DE102016118627B4 - Pump for liquid fluids with floating rotor bearings - Google Patents

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Abstract

Eine Pumpe für flüssige Fördermedien umfasst eine Motorbaugruppe (3) mit einem Motorrotor (30), einem Stator (33) sowie eine Beschaltung (35), und eine Pumpenbaugruppe (2) mit einem Pumpenrotor (20), einer Pumpenkammer (22) mit wenigstens einem Einlass und Auslass, sowie ein Pumpengehäuse (1), in dem die Motorbaugruppe (3) und die Pumpenbaugruppe (2) axial hintereinander aufgenommen sind, und eine Welle (4), die den Motorrotor (30) und den Pumpenrotor (20) aufnimmt und zu dem Pumpengehäuse (1) feststehend angeordnet ist. Der Motorrotor (30) und der Pumpenrotor (20) sind mittels einer jeweils separat zugeordneten Lagerung (34, 24) drehbar, auf der feststehenden Welle (4) schwimmend, getrennt voneinander angeordnet, und weisen eine gegenseitige Drehrichtungsfixierung zur Ausführung einer gemeinsamen Drehbewegung auf.

Figure DE102016118627B4_0000
A pump for liquid media comprises a motor assembly (3) with a motor rotor (30), a stator (33) and a circuit (35), and a pump assembly (2) with a pump rotor (20), a pump chamber (22) with at least an inlet and outlet, and a pump housing (1) in which the motor assembly (3) and the pump assembly (2) are received axially one behind the other, and a shaft (4) receiving the motor rotor (30) and the pump rotor (20) and fixed to the pump housing (1). The motor rotor (30) and the pump rotor (20) are rotatable by means of a separately associated bearing (34, 24) floating on the fixed shaft (4) arranged separately from each other, and have a mutual direction of rotation fixation for performing a common rotational movement.
Figure DE102016118627B4_0000

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Pumpe für flüssige Fördermedien mit schwimmender Rotorlagerung, die in verschiedenen Ausführungsformen beispielsweise als Servopumpe, Kraftstoffpumpe oder Kühlmittelpumpe verwendet werden kann.The present disclosure relates to a pump for liquid fluid with floating rotor bearing, which can be used in various embodiments, for example as a servo pump, fuel pump or coolant pump.

Im Stand der Technik sind Verdrängerpumpen in der Verwendung als Ölpumpen, Servopumpen, oder Kreiselpumpen in der Verwendung als Kraftstoffpumpen bekannt, die bei höhere Arbeitsdrücke von z.B. 3 bis 100 bar eingesetzt werden. Bei elektrischen Verdrängerpumpen oder Kreiselpumpen sitzt ein Pumpenlaufrad herkömmlicherweise drehfest auf einer Welle eines Elektromotors bzw. auf einer gemeinsamen Welle von Elektromotor und Pumpe, die durch Kugellager an einem Pumpengehäuse gelagert ist.In the prior art, positive displacement pumps are known for use as oil pumps, servo pumps, or centrifugal pumps for use as fuel pumps which operate at higher operating pressures of e.g. 3 to 100 bar are used. In electric positive displacement pumps or centrifugal pumps sits a pump impeller conventionally rotatably on a shaft of an electric motor or on a common shaft of electric motor and pump, which is supported by ball bearings on a pump housing.

Aus der DE 10 2004 028 342 A1 oder auch der DE 10 2004 030 065 A1 sind beispielsweise Kraftstoffpumpen bekannt, die einen solchen herkömmlichen Aufbau umsetzen.From the DE 10 2004 028 342 A1 or even the DE 10 2004 030 065 A1 For example, fuel pumps are known that implement such a conventional structure.

Unter höheren Arbeitsdrücken treten verstärkt turbulente Strömungen in verdrängungswirksamen Zonen eines umlaufenden Pumpenlaufrads auf, die in Querkräften im Sinne eines Kippmoments in der Ebene des Pumpenlaufrads resultieren. Bei derartigen herkömmlichen Konstruktionen nehmen die Kugellager der Wellenlagerung die am Pumpenlaufrad eingeleiteten Querkräfte auf, was sich in einer mehrdirektionalen Belastung sowie auf die Lebensdauer der Wellenlagerung niederschlägt.Under higher working pressures occur increasingly turbulent flows in displacement effective zones of a rotating pump impeller, resulting in transverse forces in the sense of a tilting moment in the plane of the pump impeller. In such conventional constructions take the ball bearings of the shaft bearing on the pump impeller introduced transverse forces, which is reflected in a multi-directional load and on the life of the shaft bearing.

Im Hinblick auf eine ausreichende Dimensionierung lässt sich aus diesem Zusammenhang somit festhalten, dass eine Auslegung eines erhöhten Arbeitsdrucks einer Pumpe mit einer Kostenintensivierung einer zuverlässigen Wellenlagerung, insbesondere durch mehrdirektional belastbare Kugellager, einhergeht.With regard to a sufficient dimensioning can thus be stated from this context that an interpretation of an increased working pressure of a pump with a cost increase of a reliable shaft bearing, in particular by mehrdirektional resilient ball bearing, accompanied.

Aus der US 2013/0266462 A1 ist ferner eine Pumpe mit einer Welle bekannt, die einerseits in einem Boden eines Spalttopfs und andererseits im Pumpengehäuse befestigt, d.h. zu dem Pumpengehäuse feststehend verbaut ist. Auf dieser Welle ist eine Pumpenrotorbaueinheit gelagert, die einen Motorabschnitt und einen Pumpenabschnitt einteilig umfasst. Dabei entfällt die Lagerung der Welle an dem Pumpengehäuse und ist durch eine Lagerung zwischen der Pumpenrotoreinheit und der Welle ersetzt. Auch bei diesem Pumpenaufbau wirken Querkräfte durch Verdrängungswirkungen am Pumpenabschnitt der Pumpenrotorbaueinheit auf die Lagerung desselben ein, wodurch sich die obengenannten Anforderungen hinsichtlich der Wellenlagerung wiederum in ähnlicher Weise ergeben.From the US 2013/0266462 A1 Furthermore, a pump with a shaft is known which, on the one hand, is fastened in a bottom of a containment shell and, on the other hand, in the pump housing, ie, is fixedly mounted to the pump housing. On this shaft, a pump rotor assembly is mounted, which comprises a motor portion and a pump portion in one piece. This eliminates the storage of the shaft on the pump housing and is replaced by a bearing between the pump rotor unit and the shaft. In this pump construction as well, transverse forces act on the bearing of the same by displacement effects on the pump section of the pump rotor assembly, whereby the above-mentioned requirements with regard to shaft bearing again result in a similar manner.

Eine Kreiselpumpe mit einem aus Kunststoffmaterial bestehenden Pumpengehäuse mit einem ersten Gehäuseteil, das mit einem Saugstutzen und einem Druckstutzen einstückig ausgebildet ist und einen Dichtungsbereich aufweist, über den es flüssigkeitsdicht mit einem zweiten, einen Elektromotor aufnehmendem Gehäuseteil verbunden ist, und einem Motorgehäuseteil ist aus der DE 10 2006 021 240 A1 bekannt. Aus der US 2011/017 1048 A1 ist eine weitere gattungsgemäße Pumpe bekannt, die eine statische Welle umfasst, welche als eine Baugruppe den Motorrotor sowie das Pumpenlaufrad verbindet. Weiterer Stand der Technik zu derartigen Pumpen findet sich in der JP H02-196 191 A sowie der JP S61- 178 595 A .A centrifugal pump with a plastic material consisting of a pump housing having a first housing part, which is integrally formed with a suction nozzle and a pressure port and has a sealing region over which it is liquid-tightly connected to a second, an electric motor receiving housing part, and a motor housing part is from the DE 10 2006 021 240 A1 known. From the US 2011/017 1048 A1 Another generic pump is known, which comprises a static shaft which connects the motor rotor and the pump impeller as an assembly. Further state of the art for such pumps can be found in the JP H02-196 191 A as well as the JP S61-178 595 A ,

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pumpe für flüssige Fördermedien, die auch für höhere Arbeitsdrücke geeignet ist, zu schaffen, die eine Verbesserung der Lebensdauer einer Rotorlagerung erzielt und eine Kostenoptimierung der Rotorlagerung ermöglicht.The present invention has for its object to provide a pump for liquid media, which is also suitable for higher working pressures, which achieves an improvement in the life of a rotor bearing and enables cost optimization of rotor bearings.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Pumpe für flüssige Fördermedien mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by a pump for liquid media with the features of claim 1; advantageous developments are subject of the dependent claims.

Der Aufbau der Pumpe umfasst eine Motorbaugruppe mit einem Motorrotor, einen diesen radial umgebenden Stator sowie eine Beschaltung zur elektrischen Leistungsversorgung des Stators; eine Pumpenbaugruppe mit einem Pumpenrotor, der Flügel in einer radialen Erstreckung aufweist, einer Pumpenkammer, die den Pumpenrotor radial umgibt, sowie einem Einlass und einem Auslass, die mit der Pumpenkammer verbunden sind; ein Pumpengehäuse, in dem die Motorbaugruppe und die Pumpenbaugruppe axial hintereinander aufgenommen sind; und eine Welle, die den Motorrotor und den Pumpenrotor drehbar lagert und zu dem Pumpengehäuse feststehend angeordnet ist.The structure of the pump comprises a motor assembly with a motor rotor, a radially surrounding stator and a circuit for the electrical power supply of the stator; a pump assembly having a pump rotor having vanes in a radial extent, a pump chamber radially surrounding the pump rotor, and an inlet and an outlet connected to the pump chamber; a pump housing in which the motor assembly and the pump assembly are received axially one behind the other; and a shaft rotatably supporting the motor rotor and the pump rotor and fixed to the pump housing.

Der Aufbau der Pumpe zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass der Motorrotor und der Pumpenrotor mittels einer jeweils separat zugeordneten Lagerung drehbar, auf der feststehenden Welle schwimmend, getrennt voneinander angeordnet sind; und eine gegenseitige Drehrichtungsfixierung zur Ausführung einer gemeinsamen Drehbewegung aufweisen, die aus komplementär zueinander ausgebildeten Kupplungskonturen besteht, die jeweils an dem Motorrotor und dem Pumpenrotor ausgebildet sind, und die im zusammengefügten Zustand eine Kupplung bilden, zur Übertragung eines Drehmoments vom Motorrotor auf den Pumpenrotor.The structure of the pump is characterized in particular by the fact that the motor rotor and the pump rotor are rotatably arranged by means of a separately assigned bearing, floating on the fixed shaft, separated from each other; and a mutual rotational fixation for performing a common rotational movement, which consists of complementary coupling contours formed respectively on the motor rotor and the pump rotor, and which form a coupling in the assembled state, for transmitting a torque from the motor rotor to the pump rotor.

Die Erfindung sieht somit erstmals eine schwimmende separate Lagerung beider Rotoren auf einer feststehenden Welle vor.The invention thus provides for the first time a floating separate storage of both rotors on a fixed shaft.

Durch eine separate Lagerung können unterschiedliche Lager für die beiden Rotortypen verwendet und auf die jeweiligen Anforderungen, d.h. auf die direktionale Verteilung der funktionsspezifischen Kräfte an den Rotoren optimiert werden. By a separate storage different bearings for the two types of rotors can be used and optimized for the respective requirements, ie on the directional distribution of the function-specific forces on the rotors.

Aufgrund der erfindungsgemäßen schwimmenden separaten Lagerung des Pumpenrotors werden Querkräfte in der Ebene des Pumpenrotors, die sich beispielsweise durch turbulente Strömungen einer pulsierenden Verdrängungswirkung der Flügel ergeben, nicht wie bei einem herkömmlichen Aufbau über eine starre Wellen-Rotor-Verbindung auf eine Wellenlagerung übertragen, sondern durch einen Kontakteintritt des Pumpenrotors mit den Begrenzungsflächen der Pumpenkammer in das Pumpengehäuse eingeleitet. Hierdurch wird die Rotorlagerung des Pumpenrotors von axialen Krafteinwirkungen entlastet.Due to the invention floating separate storage of the pump rotor transverse forces in the plane of the pump rotor, resulting for example by turbulent flows of a pulsating displacement effect of the wings, not transmitted as in a conventional structure via a rigid shaft-rotor connection to a shaft bearing, but by a contact entry of the pump rotor with the boundary surfaces of the pump chamber introduced into the pump housing. As a result, the rotor bearing of the pump rotor is relieved of axial force effects.

Die Kräfteentkoppelung durch die erfindungsgemäße schwimmende separate Lagerung der Rotoren entlastet demzufolge ebenfalls die Rotorlagerung des Motorrotors (bzw. einer Motorwellenlagerung im Sinne eines herkömmlichen Aufbaus) von axialen Krafteinwirkungen.The decoupling of forces by the inventive floating separate storage of the rotors therefore also relieves the rotor bearing of the motor rotor (or a motor shaft bearing in the sense of a conventional structure) of axial forces.

Somit ergeben sich Vorteile in der Lebensdauer sowie der Kostenoptimierung durch Auswahl des Typs und der Güte sowie der Dimensionierung der individuellen Lager.This results in advantages in the life and cost optimization by selecting the type and quality and the dimensioning of the individual bearings.

Durch den Aufbau einer stehenden Welle wird das Trägheitsmoment der Welle nicht in das Rotationssystem mit einbezogen, wodurch sich eine geringere beschleunigte Masse und folglich eine geringere erforderliche Antriebsleistung ergibt.By constructing a standing wave, the moment of inertia of the shaft is not included in the rotation system, resulting in a lower accelerated mass and consequently less required drive power.

In dem Fall einer herkömmlichen Kühlwassermischung, eines Hydrauliköls, eines Schmieröls, Kraftstoffs oder ähnlichen Fördermedien, kann unter geeigneter Materialauswahl der Rotoren eine gesonderte Bereitstellung von Gleitlagerflächen an den Rotoren entfallen.In the case of a conventional cooling water mixture, a hydraulic oil, a lubricating oil, fuel or similar fluids, with a suitable material selection of the rotors, a separate provision of sliding bearing surfaces on the rotors can be omitted.

Gegenüber einem herkömmlichen Aufbau entfallen daher eine Wellenlagerung zum Pumpengehäuse und ein Fertigungsaufwand zur Einpassung von Lagern in einen Gusskörper des Pumpengehäuses.Compared to a conventional structure therefore eliminates a shaft bearing to the pump housing and a manufacturing effort for fitting of bearings in a casting of the pump housing.

Durch die Ausgestaltung Drehrichtungsfixierung zwischen dem Motorrotor und dem Pumpenrotor in Form der Kupplung, an der eine Passung zwischen zwei komplementären Kupplungskonturen ausgebildet ist, wird eine schnelle Montage bei einfachem Zusammensetzen der beiden Rotoren auf Welle ermöglicht, wobei auf Befestigungsmittel wie Schrauben oder Klemmelemente oder dergleichen verzichtet wird. Die Herstellung der komplementären Kupplungskonturen ist durch deren Integration in die Formgebung von Spritzgusskörpern für die beiden Rotoren in einfacher Weise realisierbar.Due to the design rotational direction fixation between the motor rotor and the pump rotor in the form of the coupling, on which a fit between two complementary coupling contours is formed, a quick assembly with a simple assembly of the two rotors on shaft allows, with no need for fasteners such as screws or clamping elements or the like becomes. The preparation of the complementary coupling contours can be realized by integrating them into the shaping of injection-molded bodies for the two rotors in a simple manner.

Gemäß einer Ausführungsform kann die Pumpenbaugruppe als Gerotorpumpe ausgestaltet sein, wobei ein Außenrotor exzentrisch zum Pumpenrotor angeordnet und über dessen äußere Umfangsfläche in der Pumpenkammer drehbar geführt ist, und die Flügel des Pumpenrotors eine Außenverzahnung bilden, die mit einer Innenverzahnung des Außenrotors an einem Scheitelpunkt der exzentrischen Anordnung des Außenrotors zum Pumpenrotor in Eingriff stehen; und ein Einlass und ein Auslass an der Pumpenkammer verschiedenen Drehwinkelbereichen des Pumpenrotors zugeordnet sind, die zu dem Scheitelpunkt beiderseits benachbart sind.According to one embodiment, the pump assembly may be configured as a gerotor pump, wherein an outer rotor is arranged eccentrically to the pump rotor and rotatably guided over the outer peripheral surface in the pump chamber, and the blades of the pump rotor form an external toothing, with an internal toothing of the outer rotor at an apex of the eccentric Arrangement of the outer rotor to the pump rotor are engaged; and an inlet and an outlet on the pump chamber are associated with different rotational angle ranges of the pump rotor which are adjacent to the vertex on both sides.

Durch diese Ausführungsform werden die Vorteile der schwimmenden separaten Lagerung des erfindungsgemäßen Pumpenaufbaus auf eine Gerotorpumpe übertragen. Da dieser Verdrängerpumpentyp durch das Zusammenwirken von Innenrotor und Außenrotor konstruktionsbedingt verstärkt dazu neigt, Querkräfte auf die Welle einzuleiten, profitiert dieser Pumpentyp in besonderem Maße von der Lagerung des erfindungsgemäßen Pumpenaufbaus.By this embodiment, the advantages of the floating separate storage of the pump structure according to the invention are transferred to a gerotor pump. As a result of the interaction between inner rotor and outer rotor, this type of positive displacement pump, due to the design, increasingly tends to introduce lateral forces onto the shaft, this type of pump particularly benefits from the mounting of the pump structure according to the invention.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann die Pumpenbaugruppe als Flügelzellenpumpe ausgestaltet werden, wobei der Pumpenrotor in radialen Gleitschlitzen verschieblich gelagerte Flügel aufweist, und die Pumpenkammer eine zum Umfang der Welle exzentrische Innenkontur im Kammergehäuse ausbildet; und der wenigstens eine Einlass und der wenigstens eine Auslass an der Pumpenkammer verschiedenen Drehwinkelbereichen des Pumpenrotors zugeordnet sind, die zu einer Scheitellinie durch die exzentrische Anordnung der Innenkontur der Pumpenkammer zum Umfang der Welle, beiderseits benachbart sind.According to an alternative embodiment, the pump assembly can be configured as a vane pump, wherein the pump rotor has slidably mounted vanes in radial sliding slots, and the pump chamber forms an eccentric inner contour in the chamber housing to the circumference of the shaft; and the at least one inlet and the at least one outlet on the pumping chamber are associated with different rotational angle ranges of the pump rotor, which are adjacent to one another by an eccentric arrangement of the inner contour of the pumping chamber to the circumference of the shaft.

Durch diese Ausführungsform werden die Vorteile der schwimmenden separaten Lagerung des erfindungsgemäßen Pumpenaufbaus auf eine Flügelzellenpumpe übertragen. Dieser Verdrängerpumpentyp ist im Stand der Technik weit verbreitet und bietet sich anhand von zahlreichen anwendungsspezifischen Varianten für eine erfindungsgemäße Optimierung der jeweiligen Rotorlager an, um die Lebensdauer zu erhöhen und Fertigungskosten einzusparen.By this embodiment, the advantages of the floating separate storage of the pump structure according to the invention are transferred to a vane pump. This type of positive displacement pump is widely used in the prior art and, on the basis of numerous application-specific variants, lends itself to optimizing the respective rotor bearings according to the invention in order to increase the service life and to save on manufacturing costs.

Gemäß einer wiederum alternativen Ausführungsform kann die Pumpenbaugruppe als Peripheralradpumpe ausgestaltet werden, wobei der Pumpenrotor radial ausgerichtete Flügel aufweist, und die Pumpenkammer in Form eines Ringkanals ausgebildet ist, der einen Außenrand der Flügel zumindest teilweise umschließt; und ein Einlass und ein Auslass an der Pumpenkammer zwei benachbarten Drehwinkelpositionen des Pumpenrotors zugeordnet sind.According to yet another alternative embodiment, the pump assembly may be configured as a peripheral wheel pump with the pump rotor having radially aligned vanes and the pump chamber being in the form of an annular channel at least partially surrounding an outer edge of the vanes; and an inlet and a Outlet at the pump chamber are assigned to two adjacent rotational angular positions of the pump rotor.

Durch diese Ausführungsform werden die Vorteile der schwimmenden separaten Lagerung auch auf einen Kreiselpumpentyp übertragen. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Pumpenaufbaus kommen insbesondere bei Anwendungen für verhältnismäßig hohe Arbeitsdrücke von Kreiselpumpen, wie bei einer Kraftstoffpumpe zum Tragen.By this embodiment, the advantages of floating separate storage are also transferred to a centrifugal pump type. The advantages of the pump structure according to the invention are particularly useful in applications for relatively high working pressures of centrifugal pumps, as in a fuel pump to fruition.

Gemäß einer Ausführungsform kann eine schwimmende Lagerung zwischen dem Pumpenrotor und der Welle durch ein Radiallager bereitgestellt sein, und eine umlaufende Lagerflächenpaarung des Radiallagers auf einen zu der axialen Abmessung des Pumpenrotors zentrierten Bereich begrenzt sein.According to one embodiment, a floating bearing between the pump rotor and the shaft may be provided by a radial bearing, and a circumferential bearing surface pairing of the radial bearing may be limited to an area centered on the axial dimension of the pump rotor.

Durch eine geringere Breite von wenigstens einer Lagerfläche wird die Führungseigenschaft des Lagers bezüglich einer axialen Ausrichtung zwischen den inneren und äußeren Lagerteilen herabgesetzt. Somit wird eine Einleitung von Querkräften bzw. deren resultierende Kippmomente am Pumpenrotor auf angrenzende Flächen der Pumpenkammer begünstigt.Due to a smaller width of at least one bearing surface, the guiding property of the bearing is reduced with respect to an axial alignment between the inner and outer bearing parts. Thus, an introduction of shear forces or their resulting tilting moments on the pump rotor is favored on adjacent surfaces of the pump chamber.

Gemäß einer Ausführungsform kann das Radiallager als Gleitlager bereitgestellt sein, und eine innere Fläche einer umlaufenden Gleitflächenpaarung des Gleitlagers auf einen zu der axialen Abmessung des Pumpenrotors zentrierten Bereich begrenzt sein.According to one embodiment, the radial bearing may be provided as a sliding bearing, and an inner surface of a circumferential sliding surface pairing of the sliding bearing may be limited to an area centered on the axial dimension of the pump rotor.

Durch die geringere Breite der inneren Gleitlagerfläche wird eine koaxiale Führungseigenschaft des Lagers zwischen den beiden Gleitlagerflächen herabgesetzt, sodass sich die schwimmende Lagerung weniger in Bezug auf eine axiale Verschiebung, sondern verstärkt in Bezug auf die Ausrichtung der Rotationsachsen von der äußeren Lagerfläche, die dem Pumpenrotor zugeordnet ist, und der inneren Lagerfläche, die dem Wellenbund zugeordnet ist, erzielt wird.Due to the smaller width of the inner sliding bearing surface a coaxial guiding property of the bearing between the two sliding bearing surfaces is reduced, so that the floating bearing is less in relation to an axial displacement, but reinforced with respect to the alignment of the axes of rotation of the outer bearing surface associated with the pump rotor , and the inner bearing surface associated with the shaft collar is achieved.

Gemäß einer Ausführungsform kann die radial innere Fläche des Gleitlagers durch einen Wellenbund gebildet werden, der an einer zur axialen Abmessung des Pumpenrotors zentrierten Position an der Welle ausgebildet ist.According to one embodiment, the radially inner surface of the sliding bearing can be formed by a shaft collar, which is formed on a centered on the axial dimension of the pump rotor position on the shaft.

Durch die Ausbildung des Wellenbunds entfällt ein Montageaufwand zum Anbringen eines inneren Lagerteils auf der Welle. Im Allgemeinen muss das radial innere Lagerteil aufgrund der kleineren Abmessung eine höhere Belastungsdichte bzw. Flächenbelastung an der Gleitlagerfläche aufnehmen als das radial äußere Lagerteil. Das Material der Welle weist bei herkömmlicher bzw. wirtschaftlich orientierter Materialauswahl der Komponenten eine höhere Härte als das Material des Pumpenrotors auf. Somit eignet sich im Hinblick auf die Verschleißfestigkeit der Lagerung, die Welle selbst in vorteilhafter Weise zur Ausbildung der inneren Lagerfläche.The formation of the shaft collar eliminates an assembly effort for attaching an inner bearing part on the shaft. In general, due to the smaller dimension, the radially inner bearing part must absorb a higher load density or surface load on the sliding bearing surface than the radially outer bearing part. The material of the shaft has a higher hardness in conventional or economically oriented material selection of the components than the material of the pump rotor. Thus, in view of the wear resistance of the bearing, the shaft itself is advantageously suitable for forming the inner bearing surface.

Gemäß einer Ausführungsform kann eine schwimmende Lagerung zwischen dem Motorrotor und der Welle durch eine radiale Gleitlagerung bereitgestellt sein.According to one embodiment, a floating bearing between the motor rotor and the shaft may be provided by a radial sliding bearing.

Durch ein Radialgleitlager oder durch eine geeignete Modifikation des Motorrotors, wie dem Einsatz von Laufbuchsen in den Motorrotor, ist eine Gleitflächenpaarung zwischen dem Wellenumfang und der innerer Mantelfläche des Motorrotors als eine besonders kostengünstige Lagerung des Motorrotors realisierbar, die den Anforderungen nach einer erfindungsgemäßen Kräfteentkoppelung zum Pumpenrotor genügt.By a radial sliding bearing or by a suitable modification of the motor rotor, such as the use of liners in the motor rotor, a sliding surface pairing between the shaft circumference and the inner circumferential surface of the motor rotor as a particularly cost-effective mounting of the motor rotor can be realized, the requirements for a force decoupling according to the invention to the pump rotor enough.

Gemäß einer Ausführungsform kann eine schwimmende Lagerung des Motorrotors mittels axialer Gleitlager, die jeweils zwischen den Stirnseiten des Motorrotors und dem Pumpengehäuse angeordnet sind, auf der Welle axial eingegrenzt sein.According to one embodiment, a floating bearing of the motor rotor by means of axial sliding bearings, which are each arranged between the end faces of the motor rotor and the pump housing, be axially limited on the shaft.

Durch die axiale Lagerung wird ein Wandern des schwimmend angeordneten Motorrotors auf der Welle eingegrenzt bzw. unterdrückt. Demzufolge werden eine Beeinträchtigung des Kupplungseingriffs und ein Verschleiß desselben zwischen dem Motorrotor und dem Pumpenrotor unterbunden. Da eine Belastung in Axialrichtung nach der erfindungsgemäßen Kräfteentkoppelung zum Pumpenrotor gering ausfällt, ist eine axiale Gleitlagerung des Motorrotors durch einfache kostengünstige Anlaufscheiben in geeigneter Weise umsetzbar.Due to the axial bearing a migration of the floating motor rotor is limited or suppressed on the shaft. As a result, deterioration of the clutch engagement and wear thereof between the motor rotor and the pump rotor are suppressed. Since a load in the axial direction after the decoupling of forces according to the invention to the pump rotor fails low, an axial sliding bearing of the motor rotor by simple inexpensive thrust washers can be implemented in a suitable manner.

Gemäß einer Ausführungsform kann eine axiale Abmessung der Kupplungskonturen kleiner als ein radialer Durchmesser der Kupplungskonturen sein.According to one embodiment, an axial dimension of the coupling contours may be smaller than a radial diameter of the coupling contours.

Durch dieses Abmessungsverhältnis kann der Kupplungseingriff in Drehrichtung eine starre Übertragung des Antriebsdrehmoments vermitteln, während er eine begrenzte Flexibilität gegenüber einem Neigungswinkel zwischen den beiden Kupplungsteilen gewährt. Hierdurch wird auch seitens der Drehrichtungsfixierung eine Entkoppelung von Querkräften am Pumpenrotor auf den Motorrotor weiter begünstigt. Dabei kann auf eine Elastizität des Materials zur Realisierung von Neigungswinkeln an der Kupplungspassung zugunsten einer geringeren Materialermüdung und höheren Verschleißfestigkeit verzichtet werden.This dimensional relationship allows the clutch engagement in the direction of rotation to impart a rigid transmission of drive torque while providing limited flexibility over a tilt angle between the two clutch members. As a result, a decoupling of transverse forces on the pump rotor on the motor rotor is also favored by the direction of rotation fixation. It can be dispensed with an elasticity of the material for the realization of angles of inclination to the coupling fit in favor of a lower material fatigue and higher wear resistance.

Gemäß einer Ausführungsform können die komplementären Kupplungskonturen in Form eines Mehrecks um den Wellenumfang ausgebildet sein.According to one embodiment, the complementary coupling contours may be in the form of a polygon around the shaft circumference.

Durch Ausgestaltung dieser einfachen Kontur ist eine wirksame Übertragung eines Drehmoments von dem Motorrotor auf den Pumpenrotor umsetzbar. By designing this simple contour, an effective transmission of torque from the motor rotor to the pump rotor can be implemented.

Gemäß einer Ausführungsform kann die Motorbaugruppe als Nassläufertyp ausgestaltet sein, und der Stator durch ein Spaltrohr zu dem Fördermedium abgegrenzt sein.According to one embodiment, the motor assembly may be configured as a wet-rotor type, and the stator may be delimited by a split tube to the conveying medium.

Durch die Ausgestaltung als Nassläufer entfällt eine Abdichtung zwischen Motorbaugruppe und Pumpenbaugruppe, wodurch ein kritisches Element in Bezug auf die Lebensdauer der Pumpe eliminiert wird. Ferner werden die Motorbaugruppe und insbesondere der sich durch Blindleistung erwärmende Stator gekühlt. Darüber hinaus kann eine von dem Fördermedium abhängige Schmierwirkung zwischen feststehenden und bewegten bzw. rotierenden Komponenten erzielt werden. Zudem entfällt ein Reibungsmoment einer Wellendichtung, was sich bei Pumpen von geringer Leistungsklasse und bei Abdichtungen für hohe Arbeitsdrücke besonders vorteilhaft auswirkt.The design as a wet rotor eliminates a seal between the motor assembly and pump assembly, eliminating a critical element in terms of the life of the pump. Further, the engine assembly and, in particular, the reactive power-heating stator are cooled. In addition, depending on the fluid medium lubricating effect between fixed and moving or rotating components can be achieved. In addition, a frictional torque of a shaft seal, which is particularly advantageous for pumps of low power class and seals for high working pressures eliminated.

Gemäß einer Ausführungsform kann eine äußere Mantelfläche des Motorrotors eine spiralförmige Strukturierung aufweisen.According to one embodiment, an outer circumferential surface of the motor rotor may have a spiral-shaped structuring.

Durch die strömungswirksame Struktur des Motorrotors wird der Durchsatz des Fördermediums in der Motorbaugruppe verbessert und eine entsprechend höhere Kühlungsleistung am Elektromotor erzielt.Due to the flow-effective structure of the motor rotor, the throughput of the pumped fluid in the engine assembly is improved and a correspondingly higher cooling performance is achieved at the electric motor.

Gemäß einer Ausführungsform kann die Beschaltung zur elektrischen Leistungsversorgung des Stators an dem axialen Ende des Spaltrohrs, das der Pumpenbaugruppe gegenüberliegt, angeordnet sein, und durch eine Wand des Pumpengehäuses zu dem Fördermedium abgegrenzt sein.According to one embodiment, the electrical power supply circuitry of the stator may be disposed at the axial end of the can, facing the pump assembly, and delimited by a wall of the pump housing to the fluid.

Durch diese Anordnung gelangt auch die Leistungselektronik in einen Wärmeaustausch mit dem in der Motorbaugruppe zirkulierenden Fördermedium.By this arrangement, the power electronics also enters into a heat exchange with the circulating in the motor assembly fluid.

Gemäß einer Ausführungsform kann der Motorrotor einen ringförmigen Permanentmagnet umfassen, der nach außen durch ein Mantelelement umschlossen ist.According to one embodiment, the motor rotor may comprise an annular permanent magnet which is outwardly enclosed by a jacket element.

Durch die Fertigung eines einteiligen magnetischen Rotorkerns können Montagekosten zum Zusammensetzen einzelner Permanentmagnete über den Rotorumfang, sowie Fertigungskosten für maßhaltige Passungen zur Fixierung der Permanentmagnete entfallen. Die Ummantelung bietet einen Schutz vor korrosiven Einflüssen, was insbesondere im Fall einer Ausführung als Nassläufer von Vorteil ist.By manufacturing a one-piece magnetic rotor core assembly costs for assembling individual permanent magnets on the rotor circumference, as well as manufacturing costs for dimensionally accurate fits for fixing the permanent magnets can be omitted. The jacket provides protection against corrosive influences, which is particularly advantageous in the case of a design as a wet rotor.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben. In diese zeigen:

  • 1 einen Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Pumpenaufbaus, der an mehreren Ausführungsformen mit unterschiedlichen Pumpenbaugruppen übergreifend darstellbar ist, in einer ersten Ausführungsform als Gerotorpumpe;
  • 2 eine perspektivische Schnittansicht des Motorrotors mit einem Kupplungsteil zur Drehrichtungsfixierung;
  • 3 einen Querschnitt durch die Pumpenbaugruppe aus 1 in einer ersten Ausführungsform als bekannter Typ einer Gerotorpumpe;
  • 4 einen Querschnitt durch die Pumpenbaugruppe einer zweiten Ausführungsform als bekannter Typ einer Flügelzellenpumpe; und
  • 5 einen Querschnitt durch die Pumpenbaugruppe einer dritten Ausführungsform als bekannter Typ einer Peripheralradpumpe.
The invention will now be described in detail by means of exemplary embodiments with reference to the drawings. In this show:
  • 1 a longitudinal section of a pump assembly according to the invention, which is represented across several embodiments with different pump assemblies across, in a first embodiment as a gerotor pump;
  • 2 a sectional perspective view of the motor rotor with a coupling part for the direction of rotation fixation;
  • 3 a cross section through the pump assembly from 1 in a first embodiment as a known type of gerotor pump;
  • 4 a cross section through the pump assembly of a second embodiment as a known type of vane pump; and
  • 5 a cross section through the pump assembly of a third embodiment as a known type of Peripheralradpumpe.

In Bezug auf die 1 und 2 wird zunächst eine Ausführungsform eines Pumpenaufbaus beschrieben, den nachfolgende Ausführungsformen mit unterschiedlichen Pumpenbaugruppen 2 gemein haben.Regarding the 1 and 2 First, an embodiment of a pump structure will be described, the following embodiments with different pump assemblies 2 have in common.

Wie in 1 gezeigt ist, umfasst das Pumpengehäuse 1 ein Mantelgehäuse 10, einen Gehäuseboden 11, der ein offenes Ende des Mantelgehäuses 10 abschließt, und einen Pumpendeckel 12, der das gegenüberliegende andere Ende des Mantelgehäuses 10 abschließt. Zudem sind eine Aufnahmebuchse 15 und ein Gehäuseeinsatz 14 hintereinander in das Mantelgehäuse 10 eingesetzt und werden einerseits durch eine Anstoßfläche eines Stufenabschnitts des Mantelgehäuses 10 und andererseits durch den Gehäuseboden 10 axial fixiert.As in 1 is shown, includes the pump housing 1 a jacket housing 10 , a caseback 11 , the one open end of the jacket housing 10 completes, and a pump cover 12 , which is the opposite other end of the shell 10 concludes. In addition, a receiving socket 15 and a housing insert 14 one behind the other in the jacket 10 used and on the one hand by an abutment surface of a step portion of the jacket housing 10 and on the other hand through the housing bottom 10 axially fixed.

Eine Welle 4 erstreckt sich längs durch das Mantelgehäuse 10 und ist einerseits in dem Gehäuseeinsatz 14 und andererseits in dem Pumpendeckel 12 in Aufnahmebohrungen eingepresst, so dass sie zum Pumpengehäuse 1 feststehend fixiert ist.A wave 4 extends longitudinally through the jacket housing 10 and on the one hand in the housing insert 14 and on the other hand in the pump cover 12 Pressed into mounting holes, so that they to the pump housing 1 fixed fixed.

Die Motorbaugruppe umfasst einen Motorrotor 30, der auf der Welle 4 drehbar gelagert ist, einen Stator 33 mit Statorspulen, der um den Rotor 33 angeordnet ist, und eine Schaltungsplatine 35, die Anschlüsse (nicht dargestellt) zur Verbindung mit einer externen Leistungsquelle aufweist. Auf der Schaltungsplatine 35 befindet sich eine Leistungselektronik, die zur Leistungsversorgung der Motorbaugruppe 3, d.h. zur Ansteuerung der Statorspulen mit dem Stator 33 elektrisch verbunden ist.The motor assembly includes a motor rotor 30 that on the shaft 4 is rotatably mounted, a stator 33 with stator coils around the rotor 33 is arranged, and a circuit board 35 having terminals (not shown) for connection to an external power source. On the circuit board 35 is a power electronics, which is used to power the motor assembly 3 , ie for driving the stator coils with the stator 33 electrically connected.

Die Motorbaugruppe 3 ist in dem Pumpengehäuse 1 aufgenommen. Dabei ist der Stator 33 über seinen Umfang in die Aufnahmebuchse 15 eingefügt. Die Schaltungsplatine 35 ist in einem Hohlraum zwischen dem Gehäuseeinsatz 14 und dem Gehäuseboden 10 aufgenommen und fixiert, wobei der Gehäuseeinsatz Durchlässe für elektrische Verbindungen zwischen der Schaltungsplatine 35 und dem Stator gewährt.The motor assembly 3 is in the pump housing 1 added. Here is the stator 33 above its circumference in the receiving socket 15 inserted. The circuit board 35 is in a cavity between the housing insert 14 and the caseback 10 is received and fixed, wherein the housing insert passages for electrical connections between the circuit board 35 and the stator granted.

Da die vorliegende Ausführungsform als Nassläuferpumpe ausgestaltet ist, erstreckt sich ein Spaltrohr 13 zwischen dem Gehäuseeinsatz 14 und dem Pumpendeckel 12, sowie innerhalb des Stators 33 und außerhalb der Pumpenbaugruppe 2, um den Stator 33 gegen einen Kontakt mit dem Fördermedium abzugrenzen. Das Spaltrohr 13 endet in einem radialen Flanschabschnitt zwischen dem Mantelgehäuse 10 und dem Pumpendeckel 12. Zudem ist das Spaltrohr durch O-Ringdichtungen 16 abgedichtet, die einerseits gegenüber dem Gehäuseeinsatz 15 und andererseits an dem Flanschabschnitt gegenüber dem Mantelgehäuse 10 und dem Pumpendeckel in entsprechenden Ringnuten angeordnet sind.Since the present embodiment is configured as a wet-running pump, a split tube extends 13 between the housing insert 14 and the pump cover 12 , as well as within the stator 33 and outside the pump assembly 2 to the stator 33 to demarcate against contact with the fluid. The can 13 terminates in a radial flange portion between the shell casing 10 and the pump cover 12 , In addition, the can is replaced by O-ring seals 16 sealed, on the one hand opposite the housing insert 15 and on the other hand to the flange portion relative to the jacket housing 10 and the pump cover are arranged in corresponding annular grooves.

Die Pumpenbaugruppe 2, die später in verschiedenen Ausführungsformen beschreiben wird, ist benachbart zu der Motorbaugruppe 3 in dem Pumpengehäuse 1 aufgenommen. Dabei ist die Pumpenbaugruppe 2 radial von dem Spaltrohr 13 umgeben.The pump assembly 2 , which will be described later in various embodiments, is adjacent to the engine assembly 3 in the pump housing 1 added. Here is the pump assembly 2 radially from the split tube 13 surround.

Die Pumpenbaugruppe 2 umfasst einen Pumpenrotor 20, der auf der Welle 4 drehbar gelagert und in einer Pumpenkammer 22 eingeschlossen ist. Die Pumpenkammer 22 ist zu der Motorbaugruppe 3 hin von einem Kammergehäuse 21 eingefasst, und zur gegenüberliegenden Seite hin durch den Pumpendeckel 12 abgeschlossen. Ein Boden des Kammergehäuses 21 weist eine Durchtrittsöffnung für eine Kupplung 32 zur Übertragung eines Drehmoments von dem Motorrotor 30 auf den Pumpenrotor 20 auf. In dem Pumpendeckel 12 sind ein Einlass 25 und ein Auslass 26 eingearbeitet, die innerhalb verschiedener Drehwinkelbereiche des Pumpenrotors 20 in die Pumpenkammer 22 münden, an denen sich ein Niederdruckbereich und ein Hochdruckbereich bei umlaufendem Pumpenrotor 20 im Pumpenbetrieb ergeben. Dabei unterscheiden sich die spezifischen Positionen des Einlasses und des Auslasses in den nachfolgend erläuterten Ausführungsformen von Pumpentypen.The pump assembly 2 includes a pump rotor 20 that on the shaft 4 rotatably mounted and in a pump chamber 22 is included. The pump chamber 22 is to the motor assembly 3 out of a chamber housing 21 edged, and to the opposite side through the pump cover 12 completed. A bottom of the chamber housing 21 has a passage opening for a coupling 32 for transmitting a torque from the motor rotor 30 on the pump rotor 20 on. In the pump cover 12 are an inlet 25 and an outlet 26 incorporated within different rotational angle ranges of the pump rotor 20 in the pump chamber 22 lead to a low pressure area and a high pressure area with circulating pump rotor 20 result in pump operation. The specific positions of the inlet and the outlet in the embodiments explained below differ from pump types.

Typenübergreifend sind insbesondere ein Einlass 25', 25", 25'" und ein Auslass 26', 26", 26"' verschiedenen Drehwinkelbereichen X', X", X"'; Y', Y", Y'" des Pumpenrotors (20) zugeordnet, an denen sich eine druckmindernde und eine druckerhöhende Verdrängungswirkung des umlaufenden Pumpenrotors (20), d.h. eine Saugseite X bzw. einer Druckseite Y im Fördermedium einstellt.Cross-type are in particular an inlet 25 ' . 25 " . 25 '' and an outlet 26 ' . 26 " . 26 "' different rotation angle ranges X ', X ", X"'; Y ', Y ", Y'" of the pump rotor ( 20 ) assigned to which a pressure-reducing and a pressure-increasing displacement effect of the rotating pump rotor ( 20 ), ie adjusts a suction side X and a pressure side Y in the fluid to be conveyed.

Ferner sind in der dargestellten Ausführungsform, die als eine Nassläuferpumpe ausgestaltet ist, in dem Boden der Kammergehäuses 21 zwei Nierenförmige Spaltöffnungen 23a und 23b im Bereich der Durchtrittsöffnung für die Kupplung 32 ausgebildet. Eine Spaltöffnung 23a ist einem Hochdruckbereich in der Pumpenkammer 22 zugeordnet, wodurch ein Teil des Fördermediums aus dem Kammergehäuse 21 hinaus zum Motorrotor 30 strömt. Eine Spaltöffnung 23b ist einem Niederdruckbereich in der Pumpenkammer 22 zugeordnet, wodurch ein Rückstrom des abgezweigten Fördermediums, das zwischen dem Motorrotor 30 und dem Spaltrohr 13 verteilt zirkuliert, durch das Kammergehäuse 21 in die Pumpenkammer 22 zurückströmt. Darüber hinaus weist die Außenfläche des Motorrotors 30 eine (nicht dargestellte) spiralförmige Struktur auf, die eine Strömung der Zirkulation des Fördermediums während einer Drehbewegung unterstützt. Dabei steht das Fördermedium über das Spaltrohr 13 im Wärmeaustausch mit den Statorspulen des Stators 33 und ebenso über den Gehäuseeinsatz 14 im Wärmeaustausch mit der Schaltungsplatine, d.h. der Leistungselektronik. Durch den Wärmeaustausch werden somit der Stator und die Schaltungsplatine 35 gekühlt bzw. innerhalb des Temperaturbereichs des Fördermediums thermisch stabilisiert.Further, in the illustrated embodiment, which is configured as a wet-runner pump, in the bottom of the chamber housing 21 two kidney-shaped stomata 23a and 23b in the region of the passage opening for the clutch 32 educated. A gap opening 23a is a high pressure area in the pump chamber 22 associated, whereby a part of the pumped medium from the chamber housing 21 out to the motor rotor 30 flows. A gap opening 23b is a low pressure area in the pump chamber 22 associated, whereby a return flow of the branched conveying medium, between the motor rotor 30 and the can 13 circulated through the chamber housing 21 in the pump chamber 22 flowing back. In addition, the outer surface of the motor rotor 30 a helical structure (not shown) which supports a flow of the circulation of the fluid during a rotational movement. The fluid is above the can 13 in heat exchange with the stator coils of the stator 33 and also over the housing insert 14 in heat exchange with the circuit board, ie the power electronics. The heat exchange thus causes the stator and the circuit board 35 cooled or thermally stabilized within the temperature range of the pumped medium.

Wie in 2 gezeigt ist, trägt der Motorrotor 30 im Kern einen ringförmigen permanenterregten Magnetkörper 36, der von einem Mantelelement 37 umgeben ist. Entlang der Rotationsachse des Motorrotors 30 ist eine radial zentrierte Durchgangsbohrung geführt, durch welche der Motorrotor 30 auf der Welle 4 aufgenommen wird. Das Mantelelement 37 ist aus einem Kunststoff durch Umspritzen des Magnetkörpers gefertigt. Das Mantelelement 37 ist auf einer Stirnseite um eine Austrittsöffnung der Durchgangsbohrung mit einem Fortsatz versehen, der in einem Abschnitt mit einer viereckigen Umfangskontur mündet. Dieser viereckige Abschnitt bildet eine motorseitige Kupplungskontur 32a der Kupplung 32.As in 2 shown, the motor rotor carries 30 in the core an annular permanent magnet body 36 of a jacket element 37 is surrounded. Along the axis of rotation of the motor rotor 30 is a radially centered through hole out, through which the motor rotor 30 on the wave 4 is recorded. The jacket element 37 is made of a plastic by encapsulation of the magnetic body. The jacket element 37 is provided on an end face around an outlet opening of the through hole with an extension which opens into a section with a quadrangular circumferential contour. This quadrangular section forms a motor-side coupling contour 32a the clutch 32 ,

Die Kupplungskontur 32a wird beim Zusammensetzen der Pumpe in eine komplementäre Kupplungskontur 32b eingesteckt, die als ein dementsprechender Innenvierkant in dem Pumpenrotor 20 eingearbeitet ist. Diese Steckpassung ist mit einer abgebildeten geringen axialen Tiefe ausgestaltet, um eine Toleranz einer Abweichung der axialen Ausrichtung zwischen dem Motorrotor 30 und dem Pumpenrotor 20 zueinander zu begünstigen, d.h. eine Neigungsfixierung im Sinne einer Steckpassung herabzusetzen. Ebenso ist hierbei ein Passungsmaß vorgesehen, das geringe Neigungsabweichungen zwischen den Rotationsachsen der Kupplungsteile zulässt.The coupling contour 32a becomes when assembling the pump in a complementary coupling contour 32b inserted as a corresponding inner square in the pump rotor 20 is incorporated. This plug-in fitting is designed with a small axial depth shown to a tolerance of a deviation of the axial alignment between the motor rotor 30 and the pump rotor 20 to favor each other, ie to reduce a tilt fixation in the sense of a plug-in. Likewise, in this case a fit dimension is provided, which allows small inclination deviations between the axes of rotation of the coupling parts.

Das Mantelelement 37 aus Kunststoff weist in Verbindung mit dem herkömmlichen Gemisch eines Kühlwassers oder verschiedenen ölbasierten Fördermedien ausreichend gute tribologische Eigenschaften auf dem Wellenumfang auf. Somit bildet die innere Umfangsfläche in der Durchgangsbohrung des Motorrotors 30 selbst die äußere Gleitlagerfläche der schwimmenden Gleitlagerung 34 auf der Welle 4.The jacket element 37 plastic in conjunction with the conventional mixture of cooling water or various oil-based Pumped media sufficiently good tribological properties on the shaft circumference. Thus, the inner peripheral surface forms in the through hole of the motor rotor 30 even the outer plain bearing surface of the floating plain bearing 34 on the wave 4 ,

Darüber hinaus ist der Motorrotor 30 ferner durch axiale Gleitlager 31 gelagert, um ein Wandern der schwimmenden Lagerung 34 auf der Welle 4 einzugrenzen. Hierzu sind zwischen den beiden Stirnseiten des Motorrotors 30 und dem Gehäuseeinsatz 14 einerseits sowie dem Boden des Kammergehäuses 21 andererseits Anlaufscheiben auf der Welle aufgenommen, gegen die der Motorrotor 30 innerhalb eines geringen Spiels wandert bzw. anläuft, wobei eine Gleitfunktion der Anlaufscheiben durch eine schmierende Wirkung des Fördermediums unterstützt wird.In addition, the motor rotor 30 also by axial plain bearings 31 stored to a hiking of the floating storage 34 on the wave 4 narrow. For this purpose are between the two end faces of the motor rotor 30 and the housing insert 14 on the one hand and the bottom of the chamber housing 21 On the other hand thrust washers received on the shaft, against which the motor rotor 30 moves within a small game or starts, with a sliding function of the thrust washers is supported by a lubricating effect of the pumped medium.

Der Pumpenrotor 20 ist aus einem Sintermetall hergestellt und weist in Verbindung mit dem herkömmlichen Gemisch eines Kühlwassers oder verschiedenen ölbasierten Fördermedien bereits selbst geeignete tribologische Eigenschaften auf, um als äußere Gleitlagerfläche einer schwimmenden Gleitlagerung 24 zu dienen. Die Gleitlagerfläche des Pumpenrotors 20 wird durch eine radial zentrierte Durchgangsbohrung bereitgestellt. Ferner ist an der Welle 4 an einer Position, die einem axialen Mittelpunkt des Pumpenrotors 20 entspricht, ein Wellenbund 42 ausgebildet, der schmaler als die axiale Breite des Pumpenrotors 20 ist. Die Gleitlagerfläche des Pumpenrotors 20 bildet gemeinsam mit dem Wellenbund 42 eine schwimmende radiale Gleitlagerung 24 des Pumpenrotors 20.The pump rotor 20 is made of a sintered metal and, in conjunction with the conventional mixture of cooling water or various oil-based fluids, already has suitable tribological properties of its own as an outer plain bearing surface of a floating plain bearing 24 to serve. The sliding bearing surface of the pump rotor 20 is provided by a radially centered through hole. Further, on the shaft 4 at a position corresponding to an axial center of the pump rotor 20 corresponds, a shaft collar 42 formed narrower than the axial width of the pump rotor 20 is. The sliding bearing surface of the pump rotor 20 forms together with the shaft federation 42 a floating radial sliding bearing 24 of the pump rotor 20 ,

Da die durch den Wellenbund 42 gebildete innere Fläche des Gleitlagers 24 deutlich schmaler gewählt ist als die axiale Breite des Pumpenrotors 20, ist eine Führungseigenschaft des Gleitlagers 24 in Bezug auf ein Kippmoment in der Ebene des Pumpenrotors 20 herabgesetzt.Because of the shaft collar 42 formed inner surface of the plain bearing 24 is much narrower than the axial width of the pump rotor 20 , is a guiding property of plain bearing 24 with respect to a tilting moment in the plane of the pump rotor 20 reduced.

Zwischen dem Pumpenrotor 20 und den stirnseitigen Begrenzungsflächen der Pumpenkammer 22 am Boden des Kammergehäuses 21 und am Pumpendeckel 12 sind geringe Spaltmaße von einigen zehn Mikrometern zur Ausbildung von Spaltdichtungen vorgesehen. Innerhalb dieser Spaltmaße kann der schwimmend gelagerte Pumpenrotor 20 demnach wandern und sich neigen. Ferner bildet sich in dem Spaltmaß ein Film des Fördermediums, der eine Reibung einer drehenden Abstützung oder Abwälzung der Stirnseiten des Pumpenrotors 20 an den Begrenzungsflächen der Pumpenkammer 22 herabsetzt.Between the pump rotor 20 and the frontal boundary surfaces of the pump chamber 22 at the bottom of the chamber housing 21 and on the pump cover 12 small gap dimensions of a few tens of micrometers are provided for the formation of gap seals. Within these gaps, the floating pump rotor can 20 therefore wander and tilt. Furthermore, in the gap dimension, a film of the pumped medium forms, which causes a friction of a rotating support or rolling of the end faces of the pump rotor 20 at the boundary surfaces of the pump chamber 22 decreases.

Durch eine pulsierende Verdrängungswirkung der Flügel 28 des umlaufenden Pumpenrotors 20 entstehen im Pumpenbetrieb turbulente Strömungen im Bereich der Flügel 28, aus denen Querkräfte in der Ebene des Pumpenrotors 20 resultieren. Durch die herabgesetzte Führungseigenschaft des Gleitlagers 24 kann der schwimmend gelagerte Pumpenrotor 20 innerhalb des geringen bereitgestellten Spiels ausgelenkt werden. Bei Kontakteintritt des Pumpenrotors 20 mit den Begrenzungsflächen der Pumpenkammer 22 stütz oder wälzt sich dieser ab und leitet die Querkräfte in das Pumpengehäuse 1 ein.By a pulsating displacement effect of the wings 28 the rotating pump rotor 20 During pump operation, turbulent flows occur in the area of the vanes 28 , from which lateral forces in the plane of the pump rotor 20 result. Due to the reduced leadership property of the plain bearing 24 can the floating pump rotor 20 be deflected within the small game provided. At contact entry of the pump rotor 20 with the boundary surfaces of the pump chamber 22 supports or rolls off this and directs the shear forces in the pump housing 1 one.

In einer nicht dargestellten Ausführungsform des zuvor beschriebenen Pumpenaufbaus kann dieser ebenfalls als Trockenläuferpumpe ausgestaltet sein. In diesem Fall sind in dem Boden des Kammergehäuses 21 keine Spaltöffnungen 23a und 23b vorgesehen, und stattdessen in der Durchtrittsöffnung zwischen dem Boden des Kammergehäuses 21 und der Kupplung 32 eine Dichtung eingefügt. Ferner kann bei einer Ausgestaltung als Trockenläufer das Spaltrohr 13 entfallen.In one embodiment, not shown, of the previously described pump construction, it can likewise be configured as a dry-running pump. In this case are in the bottom of the chamber housing 21 no stomata 23a and 23b provided, and instead in the passage opening between the bottom of the chamber housing 21 and the clutch 32 a seal inserted. Furthermore, in a configuration as a dry runner, the can 13 omitted.

Zudem kann bei einer solchen Ausgestaltung als Trockenläufer der Motorrotor 30 an seinen Endabschnitten Laufbuchsen, die an Eintrittsöffnungen der zentrierten Durchgangsbohrung des Motorrotors 30 in das Mantelelement 37 eingesetzt sind, als Gleitlagerflächen aufweisen. Die Gleitlagerflächen solcher Laufbuchsen bieten bei einer Trockenschmierung durch geeignete Auswahl von Spaltmaß, Härte, Oberflächenrauigkeit die erforderlichen Laufeigenschaften auf der Umfangsfläche der Welle 4 für die schwimmende Gleitlagerung 34 des Motorrotors 30.In addition, in such a configuration as a dry rotor of the motor rotor 30 at its end portions liners, which at inlet openings of the centered through hole of the motor rotor 30 in the jacket element 37 are used as having sliding bearing surfaces. The sliding bearing surfaces of such liners provide in a dry lubrication by a suitable choice of gap, hardness, surface roughness the required running properties on the peripheral surface of the shaft 4 for the floating plain bearing 34 of the motor rotor 30 ,

Nachfolgend werden Ausführungsformen des obenstehend erläuterten Pumpenaufbaus mit unterschiedlichen Pumpenbaugruppen 2 beschrieben.Hereinafter, embodiments of the above-explained pump structure with different pump assemblies 2 described.

In einer ersten Ausführungsform ist die Pumpenbaugruppe 2 als eine Gerotorpumpe I ausgestaltet, die in den 1 und 3 dargestellt ist.In a first embodiment, the pump assembly is 2 designed as a gerotor pump I, which in the 1 and 3 is shown.

Wie in 3 gezeigt ist, umfasst die Pumpenbaugruppe 2 in der Ausführungsform einer Gerotorpumpe I zusätzlich zu dem Pumpenrotor 20, der eine Außenverzahnung 28'a aufweist, einen Außenrotor 29 mit einer Innenverzahnung 28'b. Der Außenrotor 29 ist exzentrisch zu dem Pumpenrotor 20 angeordnet und ist durch eine Gleitlagerung zwischen der äußeren Umfangsfläche desselben und einer innerem Umfangsfläche der Pumpenkammer 22 drehbar geführt. Der Außenrotor 29 wird mittels eines Verzahnungseingriffs mit dem Pumpenrotor 20 an dem Scheitelpunkt Z' der exzentrischen Anordnung in der Pumpenkammer 22 mitgeschleppt.As in 3 shown includes the pump assembly 2 in the embodiment of a gerotor pump I in addition to the pump rotor 20 that has an external toothing 28'a has an outer rotor 29 with an internal toothing 28'b , The outer rotor 29 is eccentric to the pump rotor 20 arranged and is by a sliding bearing between the outer peripheral surface thereof and an inner peripheral surface of the pump chamber 22 rotatably guided. The outer rotor 29 is by means of a gearing engagement with the pump rotor 20 at the vertex Z ' the eccentric arrangement in the pump chamber 22 dragged.

Während einer Drehbewegung des Pumpenrotors 20 ergeben sich um den Pumpenrotor 20 herum einerseits des Scheitelpunkts Z' des Verzahnungseingriffs ein zunehmendes Umlaufvolumen, und andererseits ein abnehmendes Umlaufvolumen zwischen der Verzahnung. Somit herrscht während des Pumpenbetriebs in der Pumpenkammer 22, in Umlaufrichtung des Pumpenrotors 20 betrachtet, ein mit zunehmender Entfernung zum Scheitelpunk Z' des Verzahnungseingriffs abnehmender Unterdruck einerseits, und mit abnehmender Entfernung zum Scheitelpunkt Z' ein zunehmender Überdruck andererseits.During a rotary motion of the pump rotor 20 arise around the pump rotor 20 around on the one hand the vertex Z ' of the meshing engagement an increasing circulation volume, and on the other hand, a decreasing circulation volume between the teeth. Thus prevails during pump operation in the pump chamber 22 , in the direction of rotation of the pump rotor 20 considered, one with increasing distance to the summit Z ' the meshing engagement decreases negative pressure on the one hand, and with decreasing distance to the vertex Z ' an increasing overpressure on the other hand.

Ein Einlass 25', der durch den Pumpendeckel 12 verläuft, bildet eine nierenförmige Mündung zur Pumpenkammer 22 aus, die sich innerhalb eines Drehwinkelbereichs X' des Unterdruckbereichs erstreckt. In gleicher Weise bildet ein Auslass 26', der ebenfalls durch den Pumpendeckel 12 verläuft, eine nierenförmige Mündung zur Pumpenkammer 22 aus, die sich innerhalb eines Drehwinkelbereich Y' des Überdruckbereichs erstreckt.An inlet 25 ' passing through the pump cover 12 runs, forms a kidney-shaped mouth to the pump chamber 22 which are within a range of rotation angle X ' the negative pressure area extends. In the same way forms an outlet 26 ' also through the pump cover 12 runs, a kidney-shaped mouth to the pump chamber 22 out, which is within a range of rotation angle Y ' of the overpressure area extends.

In einer zweiten Ausführungsform ist die Pumpenbaugruppe 2 als eine Flügelzellenpumpe II ausgestaltet, die in 4 dargestellt ist.In a second embodiment, the pump assembly is 2 designed as a vane pump II, the in 4 is shown.

Wie in 4 gezeigt ist, umfasst die Pumpengruppe 2 in der Ausführungsform der Flügelzellenpumpe II einen Pumpenrotor 20 mit radial verschiebbar gelagerten Flügeln 28", die in Führungsschlitzen gelagert sind, und eine Pumpenkammer 22, deren kreisrunde Innenkontur exzentrisch zur Welle 4 im Kammergehäuse 21 ausgebildet ist. Die verschiebbaren Flügel 28" sind unter Beaufschlagung von Federn, die in den Schlitzen angeordnet sind, in Richtung der exzentrischen Innenkontur vorgespannt. Eine Scheitellinie Z" verläuft durch den kleinsten und den größten Abstand zwischen dem Wellenumfang bzw. dem Umfang des Rotationskörpers des Pumpenrotors 20 und einer jeweils zugewandten Fläche der exzentrischen Innenkontur der Pumpenkammer 22.As in 4 shown includes the pump group 2 in the embodiment of the vane pump II, a pump rotor 20 with radially displaceably mounted wings 28 " , which are mounted in guide slots, and a pump chamber 22 , whose circular inner contour is eccentric to the shaft 4 in the chamber housing 21 is trained. The sliding wings 28 " are preloaded in the direction of the eccentric inner contour under application of springs, which are arranged in the slots. A crest line Z " passes through the smallest and the largest distance between the shaft circumference and the circumference of the rotating body of the pump rotor 20 and a respective facing surface of the eccentric inner contour of the pump chamber 22 ,

Während einer Drehbewegung des Pumpenrotors 20 streifen die äußeren Enden der Flügel 28" an der der exzentrischen Innenkontur der Pumpenkammer 22 entlang und werden dabei in den Führungsschlitzen ein- und ausgeschoben. Dabei ergeben sich in den Zellen zwischen den Flügeln 28" einerseits der Scheitellinie Z" zunehmende Volumina und andererseits abnehmende Volumina. Somit herrscht im Pumpenbetrieb, in Umlaufrichtung des Pumpenrotors 20 betrachtet, während einer zunehmenden Flügelausstreckung ein Unterdruck in den Zellen, und während einer abnehmenden Flügelausstreckung ein Überdruck in den Zellen.During a rotary motion of the pump rotor 20 strip the outer ends of the wings 28 " at the eccentric inner contour of the pump chamber 22 along and are thereby inserted and pushed out in the guide slots. This results in the cells between the wings 28 " on the one hand, the crest line Z " increasing volumes and on the other hand decreasing volumes. Thus prevails in pump operation, in the direction of rotation of the pump rotor 20 considered, during increasing wing extension, a negative pressure in the cells, and during a decreasing wing extension, an overpressure in the cells.

Ein Einlass 25", der durch den Pumpendeckel 12 verläuft, bildet eine Mündung zur Pumpenkammer 22 aus, die sich innerhalb eines Drehwinkelbereichs X" des Unterdruckbereichs erstreckt. In gleicher Weise bildet ein Auslass 26", der ebenfalls durch den Pumpendeckel 12 verläuft, eine Mündung zur Pumpenkammer 22 aus, die sich über einen Drehwinkelbereich Y" des Überdruckbereichs erstreckt.An inlet 25 " passing through the pump cover 12 runs, forms an orifice to the pump chamber 22 which are within a range of rotation angle X " the negative pressure area extends. In the same way forms an outlet 26 " also through the pump cover 12 runs, a mouth to the pump chamber 22 out, which is about a rotation angle range Y " of the overpressure area extends.

In einer dritten Ausführungsform ist die Pumpenbaugruppe 2 als eine Peripheralradpumpe III ausgestaltet, die in 5 dargestellt ist.In a third embodiment, the pump assembly is 2 designed as a Peripheralradpumpe III, the in 5 is shown.

Wie in 5 gezeigt ist, umfasst die Pumpengruppe 2 in der Ausführungsform der Peripheralradpumpe III einen Pumpenrotor 20 mit radial ausgerichteten Flügeln 28'", die sich beiderseits der Stirnseiten eines in axialer Abmessung schmal bzw. scheibenförmig ausgebildeten Rotationskörpers des Pumpenrotors 20 erstrecken. In der Pumpenkammer 22 ist ein Ringkanal ausgebildet, der die Gestalt der Flügel 28"' umschließt.As in 5 shown includes the pump group 2 in the embodiment of the peripheral wheel pump III, a pump rotor 20 with radially aligned wings 28 '' located on both sides of the end faces of a narrow or disc-shaped rotational body of the pump rotor in axial dimension 20 extend. In the pump chamber 22 is formed a ring channel, which takes the shape of the wings 28 "' encloses.

Während einer Drehbewegung des Pumpenrotors 20 bewirkt eine Verdrängung der umlaufenden Flügel 28'" eine Strömung bzw. Zirkulation des Fördermediums in dem ringförmigen Abschnitt der Pumpenkammer 22. Dabei entsteht in Abhängigkeit der Drehwinkelpositionen eines Zulaufs und Ablaufs in Umlaufrichtung zunächst ein Niedrigdruckbereich der entlang der Umlaufstrecke kontinuierlich in einen Hochdruckbereich übergeht.During a rotary motion of the pump rotor 20 causes a displacement of the rotating wings 28 '' a flow or circulation of the pumped medium in the annular portion of the pump chamber 22 , In this case, depending on the rotational angle positions of an inlet and outlet in the direction of rotation, initially a low-pressure region is formed that continuously merges into a high-pressure region along the circulation path.

Ein Einlass 25'" und ein Auslass 26''', die durch den Pumpendeckel 12 verlaufen, münden in Drehrichtung nebeneinander benachbart in den ringförmigen Abschnitt der Pumpenkammer 22, sodass ein möglichst großer Drehwinkelbereich, d.h. eine maximale Umfangsstrecke zur beschleunigenden Einwirkung des Pumpenrotors 20 in das Fördermedium genutzt wird.An inlet 25 '' and an outlet 26 ''' passing through the pump cover 12 run in the direction of rotation adjacent to each other adjacent to the annular portion of the pump chamber 22 so that the largest possible rotation angle range, ie a maximum circumferential distance for accelerating action of the pump rotor 20 is used in the pumped medium.

Claims (15)

Pumpe für flüssige Fördermedien, aufweisend: eine Motorbaugruppe (3) mit einem Motorrotor (30), einen diesen radial umgebenden Stator (33) sowie eine Beschaltung (35) zur elektrischen Leistungsversorgung des Stators (33); eine Pumpenbaugruppe (2) mit einem Pumpenrotor (20), der Flügel (28'a, 28", 28"') in einer radialen Erstreckung aufweist, einer Pumpenkammer (22), die den Pumpenrotor (20) radial umgibt, sowie einem Einlass (25', 25", 25'") und einem Auslass (26', 26", 26"'), die mit der Pumpenkammer (22) verbunden sind; ein Pumpengehäuse (1), in dem die Motorbaugruppe (3) und die Pumpenbaugruppe (2) axial hintereinander aufgenommen sind; und eine Welle (4), die den Motorrotor (30) und den Pumpenrotor (20) drehbar lagert und zu dem Pumpengehäuse (1) feststehend angeordnet ist; dadurch gekennzeichnet, dass der Motorrotor (30) und der Pumpenrotor (20) mittels einer jeweils separat zugeordneten Lagerung (34, 24) drehbar, auf der feststehenden Welle (4) schwimmend, getrennt voneinander angeordnet sind; und eine gegenseitige Drehrichtungsfixierung zur Ausführung einer gemeinsamen Drehbewegung aufweisen, die aus komplementär zueinander ausgebildeten Kupplungskonturen (32a, 32b) besteht, die jeweils an dem Motorrotor (30) und dem Pumpenrotor (20) ausgebildet sind, und die im zusammengefügten Zustand eine Kupplung (32) bilden, zur Übertragung eines Drehmoments vom Motorrotor (30) auf den Pumpenrotor (20). A liquid pumping pump comprising: a motor assembly (3) having a motor rotor (30), a stator (33) radially surrounding it, and a circuit (35) for supplying electrical power to the stator (33); a pump assembly (2) having a pump rotor (20) having vanes (28'a, 28 ", 28"') in a radial extent, a pump chamber (22) radially surrounding the pump rotor (20), and an inlet (25 ', 25 ", 25'") and an outlet (26 ', 26 ", 26"') connected to the pump chamber (22); a pump housing (1) in which the motor assembly (3) and the pump assembly (2) are received axially one behind the other; and a shaft (4) rotatably supporting the motor rotor (30) and the pump rotor (20) and fixed to the pump housing (1); characterized in that the motor rotor (30) and the pump rotor (20) are rotatable by means of a separately associated bearing (34, 24), floating on the fixed shaft (4), are arranged separately from each other; and a mutual rotational fixation for carrying out a common rotational movement, which consists of complementary to each other formed coupling contours (32a, 32b) respectively formed on the motor rotor (30) and the pump rotor (20), and in the assembled state, a coupling (32 ), for transmitting a torque from the motor rotor (30) to the pump rotor (20). Pumpe für flüssige Fördermedien nach Anspruch 1, wobei die Pumpenbaugruppe (2) als Gerotorpumpe (I) ausgestaltet ist, wobei ein Außenrotor (29) exzentrisch zum Pumpenrotor (20) angeordnet und über dessen äußere Umfangsfläche in der Pumpenkammer (22) drehbar geführt ist, und die Flügel (28) des Pumpenrotors (20) eine Außenverzahnung (28'a) bilden, die mit einer Innenverzahnung (28'b) des Außenrotors (29) an einem Scheitelpunkt (Z') der exzentrischen Anordnung des Außenrotors (29) zum Pumpenrotor (20) in Eingriff stehen; und ein Einlass (25') und ein Auslass (26') an der Pumpenkammer (22) verschiedenen Drehwinkelbereichen (X', Y') des Pumpenrotors (20) zugeordnet sind, die zu dem Scheitelpunkt (Z') beiderseits benachbart sind.Pump for liquid media after Claim 1 wherein the pump assembly (2) is configured as a gerotor pump (I), wherein an outer rotor (29) is arranged eccentrically to the pump rotor (20) and rotatably guided in its outer peripheral surface in the pump chamber (22), and the wings (28) of Pump rotor (20) form an external toothing (28'a), with an internal toothing (28'b) of the outer rotor (29) at a vertex (Z ') of the eccentric arrangement of the outer rotor (29) to the pump rotor (20) are engaged ; and an inlet (25 ') and an outlet (26') on the pumping chamber (22) are associated with different rotational angle ranges (X ', Y') of the pump rotor (20) adjacent to the apex (Z ') on either side. Pumpe für flüssige Fördermedien nach Anspruch 1, wobei die Pumpenbaugruppe (2) als Flügelzellenpumpe (II) ausgestaltet ist, wobei der Pumpenrotor (20) in radialen Gleitschlitzen (27) verschieblich gelagerte Flügel (28") aufweist, und die Pumpenkammer (22) eine zum Umfang der Welle (4) exzentrische Innenkontur im Kammergehäuse (21) ausbildet; und ein Einlass (25") und ein Auslass (26") an der Pumpenkammer (22) verschiedenen Drehwinkelbereichen (X", Y") des Pumpenrotors (20) zugeordnet sind, die zu einer Scheitellinie (Z") durch die exzentrische Anordnung der Innenkontur der Pumpenkammer (22) zum Umfang der Welle (4), beiderseits benachbart sind.Pump for liquid media after Claim 1 wherein the pump assembly (2) is configured as a vane pump (II), the pump rotor (20) having slidably mounted wings (28 ") in radial sliding slots (27), and the pump chamber (22) extending to the periphery of the shaft (4). and an inlet (25 ") and an outlet (26") on the pump chamber (22) are associated with different rotational angle ranges (X ", Y") of the pump rotor (20) leading to a vertex line (Z ") by the eccentric arrangement of the inner contour of the pump chamber (22) to the periphery of the shaft (4) are adjacent on both sides. Pumpe für flüssige Fördermedien nach Anspruch 1, wobei die Pumpenbaugruppe (2) als Peripheralradpumpe (III) ausgestaltet ist, wobei der Pumpenrotor (20) radial ausgerichtete Flügel (28'") aufweist, und die Pumpenkammer (22) in Form eines Ringkanals ausgebildet ist, der einen Außenrand der Flügel (28"') zumindest teilweise umschließt, und ein Einlass (25"') und ein Auslass (26"') an der Pumpenkammer (22) zwei benachbarten Drehwinkelpositionen (X"', Y"') des Pumpenrotors (20) zugeordnet sind.Pump for liquid media after Claim 1 wherein the pump assembly (2) is configured as a peripheral wheel pump (III), the pump rotor (20) having radially aligned vanes (28 '"), and the pump chamber (22) being in the form of an annular channel defining an outer edge of the vanes (3). 28 "') at least partially surrounds, and an inlet (25"') and an outlet (26 "') on the pumping chamber (22) are associated with two adjacent rotational angular positions (X"', Y "') of the pump rotor (20). Pumpe für flüssige Fördermedien nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine schwimmende Lagerung (24) zwischen dem Pumpenrotor (20) und der Welle (4) durch ein Radiallager bereitgestellt ist, und eine umlaufende Lagerflächenpaarung des Radiallagers auf einen zu der axialen Abmessung des Pumpenrotors (20) zentrierten Bereich begrenzt ist.A liquid feed pump according to any one of the preceding claims, wherein a floating bearing (24) is provided between the pump rotor (20) and the shaft (4) by a radial bearing, and a circumferential bearing surface mating of the radial bearing to one to the axial dimension of the pump rotor ( 20) centered area is limited. Pumpe für flüssige Fördermedien nach Anspruch 5, wobei das Radiallager als Gleitlager bereitgestellt ist, und eine innere Fläche einer umlaufenden Gleitflächenpaarung des Gleitlagers auf einen zu der axialen Abmessung des Pumpenrotors (20) zentrierten Bereich begrenzt ist.Pump for liquid media after Claim 5 wherein the radial bearing is provided as a sliding bearing, and an inner surface of a circumferential sliding surface pairing of the sliding bearing is limited to an area centered on the axial dimension of the pump rotor (20). Pumpe für flüssige Fördermedien nach Anspruch 6, wobei die radial innere Fläche des Gleitlagers durch einen Wellenbund (42) gebildet wird, der an einer zur axialen Abmessung des Pumpenrotors (20) zentrierten Position an der Welle ausgebildet ist.Pump for liquid media after Claim 6 in that the radially inner surface of the sliding bearing is formed by a shaft collar (42) which is formed on a shaft centered on the axial dimension of the pump rotor (20). Pumpe für flüssige Fördermedien nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine schwimmende Lagerung (34) zwischen dem Motorrotor (30) und der Welle (4) durch eine radiale Gleitlagerung bereitgestellt ist.A fluid pump according to any one of the preceding claims, wherein a floating bearing (34) is provided between the motor rotor (30) and the shaft (4) by a radial sliding bearing. Pumpe für flüssige Fördermedien nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine schwimmende Lagerung (34) des Motorrotors (30) mittels axialer Gleitlagerung (31), die jeweils zwischen den Stirnseiten des Motorrotors (30) und dem Pumpengehäuse (1) angeordnet ist, auf der Welle (4) axial eingegrenzt ist.Pump for liquid media according to one of the preceding claims, wherein a floating bearing (34) of the motor rotor (30) by means of axial sliding bearing (31) which is respectively between the end faces of the motor rotor (30) and the pump housing (1), on the Shaft (4) is axially limited. Pumpe für flüssige Fördermedien nach Anspruch 1, wobei eine axiale Abmessung der Kupplungskonturen (32a, 32b) kleiner als ein radialer Durchmesser der Kupplungskonturen (32a, 32b) ist.Pump for liquid media after Claim 1 wherein an axial dimension of the coupling contours (32a, 32b) is smaller than a radial diameter of the coupling contours (32a, 32b). Pumpe für flüssige Fördermedien nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die komplementären Kupplungskonturen (32a, 32b) in Form eines Mehrecks zum Wellenumfang zentriert ausgebildet sind.Pump for liquid media according to one of the preceding claims, wherein the complementary coupling contours (32a, 32b) are formed in the form of a polygon centered to the shaft circumference. Pumpe für flüssige Fördermedien nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Motorbaugruppe (3) als Nassläufertyp ausgestaltet ist, und der Stator (33) durch ein Spaltrohr (13) zu dem Fördermedium abgegrenzt ist.Pump for liquid media according to one of the preceding claims, wherein the motor assembly (3) is designed as a wet rotor type, and the stator (33) is delimited by a split tube (13) to the medium. Pumpe für flüssige Fördermedien nach Anspruch 12, wobei eine äußere Mantelfläche des Motorrotors (30) eine spiralförmige Strukturierung aufweist.Pump for liquid media after Claim 12 , wherein an outer circumferential surface of the motor rotor (30) has a spiral-shaped structuring. Pumpe für flüssige Fördermedien nach einem der Ansprüche 12 oder 13, wobei die Beschaltung (35) zur elektrischen Leistungsversorgung des Stators (33) an dem axialen Ende des Spaltrohrs (13), das der Pumpenbaugruppe (2) gegenüberliegt, angeordnet ist, und durch eine Wand (14) des Pumpengehäuses (1) zu dem Fördermedium abgegrenzt ist.Pump for liquid media according to one of Claims 12 or 13 , where the wiring (35) for supplying electrical power to the stator (33) at the axial end of the can (13) opposite the pump assembly (2) and delimited by a wall (14) of the pump housing (1) to the fluid. Pumpe für flüssige Fördermedien nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Motorrotor (30) einen ringförmigen Permanentmagnet (36) umfasst, der nach außen durch ein Mantelelement (37) umschlossen ist.A fluid delivery pump according to any one of the preceding claims, wherein the motor rotor (30) comprises an annular permanent magnet (36) surrounded outwardly by a jacket member (37).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61178595A (en) * 1985-02-05 1986-08-11 Sanyo Electric Co Ltd Pump
JPH02196191A (en) * 1989-01-25 1990-08-02 Mitsubishi Electric Corp Electric motor driven pump
DE102006021240A1 (en) * 2006-04-28 2007-11-08 Bühler Motor GmbH rotary pump
US20110171048A1 (en) * 2009-08-19 2011-07-14 Lee Snider Magnetic Drive Pump Assembly with Integrated Motor

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005016312A (en) 2003-06-23 2005-01-20 Aisan Ind Co Ltd Fuel pump
US20040258545A1 (en) 2003-06-23 2004-12-23 Dequan Yu Fuel pump channel
DE102010019502B4 (en) 2010-05-06 2023-03-23 Bühler Motor GmbH Pump with integrated electronically commutated DC motor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61178595A (en) * 1985-02-05 1986-08-11 Sanyo Electric Co Ltd Pump
JPH02196191A (en) * 1989-01-25 1990-08-02 Mitsubishi Electric Corp Electric motor driven pump
DE102006021240A1 (en) * 2006-04-28 2007-11-08 Bühler Motor GmbH rotary pump
US20110171048A1 (en) * 2009-08-19 2011-07-14 Lee Snider Magnetic Drive Pump Assembly with Integrated Motor

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