DE10221843A1

DE10221843A1 - Electric motor for use as a pump motor and pump

Info

Publication number: DE10221843A1
Application number: DE10221843A
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Wysk
Original assignee: Minebea Co Ltd
Current assignee: MinebeaMitsumi Inc
Priority date: 2002-05-16
Filing date: 2002-05-16
Publication date: 2003-12-04
Anticipated expiration: 2022-05-17
Also published as: AU2003227603A1; EP1504514A1; DE10221843B4; WO2003098778A1; JP2005526475A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Pumpe mit einem Elektromotor zur Verwendung als Pumpenmotor, wobei der Elektromotor mit einem mit wenigstens einer Wicklung versehenen Stator, einem den Stator umgreifenden Außenrotor und einer drehfest mit dem Außenrotor verbundenen Nabe, die mit einem Impellerrad versehen ist, wobei der Außenrotor und die Nabe über eine Lageranordnung drehbar auf einem den Stator haltenden Schaft gelagert sind, die Lageranordnung ein impellerradnahes erstes Lager und ein impellerradfernes zweites Lager umfasst und wobei dem Elektromotor ein Motorgehäuse zugeordnet ist, das einen Teil der Nabe bildet und das derart ausgebildet ist, dass es zusammen mit dem Impellerrad den Stator sowie den Außenrotor insbesondere flaschenförmig abgedichtet kapselt.The invention relates to a pump with an electric motor for use as a pump motor, the electric motor having a stator provided with at least one winding, an outer rotor encompassing the stator and a hub non-rotatably connected to the outer rotor, which is provided with an impeller wheel, the outer rotor and the hub is rotatably mounted on a shaft holding the stator via a bearing arrangement, the bearing arrangement comprises a first bearing near the impeller wheel and a second bearing remote from the impeller wheel, and wherein the electric motor is assigned a motor housing which forms part of the hub and which is designed such that it together with the impeller wheel encapsulates the stator and the outer rotor, sealed in a bottle-shaped manner.

Description

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor, insbesondere einen Außenläufenmotor, zur Verwendung als Pumpenmotor. The invention relates to an electric motor, in particular an external rotor motor, for Use as a pump motor.

Elektromotoren, insbesondere Außenläufermotoren, werden in verschiedenen technischen Bereichen eingesetzt. Ein Anwendungsfall liegt darin, eine Pumpe zur Förderung von Fluiden, insbesondere Flüssigkeiten, mit einem Elektromotor anzutreiben. Je nach Art und Eigenschaften des zu fördernden Fluids kann dabei vorgesehen sein, dass die Komponenten des Elektromotors mit diesem in Kontakt treten oder dass ein Kontakt zwischen den Komponenten des Elektromotors und dem Fluid verhindert werden soll, beispielsweise deshalb, weil es sich um agressive, korrosive Fluide handelt, die einzelne Motorkomponenten angreifen und deren Lebensdauer verkürzen können, oder deshalb, weil eine Kontamination hochsensibler Fluide unterbleiben soll. Electric motors, especially external rotor motors, are used in various technical Areas used. One use case is a pump for pumping To drive fluids, especially liquids, with an electric motor. Depending on the type and Properties of the fluid to be pumped can be provided that the components of the Electric motor come into contact with it or that there is contact between the Components of the electric motor and the fluid should be prevented, for example because it is are aggressive, corrosive fluids that attack individual engine components and may shorten their lifespan, or because contamination is highly sensitive Fluids should be avoided.

Fig. 11 zeigt eine Längsschnittansicht einer Pumpe mit einem Elektromotor gemäß dem Stand der Technik, bei dem das zu fördernde Fluid nicht mit den elektrisch wirksamen Komponenten des Elektromotors in Kontakt treten kann. Die Pumpe nach Fig. 11 ist allgemein mit dem Bezugszeichen 10' bezeichnet und als Radialpumpe ausgeführt, d. h. das zu fördernde Fluid fließt entsprechend dem Pfeil P₁ in einen Pumpenzulauf ein und strömt gemäß Pfeil P₂ radial aus der Pumpe 10' aus. Die Pumpe 10' ist mit einem Impellerrad 12' versehen, das nach radial außen gerichtete Strömungskanäle aufweist. Das Impellerrad 12' ist auf einer Welle 14' gelagert. Die Welle 14' ist über eine Lageranordnung mit einem ersten Kugellager 16' und einem zweiten Kugellager 18' drehbar in einem Gehäuse 20' gelagert. Auf der Welle 14' ist ferner drehfest ein Ring 22' aus weichmagnetischem Material angebracht, der an seinem Außenumfang Rotormagnete 24' trägt. Der Ring 22' und die Rotormagnete 24' bilden den auf der Welle 14' gelagerten Rotor 26'. Um den Rotor 26' herum ist ein Stator 28' angeordnet, der ein Blechpaket 30' und Wicklungen 32' umfasst. Der Stator 28' ist drehfest mit dem Gehäuse 20' und einem mit diesem verbundenen Topf 34' verbunden. Bei üblicher Erregung der Wicklungen 32' dreht sich der Rotor 26' innerhalb des Stators 28' und treibt somit die über die Lager 16', 18' in dem Gehäuse 20' drehbar gelagerte Welle 14' an. Dabei wird das Impellerrad 12' mit angetrieben, so dass es das in seinen Förderkanälen befindliche Fluid aufgrund der bei der Drehung entstehenden Zentrifugalkraft entsprechend Pfeil P₃ nach außen drückt. Auf der Saugseite bei Pfeil P₁ entsteht ein Unterdruck, wohingegen auf der Druckseite bei Pfeil P₂ ein Überdruck entsteht, was zu einer Förderbewegung des Fluids führt. Fig. 11 shows a longitudinal sectional view of a pump with an electric motor according to the prior art, in which it can not come into contact with the electrically active components of the electric motor fluid to be delivered. The pump according to FIG. 11 is generally designated with the reference symbol 10 'and is designed as a radial pump, ie the fluid to be pumped flows into a pump inlet according to arrow P ₁ and flows radially out of pump 10 ' according to arrow P ₂ . The pump 10 'is provided with an impeller wheel 12 ' which has flow channels directed radially outwards. The impeller wheel 12 'is mounted on a shaft 14 '. The shaft 14 'is rotatably mounted in a housing 20 ' via a bearing arrangement with a first ball bearing 16 'and a second ball bearing 18 '. A ring 22 'made of soft magnetic material, which carries rotor magnets 24 ' on its outer circumference, is also attached in a rotationally fixed manner to the shaft 14 '. The ring 22 'and the rotor magnets 24 ' form the rotor 26 'mounted on the shaft 14 '. A stator 28 'is arranged around the rotor 26 ' and comprises a laminated core 30 'and windings 32 '. The stator 28 'is non-rotatably connected to the housing 20 ' and a pot 34 'connected to it. With the usual excitation of the windings 32 ', the rotor 26 ' rotates within the stator 28 'and thus drives the shaft 14 ' which is rotatably mounted in the housing 20 'via the bearings 16 ', 18 '. The impeller wheel 12 'is also driven, so that it presses the fluid located in its delivery channels outwards due to the centrifugal force generated during the rotation according to arrow P ₃ . A negative pressure arises on the suction side at arrow P ₁ , whereas an excess pressure arises on the pressure side at arrow P ₂ , which leads to a conveying movement of the fluid.

Die mit Bezug auf Fig. 11 beschriebene, bekannte Pumpe weist erhebliche Nachteile auf. Zum einen ist es verhältnismäßig schwierig, im Bereich des Impellerrads 12' ein Eindringen von zu förderndem Fluid über die Lager 16', 18' zu den elektrisch wirksamen Komponenten des Motors zu verhindern. Hierzu sind bei dem gezeigten Motor aufwendige Vorkehrungen getroffen worden, wie beispielsweise eine labyrinthartige Ausbildung des Impellerrads 12' an der dem Gehäuse 20' zugewandten Seite, derart, dass zwei Ringvorsprünge in entsprechende Ringnuten eingreifen und somit eine Labyrinthdichtung bilden. Zusätzlich ist das Lager 16' an seiner dem Impellerrad 12' zugewandten Seite mit einem Abdichtring 36' versehen. Trotz dieser Vorkehrungen lässt es sich aufgrund des durch das Impellerrad 12' erzeugten hohen Drucks nicht verhindern, dass durch die Labyrinthdichtung und die zwischen der drehenden Welle 14' und dem feststehenden Gehäuse 20' angeordnete Ringdichtung 36' zu förderndes Fluid hindurchdringt und in den Bereich der elektrisch wirksamen Komponenten gelangt. Dies kann insbesondere bei aggressiven zu fördernden Fluiden zu Korrosionsbildung an den Komponenten des elektrischen Antriebs führen und unter Umständen sogar ein Versagen des Elektromotors nach sich ziehen. Darüber hinaus führt die räumliche Trennung der elektrisch wirksamen Komponenten insbesondere Stator 28' und Rotor 26' von den fluidfördernden Komponenten, insbesondere von dem Impellerrad 12', zu einem verhältnismäßig großvolumigen Aufbau der Pumpe 10', was für verschiedene Anwendungsfälle, in denen eine kleinvolumige leichte Pumpe gefordert ist, nachteilig sein kann. Die großvolumige Bauform der Pumpe 10' rührt nicht zuletzt auch daher, dass der Elektromotor nach dem Innenläuferprinzip, d. h. mit drehender Welle, aufgebaut ist, was sowohl eine aufwendige Lagerung mit zwei Kugellagern 16' und 18' als auch einen verhältnismäßig komplizierten Aufbau des Stators insbesondere bezüglich der Anordnung der Wicklungen als Einzugswicklung erfordert. The known pump described with reference to FIG. 11 has considerable disadvantages. On the one hand, it is relatively difficult to prevent the fluid to be pumped from entering the impeller wheel 12 'via the bearings 16 ', 18 'to the electrically active components of the motor. For this purpose, elaborate precautions have been taken in the motor shown, such as a labyrinth-like design of the impeller wheel 12 'on the side facing the housing 20 ' in such a way that two ring projections engage in corresponding ring grooves and thus form a labyrinth seal. In addition, the bearing 16 'is provided on its side facing the impeller wheel 12 ' with a sealing ring 36 '. Despite these precautions, it cannot be prevented due to the high pressure generated by the impeller wheel 12 'that fluid to be conveyed penetrates through the labyrinth seal and the ring seal 36 ' arranged between the rotating shaft 14 'and the fixed housing 20 ' and into the area of the electrically active components. This can lead to corrosion formation on the components of the electric drive, particularly in the case of aggressive fluids to be pumped, and under certain circumstances even result in failure of the electric motor. In addition, the spatial separation of the electrically active components, in particular the stator 28 'and the rotor 26 ', from the fluid-conveying components, in particular from the impeller wheel 12 ', leads to a relatively large-volume structure of the pump 10 ', which is suitable for various applications in which a small-volume light Pump is required can be disadvantageous. The large-volume design of the pump 10 'is due not least to the fact that the electric motor is constructed in accordance with the internal rotor principle, ie with a rotating shaft, which is both an expensive mounting with two ball bearings 16 ' and 18 'and a relatively complicated structure of the stator in particular required with regard to the arrangement of the windings as a pull-in winding.

Eine Pumpe ähnlichen Aufbaus, wie vorstehend beschrieben, ist auch aus der DE 199 43 862 bekannt. Jedoch werden bei dieser Pumpe lediglich die elektrisch aktiven Teile des motorischen Antriebs von dem zu fördernden Fluid abgekapselt, wohingegen das zu fördernde Fluid mit dem als Innenläufer ausgebildeten Rotor in Kontakt tritt. Diese Ausgestaltung hat zum einen den Nachteil, dass der in dem zu fördernden Fluid rotierende Rotor "Walkarbeit" leisten muss, so dass es zu sogenannten Pansch- oder Planschverlusten kommen kann, d. h. zu Verlusten, die aufgrund des durch das zu fördernde Fluid hervorgerufenen strömungsdynamischen Widerstands entstehen. Darüber hinaus ist es bei dieser bekannten Pumpe zur Verhinderung eines Kontakts des zu fördernden Fluids mit den elektrisch wirksamen Teilen des Stators erforderlich, zwischen Rotor und Stator eine Trennwand vorzusehen. Dies bedeutet jedoch, dass der magnetische Spalt zwischen Rotor und Stator vergrößert werden muss, was wiederum die magnetische Induktion B erniedrigt und damit den Motorwirkungsgrad herabsetzt. Schließlich kann es in Abhängigkeit von dem zu fördernden Fluid auch zu Korrosionseffekten an dem von dem zu förderndem Fluid umspülten Rotor und damit zu einer Verkürzung der Lebensdauer des motorischen Antriebs kommen. A pump similar construction, as described above, is also from DE 199 43 862 known. However, only the electrically active parts of the motor drive encapsulated by the fluid to be pumped, whereas the fluid to be pumped comes into contact with the rotor designed as an inner rotor. This configuration has one the disadvantage that the rotor rotating in the fluid to be conveyed does "flexing work" must, so that so-called splashing or splashing losses can occur, d. H. to Losses due to the fluid dynamic caused by the fluid to be pumped Resistance arise. In addition, it is in this known pump for prevention a contact of the fluid to be conveyed with the electrically active parts of the stator necessary to provide a partition between the rotor and stator. However, this means that the magnetic gap between the rotor and stator must be increased, which in turn increases the magnetic induction B lowers and thus reduces the motor efficiency. Finally Depending on the fluid to be pumped, there may also be corrosion effects on the of the fluid to be pumped around the rotor and thus to shorten the Lifetime of the motor drive.

Auch bei der in der DE 100 25 190 A1 gezeigten Lösung kommt der als Innenläufer ausgebildete Rotor mit dem zu fördernden Fluid in Kontakt, so dass die vorstehend dargelegten nachteiligen Effekte, wie Panschverluste, Verringerung des Motorwirkungsgrads aufgrund einer Vergrößerung des Magnetspalts, und Korrosionsgefahr auftreten können. The solution shown in DE 100 25 190 A1 also comes as an internal rotor trained rotor in contact with the fluid to be pumped, so that the above adverse effects such as splash losses, reduction in engine efficiency due to a Enlargement of the magnetic gap, and risk of corrosion can occur.

Ferner zeigt die DE 100 24 953 A1 eine Pumpe ähnlichen Aufbaus, bei welcher ebenfalls das zu fördernde Fluid in den Bereich des motorischen Antriebs eindringen kann. Furthermore, DE 100 24 953 A1 shows a pump of similar construction, in which the same is also the case fluid to be conveyed can penetrate into the area of the motor drive.

Im Gegensatz zu den vorstehend diskutierten Motor- bzw. Pumpenvarianten gemäß dem Stand der Technik zeigt die DE 36 35 297 eine Motorvariante, die als Außenläufermotor ausgebildet ist. Bei dieser Motorvariante rotiert ein als Ring ausgebildeter Rotor um einen auf einer feststehenden Welle drehfest angebrachten Stator. Darüber hinaus ist bei diesem Außenläufermotor ein Kühlfluid im Bereich von Rotor und Stator zur Kühlung vorgesehen. In contrast to the motor or pump variants discussed above according to the State of the art shows DE 36 35 297 a motor variant, which is an external rotor motor is trained. In this motor variant, a rotor designed as a ring rotates around one a fixed shaft rotatably attached stator. In addition, this one External rotor motor provided a cooling fluid in the area of the rotor and stator for cooling.

Schließlich weist die DE 26 55 317 auf die Verwendung eines Außenläufermotors mit einem Verdichterflügel hin. Finally, DE 26 55 317 indicates the use of an external rotor motor with a Compressor blades.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Elektromotor zur Verwendung als Pumpenmotor und eine entsprechende Pumpe bereitzustellen, die bei hohem Motorwirkungsgrad und einfachem kleinvolumigen Aufbau eine Verwendung unabhängig von Einflüssen und Eigenschaften des zu fördernden Fluids ermöglicht. It is an object of the present invention to provide an electric motor for use as Pump motor and a corresponding pump to be provided, which with high motor efficiency and simple small-volume construction, use regardless of influences and Properties of the fluid to be pumped enables.

Diese Aufgabe wird durch einen Elektromotor, insbesondere einen Außenläufermotor, zur Verwendung als Pumpenmotor gelöst, mit einem mit wenigstens einer Wicklung versehenen Stator, einem den Stator umgreifenden Außenrotor und einer drehfest mit dem Außenrotor verbundenen Nabe, die mit einem Impellerrad versehen ist, wobei der Außenrotor und die Nabe über eine Lageranordnung drehbar auf einem den Stator haltenden Schaft oder Welle gelagert sind, die Lageranordnung ein impelleradnahes erstes Lager und ein impelleradfernes zweites Lager umfasst sowie dem Motor ein Motorgehäuse zugeordnet ist, das einen Teil der Nabe bildet und das derart ausgebildet ist, dass es zusammen mit dem Impellerad den Stator sowie den Außenrotor abgedichtet kapselt. Dabei kann das Motorgehäuse eine Flaschenform aufweisen, wobei eine radiale und axiale Dichtung am Flaschenhals vorgesehen sein kann. This task is accomplished by an electric motor, in particular an external rotor motor Solved use as a pump motor, with one provided with at least one winding Stator, an outer rotor encompassing the stator and a non-rotatable one with the outer rotor connected hub, which is provided with an impeller, the outer rotor and the Hub rotatable via a bearing arrangement on a shaft or shaft holding the stator are stored, the bearing arrangement is a first bearing near an impeller and an impeller distant includes second bearing and a motor housing is assigned to the motor, which part of the Hub forms and which is designed such that it together with the impeller wheel the stator and encapsulates the outer rotor. The motor housing can have a bottle shape have, wherein a radial and axial seal can be provided on the bottle neck.

Die Ausbildung des Elektromotors als Außenläufermotor ermöglicht eine verhältnismäßig kompakte Bauweise des Motors. Durch die Kapselung von Stator und Außenrotor in dem Motorgehäuse kann trotz des verhältnismäßig kleinvolumigen Aufbaus ein Kontakt des zu fördernden Fluids mit den elektrisch wirksamen Teilen Stator und Außenrotor wirksam verhindert werden. Dadurch ist es möglich, den Elektromotor in einer Pumpe einzusetzen, mit welcher aggressive Medien oder hochsensible Medien gefördert werden können. The design of the electric motor as an external rotor motor enables a relatively compact design of the motor. By encapsulating the stator and outer rotor in the Despite the relatively small-volume design, the motor housing can make contact with the promoting fluids with the electrically effective parts stator and outer rotor effective be prevented. This makes it possible to use the electric motor in a pump with which aggressive media or highly sensitive media can be conveyed.

Hinsichtlich der Kapselung von Stator und Außenrotor in der Nabe kann vorgesehen sein, dass das Motorgehäuse einen ersten Nabenteil und das Impellerad einen zweiten Nabenteil bilden. Dadurch wird die Nabe schalenartig aus zwei Nabenteilen hergestellt, nämlich aus dem Motorgehäuse und dem Impellerrad, so dass die Kapselung unter Verwendung von ohnehin erforderlichen Teilen effektiv erreicht werden kann und gleichzeitig eine Baugrößenreduzierung des Motors, eine Verringerung seiner Teilezahl und eine damit einhergehende Kostenreduzierung möglich sind. Bei dieser Ausführung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Motorgehäuse dichtend an das Impellerrad angeflanscht ist. Beispielsweise können korrespondierende Stirnflächen von Motorgehäuse und Impellerrad durch Verklebung oder Verpreßung miteinander verbunden werden. Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass das Motorgehäuse dichtend in dem Impellerrad aufgenommen ist. Hierzu ist es erforderlich, in dem Impellerrad eine Ringnut oder einen Ringvorsprung vorzusehen, welcher zur Aufnahme des Motorgehäuses dient. With regard to the encapsulation of the stator and outer rotor in the hub, that the motor housing a first hub part and the impeller wheel a second hub part form. As a result, the hub is produced like a shell from two hub parts, namely from the motor housing and the impeller wheel so that the encapsulation using anyway necessary parts can be effectively achieved and at the same time a Reduced size of the engine, a reduction in the number of parts and an associated Cost reduction is possible. This embodiment of the invention can provide that the motor housing is flanged to the impeller wheel. For example, you can Corresponding end faces of the motor housing and impeller wheel by gluing or Pressing together. Alternatively, it can be provided that the Motor housing is sealed in the impeller wheel. For this it is necessary in to provide the impeller wheel with an annular groove or an annular projection, which is for receiving of the motor housing.

Zur Herstellung eines magnetischen Rückschlusses an dem Außenrotor ist es möglich, das Motorgehäuse aus einem weichmagnetischen Material herzustellen. Damit wirkt das Motorgehäuse selbst als Joch zur Herstellung des magnetischen Rückschlusses, so dass kein zusätzliches Bauteil zwischen Motorgehäuse und Rotor vorzusehen ist. Diese Maßnahme trägt zur weiteren Reduzierung der Teilezahl und zur Verringerung des Bauvolumens des Elektromotors bei. Sollte jedoch aufgrund von insbesondere korrodierenden Eigenschaften des zu fördernden Fluids oder aus Gründen der Gewichtsersparnis die Ausbildung des Motorgehäuses aus einem weichmagnetischen Material ungünstig sein, so kann alternativ vorgesehen sein, das Motorgehäuse aus einem nicht magnetischen Material herzustellen und zwischen dem Außenrotor und der Nabe ein weichmagnetisches Joch vorzusehen. Bei dieser Ausführungsvariante der Erfindung kann das Joch aus weichmagnetischem Material zur Herstellung des magnetischen Rückschlusses in dem gekapselten Bereich angeordnet werden, so dass ein gegenseitiger Kontakt von Joch und zu förderndem Fluid ausgeschlossen ist. Das Motorgehäuse kann dann beispielsweise aus Aluminium oder inertem Kunststoffmaterial oder dgl. hergestellt sein. To produce a magnetic yoke on the outer rotor, it is possible that Manufacture motor housing from a soft magnetic material. So that works Motor housing itself as a yoke for producing the magnetic yoke, so that no additional component must be provided between the motor housing and the rotor. This measure contributes to further reducing the number of parts and reducing the construction volume of the Electric motor at. However, due to particularly corrosive properties of the promoting fluids or for reasons of weight saving the formation of the motor housing made of a soft magnetic material, it can alternatively be provided manufacture the motor housing from a non-magnetic material and between the To provide the outer rotor and the hub with a soft magnetic yoke. At this Embodiment of the invention, the yoke made of soft magnetic material for the production of magnetic return can be arranged in the encapsulated area, so that a mutual contact between the yoke and the fluid to be pumped is excluded. The engine case can then for example made of aluminum or inert plastic material or the like. be made.

Zusätzlich zu den vorstehend bereits diskutierten erfindungsgemäßen Ansätzen zur Reduzierung der Teilezahl und Baugröße des Elektromotors ist es auch möglich, zu diesem Zwecke entsprechende Vorkehrungen an der Lageranordnung vorzunehmen. Beispielsweise kann das impellerradnahe erste Lager als Gleitlager ausgebildet und axial auf der Welle gesichert sein. Die Verwendung eines Gleitlagers bietet den Vorteil einer verhältnismäßig geringen radialen Ausdehnung bei geringem Gewicht und somit die Möglichkeit zur weiteren Baugrößenreduzierung. Alternativ ist es jedoch auch möglich, das erste Lager als Wälzlager, insbesondere als Kugellager, auszubilden. Hierdurch können verbesserte Laufeigenschaften, insbesondere eine geringere Reibung, und eine längere Lagerlebensdauer erreicht werden. Unabhängig von der Wahl des Lagers als Gleitlager oder Wälzlager kann zur weiteren Einsparung von Bauraum vorgesehen sein, das erste Lager in einer in dem Impellerrad ausgebildeten Lageraufnahme anzuordnen. Dadurch lässt sich axialer Bauraum einsparen, so dass der Elektromotor kompakter gestaltet werden kann. In addition to the inventive approaches already discussed above Reducing the number of parts and size of the electric motor, it is also possible for this purpose take appropriate precautions on the bearing arrangement. For example, that first bearings near the impeller wheel are designed as plain bearings and are axially secured on the shaft. The use of a plain bearing offers the advantage of a relatively low radial Expansion with low weight and thus the possibility of further Size reduction. Alternatively, however, it is also possible to use the first bearing as a roller bearing, in particular as Ball bearings to train. As a result, improved running properties, in particular a less friction, and a longer bearing life can be achieved. Independent of Choice of the bearing as a plain bearing or roller bearing can further save space be provided, the first bearing in a bearing receptacle formed in the impeller to arrange. This allows axial space to be saved, so that the electric motor can be made more compact.

Bei Ausbildung des Impellerrads als Radialfördermittel, dem das zu fördernde Fluid axial zufließt und nach radial außen gefördert wird - das also auch in axialer Richtung unter Last steht -, ist es erforderlich, die Lageranordnung auch zur Aufnahme von Axialkräften auszubilden. Hierzu ist diese axial zu verspannen. Es bietet sich an, die axiale Verspannung insbesondere im Bereich des ersten Lagers vorzunehmen, weil gerade in dessen Nähe, nämlich am Impellerrad, die Axialkräfte angreifen. Hierfür kann in einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass zur axialen Verspannung der Lageranordnung zwischen der Welle und dem Impellerrad ein in Achsrichtung vorgespanntes Federelement, insbesondere ein Elastomerfederelement, und eine an dem Federelement angreifende Kugel angeordnet sind. Die an dem Impellerrad auftretenden Axialkräfte werden von der Kugellageranordnung aufgenommen und spielfrei über die an dem Federelement angreifende Kugel auf die feststehende Welle abgeleitet. Es sind jedoch auch andere Maßnahmen zur axialen Verspannung denkbar, wie beispielsweise das Anbringen von Tellerfedern an dem ersten Lager oder dergleichen, die auch mit einer axialen Ringdichtung zwischen Motor und Gehäuse zusammenwirken können. When the impeller wheel is designed as a radial conveying means, the fluid to be conveyed axially flows in and is conveyed radially outwards - also in the axial direction under load stands -, it is necessary, the bearing arrangement for absorbing axial forces train. For this purpose, this must be braced axially. It lends itself to axial bracing in particular in the area of the first camp, because just in its vicinity, namely on Impeller wheel that attack axial forces. This can be done in a further development of the invention be provided that for the axial bracing of the bearing arrangement between the shaft and the impeller a spring element biased in the axial direction, in particular a Elastomer spring element, and a ball acting on the spring element are arranged. The on the impeller wheel axial forces are caused by the ball bearing assembly recorded and free of play over the ball acting on the spring element on the fixed Wave derived. However, other measures for axial bracing are also conceivable, such as attaching disc springs to the first bearing or the like can also interact with an axial ring seal between the motor and housing.

Hinsichtlich des zweiten Lagers kann vorgesehen sein, dass dieses als Gleitlager, insbesondere als kompaktes Sinterlager, Kunststofflager oder Keramiklager, ausgebildet ist. Eine derartige Ausbildung des impellerradfernen zweiten Lagers bietet sich insbesondere dann an, wenn das erste Lager als Wälzlager ausgebildet ist und im Bereich des ersten Lagers die vorstehend angesprochene axiale Verspannung über das vorgespannte Federelement und die Kugel vorgesehen ist. Zur montagefreundlichen sowie einfachen Anordnung des zweiten Lagers kann in einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass dieses in einer in dem Motorgehäuse ausgebildeten Lageraufnahme aufgenommen ist. With regard to the second bearing, it can be provided that it acts as a sliding bearing, is designed in particular as a compact sintered bearing, plastic bearing or ceramic bearing. A Such formation of the second bearing remote from the impeller is particularly useful when the first bearing is designed as a roller bearing and in the area of the first bearing the above mentioned axial bracing via the preloaded spring element and the ball is provided. For easy assembly and simple arrangement of the second bearing can be provided in a development of the invention that this in a Engine housing trained bearing mount is added.

Vorstehend ist mehrfach erwähnt, dass das Motorgehäuse zusammen mit dem Impellerrad den Stator sowie den Außenrotor abgedichtet kapselt. Hierfür sind verschiedene Dichtungen vorgesehen, die im Folgenden näher spezifiziert werden sollen. So kann in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform zwischen der Welle und dem Motorgehäuse im Bereich des zweiten Lagers wenigstens eine Radialdichtung, insbesondere wenigstens eine Gleitringdichtung oder wenigstens ein O-Ring, vorgesehen sein. Da dieser Bereich des Motorgehäuses relativ weit von dem Impellerrad entfernt liegt und dort allenfalls geringe Fluiddrücke herrschen, sind die in diesem Bereich zu treffenden Vorkehrungen für eine ausreichende Dichtung weniger aufwendig. Alternativ oder zusätzlich zu Gleitringdichtung oder O-Ring kann vorgesehen sein, dass zwischen der Welle und dem Motorgehäuse im Bereich des zweiten Lagers wenigstens eine federnd vorgespannte Radial-/Axialdichtung angeordnet ist. Ferner kann alternativ oder zusätzlich hierzu vorgesehen sein, dass zwischen der Welle und dem Motorgehäuse im Bereich des zweiten Lagers wenigstens eine Rückführdichtung, insbesondere Rückführungsgewindedichtung, vorgesehen ist. Insbesondere das Rückführungsgewinde kann entweder an dem Schaft oder an dem Motorgehäuse oder an einem Dichtungsring zwischen Schaft und Motorgehäuse ausgebildet sein. Die Besonderheit von Rückführungsgewindedichtungen liegt darin, dass diese zwar im Wesentlichen berührungslos und damit reibungsfrei zwischen den zueinander abzudichtenden Teilen angeordnet sind, allerdings bei fehlender Relativdrehung zwischen diesen Teilen nur unzureichend abdichten. Im dynamischen Betrieb, d. h. bei Relativdrehung zwischen den beiden zueinander abzudichtenden Teilen, kommt es unter Vermeidung von Reibungsverlusten und damit verbundenen unerwünschten Verschleiss- sowie Abriebeffekten aufgrund des Gewindes der Rückführungsgewindedichtung dazu, dass zwischen den beiden zueinander abzudichtenden Teilen vorhandenes Fluid über die Gewindetäler der Rückführungsgewindedichtung von dem abzudichtenden Bereich weg gefördert wird. Es ist zu beachten, dass die Orientierung des Rückführungsgewindes, d. h. die Ausbildung als Rechts- oder Linksgewinde, auf die Drehrichtung abgestimmt sein muss, um einen Rückführeffekt zu erreichen. It is mentioned several times above that the motor housing together with the impeller wheel Stator and the outer rotor sealed encapsulated. There are various seals for this provided, which are to be specified in more detail below. So in one Embodiment according to the invention between the shaft and the motor housing in the region of the second Bearing at least one radial seal, in particular at least one mechanical seal or at least one O-ring can be provided. Because this area of the engine case is relatively wide is located away from the impeller wheel and there are at most low fluid pressures Precautions to be taken in this area for adequate sealing are less consuming. As an alternative or in addition to the mechanical seal or O-ring, that at least between the shaft and the motor housing in the area of the second bearing a spring-loaded radial / axial seal is arranged. Alternatively, or In addition to this, it can be provided that between the shaft and the motor housing in Area of the second bearing at least one return seal, in particular Return thread seal is provided. In particular, the return thread can either the shaft or on the motor housing or on a sealing ring between the shaft and Be engine housing formed. The peculiarity of return thread seals lies in the fact that these are essentially contactless and therefore frictionless between the parts to be sealed to one another are arranged, but in the absence of relative rotation seal insufficiently between these parts. In dynamic operation, i.e. H. at Relative rotation between the two parts to be sealed, it comes under Avoiding friction losses and the associated unwanted wear and tear Abrasion effects due to the thread of the return thread seal mean that between the two parts to be sealed with each other existing fluid via the threaded valleys of the Return thread seal is promoted away from the area to be sealed. It is note that the orientation of the return thread, i.e. H. training as Right or left-hand thread, the direction of rotation must be matched to one To achieve feedback effect.

Die Ausbildung des Elektromotors als Außenläufermotor mit feststehender Welle bietet den weiteren Vorteil, die Zuleitungen für den Stator über den Schaft zu führen. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Welle mit einer Bohrung zur Aufnahme von Zuleitungen zu dem Stator versehen ist. Durch diese Maßnahme ist gewährleistet, dass die Zuleitungen und die abzudichtenden Bereiche vollkommen voneinander getrennt werden können und somit die Zuleitungen die ohnehin aufwendige Abdichtung von zueinander bewegten Teilen unbeeinflusst lassen. Diese konstruktive Maßnahme führt auch zu einer kostengünstigen soliden und kompakten Pumpenmotorausführung. The design of the electric motor as an external rotor motor with a fixed shaft offers the Another advantage of routing the stator leads over the shaft. This can can be achieved, for example, by the shaft having a bore for receiving Supply lines to the stator is provided. This measure ensures that the Supply lines and the areas to be sealed are completely separated can and thus the leads the already complex sealing of each other Leave moving parts unaffected. This constructive measure also leads to a inexpensive solid and compact pump motor design.

Vorstehend wurden die erfindungsgemäßen Maßnahmen hinsichtlich der Ausbildung des Elektromotors analysiert. Wie eingangs bereits angedeutet, betrifft die Erfindung ferner eine Pumpe zum Fördern von Fluiden, die mit einem Elektromotor der vorstehend beschriebenen Art ausgeführt ist, wobei die Pumpe ein den Elektromotor aufnehmendes Pumpengehäuse mit einem Zulauf und einem Ablauf zum Zuführen und Abführen des Fluids aufweist. Insofern wird ein integrierter Motor ohne zusätzliche Kupplung, Lager, Dichtungen und Bauraum geschaffen. The measures according to the invention with regard to the formation of the Electric motor analyzed. As already indicated at the beginning, the invention further relates to one Pump for conveying fluids with an electric motor of the type described above Type is performed, wherein the pump with a pump housing receiving the electric motor has an inlet and an outlet for supplying and discharging the fluid. insofar becomes an integrated motor without additional coupling, bearings, seals and installation space created.

Eine derartige Pumpe eignet sich beispielsweise für den Einsatz in einem Kühlkreislauf eines Kraftfahrzeugs. Die Verwendung einer mit gesondertem motorischen Antrieb ausgebildeten Pumpe hat den Vorteil, dass die Pumpe lediglich im Bedarfsfall zugeschaltet werden kann. Die Pumpe ist also nicht wie eine herkömmliche über einen Zahnriemen von dem Verbrennungsmotor des Kfz angetriebene Pumpe permanent aktiv, sondern nur dann, wenn eine Kühlung tatsächlich erforderlich ist. Dadurch kann der Gesamtkraftstoffverbrauch des Kfz reduziert und die Lebensdauer der Pumpe verlängert werden. Auch ein Vorheizen des Motors, Katalysators oder auch der Standheizung wird dadurch ermöglicht. Such a pump is suitable, for example, for use in a cooling circuit Motor vehicle. The use of a trained with a separate motor drive Pump has the advantage that the pump can only be switched on when necessary. So the pump is not like a conventional one over a timing belt of that Internal combustion engine of the motor vehicle driven pump is permanently active, but only when one Cooling is actually required. As a result, the total fuel consumption of the vehicle reduced and the life of the pump can be extended. Also preheating the engine, This enables the catalytic converter or the auxiliary heating.

Bei dieser Pumpe kann das Pumpengehäuse derart ausgebildet sein, dass zwischen diesem und der Nabe lediglich ein dünner Spalt vorgesehen ist. Dieser dünne Spalt kann sich durchaus mit zu förderndem Fluid füllen. Dadurch lässt sich einerseits eine gewisse Geräuschdämpfung erreichen, so dass die von dem Elektromotor verursachten und durch das Pumpengehäuse austretenden Antriebsgeräusche aufgrund fluidischer Schalldämpfung in ihrer Intensität reduziert werden. Ferner bietet ein mit Fluid gefüllter dünner Spalt den weiteren Vorteil einer verbesserten thermischen Übertragung, so dass die im Motor im Antriebsfall entstehende Dissipationswärme leichter von dem Motorgehäuse bzw. der Nabe über die Flüssigkeit an das Pumpegehäuse übertragen und von diesem an die Umgebung abgegeben werden kann. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, dass bei einer Weiterbildung der Erfindung das Pumpengehäuse an seiner von der Nabe abgewandten Oberfläche zusätzlich mit Kühlrippen ausgebildet sein kann. Dies führt zu einer Oberflächenvergrößerung und zu einer besseren Wärmeabfuhr von dem Pumpengehäuse. In this pump, the pump housing can be designed such that between it and only a thin gap is provided for the hub. This thin gap can become fill with fluid to be pumped. On the one hand, this allows a certain Achieve noise reduction, so that caused by the electric motor and by the Pump housing emits drive noises due to their fluidic noise damping in their intensity be reduced. Furthermore, a thin gap filled with fluid offers the further advantage of a improved thermal transmission, so that the resulting in the motor when driving Dissipation heat easier from the motor housing or the hub via the liquid to the Pump housing can be transferred and released from this to the environment. In In this context, it should be noted that in a further development of the invention Pump housing with cooling fins on its surface facing away from the hub can be trained. This leads to an increase in surface area and a better one Heat dissipation from the pump housing.

Obgleich, wie vorstehend dargelegt, ein gewisses Eintreten von Leckagefluid in den dünnen Spalt zwischen Pumpengehäuse und Nabe durchaus erwünscht sein kann, kann eine Ausführungsvariante der Erfindung auch vorsehen, dass in einem impellerradnahen Bereich an dem Pumpengehäuse oder/und an der Nabe zum Abdichten des Spaltes eine Spaltdichtung, insbesondere ein Dichtring oder/und eine Rückführungsgewindedichtung, angeordnet ist. Die Bereitstellung einer derartigen Spaltdichtung soll zumindest die Menge des in den dünnen Spalt zwischen Pumpengehäuse und Nabe eintretenden Leckagefluids beschränken und damit einen unerwünscht hohen Verlust von zu förderndem Fluid durch Leckage vermeiden. Hinsichtlich der Verwendung einer Rückführungsgewindedichtung ist zu beachten, dass sich im dynamischen Betrieb, d. h. bei Drehung des Impellerrads, die Nabe relativ zu dem Pumpengehäuse mit der Drehzahl des Impellerrads mitdreht, so dass die an diesem vorgesehene Rückführungsgewindedichtung ihre Wirkung gerade dann entfalten kann, wenn hohe Drücke auf der Druckseite der Pumpe auftreten. Es läßt sich also im dynamischen Betrieb eine Ausbreitung dieser hohen Drücke in den dünnen Spalt zwischen Pumpengehäuse und Nabe aufgrund der Fluid-Rückführungswirkung der Rückführungsgewindedichtung wirksam vermeiden. Im statischen Fall, d. h. wenn die Pumpe außer Betrieb ist, ist der Druck des zu fördernden Fluids relativ gering, so dass das in den dünnen Spalt zwischen Pumpengehäuse und Nabe eintretende Leckagefluid nur mit geringem Druck zu dem zweiten Lager vordringen kann und an diesem bereits mit verhältnismäßig einfachen Vorkehrungen ein Eindringen von Leckagefluid zu den Motorkomponenten Außenrotor und Stator verhindert werden kann. Although, as stated above, some leak fluid entry into the thin A gap between the pump housing and the hub may be desirable Design variant of the invention also provide that in an area close to the impeller on the Pump housing or / and a gap seal on the hub to seal the gap, in particular a sealing ring and / or a return thread seal is arranged. The Providing such a gap seal should at least be the amount of in the thin gap Limit leakage fluids entering between the pump housing and the hub and thus one Avoid undesirable high loss of fluid to be pumped due to leakage. Regarding When using a return thread seal, please note that the dynamic operation, d. H. when the impeller wheel rotates, the hub relative to the pump housing rotates at the speed of the impeller wheel, so that the provided on this Return thread seal can develop its effect especially when high pressures on the Pressure side of the pump occur. So it can spread in dynamic operation these high pressures in the thin gap between the pump housing and the hub due to the Effectively avoid the fluid return effect of the return thread seal. in the static case, d. H. when the pump is not operating, the pressure of the fluid to be pumped is relatively low, so that in the thin gap between the pump housing and the hub Leakage fluid entering can only penetrate to the second bearing with low pressure and on This allows leakage fluid to penetrate with relatively simple precautions the motor components outer rotor and stator can be prevented.

Um ein derartiges Vordringen von Leckagefluid zu dem zweiten Lager weiter einzudämmen, kann in einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sein, dass in einem impellerradfernen Bereich der Nabe nahe dem zweiten Lager eine weitere Spaltdichtung zum Abdichten des Spaltes vorgesehen ist. Diese zweite Spaltdichtung kann eine Labyrinthdichtung oder/und eine Ringdichtung, insbesondere einen O-Ring, oder/und eine Gewinderückführungsdichtung umfassen. Bei Verwendung einer Gewinderückführungsdichtung kann vorgesehen sein, dass diese mit einer in axialer oder/und in radialer Richtung orientierten Gewindesteigung ausgebildet ist. Hierzu können bei Konturstufen verschiedene Flächen des Motorgehäuses mit Gewindeformationen versehen und dazu ausgenutzt werden, die Dichtwirkung der Rückführungsgewindedichtung weiter zu verbessern. In order to further contain such leakage fluid penetration to the second bearing, can be provided in one embodiment of the invention that in a area of the hub near the impeller wheel near the second bearing another gap seal to seal the Gap is provided. This second gap seal can be a labyrinth seal or / and an annular seal, in particular an O-ring, and / or a thread return seal include. When using a thread return seal, it can be provided that these with a thread pitch oriented in the axial and / or in the radial direction is trained. For this purpose, different surfaces of the motor housing can be used with contour stages Thread formations are provided and used to ensure the sealing effect of the Return thread seal to improve further.

Um trotz wenigstens einer der vorstehend beschriebenen Dichtungen in den dünnen Spalt eingedrungenes Leckagefluid an einem weiteren Vordringen zu dem zweiten Lager hin zu hindern, kann in einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass der Spalt mit einem Überlauf zum Abführen von überschüssigem Fluid - oder auch zum Rückführen in den Fluidkreislauf - verbunden ist. To in spite of at least one of the seals described above in the thin gap leakage fluid that has penetrated further advances to the second bearing prevent, can be provided in a development of the invention that the gap with a Overflow for removing excess fluid - or also for returning to the Fluid circuit - is connected.

Zur elektronischen Überwachung des Pumpenbetriebs sowie zur Ansteuerung des Antriebs des in der Pumpe integrierten Elektromotor kann in einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass an der Nabe wenigstens eine erste Sensorkomponente und an dem Pumpengehäuse wenigstens eine zweite Sensorkomponente vorgesehen sind, wobei die erste Sensorkomponente und die zweite Sensorkomponente eine Erfassung einer Relativdrehung der Nabe relativ zum Gehäuse erlauben. Eine derartige aus den beiden Sensorkomponenten bestehende Sensorik lässt sich unter verhältnismäßig geringem Aufwand an einem impellerradfernen Bereich der Pumpe unterbringen. For electronic monitoring of pump operation and for controlling the drive of the electric motor integrated in the pump can be in a development of the invention be provided that at least one first sensor component on the hub and on the Pump housing at least a second sensor component are provided, the first Sensor component and the second sensor component a detection of a relative rotation of the hub allow relative to the housing. One consisting of the two sensor components Sensors can be installed on an impeller wheel at relatively low cost Place the area of the pump.

Obgleich vorstehend in Bezug auf den Stand der Technik Radialpumpen diskutiert wurden, soll dies nicht implizieren, dass es sich bei der erfindungsgemäßen Pumpe ausschließlich um eine Radialpumpe handelt. Vielmehr kann die erfindungsgemäße Pumpe entweder als Radialpumpe, bei der das zu fördernde Fluid in radialer Richtung abgeführt wird, oder als Axialpumpe ausgebildet sein, bei der das zu fördernde Fluid in axialer Richtung abgeführt wird. Although radial pumps have been discussed above with respect to the prior art, This should not imply that the pump according to the invention is exclusively a radial pump. Rather, the pump according to the invention can either be used as Radial pump, in which the fluid to be pumped is discharged in the radial direction, or as Axial pump can be formed, in which the fluid to be delivered is discharged in the axial direction.

Im Folgenden wird die Erfindung beispielhaft anhand der beiliegenden Figuren erläutert. Es stellen dar: The invention is explained below by way of example with reference to the accompanying figures. It represent:

Fig. 1 eine Längsschnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Pumpe; Figure 1 is a longitudinal sectional view of a first embodiment of a pump according to the invention.

Fig. 2 eine Explosionsdarstellung der in Fig. 1 gezeigten Pumpe; Fig. 2 is an exploded view of the pump shown in Fig. 1;

Fig. 3 eine Explosionsdarstellung des bei der Pumpe gemäß Fig. 1 eingesetzten Pumpenmotors; Fig. 3 is an exploded view of the pump motor in the pump according to Figure 1 is used.

Fig. 4 eine Längsschnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Pumpe; Fig. 4 is a longitudinal sectional view of a second embodiment of a pump according to the invention;

Fig. 5 eine Längsschnittansicht eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Pumpe; Fig. 5 is a longitudinal sectional view of a third embodiment of a pump according to the invention;

Fig. 6 eine Längsschnittansicht eines vierten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Pumpe; Fig. 6 is a longitudinal sectional view of a fourth embodiment of a pump according to the invention;

Fig. 7 eine Längsschnittansicht eines fünften Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Pumpe; Fig. 7 is a longitudinal sectional view of a fifth embodiment of a pump according to the invention;

Fig. 8 eine Längsschnittansicht eines sechsten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Pumpe; Fig. 8 is a longitudinal sectional view of a sixth embodiment of a pump according to the invention;

Fig. 9 eine Längsschnittansicht eines sechsten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Pumpe; Fig. 9 is a longitudinal sectional view of a sixth embodiment of a pump according to the invention;

Fig. 10 eine Querschnittansicht der Pumpe gemäß Fig. 9 und Fig. 10 is a sectional view of the pump of FIG. 9 and

Fig. 11 eine Längsschnittansicht einer Pumpe gemäß dem Stand der Technik. Fig. 11 is a longitudinal sectional view of a pump according to the prior art.

In den Fig. 1 bis 3 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Pumpe gezeigt, die mit 10 bezeichnet ist. Die Pumpe 10 umfasst ein Pumpengehäuse 12, das aus einem ersten Gehäuseteil 14 und einem zweiten Gehäuseteil 16 besteht. In dem Pumpengehäuse 12 ist ein Pumpenmotor 18 aufgenommen, an dessen in Fig. 1 und 2 linkem Ende ein Impellerrad 20 ausgebildet ist. In FIGS. 1 to 3 show a first embodiment of a pump according to the invention is shown, which is designated 10. The pump 10 comprises a pump housing 12 , which consists of a first housing part 14 and a second housing part 16 . A pump motor 18 is accommodated in the pump housing 12 , and an impeller wheel 20 is formed on the left end thereof in FIGS. 1 and 2.

In dem Impellerrad 20 sind Kanäle 22 vorgesehen, die sich in einem radial inneren Bereich bei 24 in Richtung einer Längsachse A öffnen und die sich in einem radial äußeren Bereich bei 26 bezogen auf die Längsachse A in im Wesentlichen radialer Richtung öffnen. Channels 22 are provided in the impeller wheel 20 , which open in a radially inner region at 24 in the direction of a longitudinal axis A and which open in a radially outer region at 26 with respect to the longitudinal axis A in an essentially radial direction.

Auf einer von der axialen Öffnung 24 abgewandten Seite des Impellerrads 20 ist ein Ringvorsprung 28 ausgebildet. Ferner weist das Impellerrad 20 auf dieser Seite einen radial weiter innen liegenden Ringvorsprung 30 auf, in welchem formschlüssig ein Kugellager 32 aufgenommen ist. Radial innerhalb des Ringvorsprungs 30 ist eine Ausnehmung 34 mit abgestuftem Durchmesser ausgebildet, in deren tiefsten Bereich ein elastomeres Federelement 36 eingelegt ist. Die Ausnehmung 34 dient zur Aufnahme einer Welle 38 des Motors 10. An annular projection 28 is formed on a side of the impeller wheel 20 facing away from the axial opening 24 . Furthermore, the impeller wheel 20 has on this side a radially inner ring projection 30 , in which a ball bearing 32 is received in a form-fitting manner. A recess 34 with a stepped diameter is formed radially inside the ring projection 30 , and an elastomeric spring element 36 is inserted in the deepest region thereof. The recess 34 serves to receive a shaft 38 of the motor 10 .

Auf der Welle 38 ist ein Blechpaket 40 fixiert, das mit Wicklungen 42 versehen ist. Die Wicklungen 42 können über Zuleitungen 44 elektrisch angesteuert werden, wobei die Zuleitungen 44 über eine Radialbohrung und eine mit dieser kommunizierende Axialbohrung 46 durch die Welle 38 hindurchgeführt werden können. Die Zuleitungen 44 sind beispielsweise mittels eines eingegossenen und ausgehärteten Kunstharzmaterials in der Axialbohrung 46 fixiert. A laminated core 40 , which is provided with windings 42 , is fixed on the shaft 38 . The windings 42 can be controlled electrically via supply lines 44 , the supply lines 44 being able to be passed through the shaft 38 via a radial bore and an axial bore 46 communicating with the latter. The feed lines 44 are fixed in the axial bore 46 , for example, by means of a cast-in and hardened synthetic resin material.

Auf der in den Fig. 1 bis 3 rechten Seite ist ein topfartiges Motorgehäuse 48 ausgebildet. Im Inneren des Motorgehäuses 48 ist ein als Außenrotor dienender Magnetring 50 mit einzelnen in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Magnetelementen drehfest angebracht. An dem in den Fig. 1 bis 3 rechten Ende des Motorgehäuses 48 ist dieses mit einer Durchmesserstufe 52 ausgebildet, die als Aufnahme für eine Gleitlagerbuchse 54 dient. A pot-like motor housing 48 is formed on the right-hand side in FIGS. 1 to 3. In the interior of the motor housing 48 , a magnetic ring 50 serving as an outer rotor with individual magnetic elements which follow one another in the circumferential direction is attached in a rotationally fixed manner. At the right end in FIGS. 1 to 3 of the motor housing 48 , this is formed with a diameter step 52 , which serves as a receptacle for a plain bearing bush 54 .

Bei einer Montage des in Fig. 3 in Explosionsdarstellung gezeigten Pumpenmotors wird die Welle 38 in die Ausnehmung 34 eingesetzt, so dass das Impellerrad 20 über das Kugellager 32 auf der Welle 38 um die Achse A drehbar gelagert ist. Ferner wird unter Hindurchführung der Zuleitungen 44 durch die Lagerbuchse 54 und unter Einführen des in Fig. 3 rechten Endes der Welle 38 in die Lagerbuchse 54 das Motorgehäuse 48 auf den Ringvorsprung 28 aufgesetzt, so dass der in Fig. 3 linke Bereich des Motorgehäuses 48 den radial äußeren Bereich des Ringvorsprungs 28 umgreift. Der Ringvorsprung 28 und das Motorgehäuse 48 sind in den zusammenwirkenden Bereichen in ihrem Durchmesser aufeinander abgestimmt. Nach dem Aufsetzen werden das Impellerrad 20 an seinem Ringvorsprung 28 mit dem Motorgehäuse 48, beispielsweise durch Verkleben oder dgl., dichtend verbunden. When the pump motor shown in an exploded view in FIG. 3 is assembled, the shaft 38 is inserted into the recess 34 , so that the impeller wheel 20 is rotatably supported about the axis A via the ball bearing 32 on the shaft 38 . Furthermore, by passing the leads 44 through the bearing bush 54 and inserting the right end of the shaft 38 in FIG. 3 into the bearing bush 54, the motor housing 48 is placed on the ring projection 28 , so that the region of the motor housing 48 on the left in FIG engages radially outer region of the ring projection 28 . The diameter of the annular projection 28 and the motor housing 48 are matched to one another in the interacting regions. After mounting, the impeller wheel 20 is sealed at its ring projection 28 to the motor housing 48 , for example by gluing or the like.

Es sei darauf hingewiesen, dass zur axialen Verspannung des Lagers 32 zwischen dem linken Ende der Welle 38 und dem elastomeren Federelement 36 eine Kugel 56 eingesetzt ist, die in eine zylindrische Ausnehmung 58 in der Welle 38 eingreift. Die Kugel 46 sorgt zusammen mit dem elastomeren Federelement 36 dafür, dass die Welle 38 in Richtung in den Fig. 1-3 nach rechts vorgespannt ist und dass somit auf das Impellerrad 20 wirkende Axiallasten über das Lager 32 spielfrei auf die Welle 38 übergeleitet werden können. It should be noted that a ball 56 is inserted between the left end of the shaft 38 and the elastomeric spring element 36 for axially bracing the bearing 32 , which ball engages in a cylindrical recess 58 in the shaft 38 . The ball 46 together with the elastomeric spring element 36 ensures that the shaft 38 is prestressed to the right in the direction in FIGS. 1-3 and that axial loads acting on the impeller wheel 20 can thus be transferred to the shaft 38 via the bearing 32 without play ,

Auf den derart montierten Pumpenmotor 18 werden dann in einem impellerradnahen Bereich ein Dichtungsring 60 und ein Außengewindering 62 aufgesetzt, wie in Fig. 2 gezeigt. Ferner wird auf den durchmesserreduzierten Bereich 52 des Motorgehäuses 48 eine Dichtungsbuchse 64 aufgesetzt. Die Dichtungsbuchse 64 ist, wie insbesondere aus der vergrößerten Darstellung gemäß Fig. 1 ersichtlich, an ihren dem zweiten Gehäuseteil 16 zugewandten Seiten mit Gewindeformationen versehen. Des Weiteren ist in der der Welle 38 zugewandten Fläche der Gewindebuchse 64 ebenfalls eine Gewindeformation ausgebildet. Auf die Wirkungsweise dieser Gewindeformationen wird später im Detail eingegangen. A sealing ring 60 and an external threaded ring 62 are then placed on the pump motor 18 assembled in this way in an area near the impeller wheel, as shown in FIG. 2. Furthermore, a sealing bush 64 is placed on the reduced-diameter area 52 of the motor housing 48 . The sealing bush 64 , as can be seen in particular from the enlarged illustration according to FIG. 1, is provided with thread formations on its sides facing the second housing part 16 . Furthermore, a thread formation is also formed in the surface of the threaded bushing 64 facing the shaft 38 . The mode of operation of these thread formations will be discussed in detail later.

Wendet man sich dem Gehäuse 12 zu, so erkennt man aus Fig. 2, dass das erste Gehäuseteil 14 eine axiale Öffnung 66 aufweist, durch die Fluid zufließen kann. Es erstreckt sich ausgehend von dieser axialen Öffnung 66 abgerundet nach radial außen, wo es eine um die Achse A in Umfangsrichtung herum verlaufende Wanne 68 bildet, die in einem Flansch 70 ausläuft. Die Wanne 68 weist eine Rundkontur mit sich in Umfangsrichtung stetig veränderndem Innenradius r auf. Turning to the housing 12 , it can be seen from FIG. 2 that the first housing part 14 has an axial opening 66 through which fluid can flow. Starting from this axial opening 66, it extends rounded radially outwards, where it forms a trough 68 which runs around the axis A in the circumferential direction and ends in a flange 70 . The trough 68 has a round contour with an inner radius r that changes continuously in the circumferential direction.

Das zweite Gehäuseteil 16 ist ebenfalls topfförmig ausgebildet und weist einen abgestuften Innenraum 72 auf. An seiner Außenoberfläche sind Kühlrippen 74 vorgesehen, die die für eine Wärmeabfuhr wirksame Oberfläche in dem den Elektromotor 18 aufnehmenden Bereich vergrößern. Die Kühlrippen 74 laufen in einer in Umfangsrichtung um die Achse A verlaufenden Wanne 76 aus, die ihrerseits wiederum in einen Flansch 78 ausläuft. Auch die Wanne 76 weist eine Rundkontur mit sich in Umfangsrichtung stetig veränderndem Innenradius p auf. Im Bereich des grössten Innenradius p ist ein Auslaufstutzen 80 an der Wanne 76 vorgesehen. The second housing part 16 is also pot-shaped and has a stepped interior 72 . Cooling fins 74 are provided on its outer surface, which enlarge the surface effective for heat dissipation in the area receiving the electric motor 18 . The cooling fins 74 run out in a trough 76 running in the circumferential direction about the axis A, which in turn runs out into a flange 78 . The trough 76 also has a round contour with an inner radius p that changes continuously in the circumferential direction. In the area of the largest inner radius p, an outlet connection 80 is provided on the tub 76 .

Zur weiteren Montage der Pumpe 10 wird der Elektromotor mit seiner Welle 38, wie in Fig. 2 gezeigt, in den abgestuften Innenraum 72 des zweiten Gehäuseteils 16 eingeführt, so dass die Welle 38 in den durchmesserkleinsten Teil des Hohlraums 72 und die Dichtungsbuchse 64 in den Bereich des Hohlraums 72 mit nächstgrößerem Durchmesser eingreift. Impellerradseitig wird dann das erste Gehäuseteil 14 mit seinem Flansch 70 an den Flansch 78 des Gehäuseteils 16 angelegt und mit diesem über Verbindungsmittel, wie beispielsweise Schrauben, Nieten, oder durch Verkleben verbunden. Dadurch definieren die beiden Wannen 68 und 76 einen in Umfangsrichtung um die Achse A verlaufenden Kanal 82, wobei die Wannendurchmesser r und p derart gewählt sind, dass sich die Querschnittsfläche des Kanals 82 in Umlaufrichtung des Impellerads 20 zum Auslaufstutzen 80 hin stetig vergrößert. Dadurch kann im Betrieb erreicht werden, dass durch das Impellerad 20 in den Kanal 82 gefördertes Fluid zu dem Auslaufstutzen 80 hin gedrückt wird. For further assembly of the pump 10 , the electric motor with its shaft 38 , as shown in FIG. 2, is inserted into the stepped interior 72 of the second housing part 16 , so that the shaft 38 in the smallest diameter part of the cavity 72 and the sealing bush 64 in the Area of the cavity 72 engages with the next largest diameter. On the impeller wheel side, the first housing part 14 is then applied with its flange 70 to the flange 78 of the housing part 16 and connected to the latter via connecting means, such as screws, rivets, or by gluing. As a result, the two troughs 68 and 76 define a channel 82 extending in the circumferential direction about the axis A, the trough diameters r and p being selected such that the cross-sectional area of the channel 82 increases continuously in the direction of rotation of the impeller wheel 20 toward the outlet connection 80 . During operation it can thereby be achieved that fluid conveyed through the impeller wheel 20 into the channel 82 is pressed towards the outlet connection 80 .

Nach einer derartigen Montage der Pumpe 10 hat diese die Gestalt wie in Fig. 1 im Längsschnitt gezeigt. Bei diesem Aufbau sind folgende Merkmale besonders hervorzuheben. Die Komponenten des Elektromotors 18, nämlich Magnetring 50 sowie Blechpaket 40 und Wicklungen 42, sind innerhalb des topfartigen Motorgehäuses 48 aufgenommen und durch die dichte Verbindung von Motorgehäuse 48 und Impellerrad 20 gegenüber der Umgebung gekapselt. Mit dieser Gestaltung des Elektromotors 18 ist es möglich, zwischen der Innenumfangsfläche des Magnetrings 50 und der Außenumfangsfläche des Blechpakets 40 einen sehr schmalen magnetischen Spalt 5 vorzusehen, wodurch die magnetische Induktion B im Spalt steigt und letztendlich der Motorwirkungsgrad erhöht werden kann. Ferner bietet diese Gestaltung des Pumpen-Elektromotors 18 einige Vorteile gegenüber der oben beschriebenen Pumpe gemäß der DE 199 43 862 A1, weil aufgrund des durch die Erfindung möglichen Wegfalls des in der Regel metallischen Spalttopfes aus dem magnetischen Motorluftspalt sehr kleine Luftspalte realisierbar werden, die einen hohen Motorwirkungsgrad bewirken. Zudem werden die dort auftretenden Wirbelstromverluste minimiert. Ferner sind Armierungsschutzkappen um die Magneten, die ebenfalls einen hohen Platzbedarf fordern, insofern unnötig, als der Magnetring innen im Rückschlußtopf umläuft und deswegen weniger empfindlich auf die auf ihn wirkenden Fliehkräfte reagiert. After such an assembly of the pump 10 , it has the shape as shown in FIG. 1 in longitudinal section. The following features are particularly noteworthy in this construction. The components of the electric motor 18, namely, magnetic ring 50 and the laminated core 40 and windings 42, are housed within the cup-shaped motor housing 48 and through the tight connection of the motor housing 48 and impeller 20 enclosed against the environment. With this design of the electric motor 18 , it is possible to provide a very narrow magnetic gap 5 between the inner peripheral surface of the magnetic ring 50 and the outer peripheral surface of the laminated core 40, as a result of which the magnetic induction B increases in the gap and ultimately the motor efficiency can be increased. Furthermore, this design of the pump electric motor 18 offers some advantages over the above-described pump according to DE 199 43 862 A1, because, owing to the fact that the generally metallic containment shell can be eliminated from the magnetic motor air gap as a result of the invention, very small air gaps can be realized, which one cause high engine efficiency. In addition, the eddy current losses occurring there are minimized. Furthermore, protective armor caps around the magnets, which also require a large amount of space, are unnecessary insofar as the magnetic ring rotates inside the return cup and is therefore less sensitive to the centrifugal forces acting on it.

In der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsform ist das Motorgehäuse 48 aus einem weichmagnetischen Material hergestellt, so dass es den magnetischen Rückschluss zu dem Magnetring 50 bilden kann. In the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, the motor housing 48 is made of a soft magnetic material, so that it can form the magnetic yoke to the magnetic ring 50 .

Das zweite Gehäuseteil 16 nimmt den Pumpenmotor 18 mit einem ebenfalls verhältnismäßig dünnen Spalt R zwischen der den Hohlraum 72 begrenzenden Innenoberfläche und der Außenoberfläche des Motorgehäuses 48 auf. Um diesen Spalt R gegenüber den für die Fluidförderung vorgesehenen impellerradnahen Bereichen der Pumpe 10 abzudichten, sind der Dichtungsring 60 und der Außengewindering 62 vorgesehen. Der Dichtungsring 60 sorgt für eine statische Abdichtung, indem er sowohl an dem Motorgehäuse 48 als auch an der Innenoberfläche des zweiten Gehäuseteils 16 anliegt. Der Außengewindering 62 hat lediglich dynamische Dichtungswirkung, nämlich derart, dass durch die an ihm ausgebildete Gewindeformation bei einer Rotation des Motorgehäuses 48 und damit des Außengewinderings 62 Strömungseffekte in den Tälern der Gewindeformation entstehen, die darin enthaltenes Fluid von dem Spalt R weg zum Impellerrad hin fördern. Im statischen Fall, d. h. bei Stillstand des Motorgehäuses 48 relativ zu dem Pumpengehäuse 12 entfaltet der Außengewindering 62 kaum Dichtwirkung, da er den ihm gegenüberliegenden Oberflächenabschnitt des zweiten Gehäuseteils 16 nicht berührt. The second housing part 16 receives the pump motor 18 with a likewise relatively thin gap R between the inner surface delimiting the cavity 72 and the outer surface of the motor housing 48 . In order to seal this gap R with respect to the areas of the pump 10 near the impeller wheel intended for fluid delivery, the sealing ring 60 and the outer threaded ring 62 are provided. The sealing ring 60 provides a static seal by being in contact with both the motor housing 48 and the inner surface of the second housing part 16 . The external threaded ring 62 has only a dynamic sealing effect, namely in such a way that when the motor housing 48 and thus the external threaded ring 62 rotate, the thread formation formed on it creates flow effects in the valleys of the threaded formation, which convey the fluid contained therein from the gap R to the impeller wheel , In the static case, ie when the motor housing 48 is at a standstill relative to the pump housing 12 , the external threaded ring 62 has hardly any sealing effect since it does not touch the surface section of the second housing part 16 opposite it.

Trotz Dichtungsring 60 und Außengewindering 62 kommt es bei Förderung von Fluid über das Impellerrad 20 aufgrund relativ hoher Fluiddrücke in dem um die Achse A umlaufenden Kanal 82 zu in den Spalt R überströmendem und diesen füllendem Leckagefluid. Dieses Leckagefluid hat zwar den Vorteil, dass es Motorgeräusche fluidisch dämpft und dass es zu einer schnellen thermischen Übertragung von in dem Motor 18 erzeugter Wärme zu den Kühlrippen 74 beiträgt. Es soll jedoch verhindert werden, dass das in den Spalt R vorgedrungene Leckagefluid über das Gleitlager 54 in den gekapselten Innenraum des Motorgehäuses 48 vordringt. Hierzu entfaltet im dynamischen Betrieb, d. h. bei vorhandener Relativdrehung zwischen Motorgehäuse 18 - und damit verbundener Dichtungsbuchse 64 - und zweitem Gehäuseteil 16, die Dichtungsbuchse 64 mit ihren Rückführungsgewindeformationen Dichtwirkung. Die Gewindeformationen auf der Dichtungsbuchse 64 sind so ausgebildet, dass bei Rotation in den Tälern der Gewindeformationen Strömungseffekte auftreten, die das dort befindliche Leckagefluid zu einem in Umfangsrichtung verlaufenden Leckagekanal 84 fördern, welcher dann über eine Abflussbohrung 86 und ein Kugelventil 88 zur Ableitung von überschüssigem Leckagefluid mit der Umgebung verbunden ist. Falls die Leckage quantitativ zu groß werden sollte, kann eine Rückführung (nicht näher dargestellt) in das Kühlkreislauf vorgesehen sein. Despite the sealing ring 60 and the external threaded ring 62 , when fluid is conveyed via the impeller wheel 20, due to relatively high fluid pressures in the channel 82 revolving around the axis A, leakage fluid overflowing into the gap R and filling it occurs. This leakage fluid has the advantage that it fluidically dampens engine noise and that it contributes to a rapid thermal transfer of heat generated in the engine 18 to the cooling fins 74 . However, it is to be prevented that the leakage fluid which has penetrated into the gap R penetrates into the encapsulated interior of the motor housing 48 via the slide bearing 54 . For this purpose, in dynamic operation, ie when there is a relative rotation between the motor housing 18 - and the sealing bush 64 connected therewith - and the second housing part 16 , the sealing bush 64 with its return thread formations develops a sealing effect. The thread formations on the sealing bushing 64 are designed such that, when rotating in the valleys of the thread formations, flow effects occur which convey the leakage fluid located there to a leakage channel 84 which runs in the circumferential direction and which then runs via a drain hole 86 and a ball valve 88 to discharge excess leakage fluid is connected to the environment. If the leakage should become quantitatively too large, a return (not shown in detail) to the cooling circuit can be provided.

Die mit Bezug auf Fig. 1 bis 3 beschriebene Pumpe kann also bei einer Förderung von Fluid von der axialen Öffnung 66 durch die Kanäle 22 des Impellerrads 20 zu dem Umfangskanal 82 und aus diesem heraus über den Auslaufstutzen 80 verhindern, dass große Leckagefluidmengen in den Spalt R eindringen und über diesen in den Innenraum des topfartigen Motorgehäuses 48 vordringen. Dies ist gerade dann vorteilhaft, wenn einerseits ein unerwünschter Kontakt zwischen den Motorkomponenten - Magnetring 50, Blechpaket 40 und Wicklungen 42 - verhindert werden soll, beispielsweise in einem Fall, in dem mit der Pumpe auch aggressive Medien, die die Motorkomponenten angreifen oder gar beschädigen könnten, gefördert werden sollen. Auch sensible Medien, bei denen ein Kontakt zwischen Motorkomponenten und Fluid zur Vermeidung von Kontaminationen unterbleiben soll, können mit einer derart gekapselten Pumpe gefördert werden. The pump described with reference to FIGS. 1 to 3 can thus prevent large amounts of leakage fluid from entering the gap when fluid is conveyed from the axial opening 66 through the channels 22 of the impeller wheel 20 to the peripheral channel 82 and out of it via the outlet connection 80 R penetrate and penetrate into the interior of the pot-like motor housing 48 . This is particularly advantageous if, on the one hand, undesired contact between the motor components - magnetic ring 50 , laminated core 40 and windings 42 - is to be prevented, for example in a case in which the pump also uses aggressive media which could attack or even damage the motor components , should be promoted. Sensitive media, in which contact between motor components and fluid should be avoided to avoid contamination, can also be pumped with such an encapsulated pump.

Ferner können mit der in Fig. 1 gezeigten Pumpenanordnung auch unerwünschte "Panschverluste" vermieden werden, die beispielsweise bei Pumpen auftreten, in denen die rotierenden Motorkomponenten unmittelbar in dem zu fördernden Fluid liegen und gegen dessen fluidischen Widerstand rotieren. Furthermore, the pump arrangement shown in FIG. 1 can also avoid undesirable “splash losses” which occur, for example, in pumps in which the rotating motor components lie directly in the fluid to be conveyed and rotate against its fluidic resistance.

Der in Fig. 1 gezeigte Pumpenaufbau hat den weiteren Vorteil, dass der Elektromotor 18 aufgrund seiner Gestaltung als Außenläufermotor kompakt ausgeführt werden kann und somit der insgesamt von der Pumpe 10 eingenommene Bauraum gegenüber herkömmlichen Pumpen stark reduziert werden kann. Dies rührt auch daher, dass der gezeigte Aufbau eine reduzierte Teilezahl aufweist, insbesondere deshalb weil das Impellerrad 20 zugleich in Kombination mit dem topfförmigen oder flaschenförmigen Motorgehäuse 48 zur Kapselung verwendet wird, ferner deshalb, weil mit dem Kugellager 32 und dem kleindimensionierten Gleitlager 54 eine kleinbauende Lageranordnung eingesetzt wird, und auch deshalb, weil das topfförmige Motorgehäuse 48 gleichzeitig als magnetisches Joch (Yoke) zur Bereitstellung eines magnetischen Rückschlusses ausgebildet ist. The pump structure shown in FIG. 1 has the further advantage that the electric motor 18 can be made compact due to its design as an external rotor motor, and thus the overall space occupied by the pump 10 can be greatly reduced compared to conventional pumps. This is also due to the fact that the structure shown has a reduced number of parts, in particular because the impeller wheel 20 is also used for encapsulation in combination with the pot-shaped or bottle-shaped motor housing 48 , and also because the ball bearing 32 and the small-sized slide bearing 54 are small in size Bearing arrangement is used, and also because the cup-shaped motor housing 48 is simultaneously designed as a magnetic yoke (yoke) to provide a magnetic yoke.

Im Folgenden sollen weitere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. Es ist darauf hinzuweisen, dass für gleichartige oder gleichwirkende Komponenten jeweils dieselben Bezugszeichen verwendet werden, wie bei der Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels gemäß den Fig. 1 bis 3 geschehen, jedoch ergänzt mit Kleinbuchstaben zur Unterscheidung der einzelnen Ausführungsbeispiele. Further exemplary embodiments of the present invention are to be described below. It should be pointed out that the same reference numerals are used for components of the same type or having the same effect as in the description of the first exemplary embodiment according to FIGS. 1 to 3, but supplemented with lower case letters to differentiate the individual exemplary embodiments.

In Fig. 4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Pumpe gezeigt, die allgemein mit dem Bezugszeichen 10a bezeichnet ist. Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bis 3 insbesondere in den folgenden Punkten: Das Impellerrad 20a ist in seinem radial äußeren Bereich mit einem in axialer Richtung langgezogenen Rand 90a versehen. An der zur Achse A orthogonalen Stirnfläche des Randes 90a stößt dieser mit einer korrespondierenden Stirnfläche des in axialer Richtung gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel verkürzten Motorgehäuses 48a zusammen. Die beiden Stirnflächen sind miteinander verklebt oder verschweißt, jedenfalls dichtend verbunden. Das Motorgehäuse 48a ebenso wie das Impellerrad 20a sind aus einem leichtgewichtigen Kunststoffmaterial oder Aluminium hergestellt, die sehr korrosionsumempfindlich, leicht und gut bearbeitbar sind sowie gute Wärmleiteigenschaften aufweisen. Dadurch kann die Kombination aus Motorgehäuse 48a und Impellerrad 20a nicht mehr als magnetischer Rückschluss für den Magnetring 50a dienen, so dass zwischen den Komponenten Motorgehäuse 48a sowie Rand 90a des Impellerrads 20a und dem Magnetring 50a zusätzlich ein Ringelement 92a vorgesehen ist, das für einen magnetischen Rückschluss sorgt. In FIG. 4, a second embodiment of the pump according to the invention is shown which is generally designated by the reference numeral 10 a. The exemplary embodiment according to FIG. 4 differs from the exemplary embodiment according to FIGS. 1 to 3 in particular in the following points: the impeller wheel 20 a is provided in its radially outer region with an edge 90 a which is elongated in the axial direction. At the end face of the edge 90 a, which is orthogonal to the axis A, the latter collides with a corresponding end face of the motor housing 48 a, which is shortened in the axial direction compared to the first exemplary embodiment. The two end faces are glued or welded together, in any case sealed. The motor housing 48 a as well as the impeller wheel 20 a are made of a lightweight plastic material or aluminum, which are very sensitive to corrosion, light and easy to work with and have good thermal conductivity properties. As a result, the combination of motor housing 48 a and impeller wheel 20 a can no longer serve as a magnetic inference for the magnetic ring 50 a, so that an additional ring element 92 a between the components motor housing 48 a and edge 90 a of the impeller wheel 20 a and the magnetic ring 50 a is provided, which ensures a magnetic return.

Ferner weist das Impellerrad 20a an seinem radial äußeren Bereich eine Gewindeformation 94a auf, die als dynamische Dichtung nach Art einer Rückführungsgewindedichtung wirkt und das Eindringen von zu förderndem Fluid in den Spalt R zwischen dem zweiten Gehäuseteil 16a und den Komponenten Motorgehäuse 48a bzw. Rand 90a einschränkt. Durch diese Maßname können im Vergleich zu der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 3 der Dichtungsring 60 und der Außengewindering 62 weggelassen werden. Gleichermaßen sind an dem impellerradfernen Bereich des Motorgehäuses 48a Gewindeformationen 96a vorgesehen, die analog zu der Dichtungsbuchse 64 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 3 orientiert sind und zusammen mit dem Leckagekanal 84a, der Abflussbohrung 86a und dem Kugelventil 88a für eine Abfuhr von Leckagefluid aus dem Spalt R sorgen. Als weiterer Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist bei dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 die Gleitlagerbuchse 54 durch eine Kalottenringdichtung 98a ersetzt. Der Kalottenring 98a übernimmt zum einen Lagerfunktion, zum anderen aber auch Dichtungsfunktion, so dass ein Eindringen von Leckagefluid zu den Motorkomponenten Magnetring 50a, Bleckpaket 40a und Wicklungen 42a verhindert werden kann. Furthermore, the impeller wheel 20 a on its radially outer area has a thread formation 94 a, which acts as a dynamic seal in the manner of a return thread seal and the penetration of fluid to be pumped into the gap R between the second housing part 16 a and the components motor housing 48 a or Limits 90 a. By this Maßname 1, the seal ring 60 and the externally threaded ring 62 can be omitted as compared with the first embodiment of FIG. To 3. Likewise, on the area of the motor housing 48 a remote from the impeller, thread formations 96 a are provided, which are oriented analogously to the sealing bush 64 according to the first exemplary embodiment according to FIGS. 1 to 3 and together with the leakage channel 84 a, the drain hole 86 a and the ball valve 88 a ensure that leakage fluid is removed from the gap R. As a further difference from the first exemplary embodiment, in the second exemplary embodiment according to FIG. 4, the plain bearing bush 54 is replaced by a spherical ring seal 98 a. The spherical cap 98 a assumes a bearing function on the one hand, but also a sealing function on the other hand, so that the penetration of leakage fluid to the motor components magnetic ring 50 a, bleck packet 40 a and windings 42 a can be prevented.

Fig. 5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Pumpe, die allgemein mit dem Bezugszeichen 10b bezeichnet ist. Diese Ausführungsform ergibt sich aus einer Kombination der beiden ersten Ausführungsbeispiele gemäß den Fig. 1 bis 4 der vorliegenden Erfindung. Dabei ist am Außenumfang des Impellerrads 20b wiederum eine Gewindeformation 94b vorgesehen, die für eine dynamische Abdichtung des Spalts R sorgt. Das Motorgehäuse 48b ist entsprechend dem Motorgehäuse 48 aus Fig. 1 aus weichmagnetischem Material hergestellt und sorgt somit für einen magnetischen Rückschluss zu dem Magnetring 50b. Das Motorgehäuse 48b wird von dem Impellerrad 20b umgriffen und in diesem aufgenommen. Im Übrigen entspricht der Aufbau gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 im Wesentlichen dem Aufbau des ersten Ausführungsbeispiels nach Fig. 1. Fig. 5 shows a third embodiment of the pump according to the invention, which is generally designated by the reference numeral 10 b. This embodiment results from a combination of the two first exemplary embodiments according to FIGS. 1 to 4 of the present invention. In this case, a thread formation 94 b is again provided on the outer circumference of the impeller wheel 20 b, which ensures dynamic sealing of the gap R. The motor housing 48 b is made from soft magnetic material corresponding to the motor housing 48 from FIG. 1 and thus ensures a magnetic inference to the magnetic ring 50 b. The motor housing 48 b is encompassed by the impeller wheel 20 b and accommodated in it. Otherwise, the structure according to the third exemplary embodiment according to FIG. 5 essentially corresponds to the structure of the first exemplary embodiment according to FIG. 1.

Fig. 6 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Pumpe, die allgemein mit dem Bezugszeichen 10c bezeichnet ist. Dieses vierte Ausführungsbeispiel wird im Folgenden hinsichtlich seiner Unterschiede zu dem mit Bezug auf Fig. 4 vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel erläutert. Fig. 6 shows a fourth embodiment of the pump according to the invention, which is generally designated by reference numeral 10 c. This fourth exemplary embodiment is explained below with regard to its differences from the second exemplary embodiment described above with reference to FIG. 4.

Der wesentliche Unterschied des vierten Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 6 zu dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 liegt darin, dass das Kugellager 32a durch ein Gleitlager 100c ersetzt wurde, das über eine Ringanordnung 102c und 104c auf der Welle 38c axial gesichert ist. Durch die Verwendung des Gleitlagers 100c kann einerseits ein in der Anschafhing kostenintensiveres Kugellager ersetzt werden, andererseits kann dadurch Bauraum im impellerradnahen Bereich der Pumpe 10c eingespart werden. Ein weiterer Unterschied des vierten Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 6 zu dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 liegt darin, dass in dem Spalt R zwischen dem Pumpengehäuse 48c und dem zweiten Gehäuseteil 16c eine Labyrinthdichtung ausgebildet ist. Die Labyrinthdichtung ist dadurch realisiert, dass Ringvorsprünge 106c und 108c in korrespondierende Ringausnehmungen 110c und 112c eingreifen. Der Spalt R besitzt dadurch labyrinthartigen Verlauf, was eine Passage von Leckagefluid erschwert. Zudem weist die vierte Ausführungsform gemäß Fig. 6 im Bereich des impellerradfernen Endes des Motorgehäuses 48c eine Dichtungsbuchse 64c mit Gewindeformationen auf, die als Gewinderückführungsdichtung Leckagefluid über die Abflussbohrung 86c ableiten, wie dies auch schon für das erste Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1-3 beschrieben wurde. The main difference between the fourth embodiment according to FIG. 6 and the second embodiment according to FIG. 4 is that the ball bearing 32 a has been replaced by a plain bearing 100 c, which is axially secured on the shaft 38 c via a ring arrangement 102 c and 104 c is. By using the plain bearing 100 c, a ball bearing that is more expensive to buy can be replaced on the one hand, and on the other hand space can be saved in the area of the pump 10 c near the impeller wheel. A further difference between the fourth exemplary embodiment according to FIG. 6 and the second exemplary embodiment according to FIG. 4 lies in the fact that a labyrinth seal is formed in the gap R between the pump housing 48 c and the second housing part 16 c. The labyrinth seal is realized in that ring projections 106 c and 108 c engage in corresponding ring recesses 110 c and 112 c. The gap R thus has a labyrinthine course, which makes it difficult for leakage fluid to pass through. In addition, the fourth embodiment according to FIG. 6 in the region of the end of the motor housing 48 c remote from the impeller has a sealing bush 64 c with thread formations which, as a thread return seal, drain leakage fluid via the drain hole 86 c, as was already the case for the first embodiment according to FIG. 1- 3 has been described.

Fig. 7 zeigt eine fünfte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pumpe, die allgemein mit dem Bezugszeichen 10d bezeichnet ist. Diese fünfte Ausführungsform gleicht in ihrem Aufbau im impellerradnahen Bereich sowie bei der Gestaltung des Pumpenmotors 18d im Wesentlichen dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4. Die fünfte Ausführungsform weist eine gegenüber der zweiten Ausführungsform gemäß Fig. 4 abgewandelte impellerradferne Lager- und Dichtungsanordnung auf. Das Motorgehäuse 48d ist nämlich mit seinem Ansatz 52d in einer Gleitlagerbuchse oder einer Abdichtbuchse 114d gelagert, wobei diese Gleitlagerbuchse 114d, insbesondere eine Keramikbuchse, über einen in das zweite Gehäuseteil 16d eingeschraubten Gewindebolzen 116d drehfest fixiert ist. Ferner kann in diesem Bereich eine Kalottendichtung 98d vorgesehen sein, die über eine mit Gewinden versehene Dichtungsbuchse 64d in dem Motorgehäuse 48d gehalten wird. Die Kalottendichtung 98d übernimmt Dichtungs- und Lagerfunktion. Die Dichtungsbuchse 64d ist mit Gewindeformationen versehen, um dynamisch Leckagefluid zu der Abflussbohrung 86d und über diese an die Umgebung zu fördern. Fig. 7 shows a fifth embodiment of the pump according to the invention, which is generally designated by the reference numeral 10 d. The construction of this fifth embodiment in the area near the impeller wheel and the design of the pump motor 18 d are essentially the same as the second exemplary embodiment according to FIG. 4. The fifth embodiment has a bearing and sealing arrangement which is modified compared to the second embodiment according to FIG. 4. The motor housing 48 d is namely mounted with its shoulder 52 d in a plain bearing bush or a sealing bush 114 d, this plain bearing bush 114 d, in particular a ceramic bushing, being fixed in a rotationally fixed manner via a threaded bolt 116 d screwed into the second housing part 16 d. Furthermore, a calotte seal 98 d can be provided in this area, which is held in the motor housing 48 d via a threaded sealing bush 64 d. The calotte seal 98 d takes on the sealing and bearing function. The sealing bushing 64 d is provided with thread formations in order to dynamically convey leakage fluid to the drain hole 86 d and via this to the surroundings.

Fig. 8 zeigt eine sechste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pumpe, die allgemein mit 10e bezeichnet ist. Diese sechste Ausführungsform der Erfindung ist in ihrem dem Impellerrad 20e nahen Bereich im Wesentlichen so wie das erste Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ausgebildet, wobei lediglich ein Dichtungsring 60e vorgesehen ist, um einem Eindringen von Leckagefluid in den Spalt R zwischen dem zweiten Gehäuseteil 16e und dem Motorgehäuse 48e entgegenzuwirken. In dem impellerradfernen Bereich ist an der Gleitlagerbuchse 54e ein O-Ring 118e vorgesehen, der ein Vordringen von Leckagefluid zu der Lagerbuchse 54e verhindern soll. Die wesentliche Besonderheit der in Fig. 8 gezeigten sechsten Ausführungsform gegenüber den vorangehend beschriebenen Ausführungsformen liegt darin, dass diese mit einer Sensorik zur Erfassung der Motordrehung versehen ist. Diese Sensorik umfasst an dem Motorgehäuse 48e angebrachte Magnetelemente 120e, die sich mit dem Motorgehäuse 48e entsprechend einer Motordrehung mitdrehen. Korrespondierend zu den Magnetelementen 120e sind Sensoren 122e an dem zweiten Gehäuseteil 16e des Pumpengehäuses 12e vorgesehen. Mittels der Magnetelemente 120e und der Sensoren 122e lässt sich eine Relativdrehung zwischen Motorgehäuse 48e und Pumpengehäuse 12e erfassen. Mit anderen Worten lässt sich über die Sensorik, umfassend die Magnetelemente 120e und die Sensoren 122e, der aktuelle Drehzustand der Pumpe, d. h. die Drehzahl, ermitteln, so dass die Pumpe 10e leicht in eine Regelung eingebunden werden kann. Die über die Sensorik erfassten Signale werden über Zuleitungen 124e zu einer nicht gezeigten Auswerteelektronik geleitet. Fig. 8 shows a sixth embodiment of the pump according to the invention, which is generally designated 10e. This sixth embodiment of the invention is designed in its area close to the impeller wheel 20 e essentially like the first exemplary embodiment according to FIG. 1, only one sealing ring 60 e being provided in order to prevent leakage fluid from penetrating into the gap R between the second housing part 16 e and to counteract the motor housing 48 e. In the impellerradfernen portion 54 e is an O-ring 118 e is provided on the plain bearing bush, which is to prevent the penetration of leakage fluid to the bearing bush 54 e. The essential special feature of the sixth embodiment shown in FIG. 8 compared to the previously described embodiments is that it is provided with a sensor system for detecting the engine rotation. This sensor system comprises magnetic elements 120 e attached to the motor housing 48 e, which rotate with the motor housing 48 e in accordance with a motor rotation. Corresponding to the magnetic elements 120 e, sensors 122 e are provided on the second housing part 16 e of the pump housing 12 e. A relative rotation between the motor housing 48 e and the pump housing 12 e can be detected by means of the magnetic elements 120 e and the sensors 122 e. In other words, the current state of rotation of the pump, ie the speed, can be determined via the sensor system, comprising the magnetic elements 120 e and the sensors 122 e, so that the pump 10 e can easily be integrated into a control system. The signals detected by the sensor system are fed via leads 124 e to evaluation electronics, not shown.

Fig. 9 und 10 zeigen ein siebtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das sich hinsichtlich der Gestaltung des Motors, der Vorkehrungen zur Abdichtung und hinsichtlich der Lagerung im Wesentlichen am ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bis 3 orientiert. Der Unterschied liegt jedoch darin, dass das über die Öffnung 66f axial zuströmende Fluid die Pumpe auch wieder in axialer Richtung über einen Ausströmstutzen 126f verlässt, im Gegensatz zu den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen, in welchen das Fluid im Wesentlichen in radialer Richtung ausströmte - in Fig. 1 über den Auslaufstutzen 80. Das axiale Abführen des Fluids wird dadurch erreicht, dass, wie in Fig. 10 gezeigt, radial um das zweite Gehäuseteil 16f herum eine Vielzahl von halbzylindrischen Kanälen 128f ausgebildet sind, die durch ein nunmehr ebenfalls topfförmig ausgebildetes erstes Gehäuseteil 14f nach radial außen hin abgedichtet sind. Auf der in Fig. 9 rechten Seite ist dann eine Verschlusshaube 130f vorgesehen. FIGS. 9 and 10 show a seventh exemplary embodiment of the present invention, which is essentially based on the first exemplary embodiment according to FIGS. 1 to 3 with regard to the design of the motor, the precautions for sealing and with regard to the mounting. The difference, however, is that the fluid flowing axially through the opening 66 f also leaves the pump again in the axial direction via an outflow connection 126 f, in contrast to the exemplary embodiments described above, in which the fluid essentially flowed out in the radial direction Fig. 1 via the outlet connection 80th The axial discharge of the fluid is achieved in that, as shown in FIG. 10, a plurality of semi-cylindrical channels 128 f are formed radially around the second housing part 16 f, which are also radially outwards through a first housing part 14 f which is now also cup-shaped are sealed off. A closure hood 130 f is then provided on the right side in FIG. 9.

Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele zeigen verschiedene Möglichkeiten auf, wie mit einem gekapselten Elektromotor mit hohem Motorwirkungsgrad einfach aufgebaute Pumpen kleiner Baugröße erhalten werden können, die unabhängig von der Sensibilität und den Eigenschaften des zu fördernden Fluids eingesetzt werden können. The exemplary embodiments described above show different possibilities just like with an encapsulated electric motor with a high motor efficiency Pumps of small size can be obtained regardless of the sensitivity and the properties of the fluid to be pumped can be used.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Figuren und den Ansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Realisierung der Erfindung in den verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein. Those disclosed in the foregoing description, figures and claims Features can be used individually or in any combination for the realization of the Invention can be of importance in the various configurations.

Claims

1. Electric motor ( 18 ) for use as a pump motor with:

- a stator ( 40 ) provided with at least one winding ( 42 ),

- An outer rotor ( 50 ) encompassing the stator ( 40 ) and

a hub which is connected to the outer rotor ( 50 ) in a manner fixed against relative rotation and which is provided with an impeller wheel ( 20 ),

wherein the outer rotor ( 50 ) and the hub are rotatably mounted on a shaft ( 38 ) or shaft holding the stator ( 40 ) via a bearing arrangement ( 32 , 54 ), the bearing arrangement ( 32 , 54 ) is a first bearing ( 32 ) near the impeller wheel and a second bearing ( 54 ) remote from the impeller, and the electric motor ( 18 ) is assigned a motor housing ( 48 ) which forms part of the hub and which is designed such that it together with the impeller wheel ( 20 ) the stator ( 40 ) and encapsulates the outer rotor ( 50 ), in particular sealed in a bottle shape.

2. Electric motor ( 18 ) according to claim 1, characterized in that the motor housing ( 48 ) form a first hub part and the impeller wheel ( 20 ) form a second hub part.

3. Electric motor ( 18 a) according to claim 1 or 2, characterized in that the motor housing ( 48 a) is flanged sealingly to the impeller wheel ( 20 a).

4. Electric motor ( 18 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the motor housing ( 48 ) is sealingly received in the impeller wheel ( 20 ).

5. Electric motor ( 18 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the motor housing ( 48 ) is made of a soft magnetic material.

6. Electric motor ( 18 a) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the motor housing ( 48 a) is made of a non-magnetic material and that between the outer rotor ( 50 a) and the hub ( 30 a, 48 a ) a soft magnetic yoke ( 92 a) is provided.

7. Electric motor ( 18 c) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the first bearing ( 100 c) is designed as a plain bearing which is axially secured on the shaft ( 38 c).

8. Electric motor ( 18 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the first bearing ( 32 ) is designed as a roller bearing, in particular as a ball bearing ( 32 ).

9. Electric motor ( 18 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the first bearing ( 32 ) is received in a bearing receptacle formed in the impeller wheel ( 20 ).

10. Electric motor ( 18 ) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the bearing arrangement, in particular in the region of the first bearing ( 32 ), is axially clamped.

11. Electric motor ( 18 ) according to claim 10, characterized in that for axially bracing the bearing arrangement between the shaft ( 38 ) and the impeller wheel ( 20 ) a spring element ( 36 ) biased in the axial direction (A), in particular an elastomer spring element ( 36 ), and a ball ( 56 ) engaging on the spring element ( 36 ) is arranged.

12. Electric motor ( 18 ) according to one of claims 1 to 11, characterized in that the second bearing ( 54 ) is designed as a plain bearing, in particular as a compact sintered bearing, plastic bearing, ceramic bearing or spherical bearing.

13. Electric motor ( 18 ) according to one of claims 1 to 12, characterized in that the second bearing ( 54 ) is accommodated in a bearing receptacle ( 52 ) formed in the motor housing ( 48 ).

14. Electric motor ( 18 c) according to one of claims 1 to 13, characterized in that between the shaft ( 38 e) and the motor housing ( 48 e) in the region of the second bearing ( 54 e) at least one radial seal ( 64 e), in particular at least one mechanical seal or at least one O-ring ( 118 e) is provided.

15. Electric motor ( 18 a) according to one of claims 1 to 14, characterized in that at least one resilient axial seal ( 98 a) is provided between the shaft ( 38 a) and the motor housing ( 48 a) in the region of the second bearing.

16. Electric motor ( 18 ) according to one of claims 1 to 15, characterized in that between the shaft ( 38 ) and the motor housing ( 48 ) in the region of the second bearing ( 54 ) at least one return thread seal ( 64 ) is provided, the return thread is formed either on the shaft or on the motor housing ( 48 ) or on a sealing bush ( 64 ) between the shaft ( 38 ) and the motor housing ( 48 ).

17. Electric motor ( 18 ) according to any one of claims 1 to 16, characterized in that the shaft ( 38 ) is provided with a bore ( 46 ) for receiving leads ( 44 ) to the stator ( 40 ).

18. Pump ( 10 ) for conveying fluids, carried out with an electric motor ( 18 ) according to one of claims 1 to 17, wherein the pump ( 10 ) receiving the electric motor ( 18 ) pump housing ( 12 ) with an inlet ( 66 ) and an outlet ( 80 ) for supplying and removing the fluid.

19. Pump ( 10 ) according to claim 18, characterized in that a thin gap (R) is provided between the pump housing ( 12 ) and the hub ( 20 , 48 ).

20. Pump ( 10 ) according to claim 19, characterized in that in a region near the impeller wheel on the pump housing ( 12 ) and / or on the hub ( 20 , 48 ) for sealing the gap (R), a gap seal ( 60 , 62 ), in particular a sealing ring ( 60 ) and / or a return thread seal ( 62 ) is provided.

21, pump (10) as claimed in claim 19 or 20, that (48 20) is provided near the second bearing (54), a further gap seal (64) for sealing the gap (R) in a impellerradfernen region of the hub.

22. Pump ( 10 ) according to one of claims 19 to 21, characterized in that the further gap seal ( 64 ) is a labyrinth seal ( 106 c, 108 c, 110 c, 112 c) and / or an annular seal, in particular an O-ring , or / and a thread return seal ( 64 ).

23. Pump ( 10 ) according to claim 22, characterized in that the return thread seal ( 64 ) is formed with a thread pitch oriented in the axial and / or in the radial direction.

24. Pump ( 10 ) according to any one of claims 19 to 23, characterized in that the gap (R) is connected to an overflow ( 84 , 86 , 88 ) for removing or returning excess fluid.

25. Pump ( 10 e) according to one of claims 18 to 24, characterized in that at least one first sensor component ( 120 e) is provided on the hub and at least one second sensor component ( 122 e) is provided on the pump housing ( 121 e), wherein the first sensor component ( 120 e) and the second sensor component ( 122 e) allow detection of a relative rotation of the hub ( 20 e, 48 e) and the pump housing ( 12 e).

26. Pump ( 10 ) according to one of claims 18 to 25, characterized in that the pump housing ( 12 ) is formed on its surface facing away from the hub ( 20 , 48 ) with cooling fins ( 74 ).

27. Pump ( 10 ) according to any one of claims 18 to 26, characterized in that it is designed as a radial pump, in which the fluid to be delivered is discharged in the radial direction.

28. Pump ( 10 ) according to one of claims 18 to 26, characterized in that it is designed as an axial pump, in which the fluid to be delivered is discharged in the axial direction.