DE102012001626A1

DE102012001626A1 - Energy-efficient magnetic drive pump

Info

Publication number: DE102012001626A1
Application number: DE102012001626A
Authority: DE
Inventors: Michael Westib; Günther Schneider
Original assignee: Ruhrpumpen GmbH
Current assignee: Ruhrpumpen GmbH
Priority date: 2012-01-30
Filing date: 2012-01-30
Publication date: 2013-08-01
Also published as: WO2013113300A3; WO2013113300A2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Magnetkupplungspumpe, welche einen Innenrotor (2) und einen Außenrotor (3) aufweist, die jeweils Magnetanordnungen (4, 6) mit polwechselseitig angeordneten Magneten (7) tragen, wobei zwischen den Magnetanordnungen (4, 6) ein Spalttopf (8) angeordnet ist der einen Flansch (9) aufweist, welcher Flansch (9) mit einem Gegenflansch an einer Kupplungskomponente, bevorzugt an einem Gehäusedeckel (6) festlegbar ist. Zur Vermeidung von Wirbelstromverlusten bzw. von magnetischen Verlustleistungen durch Induktion insbesondere bei metallischen Spalttöpfen schlägt die Erfindung vor, axiale Magnetfelder an freien Stirnschmalseiten (11) der Magnetanordnungen (4, 6) einzubinden, in dem an zumindest einer freien Stirnschmalseite (11) ein magnetisches Kurzschlusselement (19) angeordnet ist, welches kreisringförmig ausgeführt ist.The invention relates to a magnetic coupling pump, which has an inner rotor (2) and an outer rotor (3), each of which carries magnet arrangements (4, 6) with magnets (7) arranged on the pole side, wherein a gap pot (8) is arranged between the magnet arrangements (4, 6) ) is arranged, which has a flange (9), which flange (9) with a counter flange on a coupling component, preferably on a housing cover (6) can be fixed. In order to avoid eddy current losses or magnetic power losses by induction, in particular in metallic gap cans, the invention proposes to integrate axial magnetic fields on free front narrow sides (11) of the magnet arrangements (4, 6), in which at least one free narrow end side (11) has a magnetic short-circuit element (19) is arranged, which is designed annular.

Description

Die Erfindung betrifft eine Magnetkupplungspumpe, welche einen Innenrotor und einen Außenrotor aufweist, die jeweils Magnetanordnungen mit polwechselseitig angeordneten Magneten tragen, wobei zwischen den Magnetanordnungen ein Spalttopf angeordnet ist, der einen Flansch aufweist, welcher Flansch vorzugsweise mit einem Gegenflansch an einer Kupplungskomponente, z. B. an einem Gehäusedeckel festlegbar ist.The invention relates to a magnetic coupling pump, which has an inner rotor and an outer rotor, each carrying magnet assemblies with polwechselseitig arranged magnet, wherein between the magnet assemblies a split pot is arranged, which has a flange, which flange preferably with a counter flange on a coupling component, for. B. can be fixed to a housing cover.

Magnetkupplungspumpen sind allgemein bekannt, und zum Beispiel in der DE 10 2009 022 916 A1 beschrieben. Dabei wird die Pumpenleistung von einer Antriebswelle aus über einen Magnet tragenden Rotor (Außenrotor) berührungsfrei und im Wesentlichen schlupflos auf den pumpenseitigen Magnetträger (Innenrotor) übertragen. Der Innenrotor treibt die Pumpenwelle an, welche in einer vom Fördermedium geschmierten Gleitlagerung, also in einer hydrodynamischen Gleitlagerung gelagert ist. Zwischen dem Außenrotor und dem Innenrotor, also zwischen den Außen- und den Innenmagneten liegt der Spalttopf mit seiner zylindrischen Wand. Der Spalttopf ist mit seinem Flansch mit einer Pumpenkomponente, beispielsweise einem Gehäusedeckel verbunden, und weist gegenüberliegend dazu einen geschlossenen Boden auf. Der Spalttopf, also die Magnetkupplungspumpe trennt zuverlässig den Produktraum von der Umwelt, so dass die Gefahr eines Produktaustrittes mit allen damit verbundenen negativen Konsequenzen ausgeschlossen werden könnte. Eine Magnetkupplungspumpe ist demnach die Kombination aus einer konventionellen Pumpenhydraulik mit einem magnetischen Antriebssystem. Dieses System nutzt die Anziehungs- und Abstoßungskräfte zwischen Magneten in beiden Kupplungshälften zur berührungslosen und schlupflosen Drehmomentübertragung. Zwischen den zwei mit Magneten bestückten Rotoren befindet sich der Spalttopf, der Produktraum und Umgebung voneinander trennt. Besonders im Umgang mit sehr wertvollen oder sehr gefährlichen Stoffen birgt die Magnetkupplungspumpe demnach große Vorteile.Magnetic coupling pumps are well known, and for example in the DE 10 2009 022 916 A1 described. In this case, the pump power is transmitted from a drive shaft via a magnet-bearing rotor (outer rotor) without contact and essentially without slippage to the pump-side magnet carrier (inner rotor). The inner rotor drives the pump shaft, which is mounted in a slide bearing lubricated by the fluid, so in a hydrodynamic sliding bearing. Between the outer rotor and the inner rotor, so between the outer and the inner magnet is the containment shell with its cylindrical wall. The containment shell is connected at its flange to a pump component, for example a housing cover, and has a closed bottom opposite thereto. The containment shell, so the magnetic coupling pump reliably separates the product space from the environment, so that the risk of product leakage could be excluded with all the associated negative consequences. A magnetic coupling pump is therefore the combination of a conventional pump hydraulics with a magnetic drive system. This system uses the attraction and repulsion forces between magnets in both coupling halves for non-contact and slipless torque transmission. Between the two rotors equipped with magnets is the containment shell, which separates the product space and the environment from each other. Especially when dealing with very valuable or very dangerous substances, the magnetic coupling pump therefore has great advantages.

Spalttöpfe können aus unterschiedlichen Materialien wie z. B. aus Metallen unterschiedlichster Legierungszusammensetzungen, aus Kunststoff oder aus Keramik bestehen. Spalttöpfe aus Metall bewirken nachteiliger Weise Wirbelstromverluste, wobei Kunststoff- bzw. Keramikspalttöpfe nur begrenzt Temperatur- und/oder Druckbeständig sind, was insbesondere bei hohen Mediumtemperaturen und/oder hohen Pumpendrücken nachteilig ist, wobei neuerdings auch Spalttöpfe aus Glas ( DE 10 2009 022 916 A1 ) bekannt werden.Splitters can be made of different materials such. B. of metals of various alloy compositions, plastic or ceramic. Slit pots made of metal disadvantageously cause eddy current losses, plastic or ceramic gap pots are limited temperature and / or pressure resistant, which is disadvantageous especially at high medium temperatures and / or high pump pressures, lately also split pans made of glass ( DE 10 2009 022 916 A1 ) become known.

Der Spalttopf wird über seinen Flansch mit der Pumpenkomponente bzw. mit der Kupplungskomponente verbunden, beispielsweise verschraubt, und bildet so gegebenenfalls unter Zwischenschaltung einer Dichtung (O-Ring) eine abgedichtete Verbindung. Die Pumpenkomponente, aber auch der Gegenflansch besteht dabei aus einem metallischen Werkstoff, wobei der Spalttopf aus den oben beschriebenen Werkstoffen gebildet sein kann.The split pot is connected via its flange with the pump component or with the coupling component, for example screwed, and thus optionally forms a sealed connection with the interposition of a seal (O-ring). The pump component, but also the counter flange consists of a metallic material, wherein the gap pot may be formed from the materials described above.

Wie bereits oben erwähnt, treten bei metallischen Spalttöpfen Wirbelstromverluste auf. Diese Wirbelstromverluste können aber auch an den metallischen Pumpenkomponenten bzw. an dem metallischen Gegenflansch auftreten, auch wenn der Spalttopf selbst nicht aus metallischen Werkstoffen, also z. B. aus Keramik gefertigt ist. Der Wirbelstromverlust, also die magnetische Verlustleistung entsteht durch die Induktion einer elektrischen Spannung, zum Beispiel in dem metallischen Spalttopf durch das rotierende Magnetfeld, wodurch gezielte Teilströme des Mediums zur Kühlung (interne Kühlung) herbeigeführt werden müssen. Eine solche gezielte Kühlung, also das Heranführen von Fördermedium an die erwärmten Komponenten bewirkt aber erkennbar unmittelbar auch eine Reduzierung des Gesamtwirkungsgrades der Magnetkupplungspumpe.As already mentioned above, eddy current losses occur in metallic split pots. These eddy current losses can also occur on the metallic pump components or on the metallic counter flange, even if the containment shell itself is not made of metallic materials, ie, for. B. made of ceramic. The eddy current loss, so the magnetic power loss caused by the induction of an electrical voltage, for example, in the metallic containment shell by the rotating magnetic field, whereby specific partial flows of the medium for cooling (internal cooling) must be brought about. However, such targeted cooling, so the bringing forward of fluid to the heated components causes recognizable directly and also a reduction in the overall efficiency of the magnetic coupling pump.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Magnetkupplungspumpe der Eingangs genannten Art zur Verfügung zustellen, bei welcher mit einfachen Mitteln magnetische Verlustleistungen reduzierbar sind, wobei der Gesamtwirkungsgrad verbesserbar ist.The invention has for its object to provide a magnetic coupling pump of the type mentioned above available, in which by simple means magnetic power losses can be reduced, the overall efficiency can be improved.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Magnetkupplungspumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelost.According to the invention the object is achieved by a magnetic coupling pump with the features of claim 1.

Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.It should be noted that the features listed individually in the claims can be combined with each other in any technically meaningful manner and show further embodiments of the invention. The description additionally characterizes and specifies the invention, in particular in connection with the figures.

Gemäß der Erfindung wird eine Magnetkupplungspumpe vorgeschlagen, welche einen Innenrotor und einen Außenrotor aufweist, die jeweils Magnetanordnungen mit polwechselseitig angeordneten Magneten tragen, wobei zwischen den Magnetanordnungen ein Spalttopf angeordnet ist, der einen Flansch aufweist, welcher Flansch vorzugsweise mit einem Gegenflansch an einer Kupplungskomponente, bevorzugt an einem Gehäusedeckel festlegbar ist. Zielführend ist, dass die jeweiligen Magnetanordnungen an zumindest einer ihrer freien Stirnschmalseiten ein magnetisches Kurzschlusselement aufweisen, welches kreisringförmig ausgeführt ist.According to the invention, a magnetic coupling pump is proposed, which has an inner rotor and an outer rotor, each carrying magnet assemblies with polwechselseitig arranged magnet, wherein between the magnet assemblies a split pot is arranged, which has a flange, which flange preferably with a mating flange on a coupling component, preferred can be fixed to a housing cover. The aim is that the respective magnet arrangements have at least one of their free end narrow sides a magnetic short-circuit element, which is designed annular.

Grundsätzlich bekannt ist, dass die Magnetanordnung des inneren Rotors auf einem Magnetträger angeordnet ist, welcher Magnetträger das zu übertragende Drehmoment von außen nach innen erhöht. Die im Stand der Technik vorhandene axiale Auslenkung des Magnetfeldes wirkt sich aber nicht auf die radiale Leistungsübertragung aus. Vielmehr haben die axialen Magnetfelder direkten Einfluss auf die Wirbelstromerzeugung und somit auf die magnetische Verlustleistung. Bei der Erfindung dagegen wird die axiale Auslenkung des Magnetfeldes mit dem kreisringartigen Kurzschlusselement unterbunden, wobei die axiale Magnetstrahlung durch den axialen Rückschluss (Kurzschluss) eingebunden wird. Das erfindungsgemäße Kurzschlusselement hat keinen Einfluss auf den Drehmomentverlauf. It is basically known that the magnet arrangement of the inner rotor is arranged on a magnet carrier, which magnet carrier increases the torque to be transmitted from outside to inside. The existing in the prior art axial deflection of the magnetic field but does not affect the radial power transmission. Rather, the axial magnetic fields have a direct influence on the eddy current generation and thus on the magnetic power loss. In the invention, however, the axial deflection of the magnetic field with the annular short-circuit element is suppressed, wherein the axial magnetic radiation by the axial inference (short circuit) is involved. The short-circuit element according to the invention has no influence on the torque curve.

So kann der Wirkungsgrad der Magnetkupplung, also auch der Gesamtwirkungsgrad der Magnetkupplungspumpe erhöht werden. Die internen oder auch externen Teilströme, welche ursprünglich zur Kühlung des Spalttopfes, welcher durch die Induktion, also durch den Wärmeeintrag erheblich aufgewärmt wurde, herangezogen wurden, können deutlich reduziert werden, was zu einer erheblichen Verbesserung des Gesamtwirkungsgrades führt. Auch kann mit der Erfindung die minimale Fördermenge der Magnetkupplungspumpe reduziert werden, da sich der gesamte Wärmeeintrag durch die reduzierte magnetische Verlustleistung reduziert, und so eine unzulässige Temperaturerhöhung verhindert wird. Ist der Spalttopf nicht aus metallischem Werkstoff gebildet, werden Wirbelstromverluste, also eine Temperaturerhöhung metallischer Komponenten im ursprünglich magnetischen Feld ebenfalls durch die Einbindung mit dem erfindungsgemäßen magnetischen Kurzschlusselement vermieden, so dass z. B. auch bei Spalttöpfen aus Keramik oder aus anderen Werkstoffen durchaus Teilkühlströme reduziert, und somit der Gesamtwirkungsgrad erhöht werden kann.Thus, the efficiency of the magnetic coupling, so also the overall efficiency of the magnetic coupling pump can be increased. The internal or external partial flows, which were originally used for cooling the containment shell, which was considerably warmed up by the induction, ie by the heat input, can be significantly reduced, which leads to a considerable improvement in the overall efficiency. Also, with the invention, the minimum flow rate of the magnetic coupling pump can be reduced, since the entire heat input is reduced by the reduced magnetic power loss, and thus an unacceptable increase in temperature is prevented. If the containment shell is not formed from metallic material, eddy current losses, ie an increase in the temperature of metallic components in the originally magnetic field, are likewise avoided by the integration with the magnetic short-circuit element according to the invention, so that, for example, FIG. As well as in split pans made of ceramic or other materials quite partial cooling flows reduced, and thus the overall efficiency can be increased.

Günstig im Sinne der Erfindung ist, wenn das magnetische Kurzschlusselement in Umfangsrichtung gesehen vollumfänglich durchgehend bzw. nicht unterbrochen, also einteilig bzw. einstückig ausgeführt ist.Favorable in the context of the invention is when the magnetic short-circuit element seen in the circumferential direction is fully continuous or not interrupted, so it is made in one piece or in one piece.

Möglich ist aber auch eine in Umfangsrichtung gesehen unterbrochene Ausgestaltung, so dass das magnetische Kurzschlusselement aus einer Vielzahl, also zum Beispiel aus zwei oder mehr Kreisringsegmentabschnitten zu dem Kreisring zusammengesetzt sein kann.However, it is also possible an embodiment interrupted in the circumferential direction, so that the magnetic short-circuit element can be composed of a plurality, that is, for example, two or more circular segment segments to the annulus.

Die Magnetanordnungen weisen jeweils zwei freie Stirnschmalseiten auf, wobei eine als innere und die andere als äußere Stirnschmalseite bezeichnet werden kann. Ebenso weist jede Magnetordnung eine innere und äußere Stirnbreitseite auf.The magnet arrangements each have two free end narrow sides, one of which may be referred to as inner and the other as the outer end narrow side. Likewise, each magnetic order has an inner and outer Stirnbreitseite.

Der Begriff „innere” Stirnschmalseite bezieht sich dabei auf die in Axialrichtung gesehen näher zum Spalttopfboden angeordnete Stirnschmalseite, wobei die „äußere” Stirnschmalseite also weiter von dem Spalttopfboden entfernt ist als die innere Stirnschmalseite. Die jeweils inneren Stirnschmalseiten sind so zum Flansch des Spalttopfes orientiert, wobei die äußeren Stirnschmalseiten zum Spalttopfboden orientiert sind. Der Begriff „innere” Stirnbreitseite dagegen bezieht sich auf deren radiale Lage, wobei die innere Stirnbreitseite in Radialrichtung gesehen näher an einer Mittelachse der Magnetkupplungspumpe angeordnet ist als die äußere Stirnbreitseite der betreffenden Magnetanordnung. Die innere Stirnbreitseite der Magnetanordnung des Außenrotors ist so zur äußeren Stirnbreitseite der Magnetanordnung des Innenrotors orientiert.The term "inner" front narrow side refers to the axially narrower arranged closer to the gap pot bottom end narrow side, so that the "outer" narrow end side is further away from the split pot bottom than the inner narrow end. The respective inner end narrow sides are oriented to the flange of the can, the outer end narrow sides are oriented to the split pot bottom. The term "inner" Stirnbreitseite, however, refers to its radial position, wherein the inner Stirnbreitseite seen in the radial direction closer to a center axis of the magnetic coupling pump is arranged as the outer Stirnbreitseite of the respective magnet assembly. The inner Stirnbreitseite the magnet assembly of the outer rotor is so oriented to the outer Stirnbreitseite the magnet assembly of the inner rotor.

Zweckmäßig ist, wenn jede der freien Stirnschmalseiten der jeweiligen Magnetanordnung jeweils ein magnetisches Kurzschlusselement aufweist. So ist jede Magnetanordnung jeweils stirnschmalseitig von jeweils einem magnetischen Kurzschlusselement umgeben, so dass die ursprünglich axialen Magnetfeldlinien jeweils eingebunden sind. In Bevorzugter Ausgestaltung sind demnach vier magnetische Kurzschlusselemente vorgesehen, wobei jede Magnetanordnung zwei magnetische Kurzschlusselemente aufweist. Selbstverständlich kann die jeweilige Magnetanordnung nicht nur in Umfangsrichtung gesehen, sondern auch in Axialrichtung gesehen mehrere Magnete aufweisen, welche mit ihren Stirnschmalseiten aneinander liegen. Insofern ist das jeweilige magnetische Kurzschlusselement tatsächlich nur an der freien Stirnschmalseite angeordnet, also an der Stirnschmalseite, an welcher kein benachbarter Magnet vorhanden ist.It is expedient if each of the free end narrow sides of the respective magnet arrangement has in each case a magnetic short-circuit element. Thus, each magnet arrangement is each surrounded on the narrow end by each of a magnetic short-circuit element, so that the original axial magnetic field lines are respectively involved. Accordingly, four magnetic short-circuit elements are provided in a preferred embodiment, each magnet arrangement having two magnetic short-circuit elements. Of course, the respective magnet arrangement not only seen in the circumferential direction, but also seen in the axial direction have a plurality of magnets which lie with their narrow end sides together. In this respect, the respective magnetic short-circuit element is actually only arranged on the free narrow side of the narrow end, that is, on the narrow side of the front, where no adjacent magnet is present.

Der Innenrotor weist eine Aufnahme auf, in welcher die Magnetanordnung auf dem Magnetträger angeordnet ist. Der Magnetträger kann in die Aufnahme eingeschrumpft sein und mittels einer Passfeder gegen Verdrehung gesichert sein. Die Aufnahme ist so ausgeführt, dass das magnetische Kurzschlusselement zwischen der freien, innere Stirnschmalseite der Magnetanordnung und einem Fortsatz des Innenrotors angeordnet ist. Außenseitig ist der Magnetanordnung ein Dichtelement bzw. Deckel zugeordnet, wobei das magnetische Kurzschlusselement zwischen der der äußeren Stirnschmalseite der Magnetanordnung und dem Dichtelement bzw. Deckel angeordnet ist. Das Dichtelement kann als separates Element oder auch als Fortsatz des Innenrotors ausgeführt sein. So ist die Magnetanordnung des Innenrotors, welcher zweckdienlich aus einem Edelstahl gebildet ist, trotz des inneren Fortsatzes und des äußeren Dichtelementes, welches aus einem artgleichen oder gar demselben Edelstahl gebildet sein kann wie der Innenrotor, stirnschmalseitig mit dem jeweiligen magnetischen Kurzschlusselement versehen, so dass die ursprünglich axialen Magnetfeldlinien eingebunden sind.The inner rotor has a receptacle in which the magnet arrangement is arranged on the magnet carrier. The magnetic carrier can be shrunk into the receptacle and secured by means of a feather key against rotation. The receptacle is designed so that the magnetic short-circuit element between the free, inner end narrow side of the magnet assembly and an extension of the inner rotor is arranged. On the outside, the magnet arrangement is assigned a sealing element or cover, wherein the magnetic short-circuit element is arranged between the outer end narrow side of the magnet arrangement and the sealing element or cover. The sealing element can be designed as a separate element or as an extension of the inner rotor. Thus, the magnet arrangement of the inner rotor, which is expediently formed of a stainless steel, despite the inner extension and the outer sealing element, which consists of a similar or even the same stainless steel may be formed as the inner rotor, the narrow end provided with the respective magnetic short-circuit element, so that the originally axial magnetic field lines are involved.

An dem Außenrotor, welcher wie der Innenrotor aus einem Edelstahl bestehen kann, ist an der äußeren Stirnschmalseite ein Anstoßschutz vorgesehen, wobei das magnetische Kurzschlusselement in zweckmäßiger Ausgestaltung zwischen dem Anstoßschutz und der freien, äußeren Stirnschmalseite der Magnetanordnung angeordnet ist. Zweckmäßig ist auch, wenn an der freien, inneren Stirnschmalseite der Magnetanordnung des Außenrotors ein magnetisches Kurzschlusselement angeordnet ist. Denkbar ist auch, den äußeren Anstoßschutz als magnetisches Kurzschlusselement auszuführen. Dazu müsste lediglich ein vorhandener Luftspalt zwischen dem Anstoßschutz und der freien, äußeren Stirnschmalseite der Magnetanordnung z. B. mit einer Folie gefüllt werden, wobei der Anstoßschutz vorzugsweise aus einem Werkstoff hergestellt ist, aus dem auch das magnetische Kurzschlusselement hergestellt ist.On the outer rotor, which may consist of a stainless steel as the inner rotor, an impact protection is provided on the outer end narrow side, the magnetic short-circuit element is arranged in an expedient embodiment between the Abstoßschutz and the free outer end narrow side of the magnet assembly. It is also expedient if a magnetic short-circuit element is arranged on the free, inner narrow end of the magnet arrangement of the outer rotor. It is also conceivable to carry out the outer impact protection as a magnetic short-circuit element. This would only have an existing air gap between the impact protection and the free outer end narrow side of the magnet assembly z. B. are filled with a film, wherein the impact protection is preferably made of a material from which the magnetic short-circuit element is made.

Zweckmäßig ist, wenn das magnetische Kurzschlusselement der freien Stirnschmalseiten der Magnetanordnung in Radialrichtung gesehen an die radiale Gesamterstreckung des Magnetträgers und der Magneten angepasst ist, wobei das magnetische Kurzschlusselement bündig zumindest mit der äußeren Stirnbreitseite der Magnetanordnung des Innenrotors abschließt und an dem Boden der Aufnahme anliegt, wobei das magnetische Kurzschlusselement der Magnetanordnung des Außenrotors an die Radialerstreckung der Magnete angepasst ist, und bündig mit deren inneren Stirnbreitseite abschließt. Natürlich kann das magnetische Kurschlusselement der betreffenden Stirnschmalseite der Magnetanordnung des Innenrotors auch nur die radiale Erstreckung der Magneten aufweisen, gleichwohl aber bündig mit der äußeren Stirnbreitseite abschließen. Das magnetische Kurzschlusselement könnte bei einer solchen Ausgestaltung auf dem Magnetträger aufstehen, welcher in axialer Richtung gesehen einen entsprechenden Ansatz aufweisen kann, wobei der Ansatz in Axialrichtung gesehen die Magnetanordnung nach Innen und/oder nach Außen überragen kann. Zielführend ist, wenn die jeweiligen freien Stirnschmalseiten der Magnetanordnungen vollständig von dem magnetischen Kurzschlusselement bedeckt sind. Der Fortsatz der Aufnahme und der Deckel bzw. das Dichtelement liegen bevorzugt an dem betreffenden magnetischen Kurzschlusselement an, wobei zur jeweiligen Verbindung bevorzugt eine Klebverbindung vorgesehen werden kann. Bevorzugter weise schließen auch der Fortsatz und der Deckel in Radialrichtung gesehen bündig mit der äußeren Stirnbreitseite der Magnetanordnung des Innenrotors ab.It is expedient if the magnetic shorting element of the free end narrow sides of the magnet arrangement is adapted in the radial direction to the radial total extent of the magnet carrier and the magnet, wherein the magnetic shorting element is flush at least with the outer Stirnbreitseite the magnet arrangement of the inner rotor and abuts the bottom of the receptacle, wherein the magnetic shorting element of the magnet assembly of the outer rotor is adapted to the radial extent of the magnets, and flush with its inner Stirnbreitseite. Of course, the magnetic short-circuit element of the relevant narrow end of the magnet arrangement of the inner rotor may also have only the radial extension of the magnet, but nevertheless terminate flush with the outer end broadside. The magnetic short-circuit element could stand up in such an embodiment on the magnetic carrier, which seen in the axial direction may have a corresponding approach, wherein the approach seen in the axial direction, the magnet assembly can project beyond the inside and / or outside. It is expedient if the respective free narrow end sides of the magnet arrangements are completely covered by the magnetic short-circuit element. The extension of the receptacle and the lid or the sealing element are preferably applied to the respective magnetic short-circuit element, wherein for the respective compound preferably an adhesive bond can be provided. In a preferred manner, the extension and the cover are also flush in the radial direction, flush with the outer front broad side of the magnet arrangement of the inner rotor.

In zielführender Ausgestaltung ist das zumindest eine bzw. das jeweilige magnetische Kurzschlusselement aus einem Weicheisen hergestellt. Ein Weicheisen kann z. B. ein Werkstoff mit der Werkstoffnummer 1.0037 (St37.2) sein, was natürlich nicht auf diesen Werkstoff beschränkend wirken soll. Grundsätzlich kann jeder weichmagnetischer Werkstoff, aber auch Nickelbasiswerkstoffe, auch das hochpermeable Mumetall^® für das magnetische Kurzschlusselement verwendet werden.In an expedient embodiment, the at least one or the respective magnetic short-circuit element is made of a soft iron. A soft iron can z. B. a material with the material number 1.0037 (St37.2), which of course is not intended to be limiting on this material. In principle, any soft magnetic material, but also nickel-based materials, including the highly permeable mu-metal ^® be used for the magnetic short-circuit member.

In günstiger Ausführung ist das zumindest eine magnetische Kurzschlusselement mit der jeweiligen freien Stirnschmalseite verklebt, wobei natürlich auch andere Verbindungsarten denkbar sind. Zudem kann eine klebende Verbindung des bzw. der magnetischen Kurzschlusselemente zu anliegenden Komponenten wie z. B. zu dem Fortsatz, zu dem Deckel, zu dem Magnetträger und/oder zu dem Anstoßschutz vorgesehen sein.In a favorable embodiment, the at least one magnetic short-circuit element is adhesively bonded to the respective free narrow side of the narrow end, whereby of course other types of connection are also conceivable. In addition, an adhesive connection of the or the magnetic short-circuit elements to adjacent components such. B. to the extension, to the cover, may be provided to the magnetic carrier and / or to the impact protection.

Magnetkupplungspumpen nach dem Stand der Technik weisen erhebliche Wirbelstromverluste, also magnetische Leistungsverluste auf, welche im Stand der Technik mit der Verwendung keramischer Spalttöpfe anstelle metallischer Spalttöpfe reduziert wurden. Mit der Erfindung ist es nun überraschender Weise gelungen, die Wirbelstromverluste trotz Verwendung eines metallischen Spalttopfes zu reduzieren, und somit den Gesamtwirkungsgrad der Magnetkupplungspumpe zu erhöhen, wobei dies insbesondere zu einer Reduzierung der ursprünglichen Teilströmungen zur Kühlung, auch des metallischen Spalttopfes bzw. metallischer Verbindungselemente des Spalttopfes zum Gehäuse führt. Aufgrund der reduzierten Teilströmungen zur Kühlung erhöht sich der Gesamtwirkungsgrad der Magnetkupplungspumpe.Magnetic coupling pumps according to the prior art have significant eddy current losses, ie magnetic power losses, which have been reduced in the prior art with the use of ceramic split pots instead of metallic split pots. With the invention, it is now surprisingly possible to reduce the eddy current losses despite the use of a metallic containment shell, and thus to increase the overall efficiency of the magnetic coupling pump, this in particular to a reduction of the original partial flows for cooling, and the metallic containment shell or metallic fasteners of the Slit pot leads to the housing. Due to the reduced partial flows for cooling, the overall efficiency of the magnetic coupling pump increases.

Üblicherweise sind Bemühungen zur Erhöhung des Gesamtwirkungsgrades auch in der Reduzierung von gewichtsbelastenden Bauteilen zu sehen. Bei der Erfindung wird nun aber zunächst nachteiliger Weise ein sich keinesfalls auf die Drehmomentübertragung auswirkendes zusätzliches Bauteil montiert. Dieses zusätzliche Bauteil, also das erfindungsgemäße, magnetische Kurzschlusselement wiegt aber den Nachteil der Gewichtserhöhung, nicht nur durch das Bauteil selbst, sondern auch durch eventuelle Anpassungen des jeweiligen Rotors in seinen Dimensionen, und auch der zusätzlichen Montagebelastung auf, indem der Gesamtwirkungsgrad der Magnetkupplungspumpe erheblich erhöht wird. Hinzuweisen ist auch darauf, dass der Gesamtwirkungsgrad der Magnetkupplungspumpe mit z. B. keramischen Spalttöpfen erhöht werden kann, da die Spalttöpfe an metallischen Komponenten befestigt werden, welche aufgrund des eingebundenen Magnetfeldes in der Temperaturerhöhung bzw. im Wärmeeintrag reduziert sind, was ebenfalls einer reduzierten Teilströmung zur Kühlung bewirkt.Usually efforts to increase the overall efficiency are also seen in the reduction of weight-bearing components. In the present invention, however, a disadvantageous way of assembling an additional component which in no way affects the torque transmission is initially mounted. However, this additional component, ie, the magnetic short-circuit element according to the invention, weighs the disadvantage of increasing the weight, not only by the component itself, but also by possible adjustments of the respective rotor in its dimensions, and also the additional assembly load by significantly increasing the overall efficiency of the magnetic coupling pump becomes. It should also be pointed out that the overall efficiency of the magnetic drive pump with z. B. ceramic containment pots can be increased because the gap pots are attached to metallic components, which due to the integrated magnetic field in the temperature increase or in the Heat input are reduced, which also causes a reduced partial flow for cooling.

1 zeigt einen Ausschnitt aus einer Magnetkupplungspumpe nach dem Stand der Technik mit stirnseitig dargestellten magnetischen Feldlinien. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der folgenden Figurenbeschreibung offenbart. Es zeigen 1 shows a section of a magnetic coupling pump according to the prior art with frontally shown magnetic field lines. Further advantageous embodiments of the invention are disclosed in the subclaims and the following description of the figures. Show it

2 ausschnittsweise eine Magnetkupplungspumpe in einem Längsschnitt, und 2 a section of a magnetic coupling pump in a longitudinal section, and

3 eine Vergrößerung des Innenrotors in einer Teilschnittdarstellung. 3 an enlargement of the inner rotor in a partial sectional view.

In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, weswegen diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.In the different figures, the same parts are always provided with the same reference numerals, which is why these are usually described only once.

1 zeigt ausschnittsweise eine Magnetkupplungspumpe 1 gemäß dem Stand der Technik. Die Magnetkupplungspumpe 1 weist einen Innenrotor 2 und einen Außenrotor 3 auf, die jeweils Magnetanordnungen 4 bzw. 6 mit polwechselseitig angeordneten Magneten 7 tragen, wobei zwischen den Magnetanordnungen 4 bzw. 6 ein Spalttopf 8 angeordnet ist, der einen Flansch 9 aufweist, welcher Flansch 9 vorzugsweise mit einem nicht dargestellten Gegenflansch an einer Kupplungskomponente, bevorzugt an einem Gehäusedeckel festlegbar ist. Gegenüberliegend zum Flansch 9 ist der Spalttopfboden 10 angeordnet. Der Spalttopf 8 besteht aus einer Keramik, kann aber auch aus einem Kunststoff bestehen. 1 shows a detail of a magnetic drive pump 1 according to the prior art. The magnetic drive pump 1 has an inner rotor 2 and an outer rotor 3 on, each magnet arrangements 4 respectively. 6 with magnets arranged on the pole side 7 bear, being between the magnet arrangements 4 respectively. 6 a containment shell 8th is arranged, which has a flange 9 has which flange 9 preferably with a counter flange, not shown, on a coupling component, preferably on a housing cover can be fixed. Opposite to the flange 9 is the split pot bottom 10 arranged. The containment shell 8th consists of a ceramic, but can also consist of a plastic.

Magnetkupplungspumpen sind an sich bekannt, weswegen nicht weiter darauf eingegangen wird. Wie in 1 erkennbar ist, sind drei Magneten 7 der jeweiligen Magnetanordnung 4 bzw. 6 in Axialrichtung gesehen nebeneinander liegend angeordnet. Die Magnete 7 sind polwechselseitig angeordnet. Auch in Umfangsrichtung gesehen sind mehrere Magnete 7 vorgesehen. Die Magnete 7 weisen jeweils eine Stirnschmalseite 11 und eine Stirnbreitseite 12 auf. Von den Stirnschmalseiten 11 ist jeweils nur eine freie Stirnschmalseite 11, nämlich die jeweils freie Stirnschmalseite 11 bezeichnet.Magnetic coupling pumps are known per se, which is why it will not be discussed further. As in 1 is recognizable, are three magnets 7 the respective magnet arrangement 4 respectively. 6 When viewed in the axial direction, they are arranged side by side. The magnets 7 are arranged on the pole side. Also seen in the circumferential direction are several magnets 7 intended. The magnets 7 each have an end narrow side 11 and a frontal broadside 12 on. From the front narrow sides 11 is in each case only a free narrow end 11 , namely the respective free narrow end 11 designated.

Mit der jeweiligen Stirnbreitseite 12 sind die Magnete 7 der jeweiligen Magnetanordnung 4 bzw. 6 an dem Innenrotor 2 bzw. an dem Außenrotor 3 befestigt, bevorzugt verklebt.With the respective front wide side 12 are the magnets 7 the respective magnet arrangement 4 respectively. 6 on the inner rotor 2 or on the outer rotor 3 attached, preferably glued.

Die Magnete des Innenrotors 2 sind in einer Aufnahme 13 angeordnet, in welcher bodenseitig ein Magnetträger 14, wie beispielhaft dargestellt in Axialrichtung gesehen zur Anzahl der Magnete 7 eine entsprechende Anzahl an Magnetträgern 14 angeordnet ist bzw. sind. Die Aufnahme 13 weist innenseitig einen Fortsatz 16 auf. Außenseitig ist ein Dichtelement 17, bzw. Deckel 17 vorgesehen. Das Dichtelement 17 ist beispielhaft als separates Bauteil ausgeführt. Natürlich kann das Dichtelement 17 wie der Fortsatz 16 auch einstückig mit dem Innenrotor 2 hergestellt sein. Beispielhaft sind in Axialrichtung gesehen drei nebeneinander angeordnete Magnetträger 14 vorgesehen, welche in der Aufnahme 13 hinreichend befestigt sind. Die Magnete 7 der Magnetanordnung 4 sind also über ihre innere Stirnbreitseite 12 mit dem Magnetträger 14 verbunden, bevorzugt verklebt.The magnets of the inner rotor 2 are in a shot 13 arranged, in which bottom side a magnetic carrier 14 , as exemplified in the axial direction to the number of magnets 7 a corresponding number of magnetic carriers 14 is arranged or are. The recording 13 has an extension on the inside 16 on. On the outside is a sealing element 17 , or cover 17 intended. The sealing element 17 is exemplified as a separate component. Of course, the sealing element 17 like the extension 16 also in one piece with the inner rotor 2 be prepared. By way of example, in the axial direction three magnet carriers arranged next to one another are shown 14 provided, which in the recording 13 are sufficiently secured. The magnets 7 the magnet arrangement 4 So they are over their inner frontal broadside 12 with the magnetic carrier 14 connected, preferably glued.

Mit der jeweils freien Stirnbreitseite 12, also mit der äußeren Stirnbreitseite der Magnetanordnung 4 des Innenrotors 2 und mit der inneren Stirnbreitseite 12 der Magnetanordnung 6 des Außenrotors 3 sind die Magnete 7 der gegenüberliegenden Magnetanordnungen 4 bzw. 6 aufeinander zu orientiert.With the respective free Stirnbreitseite 12 , So with the outer Stirnbreitseite the magnet assembly 4 of the inner rotor 2 and with the inner frontal broadside 12 the magnet arrangement 6 of the outer rotor 3 are the magnets 7 the opposite magnet arrangements 4 respectively. 6 oriented towards each other.

Mit ihren Stirnschmalseiten 11 liegen benachbarte Magneten 7 bevorzugt spaltfrei aneinander, wobei freie Stirnschmalseiten 11 der Magnetanordnungen 4 bzw. 6 keinen benachbarten Magneten aufweisen.With her narrow sides 11 are adjacent magnets 7 preferably without gaps to each other, with free end narrow sides 11 the magnet arrangements 4 respectively. 6 have no adjacent magnet.

Der Magnetträger 14 dient dazu, das zu übertragende Drehmoment von außen nach innen, also vom Außenrotor 3 auf den Innenrotor 2 zu erhöhen.The magnet carrier 14 serves to transmit the torque from outside to inside, ie from the outer rotor 3 on the inner rotor 2 to increase.

Die Magneten 7 der Magnetanordnungen 4 bzw. 6 sind als Permanentmagneten ausgeführt, und übertragen das Drehmoment berührungslos und schlupffrei, was an sich bekannt ist.The magnets 7 the magnet arrangements 4 respectively. 6 are designed as permanent magnets, and transmit the torque contactless and slip-free, which is known per se.

Wie in 1 erkennbar weisen die Magnetanordnungen 4 bzw. 6 an ihren freien Stirnschmalseiten 11 Magnetfelder 18 auf, welche von dem Spalttopf 8 quasi zerschnitten werden. Dadurch entstehen Wirbelstromverluste bzw. magnetische Verlustleistungen. Ein Wirbelstromverlust entsteht durch die Induktion einer elektrischen Spannung im Spalttopf aufgrund des rotierenden Magnetfeldes. Insbesondere die axialen Magnetfelder 18 haben einen erheblichen Einfluss auf die Wirbelstromverluste und somit auf die magnetische Verlustleistung, ohne dass die axialen Magnetfelder 18 einen positiven Einfluss auf die Leistungsübertragung hätten. Um die Wirbelstromverluste zu reduzieren ist der Spalttopf 8, wie oben bereits gesagt, z. B. aus einer Keramik gebildet.As in 1 recognizable have the magnet arrangements 4 respectively. 6 on their free narrow sides 11 magnetic fields 18 on which of the split pot 8th quasi be cut up. This results in eddy current losses or magnetic power losses. An eddy current loss results from the induction of an electrical voltage in the containment shell due to the rotating magnetic field. In particular, the axial magnetic fields 18 have a significant influence on the eddy current losses and thus on the magnetic power loss, without the axial magnetic fields 18 have a positive influence on the power transmission. To reduce the eddy current losses is the gap pot 8th , as already stated above, z. B. formed from a ceramic.

Hier setzt die Erfindung an, indem an zumindest einer der freien Stirnschmalseiten 11 der jeweiligen Magnetanordnung 4 bzw. 6 ein magnetisches Kurzschlusselement 19 angeordnet ist, welches ringförmig ausgeführt ist, wie 2 zu entnehmen ist. Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel nach 1 ist ein metallischer Spalttopf 8 vorgesehen, welcher über seinen Flansch 9 direkt an einer Kupplungskomponente, bevorzugt an einem Gehäusedeckel festlegbar ist. Natürlich kann der Spalttopf 8 bei dem Ausführungsbeispiel nach 2 auch aus einer Keramik oder aus Kunststoff oder aus anderen Werkstoffen bestehen.This is where the invention starts, by at least one of the free narrow end sides 11 the respective magnet arrangement 4 respectively. 6 a magnetic short-circuit element 19 is arranged, which is designed annular, such as 2 can be seen. In contrast to the embodiment according to 1 is a metallic containment shell 8th provided, which via its flange 9 right on one Coupling component, preferably on a housing cover can be fixed. Of course, the split pot 8th in the embodiment according to 2 also made of a ceramic or plastic or other materials.

Mit der Erfindung werden so die axialen Magnetfelder (1, Bezugszechen 18) quasi eingebunden, so dass ein Auslenken des Magnetfeldes in axialer Richtung unterdrückt wird, was in 2 durch das Fehlen der in 1 vorhandenen Magnetfeldlinien deutlich wird. So „schneidet” der Spalttopf 8 die eingebundenen Magnetfeldlinien nicht mehr, so dass die im Stand der Technik vorhandene Induktion bezüglich der axialen Magnetfelder vermieden ist. Dadurch werden die Wirbelstromverluste bzw. die magnetische Verlustleistungen direkt, also der Wärmeeintrag in den Spalttopf oder andere metallischen Komponenten reduziert, wobei anstelle eines keramischen Spalttopfes zielführend ein metallischer Spalttopf verwendet werden kann. Aufgrund der Einbindung der axialen Magnetfelder sind die Kühlanforderungen erheblich reduziert. So können die Teilströmungen zur Kühlung des Spalttopfes vom Betrag her erheblich reduziert werden, was sich unmittelbar auf einen verbesserten Gesamtwirkungsgrad der Magnetkupplungspumpe auswirkt.With the invention, the axial magnetic fields ( 1 , Reference mark 18 ) so that a deflection of the magnetic field in the axial direction is suppressed, which in 2 due to the absence of in 1 existing magnetic field lines becomes clear. So "cuts" the gap pot 8th the integrated magnetic field lines no longer, so that the existing in the prior art induction with respect to the axial magnetic fields is avoided. As a result, the eddy current losses or the magnetic power losses are reduced directly, ie the heat input into the containment shell or other metallic components, and instead of a ceramic containment shell, a metallic containment shell can be used. Due to the integration of the axial magnetic fields, the cooling requirements are considerably reduced. Thus, the partial flows for cooling the containment shell can be considerably reduced in terms of amount, which has a direct effect on an improved overall efficiency of the magnetic drive pump.

Wie in 2 deutlich erkennbar ist, weist jede freie Stirnschmalseite 11 der jeweiligen Magnetanordnung 4 bzw. 6 jeweils ein magnetisches Kurzschlusselement 19 auf.As in 2 is clearly visible, has each free end narrow side 11 the respective magnet arrangement 4 respectively. 6 each a magnetic short-circuit element 19 on.

3 zeigt einen vergrößerten Teilschnitt des Innenrotors 2 mit teilweise weg geschnittenen Komponenten, um die eigentliche davon verdeckten Komponenten darstellen zu können. 3 shows an enlarged partial section of the inner rotor 2 with partially cut-away components to represent the actual hidden components.

Die Aufnahme 13 ist in Axialrichtung gesehen innenseitig von dem Fortsatz 16 begrenzt. Zwischen dem Fortsatz 16 und der inneren freien Stirnschmalseite 11 der Magnetanordnung 4 ist das innere magnetische Kurzschlusselement 19 angeordnet. In Axialrichtung gesehen sind drei Magnete 7 nebeneinander liegend auf den Magnetträgern 14 angeordnet, bzw. mit diesen verklebt. Zwischen der äußeren Stirnschmalseite 11 der Magnetanordnung 4 und dem Deckel 17 bzw. Dichtelement 17 ist das äußere magnetische Kurzschlusselement 19 angeordnet. Die nebeneinander angeordneten Magnete 7 der Magnetanordnung 4 sind in Umfangsrichtung gesehen beabstandet, so dass ein in Axialrichtung orientierter Spalt 21 gebildet ist. Wie in den 2 und 3 erkennbar, ist das magnetische Kurzschlusselement 19 der freien Stirnschmalseiten 11 der Magnetanordnung 4 in Radialrichtung gesehen an die radiale Gesamterstreckung des Magnetträgers 14 und der Magneten 7 angepasst ist, wobei das magnetische Kurzschlusselement 19 bündig mit der äußeren Stirnbreitseite 12 der Magnetanordnung 4, dem Fortsatz 16 und dem Deckel 17 abschließt und an dem Boden der Aufnahme 13 anliegt. Natürlich können der Fortsatz 16 und der Der Deckel 17 auch so ausgeführt sein, dass diese die äußere Stirnbreitseite 12 in Radialrichtung gesehen überragen. Zum Abschluss der Aufnahme 13 ist ein Abschlusselement 22 vorgesehen, welches sich in Axialrichtung von dem Fortsatz 16 bis zum Dichtelement bzw. Deckel 17 erstreckt, so dass die Aufnahme 13 mit den darin angeordneten Komponenten (inneres und äußeres magnetisches Kurzschlusselement 19, Magnete 7 und Magnetträger 14 vollumfänglich eingeschlossen ist. So ist z. B. ein Eintritt von Medium verhindert.The recording 13 is seen in the axial direction inside of the extension 16 limited. Between the extension 16 and the inner free end narrow side 11 the magnet arrangement 4 is the inner magnetic short-circuit element 19 arranged. Seen in the axial direction are three magnets 7 lying side by side on the magnet carriers 14 arranged, or glued to these. Between the outer end of the narrow side 11 the magnet arrangement 4 and the lid 17 or sealing element 17 is the external magnetic short-circuit element 19 arranged. The magnets arranged side by side 7 the magnet arrangement 4 are spaced apart in the circumferential direction, so that an axially oriented gap 21 is formed. As in the 2 and 3 recognizable, is the magnetic short-circuit element 19 the free frontal narrow sides 11 the magnet arrangement 4 Seen in the radial direction of the radial total extent of the magnetic carrier 14 and the magnet 7 is adapted, wherein the magnetic short-circuit element 19 flush with the outer front broadside 12 the magnet arrangement 4 , the extension 16 and the lid 17 closes and at the bottom of the recording 13 is applied. Of course, the extension can 16 and the lid 17 also be designed so that these are the outer Stirnbreitseite 12 tower over in the radial direction. At the end of the recording 13 is a final element 22 provided which extends in the axial direction of the extension 16 to the sealing element or lid 17 extends, so the recording 13 with the components arranged therein (inner and outer magnetic short-circuit element 19 , Magnets 7 and magnetic carrier 14 is included in full. So z. B. prevents entry of medium.

Die magnetischen Kurzschlusselemente 19 sind jeweils an den freien Stirnschmalseiten 11 der Magnete 7 bevorzugt angeklebt.The magnetic short-circuit elements 19 are each at the free end narrow sides 11 the magnets 7 preferably glued.

Die polwechselseitige Anordnung der Magnete 7 ist in 3 mit den Symbolen N für Nordpol und S für Südpol beispielhaft angedeutet.The pole change arrangement of the magnets 7 is in 3 with the symbols N for North Pole and S for South Pole exemplified.

Die Magnetanordnung 6 des Außenrotors 3 ist ebenfalls jeweils an den freien Stirnschmalseiten 11 mit einem magnetischen Kurzschlusselement 19 versehen, wobei das äußere magnetische Kurzschlusselement 19 zwischen der freien Stirnschmalseite 11 und einem Anstoßschutz 23 angeordnet ist. Der Anstoßschutz 23 ist mit dem Außenrotor 3 verschraubt. Der Anstoßschutz 23 kann zu dem äußeren magnetischen Kurzschlusselement 19 mit einem Spalt 24 beabstandet sein, so dass etwaige Schläge nicht direkt an das magnetische Kurzschlusselement 19 übertragen werden. Denkbar ist, den Anstoßschutz 23 mit einer Doppelfunktion zu versehen, so dass der Anstoßschutz 23 sowohl als solcher als auch als magnetisches Kurzschlusselement zweckdienlich ist. Möglich ist, den Anstoßschutz 23 aus dem Material zu bilden, aus dem das magnetische Kurzschlusselement 19 gebildet ist. Hilfreich wäre dann elf Spaltfüllelement in den optionalen Spalt 24 einzubringen.The magnet arrangement 6 of the outer rotor 3 is also on the free front narrow sides 11 with a magnetic shorting element 19 provided, wherein the outer magnetic short-circuit element 19 between the free end of the narrow side 11 and an impact protection 23 is arranged. The impact protection 23 is with the outer rotor 3 screwed. The impact protection 23 may be to the outer magnetic shorting element 19 with a gap 24 be spaced so that any blows are not directly to the magnetic shorting element 19 be transmitted. It is conceivable, the impact protection 23 to provide a dual function, so that the impact protection 23 both as such and as a magnetic shorting element is useful. Possible is the impact protection 23 from the material that makes up the magnetic shorting element 19 is formed. Helpful would be elf Spaltfüllelement in the optional gap 24 contribute.

Wie dem Ausführungsbeispiel zu 2 entnehmbar ist, ist das magnetische Kurzschlusselement 19 der Magnetanordnung 6 an die Radialerstreckung der Magnete 7 angepasst, und schließt bündig mit deren inneren Stirnbreitseite 12 aber auch mit dem Anstoßschutz 23 ab, wobei der Anstoßschutz 23 die innere Stirnbreitseite 12 auch überragen. Es kann ein Abschlusselement ähnlich wie bei dem Innenrotor 2 vorgesehen werden, welches an den magnetischen Kurzschlusselementen 11 anliegt bzw. an diesen befestigt, bevorzugt verklebt ist.As the embodiment too 2 is removable, is the magnetic short-circuit element 19 the magnet arrangement 6 to the radial extent of the magnets 7 adjusted, and flush with its inner Stirnbreitseite 12 but also with the impact protection 23 off, with the impact protection 23 the inner forehead broadside 12 also tower over. It can be a termination element similar to the inner rotor 2 be provided, which on the magnetic short-circuit elements 11 is applied or attached to this, preferably glued.

Das bzw. die magnetischen Kurzschlusselemente 19 sind einteilig aus einem Weicheisen hergestellt, so dass ein Kreisring gebildet ist, welcher in Umfangsrichtung durchgehend ausgeführt ist, wobei natürlich auch ein Zusammensetzen mehrerer Kreisringsegmente zu dem kreisringförmigen magnetischen Kurzschlusselement 19 möglich ist. Zielführend ist, wenn das magnetische Kurzschlusselement 19 die jeweils freien Stirnschmalseiten 11 der Magnetanordnungen 4, 6 vollständig bedeckt.The or the magnetic short-circuit elements 19 are made in one piece from a soft iron, so that a circular ring is formed, which is designed to be continuous in the circumferential direction, of course, a composite of several Annular segments to the annular magnetic short-circuit element 19 is possible. The target is when the magnetic short-circuit element 19 the respective free narrow end sides 11 the magnet arrangements 4 . 6 completely covered.

Mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen erhöht sich der Wirkungsgrad der Magnetkupplung ebenso wie der Gesamtwirkungsgrad der Magnetpumpe. Die internen, aber auch die externen Teilströme zur Kühlung des Spalttopfes, welcher durch die Induktion, also durch die Wirbelstromverluste insbesondere der axialen Magnetfelder in seiner Temperatur teilweise sehr kritisch erhöht war, können deutlich reduziert werden, da der Spalttopf, auch wenn ein metallischer Spalttopf montiert ist, deutlich weniger erwärmt wird. Reduzierte Teilströme zur Kühlung bewirken unmittelbar einen verbesserten Gesamtwirkungsgrad. Zudem kann die minimale Fördermenge der Pumpe reduziert werden, da sich der gesamte Wärmeeintrag durch die magnetische Verlustleistung reduziert, so dass eine unzulässige Temperaturerhöhung verhindert wird.With the measures according to the invention, the efficiency of the magnetic coupling as well as the overall efficiency of the magnetic pump increases. The internal, but also the external partial flows for cooling the can, which was partially very critically increased by the induction, so by the eddy current losses, in particular the axial magnetic fields in its temperature can be significantly reduced, since the containment shell, even if mounted a metallic containment shell is, much less heated. Reduced partial flows for cooling directly cause an improved overall efficiency. In addition, the minimum flow rate of the pump can be reduced because the total heat input is reduced by the magnetic power loss, so that an unacceptable increase in temperature is prevented.

Besteht der Spalttopf nicht aus Metall, sondern aus einer Keramik, einem Kunststoff oder gar einem Glas, sind die erfindungsgemäßen Maßnahmen mit dem magnetischen Kurzschlusselement 19 ebenfalls erreichbar; Denn der Spalttopf ist über seinen Flansch unter Zwischenschaltung eines metallischen Gegenflansches an einer Kupplungskomponente festlegbar. Da die ursprünglich axialen Magnetfelder von dem magnetischen Kurzschlusselement eingebunden sind, ist eine Induktion und somit eine kritische Temperaturerhöhung quasi ausgeschlossen, so dass ebenfalls die Teilströme zur Kühlung reduziert und der Gesamtwirkungsgrad erhöht werden kann.If the containment shell is not made of metal, but of a ceramic, a plastic or even a glass, the measures according to the invention are with the magnetic short-circuit element 19 also accessible; Because the containment shell can be fixed on its flange with the interposition of a metallic counter flange on a coupling component. Since the originally axial magnetic fields are integrated by the magnetic short-circuit element, an induction and thus a critical increase in temperature is virtually eliminated, so that likewise the partial flows for cooling can be reduced and the overall efficiency can be increased.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass energieeffiziente Magnetkupplungspumpen überwiegend mit keramischen Spalttöpfen hergestellt werden, da die keramischen Spalttöpfe die Induktion und somit die Wirbelstromverluste aufgrund ihres hohen elektrischen Widerstandes stark verringern oder gar gänzlich vermeiden, wobei allerdings die axialen Magnetfelder bisher nicht betrachtet wurden, da diese einflussfrei auf die Übertragungskraft sind. Gleichwohl weisen keramische Spalttöpfe bzw. Kunststoffspalttöpfe trotz der materialbedingten Vorteile auch materialbedingte Nachteile auf, da diese bezüglich des Temperatureinsatzes und der Festigkeitsgrenzen (Druckauslegung) limitiert sind. Metallische Spalttöpfe dagegen erfüllen die Anforderungen hoher Drücke und hoher Temperatur hervorragend. Insofern eignet sich die Erfindung besonders bei Magnetkupplungspumpen mit metallischen Spalttöpfen. Mit steigendem Gesamtwirkungsgrad kann insbesondere bei Verwendung von metallischen Spalttöpfen eine höhere Leistungsabgabe als bisher möglich erreicht werden.The invention is based on the finding that energy-efficient magnetic coupling pumps are predominantly made with ceramic split pots, since the ceramic split pots greatly reduce or even completely avoid the induction and thus the eddy current losses due to their high electrical resistance, although the axial magnetic fields have not hitherto been considered these are not influential on the transference force. Nevertheless, ceramic gap pots or plastic gap pots, in spite of the material-related advantages, also have material-related disadvantages, since these are limited with respect to the temperature application and the strength limits (pressure design). On the other hand, metallic cans meet the requirements of high pressures and high temperatures perfectly. In this respect, the invention is particularly suitable for magnetic coupling pumps with metallic split pots. With increasing overall efficiency, a higher power output than previously possible can be achieved, in particular when using metallic split pots.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: MagnetkupplungspumpeMagnetic drive pump
22: Innenrotorinner rotor
33: Außenrotorouter rotor
44: Magnetanordnung innenMagnet arrangement inside
55
66: Magnetanordnung außenMagnet arrangement outside
77: Magnetmagnet
88th: Spalttopfcontainment shell
99: Flansch von 8 Flange of 8th
1010: SpalttopfbodenContainment shell bottom
1111: StirnschmalseitenForehead narrow sides
1212: StirnbreitseitenEnd broadsides
1313: Aufnahme in 2 Recording in 2
1414: Magnetträgermagnet carrier
1515
1616: Fortsatzextension
1717: Dichtelement/DeckelSeal / lid
1818: Magnetfeldlinienmagnetic field lines
1919: Magentisches KurzschlusselementMagnetic short-circuit element
2020
2121: Spaltgap
2222: Abschlusselementtermination element
2323: Anstoßschutzimpact protection
2424: Spaltgap

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102009022916 A1 [0002, 0003]

Claims

Magnetic coupling pump, which has an internal rotor ( 2 ) and an outer rotor ( 3 ) having respective magnet arrangements ( 4 . 6 ) with magnets arranged on the pole side ( 7 ), wherein between the magnet arrangements ( 4 . 6 ) a containment shell ( 8th ) is arranged, characterized in that on at least one free end narrow side ( 11 ) of the magnet arrangements ( 4 . 6 ) a magnetic short-circuit element ( 19 ) is arranged, which is designed annular.

Magnetic coupling pump according to claim 1, characterized in that the magnetic short-circuit element ( 19 ) is executed continuously in the circumferential direction.

Magnetic coupling pump according to claim 1 or 2, characterized in that the magnetic short-circuit element ( 19 ) is made in one piece or in one piece.

Magnetic coupling pump according to one of the preceding claims, characterized in that the magnetic short-circuit element ( 19 ) is composed of a plurality of circular ring segments.

Magnetic coupling pump according to one of the preceding claims, characterized in that each free end narrow side ( 11 ) of the respective magnet arrangements ( 4 . 6 ) the magnetic short-circuit element ( 19 ) having.

Magnetic coupling pump according to one of the preceding claims, characterized in that the magnetic short-circuit element ( 19 ) with the free narrow end ( 11 ) is glued.

Magnetic coupling pump according to one of the preceding claims, characterized in that the magnetic short-circuit element ( 19 ) on the inner rotor ( 2 ) seen in the axial direction on the inside between an extension ( 16 ) of a recording ( 13 ) and the inner, free narrow end ( 11 ) of the magnet arrangement ( 4 ) and on the outside between a lid ( 17 ) and the outer, free narrow end ( 11 ) of the magnet arrangement ( 4 ) is arranged.

Magnetic coupling pump according to one of the preceding claims, characterized in that the magnetic short-circuit element ( 19 ) on the outer rotor ( 2 ) seen in the axial direction on the outside between an impact protection ( 23 ) and the outer, free narrow end ( 11 ) of the magnet arrangement ( 6 ), wherein the magnetic short-circuit element ( 19 ) on the inner, free narrow end ( 11 ) of the magnet arrangement ( 6 ) to the dimensions of the magnets ( 7 ) is adjusted in the radial direction.

Magnetic coupling pump according to one of the preceding claims, characterized in that the magnetic short-circuit element ( 19 ) of the free end narrow sides ( 11 ) of the magnet arrangement ( 4 ) seen in the radial direction of the radial total extension of the magnetic carrier ( 14 ) and the magnet ( 7 ), wherein the magnetic short-circuit element ( 19 ) flush at least with the outer Stirnbreitseite ( 12 ) of the magnet arrangement ( 4 ) and at the bottom of the receptacle ( 13 ), wherein the magnetic short-circuit element ( 19 ) of the magnet arrangement ( 6 ) to the radial extent of the magnets ( 7 ) and flush with its inner frontal broadside ( 12 ) completes.

Magnetic coupling pump according to one of the preceding claims, characterized in that the magnetic short-circuit element ( 19 ) is formed of a soft iron, wherein the containment shell ( 8th ) is a metallic containment shell.