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Dokumentenidentifikation DE102004058591A1 01.06.2006
Titel Umwälzpumpe und Verfahren zur Herstellung einer Umwälzpumpe
Anmelder Laing, Oliver, 70435 Stuttgart, DE;
Laing, Karsten, 71566 Althütte, DE;
Laing, Birger, 71672 Marbach, DE
Erfinder Laing, Karsten, 71566 Althütte, DE
Vertreter HOEGER, STELLRECHT & PARTNER Patentanwälte, 70182 Stuttgart
DE-Anmeldedatum 26.11.2004
DE-Aktenzeichen 102004058591
Offenlegungstag 01.06.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 01.06.2006
IPC-Hauptklasse F04D 13/06(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
Zusammenfassung Um eine Umwälzpumpe, umfassend ein Gehäuse, in welchem ein Pumpenraum angeordnet ist, ein um eine Drehachse drehbares Pumpenlaufrad und einen Elektromotor zum Antrieb des Pumpenlaufrads, bereitzustellen, welche auf einfache und kostengünstige Weise herstellbar ist, wird vorgeschlagen, daß das Gehäuse einen Aufnahmeraum für den Elektromotor aufweist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Umwälzpumpe, umfassend ein Gehäuse, in welchem ein Pumpenraum angeordnet ist, ein um eine Drehachse drehbares Pumpenlaufrad und einen Elektromotor zum Antrieb des Pumpenlaufrads.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Umwälzpumpe.

Aus der US 6,082,976 A ist eine Umwälzpumpe bekannt, welche ein Pumpengehäuse mit einem Pumpenraum aufweist und welche einen Motor mit Motorgehäuse aufweist, welcher an das Pumpengehäuse grenzt. Der Motor ist gegen eine Seite des Pumpengehäuses gedrückt, wobei das Pumpengehäuse zwischen einem Verteilerrohr und dem Motor eingeklemmt ist.

Der Erfindung liegt dabei die Aufgabe zugrunde, eine Umwälzpumpe bereitzustellen, welche auf einfache und kostengünstige Weise herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird bei der genannten Umwälzpumpe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gehäuse einen Aufnahmeraum für den Elektromotor aufweist.

Die erfindungsgemäße Umwälzpumpe läßt sich auf einfache Weise herstellen:

Es müssen keine separaten Gehäuse für den Pumpenraum und zur Aufnahme des Elektromotors vorgesehen werden, sondern ein einziges zusammenhängendes Gehäuse kann den Pumpenraum ausbilden und den Aufnahmeraum für den Elektromotor. Der Elektromotor läßt sich auf einfache Weise fixieren.

Die erfindungsgemäße Lösung ist insbesondere vorteilhaft im Zusammenhang mit Elektromotoren mit geringer axialer Bauhöhe, wobei die Bauhöhe des Elektromotors im wesentlichen durch einen Rotor bestimmt ist. Bei einem solchen Elektromotor mit geringer axialer Bauhöhe läßt sich die Wärme insbesondere von einem Stator an eine zu pumpende Flüssigkeit abführen. Es muß dann kein separates Teilgehäuse für den Elektromotor vorgesehen werden, welches (extern) an dem Pumpengehäuse fixiert werden muß.

Der Elektromotor kann zwischen mindestens zwei gegenüberliegenden Anlageflächen eingespannt sein. Dadurch müssen keine Schrauben oder Bolzen oder dergleichen zur Fixierung des Elektromotors im Gehäuse vorgesehen werden. Dadurch ist zum einen die Gehäuseausbildung vereinfacht, da keine Angriffsbereiche für Schrauben oder dergleichen vorgesehen werden müssen. Zum anderen ist die Herstellung vereinfacht.

Bei einer Herstellung des Gehäuses aus Kunststoff läßt sich diesem eine optimierte Formgestalt geben.

Insbesondere weist das Gehäuse zur Bildung des Aufnahmeraums für den Elektromotor eine axiale Erstreckung bezogen auf die Drehachse des Elektromotors auf. Dadurch läßt sich ein Aufnahmeraum zur Aufnahme des Elektromotors bereitstellen.

Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn das Gehäuse aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist. Mögliche Materialien sind beispielsweise PPS oder PA6.6. Das Gehäuse läßt sich dadurch integral beispielsweise durch ein Spritzgußverfahren herstellen. Kunststoffmaterialien sind leicht formbar. Dadurch läßt sich insbesondere für den Pumpenraum die für einen hohen Wirkungsgrad erforderliche Gestalt einstellen.

Günstigerweise ist das Gehäuse einstückig ausgebildet. Dadurch ist die Herstellung der Komponenten für die Pumpe vereinfacht und der Zusammenbau ist vereinfacht.

Insbesondere sind in dem Gehäuse der Pumpenraum und der Aufnahmeraum für den Elektromotor axial aufeinanderfolgend angeordnet. Dadurch läßt sich die Umwälzpumpe platzsparend ausbilden und das Pumpenlaufrad läßt sich direkt von dem Elektromotor antreiben.

Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn eine Fixierungseinrichtung mindestens zur axialen Fixierung des Elektromotors im Gehäuse vorgesehen ist. Die Fixierungseinrichtung sorgt für eine im wesentlichen spielfreie Fixierung des Elektromotors im Gehäuse.

Insbesondere ist der Elektromotor über die Fixierungseinrichtung an dem Gehäuse durch Verspannung fixiert.

Günstig ist es, wenn die Fixierungseinrichtung ein oder mehrere Halteelemente aufweist, welche an dem Gehäuse fixiert sind und über welche der Elektromotor in Position gehalten ist. Über das mindestens eine Halteelement läßt sich der Elektromotor axial positionieren und fixieren und/oder, sofern überhaupt notwendig, radial positionieren und fixieren. Das mindestens eine Halteelement stellt eine oder mehrere Anlageflächen bereit, welche eine axiale Beweglichkeit des Elektromotors mindestens in eine axiale Richtung sperrt. Dadurch läßt sich der Elektromotor klemmend bzw. verspannt in dem Gehäuse halten. Das mindestens eine Halteelement kann den statischen Druck des Systems und den dynamischen Druck, welcher durch die Pumpenfunktion verursacht ist, aufnehmen.

Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn das mindestens eine Halteelement über einen Gehäuseumfang oder mindestens einen zusammenhängenden Teilbereich eines Gehäuseumfangs am Gehäuse fixiert ist. Dadurch läßt sich der auf das Gehäuse wirkende Druck auf konstruktiv einfache Weise aufnehmen. Diese Fixierung läßt sich beispielsweise durch eine Gewindeverbindung des mindestens einen Halteelements mit dem Gehäuse, durch eine Klemmeinrichtung beispielsweise mit Schnappverschlußverbindungen oder durch eine Bajonettverschluß-Verbindung erreichen. Dadurch muß in dem Gehäuse kein Aufnahmeraumbereich für Schrauben oder Bolzen vorgesehen werden. Entsprechende Gehäusewände lassen sich dünnwandig ausführen. Dadurch läßt sich das Gehäuse "kunststoffgerecht" herstellen, das heißt es läßt sich ein Kunststoffmaterial zur Herstellung des Gehäuses verwenden. Bezüglich einer axialen Fixierung treten keine wesentlichen Scherspannungen in dem Gehäuse auf, wenn die Fixierung des Halteelements über einen Gehäuseumfang erfolgt. Dies wiederum ermöglicht es, ein Kunststoffmaterial zur Herstellung des Gehäuses einzusetzen.

Bei einer Ausführungsform ist es vorgesehen, daß das mindestens eine Halteelement vollumfänglich an dem Gehäuse fixiert ist. Diese Fixierung erfolgt beispielsweise über eine Gewindeverbindung, indem beispielsweise ein Halteelement direkt in das Gehäuse eingeschraubt wird oder eine Überwurfmutter als Halteelement den Elektromotor fixiert.

Bei einer Ausführungsform ist das mindestens eine Halteelement mit einem Gewinde versehen und das Gehäuse ist mit einem korrespondieren Gewinde versehen. Dadurch läßt sich das Halteelement mit dem Gehäuse über eine Schraubverbindung verbinden, wobei beispielsweise das Halteelement selber die Schraube bildet und das Gehäuse das Gegenstück.

Beispielsweise ist das mindestens eine Halteelement mit einem Außengewinde versehen und das Gehäuse mit einem Innengewinde. Das Halteelement ist dann als eine Art von Stopfen ausgebildet, welcher zum Verschluß des Gehäuses an diesem über eine Gewindeverbindung fixierbar ist.

Es kann vorgesehen sein, daß das mindestens eine Halteelement in das Gehäuse eingetaucht ist. Beispielsweise kann das Halteelement in der Art eines Stopfens ausgebildet sein, wobei der Stopfen in das Gehäuse eintaucht und dabei auf den Elektromotor wirkt, um diesen axial zu verspannen. Es ist auch möglich, daß das Halteelement Teil des Elektromotors ist und insbesondere über das Motorgehäuse des Elektromotors gebildet ist. Das Halteelement selber wiederum ist dann so ausgebildet, daß es "von innen" den Elektromotor in dem Gehäuse fixiert, beispielsweise über Ausnehmungs-Zungen-Verbindungen oder Nuten-Zapfen-Verbindungen.

Es ist auch möglich, daß das mindestens eine Halteelement ein Innengewinde aufweist und das Gehäuse ein Außengewinde aufweist. Dadurch läßt sich beispielsweise ein Halteelement als Überwurfmutter ausbilden, über die der Elektromotor axial fixiert wird.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Elektromotor ein oder mehrere Anlageflächen für das mindestens eine Halteelement aufweist. Das Halteelement kann auf eine entsprechende Anlagefläche wirken, um dadurch den Elektromotor axial fixiert in dem Gehäuse zu halten. Insbesondere läßt sich der Elektromotor in dem Gehäuse geklemmt halten.

Bei einer Ausführungsform ist es vorgesehen, daß die mindestens eine Anlagefläche über das Gehäuse hinausragt. Es kann dann ein Halteelement verwendet werden, welches nicht in das Gehäuse eintaucht. Beispielsweise läßt sich ein Halteelement als Überwurfmutter ausbilden.

Es ist grundsätzlich möglich, daß das mindestens eine Halteelement ein vom Elektromotor getrenntes Bauteil ist. Beispielsweise ist das Halteelement als eine Art Stopfen ausgebildet, welcher in das Gehäuse eingeschraubt wird, wobei der Stopfen auf den Elektromotor und insbesondere ein Motorgehäuse des Elektromotors wirkt, um diesen in dem Gehäuse der Umwälzpumpe zu fixieren. (Das Motorgehäuse des Elektromotors hat dann keine Fixierungsfunktion außer der Bereitstellung von Anlageflächen für das mindestens eine Halteelement. Das Motorgehäuse des Elektromotors dient im wesentlichen dazu, die Motorkomponenten "zusammenzuhalten", um den Elektromotor als eine Einheit handhaben zu können.)

Alternativ ist es möglich, daß das mindestens eine Halteelement an dem Elektromotor angeordnet ist. Es ist dann kein zusätzliches Bauteil zur Fixierung des Elektromotors in dem Gehäuse notwendig.

Insbesondere ist das mindestens eine Halteelement dann über ein Motorgehäuse des Elektromotors gebildet.

Es kann vorgesehen sein, daß das mindestens eine Halteelement über eine Klemmeinrichtung in dem Gehäuse fixiert ist. Insbesondere umfaßt die Klemmeinrichtung eine oder mehrere Schnappverschlußverbindungen. Auf diese Weise läßt sich beispielsweise eine Umwälzpumpe bereitstellen, bei welcher ein Gehäusedeckel, welcher über ein Halteelement gebildet ist, nicht mehr zerstörungsfrei gelöst werden kann.

Es kann vorgesehen sein, daß die Klemmeinrichtung mindestens eine Zunge, welche an dem mindestens einen Halteelement und/oder dem Gehäuse angeordnet ist, und mindestens eine angepaßt Ausnehmung, welche an dem Gehäuse und/oder dem mindestens einen Halteelement angeordnet ist, aufweist, wobei durch Eintauchen der mindestens einen Zunge in die zugeordnete Ausnehmung das mindestens eine Halteelement an dem Gehäuse mindestens axial fixiert ist. Dadurch läßt sich eine Schnappverschlußverbindung bereitstellen. Insbesondere wird eine solche Zunge derart elastisch angeordnet und ausgebildet, daß das Halteelement in das Gehäuse einschiebbar ist. Wenn die Zunge in den Bereich der zugeordneten Ausnehmung gelangt, dann wird sie aufgrund der elastischen Kraft in die Ausnehmung gedrückt und ist dort eingetaucht. Dieses Eintauchen sperrt die Weiterbewegung des Halteelements, so daß durch die "automatische" Herstellung des Schnappverschlußverbindung beim Einschieben des Halteelements das Halteelement positioniert und fixiert ist und dadurch auch der Elektromotor positioniert und fixiert ist.

Es kann auch vorgesehen sein, daß das mindestens eine Halteelement über eine Bajonett-Verbindung an dem Gehäuse fixiert ist. Bei einer Bajonett-Verbindung ist eine Zapfen-Nuten-Einrichtung vorgesehen, wobei an dem Gehäuse und/oder einem Halteelement ein oder mehrere Zapfen angeordnet sind und an dem Halteelement und/oder dem Gehäuse ein oder mehrere angepaßte Nuten vorgesehen sind. Die Nuten geben, wenn die Zapfen eingetaucht sind, die Bewegungsmöglichkeiten des Halteelements vor und auch dessen Endposition.

Es kann vorgesehen sein, daß zwischen dem mindestens einen Halteelement und dem Gehäuse eine oder mehrere Dichtungen angeordnet sind. Dadurch läßt sich der Gehäuseinnenraum an dem Halteelement, welches auch als Deckel zum Verschluß des Gehäuses dient, vor dem Eintritt von Flüssigkeiten in den Gehäuseinnenraum schützen. Eine entsprechende Umwälzpumpe läßt sich insbesondere als Tauchpumpe einsetzen.

Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn an dem Gehäuse eine Anlagefläche zur Abstützung des Elektromotors angeordnet ist. Zwischen einer solchen Anlagefläche und einem Halteelement läßt sich der Elektromotor verspannt in dem Gehäuse halten. Eine solche Anlagefläche bildet ein Gegenlager für den Elektromotor.

Eine entsprechende Umwälzpumpe läßt sich auf einfache Weise herstellen, wenn die Anlagefläche an einem Absatz in einem Innenraum des Gehäuses gebildet ist. Dieser Absatz läßt sich bei der Herstellung des Gehäuses integral mitherstellen.

Günstig ist es, wenn der Aufnahmeraum des Gehäuses so an den Elektromotor angepaßt ist, daß dieser durch Anlage an Gehäuseinnenwandbereiche radial positioniert und fixiert ist. Zu einer solchen radialen Fixierung werden insbesondere keine Schraubverbindungen oder dergleichen benötigt. Es ist grundsätzlich auch möglich, daß ein Einsatz für einen Zwischenraum zwischen dem Elektromotor und dem Gehäuse vorgesehen ist, über welchen der Elektromotor radial positioniert ist. Ein solcher Einsatz ist insbesondere aus einem Kunststoffmaterial hergestellt.

Günstig ist es, wenn der Elektromotor einen sphärisch gelagerten Rotor aufweist. Ein entsprechender Elektromotor weist eine hohe Laufruhe auf. Er läßt sich mit geringer axialer Bauhöhe ausbilden.

In diesem Zusammenhang ist es auch günstig, wenn der Rotor magnetfelderzeugend ausgebildet ist. Ein entsprechender Elektromotor ist in der DE 102 45 015 A1 und der EP 1 416 607 A2 beschrieben, auf die ausdrücklich Bezug genommen wird.

Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn der Rotor einem Stator zugewandt sphärisch ausgebildet ist. Dadurch läßt sich ein Elektromotor mit geringer axialer Bauhöhe bauen, wobei dessen axiale Bauhöhe im wesentlichen durch die Höhe des Rotors bestimmt ist.

Aus dem gleichen Grund ist es günstig, wenn der Stator dem Rotor zugewandt sphärisch ausgebildet ist.

Eine geringe axiale Bauhöhe läßt sich erreichen, wenn ein magnetischer Rückschlußkörper des Stators den Rotor ringförmig umgibt. Dadurch läßt sich der Stator vollständig benachbart zum Pumpenraum positionieren. Dies wiederum erlaubt es, Wärme vom Stator auch direkt über die durch die Umwälzpumpe strömende Flüssigkeit abzuführen. Dies wiederum bedeutet, daß das Gehäuse im Bereich des Elektromotors thermisch geringer belastet ist. Dadurch kann ein Kunststoffmaterial zur Herstellung des Gehäuses im Bereich des Elektromotors eingesetzt werden. Dies wiederum ermöglicht es, ein integrales Gehäuse für die Umwälzpumpe (welches auch den Elektromotor aufnimmt) aus einem Kunststoffmaterial herzustellen.

Der magnetische Rückschlußkörper kann aus einem gepreßten Pulvermaterial hergestellt sein. Ein entsprechender Elektromotor ist in der EP 1 416 607 A2 offenbart, auf die ausdrücklich Bezug genommen wird.

Günstig ist es, wenn eine Höhe des Stator im wesentlichen der Höhe des Rotors entspricht oder eine kleinere Höhe als die Höhe des Rotors aufweist. Die Höhe des Elektromotors ist dann im wesentlichen durch die Höhe des Rotors bestimmt. Dadurch ergeben sich die oben geschilderten Vorteile, daß beispielsweise Wärme vom Stator über die Pumpflüssigkeit abgeführt werden kann.

Insbesondere ist es günstig, wenn ein Rotor und ein Stator des Elektromotors so angepaßt ausgebildet sind, daß eine axiale magnetische Haltekraft, welche den Rotor an einem sphärischen Lager hält, größer ist als eine maximale axiale Gegenkraft. Durch die entsprechende Einstellung der magnetischen Haltekräfte läßt sich erreichen, daß, auch wenn der Motor abgeschaltet wird, der Rotor magnetisch an dem sphärischen Lager gehalten wird, das heißt nicht von diesem abhebt. Ein entsprechender Elektromotor ist in der DE 102 45 015 A1 beschrieben, auf die ausdrücklich Bezug genommen wird.

Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn der Elektromotor so angeordnet und ausgebildet ist, daß Wärme von ihm über die zu pumpende Flüssigkeit abführbar ist. Dadurch ist die thermische Belastung des Gehäuses im Bereich des Elektromotors stark verringert. Dadurch wiederum läßt sich ein Kunststoffmaterial zur Herstellung des Gehäuses verwenden.

Insbesondere steht ein Stator des Elektromotor in thermischem Kontakt mit dem Pumpenraum, um Wärme über die Pumpflüssigkeit abführen zu können.

Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Umwälzpumpe bereitzustellen, welches auf einfache und kostengünstige Weise durchführbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Gehäuse mit einem Pumpenraum und einem Aufnahmeraum für einen Elektromotor hergestellt wird und der Elektromotor in dieses Gehäuse eingesetzt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist die bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Umwälzpumpe erläuterten Vorteile auf.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen wurden ebenfalls bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Umwälzpumpe erläutert.

Insbesondere wird das Gehäuse aus einem Kunststoffmaterial hergestellt. Dadurch läßt sich ein "Gesamtgehäuse", welches einen Pumpenraumteil und einen Aufnahmeraumteil aufweist, integral herstellen. Das Gehäuse läßt sich so herstellen, daß es bezüglich seiner Eigenschaften optimiert ist. Beispielsweise wird der Pumpenraum in dem Gehäuse so integral hergestellt, daß sich ein hoher Wirkungsgrad ergibt. Beispielsweise werden auch Anlageflächen in dem Gehäuse hergestellt, an welchen sich ein Elektromotor zu dessen klemmenden bzw. verspannten Halten im Gehäuse abstützen kann.

Günstig ist es, wenn der Elektromotor axial über ein oder mehrere Halteelemente fixiert wird, wobei das mindestens eine Halteelement mit dem Gehäuse fixiert wird. Der entsprechende Elektromotor läßt sich dadurch auf einfache Weise herstellen. Ein Halteelement zur Fixierung des Elektromotors läßt sich beispielsweise auch als Deckel zum Verschluß eines Gehäuseinnenraums ausbilden.

Bei einer Ausführungsform wird das Gehäuse über das mindestens eine Halteelement geschlossen, d.h. der Aufnahmeraum gegenüber dem Außenraum geschlossen. Das Halteelement, welches beispielsweise als Stopfen ausgebildet ist, bildet dann einen Gehäusedeckel.

Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn das mindestens eine Halteelement über einen Umfangsbereich des Gehäuses mit diesem fixiert wird. Dadurch läßt sich auf einfache Weise eine axiale Positionierung und Fixierung des Halteelements und damit des Elektromotors im Gehäuse erreichen. Bei der Fixierung um einen Umfangsbereich lassen sich aber die Scherspannungen gering halten bzw. es treten keine Scherspannungen auf. Dies wiederum ermöglicht ist, das Gehäuse in dem Fixierungsbereich mit relativ dünnen Wänden auszugestalten, was wiederum den Einsatz von Kunststoffmaterialien ermöglicht.

Es kann vorgesehen sein, daß der Elektromotor über Anlage an das Gehäuse in diesem radial positioniert wird. Insbesondere erfolgt dann auch eine gleichzeitige radiale Fixierung. Dadurch läßt sich die entsprechende Umwälzpumpe auf einfache Weise herstellen, da beim Einschieben des Elektromotors für eine automatische Ausrichtung, Positionierung und Fixierung des Elektromotors in radialer Richtung gesorgt ist.

Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung der Erfindung. Es zeigen:

1 eine Schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Umwälzpumpe;

2 eine Schnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Umwälzpumpe;

3 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs A in 2;

4 eine Schnittansicht eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Umwälzpumpe;

5 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs B gemäß 4;

6 eine Schnittansicht eines vierten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Umwälzpumpe; und

7 eine Schnittansicht längs der Linie 7-7 gemäß 6.

Ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Umwälzpumpe, welches in 1 gezeigt und dort mit 10 bezeichnet ist, umfaßt ein Gehäuse 12, in welchem ein Pumpenraum 14 gebildet ist.

In dem Pumpenraum 14 ist ein Pumpenlaufrad 16 rotierbar angeordnet. Das Pumpenlaufrad 16 ist drehfest mit einem Rotor 18 eines Elektromotors 20 verbunden.

Der Pumpenraum 14 steht in fluidwirksamer Verbindung mit einem Sauganschluß 22 und einem Druckanschluß 24. Über den Sauganschluß 22 wird Flüssigkeit in den Pumpenraum 14 eingekoppelt und über den Druckanschluß 24 läßt sich durch den Pumpenraum 14 durchgeführte Flüssigkeit abführen.

Das Gehäuse 12 weist einen Pumpenraumteil 26 und einen Elektromotorteil 28 auf. Der Pumpenraumteil 26 des Gehäuses 12 umfaßt einen Stutzen 30, an welchem der Sauganschluß 22 gebildet ist. Der Stutzen 30 erstreckt sich beispielsweise parallel oder koaxial zu einer Drehachse 32 des Elektromotors 20.

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Stutzen 30 über einen kuppelförmigen Bereich 34 mit einem im Querschnitt wesentlichen rechteckförmigen Gehäusebereich 36 verbunden.

Es ist ferner ein Stutzen 38 vorgesehen, welcher sich in einer Querrichtung 40 zur Drehachse 32 erstreckt; die Querrichtung 40 ist beispielsweise senkrecht zur Drehachse 32. An dem Stutzen 38 ist der Druckanschluß 24 angeordnet bzw. gebildet. Der Druckanschluß 24 und der Sauganschluß 22 sind insbesondere so zueinander versetzt, daß sich ihre Achsen nicht kreuzen (Centerline-Offset-Anordnung).

Der Stutzen 38, der kuppelförmige Bereich 34 und der Stutzen 30 sind insbesondere einstückig miteinander verbunden.

In dem Gehäuse 12 folgt bezogen auf die Drehachse 32 dem Pumpenraum 14 axial ein Aufnahmeraum 42 für den Elektromotor 20. In diesem Aufnahmeraum 42 ist der Elektromotor 20 größtenteils angeordnet.

Zur Bildung des Aufnahmeraums 42 umfaßt das Gehäuse 12 im Elektromotorteil 28 eine Wand 44. Diese Wand 44 ist insbesondere zylindrisch mit einer Achse koaxial zur Drehachse 82. Der Aufnahmeraum 42 für den Elektromotor 20 hat dadurch eine zylindrische Gestalt.

Die Wand 44 ist einstückig mit dem Pumpenbereich 26 des Gehäuses 12 verbunden. Das Gehäuse 12 ist dadurch einstückig ausgebildet, wobei in ihm der Pumpenraum 14 angeordnet ist und der Elektromotor 20 aufgenommen ist.

Eine Wandstärke der Wand 44 ist kleiner als eine entsprechende Wandstärke des Gehäuses 12 im Pumpenbereich 26. Dadurch ist am Übergang von dem Pumpenraum 14 zu dem Aufnahmeraum 42 ein stufenförmiger Absatz 46 gebildet. Durch diesen Absatz 46 ist eine insbesondere ringförmige Anlagefläche 48 bereitgestellt. An diese Anlagefläche 48 läßt sich der Elektromotor 20 direkt oder über eine Dichtung 50 anlegen.

Dem Elektromotor 20 ist mit einem Motorgehäuse 52 so ausgebildet, daß er sich radial in dem Aufnahmeraum 42 positionieren läßt. Das Motorgehäuse 52 dient zum Zusammenhalten der Motorkomponenten, so daß sich der Elektromotor 20 als eine Einheit handhaben läßt. Es ist beispielsweise aus einem Kunststoffmaterial hergestellt. Er weist beispielsweise eine zylindrische Seitenwand 54 auf, welche über einem Boden 56 absteht. Die Seitenwand 54 umgibt den Stator 88 seitlich. Der Boden 56 liegt mindestens teilweise über ein oder mehrere Anlageelemente 58 an einem Stator 86 an.

Es kann vorgesehen sein, daß eine Platine 59 beispielsweise über eine oder mehrere Schnappstiftverbindungen 60 an dem Boden 56 und damit an dem Motorgehäuse 52 gehalten ist. Auf der Platine 59 sind elektronische Bauteile angeordnet.

Die Platine 59 läßt sich über die mindestens eine Schnappstiftverbindung 60 an dem Motorgehäuse 52 fixieren.

Der Elektromotor 20 mit seinem Motorgehäuse 52 weist einen Querschnittsdurchmesser quer zur Drehachse 32 auf, welcher im wesentlichen dem Innendurchmesser des Aufnahmeraums 42 entspricht.

Bei der Herstellung der Umwälzpumpe 10 wird der Elektromotor 20 mit seinem Motorgehäuse von einem offenen Ende des Gehäuses 12 her in den Aufnahmeraum 42 geschoben. Die Verschieblichkeit in den Pumpenraum 14 hinein ist durch den Absatz 46 gesperrt: Wenn der Elektromotor 20 an der Anlagefläche 48 des Absatzes 46 anliegt, dann kann er nicht weiter in Richtung des Pumpenraums 14 verschoben werden. Das Motorgehäuse 52 sorgt dabei für eine radiale Positionierung und dadurch für eine radiale Fixierung des Elektromotors 20 in dem Aufnahmeraum 42.

Zur Fixierung des Elektromotors 20 in dem Gehäuse 12 ist eine Fixierungseinrichtung 61 vorgesehen. Diese dient zur axialen Positionierung und Fixierung des Elektromotors 20 in den Gehäuse 12. Sie kann auch zur radialen Positionierung und Fixierung dienen; bei der Umwälzpumpe 10 übernimmt das Motorgehäuse 52 die Aufgabe der radialen Positionierung und Fixierung des Elektromotors 20.

Zur axialen Fixierung des Elektromotors 20 bezogen auf das während des Einschiebens des Elektromotors 20 offenen Endes des Gehäuses 12 ist ein Halteelement 62 vorgesehen, welches an dem Gehäuse 12 fixiert ist. Das Halteelement 62 sperrt eine Bewegung des Elektromotors 20 von dem Pumpenraum 14 weg, so daß der Elektromotor in dem Gehäuse 12 auch axial fixiert ist. Das Halteelement 62 wirkt dabei auf den Elektromotor 20, um diesen in axialer Richtung verspannt bzw. geklemmt in dem Gehäuse 12 zu halten.

Bei der Umwälzpumpe 10 ist das Halteelement 62 in der Art eines Stopfens ausgebildet mit einem Außengewinde 64, welches an ein Innengewinde 66 des Gehäuses 12 im Elektromotorenbereich 28 angepaßt ist. Dadurch läßt sich das Halteelement 62 in den Gehäuse 12 einschrauben.

Das Halteelement 62 dient auch als Deckel zum Verschluß des Gehäuses 12 am Aufnahmeraum 42.

Das Außengewinde 64 des Halteelements 62 ist an einem ringförmigen Haltebereich 68 ausgebildet. Dieser Haltebereich 68 weist eine stirnseitige Ringfläche 70 auf. Über diese Ringfläche 70 wirkt das Halteelement 62 auf das Motorgehäuse 52 und damit wiederum auf den Elektromotor 20. Über die Ringfläche 70 läßt sich der Elektromotor 20 gegen die Anlagefläche 48 des Absatzes 46 drücken und damit verspannt halten.

Das Halteelement 62 kann einen ringförmigen Flansch 72 aufweisen, wobei ein Außendurchmesser dieses Flansches 72 größer ist als ein Innendurchmesser des Aufnahmeraums 42. Der Flansch 72 kann dadurch eine Stirnseite 74 des Gehäuses 12 im Elektromotorenteil 28 (die ringförmig ist) übergreifen, um für eine Abdichtung zu sorgen.

Der Elektromotor 20 weist ein sphärisches Lager 76 auf, über welches der Rotor 18 sphärisch gelagert ist. Das sphärische Lager 76 umfaßt eine Haltesäule 78, an welcher ein sphärischer Gleitkörper 80 sitzt. Der Gleitkörper 80 ist insbesondere aus einem Keramikmaterial hergestellt.

An dem Rotor 18 sitzt drehfest eine an den sphärischen Gleitkörper 80 angepaßte Lagerschale 82. Diese gleitet auf dem Gleitkörper 80 bei Rotation des Rotors 18.

Bei einer Ausführungsform ist der Rotor 18 magnetfelderzeugend. An ihm sind ein oder mehrere Permanentmagnete 84 angeordnet. Der Rotor 18 ist einem Stator 86 zugewandt sphärisch ausgebildet. Der Stator 86 ist dem Rotor 18 ebenfalls sphärisch ausgebildet.

Ein magnetischer Rückschlußkörper 88 des Stators 86 umgibt den Rotor 18 ringförmig, wobei dieser Rückschlußkörper 88 insbesondere geschlossen ausgebildet sein kann. Eine axiale Höhe des Stators 86 entspricht im wesentlichen der Höhe des Rotors 18 oder ist kleiner.

Insbesondere sind der Rotor 18 und der Stator 86 so angepaßt ausgebildet, daß eine axiale magnetische Haltekraft, welche den Rotor 18 an dem sphärischen Lager 76 hält, größer ist als eine maximale axiale Gegenkraft. Dadurch ist es erreicht, daß, auch wenn der Motor abgeschaltet wird, der Rotor 18 magnetisch an dem sphärischen Lager 76 gehalten wird, das heißt nicht von diesem abhebt. Insbesondere erfolgt die Ausbildung von Rotor 18 und der Stator 86 derart angepaßt, daß eine magnetische Kraft an einem Ende des Rotors 18 größer ist als an einem gegenüberliegenden Ende, so daß eine Haltekraft resultiert, welche auch noch bei maximaler Gegenkraft, wie beispielsweise bei einer hydraulischen Gegenkraft, den Rotor 18 gegen den Gleitkörper 80 des sphärischen Lager 76 drückt. Der Elektromotor 20 läßt sich dadurch mit geringer Bauhöhe ausbilden.

Ein solcher Elektromotor ist in der DE 102 45 015 A1 beschrieben, auf die ausdrücklich Bezug genommen wird.

Der Rückschlußkörper 88 ist zur sphärischen Ausbildung des Stators 86 dem Rotor 18 zugewandt mindestens segmentweise sphärisch ausgebildet. Beispielsweise ist der magnetische Rückschlußkörper 88 aus einem gepreßten Pulvermaterial hergestellt.

Ein entsprechender Elektromotor ist in der EP 1 416 607 A2 oder der US 2004/0119371 A1 offenbart, auf die ausdrücklich Bezug genommen wird.

Der Stator 86 weist einen Bereich 90 auf, welcher an den Pumpenraum 14 grenzt oder zumindest in thermischem Kontakt mit diesem steht. Dadurch läßt sich zusätzlich Wärme vom Elektromotor 20 über die den Pumpenraum 14 durchströmende Flüssigkeit abführen. (Ein größerer Teil des Wärmestroms geht vom Stator 88 in den Rotorbereich.)

Die erfindungsgemäße Umwälzpumpe 10 funktioniert wie folgt:

Das Gehäuse 12 ist ein gemeinsames Gehäuse für den Pumpenteil der Umwälzpumpe 10 und den Elektromotorenteil der Umwälzpumpe 10; das Gehäuse 12 bildet den Pumpenraum 14 und den Aufnahmeraum 42 für den Elektromotor 20 aus. Das Gehäuse 12 ist insbesondere einstückig hergestellt. Vorzugsweise ist es aus einem Kunststoffmaterial hergestellt. Dadurch ergibt sich eine einfache und kostengünstige Herstellbarkeit.

Der Elektromotor 20 ist in dem Gehäuse 12 axial über den Absatz 46 und das Halteelement 62 fixiert. Das Halteelement 62 mit seinem Außengewinde greift in das Innengewinde 66 des Gehäuses 12 ein. Dadurch ist eine vollumfängliche Fixierung zwischen dem Halteelement 62 und dem Gehäuse 12 erreicht. Das Halteelement 62 nimmt die axiale Verspannungskraft zur Verspannung des Elektromotors 20 und den statischen und dynamischen Druck in dem Aufnahmeraum 42 auf.

Das Gehäuse 12 läßt sich dabei dünnwandig ausbilden und damit läßt sich Kunststoff als Gehäusematerial verwenden. Da das Halteelement 62 auch für eine axiale Fixierung sorgen muß, treten keine oder nur kleine Scherspannungen auf.

Durch das Motorgehäuse 52 wird der Elektromotor in dem Aufnahmeraum 42 radial fixiert.

Durch Verwendung eines Kunststoffmaterial für das Gehäuse 12 ist eine im wesentlichen beliebige Formgebung für das Gehäuse 12 möglich; dies steht im Gegensatz zu Gußgehäusen. Es läßt sich dadurch eine Gehäuseform verwenden, über die sich ein optimierter Wirkungsgrad der Umwälzpumpe 10 erzielen läßt.

Der Elektromotor 20 weist eine geringe axiale Höhe auf, wobei diese axiale Höhe im wesentlichen durch die Höhe des Rotors bestimmt ist. Dadurch kann Statorwärme an die zu pumpende Flüssigkeit abgeführt werden. Dies wiederum verringert die thermische Belastung für ein Motorgehäuse stark. Dadurch läßt sich ein Kunststoffmaterial für das Gehäuse für den Elektromotor 20 einsetzen, nämlich für den Elektromotorteil 28 des Gehäuses 12.

Durch die erfindungsgemäße Lösung ist eine Umwälzpumpe bereitgestellt, welche sich auf einfache und kostengünstige Weise herstellen läßt und bei der sich durch Gehäuseformung der Wirkungsgrad optimieren läßt.

Die Umwälzpumpe 10 wird erfindungsgemäß wie folgt hergestellt:

Das Gehäuse 12 wird insbesondere aus einem Kunststoffmaterial beispielsweise durch ein Spritzgußverfahren hergestellt.

Der Elektromotor 20 wird separat hergestellt und das Pumpenlaufrad 16 wird mit dem Rotor 18 des Elektromotors 20 verbunden.

Der Elektromotor 20 wird dann über das offene Ende 60 des Gehäuses 12 in das Gehäuse 12 verschoben. Über sein Motorgehäuse 52 wird der Elektromotor 20 radial automatisch richtig positioniert.

Es wird dann das stopfenförmige Halteelement 62 aufgeschraubt. Dieses sorgt für die axiale Fixierung des Elektromotors 20 in Verbindung mit dem Absatz 46 in dem Gehäuse 12 und verschließt das Gehäuse 12.

Das Halteelement 62 schließt dabei auch das offene Ende 60 des Gehäuses 12, so daß ein Gehäuseinnenraum zum Außenraum hin verschlossen ist.

Ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Umwälzpumpe, welches in 2 gezeigt und dort mit 92 bezeichnet ist, umfaßt ein Gehäuse 94, welches im wesentlichen gleich ausgebildet ist wie das Gehäuse 12 der Umwälzpumpe 10. Ein Unterschied des Gehäuses 94 zum Gehäuse 12 ist, daß ein Innengewinde 66 nicht vorgesehen ist. Ansonsten wird auf die Beschreibung des Gehäuses 12 verwiesen.

In dem Gehäuse 94 ist ein Elektromotor 95 angeordnet, welcher bezüglich seiner funktionellen Komponenten grundsätzlich gleich ausgebildet ist wie der Elektromotor 20 im ersten Ausführungsbeispiel 10. Es werden deshalb für die gleichen funktionellen Motorkomponenten die gleichen Bezugszeichen wie beim ersten Ausführungsbeispiel 10 verwendet.

Zur Fixierung des Elektromotors 95 in dem Gehäuse 94 dient ein Motorgehäuse 96, auf welches ein Halteelement 98 wirkt. Das Motorgehäuse 96 (welches die Komponenten des Elektromotors zusammenhält) weist eine zylindrische Wand 100 auf, über welche für eine radiale Positionierung und Fixierung des Elektromotors 95 in dem Gehäuse 94 gesorgt ist.

Die Wand 100 ist einstückig mit einem ringförmigen Bereich 102 verbunden, an dem einstückig an weiterer zylindrischer Bereich 104 sitzt. Bei fixiertem Elektromotor 20 ist zwischen dem Elektromotor 20 und einem Boden 106 des zylindrischen Bereichs 104 ein Zwischenraum 107 gebildet. Dieser kann beispielsweise eine Steuerungsschaltung für die Umwälzpumpe 92 aufnehmen.

Der ringförmige Bereich 102 ragt über das Gehäuse 94 so weit hinaus, daß das Halteelement 98 auf ihn wirken kann; dadurch kann der Elektromotor 95 axial fixiert werden.

Beispielsweise sind an dem ringförmigen Bereich 102 ein oder mehrere Zapfen 108 angeordnet, über welche eine Platine 110 gehalten ist (3). Insbesondere ist der Zapfen 108 in Relation zu der Platine 110 so ausgestaltet, daß die Platine 110 in der Art einer Schnappverbindung an dem Motorgehäuse 96 fixierbar ist.

Das Motorgehäuse 96 des Elektromotors 95 ist becherförmig ausgestaltet, um für eine radiale Positionierung und Fixierung des Elektromotors 95 in einem entsprechenden Aufnahmeraum des Gehäuses 94 für den Elektromotor 95 zu sorgen.

Das Motorgehäuse 96, welches auch zum Verschließen des Gehäuses 94 dient, wird mit dem Halteelement 98 an dem Gehäuse 94 gehalten. Das Halteelement 98 ist beispielsweise als Überwurfmutter ausgestaltet. Es weist dazu ein Innengewinde 112 auf. Das Gehäuse 94 weist in der Nähe seines stirnseitigen Endes 114 ein Außengewinde 116 auf, welches an das Innengewinde 112 angepaßt ist.

Im Querschnitt ist das Halteelement 98 L-förmig ausgestaltet (3). An einem ersten Halteelementteil 118 ist das Innengewinde 112 gebildet. Ein zweites Halteelementteil 120, welches sich senkrecht zum ersten Halteelementteil 118 erstreckt, dient zum Anlegen des Halteelements 98 an eine Außenseite des ringförmigen Bereichs 102. Über das Halteelement 98 mit seinem zweiten Halteelementteil 120 läßt sich dadurch der Elektromotor 95 axial fixeren. Insbesondere läßt sich das Motorgehäuse 96 über das Halteelement 98 in Richtung eines Pumpenraums des Gehäuses 94 drücken, um so den Elektromotor 95 in dem Gehäuse 94 zu verspannen und diesen axial zu fixieren.

Das zweite Halteelementteil 120 des Halteelements 98 übergreift das stirnseitige Ende 114 des Gehäuses 94. Dadurch ist auch für eine Abdichtung gesorgt, und zwar auf die gleiche Weise, wie der Flansch 72 des Halteelements 62 bei der Umwälzpumpe 10 eine Stirnseite des Gehäuses 12 übergreift.

Das Halteelement 98 ist insbesondere ringförmig ausgestaltet, wobei es den Bereich 104 umgibt. Es wirkt als Überwurfmutter zur axialen Fixierung des Elektromotors 95.

Bei einer Variante der Umwälzpumpe 92 ist zwischen dem ringförmigen Bereich 102 und einer Gehäusewand 119, welche den Aufnahmeraum für den Elektromotor 95 bildet, eine Dichtung 121 beispielsweise in der Form eines O-Rings angeordnet. Diese Dichtung 121 dient zur Verhinderung des Eindringens von Flüssigkeit in den Aufnahmeraum. Die entsprechende Umwälzpumpe kann dann beispielsweise als Tauchpumpe eingesetzt werden.

Im übrigen funktioniert die Umwälzpumpe 92 wie die Umwälzpumpe 10 und läßt sich auf die grundsätzlich gleiche Weise herstellen.

Bei einem dritten Ausführungsbeispiel, welches in 4 gezeigt und mit 122 bezeichnet ist, ist ein Gehäuse 124 vorgesehen, in welchem ein Pumpenraum 126 gebildet ist und welches einen Aufnahmeraum 128 für einen Elektromotor 129 aufweist. Der Elektromotor 129 ist bezüglich seiner funktionellen Komponenten grundsätzlich gleich ausbildet wie anhand des Ausführungsbeispiels beschrieben. Es werden deshalb für gleiche funktionelle Komponenten gleiche Bezugszeichen verwendet.

Das Gehäuse 124 ist grundsätzlich gleich ausgebildet wie das Gehäuse 12, wobei kein Innengewinde 66 vorgesehen ist.

Das Gehäuse 124 ist insbesondere im Bereich des Aufnahmeraums 128 mit einer Mehrzahl von Ausnehmungen 130 versehen (5).

Die Ausnehmungen 130 können durchgehend sein oder nur als Vertiefung an einer Innenseite 132 einer Gehäusewand des Gehäuses 124, welche den Aufnahmeraum 128 bildet, angeordnet sein.

Bei einer Mehrzahl von Ausnehmungen 130 liegen diese insbesondere auf einer gleichen axialen Höhe.

Zur Fixierung des Elektromotors 129 in dem Gehäuse 124 ist ein entsprechend ausgebildetes Motorgehäuse 134 vorgesehen. Das Motorgehäuse 134 bildet ein Halteelement 134. Es umfaßt eine zylindrische Wand 136, welche den Elektromotor 129 umgibt und bei fixiertem Elektromotor 129 in einen Zwischenraum zwischen dem Elektromotor 129 und der Innenseite 132 des Gehäuses 124 eingetaucht ist. Die Wand 136 dient folglich zur radialen Positionierung und Fixierung des Elektromotors 129 in dem Aufnahmeraum 128.

Die zylindrische Wand 136 ist mit einem ringförmigen Bereich 138 insbesondere einstückig verbunden. Über den ringförmigen Bereich 138 ragt ein kuppelartiger Bereich 140 mit einem zylindrischen Innenraum. Das Motorgehäuse 134 ist hier grundsätzlich gleich ausgebildet wie das Motorgehäuse 96 beim zweiten Ausführungsbeispiel 92.

Es können eine Mehrzahl von Zapfen 142 vorgesehen sein, welche in entsprechende Ausnehmungen an einer Platine 144 eingetaucht sind und diese Platine 144 am Motorgehäuse 134 halten. Über Zapfen-Ausnehmungen-Verbindungen ist das Motorgehäuse 134 am zugeordneten Elektromotor 129 fixiert.

Das Motorgehäuse 134 ist mit einer Mehrzahl von Zungen 146 als "eigentliche" Halteelemente versehen, welche bei fixiertem Elektromotor 129 in die entsprechenden Ausnehmungen 130 eintauchen. Die Zungen 146 stehen über eine Außenfläche 148 der zylindrischen Wand 136 heraus. Sie sind derart elastisch ausgebildet, daß der Elektromotor 129 mit seinem Motorgehäuse 134 in den Aufnahmeraum 128 einschiebbar ist. Dazu ist ein Kraft notwendig, um die Zungen 146 von ihrer Grundstellung aus in Richtung der Drehachse 32 zu halten. Wenn die Zungen 146 ihre zugeordneten Ausnehmungen 130 erreichen, dann schnappen diese in die jeweiligen Ausnehmungen 130. Dadurch wird eine axiale Fixierung des Elektromotors 129 in dem Aufnahmeraum 128 erreicht. Durch die zylindrische Wand 136 erfolgt gleichzeitig eine radiale Positionierung und Fixierung.

Die Zungen-Ausnehmungen-Kombination bilden beispielsweise eine Schnappverbindung. Die Schnappverbindung ist dabei insbesondere so ausgebildet, daß nach der Fixierung des Elektromotors 129 die Umwälzpumpe 122 nicht mehr demontierbar ist, das heißt das Motorgehäuse 134 nicht mehr zerstörungsfrei von dem Gehäuse 124 gelöst werden kann. Bei den Ausführungsbeispielen 10 und 92 kann dagegen das entsprechende Gehäuse 12 und 94 auch nach der Montage zerstörungsfrei geöffnet werden, indem das entsprechende Halteelement 62 bzw. 98 gelöst wird.

Die Zungen 146 und die Ausnehmungen 130 bilden eine Klemmeinrichtung 149 zur Verklemmung des Elektromotors 129 direkt an dem Gehäuse 124. Es ist dabei auch grundsätzlich möglich, daß die Zungen an dem Gehäuse angeordnet sind und die Ausnehmungen an dem Elektromotor 129.

Bei einem vierten Ausführungsbeispiel, welches in den 6 und 7 gezeigt und dort mit 150 bezeichnet ist, ist ein Gehäuse 152 vorgesehen, welches im wesentlichen gleich ausgebildet ist wie das Gehäuse 12 der Umwälzpumpe 10.

Das Gehäuse 152 bildet einen Pumpenraum 154 und einen Aufnahmeraum 156 für einen Elektromotor 157 aus. Der Elektromotor 157 ist bezüglich seiner funktionellen Komponenten grundsätzlich gleich ausgebildet wie oben anhand des ersten Ausführungsbeispiels 10 beschrieben. Es werden deshalb für die entsprechenden funktionellen Komponenten gleiche Bezugszeichen verwendet.

Anders als bei dem Gehäuse 12 weist das Gehäuse 152 kein Innengewinde auf. Weiterhin sind an einer zylindrischen Gehäusewand 158, welche den Aufnahmeraum 156 bildet, ein oder mehrere nutenförmige Ausnehmungen 160 angeordnet. Diese Ausnehmung oder Ausnehmungen 160 dienen zur Bildung einer Bajonett-Verbindung mit einem Halteelement 162. Das Halteelement 162 ist dabei durch ein Motorgehäuse des Elektromotors 157 gebildet.

Der Elektromotor 129 läßt sich über sein Halteelement 162 axial und radial in dem Gehäuse 152 fixieren und positionieren. Dazu weist das Motorgehäuse 162 eine zylindrische Wand 164 auf, welche bei fixiertem Elektromotor 157 mindestens in Teilbereichen an einer Innenseite der Wand 158 des Gehäuses 152 anliegt.

Die Wand 158 ist an einem Boden 166 gebildet, welcher zum Verschluß des Gehäuses 152 an einem dem Pumpenraum 154 abgewandten Ende dient. In dem Boden 166 kann ein Freiraum 168 gebildet sein, um beispielsweise eine elektronische Ansteuerungsschaltung für die Umwälzpumpe 150 aufzunehmen.

An dem Boden 166 sitzen angepaßt an die Ausnehmung oder Ausnehmungen 160 ein oder mehrere Nutenzapfen 170, welche in die zugeordneten Ausnehmungen 160 eintauchen können.

Die nutenförmigen Ausnehmungen 160 und die Nutenzapfen 170 sind so aneinander angepaßt angeordnet und ausgebildet, daß die Nutenzapfen 170, wenn das Halteelement 162 mit dem Elektromotor 157 (an dem es über eine oder mehrere Zapfen fixiert ist) in das Gehäuse 152 eingeschoben wird, in die Ausnehmungen 160 eintauchen können und eine axiale Verschiebung des Elektromotors 157 bis in seine gewünschte Endposition möglich ist. Diese axiale Verschiebung wird dabei durch eine Drehung des Halteelements 162 bewirkt. Bei dieser Drehung werden die Nutenzapfen 170 in ihren Ausnehmungen 170 so geführt, daß eine Fixierung des Elektromotors 157 in seiner gewünschten axialen Stellung ermöglicht ist.

Um die Nutenzapfen 170 eintauchen zu können, weisen die zugehörigen Ausnehmungen 160 einen Mündungsbereich 172 auf (7), welcher an ein stirnseitiges Ende des Gehäuse 152 führt. Dieser Mündungsbereich 172 ist im wesentlichen parallel zur Drehachse 32 ausgerichtet. An diesen Mündungsbereich 172 schließt sich ein Querbereich 174 an, der in einem Winkel zur Drehachse 32 liegt, um eine Drehung zu ermöglichen und dabei eine axiale Verschiebung des Halteelements 162.

Die Nutenzapfen-Ausnehmungen-Verbindung ist in der Art einer Bajonett-Verbindung ausgebildet. Der Elektromotor 157 läßt sich dadurch in das Gehäuse einschieben und fixieren.

Ansonsten funktioniert die Umwälzpumpe 150 wie oben beschrieben.


Anspruch[de]
  1. Umwälzpumpe, umfassend ein Gehäuse (12; 94; 124; 152), in welchem ein Pumpenraum (14; 126; 154) angeordnet ist, ein um eine Drehachse (32) drehbares Pumpenlaufrad (16) und einen Elektromotor (20; 95; 129; 157) zum Antrieb des Pumpenlaufrads (16), dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (12; 94; 124; 152) einen Aufnahmeraum (42; 128; 156) für den Elektromotor (20; 95; 129; 157) aufweist.
  2. Umwälzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (12; 94; 124; 152) zur Bildung des Aufnahmeraums (42; 128; 156) für den Elektromotor (20; 95; 129; 157) ein axiale Erstreckung bezogen auf die Drehachse (32) aufweist.
  3. Umwälzpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (12, 94; 124; 152) aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist.
  4. Umwälzpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (12; 94; 124; 152) einstückig ausgebildet ist.
  5. Umwälzpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (12; 94; 124; 152) der Pumpenraum (14; 126; 154) und der Aufnahmeraum (42; 128; 156) für den Elektromotor (20; 95; 129; 157) axial aufeinanderfolgend angeordnet sind.
  6. Umwälzpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fixierungseinrichtung (61) mindestens zur axialen Fixierung des Elektromotors (20; 95; 129; 157) in dem Gehäuse (12; 94; 124; 152) vorgesehen ist.
  7. Umwälzpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (20; 95; 129; 157) über die Fixierungseinrichtung (61) in dem Gehäuse (12; 94; 124; 152) durch Verspannung fixiert ist.
  8. Umwälzpumpe nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierungseinrichtung (61) ein oder mehrere Halteelemente (62; 98; 134; 162) aufweist, welche an dem Gehäuse (12; 94; 124; 152) fixiert sind und über welche der Elektromotor (20; 95; 129; 157) in Position gehalten ist.
  9. Umwälzpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Halteelement (62; 98; 134; 162) über einen Gehäuseumfang oder mindestens einen zusammenhängenden Teilbereich eines Gehäuseumfangs am Gehäuse (12; 94; 124; 152) fixiert ist.
  10. Umwälzpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Halteelement (62; 98) vollumfänglich am Gehäuse (12; 94) fixiert ist.
  11. Umwälzpumpe nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Halteelement (62; 98) mit einem Gewinde (64; 112) versehen ist und das Gehäuse (12; 94) mit einem korrespondieren Gewinde (66; 116) versehen ist.
  12. Umwälzpumpe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Halteelement (62) mit einem Außengewinde (64) versehen ist und das Gehäuse (12) mit einem Innengewinde (66).
  13. Umwälzpumpe nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Halteelement (62; 134; 162) in das Gehäuse (12; 124; 152) eingetaucht ist.
  14. Umwälzpumpe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Halteelement (98) ein Innengewinde (112) aufweist und das Gehäuse (94) ein Außengewinde (116) aufweist.
  15. Umwälzpumpe nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (12; 95) eine oder mehrere Anlageflächen für das mindestens eine Halteelement (62; 98) aufweist.
  16. Umwälzpumpe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Anlagefläche über das Gehäuse (94) hinausragt.
  17. Umwälzpumpe nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Halteelement (62; 98) ein vom Elektromotor (20; 95) getrenntes Bauteil ist.
  18. Umwälzpumpe nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Halteelement (134; 162) an dem Elektromotor (129; 157) angeordnet ist.
  19. Umwälzpumpe nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Halteelement (134; 162) über ein Motorgehäuse des Elektromotors (129; 157) gebildet ist.
  20. Umwälzpumpe nach einem der Ansprüche 8 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Halteelement (134) über eine Klemmeinrichtung (149) an dem Gehäuse (124) fixiert ist.
  21. Umwälzpumpe nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtung (149) mindestens eine Zunge (146), welche an dem mindestens einen Halteelement (134) und/oder dem Gehäuse (124) angeordnet ist, und mindestens eine angepaßte Ausnehmung (144), welche an dem Gehäuse (124) und/oder dem mindestens einen Halteelement (134) angeordnet ist, aufweist, wobei durch Eintauchen der mindestens einen Zunge (146) in die zugeordnete Ausnehmung (144) das mindestens eine Halteelement (134) an dem Gehäuse (124) mindestens axial fixiert ist.
  22. Umwälzpumpe nach einem der Ansprüche 8 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Halteelement (162) über eine Bajonett-Verbindung an dem Gehäuse (152) fixiert ist.
  23. Umwälzpumpe nach einem der Ansprüche 8 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem mindestens einen Halteelement (98) und dem Gehäuse (94) eine oder mehrere Dichtungen (121) angeordnet sind.
  24. Umwälzpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Gehäuse (12) eine Anlagefläche (48) zur Abstützung des Elektromotors (20) ausgebildet ist.
  25. Umwälzpumpe nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagefläche (48) an einem Absatz (46) in einem Inneren des Gehäuses (12) gebildet ist.
  26. Umwälzpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmeraum (42; 128; 156) und der Elektromotor (20; 95; 129; 157) so angepaßt ausgebildet sind, daß der Elektromotor (20; 95; 129; 157) durch Anlage an Gehäuseinnenwandbereiche radial fixiert ist.
  27. Umwälzpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (20; 95; 129; 157) einen sphärisch gelagerten Rotor (18) aufweist.
  28. Umwälzpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (18) magnetfelderzeugend ausgebildet ist.
  29. Umwälzpumpe nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (18) einem Stator (86) zugewandt sphärisch ausgebildet ist.
  30. Umwälzpumpe nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (86) dem Rotor (18) zugewandt sphärisch ausgebildet ist.
  31. Umwälzpumpe nach einem der Ansprüche 28 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß ein magnetischer Rückschlußkörper (88) des Stators (86) den Rotor (18) ringförmig umgibt.
  32. Umwälzpumpe nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Rückschlußkörper (88) aus einem gepreßten Pulvermaterial hergestellt ist.
  33. Umwälzpumpe nach einem der Ansprüche 29 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß eine Höhe des Stators (86) im wesentlichen der Höhe des Rotors (18) entspricht oder eine kleinere Höhe als die Höhe des Rotors (18) aufweist.
  34. Umwälzpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rotor (18) und ein Stator (86) des Elektromotors (20; 95; 129; 157) so angepaßt ausgebildet sind, daß eine axiale magnetische Haltekraft, welche den Rotor (18) an einem sphärischen Lager (76) hält, größer ist als eine maximale axiale Gegenkraft.
  35. Umwälzpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (20; 95; 129; 157) so angeordnet und ausgebildet ist, daß Wärme von ihm über die zu pumpende Flüssigkeit abführbar ist.
  36. Umwälzpumpe nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stator (86) des Elektromotors (20; 95; 129; 157) in thermischem Kontakt mit dem Pumpenraum (14; 126; 154) steht.
  37. Verfahren zur Herstellung einer Umwälzpumpe, bei dem ein Gehäuse mit einem Pumpenraum und einem Aufnahmeraum für einen Elektromotor hergestellt wird und der Elektromotor in dieses Gehäuse eingesetzt wird.
  38. Verfahren nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus einem Kunststoffmaterial hergestellt wird.
  39. Verfahren nach Anspruch 37 oder 38, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor axial über ein oder mehrere Halteelemente fixiert wird, wobei das mindestens eine Halteelement an dem Gehäuse fixiert wird.
  40. Verfahren nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse über das mindestens eine Halteelement geschlossen wird.
  41. Verfahren nach Anspruch 39 oder 40, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Halteelement über einen Umfangsbereich des Gehäuses mit diesem fixiert wird.
  42. Verfahren nach einem der Ansprüche 38 bis 41, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor über Anlage an das Gehäuse in diesem radial positioniert wird.
Es folgen 4 Blatt Zeichnungen






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