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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Das
Laserdurchstrahlschweissen hat den Nachteil, dass die Verbindung
zweifarbig ist. Dies beeinträchtigt
das optische Erscheinungsbild bei offen einsehbaren Anwendungen.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Ein
Ausführungsbeispiel
wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine
räumliche
Darstellung des ersten Pumpengehäuseteils
einer bekannten Kreiselpumpe mit kantigem Sporn,
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2 eine
räumliche
Darstellung des ersten Pumpengehäuseteils
einer ungünstig
herzustellenden Kreiselpumpe mit einstückig ausgeführtem runden Sporn,
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3 eine
räumliche
Darstellung des zweiten Pumpengehäuseteils in einer bekannten
Ausbildung,
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4 eine
räumliche
Darstellung des bekannten Pumpengehäuses mit aufgeschnittenem erstem
Gehäuseteil,
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5 eine
Explosionsdarstellung eines erfindungsgemässen Pumpengehäuses mit
Sporn,
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6 eine
Darstellung des Sporns im eingebauten Zustand,
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7 eine
Explosionsdarstellung eines Gehäuses
der erfindungsgemässen
Kreiselpumpe und
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8 eine Schnittansicht einer erfindungsgemässen Pumpe.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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6 zeigt
den Sporn im eingebauten Zustand im ersten Gehäuseteil 103.
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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.
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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 104 ist
einstückig
mit einem Spalttopf 116 geformt, welcher den Nassraum 101 von
einem Trockenraum 99.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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- 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