AT509660A1 - Magnetgekuppelte pumpe zum pumpen eines fluiden mediums - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine magnetgekuppelte Pumpe zum Pumpen eines fluiden Mediums mit einem von dem Medium durchströmten Pumpenraum, in welchem ein Pumpenelement, beispielsweise ein Propeller oder eine Förderschraube angeordnet ist und welcher mit einer Einlaßöffnung und einer Auslaßöffnung für das zu pumpende Medium versehen ist, wobei ein mit dem Pumpenelement gekoppelter Rotor mit Magneten, insbesondere Permanentmagneten ausgebildet ist, welche für ein Antreiben des Rotors und des damit gekoppelten Pumpenelements magnetisch mit antreibenden magnetischen Elementen unter Ausbildung eines magnetischen Antriebs koppelbar sind, wobei die antreibenden magnetischen Elemente in einer Halterung gelagert sind und den Rotor umgeben.

Derartige magnetgekuppelte Pumpen werden für ein Pumpen bzw. einen Transport von unterschiedlichen Fluiden bzw. Flüssigkeiten, wie beispielsweise Lebensmittel, kosmetische, pharmazeutische oder chemische Produkte, aber auch von aggressiven, korrosiven oder brennbaren Flüssigkeiten verwendet. Diese Pumpen übertragen üblicherweise kleine Kräfte, verdrängen auf kleiner Höhe oder sind rezirkulierend und dienen derart beispielsweise zum Mischen oder zum Konzentrationsausgleich einer Lösung. Derartige Pumpen können darüber hinaus für sehr weite Bereiche eines zu fördernden Volumens in einer Zeiteinheit, für unterschiedlichste Viskositäten der zu transportierenden fluiden Medien bzw. Flüssigkeiten als auch für unterschiedliche Druckbereiche eingesetzt werden.

Beispiele derartiger magnetgekuppelter Pumpen sind beispielsweise Λ1 Λ.Ί f der EP-Af 1 329 638), der WO 2008/101698pund der US-PS 3,802,804t der usl^i 4,152,099^oder der 4,752,194^zu entnehmen.

Nachteilig bei diesen bekannten Ausführungsformen ist der überaus komplizierte Aufbau der Lagerung der das Pumpengehäuse umgebenen Elemente des magnetischen Antriebs als auch die Lagerung des Rotors, welcher mit dem Pumpenelement, wie beispielsweise einem Propeller oder einer Förderschraube gekoppelt ist. Insbesondere bei der Förderung bzw. einem Pumpen oder

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Transport von unterschiedlichen Materialien muß jeweils eine aufwendige Reinigung für den vom Medium durchströmten Pumpenraum vorgenommen werden, wobei dies beispielsweise bei einem Einsatz in Bereichen mit erhöhten hygienischen oder sanitären Anforderungen zu großen Unterbrechungen beim Einsatz derartiger Pumpen führt. In vielen Fällen ist darüber hinaus ein Einsatz einer derartigen Pumpe zum Pumpen von unterschiedlichen fluiden Medien teilweise nicht möglich oder auch nicht erlaubt, so daß derart eine entsprechende vergrößerte Anzahl von Pumpen für einen Transport unterschiedlicher Medien erforderlich ist.

Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die oben erwähnten Nachteile von Pumpen gemäß dem Stand der Technik zu vermeiden oder zu reduzieren und insbesondere eine magnetgekuppelte Pumpe zum Pumpen eines fluiden Mediums zur Verfügung zu stellen, mit welcher in einfacher und zuverlässiger Weise unterschiedlichste Medien gepumpt bzw. transportiert werden können und insbesondere auf eine Reinigung des vom Medium durchströmten Pumpenraums beim Wechsel eines zu pumpenden bzw. transportierenden Mediums verzichtet werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgaben ist eine magnetgekuppelte Pumpe der eingangs genannten Art im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß auch der Rotor in einem den Pumpenraum begrenzenden Pumpengehäuse gelagert ist und daß das den Rotor und das Pumpenelement aufnehmende Pumpengehäuse lösbar mit der den magnetischen Antrieb aufnehmenden Halterung verbindbar bzw. koppelbar ist. Dadurch, daß erfindungsgemäß auch der Rotor in einem dem Pumpenraum begrenzenden Pumpengehäuse gelagert ist und damit sowohl das das Pumpenelement als auch den Rotor aufnehmende Pumpengehäuse lösbar mit der den magnetischen Antrieb aufnehmenden Halterung koppelbar bzw. verbindbar ist, wird es möglich, nach einem erfolgten Pump-bzw. Transportvorgang eines fluiden Mediums bei einem Wechsel bzw. einer Änderung des mit der Pumpe zu transportierenden bzw. zu pumpenden Mediums in einfacher Weise das Pumpengehäuse von dem magnetischen Antrieb und zusätzlichen erforderlichen Komponenten

• φ «ft * * * * ·· φ φ ft * · * * * φ ft # · ft φ · · β · · · i ....... *3"-..... der magnetgekuppelten Pumpe zu entfernen und durch ein neues Pumpengehäuse zum Transport eines neuen bzw. anderen Mediums zu ersetzen. Es kann somit durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene lösbare Anordnung bzw. Festlegung des Pumpengehäuses, in welchem erfindungsgemäß sowohl der vom Medium durchströmte Pumpenraum als auch der mit dem Pumpenelement gekoppelte Rotor enthalten sind, auf eine Reinigung des Pumpenraums verzichtet werden, wobei ein derartiges Pumpengehäuse in einfacher Weise und zuverlässig herstellbar ist und ebenso einfach und zuverlässig an der den magnetischen Antrieb aufnehmenden Halterung festlegbar ist. Durch den erfindungsgemäß vorgeschlagenen Austausch eines derartigen Pumpengehäuses kann auch insbesondere in Anpassung an unterschiedlich zu pumpende bzw. zu transportierende Medien eine entsprechende Ausgestaltung sowohl des Pumpenraums als auch des Pumpenelements vorgesehen werden, da für eine ordnungsgemäße Kopplung bzw. Verbindung des in der Halterung auf genommenen magnetischen Antriebs lediglich eine jeweils entsprechend angepaßte Ausgestaltung des mit dem Pumpenelement gekoppelten und ebenfalls in dem Pumpengehäuse aufgenommenen Rotors erforderlich ist. Es läßt sich somit in einfacher und kostengünstiger Weise der magnetische Antrieb der magnetgekuppelten Pumpe zur Verfügung stellen, welcher mit einer Vielzahl von gegebenenfalls unterschiedlichen Ausführungsformen eines Pumpengehäuses für einen Transport von unterschiedlichen Medien in einfacher und zuverlässiger Weise koppelbar bzw. kombinierbar ist.

Zur Bereitstellung des magnetischen Antriebs zwischen den in der Halterung der magnetgekuppelten Pumpe gelagerten antreibenden magnetischen Elementen und den magnetischen Elementen, insbesondere Permanentmagneten des mit dem Pumpenelement gekoppelten Rotors wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, daß das Pumpengehäuse zumindest im Bereich der Magnete des aufgenommenen Rotors und der damit zusammenwirkenden magnetischen Elemente aus einem nicht-magnetischen Werkstoff ausgebildet ist. In diesem Zusammenhang wird gemäß einer weiters be- vorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, daß das Pumpengehäuse aus einem Kunststoff, nicht-magnetischen Metall oder dgl. ausgebildet ist. Es lassen sich somit zumindest für den Bereich des Pumpengehäuses, in welchem der mit dem Pumpenelement gekoppelte Rotor aufgenommen ist, unterschiedliche Werkstoffe zur Ermöglichung des magnetischen Antriebs einsetzen, wobei darüber hinaus entsprechend dem zu pumpenden bzw. zu transportierenden fluiden Medium weitere Teilbereiche des Pumpengehäuses, welche insbesondere den Pumpenraum und das darin aufgenommene Pumpenelement auf-nehmen, aus entsprechend angepaßten Werkstoffen oder Materialen hergestellt werden können. Für eine besonders zuverlässige Festlegung eines jeweils austauschbaren bzw. auswechselbaren Pumpengehäuses an der Halterung der magnetgekuppelten Pumpe wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, daß das Pumpengehäuse an der den magnetischen Antrieb aufnehmenden Halterung verriegelbar anordenbar ist.

Zur Erzielung einer kleinbauenden Konstruktion der magnetgekuppelten Pumpe wird darüber hinaus vorgeschlagen, daß die magnetischen Elemente zum Antrieb des Rotors von Wicklungen und Blechen eines einen Stator ausbildenden Elektromagnets gebildet sind, wie dies einer weiters bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen magnetgekuppelten Pumpe entspricht.

In Anpassung an zu erzielende Drehzahlen des Rotors und somit des Pumpenelements der erfindungsgemäßen magnetgekuppelten Pumpe als auch unter Berücksichtigung des zu pumpenden fluiden Mediums und unter Berücksichtigung der für den Antrieb einzusetzenden Steuerung wird darüber hinaus gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, daß der Elektromagnet mit einer Mehrzahl von Polen ausgebildet ist.

Anstelle der Ausbildung der magnetischen Elemente des magnetischen Antriebs in Form eines Elektromagnets wird gemäß einer weiters abgewandelten Ausführungsform vorgeschlagen, daß die magnetischen Elemente zum Antreiben des Rotors von Permanent- ......... *5**-..... magneten gebildet sind und mit einer getrennten Antriebsvorrichtung, insbesondere einem Elektromotor gekoppelt sind und einen den mit dem Pumpenelement gekoppelten Rotor umgebenden zweiten Rotor bilden. Derart wird der magnetische Antrieb zwischen dem Stator und dem Rotor, welcher ebenfalls mit Magneten, insbesondere Permanentmagneten ausgebildet ist, durch eine magnetische Kopplung zwischen den Permanentmagneten der einander umgebenden Rotoren gebildet, wobei der zweite bzw. weitere Rotor mit einem entsprechenden mechanischen Antriebselement, beispielsweise einem Elektromotor gekoppelt ist.

Ebenfalls unter Berücksichtigung von zu erzielenden Drehzahlen und/oder Fördermengen des Pumpenelements der erfindungsgemäßen magnetgekuppelten Pumpe wird darüber hinaus vorgeschlagen, daß der Rotor mit einer Mehrzahl von Magnetpolen ausgebildet ist, wie dies einer weiters bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pumpe entspricht.

Zur Erzielung einer konstruktiv einfachen und zuverlässigen Lagerung des Rotors wird darüber hinaus bevorzugt vorgeschlagen, daß der Rotor schwimmend in einem den Rotor umgebenden Teilbereich des Pumpengehäuses auf genommen ist und daß dieser Teilbereich in die Halterung der magnetischen Elemente einsetzbar ist. Für eine besonders einfache Fertigung der in dem Pumpengehäuse aufzunehmenden Elemente wird darüber hinaus gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, daß der Rotor mit den Permanentmagneten und dem Pumpenelement einstückig ausgebildet ist.

Zur Anpassung der erfindungsgemäßen magnetgekuppelten Pumpe an unterschiedlich zu pumpenden Fluide, wobei dies unter anderem auch durch den erfindungsgemäß möglichen Austausch bzw. Ersatz des den Pumpenraura schließenden Pumpengehäuses erzielbar ist, wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, daß der Rotor mit einer wählbaren Drehzahl durch eine «$»·- entsprechende Regelung bzw. Steuerung der den Rotor antreibenden magnetischen Elemente drehbar ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der beiliegenden Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erörtert. In dieser zeigen:

Fig. 1 eine schematische Teildarstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen magnetgekuppelten Pumpe, wobei als Pumpenelement ein Propeller und für den magnetischen Antrieb ein Elektromagnet als Stator Verwendung findet;

Fig. 2 in einer zu Fig. 1 ähnlichen Darstellung eine abgewandelte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen magnetgekuppelten Pumpe mit einer Schnecke bzw. Schraube als Pumpenelement;

Fig. 3 schematische Teildarstellungen unterschiedlicher Ausführungsformen des magnetischen Antriebs bei einer Ausführungs-form gemäß Fig. 1 und 2, wobei in den Darstellungen gemäß Fig. 3a, 3b und 3c sowohl der Rotor als auch der Elektromagnet jeweils eine unterschiedliche Anzahl und Ausbildung von Polen aufweisen und einen Teilschnitt entsprechend der Linie III-III der Fig. l darsteilen;

Fig. 4 in einer zu Fig. 1 und 2 wiederum ähnlichen Darstellung eine abgewandelte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen magnetgekuppelten Pumpe, wobei der magnetische Antrieb von einem den mit dem Pumpenelement gekoppelten Rotor umgebenden zweiten Rotor gebildet ist;

Fig. 5 eine schematische Darstellung ähnlich den Darstellungen gemäß Fig. 3 im wesentlichen entsprechend einem schematischen Schnitt entlang der Linie V-V der Fig. 4; und

Fig. 6 schematische Ansichten von unterschiedlichen Ausbildungen eines Propellers als Pumpenelement für unterschiedliche Einsatzzwecke bzw. für unterschiedliche, zu transportierende Medien.

In der in Fig. 1 gezeigten teilweisen Darstellung einer magnetgekuppelten Pumpe 1 ist mit 2 ein Pumpengehäuse bezeichnet, wobei in einem von dem Pumpengehäuse 2 umschlossenen Pumpenraura 3 ein Pumpenelernent 4 in Form eines Propellers drehbar gelagert ist. Ein durch die Pumpe 1 zu pumpendes bzw. zu transportierendes fluides Medium gelangt entsprechend dem Pfeil 5 über eine Einlaßöffnung 6 in das Pumpengehäuse 3 und verläßt das Pumpengehäuse 3 über eine Auslaßöffnung 7 entsprechend dem Pfeil 8.

Zum Fördern des Fluids durch den Pumpenraum 3 ist mit dem Pumpenelement 4 in Form eines Propellers ein Rotor 9 gekoppelt, wobei der Rotor 9 an seinem Außenumfang magnetische Elemente auf-weist, welche mit N und S bezeichnet sind, wie dies insbesondere aus der Darstellung gemäß Fig. 3 noch deutlicher ersichtlich werden wird. Betreffend unterschiedliche Geometrien des Propellers 4 wird auf Fig. 6 verwiesen.

Der mit dem Pumpenelement 4 gekoppelte und damit gegebenenfalls einstückig ausgebildete Rotor 9 ist ebenfalls im Pumpengehäuse 2 gelagert, wobei das Pumpengehäuse 2 zumindest in dem den Rotor 9 umgebenden Teilbereich, welcher in Fig. l mit 10 bezeichnet ist, aus einem entsprechend nicht-magnetischen Werkstoff, beispielsweise aus einem Kunststoff, nicht magnetischen Metall oder dgl. ausgebildet ist.

Allgemein sind Spalte bzw. Luftspalte zwischen miteinander zusammenwirkenden magnetischen Elementen nicht maßstabsgetreu und übertrieben groß lediglich zur Verdeutlichung dargestellt. Eine entsprechende Lagerung beispielsweise des Rotors 9 mit den Magneten N und S in dem Teilbereich 10 erfolgt unter Einhaltung entsprechend geringer Toleranzen und somit Spalte ebenso wie in den nachfolgend gezeigten Ausführungsformen.

Die für ein Pumpen bzw. Transportieren des fluiden Mediums erforderliche Drehbewegung des Rotors 9 und des damit gekoppelten Pumpenelements 4 wird durch einen multipoligen Stator in Form eines Elektromagneten bewirkt, wie dies ebenfalls insbesondere unter Bezugnahme auf Fig. 3 deutlicher ersichtlich werden wird, wobei bereits in Fig. 1 schematisch Dynamobleche 11 sowie Wicklungen 12 der Elektromagnete angedeutet sind.

Das Pumpengehäuse 2 mit dem darin aufgenommenen Pumpenelement 4 sowie dem Rotor 9 ist an einer schematisch mit 13 be-zeichneten Halterung lösbar und insbesondere verriegelbar festlegbar, wobei die Halterung 13 auch als Halterung bzw. Aufnahme für den von den Elementen 11 und 12 gebildeten Elektromagneten dient.

Nach einem erfolgten Pump- bzw. Transportvorgang kann beispielsweise bei einem Wechsel des zu pumpenden Mediums das Pumpengehäuse 2 in einfacher Weise von der Halterung 13 entfernt werden und durch ein anderes Pumpengehäuse 2 ersetzt werden, so daß beispielsweise auf aufwendige Reinigungsvorgänge insbesondere des Pumpenraums 3 bei einem Wechsel des zu pumpenden bzw. zu transportierenden fluiden Mediums verzichtet werden kann.

Darüber hinaus kann in Anpassung an unterschiedliche zu pumpende fluide Medien das Pumpengehäuse 2 mit dem darin aufgenommenen Pumpenelement 4 entsprechend angepaßt ausgebildet werden, wobei lediglich dafür Sorge getragen werden muß, daß der Rotor 9 sowie der den Rotor 9 aufnehmende Teilbereich 10 des Pumpengehäuses 2 an die konstruktiven Details der den magnetischen Antrieb ausbildenden und von den Elementen 11 und 12 gebildeten Elektromagnete sowie der Halterung 13 angepaßt sind.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, kann darüber hinaus durch entsprechende Formgebung des den Rotor 9 aufnehmenden Teilbereichs 10 des Pumpengehäuses 2 auf eine aufwendige zusätzliche Lagerung des Rotors 9 verzichtet werden, welcher somit schwimmend im Bereich 10 des Pumpengehäuses 2 gelagert ist.

Bei der Darstellung gemäß Fig. 2 ist eine abgewandelte Ausführungsform einer magnetgekuppelten Pumpe 21 dargestellt, wobei in einem Pumpengehäuse 22 wiederum ein Pumpenraum 23 definiert ist. In diesem Pumpenraum 23 ist ein von einer Schraube bzw. Schnecke 24 gebildetes Pumpenelement aufgenommen, wobei eine Förderung eines zu transportierenden fluiden Mediums wiederum entsprechend einem Pfeil 25 über eine Einlaßöffnung 26 und aus einer Auslaßöffnung 27 entsprechend einem Pfeil 28 erfolgt.

Mit dem Pumpenelement 24 in Form einer Schnecke bzw. Schraube, welche beispielsweise insbesondere für hoch viskose bzw. pastöse Medien verwendet werden kann, ist auch bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 ein Rotor 29 gekoppelt, an dessen Außenumfang wiederum mit N und S bezeichnete Magnete, insbesondere Permanentmagnete angeordnet sind.

Ein Teilbereich 30, welcher den Rotor 29 mit den darin auf-genommenen Magneten N und S umgibt, ist wiederum aus einem nichtmagnetischen Werkstoff ausgebildet.

Zum Antreiben des Rotors 29 und des damit gekoppelten Pumpenelements 24 ist wiederum ein Elektromagnet vorgesehen, wobei Dynamobleche mit 31 und Wicklungen mit 32 bezeichnet sind.

Zur Halterung sowohl des entfernbaren Pumpengehäuses 22 als auch der den magnetischen Antrieb darstellenden Elemente 31 und 32 des Elektromagneten ist eine Halterung 33 vorgesehen.

Auch bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform läßt sich beispielsweise bei einem Wechsel der zu pumpenden bzw. zu transportierenden Medien das Pumpengehäuse 22, welches sowohl das Pumpenelement 24 als auch den Rotor 2 9 enthält, einfach von der Halterung 33 entfernen und durch ein neues Pumpengehäuse 22 ersetzen, wobei ähnlich wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 wiederum lediglich eine Anpassung des Teilbereichs 30, welcher den Rotor 29 aufnimmt, erforderlich ist. Das Pumpenelement 24 sowie weitere Teilbereiche des Pumpengehäuses 22, welche insbesondere den Pumpenraum 23 umschließen, können wiederum entsprechend einem zu pumpenden fluiden Medium abgewandelt ausgebildet sein.

Aus der schematischen Darstellung gemäß Fig. 3 ist ersichtlich, daß der Rotor 9 im wesentlichen paßgenau bzw. mit einem engen Spalt in dem den Rotor 9 umgebenden Teilbereich 10 des Pumpengehäuses 2 gelagert ist. Für einen Antrieb des Rotors 9, welcher bei der in Fig. 3a dargestellten Ausführungsform lediglich zwei Magnete bzw. Magnetpole N und S aufweist, ist der umgebende Elektromagnet, wobei Dynamobleche wiederum mit 11 und Wicklungen mit 12 bezeichnet I Φ m Φ Φ · ♦ ♦ » « * » · # · • ·

sind, in der mit 13 bezeichneten Halterung gelagert. Bei der in Fig. 3a dargestellten Ausführungsform ist der Stator bzw. Elektromagnet als dreiphasiger Stator entsprechend mit sechs Elementen versehen, welche jeweils Dynamobleche 11 und Wicklungen 12 aufweisen, um den mit zwei Magnetpolen bzw. Permanentmagneten ausgestatteten Rotor 9 zu drehen.

Eine Steuerung für die von den Elementen 11 und 12 gebildeten Elektromagnete ist mit 14 angedeutet.

Die Stärke der magnetischen Kopplung zwischen dem Rotor 9 und dem Stator bzw. Elektromagnet mit den Elementen 11 und 12 hängt insbesondere von der Dicke des Teilbereichs 10 des Gehäuses 2, von der Flüssigkeitsschicht, von den Spalten bzw. Luftspalten und von der Wahl der magnetischen Elemente N und S, insbesondere der Permanentmagnete des Rotors 9 ab.

Der mit dem Pumpenelement 4 gekoppelte und beispielsweise einstückig ausgebildete Rotor 9 zentriert sich selbst im Bereich der durch die Elemente 11 und 12 gebildeten Magnetpole des Elek-tromagnets, wobei eine entsprechende Drehzahl bzw. Rotationsgeschwindigkeit des Rotors 9 auch durch die Dichte bzw. Viskosität des zu transportierenden bzw. zu pumpenden fluiden Mediums beeinflußt wird. Zur Erzielung unterschiedlicher zu pumpender Volumina kann beispielsweise die schematisch mit 14 angedeutete Steuerung bzw. Regelung eine im wesentlichen frei wählbare Drehzahlregelung bereitstellen.

Bei der abgewandelten Ausführungsform gemäß Fig. 3b ist ersichtlich, daß der Rotor 9 mit vier magnetischen Elementen bzw. Permanentmagneten N und S ausgebildet ist, wobei zum Antrieb eines derartigen Rotors 9 mit vier Magnetpolen ein zweiphasiger Stator Verwendung findet, wobei wiederum die Elemente des Elektromagneten mit 11 und 12 bezeichnet sind.

Weiters ist in Fig. 3c eine abgewandelte Ausführungsform dargestellt, wobei der Rotor 9 wiederum mit vier Magnetpolen N und S ausgebildet ist und durch entsprechende Steuerung der wiederum die Elemente 11 und 12 aufweisenden Elektromagneten ein * * • · • * · ···· « · · t • · « * * * ·« 4 * * · · · » « φ ♦ · ΦΦ ···* •[•j· _* · ««4

Gleichstrom-Schrittmotor mit einer schrittweisen Bewegung und Förderung durch das mit dem Rotor 9 gekoppelte Pumpenelement erzielbar ist.

Auch bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 3b und 3c ist ähnlich den Ausführungsformen gemäß Fig. 3a eine entsprechende Steuerung bzw. Regelung 14 vorgesehen.

In ähnlicher Weise können auch bei der Ausbildung gemäß Fig. 2 unterschiedliche magnetische Antriebe beispielsweise gemäß den Fig. 3a bis 3c zum Einsatz gelangen.

Bei der weiteren, in Fig. 4 und 5 dargestellten abgewandelten Ausführungsform einer magnetgekuppelten Pumpe 41 ist ein Gehäuse 42 ähnlich der Ausbildung gemäß Fig. 1 in einem Pumpenraum 43 wiederum mit einem von einem Propeller gebildeten Pumpenelement 44 versehen. Ein zu förderndes fluides Medium wird entsprechend dem Pfeil 45 über eine Einlaßöffnung 46 in den Pumpenraum 43 eingebracht und aus diesem Pumpenraum 43 über eine Auslaßöffnung 47 entsprechend dem Pfeil 48 ausgetragen.

Auch bei der in Fig. 4 und 5 dargestellten Aus führungs form ist mit dem Pumpenelement 44 ein Rotor 49 gekoppelt, wobei ein den Rotor 49 umgebender Teilbereich des Pumpengehäuses mit 50 bezeichnet ist.

Anstelle der in den vorangehenden Ausführungsformen verwendeten Elektromagnete zur Ausbildung des magnetischen Antriebs ist bei der in Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführungs form der Rotor 49 von einem weiteren bzw. zweiten Rotor 51 umgeben, welcher über seinen Umfang eine Mehrzahl von magnetischen Elementen bzw. Polen, beispielsweise Permanentmagneten 52 aufweist. Der Rotor 51 wird über einen schematisch angedeuteten Antrieb 53, beispielsweise einen Elektromotor über eine Welle 54 zu einer Drehbewegung entsprechend dem Pfeil 55 angetrieben.

Durch einen Antrieb des Rotors 51 erfolgt eine Mitnahme des Rotors 49 über eine Kopplung der magnetischen Elemente 52 sowie N und S des Rotors 49 und somit ein Pumpvorgang im Pumpenraum 43. Für eine Steuerung bzw. Regelung des Motors 53 ist eine Regelung 56 angedeutet, welche ähnlich wie bei den vorangehenden Ausführungsformen und entsprechend den Anforderungen wiederum eine im wesentlichen frei wählbare Drehzahlregelung ermöglichen kann.

Als Halterung sowie zur Festlegung des wiederum austauschbaren Pumpengehäuses 4 2 als auch insbesondere des Motors und zur Lagerung des zweiten Rotors 51 über nicht naher dargestellte Lagerungen ist eine Halterung 57 angedeutet.

Auch bei dieser Ausführungsform läßt sich das Pumpengehäuse 42, welches das Pumpenelement 44 und den Rotor 49 enthält, einfach entfernen und beispielsweise bei einem Wechsel des zu pumpenden fluiden Mediums austauschen, so daß beispielsweise auf aufwendige Reinigungsvorgänge des Pumpenraums 43 verzichtet werden kann.

In der schematischen Darstellung gemäß Fig. 5 ist ersichtlich, daß ein wiederum mit vier Polen N und S ausgebildeter Rotor 49 von dem zweiten Rotor 51 umgeben wird, welcher ebenfalls vier magnetische Elemente 52 aufweist, wobei durch die wiederum mit dem Pfeil 55 angedeutete Drehbewegung des zweiten Rotors 51 eine Mitnahme des im Pumpengehäuse gelagerten und mit dem Pumpenelement 44 gekoppelten Rotors 49 erfolgt.

Durch das austauschbare und ersetzbare Pumpengehäuse 2 bzw. 22 oder 42 kann somit ein Basisgerät, welches im wesentlichen den entweder von einem Elektromagneten 11 und 12 bzw. 31 und 32 gebildeten Teil des magnetischen Antriebs oder den zweiten Rotor 51 enthält, zum Transport bzw. Pumpen von gegebenenfalls unterschiedlichen fluiden Medien durch einfachen Ersatz des jeweiligen Pumpengehäuses 2 bzw. 22 oder 42 zur Verfügung gestellt werden. In dem Pumpengehäuse 2 bzw. 22 bzw. 42 sind jeweils ein mit dem Elektromagnet oder dem zweiten Rotor des magnetischen Antriebs magnetisch koppelbarer Rotor 9 bzw. 29 bzw. 49 als auch ein damit gekoppeltes Pumpenelement 4 bzw. 24 bzw. 44 in einem Pumpenraum 3 bzw. 23 bzw. 43 aufgenommen. φ« «· · · «φ Μφφ · • 4 · ♦ · · · * · ·· 4 4 · 4 4 · * » 4 4**» * 4 # • » · ft · · · · 4 • 4 « ·ΦΜ *£3+ _· · ·♦♦

In Fig. 6 sind verschiedene Ansichten von Geometrien eines in Übereinstimmung mit der Darstellung gemäß Fig. 1 jeweils mit 4 bezeichneten Propellers als ein Pumpenelement dargestellt, wobei bei den Ausbildungen gemäß Fig. 6a und 6b der Propeller 4 jeweils vier Arme 60 aufweist.

Demgegenüber ist bei den in Fig. 6c und 6d gezeigten Ausführungsformen jeweils eine Ausbildung mit sechs Armen 60 vorgesehen.

Derartige unterschiedliche Ausführungsformen eines Propellers 4 können für unterschiedliche Einsatzzwecke und insbesondere zum Transport von unterschiedlichen Medien verwendet werden. Darüber hinaus wird angemerkt, daß abweichend von den Darstellungen insbesondere gemäß Fig. 6 auch andere Geometrien und insbesondere eine von den Darstellungen verschiedene Anzahl von Armen 60 eines Propellers 4 für ein Pumpenelement Verwendung finden.

Claims (11)

1. t • I » » « • ·« t · · *· V4 Patentansprüche 1. Magnetgekuppelte Pumpe zum Pumpen eines fluiden Mediums mit einem von dem Medium durchströmten Pumpenraum, in welchem ein Pumpenelement, beispielsweise ein Propeller oder eine Förderschraube angeordnet ist und welcher mit einer Einlaßöffnung und einer Auslaßöffnung für das zu pumpende Medium versehen ist, wobei ein mit dem Pumpenelement gekoppelter Rotor mit Magneten, insbesondere Permanentmagneten ausgebildet ist, welche für ein Antreiben des Rotors und des damit gekoppelten Pumpenelements magnetisch mit antreibenden magnetischen Elementen unter Ausbildung eines magnetischen Antriebs koppelbar sind, wobei die antreibenden magnetischen Elemente in einer Halterung gelagert sind und den Rotor umgeben, dadurch gekennzeichnet, daß auch der Rotor (9, 29, 4 9) in einem den Pumpenraum (3, 23, 43) begrenzenden Pumpengehäuse (22, 22, 42) gelagert ist und daß das den Rotor (9, 29, 49) und das Pumpenelement (4, 24, 44) auf nehmende Pumpen gehäuse (2, 22, 42) lösbar mit der den magnetischen Antrieb auf-nehmenden Halterung (13, 33, 57) verbindbar bzw. koppelbar ist.
2. 2. Magnetgekuppelte Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Pumpengehäuse (2, 22, 42) zumindest im Bereich (10, 30, 50) der Magnete (N, S) des auf genommenen Rotors (9, 29, 49) und der damit zusammenwirkenden magnetischen Elemente (11, 12, 31, 32, 52) aus einem nicht-magnetischen Werkstoff ausge bildet ist.
3. 3. Magnetgekuppelte Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpengehäuse (2, 22, 42) aus einem Kunststoff, nicht-magnetischen Metall oder dgl. ausgebildet ist.
4. 4. Magnetgekuppelte Pumpe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpengehäuse (2, 22, 42) an der den magnetischen Antrieb aufnehmenden Halterung (13, 33, 57) verrie-gelbar anordenbar ist.
5. 5. Magnetgekuppelte Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetischen Elemente zum Antrieb ···* · · * · * · * ···# · · · ·· ·· *·ο *29" -*· ··· des Rotors (9, 29) von Wicklungen (11, 31) und Blechen (12, 32) eines einen Stator ausbildenden Elektromagnets gebildet sind.
6. 6. Magnetgekuppelte Pumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet mit einer Mehrzahl von Polen ausgebildet ist (Fig. 3a - 3c).
7. 7. Magnetgekuppelte Pumpe nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetischen Elemente zum Antreiben des Rotors (49) von Permanentmagneten (52) gebildet sind und mit einer getrennten Antriebsvorrichtung (53), insbesondere einem Elektromotor gekoppelt sind und einen den mit dem Pumpenelement (44) gekoppelten Rotor (49) umgebenden zweiten Rotor (51) bilden.
8. 8. Magnetgekuppelte Pumpe nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (9, 29, 49) mit einer Mehrzahl von Magnetpolen (N, S) ausgebildet ist.
9. 9. Magnetgekuppelte Pumpe nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (9, 29, 49) schwimmend in einem den Rotor (9, 29, 49) umgebenden Teilbereich (10, 30, 50) des Pumpen-gehäuses (2, 22, 42) aufgenommen ist und daß dieser Teilbereich (10, 30, 50) in die Halterung (13, 33, 57) der magnetischen Ele mente einsetzbar ist.
10. 10. Magnetgekuppelte Pumpe nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (9, 29, 4 9) mit den Permanentmagneten (N, S) und dem Pumpenelement (4, 24, 44) einstückig ausgebildet ist.
11. 11. Magnetgekuppelte Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (9, 29, 49) mit einer wählbaren Drehzahl durch eine entsprechende Regelung bzw. Steuerung (14) der den Rotor (9, 29, 49) antreibenden magnetischen Elemente.drehbar ist. Wien, 3. März 2010 FOTEC Forschungs- und Technologietransfer GmbH Iritel AD. durch: Patentanwälte MikSovsky & Pollhammer OG