Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe (100) mit einem
aus spritzgusstechnisch verarbeitbarem Kunststoffmaterial bestehenden, zumindest
zweiteiligen Pumpengehäuse (102), dessen erstes Gehäuseteil (103)
mit einem axial angeformten Saugstutzen (105) und einem in etwa tangential
an einer Umfangswandung (114) angeformten Druckstutzen (106) einstückig
ist und einen Dichtungsbereich (133) aufweist, über den es dicht mit
einem zweiten, einen Elektromotor (10) aufnehmenden Gehäuseteil (104)
verbunden ist, wobei das Pumpengehäuse (102) einen im wesentlichen
zylindrischen fördermitteldurchströmbaren Pumpenraum (109) einschliesst,
dessen Innenkontur (120) spiralförmig ist, in welchem ein vom Elektromotor
(10) angetriebenes Pumpenlaufrad (59) drehbar angeordnet ist und
einem innerhalb des durch die beiden Gehäuseteile (103,
104) begrenzten Pumpenraumes (109) angeordneten, mit einer Rundung
(111) versehenen Sporn (112), der aus spritzgusstechnisch verarbeitbarem
Kunststoffmaterial besteht und nicht mit dem ersten Gehäuseteil (103)
einstückig ist, wobei der Sporn (112) derart im Pumpenraum (109)
angeordnet ist, dass er im Übergangsbereich (113) zwischen dem Druckstutzen
(106) und dem Pumpenraum (109) am ersten Gehäuseteil (103)
einen stetigen und stufenlosen Übergang von der den Pumpenraum (109)
begrenzenden Umfangswandung (114) über den Sporn (112) zum
Druckstutzen (106) bildet.
Bei einer bekannten Kreiselpumpe der gattungsgemässen Art ist
der Übergang zwischen der Pumpenkammer und dem Druckstutzen kantig ausgebildet.
Diese Kante verursacht Wirbel in der Strömung, die den Wirkungsgrad der Pumpe
erheblich herabsetzen. Ein kontinuierlicher, nicht kantiger Übergang zwischen
der Pumpenkammer und dem Druckstutzen, nachfolgend Sporn genannt, verringert den
Strömungswiderstand und erhöht den Wirkungsgrad. Um Formwerkzeuge mit
einer wirtschaftlichen Standzeit verwenden zu können, war bei der bekannten
Kreiselpumpe jedoch ein kantiger Übergang unvermeidbar. Dies ist darauf zurückzuführen,
dass der Winkel der Entformungsrichtungen zwischen dem ersten, an den Pumpeninnenraum
koaxial anschliessenden Saugstutzen und dem Druckstutzen zumindest in einer der
Raumachsen rechtwinklig ist. Um an dieser Stelle eine Rundung realisieren zu können,
muss einer dieser Werkzeugkerne zwangsläufig eine spitz zulaufende Zunge aufweisen.
Diese Form hat eine unzureichende Wärmeabfuhr zur Folge, wodurch das Werkzeug
an dieser Stelle schnell verschleisst und damit eine geringe Standzeit aufweist.
Eine wirtschaftliche Fertigung ist also nicht möglich.
Eine gattungsgemässe Kreiselpumpe ist aus der DE-PS 100 03 644
C1 bekannt. Bei der bekannten Kreiselpumpe wurde das Standzeitproblem dadurch gelöst,
dass der Sporn, der eine laminare, wirkungsgradoptimierte Strömung erlaubt,
mit dem zweiten Gehäuseteil einstückig ausgebildet wird. Im zusammengebauten
Zustand ergibt sich dann die gewünschte optimale Form. Die hierfür erforderlichen
Spritzwerkzeuge weisen keine thermisch kritischen Geometrien mehr auf. Die Anordnung
des Sporns am zweiten Gehäuseteil kann sich aber nachteilig auswirken, wenn
die Kreiselpumpe für unterschiedliche Einsatzzwecke mit unterschiedlichen Anordnungen
des Druckstutzens verwendbar sein soll, da das zweite Gehäuseteil sowohl Pumpenbefestigungsmittel
als auch den Sporn enthält, der indirekt die Ausrichtung des Druckstutzens
bestimmt. In diesem Fall muss das zweite Gehäuseteil jeweils an den speziellen
Einsatzfall angepasst werden. Dies wirkt sich negativ auf die Wirtschaftlichkeit
und Produktivität aus.
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Vorteile der bekannten
Kreiselpumpe beizubehalten und dennoch für verschiedene Einsatzorte oder Einsatzzwecke
mit unterschiedlichen Einbaubedingungen die gleiche Pumpe verwenden zu können,
wobei eine einfache Montage bei minimaler Teileanzahl angestrebt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass
der Sporn (112) mit dem zweiten Gehäuseteil (104) nicht einstückig
ist, dass er mit dem Pumpengehäuse (102) fest verbunden ist, dass
sich zwischen Sporn und dem Pumpengehäuse kein zusätzliches Dichtungsmaterial
befindet und dass das erste Gehäuseteil (103) in Bezug auf das zweite
Gehäuseteil (104) in mehr als einer Position montierbar ist, so dass
die Orientierung des Druckstutzens (106) für unterschiedliche Einsatzzwecke
unterschiedlich wählbar ist. Das erste Gehäuseteil (103) mit
dem Saug- und dem Druckstutzen können durch die Trennung des Sporns vom zweiten
Gehäuseteil (104) in jeder beliebigen Winkellage zum zweiten Gehäuseteil
befestigt werden. Da der Sporn auch vom ersten Gehäuseteil getrennt ist, kann
er mit optimierter Werkzeuggeometrie mit hoher Produktivität hergestellt werden.
Durch die feste Verbindung des Sporns mit dem Pumpengehäuse ist ein hoher Wirkungsgrad
erreichbar und Geräuschprobleme, die durch Spiel zwischen Sporn und Pumpengehäuse
entstehen könnten sind ausgeschlossen. Teile- und Montageaufwand lässt
sich einsparen, wenn zwischen dem Sporn und dem Pumpengehäuse kein zusätzliches
Dichtungsmaterial eingebracht werden muss.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten der Erfindung
werden in den Unteransprüchen dargestellt. Eine der einfachsten Möglichkeiten
den Sporn im Pumpengehäuse zu befestigen besteht darin diesen formschlüssig
zu montieren, so dass die geometrische Form selbst das Verbindungsmittel darstellt.
Eine dieser formschlüssigen Verbindungen wird durch die Schwalbenschwanzform
hergestellt, indem diese mit einer komplementären Kontur kombiniert wird.
Besonders in einer Vormontagesituation kann es vorteilhaft sein, wenn
der Sporn in eine entsprechende Aufnahme des Gehäuses eingepresst wird. Hierdurch
kann der Sporn nicht durch falsche Handhabung wieder aus der montierten Position
herausfallen. Es handelt sich hier im Grunde um eine Kombination aus formschlüssiger
und kraftschlüssiger Verbindung.
Eine alternative Verbindungsform wird möglich, wenn der Sporn
(112) aus einem für Laserlicht transparentem Material und das erste
Gehäuseteil (103) aus einem dasselbe Laserlicht absorbierendem Material
besteht und der Sporn (112) mit dem ersten Gehäuseteil (103)
verschweisst wird. Dieses Verfahren eignet sich hier insbesondere daher, weil es
vermieden werden muss eine Schweissnaht innerhalb des Pumpenraums anzuordnen, weil
Unregelmässigkeiten beim Verbindungsprozess sich negativ auf den Pumpenwirkungsgrad
auswirken könnten. Beim Laserdurchstrahlschweissen hingegen befindet sich die
Schweissnaht in einem für das Pumpenmedium unerreichbaren Bereich.
Damit bei grossen Temperaturwechseln, die bei Kühlwasserpumpen
nicht selten sind, keine thermischen Spannungen oder Verformungen auftreten ist
auf einen zumindest annähernd gleichen Wärmedehnungskoeffizienten der
verwendeten Materialien von Sporn und Pumpengehäuse zu achten. Bevorzugt sollte
der Sporn daher aus dem gleichen Material wie das Pumpengehäuse selbst bestehen.
Die im Kennzeichen des Hauptanspruchs erwähnte Vermeidung von
Dichtungsmitteln zwischen dem Sporn und dem Pumpengehäuse wird dadurch erleichtert,
dass der Sporn (112) sich vollständig innerhalb des Pumpengehäuses
(102) erstreckt, so dass er kein Gehäuseteil bildet, somit ist auch
jede Dichtung überflüssig.
Auch für das Pumpengehäuse selbst und seiner Montage sollte
im optimalen Fall auf eine Dichtung verzichtet werden können. Werden die zu
verbindenden Pumpengehäuseteile aus dem gleichen Werkstoff hergestellt, lassen
sich diese auf relativ einfacher Weise miteinander verschweissen. Eine besonders
bevorzugte Schweisstechnologie ist das bereits erwähnte Laserdurchstrahlschweissen,
das ein für das Laserlicht transparentes Material und ein dasselbe Laserlicht
absorbierendes Material voraussetzt. Hierbei wird das Laserlicht durch das transparente
Material des einen Gehäuseteils hindurchgeführt und auf das absorbierende
Material des zweiten Gehäuseteils gelenkt. Durch die Absorption des Laserlichts
entsteht an der Grenzschicht zwischen den zu verbindenden Teilen Wärme. Durch
den hohen Wärmeleitwiderstand kann diese nicht schnell genug entweichen, so
dass schnell eine Temperatur erreicht wird, die für das Aufschmelzen des Kunststoffs
im Grenzbereich ausreicht. Dadurch wird eine innige Verbindung hergestellt. Die
Materialien der beiden Gehäuseteile können dabei im Grunde gleich sein,
wobei für die absorbierende Wirkung Additive hinzugefügt werden, die das
Material schwärzen. Hierzu eignet sich insbesondere Russ.
Das Laserdurchstrahlschweissen hat den Nachteil, dass die Verbindung
zweifarbig ist. Dies beeinträchtigt das optische Erscheinungsbild bei offen
einsehbaren Anwendungen.
Bei einer diesen Aspekt berücksichtigenden Weiterentwicklung
der Erfindung weist das erste Gehäuseteil (103) einen ersten Dichtungsbereich
(133), das zweite Gehäuseteil (104) einen zweiten Dichtungsbereich
(144) und einen dritten Dichtungsbereich (145) und das Motorgehäuse
(44) einen vierten Dichtungsbereich (444) auf. Weiter ist das
zweite Gehäuseteil (104) einstückig mit einem Spalttopf (116)
und der zweite Dichtungsbereich (144) und der dritte Dichtungsbereich (145)
liegen so nahe beieinander, dass maximal 20% der sichtbaren Gesamtfläche von
Kreiselpumpe (100) und Elektromotor (10) vom zweiten Gehäuseteil
(104) eingenommen werden. Das heisst, die Grösse der Fläche,
die das transparente Material einnimmt und gegebenenfalls eine optische Einschränkung
darstellt, wird minimiert.
Es ist zweckmässig nur am zweiten Pumpenbefestigungsmittel für
die Befestigung der Kreiselpumpe (100) vorzusehen. Dadurch lässt sich
die Winkellage des ersten Gehäuseteils (103) in Bezug auf das zweite
Gehäuseteil (104) stufenlos wählbar. Nicht stufenlos aber für
die meisten Anwendungen ausreichend kann die Winkellage gewählt werden, wenn
am ersten und am zweiten Gehäuseteil (103, 104) Pumpenbefestigungsmittel
vorgesehen sind, wobei diese so ausgebildet sind, dass eine grosse Anzahl von Winkellagen
zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil möglich sind.
Für einen optimalen Wirkungsgrad ist vorgesehen, die Krümmung
der Innenkontur des Sporns stetig von der Krümmung der Innenkontur der Umfangswandung
bis zur Krümmung der Innenkontur des Druckstutzens übergehen zu lassen
und die Innenkontur des Sporns als Bestandteil der spiralförmigen Innenkontur
der Umfangswandung auszubilden.
Die Umfangswandung der Pumpenkammer ist zylindrisch ausgebildet, um
im Spritzgiessverfahren ohne Hinterschnitt einfach hergestellt werden zu können.
Ihr dabei entstehender rechteckiger Querschnitt im Bereich des Druckstutzens geht
stetig und harmonisch in die kreisrunde Form des genannten Druckstutzens
über.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, den Sporn
im Bereich des Druckstutzens im Wesentlichen halbzylinderförmig und auf der
gegenüberliegenden Seite spitz auslaufend zu formen. Dadurch werden Verwirbelungen
weitgehend vermieden und damit der Wirkungsgrad erhöht.
Die spitz auslaufende Kontur genügt in vielen Fällen den
Festigkeitsanforderungen nicht. Daher ist vorgesehen, den Sporn im Bereich des Druckstutzens
halbzylinderförmig und auf der gegenüberliegenden Seite bis zu einer,
eine ausreichende Stabilität gewährleistenden Materialstärke verjüngend
zu formen.
Damit auch mit dieser Ausgestaltung keine Verwirbelungen entstehen,
ist vorgesehen, den Sporn zumindest teilweise in die Umfangswandung eintauchen zu
lassen. Dabei sollte auf verrundete Übergänge in der Umfangswandung geachtet
werden, damit keine Kerbwirkung entsteht, die bei hohem Druck ein Bersten der Pumpenkammer
zur Folge haben könnte.
Die Kontur des Sporns ist an ihrer Innenseite Bestandteil eines Spiralkanals.
Damit geht sie von der zylindrischen Wand des Spiralkanals stetig in die etwa halbzylinderförmig
ausgebildete Rundung über. Ihre Aussenkontur liegt an der Wandung des Pumpenkopfes
an, und der gesamte Sporn ist so gestaltet, dass er sich möglichst harmonisch
in die Wandung des Pumpenkopfes einfügt, ohne deren Festigkeit zu beeinträchtigen.
Um das Pumpengehäuse wirtschaftlich fertigen zu können,
ist es erforderlich, dass der Sporn parallel zur Drehachse des Pumpenlaufrades keine
Hinterschneidung aufweist. Dadurch ist eine leichte Entformbarkeit des Pumpengehäuses
aus der Spritzgussform gewährleistet.
Ein Ausführungsbeispiel wird nachfolgend anhand der Zeichnung
näher erläutert. Es zeigen:
1 eine räumliche Darstellung des ersten Pumpengehäuseteils
einer bekannten Kreiselpumpe mit kantigem Sporn,
2 eine räumliche Darstellung des ersten Pumpengehäuseteils
einer ungünstig herzustellenden Kreiselpumpe mit einstückig ausgeführtem
runden Sporn,
3 eine räumliche Darstellung des zweiten Pumpengehäuseteils
in einer bekannten Ausbildung,
4 eine räumliche Darstellung des bekannten Pumpengehäuses
mit aufgeschnittenem erstem Gehäuseteil,
5 eine Explosionsdarstellung eines erfindungsgemässen
Pumpengehäuses mit Sporn,
6 eine Darstellung des Sporns im eingebauten Zustand,
7 eine Explosionsdarstellung eines Gehäuses der
erfindungsgemässen Kreiselpumpe und
8 eine Schnittansicht einer erfindungsgemässen Pumpe.
1 zeigt das erste Gehäuseteil 103 einer
bekannten Kreiselpumpe, bestehend aus einem axial angeformten Saugstutzen
105, einem etwa tangential angeformten Druckstutzen 106 und einem
im Wesentlichen zylindrischen, radial durch die Wandung 114 begrenzten
spiralförmigen Pumpenraum 109. Der Übergangsbereich
113 zwischen der Wandung 114 und dem Druckstutzen 106
wird durch eine scharfe Kante 115 gebildet. Diese Kante 115 wirkt
sich ungünstig auf den Wirkungsgrad der Pumpe aus, da an dieser Stelle die
laminare Strömung empfindlich gestört wird und sich so der Strömungswiderstand
wesentlich erhöht.
2 zeigt eine räumliche Darstellung einer fluidmechanisch
günstigeren Lösung für das erste Gehäuseteil 103, bestehend
aus einem axial angeformten Saugstutzen 105, einem Druckstutzen
106 und einem im Wesentlichen zylindrischen, radial durch eine Umfangswandung
114 begrenzten spiralförmigen Pumpenraum 109. Einen Übergangsbereich
113 zwischen der Umfangswandung 114 und dem Druckstutzen
106 bildet ein Sporn 112 mit einer runden Kontur 111.
Als Bestandteil eines Spiralkanals ist der Sporn 112 so geformt, dass seine
Krümmung stetig von der Umfangswandung 114 bis zu einer Innenkontur
120 des Druckstutzens 106 übergeht. Aufgrund der durch die
hier notwenige spitz zulaufende Zunge eines Werkzeugpositivs hervorgerufenen geringeren
Standzeiten eines Werkzeuges ist eine Herstellung dieses Gehäuseteils
103 unwirtschaftlich. Der Sporn 112 ist im Übergangsbereich
zwischen der engsten und der breitesten Stelle des spiralförmigen Zwischenraums
zwischen einem Pumpenlaufrad 59 und der Innenkontur 120 der Umfangswandung
114 angeordnet.
Die 3 zeigt ein spritzgusstechnisch herstellbares
zweites Gehäuseteil 104 einer aus der DE
100 03 644 C1 bekannten Kreiselpumpe 100, die wirkungsmässig
der Kreiselpumpe 100 aus 2 gleicht. Das zweite
Gehäuseteil 104 ist mit einem Sporn 112, der eine Rundung
111 aufweist einstückig. Weiterhin weist das zweite Gehäuseteil
einen Dichtflansch 133 und einen Rotorraum 118 auf, wobei
der Rotorraum 118 von einem Spalttopf 116 begrenzt wird, das im
Luftspalt zwischen einem Rotor und einem Stator (nicht dargestellt) eines Elektromotors
10 angeordnet ist. Die gezeigte Lösung ist sowohl bei Innenläufer-
als auch bei Aussenläufermotoren anwendbar.
4 stellt ein erstes Gehäuseteil 103 der
bekannten Kreiselpumpe 100 der Übersichtlichkeit halber im aufgeschnittenen
Zustand dar. Der mit dem zweiten Gehäuseteil 104 einstückige
Sporn 112 ist in einem Übergangsbereich 113 zwischen einer
Umfangswandung 114 und einem Druckstutzen 106 angeordnet dargestellt;
er schmiegt sich an die Innenseite der Umfangswandung 114 an. Das erste
Gehäuseteil 103 und das zweite Gehäuseteil 104 weisen
Pumpenbefestigungsmittel 122 auf, die in Form von Befestigungsaugen ausgebildet
sind, die als Schraubendurchführungen dienen. Da der Sporn 112 mit
dem zweiten Gehäuseteil 104 einstückig ist kann das erste Gehäuseteil
103 in Bezug auf das zweite Gehäuseteil 104 nur eine einzige
Winkellage einnehmen, obwohl vier Pumpenbefestigungsmittel gleichmässig am
Umfang des Pumpengehäuses verteilt sind.
5 zeigt eine Explosionsdarstellung eines erfindungsgemässen
Pumpengehäuses 102, 103 mit Sporn 112. Der Sporn
112 weist eine Schwalbenschwanzkontur 150 auf, die mit einer komplementären
Kontur 151 des Pumpengehäuses 102, 103, die sich
achsparallel an einem zylindermantelförmigen Bereich des ersten Gehäuseteils
103 erstreckt, formschlüssig in Eingriff ist (6).
Die Schwalbenschwanzkontur 150 weist eine V-förmige Ausnehmung
152 auf, die einerseits eine gewisse Elastizität der Schwalbenschwanzkontur
150 erlaubt und andererseits die beim Spritzgussprozess immer zu vermeidende
Materialanhäufung umgeht. In axialer Richtung wird der Sporn 112 von
einem ersten Pumpengehäuseteil 103 und von einem zweiten Pumpengehäuseteil
104 formschlüssig gehalten. Das dargestellte erste Gehäuseteil
103 weist weiter einen ersten Flansch 130 und einen ersten Ring
131 auf. Der erste Ring 131 weist an seiner Aussenseite einen
ersten Dichtungsbereich 133 auf, der mit einem zweiten Dichtungsbereich
des hier nicht dargestellten zweiten Gehäuseteils hermetisch dicht ausgebildet
ist. Weiter ist eine saugstutzenseitige Achsaufnahme 47 gezeigt, die über
drei Stützen mit dem ersten Gehäuseteil 103 verbunden ist.
6 zeigt den Sporn im eingebauten Zustand im ersten
Gehäuseteil 103.
7 zeigt eine Explosionsdarstellung des Gehäuses
der Kreiselpume 100 mit dem ersten Gehäuseteil 103, dem zweiten
Gehäuseteil 104 und dem Motorgehäuseteil 44. Das erste
Gehäuseteil 103 weist einen Saugstutzen 105, einen Druckstutzen
106, einen ersten Flansch 130 und einen ersten Ring
131, der an den ersten Flansch anschliesst und einen ersten Dichtungsbereich
133 aufweist. Das zweite Gehäuseteil 104 umfasst den Spalttopf
116, einen zweiten Flansch 140 und einen zweiten Ring
141, der an seiner Innenseite einen zweiten Dichtungsbereich
144 und einen dritten Dichtungsbereich 145 aufweist. Ein Motorgehäuseteil
44 umfasst einen dritten Ring 441 und einen vierten Dichtungsbereich
444. Das Pumpengehäuse und das Motorgehäuseteile werden mit Hilfe
des Laserdurchstrahlschweissverfahrens miteinander hermetisch dicht verschweisst.
8 zeigt eine Schnittansicht durch eine erfindungsgemässe Kreiselpumpe
100, mit einem Pumpengehäuse 102, bestehend aus einem ersten
Gehäuseteil 103 und einem daran anschliessenden zweiten Gehäuseteil
104. Ein Motorgehäuseteil 44 begrenzt einen Trockenraum,
der von einem Stator (40) eines elektronisch kommutierten Gleichstrommotors
und seiner Ansteuerelektronik ausgefüllt wird. Das Motorgehäuseteil
44 schliesst an das zweite Gehäuseteil 102 and. Das erste
und das zweite Gehäuseteil 103, 104 begrenzen einen Nassraum
101 der Kreiselpumpe. Das zweite Gehäuseteil 104ist einstückig
mit einem Spalttopf 116 geformt, welcher den Nassraum 101 von
einem Trockenraum 99.
Der Nassraum 101 enthält eine Achse 49, die
zwischen einer spalttopfseitigen Achsaufnahme 48 und einer saugstutzenseitigen
Achsaufnahme 47 fest eingebaut ist. Eine Rändelung am Achsenende verhindert
eine Verdrehung der Achse 49 während des Pumpenbetriebs. Auf der Achse
49 ist ein Festlager 54 drehbar gelagert, welches in einer hohlen
Welle 51 des Rotors 50 eingepresst ist. Die Welle 51
ist einstückig mit einem Pumpenlaufrad 59, das mehrere etwa spiralförmig
geformte Flügel 591 für die Flüssigkeitsförderung enthält.
Die Stirnflächen des Festlagers 54 können sich axial unter Zwischenlage
von Anlaufscheiben gegen die spalttopfseitige Achsaufnahme 48 und gegen
die saugstutzenseitige Achsaufnahme 47 abstützen. Ein hohlzylindrischer
Ferritmagnet 52 ist auf die hohle Welle 51 aufgeklebt, wobei ein
elastischer Kleber verwendet wird, der in vier oder fünf in die Hohlwelle geformte
achsparallele Nuten 511 eingebracht ist.
Der Trockenraum 99 enthält den Stator 40 des
elektronisch kommutierten Gleichstrommotors 10, der in Form einer hohlzylindrischen
Statorwicklung 41 ausgebildet ist, wobei deren Magnetfeld im Betrieb über
Klauenpole in alternierende Weise an den Umfang des Spalttopfs 116 geführt
wird und mit dem hohlzylindrsichen Permanentmagneten 52 im Nassraum
101 wechselwirkt. Der magnetische Kreis wird durch einen Rückschlussring
43, der mit den Klauenpolen 42 verbunden ist, geschlossen. Die
Klauenpole 42 sind durch Umspritzen mit einem Isolierstoffkörper
46 versehen, der die Klauenpole 42 mechanisch aber nicht magnetisch
miteinander verbindet. Der Stator 40 weist im vorliegenden Beispiel vier
Polpaare auf. Der Isolierstoffkörper 46 ist geometrisch so geformt,
dass die Wicklungsdrähte der Statorwicklung 41 mit Klemmschneidkontakte
aufweisende Kontaktpins 62 verbindbar sind, wobei diese Klemmschneidkontakte
im Isolierstoffkörper 46 mechanisch befestigbar sind. Die Kontaktpins
62 sind als Kombi-Kontakte geformt und an ihrem dem Klemmschneidkontakt
63 gegenüberliegenden Ende in eine Leiterplatte 61 eingepresst
und dadurch mit dieser kontaktiert. Die Kontaktpins 62 enthalten hiertür
ein oder zwei verformbare Einpresszonen. Die Leiterplatte 61 enthält
einen Hall-Sensor 71, einen integrierten Schaltkreis 70 (IC) für
die Beschaltung der Statorwicklung, einen PTC für den Wicklungsschutz, Leistungsbauelemente
und Steckerpins 64 für die Spannungsversorgung. Das Motorgehäuseteil
44 beinhaltet ein Steckergehäuse 65 in welchem die Steckerpins
64 angeordnet sind. Elektronische Bauteile mit grosser Verlustwärme
werden über Wärmeleitfolien 67 zum Nassraum 101 hin
entwärmt.
Leiterbahnen, die zur Kontaktierung von zu kühlenden Bauelementen
dienen, sind so dimensioniert, dass zur leichteren Wärmeabfuhr möglichst
breite Leiterbahnen 66 auf der Leiterplatte 61 vorgesehen sind.
Um eine besonders gute Ausnutzung der Leiterplatte 61 und eine optimale
Wärmeabfuhr zu erreichen, sind die unterschiedlichen Leiterbahnen
66 unterschiedlich breit ausgeführt, je nach dem wie viel Wärme
in dem zu kontaktierenden Bauteileanschluss entsteht. In der Welle 51 ist
eine Längsnut als Kühlkanal zwischen einem Boden 117 des Spalttopfs
116 und dem Pumpenlaufrad 59 eingeformt, der eine kontinuierliche
Umwälzung des Fördermediums auch im Innenbereich des Spalttopfs
116 erzwingt. Die Leiterplatte ist zwischen einer Stirnseite
45 des Motorgehäuses 44 und dem Boden 117 des Spalttopfs
116 angeordnet und über die Wärmeleitfolie 67 in wärmeleitendem
Kontakt mit dem Boden 117 gehalten.
Das erste Gehäuseteil 103 weist einen ersten Flansch
130 und einen ersten daran anschliessenden Ring 131 auf. Das zweite
Gehäuseteil 104 weist einen zweiten Flansch 140 und einen
zweiten daran anschliessenden Ring 141 auf. Das Motorgehäuseteil weist
einen dritten Ring 441 auf. Der zweite Flansch 140 und der zweite
Ring 141 bilden im Querschnitt zusammen eine T-Form. Es sind vier Dichtungsbereiche
133, 144, 145 und 444 vorgesehen. Der erste
Dichtungsbereich befindet sich auf der radial aussen liegenden Seite des ersten
Rings 131 am ersten Gehäuseteil 103. Gegenüberliegend
auf der radial innen liegenden Seite des zweiten Rings 141 und des zweiten
Gehäuseteils 104 befindet sich der zweite Dichtungsbereich
144. Ebenfalls auf der radial innen liegenden Seite des zweiten Rings
141 und des zweiten Gehäuseteils 104 befindet sich der dritte
Dichtungsbereich 145. Diesem gegenüberliegend auf der radial aussen
liegenden Seite des dritten Rings 441 und des Motorgehäuseteils
44 befindet sich der vierte Dichtungsbereich 444. Das zweite Gehäuseteil
104 besteht aus einem für Laserlicht einer Wellenlänge oder eines
Wellenlängenbereichs durchlässiges Material. Das erste Gehäuseteil
103 und das Motorgehäuseteil 44 bestehen aus einem dasselbe
Laserlicht absorbierendem Material. Dadurch lässt sich ein Laserstrahl ohne
Erwärmung des transparenten Materials bis zu einer Nahtstelle führen.
Dort trifft der Strahl auf Material, das das Licht absorbiert und in Wärme
umwandelt, wodurch der Kunststoff aufschmilzt und eine innige Verbindung mit dem
benachbarten Material eingeht.
Da die beiden zu verschweissenden Dichtungsbereiche nahe beieinander
liegen ist es ohne Schwierigkeiten möglich die beiden Nähte in einer Vorrichtung
und in einem Arbeitsgang herzustellen. Die Schweissvorrichtung kann zwei einzelne
Laser aufweisen, wobei mit jeweils einem Laserstrahl eine Schweissnaht hergestellt
wird oder sie kann einen einzigen Laser aufweisen, dessen Ausgangsstrahl durch einen
Strahlteiler in zwei Strahlenbündel geteilt wird, von denen jeder eine der
Schweissnähte erzeugt. Im vorliegenden Beispiel werden die Laserstrahlen radial
auf das Pumpengehäuse gelenkt.
- 10
- Elektromotor
- 20
- Luftspalt
- 40
- Stator
- 41
- Statorwicklung
- 42
- Klauenpol
- 420
- ringscheibenförmige Statorbleche
- 421
- Ende
- 422
- Aussparung
- 423
- Steg
- 424
- Luftspalt
- 43
- Rückschlussring
- 430
- Blechbrücke
- 431
- Schlitz
- 432
- Verbindungsschlitz
- 433
- offener Schlitz
- 434
- Freisparung
- 435
- erster Rand
- 436
- zweiter Rand
- 437
- Nahtstelle
- 438
- Verbindungsmittel
- 439
- Blechzunge
- 44
- Motorgehäuse
- 45
- Stirnseite (des Motorgehäuses)
- 46
- Isolierstoffkörper
- 461
- Aufnahmeschlitz
- 462
- Montageausnehmung
- 463
- Befestigungsmittel
- 464
- Anschlag
- 465
- Schnappmittel
- 466
- Vorsprung
- 467
- Halterung (für Steckerpin)
- 47
- saugstutzenseitige Achsaufnahme
- 48
- spalttopfseitige Achsaufnahme
- 49
- Achse
- 50
- Rotor
- 51
- Welle
- 511
- Nut
- 512
- Scheibe
- 52
- hohlzylindrischer Permanentmagnet
- 521
- Arbeitsmagnetisierung
- 522
- Sensorspur-Magnetisierung
- 523
- Stirnseite (des Permanentmagneten)
- 524
- Sicherheitsspalt
- 53
- elastisches Verbindungsmittel
- 531
- erster Bereich (breit)
- 532
- zweiter Bereich (schmal)
- 54
- Festlager
- 58
- Längsnut (für sekundären Flüssigkeitskreislauf)
- 59
- Pumpenlaufrad
- 591
- Flügel
- 60
- Elektronik
- 61
- Leiterplatte
- 611
- Ausnehmungen
- 62
- Kontaktpin
- 63
- Klemmschneidkontakt
- 64
- Steckerpin
- 641
- Anformungen
- 65
- Steckergehäuse
- 66
- Leiterbahn
- 67
- Wärmeleitfolie
- 70
- Integrierter Schaltkreis (IC)
- 71
- Hall-Sensor
- 99
- Trockenraum
- 100
- Kreiselpumpe
- 101
- Nassraum
- 102
- Pumpengehäuse
- 103
- erstes Gehäuseteil
- 104
- zweites Gehäuseteil
- 105
- Saugstutzen
- 106
- Druckstutzen
- 109
- Pumpenraum
- 111
- runde Kontur
- 112
- Sporn
- 113
- Übergangsbereich
- 114
- Umfangswandung
- 115
- scharte Kante
- 116
- Spalttopf
- 117
- Boden
- 118
- Rotorraum
- 119
- Vertiefung
- 120
- spiralförmige Innenkontur
- 121
- Aufnahme
- 122
- Pumpenbefestigungsmittel
- 123
- Verrundung
- 130
- erster Flansch
- 131
- erster Ring
- 133
- erster Dichtungsbereich
- 140
- zweiter Flansch
- 141
- zweiter Ring
- 144
- zweiter Dichtungsbereich
- 145
- dritter Dichtungsbereich
- 150
- Schwalbenschwanzkontur
- 151
- komplementäre Kontur
- 152
- V-förmige Ausnehmung
- 441
- dritter Ring
- 444
- vierter Dichtungsbereich