrohr oder Spalttopf ist nahe dem Pumpenläufer ein Lagerträger 1 aus Kunststoff eingesetzt, der das Spaltrohr oder den Spalttopf abschließt und ein Radiallager 2 trägt, das die Motoren/Pumpenwelle lagert. Hierbei weist der ringförmige Lagerträger 1 einen äußeren ringförmigen Flansch 3 auf, der an der Innenwand des Spaltrohres/Spalttopfes im Klemmschluss einliegt.

[0013] Im Lagerträger 1 liegt auf der dem Pumpenläufer zugewandten Seite eine ringscheibenförmige insbesondere flexible, nicht formstabile Wellendichtung 4 koaxial zur Welle und zum Radiallager 2 ein. Hierbei bildet der Lagerträger um die Welle herum einen ringförmigen koaxialen Freiraum 5, in dessen Innenwand 6 der Außenrand der Wellendichtung 4 hineinragt.

[0014] Die flache ringscheibenförmige Wellendichtung 4 weist eine gleichbleibende Dicke von 1 bis 3 mm auf.

[0015] Beim Herstellungsprozess des Lagerträgers 1 wird in die Form einer Spritzgießmaschine das Dichtelement 4 eingelegt und von dem Kunststoff des Trägers 1 formschlüssig umspritzt. Der zur Abdichtung der Welle relevante Dichtbereich des Dichtelements 4 schaut aus dem Lagerträger heraus.

[0016] Das Dichtelement 4 kann als Membran wirken und das Medium, welches in den Rotorraum eintritt, filtrieren. Als Material des Dichtelementes 4 sind erfindungsgemäß Vliese, Filze oder Gewebe vorgesehen. Das Dichtelement 4 kann auch ein faserverstärkter, PTFE-gebundener Vlieswerkstoff sein. Ferner kann das Material der scheibenförmigen Wellendichtung 4 Graphit aufweisen, so dass es elektrisch leitend ist.

[0017] Beim Einsatz von Lagerträgern aus Kunststoff wird somit die Wellendichtung 4 in das Spritzwerkzeug zur Herstellung des Lagerträgers eingelegt. Beim eigentlichen Herstellungsprozess werden nun Bereiche des Dichtelementes formschlüssig und ggf. dichtend mit dem Kunststoff umgeben. Weiterhin kann auch das Radiallager in das Spritzwerkzeug eingelegt und mit umspritzt werden. So erhält man eine hochpräzise vorgefertigte Baugruppe mit den o. g. Vorteilen.

[0018] Das Dichtelement 4 ggf. ein Vlies kann mit einem weiteren Material getränkt bzw. kombiniert werden, was die Dichtwirkung erhöht, die Reibung zur Welle minimiert, die zulässige Betriebszeit verlängert und die Durchlässigkeit bestimmt.

[0019] Die Wellendichtung bzw. das Dichtelement 4 kann damit folgende Funktionen übernehmen:

1. Abdichtung
Abdichtung des Rotorraums zwischen Welle und Radiallager.

2. Mediumsfiltrierung
Das Gewebe/die Membran des Dichtelements 4 kann neben der Funktion des Abdichtens zur Welle, auch die Funktion der Mediumsfiltrierung vom Pumpenraum zum Rotorraum übernehmen. Über die Durchlässigkeit des
Dichtelementes lässt sich der Eintrag von Partikeln in den Rotorraum, auch sehr kleiner Größen, minimieren. Weiterhin kann durch die Wahl des Filtermaterials die Durchströmung des Mediums durch den Rotorraum eingestellt werden.

3. Elektrische Leitfähigkeit des Elementes
Das Material des die Welle berührenden Dichtelements 4 kann elektrisch leitend ausgeführt werden. Durch den leitenden Kontakt zu elektrisch leitenden Nachbarbauteilen und einer sorgfältigen Anbindung dieser an die Erdung des Produktes, kann ein Potentialunterschied des Rotors zum Potential des übrigen Produktes ausgeglichen werden.

4. Membran zum Ausgleichen von Druckdifferenzen
Entstehen im Rotorraum aufgrund von z. B. Temperaturdifferenzen Druckunterschiede zum Pumpenraum, können diese durch das Dichtelement 4, welches als Membran arbeitet, ausgeglichen werden.

[0020] In einer weiteren Ausgestaltung ist im Lagerträger 1 ein Kanal 7 angeordnet, der den Pumpenraum, in dem der Pumpenläufer sich dreht, mit dem Rotorraum des Motors und damit mit dem Inneren des Spaltrohrs bzw. des Spalttopfes verbindet, so dass gleich nach dem Anlaufen der Pumpe genügend Flüssigkeit im Rotorraum sich befindet, um die Wellendichtungen zu schmieren. Hierbei kann der Kanal 7 parallel zur Rotorachse und damit parallel zur Pumpenwellenachse verlaufen. Der Durchmesser des Kanals beträgt 3 bis 5 mm.

Ansprüche

1. Motorkreiselpumpe mit einem den Motorenrotor umgebenden Spaltrohr oder Spalttopf, in dem zwischen dem Motorenrotor und dem Pumpenläufer auf der Motorenwelle ein Lagerträger (1) angeordnet ist, der ein die Motorenwelle führendes Radiallager (2) umfasst, wobei der einteilige Lagerträger (1) auf der dem Pumpenläufer zugewandten Seite eine ringscheibenförmige Wellendichtung (4) trägt, die vom Material des Lagerträgers umspritzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die scheibenförmige Wellendichtung (4) aus einem Gewebe, Vlies oder Filz besteht.

2. Motorkreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerträger (1) aus Kunststoff oder Metall besteht.

3. Motorkreiselpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die scheibenförmige Wellendichtung (4) eine Abdichtfunktion zwischen dem Pumpenraum und dem Radiallager (2) und insbesondere dem Rotorraum besitzt.

4. Motorkreiselpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die scheibenförmige Wellendichtung (14) aus Kunststoff besteht.

5. Motorkreiselpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vlies ein faserverstärkter, PTFE-gebundener Vlieswerkstoff ist.

6. Motorkreiselpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die scheibenförmige Wellendichtung (4) zusätzlich die Funktion eines Filters aufweist.

7. Motorkreiselpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der scheibenförmigen Wellendichtung (4) elektrisch leitend ist.

8. Motorkreiselpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der scheibenförmigen Wellendichtung (4) Graphit aufweist.

9. Motorkreiselpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Lagerträger (1) mindestens ein Kanal (7) angeordnet ist, der den Pumpenraum mit dem Innenraum des Spaltrohr- oder Spalttopfes verbindet.

10. Motorkreiselpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (7) parallel zur Rotorachse verläuft.

Claims

1. Motorized rotary pump having a split cage or split can which surrounds the motor rotor and in which a bearing carrier (1) is arranged on the motor shaft between the motor rotor and the pump impeller, which bearing carrier (1) comprises a radial bearing (2) which guides the motor shaft, the single-piece bearing carrier (1) supporting an annular disc-shaped shaft seal (4) on the side which faces the pump impeller, which shaft seal (4) is overmoulded by the material of the bearing carrier, characterized in that the disc-shaped shaft seal (4) consists of a woven fabric, nonwoven or felt.

2. Motorized rotary pump according to Claim 1, characterized in that the bearing carrier (1) consists of plastic or metal.

3. Motorized rotary pump according to Claim 1 or 2, characterized in that the disc-shaped shaft seal (4) has a sealing function between the pump space and the radial bearing (2) and, in particular, the rotor space.

4. Motorized rotary pump according to one of the preceding claims, characterized in that the disc-shaped shaft seal (14) consists of plastic.

5. Motorized rotary pump according to one of the preceding claims, characterized in that the nonwoven is a fibre-reinforced, PTFE-bonded nonwoven material.

6. Motorized rotary pump according to one of the preceding claims, characterized in that the disc-shaped shaft seal (4) additionally has the function of a filter.

7. Motorized rotary pump according to one of the preceding claims, characterized in that the material of the disc-shaped shaft seal (4) is electrically conducting.

8. Motorized rotary pump according to Claim 7, characterized in that the material of the disc-shaped shaft seal (4) comprises graphite.

9. Motorized rotary pump according to one of the preceding claims, characterized in that at least one duct (7) which connects the pump space to the interior space of the split cage or split can is arranged in the bearing carrier (1).

10. Motorized rotary pump according to Claim 9, characterized in that the duct (7) runs parallel to the rotor axis.

Revendications

1. Pompe centrifuge à moteur avec une gaine ou une chemise d'entrefer entourant le rotor du moteur, dans laquelle un support de palier (1), qui comprend un palier radial (2) guidant l'arbre du moteur, est disposé sur l'arbre du moteur entre le rotor du moteur et l'induit de la pompe, dans laquelle le support de palier en une pièce (1) porte sur le côté tourné vers l'induit de la pompe un joint d'arbre en forme de disque annulaire (4), qui est enrobé dans le matériau du support de palier, caractérisée en ce que le joint d'arbre en forme de disque (4) se compose d'un tissu, d'un non-tissé ou d'un feutre.

2. Pompe centrifuge à moteur selon la revendication 1, caractérisée en ce que le support de palier (1) se compose de matière plastique ou de métal.

3. Pompe centrifuge à moteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le joint d'arbre en forme de disque (4) possède une fonction d'étanchéité entre la chambre de pompe et le palier radial (2) et en particulier la chambre de rotor.

4. Pompe centrifuge à moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le joint d'arbre en forme de disque (14) se compose de matière plastique.

5. Pompe centrifuge à moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le non-tissé est un matériau non tissé renforcé par des fibres, lié au PTFE.

6. Pompe centrifuge à moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le joint d'arbre en forme de disque (4) présente en outre la fonction d'un filtre.

7. Pompe centrifuge à moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le matériau du joint d'arbre en forme de disque (4) est conducteur de l'électricité.

8. Pompe centrifuge à moteur selon la revendication 7, caractérisée en ce que le matériau du joint d'arbre en forme de disque (4) présente du graphite.

9. Pompe centrifuge à moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au moins un canal (7) est disposé dans le support de palier (1) et relie la chambre de pompe à l'espace intérieur de la gaine ou de la chemise d'entrefer.

10. Pompe centrifuge à moteur selon la revendication 9, caractérisée en ce que le canal (7) est parallèle à l'axe du rotor.

Zeichnung