DE102016111440A1

DE102016111440A1 - Pumpvorrichtung zur Förderung eines Fluids

Info

Publication number: DE102016111440A1
Application number: DE102016111440.5A
Authority: DE
Inventors: Karsten Laing
Original assignee: Xylem IP Management SARL
Current assignee: Xylem Industries SARL
Priority date: 2016-06-22
Filing date: 2016-06-22
Publication date: 2017-12-28

Abstract

Es wird eine Pumpvorrichtung (10) bereitgestellt zur Förderung eines Fluids (126), umfassend eine Antriebseinheit (284) mit einem Antrieb (62) und mit einer Antriebswelle (91), wobei die Antriebswelle (91) eine Hohlwelle (92) ist oder umfasst und dass ein Anker (52) zur Aufnahme von axialen Kräften vorgesehen ist, der durch die Hohlwelle (92) verläuft.

Description

Die Erfindung betrifft eine Pumpvorrichtung zur Förderung eines Fluids, umfassend eine Antriebseinheit mit einem Antrieb und mit einer Antriebswelle.
Bekannte Pumpvorrichtungen haben den Nachteil, dass sie in einer Werkstattumgebung montiert werden müssen, da im Betrieb durch das Pumpen erhebliche Kräfte auftreten, die bestrebt sind, die Pumpvorrichtung auseinanderzuziehen. Verbindungen der Pumpvorrichtung müssen großen Kräften widerstehen, sodass eine Werkstattumgebung für die Herstellung erforderlich ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pumpvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche leichter montierbar ist.
Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Pumpvorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Antriebswelle eine Hohlwelle ist oder umfasst und dass die Pumpvorrichtung einen Anker zur Aufnahme von axialen Kräften aufweist, der durch die Hohlwelle verläuft.
Dadurch, dass der Anker durch die Hohlwelle verläuft, können axiale Kräfte durch das Zentrum der Pumpvorrichtung geleitet werden. Da die Pumpleistung quadratisch vom Abstand zur Achse abhängt, werden somit die Kräfte durch einen Bereich geleitet, in dem die Druckerzeugung relativ gering ist, sodass die Maßnahmen zur Aufnahme der axialen Kräfte weniger Einfluss auf die Pumpleistung haben.
Darüber hinaus muss eine Außenwand der Pumpvorrichtung keine oder geringe Kräfte übertragen, sodass zur Kraftübertragung keine Gewinde in der Außenwand benötigt werden, welche einen großen Durchmesser hätten und für die Spezialwerkzeug zur Montage benötigt würde. Außerdem können Bördelverbindungen vermieden werden, die große Kräfte übertragen müssten und somit aufwendig herzustellen wären.
Durch die Verwendung eines Ankers kann die Pumpvorrichtung vor Ort am Einsatzort montiert werden, da keine speziellen Werkzeuge oder Maschinen benötigt werden, um die Pumpvorrichtung zu montieren.
Eine günstige Möglichkeit sieht vor, dass der Anker zur Aufnahme von Pumpkräften ausgebildet ist, die bei einer Druckerzeugung im Betrieb entstehen. Die Größe der Pumpkräfte ist im Wesentlichen gegeben durch die erzeugte Druckdifferenz multipliziert mit der Querschnittsfläche der Pumpvorrichtung.
Dadurch, dass der zentrale Anker zur Aufnahme von Pumpkräften ausgebildet ist, die bei Druckerzeugung entstehen, muss die Außenwand keine oder geringere Kräfte übertragen.
Günstig ist es, wenn der Anker koaxial zu einer Drehachse eines Pumpelements angeordnet ist, wobei das Pumpelement zur Erzeugung einer Druckdifferenz dient. Auf diese Weise können Biegemomente, die auf den Anker wirken, reduziert werden.
Eine weitere günstige Möglichkeit sieht vor, dass der Anker stabförmig ausgebildet ist. Ein stabförmiger Anker bietet bei gegebenen maximalen Durchmesser die höchste Zugstabilität.
Eine vorteilhafte Möglichkeit sieht vor, dass sich der Anker von einem Anschlussabschnitt ausgehend durch das Pumpelement und durch einen Elektromotor des Antriebs erstreckt. Die Pumpvorrichtung wird an dem Anschlussabschnitt insbesondere durch einen Schlauch oder ein Rohr gehalten. Dadurch, dass sich der Anker vom Anschlussabschnitt ausgehend durch das Pumpelement und durch den Elektromotor erstreckt, kann er Kräfte aufnehmen und zu dem Anschlussabschnitt übertragen. Die Kräfte entstehen in Bereichen an der Pumpvorrichtung, in denen das Pumpelement und/oder der Elektromotor angeordnet sind.
Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit sieht vor, dass ein Pumpelement ein Flügelrad umfasst oder ist. Wenn ein Flügelrad ein Pumpelement ist, das auf dem Prinzip von Strömungspumpen funktioniert, werden keine Ventile oder Klappen benötigt. Darüber hinaus ist bei einem Flügelrad die Effektivität abhängig vom Abstand zur Drehachse, sodass die Wirkung der zentralen Anordnung des Ankers und damit der Führung der Kräfte voll zur Geltung kommt.
Eine besonders günstige Möglichkeit sieht vor, dass der Anker die Antriebseinheit kraftwirksam mit einem Anschlussabschnitt verbindet. In der Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen wird der Begriff kraftwirksam so verstanden, dass Kräfte, insbesondere axiale Zugkräfte übertragbar sind. Dadurch, dass der Anker die Antriebseinheit kraftwirksam mit dem Anschlussabschnitt verbindet, wird die Pumpvorrichtung zusammengehalten und Pumpkräfte können durch den Anker aufgenommen und abgeleitet werden.
Eine besonders vorteilhafte Möglichkeit sieht vor, dass der Anker durch eine lösbare Verbindung an einem Anschlussabschnitt gehalten ist. So ist eine Demontage der Pumpvorrichtung möglich, was beispielsweise bei Reparaturen der Pumpvorrichtung vorteilhaft ist.
Eine für das Zusammenhalten der Pumpvorrichtung günstige Lösung sieht vor, dass die lösbare Verbindung des Ankers an dem Anschlussabschnitt zumindest in einer Richtung Kräfte aufnehmen kann und aufnimmt.
Eine weitere günstige Lösung sieht vor, dass ein Anschlussabschnitt eine Fixierungs- und Lagerungseinrichtung mit einem Trägerabschnitt umfasst und dass sich der Anker durch den Trägerabschnitt erstreckt und dass der Anker einen Sicherungsabschnitt aufweist, der über den Trägerabschnitt hinausragt. Auf diese Weise kann der Trägerabschnitt hintergriffen werden, um eine kraftwirksame Verbindung zu ermöglichen.
Eine vorteilhafte Lösung sieht vor, dass der Sicherungsabschnitt des Ankers ein Gewinde aufweist. Durch ein Gewinde wird eine einfache und stabile Verbindung möglich.
Eine vorteilhafte Lösung sieht ein Befestigungselement vor, mit welchem der Sicherungsabschnitt gehalten ist. Mögliche Befestigungselemente basieren insbesondere auf Kraftschluss, Stoffschluss, Formschluss oder Ähnlichem. Beispielsweise umfassen Befestigungselemente Bolzen-, Schraub- oder Klebeverbindungen. Das ist vorteilhaft, da das Befestigungselement den Trägerabschnitt hintergreift, sodass der Anker nicht aus dem Trägerabschnitt herausziehbar ist. Dadurch ergibt sich eine kraftwirksame Verbindung zumindest für Zugkräfte.
Eine weitere vorteilhafte Lösung sieht vor, dass das Befestigungselement eine Mutter, insbesondere eine Haltemutter, aufweist oder ist, die auf den Sicherungsabschnitt des Ankers schraubbar und/oder geschraubt ist. Dies ist zum einen vorteilhaft, da eine Mutter leicht montierbar ist und zum anderen ist der Durchmesser der Mutter größer als der Durchmessers des Sicherungsabschnitts, sodass sich ein Absatz bildet, der den Trägerabschnitt hintergreifen kann und/oder hintergreift.
Eine besonders vorteilhafte Lösung sieht vor, dass die Antriebseinheit einen Antriebsabschnitt umfasst, der einen Basisabschnitt aufweist, an dem der Anker gehalten ist. Durch den Basisabschnitt können Kräfte auf den Anker geleitet werden.
Der Anker ist beispielsweise durch Formschluss, Stoffschluss oder Ähnlichem an den Basisabschnitt gehalten.
Weitere bevorzugte Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und zeichnerischen Darstellung mehrerer Ausführungsformen.
In den Zeichnungen zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Pumpvorrichtung, wobei eine Positionierung in einem Bohrloch angedeutet ist;
2 eine Schnittdarstellung der Pumpvorrichtung gemäß 1 in der Ebene AA;
3 eine Ausschnittvergrößerung des Bereichs B gemäß 2;
4 eine perspektivische Teilschnittdarstellung des Bereichs B;
5 eine Ausschnittvergrößerung der Schnittdarstellung aus 2 der Pumpvorrichtung mit einem Antriebsabschnitt, einem Ansaugabschnitt und einem Pumpabschnitt;
6 eine perspektivische Teilschnittdarstellung eines Pumpabschnitts der Pumpvorrichtung gemäß 1;
7 eine Ausschnittvergrößerung der Schnittdarstellung der Pumpvorrichtung gemäß 2, wobei in einem Pumpabschnitt zwei Pumpkartuschen angeordnet sind;
8 eine Ausschnittvergrößerung des Bereichs C gemäß 2, wobei eine Pumpkartusche in einem Pumpabschnitt dargestellt ist;
9 eine perspektivische Teildarstellung eines Pumpabschnitts, in dem zwei Pumpkartuschen angeordnet sind;
10 eine perspektivische Teildarstellung eines Pumpabschnitts der Pumpvorrichtung, wobei Pumpkartuschen ohne Außenwand dargestellt sind;
11 eine perspektivische Darstellung zweier Pumpkartuschen, wobei eine Außenwand ausgeblendet ist;
12 eine perspektivische Teilschnittdarstellung einer Pumpkartusche;
13 eine perspektivische Teilschnittdarstellung einer Leerkartusche;
14 eine Ausschnittvergrößerung der Schnittdarstellung aus 2, die einen Anschlussabschnitt zeigt;
15 eine Ausschnittvergrößerung des Bereichs D aus 14;
16 eine perspektivische Darstellung einer Verbindungseinrichtung, wobei zu besseren Sichtbarkeit ein Anschlussabschnitt nicht dargestellt ist;
17 eine Schnittdarstellung einer Antriebseinheit;
18 eine Schnittdarstellung einer zweiten Ausführungsform einer Pumpvorrichtung;
19 eine Ausschnittvergrößerung des Bereichs E der Schnittdarstellung gemäß 18; und
20 eine Ausschnittvergrößerung des Bereichs F der Schnittdarstellung gemäß 18.
Ein Ausführungsbeispiel einer Pumpvorrichtung 10 (1) weist einen Kopfabschnitt 12, einen Antriebsabschnitt 14, einen Pumpabschnitt 16 und einen Anschlussabschnitt 18 auf, die in einer axialen Richtung 19 aufeinander folgen.
Die Pumpvorrichtung 10 hat eine Außenwand 13, die sich von dem Kopfabschnitt 12 ausgehend bis zu dem Anschlussabschnitt 18 erstreckt. Beispielsweise ist die Außenwand 13 mindestens abschnittsweise im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet und/oder koaxial zu einer Hauptachse 11 der Pumpvorrichtung 10 angeordnet.
Der Kopfabschnitt 12 weist einen Querschnitt 20 auf, der sich von einem Verbindungsende 22 zu einem dem Verbindungsende 22 gegenüberliegenden Scheitel 24 insbesondere monoton und rotationssymmetrisch zu der Hauptachse 11 verkleinert.
Insbesondere weist der Querschnitt 20 eine gekrümmte Kontur, beispielsweise eine Kreiskontur auf.
Die Verjüngung des Querschnitts 20 ist monoton und nimmt in der Nähe des Scheitels 24 zu, sodass eine kantenfreie abgerundete Form 26 des Kopfabschnittes 12 vorliegt.
Weiter weist der Kopfabschnitt 12 eine oder mehrere, beispielsweise acht, Verstärkungsrippen 28 auf, die sich von einer Außenwand 30 (welche insbesondere Teil der Außenwand 30 ist) des Kopfabschnittes 12 nach innen bis zu einem inneren (Hohl-)Zylinder 32 erstrecken. Diese erhöhen die mechanische Steifigkeit des Kopfabschnittes 12.
Ferner weist der Kopfabschnitt 12 im Bereich des Verbindungsendes 22 mindestens ein Verbindungselement 34 und beispielsweise vier Verbindungselemente 34 auf, mit denen der Kopfabschnitt 12 an dem Antriebsabschnitt 14 gehalten ist.
Der Kopfabschnitt 12 kann beispielsweise durch Verschraubung, Verklebung, Vernietung oder Bördeln an dem Antriebsabschnitt 14 gehalten sein.
Der Kopfabschnitt 12 ist an einem Basiselement 36 des Antriebsabschnitts 14 gehalten. Dazu weist das Basiselement 36 Gegenelemente 38 für die Verbindungselemente 34 des Kopfabschnittes 12 auf.
Das Basiselement 36 weist einen außenliegenden, insbesondere zylinderwandförmigen, sich in axialer Richtung 19 erstreckenden Außenabschnitt 40 auf. Der Außenabschnitt 40 weist an seiner dem Kopfabschnitt 12 abgewandten Seite einen verjüngten Bereich 41 auf, wobei am Übergang zu dem verjüngten Bereich 41 an der Innenseite des Außenabschnitts 40 ein Absatz 43 gebildet ist (5).
Der Außenabschnitt 40 geht an seiner dem Kopfabschnitt 12 zugewandten Seite in einen Basisabschnitt 42 über, der sich von dem Außenabschnitt 40 nach innen bis zu einer zentralen Öffnung 44 erstreckt. Die zentrale Öffnung 44 liegt auf der Hauptachse 11. Ein an der zentralen Öffnung 44 liegender Bereich 46 des Basiselements 36 liegt in axialer Richtung 19 näher an dem Kopfabschnitt 12 als ein an den Außenabschnitt 40 angrenzender Bereich 48 des Basisabschnitts 42.
Der Basisabschnitt 42 hat beispielsweise die Form eines stumpfen Kegelabschnitts.
In der zentralen Öffnung 44 ist eine Haltevorrichtung 50 angeordnet, durch die ein Anker 52, insbesondere ein zentraler Anker 52, gehalten ist, der sich von dem Antriebsabschnitt 14 aus durch den Pumpabschnitt 16 bis in den Anschlussabschnitt 18 erstreckt.
Weitere Details über den zentralen Anker 52 werden untenstehend erläutert.
Die Haltevorrichtung 50 ist beispielsweise zylinderförmig ausgebildet, und erstreckt sich von dem an die zentrale Öffnung 44 angrenzenden Bereich 46 des Basisabschnitts 42 ausgehend in axialer Richtung 19 vom dem Kopfabschnitt 12 weg.
Die Haltevorrichtung 50 ist für eine Verbindung mit dem Anker 52 ausgebildet.
Durch den Basisabschnitt 42 des Basiselements 36 sind ein oder mehrere elektrische Leiter 56 geführt, welche beispielsweise Teil einer elektrischen Zuleitungseinrichtung 58 oder einer elektrischen Anschlussleitung 60 für einen Antrieb 62 der Pumpvorrichtung 10 sind.
Den elektrischen Leitern 56 ist eine Führungsvorrichtung 64 zugeordnet, welche die elektrischen Leiter 56 zumindest abschnittsweise umschließt.
Die elektrischen Leiter 56 der elektrischen Zuleitungseinrichtung 58 und der elektrischen Anschlussleitung 60 sind an eine Motorsteuerung 66 (3) angeschlossen.
Die Motorsteuerung 66 ist angrenzend zu dem Basiselement 36 zwischen dem Basiselement 36 und den Verstärkungsrippen 28 in einem Übergangsbereich 68 zwischen dem Antriebsabschnitt 14 und dem Kopfabschnitt 12 angeordnet.
Die elektrischen Anschlussleitungen 60 verbinden die Motorsteuerung 66 mit Wicklungen 70 mindestens eines Elektromotors 72 des Antriebs 62.
Die Motorsteuerung 66 weist beispielsweise einen Motorregler für einen elektronisch kommutierten Synchronmotor auf.
Der Elektromotor 72 weist beispielsweis einen innenliegenden Stator 74 mit den Wicklungen 70 und einen Rotor 76 auf. Der Stator 74 des Motors 72 hat eine zentrale Durchgangsöffnung 94, durch welche der zentrale Anker 52, die elektrische Zuleitungseinrichtung 58 und eine Hohlwelle 92 geführt sind. Der Stator 74 ist auf einem Motorbasiselement 80 angeordnet und an diesem drehfest gehalten.
Das Motorbasiselement 80 weist einen flachen Basisabschnitt 82 auf. Der Basisabschnitt 82 ist insbesondere ringförmig ausgebildet und weist eine koaxial zur Hauptachse 11 liegende Öffnung 84 auf.
An seiner Außenseite geht der Basisabschnitt 82 in eine erste, insbesondere zylinderwandförmige, Außenwand 86 über, die sich in axialer Richtung 19 in Richtung des Kopfabschnittes 12 erstreckt und einen Absatz 88 aufweist, der sich radial nach außen (quer zur Hauptachse 11) erstreckt. Er geht dann in eine zweite, insbesondere zylinderwandförmige, Außenwand 90 über, die sich wieder in axialer Richtung 19 in Richtung des Kopfabschnittes 12 erstreckt.
Die zweite Außenwand 90 liegt an dem Außenabschnitt 40 des Basiselements 36 an. Die zweite Außenwand 90 liegt im verjüngten Bereich 41 des Außenabschnitts 40 an diesem an, wobei die zweite Außenwand 90 sich in axialer Richtung 19 an dem Absatz 43 des Außenabschnitts 40 abstützt.
Die zweite Außenwand 90 ist drehfest an dem Basiselement 36 gehalten, beispielsweise durch Stoffschluss oder Formschluss.
Durch die Öffnung 84 des Basisabschnitts 82 verläuft der zentrale Anker 52, die elektrische Zuleitungseinrichtung 58 und die Hohlwelle 92.
Im Antriebsabschnitt 14 weist die Pumpvorrichtung 10 eine erste Lagerungseinrichtung 95 auf, durch welche die Hohlwelle 92 rotierbar gelagert ist. Die erste Lagerungseinrichtung 95 weist beispielsweise ein Radial-Ringlager 36 auf, welches innerhalb einer zentralen Öffnung 94 des Stators 74 angeordnet ist und das die Hohlwelle 92 lagert.
Das Radial-Ringlager 96 ist angrenzend zu dem Motorbasiselement 80 angeordnet. Das Radial-Ringlager 96 ist beispielsweise ein Gleitlager oder ein Walzlager.
Der Elektromotor 72 weist den mit Permanentmagneten versehenen Rotor 76 auf. Dieser ist beispielsweise als Außenläufer ausgebildet und weist insbesondere eine Glockenform auf.
Die Permanentmagnete sind beispielsweise Ferritmagnete oder Seltene-Erden-Magnete.
Der Rotor 76 weist einen beispielsweise zylinderwandförmigen Trägerabschnitt 98 auf, an dessen Innenseite sektorartig Permanentmagnete 100 angeordnet sind. Der Trägerabschnitt 98 umgibt den Stator 74.
Der Trägerabschnitt 98 geht an einer dem Kopfabschnitt 12 abgewandten Seite in einen ringförmigen Basisabschnitt 102 über, der sich von dem Trägerabschnitt 98 bis zu einem Verbindungsabschnitt 104 erstreckt.
Der Verbindungsabschnitt 104 erstreckt sich von dem ringförmigen Basisabschnitt 102 ausgehend in axialer Richtung 19 in Richtung des Anschlussabschnittes 18. Insbesondere weist der Verbindungsabschnitt 104 eine Zylinderwand auf.
An einer Innenseite 106 des Verbindungsabschnittes 104 ist der Rotor 76 an der Hohlwelle 92 gehalten und an dieser fixiert. Der Rotor 76 ist drehfest und in axialer Richtung 19 fest mit der Hohlwelle 92 verbunden.
Ferner umfasst der Antriebsabschnitt 14 ein Abschlusselement 108 (beispielsweise 4, 5), das den Antriebsabschnitt 14 fluiddicht verschließt. Das Abschlusselement 108 weist eine insbesondere zylinderwandförmige Außenwand 110 auf, die an der Außenwand 13 der Pumpvorrichtung 10 anliegt.
Die Außenwand 110 des Abschlusselements 108 geht an ihrer dem Elektromotor 72 abgewandten Seite in einen Abdeckabschnitt 112 über, der sich von der Außenwand 110 ausgehend radial nach innen und in axialer Richtung 19 weg vom Elektromotor 72 erstreckt, wobei der Abdeckabschnitt 112 in einem (spitzen) Winkel zu der Hauptachse 11 liegt.
Der Abdeckabschnitt 112 weist eine zentrale Öffnung 114 an der Hauptachse 11 auf, durch die der zentrale Anker 52, die elektrische Zuleitungseinrichtung 58 und die Hohlwelle 92 verlaufen.
Ferner weist das Abschlusselement 108 einen zylinderwandförmigen Dichtungsträgerabschnitt 116 auf, an dem eine Radialdichtung 118 angeordnet oder gebildet ist.
Die Radialdichtung 118 dichtet den Übergang zwischen dem Abschlusselement 108 und der Hohlwelle 92 ab. Die Radialdichtung 118 ist derart ausgebildet, dass eine Rotation der Hohlwelle 92 (um eine Drehachse koaxial zur Hauptachse 11) möglich ist.
Das Abschlusselement 108 erzeugt einen abgedichteten Bereich 127 (5), welcher gegenüber strömendem Förderfluid (in 5 mit dem Bezugszeichen 126 angedeutet) fluiddicht abgedichtet ist.
Von dem Abschlusselement 108 ausgehend in axialer Richtung 19 in Richtung des Anschlussabschnittes 18 erstreckt sich ein Ansaugabschnitt 120 bis zu einem Axialdichtungsträger 122.
Im Bereich des Ansaugabschnitts 120 weist die Außenwand 13 der Pumpvorrichtung 10 eine Mehrzahl von Ansaugöffnungen 124 auf. Durch die Ansaugöffnungen 124 kann zu pumpendes Fluid (Förderfluid) 126 durch die Pumpvorrichtung 10 angesaugt werden.
Der Axialdichtungsträger 122 weist eine insbesondere zylinderförmige Außenwand 128 auf, die an der Außenwand 13 der Pumpvorrichtung 10 anliegt und an dieser gehalten ist. Die Außenwand 128 des Axialdichtungsträgers 122 kann beispielsweise durch Stoffschluss oder Formschluss an der Außenwand 13 der Pumpvorrichtung 10 gehalten sein.
Die Außenwand 128 des Axialdichtungsträgers 122 geht an ihrer dem Anschlussabschnitt 18 zugewandten Seite in einen eine Dichtfläche 130 bildenden Absatz 132 über (8). An seiner Innenseite geht der Absatz 132 in einen Sicherungsabschnitt 134 über, der sich von dem Absatz 132 in axialer Richtung 19 in Richtung des Anschlussabschnitts 18 erstreckt.
Ein Dichtungsaufnahmebereich 136 ist zwischen dem Absatz 132 und dem Sicherungsabschnitt 134 angeordnet. In dem Dichtungsaufnahmebereich 136 ist eine ringförmige Axialdichtung 138 angeordnet, die auf der Dichtfläche 130 aufliegt.
Die axiale Dichtung 138 wird durch eine Dichtfläche 140 einer Pumpkartusche 142 gegen die Dichtfläche 130 gedrückt.
Der Sicherungsabschnitt 134 bewirkt zum einen, dass die axiale Dichtung 138 nicht radial nach innen fallen kann und zum anderen, dass die axiale Dichtung 138 nicht zerdrückt wird.
Die Pumpkartusche 142 weist eine Form auf, die durch die Außenwand 13 der Pumpvorrichtung 10 und einem einlassseitigen Boden 144 und einem auslassseitigen Boden 146 (8) bestimmt ist. Insbesondere weist die Pumpkartusche 142 eine im Wesentlichen zylindrische Außengestalt auf.
Koaxial zu der Außenwand 13 der Pumpvorrichtung 10 weist die Pumpkartusche 142 eine zentrale Öffnung 148 an der Hauptachse 11 auf, durch die der zentrale Anker 52, die elektrische Zuleitungseinrichtung 58 und die Hohlwelle 92 verläuft.
Die Pumpkartusche 142 hat ein Gehäuse 147, welches eine Außenwand 143, den einlassseitigen Boden 144 und den auslassseitigen Boden 146 umfasst.
Die Pumpkartusche 142 ist in beispielsweise vier Abschnitte unterteilt, die in axialer Richtung 19 aufeinanderfolgend angeordnet sind (vgl. 8).
Ein erster Abschnitt 150 ist angrenzend zu einer ersten Anschlussseite 151 der Pumpkartusche 142 angeordnet und ist in axialer Richtung 19 durch den einlassseitigen Boden 144 und einen ersten Zwischenboden 152, und radial nach außen hin durch die Außenwand 143 und radial nach innen durch die zentrale Öffnung 148 begrenzt.
Der einlassseitige Boden 144 weist eine ringförmige flache Wand 154 auf, die sich von der Außenwand 143 radial nach innen bis zu einem Dichtungsabschnitt 156 erstreckt. An der dem Antriebsabschnitt 12 zugewandten Seite der ringförmigen flachen Wand 154 angrenzend zu der Außenwand 143 ist die Dichtfläche 140 der Pumpkartusche 142 angeordnet.
Die erste Anschlussseite 151 umfasst den einlassseitigen Boden 144, die Dichtfläche 140, eine axiale Ansaugöffnung 164 und den Dichtungsabschnitt 156.
Der Dichtungsabschnitt 156 weist eine zylindrische Form auf. Er hat an der Innenseite eine Dichtfläche 158, an der eine Radialdichtung 160 angeordnet ist. Zwischen der Radialdichtung 160 und einer Innenhülse 162 erstreckt sich die erste axiale Ansaugöffnung 164 der Pumpkartusche 142.
Die erste axiale Ansaugöffnung 164 bildet einen ringförmigen Durchlass von dem Ansaugabschnitt 120 der Pumpvorrichtung 10 in die Pumpkartusche 142, insbesondere direkt in den ersten Abschnitt 150 der Pumpkartusche 142.
Die Innenhülse 162 erstreckt sich über die ganze axiale Höhe der Pumpkartusche 142. Zur Übertragung einer Rotationsbewegung ist die Innenhülse 162 drehfest an der Hohlwelle 92 gehalten. In axialer Richtung 19 ist die Innenhülse 162 entlang der Hohlwelle 92 verschiebbar.
Eine Verbindung zwischen Innenhülse 126 und Hohlwelle 92 kann beispielweise durch Formschluss mittels Nuten 165, die in der Hohlwelle eingelassen sind, und Federn 167, die an der Innenhülse angeordnet sind erfolgen.
Durch eine in Umfangsrichtung asymmetrische Anordnung der Nuten 165 und Federn 167 kann eine Einbausicherung 171 erzielt werden, durch welche sichergestellt wird, dass die Pumpkartusche 142 richtig eingebaut wird.
Der erste Abschnitt 150 der Pumpkartusche 142 umfasst einen ersten Druckerzeugungsbereich 166, der durch den einlassseitigen Boden 144, durch die Innenhülse 162, durch den ersten Zwischenboden und durch eine erste radiale Trennwand 168 begrenzt ist, welche eine zylindrische Form aufweist.
Die Pumpkartusche 142 weist mindestens ein Pumpelement 169 zur Erzeugung einer Druckdifferenz auf. Beispielsweise weist das Pumpelement 169 ein erstes Flügelrad 170 auf. Dieses ist in dem ersten Druckerzeugungsbereich 166 angeordnet und an der Innenhülse 162 gehalten.
Das erste Flügelrad 170 hat eine erste Wand 172 und eine beabstandete zweite Wand 174, wobei die erste Wand 172 und die zweite Wand 174 einen im Wesentlichen konstanten Abstand zueinander aufweisen (8, 12).
Die erste Wand 172 weist einen inneren zylindrischen Abschnitt 176 auf, mit welchem das erste Flügelrad 170 an der Innenhülse 162 gehalten ist. Der zylindrische Abschnitt 176 erstreckt sich dabei von der axialen Ansaugöffnung 164 in axialer Richtung 19 in Richtung des Anschlussabschnittes 18 bis in einen gekrümmten Übergangsabschnitt 178, in welchem die erste Wand 172 des ersten Flügelrads 170 sich nach außen neigt, und in einen Trägerabschnitt 180 übergeht.
Der Trägerabschnitt 180 erstreckt sich von dem Übergangsabschnitt 178 ausgehend nach außen bis in die Nähe der ersten radialen Trennwand 168. Beispielsweise erstreckt sich der Trägerabschnitt 180 im Wesentlichen senkrecht zu der axialen Richtung 19 oder im Wesentlichen kegelförmig nach außen.
Die zweite Wand 174 des ersten Flügelrads 170 weist einen zylindrischen Abschnitt 182 auf, der sich von der axialen Ansaugöffnung 164 der Pumpkartusche 142 aus in axialer Richtung 19 in Richtung des Anschlussabschnitts 18 erstreckt bis er in einen gekrümmten Übergangsabschnitt 184 übergeht.
Der zylindrische Abschnitt 182 liegt an der Radialdichtung 160 an, sodass zwischen dem zylindrischen Abschnitt 182 der zweiten Wand 174 und dem zylindrischen Abschnitt 176 der ersten Wand 172 ein Abstand 186 liegt.
Das erste Flügelrad 170 weist einen Saugmund 187 auf, durch den zu pumpendes Fluid 126 zu dem ersten Flügelrad 170 gesaugt wird (12). Der Saugmund 187 ist zwischen dem zylindrischen Abschnitt 176 der ersten Wand 172 und dem zylindrischen Abschnitt 182 der zweiten Wand 174 angeordnet.
Der Saugmund 187 weist eine Ansaugfläche 189 auf, durch welche das zu pumpende Fluid 126 in das erste Flügelrad 170 gesaugt wird. Die Ansaugfläche 189 ist ringförmig und erstreckt sich zwischen dem zylindrischen Abschnitt 176 der ersten Wand 172 und dem zylindrischen Abschnitt 182 der zweiten Wand 174.
Der gekrümmte Übergangabschnitt 184 der zweiten Wand 174 geht in einen Trägerabschnitt 188 der zweiten Wand 174 über.
Der gekrümmte Übergangsabschnitt 184 der zweiten Wand 174 hat einen kleineren Radius als der gekrümmte Übergangsabschnitt 178 der ersten Wand 172. Dadurch ist der Abstand zwischen der ersten Wand 172 und der zweiten Wand 174 auch im Bereich der gekrümmten Übergangsabschnitte 184 und 178 ungefähr gleich dem Abstand 186 zwischen der ersten Wand 172 und der zweiten Wand 174 im Bereich der axialen Ansaugöffnung 164.
Der Trägerabschnitt 188 der zweiten Wand 174 erstreckt sich von dem gekrümmten Übergangsabschnitt 184 der zweiten Wand 174 aus radial nach außen bis in die Nähe der ersten radialen Trennwand 168. Beispielsweise erstreckt sich der Trägerabschnitt 188 im Wesentlichen senkrecht zu der axialen Richtung 19 oder im Wesentlichen kegelförmig nach außen.
Der Trägerabschnitt 188 der zweiten Wand 174 verläuft im Wesentlichen parallel zum Trägerabschnitt 180 der ersten Wand 172.
Zwischen der ersten Wand 172 und der zweiten Wand 174 des ersten Flügelrads 170 sind Flügelelemente 190 angeordnet, die sich zwischen der ersten Wand 172 und der zweiten Wand 174 des ersten Flügelrads 170 erstrecken.
Die Flügelelemente 190 erstrecken sich dabei im Wesentlichen senkrecht zu dem Trägerabschnitt 180 und dem Trägerabschnitt 188. Insbesondere erstrecken sich die Flügelelemente 190 spiralförmig radial nach außen.
Die Flügelelemente 190 bilden Kanäle 192 in dem ersten Flügelrad 170 zwischen der ersten Wand 172 und der zweiten Wand 174 die sich von dem Saugmund 187 bis zu einer radialen Austrittsöffnung 194 erstrecken.
Die radiale Austrittsöffnung 194 ist ringförmig und ist durch den Abstand 188 zwischen dem Trägerabschnitt 188 der zweiten Wand 174 und dem Trägerabschnitt 180 der ersten Wand 172 in der Nähe der ersten radialen Trennwand 168 bestimmt.
Wenn sich die innere Hülse 162 um die Hauptachse 11 der Pumpenvorrichtung 10 dreht, dann dreht sich das erste Flügelrad 170 ebenfalls um die Hauptachse 11 der Pumpvorrichtung 10. Durch die Flügelelemente 190 zwischen der ersten Wand 172 und der zweiten Wand 174 wird das zu pumpendes Fluid 126, das sich in dem ersten Druckerzeugungsbereich 166 befindet, in Rotation versetzt.
Die durch die Rotation erzeugte Zentrifugalkraft drückt das zu pumpende Fluid 126 radial nach außen, wodurch es in die axiale Ansaugöffnung 164 in das erste Flügelrad 170 gesaugt wird und durch die radiale Austrittsöffnung 194 wieder austritt.
Die erste radiale Trennwand 168 weist eine oder mehrere Ausgangsöffnungen 196 auf, durch welche eine fluidwirksame Verbindung zwischen dem ersten Druckerzeugungsbereich 166 und mindestens einem ersten Fluidkanal 198 gebildet wird. Die Ausgangsöffnungen 196 erstrecken sich in Umfangsrichtung nur abschnittsweise.
Der mindestens eine Fluidkanal 198 verbindet den ersten Druckerzeugungsbereich 166 mit einem ersten Rückführungsbereich 200, der in einem dritten Abschnitt 202 der Pumpkartusche 142 angeordnet ist.
Der erste Fluidkanal 198 erstreckt sich im ersten Abschnitt 150 der Pumpkartusche 142 zwischen der ersten radialen Trennwand 168 und der Außenwand 143 der Pumpkartusche 142 und in einem zweiten Abschnitt 228 der Pumpkartusche 142 zwischen einer zweiten radialen Trennwand 212 und der Außenwand 143 der Pumpkartusche 142 in axialer Richtung 19, wobei sich der mindestens eine erste Fluidkanal 198 in Umfangsrichtung sich nur abschnittsweise erstreckt, sodass in dem Bereich zwischen der ersten radialen Trennwand 168 und der Außenwand 143 der Pumpkartusche 142 und der ersten radialen Trennwand 168 und der zweiten radialen Trennwand 212 Bauraum zur Verfügung steht, in denen beispielsweise weitere Fluidkanäle angeordnet sein können.
Der mindestens eine Fluidkanal 198 erstreckt sich sowohl in axialer Richtung 19 als auch in Umfangsrichtung, sodass eine schraubenförmige Ausbildung von dem ersten Abschnitt 150 zu dem dritten Abschnitt 202 gegeben ist. Der schraubenförmige Verlauf ist nicht notwendigerweise vollständig umlaufend; beispielsweise nimmt er einen Winkel von 90° ein.
Der erste Rückführungsbereich 200 erstreckt sich in radialer Richtung von der Außenwand 143 der Pumpkartusche 142 und der Innenhülse 162 der Pumpkartusche 142 und in axialer Richtung 19 zwischen einem zweiten Zwischenboden 206 und einem dritten Zwischenboden 208.
Der zweite Zwischenboden 206 weist eine ringförmige Zwischenwand 210 auf, die sich von der zweiten radialen Trennwand 212 radial nach innen zu einem zylinderwandförmigen Dichtungsabschnitt 214 erstreckt, welcher an seiner Innenseite eine Dichtfläche 216 aufweist. An der Dichtfläche 216 anliegend ist eine Radialdichtung 218 angeordnet.
Zwischen der Innenseite der Radialdichtung 218 und der Innenhülse 162 ist eine ringförmige axiale Ansaugöffnung 220 angeordnet. Die axiale Ansaugöffnung 220 bietet eine fluidwirksame Verbindung von dem ersten Rückführungsbereich 200 zu einem zweiten Druckerzeugungsbereich 222.
Der mindestens eine Fluidkanal 198 und der erste Rückführungsbereich 200 bilden eine Fluidpassage 204 zwischen der Ausgangsöffnung 196 des ersten Druckerzeugungsbereichs 166 und der axialen Ansaugöffnung 220 des zweiten Druckerzeugungsbereichs 222.
In dem zweiten Druckerzeugungsbereich 222 ist ein zweites Pumpelement 223 angeordnet, welches ein zweites Flügelrad 224 umfasst, das spiegelbildlich zu dem ersten Flügelrad 170 ausgebildet und angeordnet ist. Die Elemente des zweiten Flügelrades 224 sind mit denselben Bezugszeichen versehen, wie die entsprechenden Elemente des ersten Flügelrades 170.
Eine Spiegelebene 226 verläuft senkrecht zur Hauptachse 11 und zwischen dem ersten Druckerzeugungsbereich 166 und dem zweiten Druckerzeugungsbereich 222.
Die spiegelbildliche Anordnung des zweiten Flügelrads 224 zu dem ersten Flügelrad 170 innerhalb der Pumpkartusche 142 führt dazu, dass die durch das Pumpen des zu pumpenden Fluids 126 auf die Flügelräder 170 und 224 wirkenden Axialschübe 225 sich aufheben.
Der auf das Flügelrad 170 wirkende Axialschub 225 ergibt sich im Wesentlichen aus den erzeugten Druckdifferenz multipliziert mit der Fläche der Ansaugfläche 189 des Saugmunds 187. Entsprechendes gilt für den Axialschub, der auf das zweite Flügelrad 224 wirkt.
Auf die Hohlwelle 92 werden keine oder geringe axiale Kräfte durch den Pumpvorgang übertragen, sodass diese nicht axial gesichert/gelagert werden muss. Die axiale Zentrierung der Hohlwelle 92 kann beispielsweise allein durch die magnetischen Zentrierungskräfte des Elektromotors 72 erreicht werden.
Der zweite Druckerzeugungsbereich 222 ist in einem zweiten Abschnitt 228 der Pumpkartusche 142 angeordnet. Der zweite Druckerzeugungsbereich 222 erstreckt sich in axialer Richtung 19 von dem ersten Zwischenboden 152 bis zum zweiten Zwischenboden 206 und in radialer Richtung von der Innenhülse 162 aus bis zu der zweiten radialen Trennwand 212.
Die zweite radiale Trennwand 212 weist mindestens eine Ausgangsöffnung 230 auf, die den Druckerzeugungsbereich 222 fluidwirksam mit mindestens einem zweiten Fluidkanal 232 verbindet.
Der mindestens eine zweite Fluidkanal 232 ist in Umfangsrichtung versetzt zu dem mindestens einen ersten Fluidkanal 198 angeordnet.
Der mindestens eine zweite Fluidkanal 232 verbindet den zweiten Abschnitt 228 der Pumpkartusche 142 mit einem vierten Abschnitt 234 der Pumpkartusche 142.
Der vierte Abschnitt 234 ist angrenzend zu einer zweiten Anschlussseite 241 der Pumpkartusche 142 angeordnet.
Der vierte Abschnitt 234 umfasst einen Rückführungs- und Auslassbereich 236, welcher sich in radialer Richtung zwischen der Außenwand 143 der Pumpkartusche 142 und der Innenhülse 162 erstreckt und in axialer Richtung 19 zwischen dem dritten Zwischenboden 208 und dem auslassseitigen Boden 146 erstreckt.
Der auslassseitige Boden 146 weist einen äußeren ringförmigen Wandabschnitt 238 auf, der an seine Innenseite in einen zylinderwandförmigen Sicherungsabschnitt 240 übergeht. Der äußere ringförmige Wandabschnitt 238 weist an seiner dem Anschlussabschnitt 18 zugewandten Seite eine axiale Dichtfläche 242 auf, auf der eine axiale Dichtung 244 angeordnet ist.
Der Sicherungsabschnitt 240 verhindert, dass die axiale Dichtung 244 radial nach innen von der axiale Dichtfläche 242 rutschen kann und dass die axiale Dichtung 244 nicht zerquetscht wird.
Der Sicherungsabschnitt 240 des auslassseitigen Boden 146 geht in einen ringförmigen flachen inneren Wandabschnitt 246 über.
Der innere Wandabschnitt 246 erstreckt sich von dem Sicherungsabschnitt 240 ausgehend radial nach innen bis zu einem radialen Abstand von der Hauptachse 11 der Pumpvorrichtung 10, der dem radialen Abstand der Außenfläche des Dichtungsabschnitts 156 des einlassseitigen Bodens 144 von der Hauptachse 11 der Pumpvorrichtung 10 entspricht, sodass eine weitere baugleiche Pumpkartusche 142 auf die Pumpkartusche 142 gesetzt werden kann, und diese dabei bündig in eine Auslassöffnung 248, die in dem auslassseitigen Boden 146 angeordnet ist, eingreifen kann.
Insbesondere umfasst die zweite Anschlussseite 241 der Pumpkartusche 142 den auslassseitigen Boden 146, den Sicherungsabschnitt 240, die axiale Dichtfläche 242, die axiale Dichtung 244 und den ringförmigen inneren Wandabschnitt 246. Die zweite Anschlussseite 241 und die erste Anschlussseite 151 sind komplementär zueinander ausgebildet.
Zu pumpendes Fluid (Förderfluid) 126 wird im Betrieb der Pumpkartusche 142 durch die axiale Ansaugöffnung 164 in den ersten Druckerzeugungsbereich 166 gesaugt, dort durch das Flügelrad 170 in Rotation versetzt, wodurch es durch die radiale Austrittsöffnung 194 aus dem Flügelrad 170 austritt.
Von dort fließt das zu pumpende Fluid 126 durch die mindestens eine Ausgangsöffnung 196 in den mindestens einen ersten Fluidkanal 198.
Durch den mindestens einen ersten Fluidkanal 198 wird das zu pumpende Fluid 126 in den ersten Rückführungsbereich 200 geleitet, in welchen das zu pumpende Fluid 126 radial nach innen rückgeführt wird.
An der Innenseite des Rückführungsbereichs 200 wird das zu pumpende Fluid 126 in die zweite Ansaugöffnung 220 gesaugt und durch diese in den zweiten Druckerzeugungsbereich 222 geleitet.
Das zu pumpende Fluid 126 gelangt in das zweite Flügelrad 224 und wird durch dieses in Rotation versetzt, wodurch es durch eine zweite radiale Austrittsöffnung des zweiten Flügelrads 224 durch mindestens eine Ausgangsöffnung 230 der zweiten radialen Trennwand 212 in einen Fluidkanal 232 gelangt. Der Fluidkanal 232 leitet das zu pumpende Fluid 126 in einen Rückführungs- und Auslassbereich 236, der in dem vierten Abschnitt 234 der Pumpkartusche 142 angeordnet ist.
Schließlich verlässt das zu pumpende Fluid die Pumpkartusche 142 durch die Auslassöffnung 248.
Die Auslassöffnung 248 geht direkt in eine axiale Ansaugöffnung 164 an einer weiteren Pumpkartusche 142' über.
Aufgrund der Ausgestaltung der Druckerzeugungsbereiche 166 und 222 kann der Abstand 186 zwischen der ersten Wand 172 und der zweiten Wand 174 der Flügelräder 170 und 224 variiert werden. Dadurch ist es möglich, Pumpkartuschen mit unterschiedlicher Pumpleistung zu verwenden, die die gleichen äußeren Abmessungen aufweisen.
Angrenzend zu der weiteren Pumpkartusche 142' ist der Anschlussabschnitt 18 angeordnet.
Eine besondere Form der Pumpkartusche ist eine Leerkartusche 249 (13), die alternativ zu der weiteren Pumpkartusche 142' oder zu der ersten Pumpkartusche 142 angeordnet sein kann.
Die Leerkartusche 249 weist die gleichen für den Einbau in die Pumpvorrichtung 10 notwendigen Elemente auf wie die Pumpkartusche 142, 142', sodass eine der Pumpkartuschen 142, 142' durch die Leerkartusche 249 ausgetauscht werden kann.
Die Leerkartusche 249 weist insbesondere denselben Durchmesser und dieselbe Höhe auf, wie die Pumpkartusche 142, 142' sowie eine Dichtfläche 140 eine Innenhülse 162 eine weitere axiale Dichtfläche 242 an der eine axiale Dichtung 244 angeordnet ist, welche durch einen Sicherungsabschnitt 240 gesichert ist.
Ferner weist die Leerkartusche 249 eine Fluidpassage 251, welche sich in axiale Richtung über die gesamte Länge der Leerkartusche 249 von einer Ansaugöffnung 164 bis zu einer Auslassöffnung 230 erstreckt, sodass das zu pumpende Fluid 126 unbeeinflusst durch die Leerkartusche 249 fließen kann.
Durch den Austausch einer Pumpkartusche 142, 142' durch eine Leerkartusche 249 kann die Pumpleistung der Pumpvorrichtung 10, beispielsweise durch Reduzierung des erzielbaren Drucks, an die gegebenen Anforderungen angepasst werden.
Der Anschlussabschnitt 18 weist eine Abschlusseinrichtung 250 auf (vgl. 14, 15), die eine ringförmige Dichtfläche 252 aufweist, welche der zweiten Pumpkartusche 142' zugewandt ist und auf welche die axiale Dichtung 244 aufliegt, um einen fluiddichten Übergang zwischen der axialen Dichtfläche 242 der Pumpkartusche 142; 142' und der Dichtfläche 252 des der Abschlusseinheit 250 zu bilden.
Die ringförmige Dichtfläche 252 umfasst eine zentrale Öffnung 254, durch welche das zu fördernde Fluid 126 in den Anschlussabschnitt 18 gepumpt wird. Von dort aus wird das zu pumpende Fluid 126 über einen oder mehrere Fluidkanäle 256 zu einer zentralen Fluidaustrittsöffnung 258 geleitet. Die zentralen Fluidaustrittsöffnung 258 ist koaxial zu der Hauptachse 11 der Pumpvorrichtung 10 angeordnet. Die zentralen Fluidaustrittsöffnung 258 ist beispielsweise mit einen Innengewinde ausgebildet, sodass ein Anschluss 259, beispielsweise ein Schlauch- oder Rohranschluss 259 fixierbar ist.
Die Fluidkanäle 256 leiten das zu pumpende Fluid um eine Fixierungs- und Lagerungseinrichtung 260, sodass diese zentral auf der Hauptachse 11 angeordnet sein kann, ohne den Fluss des zu pumpenden Fluids 126 zu behindern.
Die Fixierungs- und Lagerungseinrichtung 260 weist ein oberes radiales Ringlager 262 auf, mit welchem die Hohlwelle 92 gelagert ist.
Das obere radiale Ringlager 262 weist beispielsweise ein Gleitlager oder ein Kugellager auf.
Das obere radiale Ringlager 262 ist in einem Trägerabschnitt 264 der Fixierungs- und Lagerungseinrichtung 260 angeordnet und lagert die Hohlwelle 92.
Der Trägerabschnitt 264 ist über mehrere Verstärkungsrippen 266 an einer Außenwand 268 des Anschlussabschnittes 18 gehalten.
Die Verstärkungsrippen 266 erstrecken sich in radialer und axialer Richtung von dem Trägerabschnitt 264 bis zur Außenwand 268, sodass eine rotations- und translationsfeste Verbindung zwischen dem Trägerabschnitt 264 und der Außenwand 268 gebildet ist.
In dem Anschlussabschnitt 18 durchläuft der zentrale Anker 52 den Trägerabschnitt 264. Ein Sicherungsabschnitt 265 des zentralen Ankers 52 durchgreift den Trägerabschnitt 264.
Der Übergang zwischen Hohlwelle 92 und dem Trägerabschnitt 264 wird durch eine radiale Dichtung 263 fluiddicht abgedichtet, die in den Trägerabschnitt 264 angrenzend zu den radialen Ringlager 262 angeordnet ist.
In axialer Richtung 19 gesehen auf der dem radialen Ringlager 262 gegenüberliegenden Seite des Trägerabschnitts 264 ist eine radiale Dichtung 270 angeordnet, welche einen Übergang zwischen dem zentralen Anker 52 und dem Trägerabschnitt 264 fluiddicht abdichtet. Zwischen der radialen Dichtung 270 und der radialen Dichtung 263 ist ein Bereich 271 gebildet, der nicht von zu pumpendem Fluid 126 umspült wird.
Der zentrale Anker 52 erstreckt sich von dem Basisabschnitts 42 des Antriebsabschnitts 14 ausgehend entlang der Hauptachse 11 der Pumpvorrichtung 10 durch den restlichen Antriebsabschnitt 14 durch den Pumpabschnitt 16 bis in den Anschlussabschnitt 18.
Der Sicherungsabschnitt 265 des zentralen Ankers 52 weist beispielsweise ein (Außen-)Gewinde auf. Auf dieses Gewinde ist eine Haltemutter 272 geschraubt, sodass der Trägerabschnitt 264 in axialer Richtung (in Richtung des Kopfabschnitts 12 der Pumpvorrichtung 10) gedrückt wird.
Anstatt der Haltemutter 272 könnten auch andere Befestigungselemente 273 verwendet werden, beispielsweise basierend auf Stoffschluss durch Kleben oder Schweißen, Reibschluss, sonstigen Formschluss oder Ähnliches.
Der zentrale Anker 52 ist an dem Basisabschnitt 42 des Antriebsabschnitts 14 durch die Haltevorrichtung 50 gehalten und an seinem anderen Ende durch die Haltemutter 272 an dem Trägerabschnitt 264 gehalten. Auf diese Weise hält der zentrale Anker 52 den Antriebsabschnitt 14, den Pumpabschnitt und den Anschlussabschnitt 18 der Pumpvorrichtung 10 zusammen.
Die Hohlwelle 92 wirkt als Antriebswelle 91 in der Pumpvorrichtung und überträgt die Antriebsleistung des Elektromotors 72.
Die Hohlwelle 92 erstreckt sich von dem Motorbasiselement 80 ausgehend durch den Antriebsabschnitt 14 durch den Pumpabschnitt 16 bis in den Anschlussabschnitt 18.
Die Hohlwelle 92 ist an ihrer einen Seite durch das Radial-Ringlager 96 im Bereich des Motors 72 gelagert und an ihrer anderen Seite durch das Radial-Ringlager 262 an dem Trägerabschnitt 64 koaxial zu der Hauptachse 11 der Pumpvorrichtung 10 und koaxial zu dem zentralen Anker 52 gelagert.
Der Innendurchmesser der Hohlwelle 92 ist größer als der Außendurchmesser des zentralen Ankers 52, sodass ein hohlzylindrischer Freiraum 274 zwischen dem zentralen Anker 52 und der Hohlwelle 92 gebildet ist.
Die elektrische Zuleitungseinrichtung 58 erstreckt sich vom Antriebsabschnitt 14 ausgehend durch den Pumpabschnitt 16 bis in den Anschlussabschnitt 18.
Die elektrische Zuleitungseinrichtung 58 verläuft von dem Anschlussabschnitt 18 aus bis in den Antriebsabschnitt 14 innerhalb des Freiraums 274.
Die elektrischen Leiter 56 der elektrischen Zuleitungseinrichtung 58 sind flach und kreisbogensegmentartig ausgebildet, sodass sie an den zentralen Anker 52 angelegt werden können.
Um elektrische Kurzschlüsse zu vermeiden, ist zwischen den elektrischen Leitern 56 und dem Anker 52, insbesondere dem zentralen Anker 52, eine innere Isolierschicht 276 angeordnet und eine zweite äußere Isolierschicht 278 ist auf der Außenseite der elektrischen Leiter 56 angebracht.
Zwischen der äußeren Isolierschicht 278 und der Innenwand der Hohlwelle 92 ist Freiraum, sodass eine Berührung der Hohlwelle 92 mit der äußeren Isolierschicht 278 im normalen Betrieb ausgeschlossen ist.
Innerhalb des Trägerabschnitts 264 ist eine elektrische Verbindungseinrichtung 280 angeordnet, welche die elektrischen Leiter 56 der elektrischen Zuleitungseinrichtung 58 mit einem elektrischen Anschluss 282 der Pumpvorrichtung 10 verbindet.
Die elektrische Verbindungseinrichtung 280 ist in dem nicht von dem zu pumpenden Fluid 126 umspülten Bereichen 271 angeordnet, sodass die elektrische Zuleitungseinrichtung 58 nicht mit dem zu pumpenden Fluid 126 in Kontakt kommt.
Eine elektrische Isolierung der elektrischen Verbindungseinrichtung 280 ist innerhalb des nicht von zu pumpendem Fluid 126 umspülten Bereichs 271 nicht notwendig.
Die elektrische Verbindungseinrichtung 280 weist mehrere, beispielsweise drei, Kontaktfinger 281 auf, mit denen ein elektrischer Kontakt mit den elektrischen Leitern 56 der elektrischen Zuleitungseinrichtung 58 hergestellt wird (16).
Die Kontaktfinger 281 haben Federelemente, die mechanisch gespannt sind, wenn eine Einheit aus dem zentralem Anker 52, den elektrischen Leitern 56 der elektrischen Zuleitungseinrichtung 58 und der Hohlwelle 92 in dem Trägerabschnitt 264 angeordnet ist.
Durch die im vorigen beschriebene Ausgestaltung der Pumpenvorrichtung 10 wird eine einfache Montage aus mehreren vormontierten Einheiten möglich.
Beispielsweise kann eine Antriebseinheit 284, welche den Antriebsabschnitt 14, die Außenwand 13 der Pumpvorrichtung 10, den zentralen Anker 52 und die Hohlwelle 92 mit darin verlaufender elektrischer Zuleitungseinrichtung 58 aufweist, vormontiert werden, sodass ein Aufnahmebereich 286 gebildet wird, in den mehrere, beispielsweise zwei, Pumpkartuschen 142, 142' aufgenommen werden können.
Der Axialdichtungsträger 122 und die axiale Dichtung 138 bilden einen Kartuschenanschluss 287. Der Kartuschenanschluss 287 ist komplementär zu der ersten Anschlussseite 151 der Pumpkartusche 142 ausgebildet.
Der Kartuschenanschluss 287 ermöglicht eine fluidwirksame Verbindung des Ansaugabschnitts 120 mit der Ansaugöffnung 164 der Pumpkartusche 142.
Die Montage der beiden Pumpkartuschen 142, 142' in die Aufnahmebereiche 286 kann durch einfaches Einsetzen der Pumpkartuschen 142 erfolgen.
Um die Pumpvorrichtung 10 zu schließen, wird der Anschlussabschnitt 18 auf ein Ende aufgesetzt und mit Hilfe der Haltemutter 272, die auf den zentralen Anker 52, insbesondere auf den zentralen Anker 52 geschraubt wird, fixiert.
Beispielsweise wird der Anschlussabschnitt 18 an der Antriebseinheit 284 fixiert.
Dadurch, dass die Pumpvorrichtung 10 durch den zentralen Anker 52 zusammen gehalten ist, muss nur die Haltemutter 272 auf den Anker 52, insbesondere auf den zentralen Anker 92 geschraubt werden, um die Pumpvorrichtung 10 zusammen zu halten.
Eine einfache Montage der Pumpvorrichtung 10 wird dadurch ermöglicht, dass die Hohlwelle 92 lediglich im Bereich des Antriebs 62 durch das radiale Ringlager 96 und durch das im Anschlussabschnitt 18 angeordnete radiale Ringlager 262 gelagert ist. So muss beim Einsetzen der Pumpkartuschen 142, 142' keine zusätzlichen Lager für die Hohlwelle 92 eingebaut werden.
Unterschiedlich leistungsfähige Antriebseinheiten 184 und Pumpkartuschen 142, 142' können bereitgestellt werden, die untereinander austauschbar sind, sodass ein breites Spektrum an Einsatzvoraussetzungen abgedeckt werden kann.
Es wird ein Satz an Pumpkartuschen 283 bereitgestellt, der mehrere Pumpkartuschen 142, 142' umfasst. Insbesondere umfasst der Satz an Pumpkartuschen 283 mehrere beispielsweise zwei, gleich ausgebildete Pumpkartuschen 142, 142' und mindestens zwei unterschiedlich ausgebildete Pumpkartuschen 142, 142'.
Die Pumpkartuschen 142, 142' können dadurch unterschiedlich ausgebildet sein, dass die Pumpleistung der Pumpkartuschen 142, 142' sich unterscheidet, beispielsweise durch die bei einer bestimmten Drehzahl erzielte Druckdifferenz und daraus resultierende Förderhöhe und/oder in der bei einer bestimmten Drehzahl erzielbare Fördermenge. Insbesondere kann sich die Pumpleistung einer Pumpkartusche 142 dadurch von der Pumpleistung einer anderen Pumpkartusche 142' unterscheiden, dass die Pumpkartusche 142 gar keine Pumpleistung aufweist, also lediglich eine Fluidpassage 251 bildet, die keine weitere Druckerhöhung erzielt.
Darüber hinaus sind mehrere Antriebseinheiten 284 bereitgestellt, die unterschiedliche Antriebsleistungen aufweisen. Die Antriebsleistung der Antriebseinheiten 284 kann sich insbesondere in der erzielbaren Drehzahl und in dem von der Antriebseinheit 284 erzeugten Drehmoment unterscheiden.
Ein breites Spektrum an Anforderungen, wie beispielsweise Förderhöhe und Fördermenge können abgedeckt werden.
Insbesondere kann ein Bausatz 285 bereitgestellt werden, der mindestens den Satz an Pumpkartuschen 283, mehrere Antriebseinheiten 284, welche unterschiedliche Antriebsleistungen aufweisen, den Anschlussabschnitt 18 und ein Befestigungselement 273, beispielsweise eine Haltemutter 272 umfassen.
Sind die Anforderungen an die Pumpvorrichtung 10 bekannt, werden aus dem Satz an Pumpkartuschen 283 diejenigen Pumpkartuschen 142, 142' ausgewählt, welche die nötige Fördermenge erzielen. Weiter kann beispielsweise bestimmt werden, ob eine Pumpkartusche 142, 142' in Verbindung mit einer Leerkartusche 249 ohne Pumpleistung ausreicht, oder ob zwei oder mehr Pumpkartuschen benötigt werden, um die erforderlichen Förderhöhen zu erreichen.
Die erzielbare Förderhöhe hängt zum einen von der Pumpkartusche 142, 142' als auch von der Drehzahl der Antriebseinheit 284 ab, sodass bei einer gegebenen Förderhöhe und bereits ausgewählten Pumpkartuschen 142, 142' eine entsprechende Antriebseinheit 284 ausgewählt werden kann.
Zur Montage der Pumpvorrichtung 10 werden in die vorher ausgewählte Antriebseinheit 284 die ausgewählten Pumpkartuschen 142, 142' eingesetzt.
Das Einsetzen erfolgt dadurch, dass die Pumpkartuschen 142, 142' jeweils mit ihrer Innenhülse 162 über die Antriebswelle 91 geschoben werden. Die Antriebswelle 91 führt die Pumpkartusche 142 koaxial in die Antriebseinheit 284 bis die Dichtfläche 140 der Pumpkartusche 142 auf der axialen Dichtung 138 der Antriebseinheit 284 aufliegt.
Die zweite Pumpkartusche 142' wird entsprechend in die Antriebseinheit 284 eingesetzt, sodass die Dichtfläche 140 der zweiten Pumpkartusche 142' auf die axiale Dichtung 244 der ersten Pumpkartusche 142 aufliegt.
Nachdem alle benötigten Pumpkartuschen 142, 142' in die Antriebseinheit 284 eingesetzt sind, wird der Anschlussabschnitt 18 auf die Antriebseinheit 248 aufgesetzt. Das Aufsetzen des Anschlussabschnitts 18 auf die Antriebseinheit 284 erfolgt dadurch, dass der zentrale Anker 52 durch die zentrale Öffnung 254 des Anschlussabschnitts 18 und durch den Trägerabschnitt 262 der Fixierungs- und Lagerungseinrichtung 260 geführt wird, sodass die Hohlwelle 92 durch das radiale Ringlager 262 gelagert wird und der Sicherungsabschnitt 265 des Ankers 52, insbesondere des zentralen Ankers 52, über den Trägerabschnitt 264 hinaus steht.
Zur Fixierung der Pumpvorrichtung 10 wird die Haltemutter 272 auf den Sicherungsabschnitt 265 des Ankers, insbesondere des zentralen Ankers 52, geschraubt somit zieht der Anker 52 den Antriebsabschnitt 14 zu dem Anschlussabschnitt 18.
Durch diese Zugkraft des zentralen Ankers 52 werden der Anschlussabschnitt 18 auf die zweite Pumpkartusche 142, die zweite Pumpkartusche 142 auf die erste Pumpkartusche 142 und die erste Pumpkartusche 142 auf den Kartuschenanschluss 287 gedrückt, sodass die jeweiligen axialen Dichtungen mit einer Kraft beaufschlagt werden, sodass diese Übergänge abgedichtet sind.
Die durch das Pumpen auftretende axiale Kräfte, die beispielsweise auf das Gehäuse 147 der Pumpkartuschen 142 wirken, werden somit durch den Anker 52, insbesondere durch den zentralen Anker 52, in den Anschlussabschnitt 18 übertragen.
Die Außenwand 13 der Pumpvorrichtung 10 muss somit keinen axialen Zugkräften widerstehen, insbesondere werden keine Verbindungen zwischen der Außenwand 13 der Pumpvorrichtung und dem Anschlussabschnitt 18 benötigt, welche die axialen Kräfte aufnehmen können.
Durch den zentralen Anker 52 kann die Außenwand 13 der Pumpvorrichtung 10 dünner gestaltet werden, als wenn die Außenwand 13 der Pumpvorrichtung 10 die axialen Kräfte aufnehmen müsste.
Somit werden achsnahe Bereiche der Pumpvorrichtung 10 für die Kraftübertragung genutzt, in denen die Druckerzeugung durch die Flügelräder 170 weniger effizient ist. Die weiter außen liegenden Bereiche, in welchen besonders effizient Druck erzeugt werden kann, sind für die Druckerzeugung nutzbar.
Dadurch, dass die elektrische Zuleitungseinrichtung 58 innerhalb der Hohlwelle 92 verläuft, verläuft die elektrische Zuleitungseinrichtung 58 innerhalb eines achsnahen Bereichs der Pumpvorrichtung 10, in dem die Druckerzeugung weniger effektiv ist. Das Wegfallen dieser Bereiche, in denen die elektrische Zuleitungsrichtung 58 verläuft, ist für die Druckerzeugung günstiger, als wenn achsferne Bereiche für die elektrische Zuleitungseinrichtung 58 verwendet werden müssten, die dann nicht zur Druckerzeugung genutzt werden könnten.
Das Flügelrad 170 und das Flügelrad 224 sind an derselben Innenhülse 262 in axialer Richtung 19 festgehalten. Dadurch addieren sich die auf die Flügelräder wirkenden axialen Kräfte. Durch die spiegelbildliche Anordnung des Flügelrads 170 und des Flügelrads 224 zueinander sind die axialen Kräfte, die auf die Flügelräder wirken gerade entgegengesetzt, sodass sich die Addition der axialen Kräfte gerade aufhebt.
Durch die Anordnung der Flügelräder 170 und 224 in der Pumpkartusche 142 und die Anordnung der Fluidkanäle 198 und 232 kann erreicht werden, dass bei spiegelbildlicher Anordnung der Flügelräder 170 und 224 eine Pumprichtung parallel zur Antriebsachse 91 erzielt wird, wobei die beiden Flügelräder 170 und 224 fluidwirksam in Reihe geschaltet sind.
Durch die Verwendung eines elektronisch kommutierten Synchronmotors als Antrieb 62 der Pumpvorrichtung 10 können Drehzahlen erzielt werden, die unabhängig von der Stromnetzfrequenz sind. Da die Drehzahl des Antriebes 62 und damit die Drehzahl der Flügelräder einen entscheidenden Einfluss auf die erzielbare Förderhöhe hat, kann auf diese Weise die Anzahl der benötigten Flügelräder, reduziert werden.
Der Bereich, in denen die Flügelräder entlang der Antriebswelle 91 angeordnet sind, kann soweit reduziert werden, dass in diesem Bereich keine Lagerung der Antriebswelle 91 notwendig ist.
Die Montage der Pumpvorrichtung 10 wird vereinfacht, da lediglich die Pumpkartuschen 142 in die Antriebseinheit 284 eingesetzt werden müssen, ohne dass dazwischen radiale Lager für die Antriebswelle 91 eingesetzt werden müssen.
Eine in den 18 bis 20 dargestellte zweite Ausführungsform einer Pumpvorrichtung 10 unterscheidet sich von der in den 1 bis 17 dargestellten ersten Ausführungsform der Pumpvorrichtung 10 dadurch dass, der Rotor 76 und die Hohlwelle 92 Bohrungen 290 aufweisen, die eine Zirkulation eines Kühlmittels 288 innerhalb des Elektromotors 72 und der Hohlwelle 92 ermöglichen.
Des Weiteren unterscheidet sich die zweite Ausführungsform einer Pumpvorrichtung 10 von der ersten Ausführungsform der Pumpvorrichtung 10 dadurch dass anstatt eines zentralen Ankers 52 ein Rohr 292 in der Hohlwelle 92 geführt ist und dass die Hohlwelle 92 im Anschlussabschnitt 18 gegen das Rohr 292 gelagert ist und dass das Lager gegenüber dem zu pumpenden Fluid 126 abgedichtet ist.
Das Kühlmittel 288 umfasst beispielsweise eine Wasser-Glykol-Mischung.
Die Bohrungen 290 sind in der Hohlwelle 92 im Bereich des Motors 72 angeordnet, und erzeugen eine fluidwirksame Verbindung zwischen dem Inneren der Hohlwelle 92 und einem Innenbereich des Elektromotors 72.
Ferner weist der Rotor 76 Bohrungen 290 auf, die in dem Verbindungsabschnitt 104 des Rotors 76 angeordnet sind.
Um eine fluidwirksame Verbindung vom Inneren der Hohlwelle 92 zu einem Bereich außerhalb des Rotors 76 zu ermöglichen, sind die Bohrungen 290 in dem Verbindungsabschnitt 104 fluchtend zu den Bohrungen 290 in der Hohlwelle 92 angeordnet.
Der gegenüber dem zu pumpenden Fluid 126 abgedichtete Bereich 127 ist mit dem Kühlmittel 288 gefüllt. Im Betrieb der Pumpvorrichtung dreht sich die Hohlwelle 92 und der Rotor 76, der dadurch Kühlmittel 288 ebenfalls in Rotation versetzt.
Das Kühlmittel 288 wird in den Bereichen, in denen das Kühlmittel 288 mit rotierenden Teilen Kontakt hat, radial nach außen gepumpt.
Beispielsweise in einem Bereich zwischen dem ringförmigen Basisabschnitt 102 des Rotors 76 und dem Abschlusselement 108, sowie in einem Kanal zwischen Rotor 76 und dem Stator 74.
In den Bereichen, in denen das Kühlmittel 288 keinen Kontakt zu rotierenden Teilen hat, bremst sich die Rotation des Kühlmittels ab, sodass in diesen Bereichen das Kühlmittel 288 wieder radial nach innen fließen kann, um einen Kreislauf des Kühlmittels 288 in einem Kühlmittelkreislauf 294 zu gewährleisten.
Die Bohrungen 290 bewirken nun, dass der Kühlmittelkreislauf 294 zum einen zwischen dem Stator 74 und dem Rotor 76 verläuft und somit die Wicklungen 70 des Stators 74 kühlen kann, also die Wärme die in den Wicklungen 70 entsteht aufnehmen kann, und zum anderen dass der Kühlmittelkreislauf 294 zwischen Rotor 76 und der Außenwand 13 der Pumpvorrichtung 10 verläuft, an der das Kühlmittel 288 die aufgenommene Wärme über die Außenwand 13 der Pumpvorrichtung 10 an die Umgebung abgeben kann.
Dadurch wird eine effektive Kühlung der Wicklungen 70 des Motors 72 erreicht.
Ferner weist die Hohlwelle 92 Bohrungen 290 auf, die innerhalb des radialen Ringlagers 96 angeordnet sind, sodass das Kühlmittel 288 als Schmiermittel für das radiale Ringlager 96 dienen kann.
Ferner weist das Rohr 292 innerhalb des Trägerabschnitts 264, in axialer Richtung 19, vom Motor 72 aus gesehen, hinter dem radialen Ringlager 262 Bohrungen 290 auf, die eine fluidwirksame Verbindung zwischen dem Inneren des Rohrs 292 und dem Äußeren des Rohrs 292 bereitstellen.
Wie bereits beschrieben, wird aus dem Bereich zwischen dem Rohr 292 und der Hohlwelle 92 Kühlmittel 288 abgesaugt und im Bereich des Motors radial nach außen geführt.
Das Kühlmittel 288 wird durch die Bohrungen 290, die im Rohr 292 hinter dem zweiten radialen Ringlagers 262 angeordnet sind, gesaugt, sodass das Kühlmittel 288 auch als Schmiermittel für das zweite radiale Ringlager 262 dienen kann, das in dem Trägerabschnitt 264 angeordnet ist.
Das Kühlmittel 288 wird im Bereich des Motors 72 in das Rohr 292 gesaugt, axial durch das Rohr 292 in Richtung Anschlussabschnitt 18 geleitet und im Anschlussabschnitt 18 durch die Bohrung 290 radial nach außen in den Zwischenraum zwischen Hohlwelle 92 und Rohr 292 geleitet.
Im Übrigen stimmt die in den 18 bis 20 dargestellte zweite Ausführungsform der Pumpvorrichtung 10 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in den 1 bis 17 dargestellten ersten Ausführungsform überein, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Bezugszeichenliste

10: Pumpvorrichtung
11: Hauptachse
12: Kopfabschnitt
13: Außenwand
14: Antriebsabschnitt
16: Pumpabschnitt
18: Anschlussabschnitt
19: Axiale Richtung
20: Querschnitt
22: Verbindungsende
24: Scheitel
26: Abgerundete Form
28: Verstärkungsrippen
30: Außenwand
32: Innerer Zylinder
34: Verbindungselement
36: Basiselement
38: Gegenelement
40: Außenabschnitt
41: Verjüngter Bereich
42: Basisabschnitt
43: Absatz
44: Zentrale Öffnung
46: Bereich
48: Bereich
50: Vorrichtung
52: Zentraler Anker
56: Elektrische Leiter
58: Elektrische Zuleitungseinrichtung
60: Elektrische Anschlussleitung
62: Antrieb
64: Führungsvorrichtung
66: Motorsteuerung
68: Übergangsbereich
70: Wicklungen
72: Elektromotor
74: Stator
76: Rotor
80: Motobasiselement
82: Basisabschnitt
84: Öffnung
86: Erste Außenwand
88: Absatz
90: Zweite Außenwand
91: Antriebswelle
92: Hohlwelle
94: Zentrale Öffnung
95: Erste Lagerungseinrichtung
96: Radial-Ringlager
98: Trägerabschnitt
100: Permanentmagnet
102: Ringförmiger Basisabschnitt
104: Verbindungsabschnitt
106: Innenseite
108: Abschlusselement
110: Außenwand
112: Abdeckabschnitt
114: Seitliche Öffnung
116: Dichtungsträgerabschnitt
118: Radialdichtung
120: Ansaugabschnitt
122: Axialdichtungsträger
124: Ansaugöffnung
126: Fluid
127: Abgedichteter Bereich
128: Außenwand
130: Dichtfläche
132: Absatz
134: Sicherungsabschnitt
136: Dichtungsaufnahmebereich
138: Axialdichtung
140: Dichtfläche
142, 142': Pumpkartusche
143: Außenwand
144: Einlassseitiger Boden
146: Auslassseitiger Boden
147: Gehäuse
148: Zentrale Öffnung
150: Erster Abschnitt
151: Erste Anschlussseite
152: Erster Zwischenboden
154: Wand
156: Dichtungsabschnitt
158: Dichtfläche
160: Radialdichtung
162: Innenhülse
164: Ansaugöffnung
165: Nut
166: Erster Druckerzeugungsbereich
167: Feder
168: Erste radiale Trennwand
169: Pumpelement
170: Flügelrad
171: Einbausicherung
172: Erste Wand
174: Zweite Wand
176: Zylindrischer Abschnitt
178: Gekrümmter Übergangsabschnitt
180: Trägerabschnitt
182: Zylindrischer Abschnitt
184: Gekrümmter Übergangsabschnitt
186: Abstand
187: Saugmund
188: Trägerabschnitt
189: Ansaugfläche
190: Flügelelemente
192: Kanäle
194: Radiale Austrittsöffnung
196: Ausgangsöffnung
198: Erster Fluidkanal
200: Erster Rückführungsbereich
202: Dritter Abschnitt
204: Fluidpassage
206: Zweiter Zwischenboden
208: Dritter Zwischenboden
210: Ringförmige Zwischenwand
212: Zweite radiale Trennwand
214: Dichtungsabschnitt
216: Dichtfläche
218: Radialdichtung
220: Axiale Ansaugöffnung
222: Zweiter Druckerzeugungsbereich
223: Zweites Pumpelement
224: Zweites Flügelrad
225: Axialschub
226: Spiegelebene
228: Zweiter Abschnitt
230: Ausgangsöffnung
232: Zweiter Fluidkanal
234: Vierter Abschnitt
236: Rückführungs- und Auslassbereich
238: Ringförmiger Wandabschnitt
240: Sicherungsabschnitt
241: Zweite Anschlussseite
242: Dichtfläche
244: Axiale Dichtung
246: Innerer Wandabschnitt
248: Auslassöffnung
249: Leerkartusche
250: Abschlusseinrichtung
251: Fluidpassage
252: Dichtfläche
254: Zentrale Öffnung
256: Fluidkanäle
258: Fluidaustrittsöffnung
259: Schlauch- oder Rohranschluss
260: Fixierungs- und Lagerungseinrichtung
262: Radiales Ringlager
263: Radiale Dichtung
264: Trägerabschnitt
265: Sicherungsabschnitt
266: Verstärkungsrippen
268: Außenwand
270: Dichtung
271: Bereich (nicht von Förderfluid umspült)
272: Haltemutter
273: Befestigungselement
274: Freiraumbereich
276: Innere Isolierschicht
278: Äußere Isolierschicht
280: Elektrische Verbindungseinrichtung
281: Kontaktfinger
282: Elektrischer Anschluss
283: Satz an Pumpkartuschen
284: Antriebseinheit
285: Bausatz
286: Aufnahmebereich
287: Kartuschenanschluss
288: Kühlmittel
290: Bohrungen
292: Rohr
294: Kühlmittelkreislauf

Claims

Pumpvorrichtung (10) zur Förderung eines Fluids (126), umfassend eine Antriebseinheit (284) mit einem Antrieb (62) und mit einer Antriebswelle (91), dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (91) eine Hohlwelle (92) ist oder umfasst und dass ein Anker (52) zur Aufnahme von axialen Kräften vorgesehen ist, der durch die Hohlwelle (92) verläuft.
Pumpvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (52) zur Aufnahme von Pumpkräften ausgebildet ist, die bei einer Druckerzeugung an der Pumpvorrichtung (10) entstehen.
Pumpvorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (52) koaxial zu einer Drehachse eines Pumpelements (169) zur Erzeugung einer Druckdifferenz angeordnet ist.
Pumpvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Anker (52) von einem Anschlussabschnitt (18) ausgehend durch ein Pumpelement (169) und durch einen Elektromotor (72) des Antriebs (62) erstreckt.
Pumpvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Pumpelement (169) ein Flügelrad (170) umfasst.
Pumpvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (52) die Antriebseinheit (284) kraftwirksam mit einem Anschlussabschnitt (18) verbindet.
Pumpvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (52) durch eine lösbare Verbindung an einem Anschlussabschnitt (18) gehalten ist, und insbesondere dass die lösbare Verbindung des Ankers (52) an dem Anschlussabschnitt (18) zumindest in einer Richtung Kräfte aufnehmen kann und/oder aufnimmt.
Pumpvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anschlussabschnitt (18) eine Fixierungs- und Lagerungseinrichtung (260) mit einem Trägerabschnitt (264) umfasst und dass sich der Anker (52) durch den Trägerabschnitt (264) erstreckt und dass der Anker (52) einen Sicherungsabschnitt (265) aufweist, der über den Trägerabschnitt (264) hinausragt, und insbesondere dass der Sicherungsabschnitt (265) des Ankers (52) ein Gewinde aufweist, und insbesondere gekennzeichnet durch ein Befestigungselement (273), mit welchem der Sicherungsabschnitt (265) gehalten ist, und insbesondere dass das Befestigungselement (273) eine Haltemutter (272) ist oder aufweist, die auf den Sicherungsabschnitt (265) des Ankers (52) schraubbar und/oder geschraubt ist.
Pumpvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (284) einen Antriebsabschnitt (14) umfasst, der einen Basisabschnitt (42) aufweist, an dem der Anker (52) gehalten ist.