DE1001392B

DE1001392B - Lagerung fuer elektrische Maschinen, insbesondere von fuer den Betrieb unter Fluessigkeiten bestimmten Kurzschlusslaeufermotoren nasser Bauart

Info

Publication number: DE1001392B
Application number: DEP11233A
Authority: DE
Inventors: Johann Schneider
Original assignee: Pleuger & Co
Current assignee: Pleuger & Co
Priority date: 1954-01-29
Filing date: 1954-01-29
Publication date: 1957-01-24

Description

Lagerung für elektrische Maschinen, insbesondere von für den Betrieb unter Flüssigkeiten bestimmten Kurzschlußläufermotoren nasser Bauart Die zum Antrieb von Tauchpumpen bestimmten Kurzschlußläufermotoren in der bekannten nassen Bauart haben im allgemeinen Gleitlager, die durch die Wasserfüllung des Motors geschmiert werden und mit Buchsen aus einem bei Wasserschmierung genügend gleitfähigen Werkstoff, z. B. Bleibronze oder Kunstharzpreßstoff, versehen sind. Diese Lagerbuchsen sind in Lagergehäuse eingesetzt, die ihrerseits an dem Motorgehäuse befestigt sind.
Bei derartigen Unterwassermotoren ist die Ständerwicklung mit einer flüssigkeitsdichten Isolierung versehen, die die Wicklungsdrähte vor den Einwirkungen der im Motorinneren enthaltenen Flüssigkeit schützt. Es ist bekannt, die Wickelköpfe zur Verbesserung des flüssigkeitsdichten Abschlusses der Wicklung in eine Isoliermasse einzubetten, die auch das Lager der Motorwelle umschließt. Dieses ist" hierbei als Kugellager ausgebildet, dessen metallisches Gehäuse an dem Motorgehäuse befestigt ist. Die bei Unterwassermotoren vielfach üblichen wassergeschmierten Gleitlager sind jedoch nicht von der isolierenden Umhüllung der Wickelköpfe umschlossen und weisen stets ein besonderes Lagergehäuse auf.
Aufgabe der Erfindung ist es, den Aufbau eines insbesondere für kleine Leistungen bestimmten Unterwassermotors zu vereinfachen und. dessen Herstellungskosten zu verringern. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das die Motorwelle unmittelbar unter Fortfall einer Lagerbuchse führende Lagergehäuse aus einer Isoliermasse von der gleichen Grundlage wie die Umhüllung der Ständerwicklung besteht und über diese Umhüllung fest mit dem Motorgehäuse verbunden ist. Als Isoliermasse ist besonders ein. Gießharz auf der Grundlage von Äthoxylin geeignet, das kalthärtend und hierbei nur einem äußerst geringen Schwund ausgesetzt ist, dabei aber eine besonders hohe Flüssigkeitsfestigkeit hat.
Infolge Verwendung des gleichen Werkstoffes für die Umhüllung der Wickelköpfe und für die Lagerung der Motorwelle haben beide Teile die :gleiche Wärmeausdehnung, und der Lagerkörper kann auf seiner ganzen Länge von der Umhüllung der Wickelköpfe umschlossen sein, ohne daß beim Betrieb des Motors durch die in der Wicklung entstehende Wärme mechanische Spannungen auftreten. Diese Wärmeentwicklung ist übrigens wegen der Wasserfüllung des Motors nur gering, so daß auch die Lager keiner nennenswerten Wärmedehnung unterworfen sind und praktisch nicht gegen die Welle verklemmt werden können. Diese Gefahr wird außerdem noch durch, das wegen: der Wasserschmierung sowieso größer gehaltene Lagerspiel vermieden.
Die nach der Lehre der Erfindung ausgestaltete Lagerung gibt die Möglichkeit, den Lagerkörper mit der die Wickelköpfe umschließenden Gießmasse zu einem zusammenhängenden Körper unlösbar zu verbinden oder mit dieser zu einem einheitlichen Körper zu vereinigen. In diesem Falle werden die Wickelköpfe nach dem Einsetzen des Lagerkörpers mit Gießharz umgossen, das sich mit dem aus dem gleichen Werkstoff bestehenden Lagerkörper zu einem einheitlichen Körper verbindet. Man kann auch den Lagerkörper mit der bereits fertiggestellten Umhüllung der Wickelköpfe mittels eines Klebstoffes fest verbinden, der vorzugsweise aus der gleichen Grundlage wie das Gießharz besteht, wodurch eine .innige und dauerhafte Verbindung zwischen dem Lagerkörper und der Umhüllung der Wickelköpfe erhalten wird.
Da die sonst üblichen Lagergehäuse entfallen, wird durch die Lehre der Erfindung eine beträchtliche Werkstoffersparnis erzielt. Auch wird der Zusammenbau des Motors wesentlich vereinfacht. Es wird auch die Maschine in elektrischer Hinsicht verbessert, weil sich in der Nähe der Wicklung keine Metallteile, wie Lagergehäuse, Lagerbuchsen usw., befinden. Ebenso wird die Korrosionsgefahr durch die fehlenden Metallteile wesentlich verringert.
Trotz der gemäß der Erfindung getroffenen Verbindung von Wickelkopfumhül.lung und buchsenlosem Lagerkörper können auch etwaige Reparaturen von ausgelaufenen Lagern ohne Schwierigkeiten durchgeführt werden, indem der Lagerkörper aufgebohrt und eine entsprechende Gießharzbuchse eingeklebt wird. Da aber die Erfindung im wesentlichen für Unterwassermotoren kleinster Leistung Anwendung finden soll, bei denen aus Gründen der Wirtschaftlichkeit von einer Reparatur einzelner Teile Abstand genommen wird und beim Schadhaftwerden nur ganze Motorteile, wie Ständer, Läufer mit Welle oder Motorunterteil mit Lagergehäuse, ausgetauscht werden, ist diese Reparaturmöglichkeit nicht so wichtig, während, die Vorteile in qualitativer und preislicher Hinsicht entscheidend sind. Gerade bei Kleinst-Unterwassermotoren, die in Massenanfertigung hergestellt werden, kommt es bei einfachster und robuster Bauart auf einen. möglichst geringen Preis an, welche Voraussetzungen bei der durch die Erfindung gelehrten Ausgestaltung des Unterwassermotors in vollem Maße erfüllt sind.
Es empfiehlt sich, die zur Herstellung des Lagerkörpers verwendete Isoliermasse mit einem Graphitzusatz, z. B. in einer Menge von etwa 50 bis 700/o ihres Gewichts, zu mischen:, um dem Lagerkörper bei Wasserschmierung gute Laufeigenschaften zuerteilen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in, der Zeichnung im Schnitt dargestellt.
Der zum Antrieb einer nicht gezeichneten Tauchpumpe bestimmte Unterwassermotor der nassen Bauart hat ein rohrförmiges Gehäuse 1, .in dem das Ständerblechpaket 2 mit der Ständerwicklung 3 untergebracht ist. Der Kurzschlußläufer 4 ist mit seiner Welle 5 in. dem oberen Lagerkörper 6 und dem unteren Lagerkörper 7 gelagert. Die Wickelköpfe der Ständerwicklung 3 sind in eine flüssigkeitsfeste Gießmasse 8 auf der Grundlage von Äthoxylinharz eingebettet. Die Lagerkörper 6, 7 bestehen. aus dem gleichen Gießharz, das zur Verbesserung seiner Laufeigenschaften eine Graphitbeimischung in einer Menge von etwa 50 bis 70% seines Gewichts enthält. Die Motorwelle 5 ist unmittelbar unter Fortfall von Buchsen in den Lagerkörpern 6 und 7 gelagert, die auf ihrem inneren zylindrischen Teil vollständig von der Umhüllung 8 der Wickelköpfe umschlossen sind. Die Lagerkörper 6 und 7 sind an ihrem äußeren Ende mit dem Motorgehäuse 1 befestigt, das unten durch einen Boden 9 abgeschlossen ist, der mit der Unterseite des Lagerkörpers 7 einen freien, als Sumpf für die Wasserfüllung des Motors dienenden. Raum 10 bildet.
Der untere Lagerkörper 7 ist an seinem oberen Ende mit Quernuten 11 versehen und dient als Spurlager für einen auf der Motorwelle 5 sitzenden Spurteller 12, so daß der Axialschub über die als Spurl.ager dienenden Quernuten 11 unmittelbar von dem Lagerkörper 7 aufgenommen wird.
Das das Innere des Motors anfüllende Wasser führt durch die in den Lagerkörpern 6 und 7 vorgesehenen Längsbohrungen 13 und Längsnuten 14 in Richtung der eingezeichneten Pfeile einen dauernden Umlauf durch die beiden Lagerungen aus, so daß diese gut geschmiert werden.
Die Lagerkörper 6, 7 können durch einen Klebstoff fest mixt der Gießmasse 8 der Wickelköpfe 3 verbunden sein, so daß diese dadurch einen noch besseren Schutz erhalten. Es können auch die Lagerkörper 6, 7 vor dem Umgießen der Wickelköpfe in den Motor eingebaut werden, so daß sich beim Umgießen der Wickelköpfe das Gießharz fest mit den aus dem gleichen Werkstoff bestehenden Lagerkörpern 6 und 7 verbindet.
Die Erfindung ist von besonderer Bedeutung für die zum Einbau in enge Bohrlöcher bestimmten Unterwassermotoren, z. B. mit einem Außendurchmesser von etwa 100 mm, da hierdurch ein besonders gedrängter Zusammenbau des Motors von geringem Durchmesser ermöglicht wird. Der Hauptanwendungsbereich der Erfindung liegt bei Leistungen des Motors von etwa 0,25 bis 10 PS bei einer Netzspannung von etwa 380 Volt insbesondere für den Antrieb von Hauswasserversorgungsanlagen.
Die in den Unteransprüchen gekennzeichneten Weiterbildungen sind lediglich im Zusammenhang mit dem Gegenstand des Anspruches 1 zu werten. Ein selbständiger Schutz wird nicht beansprucht.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Lagerung für elektrische Maschinen, insbesondere von für den Betrieb unter Flüssigkeiten bestimmten Kurzschlußläufermotoren nasser Bauart, deren Ständerwicklung in eine Isoliermasse eingebettet ist, die das Lager der Motorwelle umschließt, dadurch gekennzeichnet, daß das die Motorwelle (5) unmittelbar unter Fortfall einer Lagerbuchse führende Lagergehäuse (6, 7) aus einer Isoliermasse von der gleichen. Grundlage wie die Umhüllung (8) der Ständerwicklung (3), vorzugsweise aus Gießharz auf der Grundlage von Äthoxylin besteht und über die Umhüllung (8) mit dem Motorgehäuse (1) fest verbunden ist.
2. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Wickelköpfe (3a) umschließende Isoliermasse (8) mit dem Lagergehäuse (6, 7) unlösbar verbunden ist.
3. Lagerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Gießharz, vorzugsweise auf der Grundlage von Äthoxylin bestehende Umhüllung (8) der Wickelköpfe (3) mit dem Lagergehäuse (6, 7) zu .einem einheitlichen Körper verbunden ist.
4. Lagerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagergehäuse (6, 7) mit der Umhüllung (8) der Wickelköpfe (3) durch einen Klebstoff vorzugsweise auf der gleichen Grundlage wie der für die Herstellung der Umhüllung (8) und des Lagergehäuses (6, 7) verwendete Kunststoff fest verbunden ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 703 667, 723 523, 857 096, 864 900; schweizerische Patentschrift Nr. 257 545; USA.-Patentschrift Nr. 1849 263; Elektrotechnik und Maschinenbau, 1939, S. 165 und 397; Kunststoffe, Bd. 41, 1951, S. 133 und, 370; Bulletin Derlikon, 1952, Nr. 294, S. 39 bis 42; W. Schulz und F. Punga, Unterwasserpumpen, Berlin, 1944, S. 53.