Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe (100) mit einem aus spritzgusstechnisch verarbeitbarem Kunststoffmaterial bestehenden Pumpengehäuse (102), mit einem ersten Gehäuseteil (103), das mit einem Saugstutzen (105) und einem Druckstutzen (106) einstückig ist und einen Dichtungsbereich (133) aufweist, über den es flüssigkeitsdicht mit einem zweiten, einen Elektromotor (10) aufnehmendem Gehäuseteil (104) verbunden ist und einem Motorgehäuseteil (44).

Aus der DE 199 56 380 C1 ist eine gattungsgemäße Kreiselpumpe bekannt, bei der ein Dichtring eingebracht werden muss um den flüssigkeitsdurchströmten Pumpenraum der Kreiselpumpe abzudichten. Für das Motorgehäuseteil ist keine Dichtung offenbart. Weiter sind Schrauben vorgesehen mit deren Hilfe die Gehäuseteile miteinander verbunden werden. Die bekannte Kreiselpumpe weist eine große Anzahl an Einzelteilen auf, die montiert werden müssen. Die Dichtheit des Motorgehäuses kann nur in begrenztem Umfang sichergestellt werden. Die Schraubverbindung zwischen den Gehäuseteilen verringert die Einsatzmöglichkeiten der Pumpe weil für jede Orientierung des Druckstutzens in Bezug auf die Befestigungsmittel der Kreiselpumpe eine Gehäusevariante bevorratet werden muss.

Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Kreiselpumpe darzustellen, bei der eine sehr gute Dichtigkeit bei minimaler Teileanzahl, minimalem Gewicht und bei minimalem Montageaufwand bei universeller Einsetzbarkeit erreicht wird, ohne den optischen Gesamteindruck der Kreiselpumpe zu sehr zu beeinträchtigen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das zweite Gehäuseteil (104) aus einem für Laserlicht einer Wellenlänge oder eines Wellenlängenbereichs durchlässigem Material und das erste Gehäuseteil (103) aus einem dasselbe Laserlicht absorbierendem Material besteht und das erste Gehäuseteil (103) und das zweite Gehäuseteil (104) miteinander verschweißt sind. Durch die Schweißverbindung wird sowohl ein Dichtungsteil als auch Befestigungsmittel, wie Schrauben eingespart, wodurch auch deren Montage, Gewicht und Lagerhaltung entfällt. Die Verwendung von teilweise transparentem Material erlaubt es die Schweißnaht an nahezu beliebiger und geschützter Stelle zu herzustellen. Da das zweite Gehäuseteil bei der gattungsgemäßen Pumpenbauart den geringsten Anteil an der sichtbaren Gehäusefläche ausmacht, wird dieses Gehäuseteil als laserlichtdurchlässiges Material ausgebildet, ist der optische Gesamteindruck nur unwesentlich beeinträchtigt. Die Farbe des für die Laserstrahlen transparenten Materials unterscheidet sich nämlich auch im sichtbaren Frequenzbereich deutlich von den üblicherweise schwarzen Gehäuseteilen.

Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen dargestellt. Es wird vorgeschlagen auch das Motorgehäuseteil mit dem zweiten Gehäuseteil zu verschweißen, wobei das Motorgehäuseteil (44) aus einem Material besteht, das dasselbe Laserlicht, für das das Material des zweiten Gehäuseteils (104) durchlässig ist, absorbieren kann. Durch die Materialwahl wird die Anzahl der zu verarbeitenden Kunststoffmaterialien minimiert. Durch die Verschweißung des Motorgehäuseteils, wird eine optimale Abdichtung von stromführenden Teilen erreicht.

Um die gewünschte Dichtwirkung zu erreichen muss das erste Gehäuseteil (103) einen ersten Dichtungsbereich (133), das zweite Gehäuseteil (104) einen zweiten Dichtungsbereich (144) und dritten Dichtungsbereich (145) und das Motorgehäuseteil (44) einen vierten Dichtungsbereich (444) aufweisen.

Es ist besonders vorteilhaft für den optischen Eindruck der Kreiselpumpe wenn der zweite Dichtungsbereich (144) und der dritte Dichtungsbereich (145) so nahe beieinander liegen, dass maximal 20% der sichtbaren Gesamtfläche von Kreiselpumpe (100) und Elektromotor (10) vom zweiten Gehäuseteil (104) eingenommen werden.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Kreiselpumpe wird vorgesehen, dass das erste Gehäuseteil (103) und das zweite Gehäuseteil (104) Verbindungsgeometrien aufweisen, mit deren Hilfe Kraftschluss oder Formschluss zwischen diesen Gehäuseteilen (103, 104) herstellbar ist. Diese Verbindung dient zum einen, für eine leichte Handhabung im Montageprozess. Auf diese Weise lässt sich auch die Vormontage von der Endmontage räumlich getrennt durchführen. Zum anderen wird eine gute Anlage der Verbindungsbereiche aneinander ermöglicht und damit die Qualität der Schweißverbindung verbessert.

Aus den gleichen Gründen könnten auch das zweite Gehäuseteil (104) und das Motorgehäuseteil (44) Verbindungsgeometrien aufweisen, mit deren Hilfe Kraftschluss oder Formschluss zwischen diesen Gehäuseteilen (104, 44) herstellbar ist.

Eine besonders einfach darstellbare Verbindungsgeometrie wird dadurch erreicht, dass die Verbindungsgeometrien zueinander komplementäre kegelige oder konische Flächen sind. Durch Keilwirkung wird hierbei eine gute kraftschlüssige Verbindung erreicht.

Sind der erste Dichtungsbereich (133) und der zweite Dichtungsbereich (144) Teil der kegeligen oder konischen Flächen, dann wird die erwähnte gute Anlage der zu verbindenden Teile miteinander erreicht. Das gleiche gilt, wenn der dritte Dichtungsbereich (145) und der vierte Dichtungsbereich (444) Teil der kegeligen oder konischen Flächen sind.

Es ist vorgesehen, dass das zweite Gehäuseteil (104) einstückig mit einem Spalttopf (116) ist, der einen Nassbereich der Kreiselpumpe von einem Trockenbereich trennt.

Vorzugsweise wird die Kreiselpumpe durch einen elektronisch kommutierten Gleichstrommotor angetrieben, in diesem Fall trägt das zweite Gehäuseteil (104) dessen Stator (40).

Das erste Gehäuseteil (103) weist einen ersten Ring (131) auf. An diesen Ring kann ein erster Flansch (130) des ersten Gehäuseteils (103) anschließen. Dabei stellt eine Ringaußenfläche des ersten Rings (131) vorzugsweise ein Bestandteil der Verbindungsgeometrien dar. Weiter ist vorgesehen, dass der erste Dichtungsbereich (133) am ersten Ring (131) angeordnet ist.

Das zweite Gehäuseteil (104) weist einen in seiner Grundform scheibenförmigen zweiten Flansch (140) auf. Am radial äußeren Rand des zweiten Flansches (140) kann ein zweiter Ring (141) anschließen. Dabei soll der zweite Flansch (140) und der zweite Ring (141) einen zweckmäßigen T-förmigen Querschnitt aufweisen. In diesem Fall können die durch den zweiten Flansch voneinander getrennten Ringinnenflächen Bestandteile der Verbindungsgeometrien darstellen. Der zweite und dritte Dichtungsbereich (144, 145) kann am zweiten Ring (141) angeordnet sein.

Das Motorgehäuseteil (44) weist einen dritten Ring (441) auf, wobei eine Ringaußenfläche des dritten Rings (441) ein Bestandteil der Verbindungsgeometrien darstellt. Es ist vorgesehen, dass der vierte Dichtungsbereich am dritten Ring (441) angeordnet ist.

Ein wichtiger Vorteil der erfindungsgemäßen Kreiselpumpe besteht in ihrer universellen Einsetzbarkeit. Diese lässt sich dadurch erreichen, dass nur am zweiten Gehäuseteil (104) Befestigungsmittel für die Befestigung der Kreiselpumpe (100) vorgesehen sind. Es ist auch möglich, dass am ersten und am zweiten Gehäuseteil (103, 104) Befestigungsmittel vorgesehen sind, wobei diese so ausgebildet sind, dass eine große Anzahl von Winkellagen zwischen dem ersten und dem Zweiten Gehäuseteil möglich sind. Im letzteren Fall kann jedoch keine stufenlose Wahl der Winkellage mehr erfolgen.

Als bevorzugtes Material für erste Gehäuseteil (103) und das Motorgehäuseteils (44) wird Grivory HTV 4H1 schwarz vorgeschlagen. Für das zweite Gehäuseteil (104) kann dann entsprechend Grivory HTV 4H1 natur verwendet werden. Es handelt sich dabei jeweils um das gleiche Material mit unterschiedlichen Additiven.

Es ist wichtig, dass die formschlüssige oder die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Gehäuseteil (103) und dem zweiten Gehäuseteil (104) jede beliebige Winkellage zwischen diesen beiden Gehäuseteilen (103, 104) zulässt. Als universelle formschlüssige Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil (103, 104) eignet sich besonders eine Ringschnappverbindung, bei dieser sind die zu verbindenden Teile nur axial festgelegt.

Ein besonders bevorzugtes Verfahren zur Herstellung einer Kreiselpumpe ist dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuseteil (103) mit dem zweiten Gehäuseteil (104) und das zweite Gehäuseteil (104) mit dem Motorgehäuse (44) in einem Arbeitsgang durch Laserdurchstrahlschweissen miteinander verbunden werden. Hierdurch kann die Durchlaufzeit minimiert werden, weil die beiden Dichtungen nicht nacheinander hergestellt werden müssen.

Ein Ausführungsbeispiel wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

1 eine Schnittansicht durch eine erfindungsgemäße Kreiselpumpe

2 einen vergrößerten Ausschnitt aus einem Verbindungsbereich eines Gehäusese der Kreiselpumpe und

3 eine Explosionsdarstellung eines Gehäuses der Kreiselpumpe.

1 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 104 ist 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 hierfür ein oder zwei verformbare Einpresszonen. Die Leiterplatte 61 enthält einen Hall-Sensor 71, einen integrierten Schaltkreis 70 für die Beschaltung der Statorwicklung, einen PTC für den Wicklungsschutz 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.

2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Verbindungsbereich des ersten Gehäuseteils 103 mit dem zweiten Gehäuseteil 104 und zwischen dem zweiten Gehäuseteil 104 und dem Motorgehäuseteil 44.

3 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 auf.

In den 2 und 3 ist der erste Flansch 130 mit dem daran anschießenden ersten Ring 131 und dem ersten Dichtungsbereich 133, das zweite Gehäuseteil 104, das den Spalttopf 116 umfasst, der zweite Flansch 140 und der zweite Ring 141, der an seiner Innenseite den zweiten Dichtungsbereich 144 und den dritten Dichtungsbereich 145 aufweist und das Motorgehäuseteil 44, das den den dritten Ring 441 und den vierten Dichtungsbereich 444 umfasst, ersichtlich. Der erste Ring 131 und der zweite Ring 141, sowie der zweite Ring 141 und der dritte Ring 441 sind so aufeinander abgestimmt, dass sie leicht kegelig ausgeführt sind, so dass sich nach dem axialen Fügen und vor dem Schweißen bereits eine kraftschlüssige Verbindung ergibt.

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

scharfe 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