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Filter- und Umwälzpumpe für Aquarient Die Erfindung betrifft eine
als Kreiselpumpe ausgebildete Filter- und Umwälzpumpe für Aguarien, die durch einen
mit der Pumpe zu einer Baueinheit vereizigten Blektromotor angetrieben ist.
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Bekannte pumpen dieser Art haben ein zum Motor hin abge schlossenes
Gehäuse, wobei der Motor selbst ein Spaltpolmotor ist, dessen Leistung mittels einer
durch die Gehäusewandung wirkenden Magnetkupplung auf das Pumpenlaufrad übertragen
wird.
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Nachteilig bei dieser bekannten Anordnung ist es, daß einerseits die
verwendete Motorart einen relativ geringen Wirkungsgrad hat und andererseits der
Gesamtwirkungsgrad
der Pumpeneinheit noch dadurch verschlechtert
wird, daß durch den Schlupf der Magnetkupplung ein weiterer Leistungsverlust auftritt.
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Es sind daher schon Antriebe für Aquarienpmnpen bekanntgeworden, bei
welchen der Läufer des Antriebsmotors in das Pumpengehäuse mit einbezogen wurde.
hier handelt es sich um Fermanentmagnetmotoren, die jedoch den erheblichen Nachteil
aufweisen, daß ihre Selbstanlaufeigensehaften schlecht sind, so daß sie in ungünstigen
Fällen entweder angeworfen werden müssen oder vorzeitig zerstört werden können,
abgesehen davon, daß durch den Ausfall der Pumpwirkung die im Aquarium gehaltenen
Tiere Schaden nehmen können.
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Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Pumpe der
eingangs genannten Art so auszubilden> daß sie einen leistungsstarken, robusten
und zuverlässigen elektrischen Antrieb aufweisen kannb Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß der El ektromo tor ein KondensattJrmotor ist, dessen Läufer
auf 1er Welle des Pumpenlaufrades in einem gemeinsamen
vom-Wsser
durcbströmten Raum angeordnet ist und daß der Laufer mit einem wasserdichten, ungiftigen
und korrosionsbeständigen Überzug versehen ist, der den Läufer eng anliegend umschließt
und wenigstens unmittelbar neben dem Läufer abdichtend an der Welle anliegt.
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Mit dieser Anordnung wird erreicht, daß ein relativ einfach herzustellender
robuster Motorentyp mit hohem '-.'iirkungsgrad Verwendung finden kann, der die Nachteile
der bei bekannten Pumpen verwendeten Spaltpolmotore nicht aufweist und dessen Läufer
durch die erfindungsgemäße Ausbildung unter wasser laufen kann, wodurch durch den
Fortfall gesonderter Kupplungen eine weitere Wirkungsgradsteigerung erreichbar ist.
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Durch die Anbringung des wasserdichten überzuges auf dem Läufer werden
sowohl Eorrosionserseheinungen am Läufer als auch Vergiftungen der im Aquarium gehaltenen
Tiere wirksam vermieden, ohne daß es notwendig ist, für den Läufer ein auf diese
Zwecke abgestimmtes Material zu verwenden. Im Gegensatz zu den mit Spaltpolmotoren
arbeitenden Pumpen benötigt der erfindungsgemäße Motor nur zwei Lager und eine Gehäusewandung
zwischen dem eigentlichen Pumpenteil und dem Motorteil wird entbehrlich. Da das
(asser selbst die Kühlung des Motors übernimmt, können Lüfter
oder
Lüfterteile zur Kühlung des Motors entfallen, obwohl die Motorkühlung besser ist
als bei den bekannten luftgekühlten Motoren. Aus diesem Grunde hat der erfindungsgemäße
Motor auch eine wesentlich geringere Geräuschbildung. Gegenüber den mit einem Permanentmagnetmotor
versehenen Pumpen ergibt sich der Vorteil eines absolut sicheren Anlaufes und einer
größeren Leistungsausbeute.
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In vorteilhafter Weise besteht der Überzug aus Kunststoff, da dieser
eo ausgewählt werden kann, daß er die erforderlichen Eigenschaften hinsichtlich
Korrosionsbeständigkeit, Giftfreiheit und Abdichtungssicherheit aufweist. Eine besonder
einfache Aufbringung des Überzuges ergibt sich, wenn der Überzug auf den Läufer
bzv. auf die Welle aufgespritzt ist.
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Eine andere vorteilhafte Bauweise besteht darin, das Pumpenlaufrad
auf seiner dem Läufer zugewandten Seite mit einem zylindrischen an den Läufer heranreichenden
Abdichtkragen zu versehen, der etwa den gleichen Durchmesser wie der Läufer hat.
Der Läufer kann zusätzlich auf seiner dem Pumpenlaufrad abgewandten Seite mit einer
auf der Welle sitzenden Dichtscheibe versehen sein, die
ebenfalls
etwa den gleichen Durchmesser wie der Läufer hat. Auf diese Weise kann sichergestellt
werden, daß auch am Übergang zwischen Läufer und Welle keinerlei Undichtigkeiten
auftreten. Der Überzug selbst bildet bei dieser Bauweise einen zylindrischen Mantel,
der dadurch zu einer besonders dichten Anlage gebracht werden kann, daß er als Schlauch
ausgebildet ist, der auf den Mantel des Låuiers und den Abdichtkragen bzw. den Umfang
der Dichtscheibe aufgeschrumpft ist.
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Zur sicheren Trennung des den Läuier mit aufnehmenden Pumpengehäuses
vom Ständergehäuse kann in vorteilhafter Weise das den Ständer des Motors enthaltene
eigentliche Motorgehäuse gegenüber dem Läuferraum und dem Pumpengehäuse durch einen
in eich geschlossenen Abdichtmantel getrennt sein, Dieser Abdichtmantel besteht
zweckmäßigerweise ebenfalls aus Kunststoff, der aufgespritzt sein kann. Eine weitere
Sicherung gegen Korrosion und das Eindringen von Wasser in das Ständergehäuse wird
dadurch herbeigefuhrt, daß der Ständer des Motors vollständig im Kunststoff vergossen
ist.
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Um den Wirkungsgrad des Kondensatormotors weiter zu erhöhen,
können
die mit dem Kondensator in Reihe liegenden Hilfaphasenwicklungen des Kondensatormotors
eine erhöhte Windungszahl bei gegebenenfalls geringerem Drahtdurchmesser gegenüber
den llaptphasenwicklungen aufweisen.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen in
der Zeichnung näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt in Seitenansicht im Schnitt eine Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Pumpe.
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Fig. 2 zeigt im Schnitt eine andere Ausiührungsform der aus Läufer
und Pumpenlaufrad bestehenden Baueinheit.
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Fig. 3 zeigt das Schaltbild des Ständers des Antriebsmotors.
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Gemäß Fig. 1 ist in einem Motorgehäuse 1 der Ständer eines Kondensatormotors
mit Ständerblechen 2 und Ständerticklungen 3 angeordnet, wobei die Bleche 2 und
die Ständerwicklungen 3 vollständig durch Kunststoff, beispielsweise durch ein Gießharz
4 vergossen sind.
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Der Läufer 5 des Kondensatormotors befindet sich in einem Läuferraum
6, welcher unmittelbar mit dem Pumpenraum 7 einer Kreiselpumpe 8 in Verbindung steht,
wobei das Gehäuse 9 der Kreiselpumpe gleichzeitig den Abschluß des Läuferraumes
6 bildet. Auf einer gemeinsamen, vorzugsweise aus rostfreiem Stahl bestehenden Welle
10 ist der Läufer 5 und das Puspenlaufrad 11 angeordnet, wobei die Welle 10 in Lagern
12 und 13 drehbar gelagert ist. Das pumpenseitige Lager 13 iet hierbei in an sich
bekannter Weise Teil eines Ringe 14, der mit Stegen 15 versehen iF, die zwischen
sich Öffnungen für den Wasserdurchtritt bilden. Der Lagerring 14 befindet sich im
Bereich des Saugstutzens 16 der Pumpe 8, während der tangential vom Gehäuse 9 der
Pumpe 8 fortweisende Druckatutzen mit 17 bezeichnet ist.
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Der Lauf er 5 des Antriebsmotors ist mit einem wasserdichten, ungiftigen
und korrosionebeständigen Überzug 18, rorsugweise aus Kunststoff,versehen, der den
Läufer 5 eng anliegend umschließt und wenigstens unmittelbar neben dem Läufer abdichtend
an der Welle 10 anliegt. Wie dargestellt, kann der Überzug 18 die Welle 10 auch
bis zum Lager 12 bzv. zum Pumpenlaufrad 11 hin umschließen, eo daß möglichst auch
nur sehr kurze Abschnitte der Welle 10 mit Wasser in
Berührung kommen
können, Der verzug 18 kann aufgespritzt oder aufgeschrumpft sein.
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Das Pumpengehäuse 9 kann einschließlich des Lagerringes 14 ebenso
wie das Lager 12 aus Kunststoff bestehen, Um das den Ständer des Motors enthaltende
eigentliche Motorgehäuse 1 gegenüber dem Läuferraum und dem Pumpengehäuse 8 wirksam
abzudichten, ist ein in sich geschlossener Abdichtmantel 22 vorgesehen, der den
Läuferraum 6 umgibt und gleichzeitig mit seinem flanschartigen Abschnitt 23 eine
Dichtung zwischen Pumpengehäuse 9 und Motorgehäuse 1 herstellt. Auch dieser Abdichtmantel
besteht zweckmäßigerweise aus Kunststoff und kann gegebenenfalls aufgespritzt sein.
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Fig. 2 ist ein Schnitt durch die aus Läufer und Pumpenlaufrad gebildete
Baueinheit bei einer anderen Ausführungsform.
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Das Pumpenlaufrad 11 ist hier auf seiner dem Läufer 5 zugewandten
Seite mit einem zylindrischen an den Läufer 5 heranreichenden Abdichtkragen 19 versehen,
der einstückig mit dem Pumpenlaufrad ausgebildet ist. Der Abdichtkragen 19 hat -
wie dargestellt - den gleichen Außendurchmesser wie der Läufer 5. Auf seiner dem
Pumpenlaufrad 11 abgewandten
Seite ist der Läufer 5 außerdem mit
einer auf der Welle 10.
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sitzenden Dichtscheibe 20 versehen, die ebenfalls den gleichen Üiirchmesser
wie der Läufer 5 hat, Ein Schlauch 21 ist auf den Läufer 5, den Abdichtkragen 19
und den Umfang der Dichtscheibe 20 aufgeschrumpft, so daß er abdichtend unter Vorspannung
an diesen Teilen anliegt. Da sowohl die Dichtscheibe 20 als auch das Pumpenlaufrad
11 mit Preßsitz auf der Welle 10 sitzen, ist hierdurch jeder Wasserzutritt zum Läufer
5 wirksam vermieden. Zweckmäßigerweise werden die Abstände der Dichtscheibe 20 zum
Lager 12 bzw. des Pumpenlaufrades 11 zum Lager 13 auch hier so gewählt, daß sie
möglichst klein sind, um nur kurze Abschnitte der Welle 10 mit Wasser in Berührung
kommen zu lassen.
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Fig. 3 zeigt das Schaltbild des erfindungsgemäß zur Verwendung kommenden
Kondensatormotors, bei welchem in an sich bekannter Weise die H sphasensicklungen
24 in Reihe mit dem Kondensator 25 liegen. Zur Erhöhung des Wirkungsgrades und zur
Herbeiführung geringerer Wärmeentwicklungen haben die Hilisphasenwicklungen 24 des
Kondensatormotors eine erhöhte Windungszahl bei gegebenenfalls geringerem Drahtdurchmesser
gegenüber den Hauptphasenticklungen 26.