DE102013004336A1

DE102013004336A1 - pump unit

Info

Publication number: DE102013004336A1
Application number: DE201310004336
Authority: DE
Inventors: Günter Strelow; Andreas Eichmann
Original assignee: Wilo SE
Current assignee: Wilo SE
Priority date: 2013-03-14
Filing date: 2013-03-14
Publication date: 2014-09-18
Also published as: EP2778424A2; EP2778424A3; EP2778424B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Pumpenaggregat mit einer Pumpeneinheit und einem diese antreibenden Elektromotor, dieser umfassend einen Stator (2) und einen in einem Rotorraum (10) drehenden Rotor, wobei der Stator (2) vom Rotorraum (10) durch ein Spaltrohr (1) getrennt ist, und zwischen dem Spaltrohr (1) und dem Stator (2) eine Kreiskeilverbindung (3, 4) besteht, mittels der sich das Spaltrohr (1) an dem Stator (2) abstützt.The invention relates to a pump unit with a pump unit and an electric motor driving it, this comprising a stator (2) and a rotor rotating in a rotor space (10), the stator (2) being separated from the rotor space (10) by a can (1) and between the can (1) and the stator (2) there is a circular wedge connection (3, 4) by means of which the can (1) is supported on the stator (2).

Description

Die Erfindung betrifft ein Pumpenaggregat mit einer Pumpeneinheit und einem diese antreibenden Elektromotor, dieser umfassend einen Stator und einen in einem Rotorraum drehenden Rotor, wobei der Stator vom Rotorraum durch ein Spaltrohr getrennt ist.The invention relates to a pump unit with a pump unit and an electric motor driving this, comprising a stator and a rotor rotating in a rotor space, wherein the stator is separated from the rotor space by a split tube.

Derartige Pumpenaggregate werden häufig in Anwendungen als Nassläufer eingesetzt, bei denen der Rotor in einer im Rotorraum befindlichen Flüssigkeit rotiert. In der Regel ist diese Flüssigkeit das geförderte Medium. Solche Bauformen von Pumpenaggregaten finden sich beispielsweise bei Heizungsumwälzpumpen und Kühlmittelpumpen, Bohrloch-, Brauchwasser- und Abwasserpumpen. Bei Nassläuferpumpen wird der Rotor folglich von Medium umspült. Der Stator ist von diesem Medium durch ein Spaltrohr hermetisch getrennt. Die Lager des Rotors werden durch das Medium geschmiert. Solche Konstruktionen sind wartungsfrei und besitzen eine lange Lebensdauer.Such pump units are often used in applications as wet rotor, in which the rotor rotates in a liquid located in the rotor chamber. As a rule, this liquid is the pumped medium. Such types of pump units can be found for example in heating circulation pumps and coolant pumps, borehole, service water and sewage pumps. In wet runner pumps, the rotor is thus washed by medium. The stator is hermetically separated from this medium by a split tube. The bearings of the rotor are lubricated by the medium. Such constructions are maintenance-free and have a long service life.

Das Spaltrohr ist den hohen Drücken in der Pumpenkammer ausgesetzt. Aus diesem Grunde müssen Spaltrohre eine hohe Festigkeit aufweisen. Es ist bekannt, Spaltrohre aus Metall herzustellen. Diese haben jedoch den Nachteil, dass in Folge des Statorfeldes Wirbelströme im Spaltrohr erzeugt werden, wodurch Verluste entstehen und der Wirkungsgrad des Elektromotors erheblich reduziert wird.The split tube is exposed to the high pressures in the pump chamber. For this reason, split tubes must have a high strength. It is known to produce metal cans. However, these have the disadvantage that, as a result of the stator field eddy currents are generated in the can, resulting in losses and the efficiency of the electric motor is significantly reduced.

Bei dem heutigen Bestreben, Pumpenantriebe möglichst energieeffizient auszuführen, werden moderne EC-Motoren verwendet, die zur Vermeidung von Wirbelstromverlusten mit Spaltrohren aus Kunststoff ausgeführt sind. Um sicherzustellen, dass diese Spaltrohre den teilweise großen Innendrücken standhalten, müssen die Wandstärken ausreichend groß dimensioniert sein. Dies führt dazu, dass der Spalt zwischen dem Stator und dem Rotor im Vergleich zu einem AC-Motor relativ groß wird. Kompensiert wird dies heute durch einen erhöhten Einsatz an Magnetmaterial im Rotor und/oder durch Permanentmagnete mit hoher Koerzitivfeldstärke. Dies führt jedoch zu höheren Herstellungskosten.In today's effort to perform pump drives as energy efficient as possible, modern EC motors are used, which are designed to prevent eddy current losses with canned plastic tubes. To ensure that these cans withstand the sometimes large internal pressures, the wall thicknesses must be sufficiently large. As a result, the gap between the stator and the rotor becomes relatively large compared to an AC motor. This is compensated today by an increased use of magnetic material in the rotor and / or permanent magnets with high coercive field strength. However, this leads to higher production costs.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Pumpenaggregat mit einem Spaltrohr bereitzustellen, das zur Erzielung eines hohen Wirkungsgrades des Aggregats besonders dünnwandig ausgeführt werden kann, gleichzeitig aber hohen Innendrücken im Rotor- bzw. Pumpenraum Stand hält.The object of the invention is to provide a pump unit with a split tube, which can be designed to achieve a high efficiency of the unit particularly thin-walled, but at the same time holds high internal pressures in the rotor or pump room.

Diese Aufgabe wird durch ein Pumpenaggregat mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by a pump unit with the features of claim 1. Advantageous developments are specified in the subclaims.

Erfindungsgemäß wird ein Pumpenaggregat mit einer Pumpeneinheit und einem diese antreibenden Elektromotor vorgeschlagen, der einen Stator und einen in einem Rotorraum drehenden Rotor aufweist, wobei der Stator vom Rotorraum durch ein Spaltrohr getrennt ist und zwischen dem Spaltrohr und dem Stator eine Kreiskeilverbindung besteht, mit der sich das Spaltrohr an dem Stator abstützt.According to the invention, a pump unit with a pump unit and an electric motor driving this is proposed, which has a stator and a rotating rotor in a rotor space, the stator is separated from the rotor space by a split tube and between the can and the stator is a circular wedge connection, with the the split tube is supported on the stator.

Nach einem ersten Kernaspekt der Erfindung wird die Festigkeit des Spaltrohres gegen Innendruck dadurch erhöht, das es sich gegen den Stator, insbesondere das Statorpaket, abstützt. Um dies sicher zu erreichen, sind ohne weitere Maßnahme extrem genaue Toleranzen und Abmessungen einzuhalten. Bei Kunststoffbauteilen ist dies je nach Material nicht möglich oder sehr schwierig und aufwendig. Deshalb wird gemäß einem zweiten Kernaspekt der Erfindung vorgeschlagen, eine Kreiskeilverbindung zwischen Spaltrohr und Stator bzw. Statorpaket vorzusehen. Diese gewährleistet ein bündiges und damit sicheres Anliegen des Spaltrohrs an dem Stator bzw. Statorpaket mit einfach erreichbaren Toleranzen und Abmessungen. Dann Spaltrohr kann hierdurch äußerst dünnwandig ausgebildet werden und besitzt dennoch eine hohe Festigkeit gegen die Innendrücke. Zudem kann aufgrund der Dünnwandigkeit der magnetische Spalt zwischen Rotor und Stator gering gehalten werden, so dass ein hoher Wirkungsgrad des Pumpenaggregats erreicht wird. Es sei angemerkt, dass das Spaltrohr an einem axialen Ende einen Boden aufweisen kann, so dass das Spaltrohr einen Spalttopf bildet.According to a first aspect of the invention, the strength of the can with respect to internal pressure is increased by supporting it against the stator, in particular the stator core. To achieve this safely, extremely precise tolerances and dimensions must be observed without any further measures. For plastic components, this is not possible depending on the material or very difficult and expensive. It is therefore proposed according to a second aspect of the invention to provide a circular spline connection between the can and stator or stator. This ensures a flush and thus safe concern of the can with the stator or stator with easily accessible tolerances and dimensions. Then split tube can thereby be made extremely thin-walled and still has a high strength against the internal pressures. In addition, due to the thinness of the magnetic gap between the rotor and stator can be kept low, so that a high efficiency of the pump unit is achieved. It should be noted that the split tube may have a bottom at one axial end, so that the split tube forms a split pot.

Bei der Montage des Spaltrohres in dem Stator wird das Spaltrohr in axialer Richtung in den Stator mit Spiel eingeführt. Anschließend werden die Außenflächen des Spaltrohrs durch eine relative Drehung zwischen Stator und Spaltrohr mit den Innenflächen des Stators großflächig in Kontakt gebracht. Hierdurch wird das Spaltrohr gegen den Stator verspannt und es entsteht eine gleichmäßige leichte Flächenpressung entlang der Umfangsfläche der Verbindung.During assembly of the can in the stator, the can is inserted in the axial direction into the stator with play. Subsequently, the outer surfaces of the split tube are brought into contact over a large area by a relative rotation between the stator and the can with the inner surfaces of the stator. As a result, the can is clamped against the stator and there is a uniform light surface pressure along the peripheral surface of the compound.

Dies hat eine Reihe von Vorteilen. Toleranzschwankungen können durch einen entsprechenden Drehwinkel auf eine einfache Art sicher kompensiert werden und der Kontakt zwischen Spaltrohr und Stator ist sicher gewährleistet. Die Innendruckfestigkeit des Spaltrohres wird hierdurch deutlich gegenüber einer nicht gestützten Variante erhöht. Ferner kann bei gleichen Anforderungen die Wandstärke des Spaltrohres reduziert werden, so dass der Spalt zwischen Stator und Rotor verkleinert und das Magnetmaterial reduziert werden kann. Durch die Kompensation der Toleranzen von Spaltrohr und Statorpaket können die Anforderungen an diese Bauteiltoleranzen reduziert werden.This has a number of advantages. Tolerance fluctuations can be safely compensated by a corresponding rotation angle in a simple way and the contact between the can and the stator is guaranteed. The internal pressure resistance of the can is thus significantly increased compared to a non-supported variant. Furthermore, with the same requirements, the wall thickness of the split tube can be reduced, so that the gap between the stator and rotor can be reduced and the magnetic material can be reduced. By compensating the tolerances of the can and the stator stack, the requirements for these component tolerances can be reduced.

Da keine Kräfte zwischen Spaltrohr und Stator übertragen werden müssen, muss die Spannkraft, d. h. der Drehwinkel nicht besonders groß sein. Sie darf im Übrigen nicht zu groß sein, weil Spaltrohr einen dünnwandigen Hohlkörper bildet, der bei zu hoher Spannkraft bricht. Since no forces must be transmitted between the can and stator, the clamping force, ie the angle of rotation must not be particularly large. Incidentally, it must not be too large, because canned pipe forms a thin-walled hollow body which breaks when the clamping force is too high.

Vorzugsweise besitzt das Spaltrohr eine Außenumfangsfläche, die in Umfangsichtung ein von der Kreisform abweichendes inneres Kreiskeilprofil aufweist. Im Radial-Querschnitt betrachtet, bildet der Außenumfang des Spaltrohres folglich einen Grundkreis, auf dem sich das Keilprofil erhebt. Das Spaltrohr kann somit sogleich mitsamt dem Kreiskeilprofil hergestellt, insbesondere im Spritzgussverfahren als Kunststoffformteil hergestellt werden.Preferably, the split tube has an outer peripheral surface, which has a circumferential circle diverging from the circular inner circular spline. Seen in radial cross-section, the outer circumference of the can thus forms a base circle on which the wedge profile rises. The split tube can thus be produced immediately together with the circular spline, in particular by injection molding as a plastic molded part.

Der Stator kann grundsätzlich einen beliebigen Aufbau haben, insbesondere Schleifenwicklungen oder aber konzentrierte Wicklungen aufweisen. In beiden Fällen besitzt der Stator eine zentrale Öffnung, auch Bohrung genannt, in der der Rotor drehbar einliegt. Vorzugsweise weist eine die Öffnung begrenzende Innenfläche des Stators in Umfangsrichtung wenigstens ein von der Kreisform abweichendes, zum inneren Kreiskeilprofil komplementäres äußeres Kreiskeilprofil auf. Im radialen Querschnitt betrachtet, bildet der Innenumfang des Stators folglich einen Grundkreis, auf dem sich das komplementäre Keilprofil erhebt. Die beiden Kreiskeilprofile ergänzen sich somit formschlüssig, so dass das Spaltrohr flächig an das Statorpaket angelegt werden kann.The stator can basically have any desired structure, in particular have loop windings or else concentrated windings. In both cases, the stator has a central opening, also called bore, in which the rotor rotatably rests. Preferably, an inner surface of the stator delimiting the opening has, in the circumferential direction, at least one outer circular spline profile which deviates from the circular shape and is complementary to the inner circular spline profile. Viewed in radial cross-section, the inner circumference of the stator consequently forms a base circle on which the complementary spline profile rises. The two circular splines thus complement each other form-fitting, so that the split tube can be applied flat to the stator.

Vorzugsweise besitzt der Stator mehrere sich radial nach innen in die Öffnung erstreckende Polschuhe. Eine solche Konstruktion wird vor allem bei EC-Motoren mit konzentrierten Wicklungen verwendet, die hinter einem Polschuh auf seinem Polschenkel angeordnet sind. Ein Polschuh besitzt eine Innenumfangsfläche, die die zentrale Öffnung teilbegrenzt. Beispielsweise weisen wenigstens zwei Polschuhe in Umfangsrichtung ein von der Kreisform abweichendes, zum inneren Kreiskeilprofil komplementäres äußeres Kreiskeilprofil auf. Damit liegt das Spaltrohr im montierten Zustand im Stator nur an diesen mit dem komplementären Kreiskeilprofil ausgebildeten Polschuhen form- und kraftschlüssig an.Preferably, the stator has a plurality of pole shoes extending radially inwardly into the opening. Such a construction is used mainly in EC motors with concentrated windings which are arranged behind a pole piece on its pole leg. A pole piece has an inner circumferential surface which partially delimits the central opening. For example, have at least two pole pieces in the circumferential direction on a deviating from the circular, complementary to the inner circular spline outer circular spline. Thus, in the assembled state in the stator, the can is positively and non-positively connected only to these pole shoes which are formed with the complementary circular wedge profile.

Die genannten beiden Polschuhe, die ein Kreiskeilprofil aufweisen, liegen sich vorteilhafterweise gegenüber, so dass das Spaltrohr zwischen ihnen verspannt werden kann. Alternativ können auch mehrere Polschuhe, insbesondere kann jeder zweite Polschuh das äußere Kreiskeilprofil tragen. Es ist jedoch von Vorteil, wenn alle Polschuhe in Umfangsrichtung ein von der Kreisform abweichendes äußeres Kreiskeilprofil aufweisen, so dass sich das Spaltrohr an allen Polschuhen, d. h. großflächig abstützen kann.Said two pole shoes, which have a circular wedge profile, are advantageously opposite one another, so that the split tube can be clamped between them. Alternatively, a plurality of pole pieces, in particular, every second pole piece can wear the outer circular spline. However, it is advantageous if all pole shoes in the circumferential direction have a deviating from the circular outer circular spline profile, so that the split tube at all pole pieces, d. H. can support a large area.

Grundsätzlich kann die Kreiskeilverbindung durch einen Kreiskeil, zwei oder mehr Kreiskeile und entsprechend einen Kreiskeil, zwei oder mehr komplementäre Kreiskeile gebildet sein. Es ist jedoch von Vorteil, die Kreiskeilverbindung durch drei Kreiskeile auf der Außenumfangsfläche des Spaltrohres und drei komplementäre Kreiskeile auf der Innenumfangsfläche des Stators auszubilden. Damit wird erreicht, dass die Kreiskeilverbindung selbstzentrierend ist und das Spaltrohr stets konzentrisch im Stator einliegt.In principle, the circular wedge connection can be formed by a circular wedge, two or more circular wedges and correspondingly a circular wedge, two or more complementary circular wedges. However, it is advantageous to form the circular wedge connection by three circular wedges on the outer peripheral surface of the can and three complementary circular wedges on the inner peripheral surface of the stator. This ensures that the circular wedge connection is self-centering and the split tube always rests concentrically in the stator.

Das äußere Kreiskeilprofil kann durch einen einzigen Kreiskeil oder durch mehrere Kreiskeile gebildet sein. In entsprechender Weise weist dann auch das komplementäre innere Kreiskeilprofil auf dem Spaltrohr einen einzigen Kreiskeil oder mehrere Kreiskeile auf.The outer circular spline can be formed by a single circular wedge or by multiple circular wedges. Correspondingly, then also the complementary inner circular spline on the can has a single circular wedge or more circular wedges.

Der Kreiskeil kann oder die Kreiskeile können entlang des Innenumfangs des Stators derart angeordnet sein, dass jeder Polschuh an seiner Innenumfangsfläche einen Teilabschnitt des Kreiskeils oder eines der Kreiskeile aufweist. Dies bedeutet, dass zwei, mehr oder im Falle eines einzigen Kreiskeils alle Polschuhe gemeinsam den Kreiskeil bzw. einen Kreiskeil anteilig ausbilden. Auch kann ein Polschuh zwei oder mehr Kreiskeile aufweisen.The circular wedge or the circular wedges can be arranged along the inner circumference of the stator such that each pole piece has on its inner peripheral surface a partial section of the circular wedge or one of the circular wedges. This means that two, more or in the case of a single circular wedge all pole shoes together form the circular wedge or a circular wedge proportionally. Also, a pole piece may have two or more circular wedges.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante ist das äußere Kreiskeilprofil durch eine Anzahl von Kreiskeilen gebildet ist, wobei jeder Polschuh an seiner Innenumfangsfläche einen solchen Kreiskeil aufweist. Damit entspricht die Anzahl der Kreiskeile der Anzahl der Statorpole.According to a preferred embodiment, the outer circular spline is formed by a number of circular wedges, each pole piece has on its inner peripheral surface such a circular wedge. Thus, the number of circular wedges corresponds to the number of stator poles.

Es sei angemerkt, dass diese genannten Ausführungsvarianten nicht auf Elektromotoren mit ausgeprägten Polschuhen beschränkt sind. Auch beliebig anders geformten Statorpole, insbesondere bei Polschenkeln, kann das erfindungsgemäße Kreiskeilprofil realisiert sein.It should be noted that these mentioned embodiments are not limited to electric motors with pronounced pole shoes. Also any differently shaped stator poles, especially in pole legs, the circular wedge profile according to the invention can be realized.

Da keine Kräfte zwischen Spaltrohr und Stator zu übertragen sind, kann die Profilhöhe des inneren Kreiskeilprofils vergleichsweise gering gegenüber der Wandstärke des Spaltrohres sein. Bevorzugt weist das innere Kreiskeilprofil eine Profilhöhe von 1/20 bis 1/5, vorzugsweise 1/10 der Wandstärke des Spaltrohres auf.Since no forces are to be transmitted between the can and stator, the profile height of the inner circular spline can be comparatively small compared to the wall thickness of the can. Preferably, the inner circular spline has a profile height of 1/20 to 1/5, preferably 1/10 of the wall thickness of the can.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung liegt die Steigung der Kreiskeile der Kreiskeilverbindung zwischen 1:20 bis 1:50, so dass die Kreiskeilverbindung zu Demontagezwecken wieder gelöst werden kann.In an advantageous embodiment of the invention, the slope of the circular wedges of the circular wedge connection between 1:20 to 1:50, so that the circular wedge connection can be solved for disassembly purposes again.

Vorzugsweise ist die Kontur der Kreiskeile als logarithmische Spirale ausgeführt. Dies hat den Vorteil, dass sich die Verbindungspartner der Kreiskeilverbindung nicht linear sondern flächig berühren. Das Spaltrohr wird dadurch vom Stator optimal gestützt.Preferably, the contour of the circular wedges is designed as a logarithmic spiral. This has the advantage that the connection partner of the Do not touch the circular wedge connection in a linear way. The can is optimally supported by the stator.

Die erfindungsgemäße Kreiskeilverbindung bietet den Vorteil, dass das Spaltrohr auch in axialer Richtung fixiert werden kann. Hierzu kann das Spaltrohr an seinem Außenumfang einen radialen Vorsprung aufweisen, der im eingesetzten und verspannten Zustand des Spaltrohres den Stator, insbesondere einen Polschuh (7) hintergreift. Beim axialen Einschieben des Spaltrohres in den Stator kann dieser Vorsprung beispielsweise im Bereich zwischen zwei Polschuhen einliegen. Ist das Spaltrohr axial eingesetzt, wird durch dessen Drehung der Vorsprung ebenfalls verdreht und kommt hinter einem Polschuh zur Anlage. Das Spaltrohr ist dadurch in axialer Richtung gesichert.The circular wedge connection according to the invention offers the advantage that the split tube can also be fixed in the axial direction. For this purpose, the split tube may have on its outer circumference a radial projection, which in the inserted and clamped state of the can, the stator, in particular a pole piece ( 7 ) engages behind. During axial insertion of the can into the stator, this projection can be in the area between two pole shoes, for example. If the can is inserted axially, the projection is also twisted by its rotation and comes behind a pole piece to the plant. The split tube is thereby secured in the axial direction.

Vorzugsweise ist der Elektromotor des Pumpenaggregats mit einem Elektromotor versehen, der einen nasslaufenden Rotor aufweist. Dies bedeutet, dass der Rotorraum mit einer Flüssigkeit geflutet ist und der Rotor, d. h. insbesondere das Rotorpaket, von einer Flüssigkeit umgeben und im Betrieb entsprechend flüssigkeitsumströmt ist. Das Pumpenaggregat bildet damit eine Nassläuferpumpe, die insbesondere als Heizungsumwälzpumpe einsetzbar ist.Preferably, the electric motor of the pump unit is provided with an electric motor having a wet-running rotor. This means that the rotor space is flooded with a liquid and the rotor, i. H. in particular the rotor core, surrounded by a liquid and in accordance with liquid flows around in operation. The pump unit thus forms a wet-running pump, which can be used in particular as a heating circulation pump.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und der beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen:Further advantages and features of the invention will be explained in more detail with reference to an embodiment and the accompanying figures. Show it:

1: Vorderansicht des Stators 1 : Front view of the stator

2: Rückansicht eines Spaltrohrs mit Kreiskeilprofil an der äußeren Umfangsseite 2 : Rear view of a split tube with circular spline on the outer peripheral side

3: Explosionsdarstellung der Anordnung aus Spaltrohr und Stator 3 : Exploded view of the arrangement of canned and stator

4a: Querschnittsdarstellung des Stators 4a : Cross-section of the stator

4b: Vergrößerter Ausschnitt der Querschnittsdarstellung nach 4a 4b : Enlarged section of the cross section representation after 4a

1 zeigt einen Stator 2 eines Elektromotors in der Ausführung eines üblichen EC-Motors in seiner Vorderansicht. Der Elektromotor treibt ein Kreiselpumpenaggregat an. Er umfasst ein Blechpaket bestehend aus einem Rückschlussring 6 und sechs daran befestigte Statorpole 7, die wiederum jeweils aus einem Polschenkel 7a und einem Polschuh 7b bestehen. Der Polschenkel 7a ist hier beispielhaft über eine Schwalbenschwanzverbindung 7c am Rückschlussring 6 befestigt. Die Polschenkel 7a tragen jeweils eine Wicklung 5, so dass der Elektromotor insgesamt sechs Statorwicklungen 5 besitzt. Jede Wicklung 5 ist auf einem Wicklungsträger gewickelt, der sich mittels einer rippenartigen Struktur an der Rückseite des jeweiligen Polschuhs 7b abstützt. 1 shows a stator 2 an electric motor in the execution of a conventional EC engine in its front view. The electric motor drives a centrifugal pump unit. It includes a laminated core consisting of a return ring 6 and six stator poles attached thereto 7 , which in turn each consist of a pole leg 7a and a pole piece 7b consist. The pole thigh 7a Here is an example of a dovetail connection 7c at the return ring 6 attached. The pole thighs 7a each carry a winding 5 so that the electric motor has a total of six stator windings 5 has. Every winding 5 is wound on a winding support, which by means of a rib-like structure at the back of the respective pole piece 7b supported.

Die Polschuhe 7b weisen jeweils eine konkave Innenfläche auf, die aufgrund der axialen Erstreckung der Polschuhe 7b im Wesentlichen einem Zylinderabschnitt entspricht. Gemeinsam begrenzen die Polschuhe 7b mit ihrer Innenfläche eine zentrale Öffnung 11, in der der nicht dargestellte Rotor des Elektromotors angeordnet ist.The pole shoes 7b each have a concave inner surface due to the axial extent of the pole pieces 7b essentially corresponds to a cylinder section. Together, the pole shoes limit 7b with its inner surface a central opening 11 in which the rotor, not shown, of the electric motor is arranged.

Eine Darstellung des Stators 2 im Querschnitt ohne Wicklungen 5 ist in 4a gezeigt, wobei hier die Ansicht gegenüber 1 von hinten ist. Eine Vergrößerung eines Ausschnitts dieser Darstellung, die den oberen Statorpol 7 Im Querschnitt umfasst, ist in der 4b abgebildet. In 4b ist ersichtlich, dass sich das Profil der Innenfläche der Polschuhe 7b von einem Kreisabschnitt eines reinen Grundkreises 12, der in 4b als gepunktete Linie eingezeichnet ist, darin unterscheidet, dass es von einem lateralen Ende 4a in Umfangsrichtung zum anderen lateralen Ende 4b ansteigt und so einen Kreiskeil 4 ausbildet.An illustration of the stator 2 in cross section without windings 5 is in 4a shown, here the view opposite 1 from behind. An enlargement of a section of this illustration showing the upper stator pole 7 In cross-section, is in the 4b displayed. In 4b It can be seen that the profile of the inner surface of the pole pieces 7b from a circular section of a pure base circle 12 who in 4b Dotted as a dotted line, it distinguishes it from a lateral end 4a in the circumferential direction to the other lateral end 4b rises and so a circular wedge 4 formed.

Das Kreiskeil-Profil 4 des nächsten Polschuhs 7b beginnt dann hinsichtlich seiner Profilhöhe gegenüber dem vorherigen Polschuh 7b etwas zurückversetzt, so dass in einer imaginären Verlängerung des betrachteten Kreiskeilprofils 4 ein Rücksprung zum Profilanfang des nächsten Polschuhs 7b existiert. Demgemäß ist in der beispielhaften Ausführungsvariante jeder Polschuh 7b, d. h. jeder Statorpol 7 mit einem Kreiskeil 4 versehen. Wie in 1 und 4b gezeigt, erheben sich die Kreiskeile 4 im Querschnittsprofil an den Polschuhen 7b radial nach innen in die Öffnung 11 hinein.The circular wedge profile 4 of the next pole piece 7b then begins with respect to its profile height relative to the previous pole piece 7b put something back, so that in an imaginary extension of the considered circular wedge profile 4 a return to the profile beginning of the next pole piece 7b exist. Accordingly, in the exemplary embodiment, each pole piece is 7b ie each stator pole 7 with a circular wedge 4 Mistake. As in 1 and 4b shown, the circular wedges rise 4 in the cross-sectional profile on the pole shoes 7b radially inward into the opening 11 into it.

2 zeigt die Rückansicht eines Spalttopfes, d. h. eines endseitig geschlossenen Spaltrohrs 1. Das Spaltrohr 1 ist folglich an einem axialen Ende durch einen Boden 9 geschlossen. An seinem anderen axialen Ende erstreckt sich ein angeformter Flansch 8 im Wesentlichen radial nach außen. Dieser deckt die zur nicht dargestellten Pumpeneinheit gerichtete Stirnseite des Stators 2 ab. 2 shows the rear view of a split pot, ie a closed end gap tube 1 , The can 1 is thus at an axial end by a bottom 9 closed. At its other axial end a molded flange extends 8th essentially radially outward. This covers the non-illustrated pump unit directed end face of the stator 2 from.

Die Außenumfangsfläche des Spaltrohres 1 besitzt im Querschnitt betrachtet ein von der reinen Kreisform abweichendes Kreiskeilprofil mit sechs Kreiskeilen 3, die sich gegenüber den Kreiskeilen 4 am Stator 2 in die entgegengesetzte Umfangsrichtung radial nach außen erheben. Das Kreiskeilprofil 4 am Stator und das Kreiskeilprofil 3 am Spaltrohr 1 bilden somit komplementäre Kreiskeilprofile.The outer peripheral surface of the can 1 has seen in cross-section deviates from the pure circular shape circular wedge profile with six circular wedges 3 facing the circular wedges 4 at the stator 2 elevate radially outward in the opposite circumferential direction. The circular wedge profile 4 at the stator and the circular wedge profile 3 on the can 1 thus form complementary circular wedge profiles.

Da das Kreiskeilprofil 4 am Stator 2 gegenüber dem Kreiskeilprofil 3 am Spaltrohr 1 radial außen liegt, wird es im Sinne der Erfindung als „äußeres Kreiskeilprofil” bezeichnet. Entsprechend bildet das Kreiskeilprofil 3 am Spaltrohr 1 ein „inneres Kreiskeilprofil”. Diese Bezeichnungen betreffen jedoch nur ihre Lage innerhalb des Pumpenaggregats zueinander und geben keine Aussage über die Form der Kreiskeilprofile.Because the circular wedge profile 4 at the stator 2 opposite the circular wedge profile 3 on the can 1 is radially outside, it is referred to in the context of the invention as "outer circular spline". The circular wedge profile forms accordingly 3 on the can 1 an "inner circle wedge profile". However, these designations only relate to one another within their position within the pump unit and do not provide any information about the shape of the circular spline profiles.

Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass 2 eine Ansicht von hinten auf das Spaltrohr 1 ist, während 1 eine Darstellung auf den Stator 2 von vorn zeigt. Die Komplementäreigenschaft wird deutlich, wenn die Rückseite des Spaltrohrs 1 von vorn in die Öffnung 11 des Stators 2 eingeschoben wird. Dies ist in 3 dargestellt.It should be noted at this point that 2 a view from the rear of the can 1 is while 1 a representation on the stator 2 shows from the front. The complementary property becomes clear when the back of the can 1 from the front into the opening 11 of the stator 2 is inserted. This is in 3 shown.

3 zeigt eine isometrische Explosionsdarstellung von Spaltrohr 1 und Stator 2. Sie sind Teil eines Kreiselpumpenaggregats, insbesondere einer Heizungsumwälzpumpe, das bzw. die eine Pumpeneinheit und einen Elektromotor umfasst, der die Pumpeneinheit in bekannter Weise antreibt. Der Stator 2 und das Spaltrohr 1 sind Teil des Elektromotors, der zudem einen in einem Rotorraum 10 drehenden Rotor umfasst. Der Stator 2 ist von diesem Rotorraum 10 durch das Spaltrohr 1 getrennt. 3 shows an isometric exploded view of canned 1 and stator 2 , They are part of a centrifugal pump unit, in particular a heating circulation pump, which comprises a pump unit and an electric motor, which drives the pump unit in a known manner. The stator 2 and the can 1 are part of the electric motor, which also has one in a rotor space 10 rotating rotor includes. The stator 2 is from this rotor space 10 through the can 1 separated.

Zur Montage wird das Spaltrohr 1 mit Spiel zwischen den Kreiskeilkonturen 3, 4 axial in die Öffnung 11 des Stators 2 eingeschoben. Anschließend wird das Spaltrohr 1 – in Bezug zu 3 – relativ zum Stator 2 entgegen dem Uhrzeigersinn, und/oder der Stator 2 mit dem Uhrzeigersinn relativ zum Spaltrohr 1 gedreht, so dass das Spiel verschwindet und die Kreiskeile 3 Spaltrohrs 1 flächig mit den korrespondierenden Kreiskeilen 4 der Polschuhe 7 flächig zur Anlage kommen. Damit besteht zwischen dem Spaltrohr 1 und dem Stator 2 eine Kreiskeilverbindung 3, 4, mittels der sich das Spaltrohr 1 an dem Stator 2 abstützt.The canned pipe is used for mounting 1 with play between the circular wedge contours 3 . 4 axially in the opening 11 of the stator 2 inserted. Subsequently, the canned 1 - in relation to 3 - relative to the stator 2 counterclockwise, and / or the stator 2 clockwise relative to the can 1 turned so that the game disappears and the circular wedges 3 gap tube 1 flat with the corresponding circular wedges 4 the pole shoes 7 come flat to the plant. This is between the can 1 and the stator 2 a circular wedge connection 3 . 4 , by means of which the can 1 on the stator 2 supported.

Die Drehung muss hier nur um wenige Grad erfolgen, da keine Kräfte insbesondere keine Drehmomente zwischen Spaltrohr 1 und Stator 2 übertragen werden. Wesentlichen ist hierbei nur die durch die Kreiskeilkontur erreichbare großflächige Anlagefläche, mit der sich das Spaltrohr 1 am Stator 2, insbesondere an den Polschuhen 7b, abstützen kann, so dass die Festigkeit und Stabilität des Spaltrohres 1 gegen hohe Innendrücke im Rotorraum 10 gewährleistet ist. Die Innendruckfestigkeit des Spaltrohres 1 wird hierdurch deutlich gegenüber einer nicht gestützten Variante erhöht.The rotation must be done here only by a few degrees, since no forces in particular no torques between the can 1 and stator 2 be transmitted. Essentially, in this case, only the large contact surface that can be achieved by the circular wedge contour, with which the can 1 at the stator 2 , in particular on the pole shoes 7b , can support, so that the strength and stability of the can 1 against high internal pressures in the rotor space 10 is guaranteed. The internal pressure resistance of the can 1 is thereby significantly increased compared to an unsupported variant.

Toleranzschwankungen werden hierdurch auf eine einfache Art sicher kompensiert, so dass auch die Anforderungen an die Bauteiltoleranzen reduziert werden können. Ferner kann bei gleichen Anforderungen die Wandstärke des Spaltrohres 1 reduziert werden, so dass der magnetische Spalt zwischen Stator 2 und Rotor verkleinert wird und das Magnetmaterial reduziert werden kann.Tolerance fluctuations are thereby safely compensated in a simple way, so that the requirements for the component tolerances can be reduced. Furthermore, with the same requirements, the wall thickness of the can 1 be reduced so that the magnetic gap between stator 2 and rotor is downsized and the magnetic material can be reduced.

Das Spaltrohr 1 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel aus Kunststoff als Spritzgussteil hergestellt. Es besitzt eine Wandstärke zwischen 0,8 und 1,2 mm. Das Kreiskeilprofil 3 am Spaltrohr 1 weist eine Profilhöhe von ca. 0,1 mm auf.The can 1 is made of plastic as an injection molded part in the embodiment shown. It has a wall thickness between 0.8 and 1.2 mm. The circular wedge profile 3 on the can 1 has a profile height of about 0.1 mm.

Es sei angemerkt, dass die Figuren nur eine beispielhafte Variante der Erfindung zeigen. Die Erfindung ist hierauf jedoch nicht beschränkt. Beispielsweise können sich die Kreiskeile 4 an den Polschuhen 7 auch in die andere Umfangsrichtung erstrecken. Dasselbe gilt dann entsprechend für die komplementären Kreiskeile 3 am Spaltrohr 1. Ferner ist es auch möglich, dass weniger oder mehr Kreiskeile 3, 4 als Polschuhe 7b, d. h. als Statorpole 7 am Stator 2 ausgebildet sind. Dabei können beispielsweise manche Statorpole 7 kein Kreiskeilprofil aufweisen und entsprechend an der Abstützung des Spaltrohres 1 nicht beteiligt sein. Alternativ können alle Statorpole 7 ein Kreiskeil-Teilprofil aufweisen und jeweils anteilig an der Ausbildung eines gemeinsamen Kreiskeils beteiligt sein. Auch ist es alternativ möglich, dass ein Statorpol 7 an der Ausbildung von mehr als einem Kreiskeil beteiligt ist oder selbst zwei oder mehr Kreiskeile ausbildet. Das Spaltrohr 1 besitzt bei den genannten Varianten dann an seinem Außenumfang Kreiskeile, die ein entsprechend komplementäres Kreiskeilprofil bilden.It should be noted that the figures show only an exemplary variant of the invention. However, the invention is not limited thereto. For example, the circular wedges can 4 on the pole shoes 7 extend in the other circumferential direction. The same then applies correspondingly to the complementary circular wedges 3 on the can 1 , Furthermore, it is also possible that fewer or more circular wedges 3 . 4 as pole shoes 7b ie as stator poles 7 at the stator 2 are formed. In this case, for example, some stator poles 7 have no circular spline and accordingly to the support of the can 1 not be involved. Alternatively, all stator poles 7 have a circular wedge partial profile and each participate proportionately in the formation of a common circular wedge. It is alternatively possible that a stator pole 7 is involved in the formation of more than one circular wedge or even forms two or more circular wedges. The can 1 has at the said variants then on its outer circumference circular wedges, which form a correspondingly complementary circular wedge profile.

Claims

Pump unit with a pump unit and an electric motor driving this, comprising a stator ( 2 ) and one in a rotor space ( 10 ) rotating rotor, wherein the stator ( 2 ) from the rotor space ( 10 ) through a can ( 1 ), characterized in that between the can ( 1 ) and the stator ( 2 ) a circular wedge connection ( 3 . 4 ), by means of which the can ( 1 ) on the stator ( 2 ) is supported.

Pump unit according to claim 1, characterized in that the can ( 1 ) has an outer circumferential surface, which in circumferential view at least one deviating from the circular inner circular spline ( 3 ) having.

Pump unit according to claim 2, characterized in that the stator ( 2 ) a stator pack having a central opening ( 11 ), in which the rotor rests, wherein one of the opening ( 11 ) limiting inner surface in the circumferential direction at least one of the circular shape ( 12 ) deviating, to the inner circular spline ( 3 ) complementary outer circular spline profile ( 4 ) having.

Pump unit according to claim 2 or 3, characterized in that the stator ( 2 ) a plurality of radially inwardly extending pole pieces ( 7b ) each having an inner peripheral surface, of which at least two pole shoes ( 7 ) in the circumferential direction one of the circular shape ( 12 ) deviating, to the inner circular spline ( 3 ) complementary outer circular spline profile ( 4 ) exhibit.

Pump unit according to claim 4, characterized in that all pole shoes ( 7b ) in the circumferential direction one of the circular shape ( 12 ) deviating outer circular spline profile ( 4 ), in which the can ( 1 ) is supported.

Pump unit according to one of claims 3 to 5, characterized in that the outer circular spline by a circular wedge ( 4 ) or several circular wedges ( 4 ), each pole piece ( 7b ) on its inner peripheral surface only a portion of the circular wedge ( 4 ) or one of the circular wedges ( 4 ) having.

Pump unit according to one of claims 3 to 6, characterized in that the outer circular spline by a number of circular wedges ( 4 ), each pole piece ( 7b ) on its inner circumferential surface a separate circular wedge ( 4 ) having.

Pump unit according to one of the preceding claims, characterized in that the inner circular spline ( 3 ) a profile height of 1/20 to 1/5, preferably 1/10 of the wall thickness of the can ( 1 ) having.

Pump unit according to one of the preceding claims, characterized in that the can ( 1 ) has on its outer circumference a radial projection which in the inserted and clamped state of the can ( 1 ) the stator ( 2 ), in particular a pole piece ( 7b ) of the stator ( 2 ) engages behind.