DE3243617A1

DE3243617A1 - Pump for conveying highly corrosive media

Info

Publication number: DE3243617A1
Application number: DE19823243617
Authority: DE
Inventors: Roland Dr. 7803 Gundelfingen Krämer
Original assignee: HERMETIC PUMPEN GmbH
Current assignee: HERMETIC PUMPEN GmbH
Priority date: 1982-11-25
Filing date: 1982-11-25
Publication date: 1984-05-30

Abstract

A motor pump unit (1) (fig 1) has for protection against highly corrosive conveying media in the region of the pump (2) an inner covering of polytetrafluoroethylene (PTFE). In the case of the motor, different corrosion-resistant materials are used, matched to the different requirements for on the one hand the can (10) and on the other hand for the rotor (9). The can (10) expediently consists of PTFE with a filler content of 10 to 15 % carbon graphite. This produces not only the resistance to corrosive media but also a high mechanical stability and a good thermal conductivity. The rotor (9) with shaft has an enamel casing (11), which has a sufficiently good thermal conductivity and also allows the surface of the rotor to be produced with high fitting and dimensional accuracy. In addition, favourable temperature expansion characteristics are obtained. The application of a continuous impervious enamel layer is assisted by using a solid-iron rotor. In the region of the end windings (21), a casting compound is introduced, preferably of epoxy resin with quartz flour as filler to improve the thermal conductivity and for mechanical support of the can. The bearings are designed as corrosion-resistant sliding bearings. <IMAGE>

Description

Pumpe zum Fördern hochkorrosiver MedienPump for pumping highly corrosive media

Die Erfindung betrifft eine Pumpe zum Fördern hochkorrosiver Medien mit einem hermetisch abgeschlossenen Antrieb, wobei mit dem Fördermedium 'in Berührung kommende Teile aus korrosionsunempfindlichem Werkstoff bestehen oder mindestens flüssigkeitsseitig damit beschichtet sind.The invention relates to a pump for pumping highly corrosive media with a hermetically sealed drive, parts that come into contact with the conveying medium are made of corrosion-resistant material, or at least are coated with it on the liquid side.

Es sind bereits Pumpen bekannt, die hochkorrosive Medien fördern können, indem die damit in Berührung kommenden Bauteile aus säurebeständigem Kunststoff bestehen. Der Antrieb erfolgt dabei über einen Permanentmagnetantrieb, der aber u. a. den Nachteil hat, daß bei solchen Magnetkupplungen, insbesondere beim Anlaufen oder bei höherer Belastung ein "Abreißen" der magnetisch gekoppelten Antriebsverbindung auftreten kann. Außerdem sind permanentmagnetangetriebene Chemie-Kreiselpumpen in ihrem Leistungsraster ebenso wie in ihrem zulässigen Temperatur- und Druckbereich begrenzt.Pumps are already known that can convey highly corrosive media by removing those that come into contact with them Components are made of acid-resistant plastic. The drive takes place via a permanent magnet drive, but among other things. has the disadvantage that with such magnetic clutches, especially when starting or at higher Load a "tearing off" of the magnetically coupled drive connection can occur. In addition, they are driven by permanent magnets Chemical centrifugal pumps in their performance grid as well as in their permissible temperature and pressure range limited.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Pumpe der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die einerseits mit allen mit dem Fördermedium in Berührung kommenden Teilen gegen hochkorrosive Fördermedien unempfindlich ist und die andererseits die Nachteile der Magnetkupplung vermeidet .The object of the present invention is to create a pump of the type mentioned, which on the one hand with all parts that come into contact with the pumped medium are insensitive to highly corrosive pumped media and which on the other hand avoids the disadvantages of the magnetic coupling.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß insbeson-To solve this problem, according to the invention in particular

S/Gu/HS / Gu / H

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(ο(ο

dere vorgeschlagen, daß die Pumpe als Spaltrohrmotorpumpe ausgebildet ist und daß zumindest die ihrem Rotorraum zugewandten Seiten des Spaltrohres und des Rotors aus gegenüber hochkorrosiven Medien beständigen, nichtmetallischen Werkstoffen bestehen.which suggested that the pump is designed as a canned motor pump and that at least the one facing its rotor space Sides of the can and the rotor made of non-metallic materials that are resistant to highly corrosive media Materials.

Man hat zwar auch schon Spaltrohrmotorpumpen zum Fördern
aggressiver Medien ausgebildet, jedoch waren diese Fördermedien nur in Grenzen aggressiv; die Lager, den Läufer
u. dgl. haben sie nicht angegriffen. Dagegen gsnügen diese Maßnahmen beim Fördern hochkorrosiver Medien nicht aus, um
auch über einen längeren Zeitraum einen störungsfreien Betrieb zu ermöglichen. Dagegen können bei Verwendung nicht metallischer Werkstoffe insbesondere auch für das Spaltrohr bzw. die dem Rotorraum zugewandte Seite des Rotors auch
hochkorrosive Fördermedien gefördert werden.Canned motor pumps have already been used for pumping
aggressive media, but these media were only aggressive to a certain extent; the bearings, the runner
etc. they did not attack. In contrast, these measures are not sufficient when pumping highly corrosive media
to enable trouble-free operation even over a longer period of time. On the other hand, when using non-metallic materials, in particular also for the can or the side of the rotor facing the rotor space
highly corrosive fluids are conveyed.

Zweckmäßigerweise sind für den Rotor und das Spaltrohr unterschiedliche Werkstoffe vorgesehen. Dadurch wird den unterschiedlichen Anforderungen Rechnung getragen, die insbesondere beim Spaltrohr die Dichtigkeit und Wärmeleitfähigkeit sowie die mechanische Festigkeit, und beim Rotor eine hohe Maßgenauigkeit, geringe Einflüsse von Temperaturänderungen und auch hier die Wärmeleitfähigkeit betreffen.
Nach einer vorgeschlagenen Ausführungsform der Erfindung
besteht das Spaltrohr aus Kunststoff, vorzugsweise aus
Polytetrafluoräthylen, dem insbesondere ein Füllstoff, 'vorzugsweise 10 bis 15 % Kohle-Graphit zugegeben ist. Ein solches Spaltrohr weist auch bei vergleichsweise geringer
Dicke eine hohe Festigkeit und Dichtigkeit auf, so daß
einerseits die Spaltverluste kleingehalten werden können
und wodurch es andererseits auch eine höhere Druckbeaufschlagung verträgt, ggfs. mit Hilfe zusätzlicher Maßnahmen.Appropriately, different materials are provided for the rotor and the can. This takes into account the different requirements that relate to tightness and thermal conductivity and mechanical strength, in particular in the case of the can, and in the case of the rotor, high dimensional accuracy, low effects of temperature changes and here, too, the thermal conductivity.
According to a proposed embodiment of the invention
the can made of plastic, preferably made of
Polytetrafluoroethylene, to which in particular a filler, 'preferably 10 to 15% carbon-graphite is added. Such a can has comparatively less
Thickness has high strength and tightness, so that
on the one hand, the gap losses can be kept small
and on the other hand it can withstand higher pressurization, if necessary with the help of additional measures.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß an der
Außenseite des Spaltrohres Abstützungen vorgesehen sind,
die einerseits im Mittelbereich durch das StatorblechpaketA development of the invention provides that at the
Outside of the can supports are provided,
on the one hand in the middle area by the stator core

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und im Bereich der Wickelköpfe durch eine Vergußmasse mit insbesondere guter Wärmeleitfähigkeit gebildet sind. Neben der erhöhten mechanischen Stabilität bzw. Stabilisierung des Spaltrohres kann dadurch auch gut Verlustwärme aus den Statorwicklungen abgeführt werden.and are formed in the area of the end windings by a potting compound with particularly good thermal conductivity. Next to the increased mechanical stability or stabilization of the can can also be good heat loss from the Stator windings are discharged.

Eine wesentliche Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Rotor als Korrosionsschutz eine Ummantelung aus Emaille aufweist. Aufgrund der im Vergleich zu Kunststoff guten Wärmeleitfähigkeit der Emailleschicht ist eine ausreichende Kühlung des Rotors möglich. Andererseits weist eine solche Beschichtung den weiteren wesentlichen Vorteil auf, daß die Rotor-Oberfläche insbesondere durch Überschleifen mit einer sehr guten Passungs- und Maßgenauigkeit hergestellt werden kann. Außerdem ist eine hohe mechanische Festigkeit und ein geringes Temperaturausdehnungsverhalten gegeben.An essential embodiment of the invention provides that the rotor is coated with enamel as a protection against corrosion having. Due to its good thermal conductivity compared to plastic the enamel layer allows sufficient cooling of the rotor. On the other hand, such a coating the further essential advantage that the rotor surface, in particular by grinding with a very good fit and Dimensional accuracy can be produced. In addition, it has high mechanical strength and low temperature expansion behavior given.

In weiterer Ausbildung der Erfindung besteht der Rotor zumindest in seinem oberflächennahen Bereich, vorzugsweise insgesamt aus Eisen, das die Emaille-Beschichtung trägt. Dadurch läßt sich eine gut haftende und auch porenfreie Emaillierung auf die Außenseite des Rotors aufbringen. Zweckmäßigerweise bestehen auch die Gleitlager aus korrosionsbeständigem Material, insbesondere in der Paarung Graphit/Zirkonoxyd bzw. Zirkonoxyd/Zirkonoxyd. Solche Gleitlager haben trotz ihrer Unempfindlichkeit gegenüber hochkorrosiven Medien gute Laufeigenschaften.In a further embodiment of the invention, the rotor is at least in its area close to the surface, preferably made entirely of iron with the enamel coating. This allows a well-adhering and also pore-free Apply enamel to the outside of the rotor. The plain bearings also expediently consist of corrosion-resistant Material, especially in the pairing graphite / zirconium oxide or zirconium oxide / zirconium oxide. Such Despite their insensitivity to highly corrosive media, plain bearings have good running properties.

Zusätzliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen aufgeführt. Nachstehend ist die Erfindung mit ihren wesentlichen Einzelheiten anhand der noch näher erläutert.Additional refinements of the invention are given in the further Subclaims listed. The invention with its essential details is based on the explained in more detail.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Spaltrohrmotorpumpenaggregates im Längsschnitt und1 shows a side view of a canned motor pump unit in longitudinal section and

Fig. 2 einen Längsschnitt eines Rotors mit Wellenstummeln.2 shows a longitudinal section of a rotor with stub shafts.

Ein Motorpumpenaggregat T (Fig. 1) weist im Ausführungsbeispiel eine Kreiselpumpe 2 sowie als Antrieb dafür einen Spaltrohrmotor 3 auf. Das Aggregat 1 dient vorzugsweise zur Förderung insbesondere hochkorrosiver Medien. Die mit dem Fördermedium in Berührung kommenden Teile der Pumpe 2 und des Spaltrohrmotors 3 bestehen deshalb aus gegenüber hochkorrosiven Medien beständigen, nicht metallischen Werkstoffen. Im Pumpenbereich weist der Förderdurchtritt eine Kunststoff-Beschichtung k vorzugsweise mit Polytetrafluoräthylen (PTFE) auf. Auch das Laufrad 5 ist mit einer solchen Beschichtung 4 versehen. Das rückseitige Abschlußteil 6 hinter dem Laufrad 5 besteht vollständig aus Kunststoff bzw. PTFE.In the exemplary embodiment, a motor pump unit T (FIG. 1) has a centrifugal pump 2 and a canned motor 3 as a drive for it. The unit 1 is preferably used to convey highly corrosive media in particular. The parts of the pump 2 and of the canned motor 3 that come into contact with the conveying medium therefore consist of non-metallic materials that are resistant to highly corrosive media. In the pump area, the delivery passage has a plastic coating k, preferably with polytetrafluoroethylene (PTFE). The impeller 5 is also provided with such a coating 4. The rear end part 6 behind the impeller 5 consists entirely of plastic or PTFE.

Im Bereich des Spaltraumes kann eine Beschichtung wie bei den Pumpenteilen insbesondere in der dort vorgesehenen Dicke nicht realisiert werden, da hier neben den Korrosionsschutzeigenschaften auch die elektromagnetischen und die thermischen Verhältnisse berücksichtigt werden müssen. Insbesondere sollte der elektromagnetisch wirksame Spalt 7 zwischen dem Stator 8 und dem Rotor 9 so klein wie möglich gehalten werden, um den Wirkungsgrad des Antriebes nicht wesentlich zu verschlechtern. Andererseits muß jedoch eine gewisse Mindestdicke des Spaltrohres und auch der Beschichtung des Rotors vorgesehen sein, um einerseits eine genügend große mechanische Stabilität und andererseits auch einen Schutz gegen die zu fördernden, hochkorrosiven Medien zu haben. Ferner muß dort Verlustwärme abgeführt werden. Beim Spaltrohr 10 ist in erster Linie deren Dichtigkeit und auch deren mechanische Festigkeit von Bedeutung, während beim Rotor 9 für eine ausreichende Wärmeabfuhr gesorgt werden muß. Bei dem Spaltrohrmotor 3 erfolgt nämlich im Gegensatz zu Permanentmagnetpumpen, bei denen der Läufer synchron mit dem äußeren Antrieb umläuft, durch sogenannte Schlupfverluste eine stärkere Erwärmung des Rotors 9·In the area of the gap, a coating can be applied, as in the case of the pump parts, in particular in the one provided there Thickness can not be realized, because here in addition to the anti-corrosion properties also the electromagnetic and the thermal conditions must be taken into account. In particular, the electromagnetically effective gap 7 between the stator 8 and the rotor 9 are kept as small as possible, so as not to reduce the efficiency of the drive to deteriorate significantly. On the other hand, however, the can and the coating must have a certain minimum thickness of the rotor to be provided on the one hand a sufficiently high mechanical stability and on the other hand also to have protection against the highly corrosive media to be pumped. Furthermore, there must be dissipated heat loss. In the case of the can 10, its tightness and also its mechanical strength are primarily important, while in the case of the rotor 9, sufficient heat dissipation is ensured must become. In the canned motor 3, in contrast to permanent magnet pumps, in which the rotor rotates synchronously with the outer drive, so-called slip losses cause the rotor 9 to heat up more

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

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Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß eine Ummantelung des Rotors mit Kunststoff, wie dies etwa bei Permanentmagnetpumpen vorgesehen wird, nicht möglich ist, da die notwendige, intensive Kühlung des Rotors aufgrund der schlechteren Wärmeleitfähigkeit des Kunststoffes nicht möglich ist.It has been shown in practice that a coating of the rotor with plastic, as is the case with permanent magnet pumps is provided, is not possible because the necessary, intensive cooling of the rotor due to the poor Thermal conductivity of the plastic is not possible.

Erfindungsgemäß ist deshalb vorgesehen, daß der Rotor 9 als Korrosionsschutz eine Ummantelung 11 aus Emaille hat. Diese Emaille-Ummantelung 11 hat den Vorteil, daß aufgrund deren ausreichender Wärmeleitfähigkeit eine entsprechend gute Kühlung des Rotors 9 möglich ist. Außerdem ist eine sehr maßgenaue Bearbeitung der Rotor-Oberfläche durch überschleifen möglich. Darüber hinaus weist diese Ummantelung 11 eine hohe mechanische Festigkeit sowie ein geringes Temperaturausdehnungsverhalten auf. Durch diese vorerwähnten Eigenschaften können auch bei diesen Aggregaten sehr kleine Spalte 7 realisiert werden.According to the invention it is therefore provided that the rotor 9 has a casing 11 made of enamel as corrosion protection. This enamel sheath 11 has the advantage that due to whose sufficient thermal conductivity means that they are adequately cooled of the rotor 9 is possible. In addition, the rotor surface can be machined with great precision by grinding possible. In addition, this casing 11 has a high mechanical strength and low temperature expansion behavior. Through these aforementioned properties very small gaps 7 can also be implemented with these units.

Auch die sich an den Stirnseiten des Rotors 9 anschließenden Wellenstummel 12, 12 a sind etwa bis zu ihren freien Enden hin in diese Emaille-Ummantelung 11 mit einbezogen. Dadurch weisen auch diese Wellenstummel 12, 12 a bis über ihren Lagerbereich hinausgehend einen entsprechenden Korrorosionsschutz auf.The shaft stubs 12, 12 a adjoining the end faces of the rotor 9 are also approximately up to their free ones Ends are included in this enamel sheath 11 with. As a result, these stub shafts 12, 12 a also have to over their storage area has a corresponding corrosion protection.

Wegen der vorgesehenen Emaille-Ummantelung 11 besteht der Rotor 9 anstelle des sonst üblichen Kurzschlußläufers mit eingebetteten Kupferstäben zumindest in seinem oberflächennahen Bereich aus Massiveisen, das die Emaille-Ummantelung 11 trägt. Dadurch ist eine gut haftende und porenfreie Emaillierung des Läufers 9 möglich.Because of the enamel sheath 11 provided, the rotor 9 instead of the usual squirrel-cage rotor embedded copper rods at least in its near-surface area made of solid iron, which is the enamel coating 11 carries. A well-adhering and pore-free enamelling of the rotor 9 is thereby possible.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform eines Rotors 9, der ein rohrartiges Mittelteil 13 und stirnseitig damit verschweißte Abdeckplatten 14 aufweist, die hier einstückig mit den Wellenstummeln 12, 12 a verbunden sind. Die hier vorhandene Innenhöhlung 15 des Rotors 9 kann, wie dargestellt, über eine verschließbare ^liel lenbohrung 16 eine Verbindung nach außen aufweisen. Durch diese Bauweise ergeben sich fertigungstechnische Vorteile, insbesondereFig. 2 shows an embodiment of a rotor 9, which has a tubular middle part 13 and cover plates 14 welded to it on the end face, which here are integrally connected to the stub shafts 12, 12 a. The existing here inner cavity 15 of the rotor 9, as shown, have a connection to the outside via a closable ^l iel lenbohrung sixteenth This construction results in manufacturing advantages, in particular

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auch rait Hinblick auf den Emailliervorgang und außerdem ist durch die hohle Ausbildung des Rotors 9 eine geringere Masse vorhanden.also rait with regard to the enamelling process and moreover there is less mass due to the hollow design of the rotor 9.

In Fig. 2 ist auch gut erkennbar, daß die übergänge bzw. umlaufenden Kanten oder Ecken zwischen Rotor 9 und Wellenstummeln 12, 12 a gerundet sind, was für die Emaille-Ummantelung 11, insbesondere auch deren Stabilität in diesen Bereichen, vorteilhaft ist. Die Emaille-Beschichtung des Rotors 9 und der sich anschließenden Wellenstummel 12, 12 a kann durchgehend eine Schichtdicke von beispielsweise 1,5 mm haben.. Eine solche Schichtdicke bietet einen guten Korrosionsschutz und weist auch eine gute mechanische Stabilität auf. Durch die !!ärrneleiteigenschaften von Emaille kann auch die durch Schlupfverluste auftretende Erwärmung des Rotors 9 über diese Emaille-Schicht gut abgeführt werden. Weiterhin ist vorteilhaft, daß die Emaille-Beschichtung insbesondere durch Überschleifen bearbeitbar ist, so daß auch im Spaltbereich sowie im Lagerbereich entsprechende Passungen vorgesehen werden können.In Fig. 2 it can also be seen that the transitions or circumferential edges or corners between rotor 9 and stub shafts 12, 12 a are rounded, what for the enamel coating 11, especially its stability in these areas, is advantageous. The enamel coating of the The rotor 9 and the adjoining stub shaft 12, 12 a can have a continuous layer thickness of, for example, 1.5 mm .. Such a layer thickness offers good protection against corrosion and also has good mechanical stability on. Because of the sleeve properties of enamel the heating of the rotor 9 caused by slip losses can also be dissipated well via this enamel layer. It is also advantageous that the enamel coating can be processed in particular by grinding over, so that Appropriate fits can also be provided in the gap area and in the bearing area.

Zur Abdichtung des Statorraumes 17 gegenüber dem Rotorraum 18 ist ein Spaltrohr 10 aus Kunststoff, vorzugsweise aus Polytetrafluoräthylen vorgesehen. Dieser Werkstoff bietet einen guten Schutz gegenüber hochkorrosiven Medien und weist auch eine gute Stabilität bei geringer Wandungsstärke auf.To seal off the stator space 17 from the rotor space 18, a can 10 is made of plastic, preferably made of Polytetrafluoroethylene provided. This material offers good protection against highly corrosive media and also has good stability with low wall thickness.

Bei Versuchen hat es sich gezeigt, daß eine Wandstärke des Spaltrohres 10 von mindestens 1,5 mm Dicke vorteilhaft ist, da bei dieser Wandungsstärke die notwendige Porenfreiheit und auch eine ausreichende Stabilität vorhanden sind. Wenn das Fördermedium durch einen abgezweigten Teilstrom auch als Kühlmittel für den Spaltrohrmotor 3 benutzt werden soll, muß auch das Spaltrohr 10 eine entsprechende Wärmeleitfähigkeit insbesondere zum Ableiten der vom Stator 8 herrührenden Wärme aufweisen. Erfindungsgernäß wirdTests have shown that a wall thickness of the can 10 of at least 1.5 mm is advantageous, because with this wall thickness the necessary freedom from pores and also sufficient stability are available. if the conveyed medium can also be used as a coolant for the canned motor 3 through a branched off partial flow should, the can 10 must also have a corresponding thermal conductivity, in particular for dissipating the from the stator 8 have resulting heat. According to the invention

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dazu vorgeschlagen, daß dem Kunststoff des Spaltrohres 10 ein Füllstoff, vorzugsweise 10 bis 15 % Kohle-Graphit zugegeben wird. Neben der verbesserten Wärmeleitfähigkeit läßt sich ein aus solchem Material bestehendes Spaltrohr 10 auch gut formen. Insbesondere ist durch eine solche Verformbarkeit die Möglichkeit gegeben, die Rohrenden nach außen umzubördeln, so daß praktisch Flansche entstehen, die zwischen Gehäuseteilen, gegebenenfalls unter Zwischenlage von Dichtungen 19 festgelegt werden können. Das Spaltrohr 10 ist in an sich bekannter Weise im Mittelbereich durch das Statorblechpaket 20 abgestützt. Um auch bei geringer Wandungsstärke des Spaltrohres 10 im Bereich der Wickelköpfe 21 eine stabile Abstützung zu erhalten, ist dort eine Vergußmasse 38 aus Epoxydharz vorgesehen. Insbesondere durch Zugabe von Quarzmehl od. dgl. als Füllstoff weist diese Vergußmasse 33 eine gute Wärmeleitfähigkeit auf, so daß auch in diesem Bereich eine verbesserte Abfuhr von Verlustwärme aus den Statorwicklungen möglich ist. Durch die Abstützwirkung der Vergußmasse ist das Aggregat auch bei höheren Nenndrücken einzusezten. Durch die vorerwähnten Maßnahmen hinsichtlich der Kühlung durch verbesserte Wärmeleitfähigkeit des Spaltrohres 10 und auch durch die Vergußmasse im Bereich der Wickelköpfe 21 läßt sich das Aggregat ohne zusätzliche Maßnahmen bei Kühlung durch das Fördermedium bis zu Temperaturen von ca. 70 C betreiben.proposed that a filler, preferably 10 to 15% carbon-graphite, be added to the plastic of the can 10 will. In addition to the improved thermal conductivity, a can made of such a material can be used 10 shape well too. In particular, such a deformability gives the possibility of following the pipe ends to be beaded on the outside so that practically flanges are created between the housing parts, possibly with an intermediate layer of seals 19 can be set. The can 10 is in a known manner in the central area supported by the stator core 20. To even with a small wall thickness of the can 10 in the area To obtain a stable support of the winding heads 21, a potting compound 38 made of epoxy resin is provided there. In particular by adding quartz powder or the like as filler, this casting compound 33 has good thermal conductivity so that an improved dissipation of heat loss from the stator windings is also possible in this area is. Due to the support effect of the casting compound, the unit can also be used at higher nominal pressures. By the aforementioned measures with regard to cooling through improved thermal conductivity of the can 10 and also Due to the potting compound in the area of the winding heads 21, the unit can be cooled without additional measures through the pumped medium up to temperatures of approx. 70 C. operate.

Bei höheren Temperaturen ab etwa 70 G bis 150 C kann ein zusätzlicher Kühlmantel 22 (Fig. 1) zur Kühlung des Motors von außen her vorgesehen sein. Bei dieser Ausführung kann die Motorverlustwärme praktisch vollständig an das Kühlwasser und nicht an das Fördermedium abgegeben werden.At higher temperatures from around 70 G to 150 C, a additional cooling jacket 22 (Fig. 1) can be provided for cooling the motor from the outside. In this version, the heat lost from the motor is practically completely transferred to the cooling water and not to the pumped medium.

Die freien Enden der Wellenstummel 12, 12 a sind jeweils mit einem Gewinde versehen und weisen keine Emaille-Beschichtung auf. Das pumpenseitige Ende des Wellenstummels 12 ist in eine Gewindebohrung der Nabe des Laufrades 5 eingeschraubt. Dabei greift ein Stück des Emaille-beschich-The free ends of the stub shaft 12, 12 a are each provided with a thread and have no enamel coating on. The end of the shaft stub 12 on the pump side is inserted into a threaded hole in the hub of the impeller 5 screwed in. A piece of the enamel-coated

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teten Wellenstummels 12 in die Nabe des Laufrades ein und zumindest an der Eintrittsstelle ist zusätzlich eine Dichtung 23 vorgesehen. Auch im Übergangsbereich zu dem Gewindeabschnitt 24 ist eine weitere Dichtung 25 eingesetzt. Fig. 2 läßt gut erkennen, daß der Wellenstummel zu seinem freien Ende hin bzw. zum Gewindeabschnitt 24 hin stufenförmig im Durchmesser kleiner werdend ausgebildet ist, wobei die Dichtungen 23 und 25 jeweils in den Stufenübergangsbereichen angeordnet sind. Dadurch ergibt sich eine besonders gute Abdichtung.ended shaft stub 12 in the hub of the impeller and at least at the entry point is an additional Seal 23 is provided. A further seal 25 is also used in the transition area to the threaded section 24. 2 clearly shows that the stub shaft towards its free end or towards the threaded section 24 is stepped in diameter becoming smaller, the seals 23 and 25 each in the step transition areas are arranged. This results in a particularly good seal.

Die äußere Dichtung 23 wird durch ein Abstandsstück 26, das zwischen der motorseitigen Stirnseite der Laufradnabe und dem dort auf der Welle 12 sitzenden Lagerring 27 des pumpenseitigen Lagers 28 angeordnet ist, festgelegt. Somit sind das Laufrad, das Abstandsstück 26 und der Lagerring 27 bei festgeschraubtem Laufrad 5 dicht miteinander verspannt. Auch das pumpenferne Ende der Motorwelle bzw. des Wellenstummels 12 a weist einen Gewindeabschnitt 29 auf, auf den hier eine Schutzkappe 30 aufgeschraubt ist, die mit ihrer Ringstirnseite unter Zwischenlage einer Dichtung 31 an der Stirnseite des inneren Lagerringes 32 des pumpenfernen Lagers 33 dicht anliegt.Somit sind auch die freien, nicht beschichteten Enden der Motorwelle gegenüber einem aggressiven Fördermedium sicher geschützt. Erwähnt sei noch, daß das Abstandsstück 26 zwischen dem Pumpenlaufrad und dem Lagerring 27 und auch die Zwischenstücke 34 zwischen den Lagern und dem Rotor 9 ebenso wie das Abschlußteil 6, der pumpenferne Motordeckel 35 und dgl. mit dem Fördermedium in Berührung kommenden Teile vorzugsweise aus Polytet'raf luoräthylen bestehen.The outer seal 23 is secured by a spacer 26 between the motor-side end face of the impeller hub and the bearing ring 27 of the pump-side bearing 28 seated there on the shaft 12 is arranged. Consequently the impeller, the spacer 26 and the bearing ring 27 are tightly clamped together when the impeller 5 is screwed tight. The end of the motor shaft or the stub shaft 12 a remote from the pump also has a threaded section 29, on which a protective cap 30 is screwed here, the ring face with the interposition of a seal 31 lies tightly against the end face of the inner bearing ring 32 of the bearing 33 remote from the pump. Non-coated ends of the motor shaft are safely protected against an aggressive pumped medium. It should be mentioned nor that the spacer 26 between the pump impeller and the bearing ring 27 and also the spacers 34 between the bearings and the rotor 9 as well as the end part 6, the motor cover 35 remote from the pump and the like. With the Parts that come into contact with the pumped medium are preferably made of polytetrafluoroethylene.

Auch die Lager 28 und 33 sind als korrosionsbeständige Gleitlager ausgebildet, wobei als Lagerpaarung Graphit/ Zirkonoxyd oder Zirkonoxyd/Zirkonoxyd in Frage kommen. Fig. 1 läßt noch erkennen, daß für einen vom Förderstrom abgezweigten Teilstrom zur Kühlung und Schmierung desThe bearings 28 and 33 are also designed as corrosion-resistant plain bearings, with graphite / Zirconium oxide or zirconium oxide / zirconium oxide come into question. Fig. 1 still shows that for one of the flow rate branched off partial flow for cooling and lubrication of the

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Motors bzw. von seinen Lagern, laufradseitig eine Eintrittsöffnung 36 und am pumpenfernen Ende des Aggregates ein vorzugsweise achszentraler Auslaß 37 vorgesehen sind. Die Rückführung kann z. B. über eine äußere Leitung zur Saugseite der Pumpe hin erfolgen. Erwähnt sei noch, daß bei einer Ausführung des Spaltrohrmotors mit zusätzlichem Kühlmantel 22 für nicht siedende Fördermedien auf eine zwangsweise Durchspülung des Rotorraumes verzichtet werden kann. In diesem Falle genügt es, den Rotorraum mit dem Pumpenförderdruck zu überlagern, so daß die Gleitlager druckgeschmiert sind. Die Verlustwärme des Läufers sowie die durch Flüssigkeitsreibung entstehende Wärme wird durch Konfektion an den Hauptförderstrom abgeführt.Motor or its bearings, an inlet opening on the impeller side 36 and at the end of the unit remote from the pump, a preferably axially central outlet 37 is provided. The return can e.g. B. be done via an external line to the suction side of the pump. It should also be mentioned that with one Execution of the canned motor with additional cooling jacket 22 for non-boiling pumping media on a compulsory basis Flushing the rotor space can be dispensed with. In this case it is sufficient to supply the rotor space with the pump delivery pressure to be superimposed so that the plain bearings are pressure-lubricated. The heat loss of the runner as well as the Heat generated by fluid friction is dissipated to the main flow through assembly.

Durch die notwendigen Schichtdicken einerseits des Spaltrohres 10 und andererseits der Ummantelung 11 des Rotors 9 ergibt sich eine vergleichsweise große, magnetisch wirksame Spaltweite. Auch ergibt sich durch die Verwendung eines ;'<lassiveisenläufers anstelle eines sonst üblichen Kurzschlußläufers mit eingebetteten Kupferstäben bei gleicher Statorwicklung eine Vergrößerung des Schlupfes und damit eine Erhöhung der Läuferverluste. Dies läßt sich jedoch u. a. durch eine Erhöhung des magnetischen Flusses, etwa durch Verringerung der Statorwindungszahl kompensieren. Auch wird ein Teil der konstruktionsbedingt vorhandenen Spaltverluste dadurch wieder kompensiert, daß durch die Verwendung eines Kunststoff-Spaltrohres 10 zusätzliche Wirbelstromverluste, wie sie bei metallisch leitenden Spaltrohren auftreten, vermieden werden.Ferner läßt sich die lichte Spaltweite durch die Verwendung von Emaille als Beschichtung des Rotors 9 und PTFE als Material für das Spaltrohr 10 eng auslegen, da nur sehr geringe Wärmeausdehnungen auftreten, die auch einen Einsatz des Aggregates bei höheren Betriebstemperaturen bis zum Beispiel 150 C zulassen. Darüber hinaus ist auch eine sehr präzise Bearbeitung der sich beim Motorspalt gegenüber-Due to the necessary layer thicknesses on the one hand of the can 10 and on the other hand of the casing 11 of the rotor 9 results in a comparatively large, magnetically effective gap width. Also results from the use a; '<lassive iron rotor instead of the usual squirrel cage rotor with embedded copper bars with the same Stator winding an increase in the slip and thus an increase in the rotor losses. However, this can be done i.a. Compensate by increasing the magnetic flux, for example by reducing the number of stator turns. Also, part of the gap losses due to the design is compensated for by the fact that the Use of a plastic can 10 additional Eddy current losses, as they occur with metallic conductive cans, can be avoided the clear gap width through the use of enamel as a coating of the rotor 9 and PTFE as the material for interpret the can 10 tightly, since only very low thermal expansions occur, which also require the use of the Allow the unit at higher operating temperatures of up to 150 C, for example. In addition, it is also a very precise machining of the opposite to each other at the motor gap

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stehenden Flächen möglich.standing surfaces possible.

Durch die Vergrößerung des elektrischen Luftspaltes zwischen Läufer und Stator ergibt sich eine Zunahme des Leerlaufstromes des Spaltrohrmotors und damit verbunden eine höhere Blindleistungsaufnahme. Jedoch ist gleichzeitig die Wirkleistungsaufnahme durch das verwendete Kunststoff spaltrohr verringert. Diese beiden Effekte wirken gegenläufig derart, daß die höhere Stromaufnahme in Folge des vergrößerten Luftspaltes z. T. durch die verringerten Wirkleistungsverluste innerhalb des Spaltrohres kompensiert werden. Bei Versuchen mit erfindungsgemäßen Aggregaten hat es sich gezeigt, daß Wirkungsgrade in der Größenordnung von etwa 70 bis 80 % trotz dem vergrößerten elektrischen Luftspalt erreichbar sind. Außerdem hat es sich gezeigt, daß bei der Ausbildung des Rotors in Massiveisen mit einer Emai11ierungsschichtdicke von etwa 1,5 mm durch Erhöhung des magnetischen Flusses Drehzahlen im Bereich um 2 700 Umdrehungen pro Minute realisiert werden können.The enlargement of the electrical air gap between the rotor and the stator results in an increase in the no-load current of the canned motor and the associated higher reactive power consumption. However, it is also the active power consumption reduced by the plastic can. These two effects work in opposite directions in such a way that that the higher power consumption as a result of the enlarged air gap z. T. be compensated by the reduced active power losses within the can. When trying with units according to the invention it has been shown that efficiencies in the order of about 70 to 80% despite the enlarged electrical air gap can be achieved. In addition, it has been shown that in the formation of the Rotors in solid iron with an enamel layer of about 1.5 mm realized by increasing the magnetic flux speeds in the range of 2,700 revolutions per minute can be.

Bei dem erfindungsgemäßen Motorpumpenaggregat ist auch das Fördern von Salzsäure und dgl. möglich, was bislang mit den bekannten Spaltrohrmotorpumpen nicht gut möglich war. Dies wird durch unterschiedliche Anpassung bzw. unter Verwendung unterschiedlicher Werkstoffe, insbesondere in Kombination an die Gesamtaufgabe erreicht.This is also the case with the motor-pump unit according to the invention Conveying hydrochloric acid and the like. Possible, which was previously not possible with the known canned motor pumps. this will through different adaptation or using different Materials, especially in combination with the overall task.

Alle in der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.All in the description, claims and drawing The features shown can be essential to the invention both individually and in any combination with one another.

- Zusammenfasung -- Summary -

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BAD ORiGlMALORiGlMAL BATHROOM

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Claims

Expectations

Pump for pumping highly corrosive media with a hermetically sealed. Drive, with the Parts that come into contact with the pumped medium are made of corrosion-resistant parts Consist of the material or are at least coated with it on the liquid side, characterized in that the pump is designed as a canned motor pump and that at least the sides of the can (10) and the rotor facing their rotor space (18) (9) consist of non-metallic materials that are resistant to highly corrosive media.

2. Pump according to claim 1, characterized in that for the Can (10) and different for the casing of the rotor (9) Materials are provided.

3. Pump according to claim 1 or 2, characterized in that the can (10) made of plastic, preferably consists of polytetrafluoroethylene and that in particular this plastic is a filler, preferably 10 to 15% carbon-graphite is added.

4. Pump according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the can ends are flanged to the outside and there form connecting flanges that

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between housing parts, if necessary with an intermediate layer of seals.

5. Pump according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the can (10), especially in the case of polytetrafluoroethylene as the material, has a thickness of has at least 1.5 mm.

6. Pump according to one of claims 1 to 5, characterized that on the outside of the can (10) supports are provided on the one hand in the middle area by the stator core and in the area of the winding heads (21) by a potting compound are formed with particularly good thermal conductivity.

7. Pump according to claim 6, characterized in that the potting compound made of epoxy resin preferably with Quartz powder or the like as a filler.

8. Pump according to one of claims 1 to 7, characterized in that

• indicates that the rotor (9) acts as a protection against corrosion has a casing (11) made of enamel.

9. Pump according to one of claims 1 to 8, characterized in that that the rotor (9) with shafts (12, 12 a) as a whole has an essentially continuous enamel coating (11) (Fig. 2).

10. Pump according to one of claims 1 to 9, characterized in that that the rotor (9) at least in its near-surface area, preferably as a whole Consists of iron that carries the enamel coating (11),

11. Pump according to one of claims 1 to 10, characterized in that that the shaft ends have coating-free sections (24, 29), preferably with

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are provided against seals adjacent covers.

12. Pump according to claim 11, characterized in that the shaft ends are provided with threads, wherein on the pump-side end the impeller (5) with its hub and on the rotor-side end a cap (30) are preferably screwed on as covers made of plastic.

13. Pump according to claim 11 or 12, characterized in that the covers or the like. With their rotor-side End faces or the like on adjoining parts, in particular bearing parts, preferably with an intermediate layer supported by seals.

14. Pump according to one of claims 1 to 13, characterized in that that the plain bearings (28, 33) are made of corrosion-resistant material, in particular in the pairing graphite / zirconium oxide or zirconium oxide / zirconium oxide.

15. Pump according to one of claims 1 to 14, characterized in that that the enamel coating (11) of the rotor (9) and the like have a layer thickness of approximately 1.5 ΐπτη has.

16. Pump according to one of claims 1 to 15, characterized in that that the rotor (9) has a tubular middle part (13) and is connected to it at the end, preferably has welded cover plates (Ί4), which are preferably integral with the shaft stubs (12, 12 a) are connected.

17. Pump according to one of claims 1 to 16, characterized in that that the transitions or circumferential

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Edges of the rotor (9) and the stub shaft (12, 12 a) are rounded.

18. Pump according to claim 16, characterized in that the inner cavity (15) of the rotor (9) to the outside at least one closable shaft bore (16) is accessible.

19. Pump according to one of claims 1 to 18, characterized in that that for guiding a partial flow branched off from the delivery flow on the impeller side an inlet opening (36) and on the end of the unit remote from the pump a preferably axially central outlet (37) are provided.

20. Pump according to one of claims 1 to 19, characterized in that that the motor (3) has an outer cooling jacket (22).

21. Pump according to one of claims 1 to 20, characterized in that that the essentially next to the rotor and the can with the conveying medium in contact coming parts, in particular also the centrifugal pump (2), with a plastic coating (4) preferably from Polytetrafluoroethylene are provided.

- Description -

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