DE102011051486A1

DE102011051486A1 - Mikropumpe sowie Lagerelement für eine Mikropumpe und Arbeitsverfahren

Info

Publication number: DE102011051486A1
Application number: DE102011051486A
Authority: DE
Inventors: Sven Reimann; Thomas Weisener; Gerald Vögele
Original assignee: HNP Mikrosysteme GmbH
Current assignee: Hnp Mikrosysteme De GmbH
Priority date: 2011-06-30
Filing date: 2011-06-30
Publication date: 2013-01-03
Anticipated expiration: 2031-07-01
Also published as: US20150132172A1; WO2013000745A4; DE102011051486B4; US9404492B2; EP2726740B1; EP2726740A2; CN103732921A; WO2013000745A2; WO2013000745A3; CN103732921B

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Mikropumpe, mit einem auf einer Welle angeordneten Innenrotor und einen Außenrotor, die eine Rotoreinheit mit einer Förderkammer für Fluid ausbilden, wobei die Pumpe ein multifunktionales Lagerelement für die Welle mit verbesserter Schmierung aufweist, ein Lagerelement für eine Mikropumpe und ein Arbeitsverfahren.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mikropumpe, insbesondere von kleiner und kleinster Baugröße und ein Lagerelement für eine solche Pumpe. Eine solche Pumpe dient einer Förderung von Fluid oder Medium von einem Niederdruckeinlass zu einem Hochdruckauslass und besitzt eine Größenordnung von weniger als 30, vorzugsweise von weniger als 20 mm und besonders bevorzugt von weniger als 10 mm, (Höchstmaß einer Abmessung einer Mikropumpe, insbesondere Höchstmaß des Außendurchmessers des Außenrotors). Sie betrifft auch ein Verfahren zum Fördern eines Fluides mittels einer solchen Mikropumpe.
Eine gattungsgemäße Mikropumpe arbeitet nach dem Prinzip einer Zahnradpumpe. Sie weist einen Innenrotor mit einer Außenverzahnung und einen Außenrotor mit einer Innenverzahnung auf. Die Außenverzahnung des Innenrotors steht mit der Innenverzahnung des Außenrotors in kämmendem Eingriff. Die beiden Achsen von Innen- und Außenrotor sind gegeneinander um eine Exzentrizität versetzt angeordnet. Aufgrund dieses Achsversatzes bilden die beiden in Eingriff stehenden Rotoren zwischen sich eine Pumpkammer oder mehrere Pumpkammern aus, die sich aufgrund von Rotation der Rotoren hinsichtlich ihrer Größe und Lage zyklisch ändert bzw. ändern.
Eine solche Mikropumpe ist beispielsweise aus der WO00/17523 A1 bekannt. Ein Innenrotor und ein Außenrotor sind miteinander kämmend ausgebildet und angeordnet, sowohl der Innenrotor als auch der Außenrotor sind drehbar in einer Hülse angeordnet. Der Innenrotor ist mit einer Welle drehstarr gekoppelt. Gegenüber der Achse dieser Welle ist die Achse des Außenrotors versetzt, so dass eine exzentrische Abrollung des Innenrotors mit seinen nach außen gerichteten Zähnen auf der nach innen gerichteten Zahnstruktur des Außenrotors erfolgt und sich nach der Anzahl der Zähne bemessend axiale Dichtlinien bilden, die jeweils paarweise eine Förderkammer definieren. Diese Förderkammern erweitern sich in Drehrichtung auf der Saugseite, nehmen dort Fluid auf und fördern es über eine gedachte, durch die Achse verlaufende Mittelebene herüber auf die Druckseite, auf der sich die soeben herübergetretene Förderkammer im Zuge der weiteren Drehung stetig verkleinert, bis sie praktisch zu Null wird und auf der gegenüberliegenden Seite der Mittelebene wieder zurück auf die Saugseite geführt wird. Hier beginnt die genannte Pumpenkammer sich wieder stetig mit der Drehbewegung zu öffnen, so dass sich der Zyklus schließt. Die für eine Förderkammer beschriebene Bewegung gilt simultan für alle bestehenden Förderkammern, die zu einem momentanen Zeitpunkt jeweils ein unterschiedliches Volumen zwischen einem jeweiligen Paar von Dichtlinien haben, so dass sich bei Betrieb der Pumpe ein höchst gleichmäßiger Förderstrom bei hoher Fähigkeit zur Miniaturisierung des gesamten Mikrosystemaufbaus ergibt.
Gattungsgemäße Pumpen und Mikropumpen, insbesondere der vorbeschriebenen Art, sind in einem Gehäuse aufgenommen, das die Pumpe schützt und gegenüber der Umgebung abdichtet. Eine mögliche Gehäuseform zur Aufnahme einer solchen Mikropumpe ist aus einem Datenblatt ”Pumpenkopf mzr^® 4600” der HNP Mikrosysteme GmbH bekannt. Dieser Pumpenkopf besitzt eine Welle, die stirnseitig zur Ankopplung eines Motors hervorsteht. Fünf scheibenförmige Elemente bilden als Zylinderelemente einen Gehäuseaufbau, beginnend mit einer Gehäusewellendichtung, einer Ausgleichsnierenplatte und einer Rotoraufnahmeplatte, gefolgt von einer Fluidführung und einem Verschlussdeckel. In der Rotoraufnahmeplatte ist eine Bohrung vorgesehen, die gegenüber der Achse der Welle zum Antrieb des Innenrades exzentrisch versetzt ist, so dass der Außenrotor in der Rotoraufnahmeplatte außermittig gelagert ist. Auf einer Seite von Außenrotor und Innenrotor liegt die Ausgleichsnierenplatte und auf der gegenüberliegenden Seite die Fluidführungsplatte jeweils stirnseitig direkt daran an. Beide Platten besitzen zum Rotor gerichtet eine Eingangs- und Ausgangsniere auf der Seite der Fluidzuführung und spiegelbildlich angeordnete Ausgleichsnieren zur Schaffung eines hydraulischen Gleichgewichts auf der gegenüberliegenden Seite. Damit ergibt sich ein U-förmiger Fluidstrom vom Einlass über die Einlassniere zu den rotierenden Pumpenkammern, hin zum Auslass und zurück zu dem in dem Datenblatt mzr^® 4600 radial herausgeführten Auslass.
Die DE B 33 10 593 (White) zeigt einen Gehäuseaufbau für eine Pumpenanordnung, die zusammen mit einer Taumelstange einen exzentrisch arbeitenden Gerotor realisiert. Am von der Welle nicht durchsetzten Ende ist zentral ein Auslass und dagegen radial versetzt ein Einlass vorgesehen, während dazwischen mehrere Kanalsegmente aufweisende Zwischenplatten vorgesehen sind. Mit nur drei plattenförmigen Aufbauten arbeitet die DE A 24 08 824 (McDermott), die das Gerotor-Prinzip im Zusammenhang mit einer Kompensation von Abnutzungserscheinungen der miteinander kämmenden Zähne zeigt, wobei Kanalsegmente im direkt angrenzenden Bereich zwischen einer inneren Scheibe und den beiden äußeren Lagerscheiben für die Welle vorgesehen sind. Auch mit Kanalsegmenten in einem aus mehreren Scheiben aufgebauten Gehäuseaufbau befasst sich die CH A 661 323 (Weber), der nach Art eines Baukastens aus mehreren leicht zusammenstellbaren, ersetzbaren und ergänzbaren Bauteilen eine Zahnradpumpe zusammensetzt, dabei eigentlich ein Gehäuse zur Aufnahme einer solchen Pumpe beschreibt.
Bei aus dem Stand der Technik bekannten Pumpen mit Gehäuse ist es von Nachteil, dass diese zahlreiche Einzelbauteile aufweisen, insbesondere solche, die für einen zuverlässigen Betrieb der Pumpe mit besonderer Präzision gefertigt sein müssen. Es muss mit sehr engen Toleranzen gefertigt werden, damit die durch die zahlreichen Einzelteile letztlich bestimmte Aufnahme der Rotoren im Gehäuse mit ausreichender Dichtigkeit bei gleichzeitig guter Lagerung erfolgen kann. Des Weiteren muss jedes an ein anderes Einzelteil gefügte Bauelement hinreichend gedichtet sein, insbesondere, wenn es mit bewegten Elementen der Pumpe in Kontakt steht oder von diesen durchgriffen ist. Wellendichtungen müssen dynamisch ausgeführt sein, was zu einem erhöhtem Wartungsaufwand und Kosten führt. Die Montage ist durch die hohe Teilezahl erschwert.
Ausgehend von dem zuvor beschriebenen Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, Mikropumpe vorzusehen, die mit einer minimierten Anzahl von Präzisionsteilen und einfacher Montage mit hohen Präzisionsanforderungen fertigungsoptimiert und kostengünstig realisiert werden kann. Die Dichtung der Pumpe soll vereinfacht sein und insbesondere ohne dynamische Dichtungen auskommen. Schließlich soll eine Schmierung, Spülung und Temperierung der Lager der Mikropumpe trotz deren kleinen Abmessungen sicher und einfach realisiert werden.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird gelöst durch eine Mikropumpe zur Förderung von Fluid von einem Niederdruckeinlass zu einem Hochdruckauslass, aufweisend einen Innenrotor mit einer Außenverzahnung, einen Außenrotor mit einer Innenverzahnung und ein Lagerelement, wobei die Außenverzahnung des Innenrotors mit der Innenverzahnung des Außenrotors kämmt, der Innenrotor drehfest auf einer Welle angeordnet ist, der Außenrotor exzentrisch zum Innenrotor in einer Rotoraufnahme in radialer Richtung gelagert ist, so dass zwischen Innen- und Außenrotor eine Fluidkammer als Förderkammer ausgebildet ist, das Lagerelement einen von der Förderkammer zum Hochdruckauslass führenden Fluiddurchlass für gefördertes Fluid aufweist und das Lagerelement wenigstens ein Radiallager für die Welle und ein Axiallager für den Innen- und den Außenrotor in wenigstens einer axialen Richtung ausbildet (Anspruch 1). Sie wird des Weiteren gelöst durch ein Lagerelement für eine Welle einer Zahnradmikropumpe mit einem Innen- und einem Außenrotor, wobei in dem Lagerelement ein Fluiddurchlass für durch die Mikropumpe gefördertes Fluid ausgebildet ist und das Lagerelement ein erstes Radiallager und ein zweites Radiallager für die Welle sowie ein Axiallager für den an einer endseitigen Aufnahme der Welle angeordneten oder anordbaren Innenrotor in wenigstens einer axialen Richtung aufweist (Anspruch 11). Verfahrensseitig wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Fördern eines Fluides mittels einer Mikropumpe, vorzugsweise nach einem der Ansprüche 1 bis 10 und vorzugsweise aufweisend ein Lagerelement nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei wenigstens ein Radiallager einer die Mikropumpe antreibende Welle mittels geförderten Fluides gespült und/oder geschmiert wird (Anspruch 14).
Innen- und Außenrotor bilden in einer Ausführungsform der Erfindung eine Zahnring- oder Gerotorpumpe oder eine Innenzahnradpumpe aus. Der außenverzahnte Innenrotor ist in dem innenverzahnten Außenrotor aufgenommen. Die Drehachsen von Innenrotor und Außenrotor sind in radialer Richtung um eine Exzentrizität versetzt. Dies geschieht vorzugsweise über eine entsprechende Positionierung der den Innenrotor tragenden Welle relativ zu der den Außenrotor lagernden Rotoraufnahme. Beispielsweise können das Lagerelement, und damit auch die darin radial gelagerte Welle, und die Rotoraufnahme in axialer Richtung zueinander zentriert sein. Eine den Außenrotor aufnehmende und lagernde Ausnehmung in der Rotoraufnahme ist dann nicht zentrisch in dieser angeordnet, sondern um die genannte Exzentrizität verschoben. Die axiale Zentrierung oder Lagepositionierung von Lagerelement und Rotoraufnahme zueinander kann über ein zumindest teilweise darum angeordnetes Gehäuse, insbesondere ringförmiges oder hülsenartiges Gehäuse, erfolgen. Dieses kann außerdem weitere Elemente der Pumpe relative zu Lagerelement und Rotoraufnahme ausrichten und zentrieren, beispielsweise die Nierenplatte. Eine Ausrichtung der Winkelposition von Lagerelement, Rotoraufnahme sowie ggf. Nierenplatte zueinander um die axiale Richtung kann vorzugsweise mittels eines sie durchragenden Stiftelements oder ähnlichem erfolgen. Die Dicke von Innen- sowie Außenrotor in axialer Richtung ist nach der Erfindung auf die Dicke der Rotoraufnahme in axialer Richtung abgestimmt. Sie kann insbesondere ein geringes Untermaß aufweisen, vorzugsweise in einem Bereich von 2 bis 10 μm. Der Innenrotor kann nach einer besonderen Form der Erfindung über die Welle angetrieben sein und seinerseits den Außenrotor antreiben.
Aufgrund der exzentrischen Anordnung von Innen- und Außenrotor zueinander liegt zwischen diesen ein freies Volumen vor, das eine Förderkammer oder mehrere Förderkammern bildet. Diese erweitert oder erweitern sich in Drehrichtung auf der Saugseite, nehmen dort Fluid auf und fördern es herüber auf die Druckseite, auf der sich die Förderkammer oder -kammern im Zuge der weiteren Drehung stetig verkleinert bzw. verkleinern. Nachfolgend wird die Förderkammer wieder zurück auf die Saugseite geführt. Hier beginnt sie sich wieder stetig mit der Drehbewegung zu öffnen, so dass sich der Zyklus schließt. Bei einer Gerotorpumpe weisen Innen- und Außenrotor unterschiedliche Zahnzahlen auf. Die Zähne wälzen aufeinander ab und bilden dabei auf jeder Seite eines Zahnzwischenraums Dichtlinien aus, so dass jeder Zahnzwischenraum eine Förderkammer darstellt. Die für eine Förderkammer vorstehend beschriebene Bewegung gilt simultan für alle bestehenden Förderkammern einer Gerotorpumpe, die zu einem momentanen Zeitpunkt jeweils ein unterschiedliches Volumen zwischen einem jeweiligen Paar von Dichtlinien haben, so dass sich bei Betrieb der Pumpe ein höchst gleichmäßiger Förderstrom bei hoher Fähigkeit zur Miniaturisierung des gesamten Mikrosystemaufbaus ergibt. Im Falle einer Zahnringpumpe ist in dem freien Volumen zwischen Innen- und Außenrotor ein deren Zahnzwischenräume bei Rotation abdichtendes, meist sichelförmiges Dichtelement angeordnet. Die zwischen Innen- und Außenrotor gebildeten Förderkammern fördern Fluid von einem Niederdruckfluideinlass oder einer Einlassniere zu einem Hockdruckfluidauslass oder einer Auslassniere.
Durch die der Erfindung innewohnende Integration zahlreicher Funktionen in das Lagerelement als ein einziges Bauteil wird in vorteilhafter Weise die Toleranzkette verkürzt. Einzelteile der Pumpe, wie beispielsweise Innen- und Außenrotor, Rotoraufnahme, Lagerelement und ggf. Nierenplatte sind so gestaltet, dass die notwendige aber kostenintensive Präzision auf eine möglichst geringe Anzahl von Teilen konzentriert ist. Die durch den kompakten Aufbau kurzen Toleranzketten ermöglichen eine Vergrößerung der Toleranzen der einzelnen Bauteile, was zu einer weiteren Vereinfachung der Fertigung und Senkung des Fertigungsaufwands und der Produktionskosten führt.
Kernstück der Pumpe bildet das Lagerelement, die Welle, der Rotorsatz aus Innen- und Außenrotor und die Rotoraufnahme ggf. ergänzt durch die Nierenplatte. Die für einen ausreichenden hydraulischen Wirkungsgrad benötigte Präzision wird durch eine präzise Lagerausführung sowie hochpräzise gefertigte Rotoren erreicht. Das Lagerelement ist das Bauteil mit der größten Funktionsintegration. Es bildet nach der Erfindung gleichzeitig ein Radiallager für die Welle, ein Axiallager für den Innen- und Außenrotor in wenigstens einer axialen Richtung sowie einen Fluiddurchlass für von den Rotoren gefördertes Fluid aus. Durch diese Funktionsintegration kann im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Pumpen die Anzahl von Bauelementen und damit auch die Anzahl von zwischen diesen liegenden Fügestellen in vorteilhafter Weise verringert werden. Des Weiteren sind mit Vorteil alle pumpenspezifischen Toleranzen in einer geringen Anzahl von Präzisionsteilen, nämlich dem Lagerelement, der Rotoraufnahme, der Welle und dem Rotorsatz sowie ggf. Gehäuse vereint. Durch die Verlagerung der Präzision in eine begrenzte Anzahl von Teilen wird der Fertigungsaufwand wesentlich verringert, da weniger Teile hochpräzise zu fertigen sind und es werden für die Fertigung der Einzelteile und deren Montage Kosten eingespart. Schließlich ist durch die Erfindung eine kurze Toleranzkette realisiert. Diese erstreckt sich von dem auf der Welle sitzenden Innenrotor über den Außenrotor und die Rotoraufnahme. Durch den kompakten Aufbau sind kurze Kraftflusswege realisiert.
Die radiale Lagerung der Welle und damit des darauf angeordneten Innenrotors erfolgt nach der Erfindung durch das bzw. im Lagerelement. Vorzugsweise ist die Welle in radialer Richtung ausschließlich und direkt durch das Lagerelement gelagert. Das oder die Radiallager ist bzw. sind vorzugsweise auf einer Seite der Rotoranordnung platziert und als Gleitlager ausgebildet. Sie können insbesondere außerhalb der eigentlichen Mikropumpe angeordnet sein, so dass die Lagerdurchmesser entsprechend groß ausgeführt sein können. Insbesondere kann das bzw. können die Radiallager der Welle außerhalb der im Lagerelement ausgebildeten Fluidführung ausgebildet sein, wodurch wiederum der Durchmesser des Lagers oder der Lager wenig beschränkt ist. Insgesamt sind größere Lagerdurchmesser möglich und es kommt zu einer Minimierung von auftretenden Lagerkräften und infolgedessen zu größerer Standzeit und Verlässlichkeit der Pumpe. Der Schmierfilm im Lager baut sich durch höhere Gleitgeschwindigkeiten infolge größeren Lagerumfangs schneller auf.
Vorzugsweise weist das Lagerelement ein erstes Radiallager und ein zweites Radiallager auf, wobei der Durchmesser des ersten Radiallagers größer ist als der Durchmesser des zweiten Radiallagers. Nach einer besonderen Ausführungsform beträgt der Durchmesser des ersten Radiallagers wenigstens 6 mm, vorzugsweise wenigstens 6,5 mm, und der Durchmesser des zweiten Radiallagers höchstens 5 mm. Durch die unterschiedlich großen Lagerdurchmesser kann eines der beiden Lager auf die kleinen Abmessungen der Mikropumpe und insbesondere auf den Durchmesser des Innenrotors abgestimmt sein. Der Lagerdurchmesser (des kleineren Radiallagers) ist durch die Abmessungen des auf der Welle angeordneten Innenrotors bestimmt. Er ist montagebedingt größer als der Innendurchmesser oder die Innenabmessung des auf der Welle angeordneten Innenrotors. Um eine Anlage und Abdichtung des Innenrotors am Lagerelement zu ermöglichen, muss er kleiner als der Fußkreisdurchmesser des Innenrotors sein. Wegen der bei Mikropumpen kleinen Abmessungen des Innenrotors ist der Lagerdurchmesser des innenrotorseitigen Lagers daher beschränkt. Das andere Lager, nämlich das mit größerem Lagerdurchmesser, ist hingegen geeignet, verhältnismäßig hohe Lagerkräfte aufzunehmen.
Bei einer Ausführungsform ist der Fluiddurchlass strömungstechnisch mit wenigstens einem Radiallager verbunden. Vorzugsweise sind die Radiallager in Form von Vertiefungen oder Bohrungen, insbesondere Durchgangsöffnungen bzw. Durchgangsbohrungen in dem Lagerelement ausgebildet. Deren radiale Innenflächen bilden Lagerflächen entsprechender Oberflächengüte und Genauigkeit für die Welle aus. Die im Lagerelement ausgebildeten Radiallager und der Fluiddurchlass sind vorzugsweise so ausgebildet und angeordnet, dass sie einander zumindest teilweise kreuzen und überlappen. Die Welle ragt dann zumindest abschnittsweise durch den Fluiddurchlass hindurch. Sie wird von durch die Mikropumpe geförderten Fluid umspült. Das Fluid dringt mit Vorteil in den Lagerspalt der als Gleitlagerlager ausgebildeten Radiallager ein und dient hier als Gleit-, Schmier- und/oder Spülmittel.
Es ist von Vorteil, dass außerhalb oder entfernt der eigentlichen Funktionseinheiten der Pumpe große Lagerflächen mit aktiver Schmierung realisiert werden können. Das von der Pumpe geförderte und durch das Lagerelement geführte Fluid kann nämlich neben der vorstehend beschriebenen Schmierung der Lagerflächen einer Temperierung (Kühlung oder Erwärmung) des Lagerelements, der Lagerflächen und weiterer Funktionseinheiten, wie beispielsweise nachfolgend noch beschriebene Magnete zum Antrieb der Welle, dienen. Aus der aktiven Schmierung und Kühlung und der besseren Druckverteilung in den Radiallagern resultieren geringer Verschleiß sowie eine erhöhte Lebensdauer.
Mit Vorteil kann nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung auf der dem Lagerelement gegenüberliegenden Seite der Rotoraufnahme eine Nierenplatte angeordnet sein, die eine Fluidzuführung zur und/oder eine Fluidabführung von der Rotoraufnahme aufweist (Anspruch 6).
Während das Lagerelement ein Axiallager in eine Richtung ausbildet, kann die Nierenplatte für den Innenrotor oder den Außenrotor oder beide ein Axiallager in die andere Axialrichtung ausbilden. Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann die der Rotoraufnahme zugewandte Stirnfläche des Lagerelements als Axiallager- und Dichtfläche für den Innenrotor und/oder den Außenrotor dienen. Zusätzlich oder alternativ kann die der Rotoraufnahme zugewandte Stirnfläche der Nierenplatte als Axiallager – und Dichtfläche für den Innenrotor und/oder den Außenrotor dienen. Eine adäquate Lagerung des oder der Rotoren in axialer Richtung wird durch eine hochpräzise Fertigung der Rotoren und der Rotoraufnahme erzielt. Zusätzlich oder alternativ zu der Axiallagerung an der Nierenplatte kann die Pumpe ein Keramik- oder Hartmetallelement aufweisen, das auf der der Rotoraufnahme gegenüber liegenden Seite des Lagerelements angeordnet ist und ein axiales Loslager für die Welle ausbildet. Dieses insbesondere stiftförmige Keramik- oder Hartmetallelement kann in einem insbesondere pilzförmigen PTFE-Element angeordnet sein, das als Abstandshalter zwischen Welle und/oder Magnet einerseits und dem Gehäuseoberteil andererseits wirkt. Die Welle wird vorzugsweise durch den durch die Mikropumpe erzeugten Fluiddruck in Richtung der Nierenplatte gedrückt. Zwischen Welle und Innenrotor besteht daher eine formschlüssige Welle-Naben-Verbindung, die eine axiale Verschiebung des Innenrotors auf der Welle zulässt.
Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann an der rotorseitigen Stirnfläche des Lagerelements wenigstens eine nierenförmige Kavität ausgebildet sein. Diese dient der hochdruckseitigen Entleerung der Förderkammer der zwischen Innen- und Außenrotor ausgebildeten Förderkammer. Alternativ oder zusätzlich kann an der rotorseitigen Stirnfläche des Lagerelements wenigstens eine nierenförmige Kavität ausgebildet sein, die der niederdruckseitigen Befüllung der Förderkammer der zwischen Innen- und Außenrotor ausgebildeten Förderkammer dient. Die Kavitäten dienen der fluidischen Steuerung. Die Stirnfläche hat mit Vorteil eine geringe Oberflächenrauheit und eine eng tolerierte Ebenheit. Sie kann insbesondere als Lager- und/oder Dichtfläche für den Rotorsatz dienen.
Lagerelement, Welle, Rotorsatz aus Innen- und Außenrotor und Rotoraufnahme sowie ggf. weitere mit der Welle und dem Rotorsatz in Kontakt stehende Elemente oder Einheiten wie z. B. die Nierenplatte sind vorzugsweise in einem hermetisch dichten Gehäuse aufgenommen und ragen aus diesem nicht heraus. Durch einen solchen hermetischen Aufbau kann auf verschleißanfällige dynamische Dichtungen (Wellendichtungen) verzichtet werden. Es ergeben sich hohe Standzeiten, eine hohe Gesamtlebensdauer und eine erhöhte Produktsicherheit. Die Pumpe kann mit Vorteil in Langzeitanwendungen und in der Chemie mit gefährlichen oder leicht flüchtigen Medien betrieben werden. Eine vollständige Kapselung der Funktionsbauteile der Pumpe, insbesondere von Lagerelement, Rotoraufnahme, Nierenplatte, Welle und Rotorsatz kann durch ein zwei- oder mehrteiliges Gehäuse mit einem Untergehäuse und einem Gehäusedeckel erzielt werden. Der Gehäusedeckel kann insbesondere mittels eines Niederhalters am Untergehäuse angeordnet sein. Alle bewegten Funktionsteile oder damit und mit dem geförderten Fluid direkt in Kontakt gelangende Teile sind vorzugsweise vollständig in dem Gehäuse aufgenommen und ragen aus diesem nicht heraus. Mit besonderem Vorteil können die einzelnen Bestandteile des Gehäuses durch statische Dichtung, z. B. O-Ring-Dichtungen, gegeneinander abgedichtet sein. Eine Abdichtung aus dem Gehäuse ragender bewegter Teile mit aufwändiger und verschleißanfälliger dynamischer Dichtung ist nicht notwendig. Bei einer Form der Erfindung ist das Gehäuse so gestaltet, dass Medium durch das Untergehäuse einströmen kann und dann durch die Nierenplatte fließend von der zwischen den Rotoren ausgebildeten Förderkammer oder den Förderkammern angesaugt wird. Das Medium wird anschließend über die im Lagerelement ausgebildete Fluidführung durch die Rotoraufnahme und die Nierenplatte zurück zum Untergehäuse geführt. Vorzugsweise strömt das Fluid dabei durch einen vom Gehäusedeckel umgebenen Hohlraum, in dem das Lagerelement zumindest teilweise sowie gegebenenfalls weitere Funktionseinheiten der Mikropumpe angeordnet sind. Dabei umströmt das geförderte Fluid das Lagerelement und gegebenenfalls diese Funktionseinheiten, insbesondere das Innenmagnetsystem. Mit besonderem Vorteil gelangt Fluid in den Bereich der und an die Radiallager der Welle und bewirkt dort eine Schmierung und zusätzlich oder optional eine Spülung. Auch kann das Fluid eine Temperierung des Lagerelements und weiterer Funktionseinheiten wie insbesondere des Innenmagnetsystems bewirken. Vorzugsweise strömt das Fluid dabei durch einen vom Gehäusedeckel umgebenen Hohlraum, in dem das Lagerelement zumindest teilweise sowie gegebenenfalls weitere Funktionseinheiten der Mikropumpe angeordnet sind. Dabei umströmt das geförderte Fluid das Lagerelement und gegebenenfalls diese Funktionseinheiten, insbesondere das Innenmagnetsystem. Mit besonderem Vorteil gelangt Fluid in den Bereich der Radiallager und in die Radiallager der Welle und bewirkt dort eine Schmierung sowie zusätzlich oder optional eine Spülung. Auch kann das Fluid eine Temperierung des Lagerelements und weiterer Funktionseinheiten wie insbesondere des Gehäusedeckels bewirken. Das Gehäuseunterteil kann mit Vorteil Fluiddurchlässe als Zu- und Ableitung aufweisen und gegenüber der Rotoraufnahme in radialer Richtung ausgerichtet sein, vorzugsweise mittels eines Stiftelements. Das Lagerelement kann des Weiteren durch das Gehäuseoberteil gegenüber dem Gehäuseunterteil und dem Gehäuse zentriert sein.
Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann die Pumpe eine Heiz- und/oder Kühleinrichtung aufweisen, insbesondere eine Kühlmittelführung zur Kühlung des den Magneten umgebenden Gehäuseoberteils. Durch die Integration einer Heizung/Kühlung im Pumpengehäuse kann die bspw. Kaltstartfähigkeit der Pumpe bzw. deren temperierter Betrieb sichergestellt werden. Das begünstigt den Einsatz der Pumpe in der Chemischen Industrie sowie dem Maschinen- und Anlagenbau. Beispielsweise kann die Pumpe ein Außengehäuse umfassen, das zusätzlich zu dem Gehäuse vorgesehen ist und zusammen mit dem Gehäuseoberteil einen Spaltraum dazwischen ausbildet, der von Kühlmittel durchströmt ist, so dass zwischen Gehäuse und Außengehäuse ein Temperierungsmedium strömen kann.
Der Antrieb der Pumpe kann bevorzugt über ein Magnetsystem erfolgen. Insbesondere kann auf der Welle ein Magnet angeordnet oder ausgebildet sein oder mit dieser zusammenwirken. Dieser Magnet, im Folgenden zum einfacheren Verständnis als Innenmagnet bezeichnet, da er nach einer Form der Erfindung in dem Gehäuse der Pumpe angeordnet ist, wirkt mit einem äußeren aufgeprägten rotierenden Magnetfeld zusammen, so dass die Welle rotatorisch antreibbar ist. Bei einem etwaigen Versatz von Innen- und Außenmagnetsystem können Kräfte aufgrund der vorstehend beschriebenen Lager der Welle im Lagerelement besonderes gut aufgefangen werden. Das Außenmagnetsystem befindet sich vorzugsweise außerhalb des Gehäuses und erzeugt ein rotierendes Magnetfeld, das wiederum den Innenmagneten zusammen mit der Welle rotieren lässt. Bei einem solchen Antrieb über ein rotierendes Magnetfeld können nach der Erfindung ohne Weiteres die den Innenmagneten umgebenden Funktionseinheiten der Pumpe, wie z. B. das Lagerelement sowie der Gehäusedeckel, aus Metall bestehen, da durch das durch die Pumpe geförderte Fluid und/oder ein zusätzliches Kühlmittel eine unerwünschte Erwärmung zum Beispiel durch Wirbelströme vermieden werden kann. Die Drehung des äußeren Magnetsystems außerhalb des Gehäuses kann durch ein Permanentmagnetsystem erreicht werden. Das auf der Welle sitzende Innenmagnetsystem sowie gegebenenfalls Außenmagnete ist/sind vorzugsweise aus höherwertigen Magnetwerkstoffen wie NdFeB bzw. SmCo. Das Innenmagnetsystem kann zusätzlich gekapselt sein, so dass auch aggressive Medien gefördert werden können.
Als Werkstoff für das Lagerelement, die Rotoraufnahme, die Nierenplatte, die Welle und die Rotoren werden vorzugsweise Oxidkeramiken, nichtoxidische Keramiken oder Hartmetall eingesetzt. Hierdurch wird eine hohe Standfestigkeit erreicht. Die Verwendung von gehärteten Stählen oder Kunststoffen ist ebenfalls möglich.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter und nicht einschränkender Ausführungsbeispiele als Mikropumpe anhand der Figuren. Dabei zeigt:
1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Pumpe in einer perspektivischen schematischen und teilgeschnittenen Ansicht (Niederdruckvariante),
2 eine zweite Ausführungsform einer Pumpe nach der Erfindung in einer Schnittansicht (Hochdruckvariante) und
3 eine perspektivische Schnittansicht des Lagerelements der Pumpe nach 1 und 2.
Die in 1 dargestellte Mikropumpe 1 nach der Erfindung ist für einen Druckbereich von 0 bar bis 60 bar ausgelegt. Die Pumpe 1 ist eine Zahnringpumpe und umfasst eine Welle 2, auf deren in der Figur unterem Ende ein Innenrotor 3 angeordnet ist (in 1 nicht dargestellt). Dazu ist das untere Ende der Welle 2 mit einer polygonförmigen Aufnahme 35 ausgebildet, auf der der Innenrotor 3 drehfest angeordnet ist.
Die Welle 2 ist mittels eines ersten Radiallagers 4 und eines zweiten Radiallagers 5 in einem Lagerelement 6 aufgenommen und in radialer Richtung gelagert. An die in den 1 und 2 untere Stirnfläche 9 des Lagerelements 6 anschließend ist eine Rotoraufnahmeplatte 10 als Rotoraufnahme angeordnet. An der dem Lagerelement 6 gegenüberliegenden Seite der Rotoraufnahmeplatte 10 ist eine Nierenplatte 11 angeordnet. Das Lagerelement 6 ist im Wesentlichen zylinderförmig und weist an seinem in der Figur unteren Ende einen gegenüber seinem übrigen Durchmesser aufgeweiteten Bereich 7 auf, so dass eine ringförmig umlaufende Anlageschulter 8 ausgebildet ist. Lagerelement 6, Rotoraufnahmeplatte 10 und Nierenplatte 11 sind über eine ein Gehäuse ausbildende Hülse 12 zueinander in radialer Richtung ausgerichtet und zentriert.
Im Bereich des ersten rotornahen Radiallagers 4 weist die Welle 2 einen ersten Durchmesser auf. Im Bereich des zweiten rotorfernen Radiallagers 5 weist die Welle 2 einen gegenüber dem ersten Durchmesser breiteren Durchmesser auf. Durch den großen Lagerdurchmesser am rotorfernen Radiallager 5 sind die auftretenden Lagerkräfte gering. Die die Welle 2 aufnehmende Ausnehmung im Lagerelement 6 ist gegenüber dessen aufgeweiteten Bereich 7 zentriert. In der Rotoraufnahmeplatte 10, die zum Lagerelement 6 und der Welle 2 durch die Hülse 12 zentriert ist, ist eine um eine Exzentrizität E unzentrische Ausnehmung ausgebildet, in der ein Außenrotor 13 (in 1 nicht dargestellt) ebenfalls unzentrisch aufgenommen und in radialer Richtung gelagert ist. Der drehfest auf der Welle 2 angeordnete und mit dieser gegenüber der Ausnehmung in der Rotoraufnahmeplatte 10 und dem Außenrotor 13 exzentrische Innenrotor 3 liegt innerhalb des Außenrotors 13. Der Innenrotor 3 ist mit einer Außenverzahnung und der Außenrotor 13 mit einer Innenverzahnung versehen. Diese Verzahnungen stehen in kämmendem Eingriff miteinander. Durch die genannte Exzentrizität ist zwischen Innen- und Außenrotor eine Förderkavität ausgebildet, die in den Figuren nicht zu erkennen ist.
Die zum Innenrotor 3 zugewandte Stirnfläche 9 des Lagerelements 6 ist als Axiallager für den Innenrotor 3 und den Außenrotor 10 ausgebildet. Die Stirnfläche 9 hat zu diesem Zweck eine geringe Oberflächenrauheit beispielsweise in einem Bereich Ra 0,1 und eine eng tolerierte Ebenheit. An der dem Rotorsatz gegenüberliegenden Seite (in den Figuren oben) ist in einem Spalttopf 15 als Gehäusedeckel ein Stift 36 in einer PTFE-Hülse 37 aufgenommen. Stift 36 und PTFE-Hülse 37 bilden ein Axialloslager für die Welle 2 aus und dienen als Abstandshalter für einen nachfolgend beschriebenen Innenmagneten 32.
Die Höhe der Hülse 12 in Achsrichtung der Welle 2 ist auf die Dicken von Nierenplatte 11, Rotoraufnahmeplatte 10 und aufgeweiteten Bereich 7 abgestimmt und ist leicht kleiner als die Summe der Dicken dieser Bauelemente, so dass diese über die Hülse 12 zentriert und über ein Gehäuseunterteil 14 und einen Spalttopf 15 als Gehäusedeckel in axialer Richtung definiert geklemmt werden. Die Dicke von Innen- sowie Außenrotor in Achsrichtung der Welle 2 ist dabei auf die Dicke der Rotoraufnahmeplatte 10 abgestimmt, so dass Innen- und Außenrotor in dieser und zwischen der Stirnfläche 9 des Lagerelements 6 und der Nierenplatte 11 als Axiallager mit der erforderlichen Leichtläufigkeit bei gleichzeitiger Dichtheit rotieren können.
Das Gehäuseunterteil 14 weist einen Einlassdurchlass 16 (Niederdruckanschluss) und einen Auslassdurchlass 17 (Hochdruckauslass) auf. Der Spalttopf 15 ist in der in 2 dargestellten Hochdruckvariante der Pumpe relativ massiv ausgebildet und ist über eine Flanschverschraubung 18 mit dem Gehäuseunterteil 14 verspannt. In der in 1 dargestellten Niederdruckvariante ist der Spalttopf 15 weniger massiv ausgebildet und nicht direkt, sondern über einen Niederhalter 38 am Gehäuseunterteil 14 angeordnet und gegen die Hülse 12 verspannt. Der Niederhalter 38 ist nicht fluidberührt und kann so aus einem weniger hochwertigen Material bestehen. An seiner dem Spalttopf 15 zugewandten Seite weist das Gehäuseunterteil 14 eine Ausnehmung auf, in der die Hülse 12 und die darin aufgenommenen Elemente Nierenplatte 11 und Rotoraufnahmeplatte 10 aufgenommen sind. Das Gehäuseunterteil 14 ist über diese Ausnehmung durch die Hülse 12 zentriert. Es ist des Weiteren über einen in den Figuren nicht dargestellten Stift zur Nierenplatte 11 winkelpositioniert.
Die Nierenplatte 11 besteht aus Keramik und weist eine niederdruckseitige Einlassniere 19 sowie eine hochdruckseitige Auslassöffnung 20 auf. Durch die radiale Ausrichtung von Nierenplatte 11 zum Gehäuseunterteil 14 mündet der niederdruckseitige Einlassdurchlass 16 des Gehäuseunterteils 14 in die Einlassniere 19, während die Auslassöffnung 20 mit dem hochdruckseitigen Auslassdurchlass 17 verbunden ist. Die Einlassniere 19 ist des Weiteren derart ausgebildet, dass sie mit der zentralen Ausnehmung der Rotoraufnahmeplatte und insbesondere der darin durch den Innenrotor 3 und den Außenrotor 13 gebildeten Förderkammer überlappt und strömungstechnisch verbunden ist.
In der Rotoraufnahmeplatte 10 sind neben der zentralen Ausnehmung für den Außenrotor 13 zwei Durchlässe ausgebildet, niederdruckseitig eine Einlassöffnung 21 und hochdruckseitig eine Auslassöffnung 22. In der Stirnseite 9 des Lagerelements 6 ist eine Einlassniere 23 ausgebildet. Die Einlassniere 19 der Nierenplatte 11 sowie die Einlassniere 23 des Lagerelements 6 überdecken sich mit der Einlassöffnung 21 und sind miteinander verbunden. Des Weiteren überlappt die Einlassniere 23 des Lagerelements 6 mit der zentralen Ausnehmung der Rotoraufnahmeplatte und insbesondere mit der darin durch den Innenrotor 3 und den Außenrotor 13 gebildeten Förderkammer und ist mit diesen strömungstechnisch verbunden. Insgesamt ist über den Einlassdurchlass 16 und die Einlassniere 19 eine erste niederdruckseitige Zuleitung zur Förderkammer und über den Einlassdurchlass 16, die Einlassniere 19, die Einlassöffnung 21 und die Einlassniere 23 eine zweite niederdruckseitige Zuleitung zur Förderkammer gebildet. Durch diese zweite niederdruckseitige Zuleitung wird ein hydraulisches Gleichgewicht oder ein hydraulischer Ausgleich am Rotorsatz sowie ein großer niederdruckseitiger Zufluss gebildet. Des Weiteren kommt es zu weniger Kavitation.
Im Lagerelement 6 ist ein hochdruckseitiger Fluiddurchlass ausgebildet. Dieser besteht im Wesentlichen aus einer Auslassniere 24, einer in radialer Richtung eingebrachten Sacksenkung 25, einer ersten Randausnehmung 26 sowie einer zweiten Randausnehmung 27 mit anschließendem Hochdruckauslass 28. Der Hochdruckauslass 28 überlappt mit der Auslassöffnung 22 der Rotoraufnahmeplatte 10 und ist über diese sowie die Auslassöffnung 20 strömungstechnisch mit dem hochdruckseitigen Auslassdurchlass 17 verbunden. Die erste und die zweite Randausnehmung 26, 27 sind randseitig in das Lagerelement 6 eingebracht und in axialer Richtung (in den Figuren nach oben) sowie in radialer Richtung zur Außenseite des Lagerelements 6 hin offen. Gegenüber der Auslassniere 24 ist in der Nierenplatte 11 eine Ausgleichsniere 39 ausgebildet. Diese erzeugt hochdruckseitig ein hydraulisches Gleichgewicht oder einen hydraulischen Ausgleich am Rotorsatz.
Der Spalttopf 15 ist, wie bereits dargelegt, über die Verschraubung 18 mit dem Gehäuseunterteil 14 verspannt und gegenüber diesem über zwei O-Ringdichtungen 29, 30 in der Hülse 12 abgedichtet. Der Spalttopf 15 weist eine zentrale Ausnehmung 31 auf, in der das Lagerelement nebst der darin gelagerten Welle 2 mit einem im nachfolgenden näher beschriebenen Innenmagneten 32 aufgenommen ist. Zwischen der radialen Außenfläche 33 des Lagerelements 6 und der dem Lagerelement 6 zugewandten Innenwand der Ausnehmung 31 liegt ein Spalt 34 vor, der einen Teil des hochdruckseitigen Fluiddurchlasses bildet. Aus der Förderkammer strömt verdichtetes Fluid über die Auslassniere 24 und die Sacksenkung 25 in die erste Randausnehmung 26. Von dort aus verteilt sich das Fluid über den Spalt 34 um den gesamten Kopfbereich des Lagerelements 6 herum in den Zwischenraum zwischen Lagerelement 6 und Spalttopf 15. Aus diesem Zwischenraum strömt das Fluid nachfolgend über die zweite Randausnehmung 27, den Hochdruckauslass 28, die Auslassöffnung 22 der Rotoraufnahmeplatte 10 und ist die Auslassöffnung 20 zum hochdruckseitigen Auslassdurchlass 17. Durch das in dem vom Spalttopf 15 umgebenen Hohlraum, insbesondere das in dem Zwischenraum zwischen Lagerelement 6 und Spalttopf 15, strömende Fluid werden sowohl das Lagerelement 6 mit allen darin enthaltenen Funktionseinheiten (z. B. rotorfernes Radiallager 5) als auch der Innenmagnet 32 und der Spalttopf temperiert, insbesondere gekühlt. Insbesondere werden die Radiallager 4, 5 geschmiert und/oder gespült.
Diese Kühlung ist insbesondere in Anbetracht des Antriebs der Pumpe über den Innenmagneten 32 vorteilhaft. Der Innenmagnet 32 ist drehfest auf dem rotorfernen Ende der Welle 2 angeordnet. Er wirkt mit einem in den Figuren nicht dargestellten Außenmagnetsystem zusammen, das außerhalb des durch Gehäuseunterteil 14 und Spalttopf 15 gebildeten hermetischen Gehäuses der Pumpe angeordnet ist. Das Außenmagnetsystem erzeugt ein rotierendes Magnetfeld, das den als Permanentmagneten ausgebildeten Innenmagneten 32 in Rotation um die Drehachse der Welle 2 versetzt. Diese rotiert zusammen mit dem darauf angeordneten Innenrotor 3, der mit dem Außenrotor 13 kämmt und diesen in Rotation in der ihn aufnehmenden Ausnehmung in der Rotoraufnahmeplatte 10 versetzt. Durch das rotierende Magnetfeld der Magnete kommt es je nach Art des für den Spalttopf 15 und das Lagerelement 6 verwendeten Werkstoffs zu induktiver Erwärmung, wobei die entstehende Wärme über das den Spalttopf durchströmende Fluid abgeführt werden kann.
Ein weiterer Vorteil der Förderung des Mediums durch den vom Spalttopf 15 umgebenen Hohlraum ist, dass ein Versagen der Pumpe durch gesammelte Gasblasen ausgeschlossen werden kann. Totraum ist durch die aktive Durchströmung der gesamten Pumpe einschließlich Spalttopf minimiert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 00/17523 A1 [0003]
DE 3310593 B [0005]
DE 2408824 A [0005]
CH 661323 A [0005]

Claims

Mikropumpe (1) zur Förderung von Fluid von einem Niederdruckeinlass (16) zu einem Hochdruckauslass (17), aufweisend einen Innenrotor (3) mit einer Außenverzahnung, einen Außenrotor (13) mit einer Innenverzahnung und ein Lagerelement (6), wobei die Außenverzahnung des Innenrotors (3) mit der Innenverzahnung des Außenrotors (13) kämmt, wobei der Innenrotor (3) drehfest auf einer Welle (2) angeordnet ist, wobei der Außenrotor (13) exzentrisch zum Innenrotor (3) in einer Rotoraufnahme (10) in radialer Richtung gelagert ist, so dass zwischen Innen- und Außenrotor eine Förderkammer ausgebildet Ist, wobei das Lagerelement (6) einen von der Förderkammer zum Hochdruckauslass (17) führenden Fluiddurchlass (24, 25, 26, 27, 28) für gefördertes Fluid aufweist und das Lagerelement (6) wenigstens ein Radiallager (4, 5) für die Welle und ein Axiallager (9) für den Innen- und den Außenrotor in wenigstens einer axialen Richtung ausbildet.
Mikropumpe nach Anspruch 1, wobei das Lagerelement (6) ein erstes Radiallager (5) und ein zweites Radiallager (4) aufweist, wobei der Durchmesser des ersten Radiallagers (5) größer ist als der Durchmesser des zweiten Radiallagers (4).
Mikropumpe nach Anspruch 2, wobei der Durchmesser des ersten Radiallagers (5) wenigstens 6 mm, vorzugsweise wenigstens 6,5 mm, und der Durchmesser des zweiten Radiallagers (4) höchstens 5 mm beträgt.
Mikropumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Fluiddurchlass (25) strömungstechnisch mit wenigstens einem Radiallager (4, 5) verbunden ist.
Mikropumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Welle (2) durch den Fluiddurchlass (25) im Lagerelement (6) hindurchragt.
Mikropumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei auf der dem Lagerelement (6) gegenüberliegenden Seite der Rotoraufnahme (10) eine Nierenplatte (11) angeordnet ist, die eine Fluidzuführung (19) zur und/oder eine Fluidabführung (20) von der Rotoraufnahme (10) aufweist.
Mikropumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Lagerelement (6) und die Rotoraufnahme (10) sowie im Falle eines Rückbezugs auf Anspruch 6 die Nierenplatte (11) zueinander axial zentriert sind, vorzugsweise mittels eines darum angeordneten Gehäuses (12).
Mikropumpe nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Nierenplatte (11) ein Axiallager für den Innen- und/oder den Außenrotor und/oder die Welle (2) ausbildet.
Mikropumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Welle (2) in radialer Richtung ausschließlich durch das Lagerelement (6) gelagert ist.
Mikropumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei an der rotorseitigen Stirnfläche (9) des Lagerelements (6) wenigstens eine nierenförmige Kavität (24) ausgebildet ist, die der hochdruckseitigen Entleerung der zwischen Innen- und Außenrotor ausgebildeten Förderkammer dient und/oder wobei an der rotorseitigen Stirnfläche des Lagerelements (9) wenigstens eine nierenförmige Kavität (23) ausgebildet ist, die der niederdruckseitigen Befüllung der zwischen Innen- und Außenrotor ausgebildeten Förderkammer dient.
Lagerelement (6) für eine Welle (2) einer Zahnradmikropumpe (1) mit einem Innen- und einem Außenrotor, wobei in dem Lagerelement (6) ein Fluiddurchlass (24, 25, 26, 27, 28) für durch die Mikropumpe gefördertes Fluid ausgebildet ist und das Lagerelement (6) ein erstes Radiallager (4) und ein zweites Radiallager (5) für die Welle (2) sowie ein Axiallager (9) für den an einer endseitigen Aufnahme der Welle (2) angeordneten Innenrotor in wenigstens einer axialen Richtung aufweist.
Lagerelement nach Anspruch 11, wobei der Durchmesser des ersten Radiallagers (5) größer ist als der Durchmesser des zweiten Radiallagers (4).
Lagerelement nach Anspruch 11 oder 12, wobei der Durchmesser des ersten Radiallagers (5) wenigstens 6 mm, vorzugsweise wenigstens 6,5 mm, und der Durchmesser des zweiten Radiallagers (4) höchstens 5 mm beträgt oder wobei der Fluiddurchlass (24, 25, 26, 27, 28) strömungstechnisch mit wenigstens einem der Radiallager (4, 5) verbunden ist.
Lagerelement nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei das Lagerelement (6) ein Axiallager (9) für den Außenrotor der Mikropumpe in wenigstens einer axialen Richtung aufweist.
Verfahren zum Fördern eines Fluides mittels einer Mikropumpe, vorzugsweise nach einem der Ansprüche 1 bis 10 und vorzugsweise aufweisend ein Lagerelement nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei wenigstens ein Radiallager einer die Mikropumpe antreibende Welle (2) mittels geförderten Fluides gespült und/oder geschmiert wird.