DE202024100525U1 - Canned motor and wet rotor electric pump hereby - Google Patents
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Abstract
Mehrphasiger BLDC-Spaltrohrmotor (5) für eine Haushaltsgeräte-Pumpe umfassend eine in eine Axialrichtung (7) längserstreckte Welle (6), einen drehfest an der Welle (6) gehaltenen Rotor (9) mit einem Permanentmagneten (10) und einen den Rotor (9) in eine Umfangsrichtung umgreifenden Stator (11), wobei der Stator (11) ein Statorblechpaket (12), eine Mehrzahl von Spulenträgern (13) und eine Mehrzahl von Spulen (14) vorsieht, umfassend ein mit einer den Rotor (9) umgebenden Flüssigkeit befüllbares Spaltrohr (20) aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff mit einem Spaltrohrtopf (22) und einem Spaltrohrflansch (21), wobei der Spaltrohrtopf (22) einen in die Axialrichtung (7) längserstreckten Spaltrohrmantel (23) und einen Spaltrohrboden (24) vorsieht, wobei der Spaltrohrmantel (23) sich in einem zwischen dem Rotor (9) und dem Stator (11) gebildeten Funktionsspalt erstreckt, wobei der Spaltrohrboden (24) sich an einem ersten Ende des Spaltrohrmantels (23) an ebendiesen anschließt und wobei der Spaltrohrflansch (21) an einem dem Spaltrohrboden (24) gegenüberliegenden zweiten Ende des Spaltrohrmantels (23) nach außen von diesem abragt, und umfassend einen Lagerträger (40) aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff, wobei der Lagerträger (40) in eine Lagerträgeraufnahme (29) des Spaltrohrs (20) eingesetzt ist, die in einem Übergangsbereich zwischen dem Spaltrohrtopf (22) und dem Spaltrohrflansch (21) gebildet ist, wobei die Welle (6) mit einer Mantelfläche derselben unmittelbar an einer ersten Stützfläche (26) eines ersten Lagersitzes (25) einerseits und unmittelbar an einer zweiten Stützfläche (44) eines zweiten Lagersitzes (43) anderseits anliegt, wobei der erste Lagersitz (25) in dem Spaltrohrboden (24) ausgeformt ist und der Lagerträger (40) den zweiten Lagersitz (43) mit der zweiten Stützfläche (44) bereitstellt. Multiphase BLDC canned motor (5) for a household appliance pump comprising a shaft (6) extending longitudinally in an axial direction (7), a rotor (9) held on the shaft (6) in a rotationally fixed manner with a permanent magnet (10) and a stator (11) enclosing the rotor (9) in a circumferential direction, wherein the stator (11) provides a stator laminated core (12), a plurality of coil carriers (13) and a plurality of coils (14), comprising a can (20) made of a glass fiber reinforced plastic that can be filled with a liquid surrounding the rotor (9), with a canned pot (22) and a canned pot flange (21), wherein the canned pot (22) provides a canned pot casing (23) extending longitudinally in the axial direction (7) and a canned pot base (24), wherein the canned pot casing (23) is located in a space between the rotor (9) and the stator (11) formed functional gap, wherein the split tube base (24) adjoins the split tube casing (23) at a first end thereof and wherein the split tube flange (21) protrudes outwardly from the split tube casing (23) at a second end of the split tube casing (23) opposite the split tube base (24), and comprising a bearing carrier (40) made of a glass fiber reinforced plastic, wherein the bearing carrier (40) is inserted into a bearing carrier receptacle (29) of the split tube (20), which is formed in a transition region between the split tube pot (22) and the split tube flange (21), wherein the shaft (6) with a jacket surface thereof lies directly against a first support surface (26) of a first bearing seat (25) on the one hand and directly against a second support surface (44) of a second bearing seat (43) on the other hand, wherein the first bearing seat (25) is formed in the split tube base (24) and the bearing carrier (40) the second bearing seat (43) with the second support surface (44).
Description
Die Erfindung betrifft einen Spaltrohrmotor für eine Haushaltsgeräte-Pumpe. Ferner betrifft die Erfindung eine Nassläuferelektropumpe mit einem Spaltrohrmotor.The invention relates to a canned motor for a household appliance pump. Furthermore, the invention relates to a wet-running electric pump with a canned motor.
Eine Nassläuferelektropumpe mit einem Spaltrohrmotor ist beispielsweise aus der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen verbesserten Spaltrohrmotor und eine verbesserte Nassläuferelektropumpe hiermit anzugeben.The object of the present invention is to provide an improved canned motor and an improved wet-running electric pump.
Zur Lösung der Aufgabe weist die Erfindung die Merkmale des Anspruchs 1 auf. Demzufolge umfasst ein mehrphasiger BLCD-Spaltrohrmotor für eine Haushaltsgeräte-Pumpe eine in eine Axialrichtung längs erstreckte Welle, einen drehfest an der Welle gehaltenen Rotor mit einem Permanentmagneten und einen den Rotor in eine Umfangsrichtung umgreifenden Stator. Der Stator sieht ein Statorblechpaket, eine Mehrzahl von Spulenträgern und eine Mehrzahl von Spulen vor. Der mehrphasiger BLDC-Spaltrohrmotor umfasst ein Spaltrohr aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff, welches mit einer den Rotor umgebenden Flüssigkeit befüllbar ist. Das Spaltrohr sieht einen Spaltrohrtopf sowie einen Spaltrohrflansch vor, wobei der Spaltrohrtopf einen in die Axialrichtung längs erstreckten Spaltrohrmantel und einen Spaltrohrboden aufweist. Der Spaltrohrmantel erstreckt sich in einem zwischen dem Rotor und dem Stator gebildeten Funktionsspalt. Der Spaltrohrboden schließt sich an einem ersten Ende des Spaltrohrmantels an ebendiesen an. Der Spaltrohrflansch ragt an einem dem Spaltrohrboden gegenüber liegenden zweiten Ende des Spaltrohrmantels nach außen von dem Spaltrohrmantel ab.To solve the problem, the invention has the features of
Der mehrphasige BLDC-Spaltrohrmotor umfasst weiter einen Lagerträger aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff. Der Lagerträger ist in eine Lagerträgeraufnahme des Spaltrohrs eingesetzt, die in einem Übergangsbereich zwischen dem Spaltrohrtopf und dem Spaltrohrflansch gebildet ist.The multi-phase BLDC canned motor further comprises a bearing carrier made of a glass fiber reinforced plastic. The bearing carrier is inserted into a bearing carrier holder of the can, which is formed in a transition area between the can pot and the can flange.
Die Welle des mehrphasigen BLDC-Spaltrohrmotors liegt mit ihrer Mantelfläche unmittelbar an einer ersten Stützfläche eines ersten Lagersitzes einerseits und unmittelbar an einer ersten Stützfläche eines zweiten Lagersitzes andererseits an, wobei der erste Lagersitz in dem Spaltrohrboden ausgeformt ist und der Lagerträger im zweiten Lagersitz mit der zweiten Stützfläche bereitstellt. Auf üblicherweise vorgesehene Lager, insbesondere Gleitlager beziehungsweise Wälzlager, über die sich die Welle in den Lagersitzen abstützt, wird erfindungsgemäß verzichtet. Der mehrphasige BLDC-Spaltrohrmotor ist insofern als ein lagerloser mehrphasiger BLDC-Spaltrohrmotor ausgebildet.The shaft of the multi-phase BLDC canned motor rests with its outer surface directly on a first support surface of a first bearing seat on the one hand and directly on a first support surface of a second bearing seat on the other hand, with the first bearing seat being formed in the canned base and the bearing carrier in the second bearing seat providing the second support surface. The invention dispenses with the usually provided bearings, in particular plain bearings or roller bearings, by means of which the shaft is supported in the bearing seats. The multi-phase BLDC canned motor is therefore designed as a bearingless multi-phase BLDC canned motor.
Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der mehrphasige BLDC-Spaltrohrmotor sehr kostengünstig realisiert werden kann. Hierzu trägt bei, dass durch den Verzicht auf die Lager Bauteile eingespart werden können und die Materialbeziehungsweise Teilekosten sinken. Zugleich reduzieren sich der Montage- und der Prüfaufwand durch den Verzicht auf die Lager. Die Lagerstellen werden unmittelbar bei der Herstellung des Spaltrohrs und des Lagerträgers im Spritz- und Gießverfahren ausgebildet. Die Erprobung des mehrphasigen BLDC-Spaltrohrmotors hat dabei gezeigt, dass die Toleranzvorgaben auch durch die mit dem Verzicht auf die Lager einhergehende Minimierung der Toleranzkette zuverlässig eingehalten werden können. Die Konzentrizität wird verbessert und die Lebensdauer erhöht. Eine Erprobung hat gezeigt, dass eine Lebensdauer von weit mehr als den applikationstypischen 1000 Betriebsstunden zuverlässig erreicht und mithin deutlich überschritten wird.The particular advantage of the invention is that the multi-phase BLDC canned motor can be implemented very cost-effectively. This is helped by the fact that by dispensing with the bearings, components can be saved and the material and parts costs are reduced. At the same time, the assembly and testing effort is reduced by dispensing with the bearings. The bearing points are formed directly during the manufacture of the can and the bearing carrier using the injection and casting process. Testing of the multi-phase BLDC canned motor has shown that the tolerance specifications can also be reliably met by minimizing the tolerance chain associated with dispensing with the bearings. Concentricity is improved and the service life increased. Testing has shown that a service life of far more than the 1000 operating hours typical for the application is reliably achieved and thus significantly exceeded.
Die günstigen Lebensdauerwerte werden auch dadurch erreicht, dass der mehrphasige BLDC-Spaltrohrmotor anders als häufig verwendete einphasige Synchronmotoren ein kreisförmiges Drehfeld bereitstellt, welches zu einer geringeren Belastung der Lager beiträgt. Die geringere Lagerbelastung reduziert die Reibung in den Lagerstellen und damit den Verschleiß, was sich wiederum positiv auf die Betriebsgeräusche und die Lebensdauer auswirkt.The favorable service life values are also achieved because the multi-phase BLDC canned motor, unlike commonly used single-phase synchronous motors, provides a circular rotating field, which contributes to a lower load on the bearings. The lower bearing load reduces friction in the bearing points and thus wear, which in turn has a positive effect on operating noise and service life.
Zudem hat sich die Verwendung des glasfaserverstärkten Kunststoffes als sehr günstig erwiesen. Der Glasfaseranteil des Spritzgussmaterials für das Spaltrohr, welches der B-seitigen Lagerung der Welle dient, und des der A-seitigen Lagerung der Welle dienenden Lagerträgers hat einen positiven Einfluss auf die Temperaturentwicklung im Betrieb sowie die Wärmeformbeständigkeit der Lagerstelle.In addition, the use of glass fiber reinforced plastic has proven to be very beneficial. The glass fiber content of the injection molding material for the can, which serves as the B-side bearing of the shaft, and the bearing carrier serving as the A-side bearing of the shaft has a positive influence on the temperature development during operation and the heat resistance of the bearing point.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind an der ersten Stützflächen des ersten Lagersitzes eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung verteilt angeordneten Schlitzen vorgesehen. Die Schlitze erstrecken sich bevorzugt in die Axialrichtung und sind dann als Längsschlitze ausgebildet. Insbesondere sind die Längsschlitze so ausgebildet und angeordnet, dass die Spaltrohrflüssigkeit in die Längsschlitze gelangt. Besonders bevorzugt können die Längsschlitze derart erstreckt sein, dass sie jedenfalls in einem Betriebszustand des BLDC-Spaltrohrmotors, in dem der Rotor rotiert und in Folge der während der Rotation wirkenden Kräfte zwischen Rotor und Stator der Rotor in Richtung des Lagerträgers angezogen angeordnet ist, die Längsschlitze sich über ein Ende der Welle hinaus erstrecken und es so möglich machen, dass die Spaltrohrflüssigkeit durch die Längsschlitze hindurchtritt und hinter die Welle gelangt. Vorteilhaft dient das Vorsehen der Flüssigkeit des gefüllten Schlitzes der Kühlung der Lagerstelle sowie der weiteren Reduzierung der Reibung in den Lagerstellen, was die Lebensdauer weiter erhöht.According to a preferred embodiment of the invention, a plurality of slots distributed in the circumferential direction are provided on the first support surface of the first bearing seat. The slots preferably extend in the axial direction and are then designed as longitudinal slots. In particular, the longitudinal slots are designed and arranged in such a way that the canned liquid reaches the longitudinal slots. Particularly preferably, the longitudinal slots can be extended in such a way that they are at least in an operating state of the BLDC canned motor in which the rotor rotates and, as a result of the forces acting between the rotor and the stator during rotation, the rotor is rotated in the direction of the bearing carrier, the longitudinal slots extend beyond one end of the shaft and thus make it possible for the canned liquid to pass through the longitudinal slots and get behind the shaft. The provision of the liquid in the filled slot advantageously serves to cool the bearing point and to further reduce friction in the bearing points, which further increases the service life.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung stellt der Lagerträger wenigstens einen Axialdurchlass und bevorzugt eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung verteilt angeordneten Axialdurchlässen bereit. Der wenigstens eine Axialdurchlass dient dem Flüssigkeitsaustausch zwischen einem Spaltrohrinnenraum und einem benachbarten beziehungsweise angrenzenden Pumpenraum. Der Lagerträger trennt hierbei den Spaltrohrinnenraum von dem benachbarten Pumpenraum. Die Axialdurchlässe machen es möglich, dass die mittels der Haushaltsgeräte-Pumpe geförderte Arbeitsflüssigkeit, beispielsweise eine Wasch- beziehungsweise Seifenlauge, in den Spaltrohrinnenraum gelangt und als Spaltrohrflüssigkeit dient. Der Flüssigkeitsaustausch gewährleistet hier in dem Betriebszustand des BLDC-Spaltrohrmotors eine effektive Kühlung beziehungsweise einen Abtransport der im Betrieb entstehenden Wärme. Zugleich kann auch eine Dichtung des Spaltrohrinnenraums gegen den Pumpenraum und eine getrennte Befüllung des Spaltrohrinnenraums mit beispielsweise Öl als Spaltrohrflüssigkeit verzichtet werden.According to a development of the invention, the bearing carrier provides at least one axial passage and preferably a plurality of axial passages distributed in the circumferential direction. The at least one axial passage serves for the exchange of fluid between a can interior and an adjacent or adjacent pump chamber. The bearing carrier separates the can interior from the adjacent pump chamber. The axial passages make it possible for the working fluid pumped by the household appliance pump, for example a washing or soap solution, to reach the can interior and serve as can fluid. In the operating state of the BLDC canned motor, the fluid exchange ensures effective cooling or removal of the heat generated during operation. At the same time, a seal between the can interior and the pump chamber and a separate filling of the can interior with, for example, oil as can fluid can can be dispensed with.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung beträgt eine in Axialrichtung bestimmte Länge des ersten Lagersitzes und/oder eine in Axialrichtung bestimmte Länge des zweiten Lagersitzes mindestens fünf und höchstens zehn Millimeter. Vorteilhaft gewährleistet eine derart ausgebildete Lagerstelle eine sichere Führung der Welle und eine gute und gleichmäßige Verteilung der Innenlagerstelle. Zugleich lassen sich Lagerstellen dieser Größe aus glasfaserverstärktem Kunststoff im Spritzgießverfahren ausreichend präzise fertigen.According to a further development of the invention, a length of the first bearing seat determined in the axial direction and/or a length of the second bearing seat determined in the axial direction is at least five and at most ten millimeters. A bearing point designed in this way advantageously ensures secure guidance of the shaft and good and even distribution of the inner bearing point. At the same time, bearing points of this size can be manufactured with sufficient precision from glass fiber reinforced plastic using the injection molding process.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung beträgt ein Glasfaseranteil in dem glasfaserverstärkten Kunststoff des Spaltrohrs beziehungsweise des Lagerträgers wenigstens 20 Gewichts-% und bevorzugt wenigstens 40 Gewichts-%. Ein entsprechend gestaltetes Spaltrohr beziehungsweise ein entsprechend gestalteter Lagerträger weisen in Bezug auf die Temperatur und Wärmeformbeständigkeit sehr gute Eigenschaften auf.According to a further development of the invention, the glass fiber content in the glass fiber reinforced plastic of the split tube or the bearing support is at least 20% by weight and preferably at least 40% by weight. A correspondingly designed split tube or a correspondingly designed bearing support have very good properties in terms of temperature and heat resistance.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Lagerträger einerseits und das Spaltrohr andererseits aus dem gleichen glasfaserverstärkten Kunststoff hergestellt sind und einen gleichen Anteil an Glasfasern aufweisen.In particular, it can be provided that the bearing carrier on the one hand and the can on the other hand are made of the same glass fiber reinforced plastic and have an equal proportion of glass fibers.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der Permanentmagnet des Rotors als ein Ringmagnet und bevorzugt als ein einstückig ausgebildeter Ringmagnet mit einer Mehrzahl von Polen vorgesehen. Die Ringmagnetform begünstigt einen einfachen Rotoraufbau. Überdies kann der Ringmagnet insbesondere mit einer Umspritzung sehr einfach an der Welle festgelegt werden.According to a further development of the invention, the permanent magnet of the rotor is provided as a ring magnet and preferably as a one-piece ring magnet with a plurality of poles. The ring magnet shape facilitates a simple rotor construction. In addition, the ring magnet can be very easily attached to the shaft, in particular with an overmolding.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung sieht der Stator drei, sechs, neun oder zwölf Zähne vor. Der Permanentmagnet ist bevorzugt zwei, vier, sechs, acht, zehn, zwölf, 14 oder 16-polig ausgebildet. Vorteilhaft wird die Wahl einer geeigneten Motortopologie in Kombination mit dem kreisförmigen Drehfeld des mehrphasigen BLDC-Spaltrohrmotors die Lagerbelastung reduziert werden. Zudem kann die Drehzahl des mehrphasigen BLDC- Spaltrohrmotors in weiten Bereichen bedarfsgerecht eingestellt werden. Abhängig von der Motortopologie kann beispielsweise bei einer Betriebsfrequenz von 600 Hz eine Drehzahl im Bereich von 4.500 bis 36.000 Umdrehungen pro Minute realisiert werden.According to a further development of the invention, the stator has three, six, nine or twelve teeth. The permanent magnet is preferably designed with two, four, six, eight, ten, twelve, 14 or 16 poles. The selection of a suitable motor topology in combination with the circular rotating field of the multi-phase BLDC canned motor will advantageously reduce the bearing load. In addition, the speed of the multi-phase BLDC canned motor can be adjusted to suit requirements over a wide range. Depending on the motor topology, a speed in the range of 4,500 to 36,000 revolutions per minute can be achieved, for example, at an operating frequency of 600 Hz.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Stator sechs Zähne und der Permanentmagnet zwei oder vier oder acht oder zehn Pole aufweist oder dass der Stator zwölf Zähne und der Permanentmagnet zwei oder vier oder acht oder zehn oder 14 oder 16 Pole aufweist oder dass der Stator neun Zähne und der Permanentmagnet sechs oder zwölf Pole aufweist. Derartige Motortopologien führen vorteilhaft dazu, dass die Radialkräfte im Motor sich nominal aufheben. Dies begünstigt die Laufruhe und reduziert den Verschleiß in den Lagerstellen, so dass die Lebensdauer sich weiter verbessert.According to a further development of the invention, it is provided that the stator has six teeth and the permanent magnet has two or four or eight or ten poles, or that the stator has twelve teeth and the permanent magnet has two or four or eight or ten or 14 or 16 poles, or that the stator has nine teeth and the permanent magnet has six or twelve poles. Such motor topologies advantageously lead to the radial forces in the motor canceling each other out nominally. This promotes smooth running and reduces wear in the bearings, so that the service life is further improved.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Spulenträger des Stators durch Umspritzen der Statorbleche hergestellt und einteilig ausgebildet. Vorteilhaft sinken hierdurch die Herstellkosten und der Montageaufwand reduziert sich weiter.According to a further development of the invention, the coil carriers of the stator are manufactured by overmolding the stator sheets and are formed as a single piece. This advantageously reduces the manufacturing costs and the assembly effort is further reduced.
Zur Lösung der Aufgabe weist die Erfindung die Merkmale des Anspruchs 9 auf. Die Nassläuferelektropumpe sieht hierbei einen erfindungsmäßigen mehrphasigen BLDC-Spaltrohrmotor vor sowie ein Pumpenrad, welches an einer Welle des BLDC-Spaltrohrmotors drehfest gehalten ist.To achieve the object, the invention has the features of
Der erfindungsgemäße mehrphasige BLDC-Spaltrohrmotor wird bevorzugt als Elektroantrieb einer aus Umwälz- und/oder Elektropumpe dienenden Nassläuferelektropumpe zum Fördern einer Flüssigkeit in einem wasserführenden Haushaltsgerät, insbesondere einer Spülmaschine oder einer Waschmaschine verwendet.The multiphase BLDC canned motor according to the invention is preferably used as an electric drive for a wet-running electric pump consisting of a circulation pump and/or electric pump for pumping a liquid in a water-conducting household appliance. , especially a dishwasher or a washing machine.
Aus den weiteren Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung sind weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung zu entnehmen. Die dort erwähnten Merkmale können jedenfalls einzeln für sich oder auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Erfindungsgemäß beschriebene Merkmale und Details des Spaltrohrmotors gelten selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der Nassläuferelektropumpe und ihrer Verwendung. So kann auf die Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen werden.Further advantages, features and details of the invention can be found in the further subclaims and the following description. The features mentioned there can be essential to the invention individually or in any combination. Features and details of the canned motor described in accordance with the invention naturally also apply in connection with the wet-running electric pump and its use. The disclosure of the individual aspects of the invention can therefore always be referred to reciprocally.
Die Zeichnungen dienen lediglich beispielhaft der Klarstellung der Erfindung und haben keinen einschränkenden Charakter. Es zeigen:
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1 einen Längsschnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Nassläuferelektropumpe mit einem erfindungsgemäßen mehrphasigen BLDC-Spaltrohrmotor, -
2 eine perspektivische Widergabe eines Spaltrohrs des mehrphasigen BLDC-Spaltrohrmotors nach 1 mit einem hierein eingesetzten Lagerträger in einem Längsschnitt, -
3 eine perspektivische Wiedergabe desSpaltrohr nach 2 und -
4 eine perspektivische Wiedergabe desLagerträgers nach 2 .
-
1 a longitudinal sectional view of a wet-running electric pump according to the invention with a multiphase BLDC canned motor according to the invention, -
2 a perspective representation of a can of the multiphase BLDC canned motor according to1 with a bearing carrier inserted into it in a longitudinal section, -
3 a perspective reproduction of the split tube according to2 and -
4 a perspective reproduction of the bearing carrier according to2 .
Eine erfindungsgemäße Nassläuferelektropumpe 1 umfasst eine erfindungsgemäßen mehrphasigen BLDC-Spaltrohrmotor 5 mit einer in einer Axialrichtung 7 längs erstreckten Welle 6 sowie ein Pumpenrad 2, welches endseitig drehfest an der Welle 6 gehalten ist. Das Pumpenrad 2 dient zum Fördern einer Flüssigkeit in einem wasserführenden Haushaltsgerät, insbesondere einer Spülmaschine oder einer Waschmaschine. Als Flüssigkeit wird typischerweise eine Wasch- beziehungsweise Seifenlauge vorgesehen sein.A wet-running
Das Pumpenrad 2 der Nassläuferelektropumpe 1 befindet sich in einer Pumpenkammer der Nassläuferelektropumpe 1. Die Pumpenkammer ist durch ein in den Zeichnungen nicht dargestelltes Pumpengehäuse definiert ist, welches an einen Spaltrohr 20 des Spaltrohrmotors 5 angebaut. An dem Spaltrohr 20 des Spaltrohrmotors 5 ist zu diesem Zweck eine in den Zeichnungen nicht dargestellte Dichtung vorgesehen, die das Pumpengehäuse gegen das Spaltrohr 20 abdichtet. Das Spaltrohr 20 weist zur Aufnahme der Dichtung einen Dichtungssitz 30 auf. Die Dichtung kann über geeignete, in den Zeichnungen nicht dargestellte Arretiermittel gegen ein Verdrehen gesichert sein. An dem Dichtungssitz 30 des Spaltrohrs 20 oder benachbart hierzu können dann ebenfalls nicht dargestellte Ausnehmungen vorgesehen sein, in die die Arretiermittel eingreifen.The
Der mehrphasige BLDC-Spaltrohrmotor 5 sieht einen Rotor 9 mit einem mehrpoligen Permanentmagneten 10 vor. Der Permanentmagnet 10 ist mit einem Kunststoff umspritzt und durch die Umspritzung drehfest an der Welle 6 gehalten und koaxial in Bezug auf eine Längsmittelachse 8 zur Welle 6 ausgerichtet. Exemplarisch ist der Permanentmagnet 10 vorliegend als ein Ringmagnet einstückig ausgebildet.The multi-phase BLDC canned
Der mehrphasige BLDC-Spaltrohrmotor 5 umfasst weiter einen Stator 11 mit einem Statorblechpaket 12, mit einer Mehrzahl von Spulenträgern 13 und einer Mehrzahl von Spulen 14, die die Spulenträger 13 umgreifen. Die Spulenträger 13 sind hierbei von Zähnen des Stators 11 getragen. Dabei entspricht die Anzahl der Zähne des Stators 11 der Anzahl der Spulenträger 13 und der Anzahl der Spulen 14. Ein Motorgehäuse 16 umgreift den Stator 11 jedenfalls abschnittsweise. Exemplarisch sind die Spulenträger 13 bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung durch ein Umspritzen des Statorblechpakets 12 hergestellt und einteilig ausgebildet.The multi-phase BLDC canned
Der Stator 11 umgreift den Rotor 9 in Umfangsrichtung und zwischen dem Stator 11 und dem Rotor 9 ist funktionsnotwendig ein Spalt gebildet. In diesem Funktionsspalt zwischen Stator 11 und Rotor 9 erstreckt sich ein zylindrischer Spaltrohrmantel 23, der als ein Teil eines Spaltrohrtopfes 22 des Spaltrohrs 20 ausgebildet ist. Der Spaltrohrtopf 22 sieht des Weiteren einen Spaltrohrboden 24 vor, der sich an einem ersten Ende des Spaltrohrmantels 23 an eben diesen anschließt.The
Das Spaltrohr 20 sieht neben dem Spaltrohrtopf 22 einen Spaltrohrflansch 21 vor. Der Spaltrohrflansch 21 schließt sich an einem dem Spaltrohrboden 24 gegenüberliegenden zweiten Ende des Spaltrohrmantels 23 des Spaltrohrtopfs 22 an ebendiesen an und ragt von dem Spaltrohrmantel 23 nach außen ab. Der Spaltrohrflansch 21 stellt den Dichtungssitz 30 für die nicht dargestellte Dichtung bereit.The
Der mehrphasige BLDC-Spaltrohrmotor 5 umfasst weiter einen Lagerträger 40. Der Lagerträger 40 ist im montierten Zustand des mehrphasigen BLDC-Spaltrohrmotors 5 koaxial zur Längsmittelachse 9 angeordnet und punktsymmetrisch ausgebildet. Er sieht eine radial erstreckte, das heißt senkrecht zur Längsmittelachse 8 orientierte Scheibe 42 sowie einen an einen an den äußeren Rand der Scheibe 42 in die Axialrichtung 7 erstreckten Kragen 41 vor. Weiter sind im Bereich der Scheibe 42 exemplarisch insgesamt 6 Axialdurchlässe 45 ausgebildet.The multi-phase BLDC canned
Das Spaltrohr 20 und der Lagerträger 40 sind vorliegend aus einem gleichen glasfaserverstärkten Kunststoff jeweils einstückig mittels Spritzgießen hergestellt.The
Eine die Welle 6, den Rotor 9 und das Pumpenrad 2 umfassende Rotorbaugruppe der Nassläuferelektropumpe 1 ist über einen ersten Lagersitz 25 und einen zweiten Lagersitz 43 abgestützt. Der erste Lagersitz 25 ist konzentrisch zu der Längsmittelachse 8 am Spaltrohrboden 24 ausgebildet. Der zweite Lagersitz 43 ist ebenfalls konzentrisch zur Längsmittelachse 8 an der Scheibe 42 des Lagerträgers 40 ausgebildet.A rotor assembly of the wet-running
Jeweils stellen erste Lagersitz 25 und der zweite Lagersitz 43 eine erste Stützfläche 26 sowie eine zweite Stützfläche 44 bereit, an denen die Welle 6 mit ihrer Mantelfläche unmittelbar anliegt. Auf Gleitlager oder Wälzlager, welche üblicherweise zwischen einer Welle und einem Lagersitz eines Motors angeordnet sind, verzichtet der erfindungsgemäße mehrphasige BLDC-Spaltrohrmotor 5. Er ist insofern als ein lagerloser mehrpoliger BLDC-Spaltrohrmotor ausgebildet. Bezogen auf die Axialrichtung 7 weisen der erste Lagersitz 25 und der zweite Lagersitz 43 eine axiale Länge im Bereich von 5 bis 10 mm auf.The
Der Lagerträger 40 ist in das Spaltrohr 20 des mehrphasigen BLDC-Spaltrohrmotors 5 eingesetzt. An dem Spaltrohr 20 ist zu diesem Zweck in einem Übergangsbereich zwischen den Spaltrohrflansch 21 und dem Spaltrohrtopf 22 eine ringförmige Lagerträgeraufnahme 29 gebildet. Der Lagerträger 40 stützt sich mit dem Kragen 41 gegen die Lagerträgeraufnahme 29 ab beziehungsweise ist an dieser angelegt. The bearing
Zwischen dem Kragen 41 und der Lagerträgeraufnahme 29 ist eine Verrastung vorgesehen, die durch eine umlaufende Nut im Bereich der Lagerträgeraufnahme 29 und eine umlaufende Ringwulst am Kragen 41 gebildet ist. Im montierten Zustand greift die Ringwulst in die Nut ein. Die Verrastung dient der Positionierung des Lagerträgers 40 relativ zum Spaltrohr 20.Between the
Der Spaltrohrtopf 22 definiert mit dem zylinderförmigen Spaltrohrmantel 23 sowie dem Spaltrohrboden 24 einen Spaltrohrinnenraum 28, der durch die Scheibe 42 des Leiterträgers 40 zu der Pumpenkammer der Nassläuferelektropumpe 1 abgegrenzt ist. Die Axialdurchlässe 45 des Lagerträgers 40 dienen einem Flüssigkeitsaustausch zwischen dem Spaltrohrinnenraum 28 und dem benachbarten Pumpenraum. Insofern ist vorliegend der Spaltrohrinnenraum 28 mit der Wasch- beziehungsweise Seifenlauge gefüllt, die als Spaltrohrflüssigkeit dient.The canned
Eine Positionierung der Rotorbaugruppe in die Axialrichtung 7 relativ zu dem Stator 11 des mehrphasigen BLDC-Spaltrohrmotors 5 erfolgt in einem Nichtbetriebszustand durch die magnetischen Kräfte, die zwischen dem Permanentmagneten 10 und dem Stator 11 wirken. In einem Betriebszustand des BLDC-Spaltrohrmotors 5, in dem der Rotor 9 mit der Welle 6 und dem Pumpenrad 2 rotiert, wird die Rotorbaugruppe aus der Nichtbetriebsposition in Folge einer in die Axialrichtung 7 wirkenden hydraulischen Kraft in Richtung des Lagerträgers 40 bewegt. Eine Anlaufscheibe 15, welche zwischen einer den Lagerträger 40 zugewandten Stirnseite des Rotors 9 und dem Lagerträger 40 selbst angeordnet ist, dient der Beabstandung des Rotors 9 zum Lagerträger 40 im Betriebszustand.In a non-operating state, the rotor assembly is positioned in the axial direction 7 relative to the
Der erste Lagersitz 25 sieht insgesamt drei in die Umfangsrichtung regelmäßig beabstandet und verteilt angeordnete Längsschlitze 27 im Bereich der ersten Stützfläche 26 vor. Die Längsschlitze 27 sind in die Axialrichtung 7 längs erstreckt und so ausgebildet, dimensioniert beziehungsweise angeordnet, dass die Spaltrohrflüssigkeit in die Längsschlitze gelangt und während des Betriebs der Reibungsreduzierung und/oder Kühlung des ersten Lagersitzes dient. Eine Länge der Längsschlitze 27 in die Axialrichtung ist dabei so bemessen, dass jedenfalls im Betriebszustand des BLDC-Spaltrohrmotors 5 die Längsschlitze über ein funktionales Ende der Welle 4 hinausragen derart, dass die Spaltrohrflüssigkeit durch die Längsschlitze 27 hindurchtritt und hinter die Welle 4 gelangt.The
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- NassläuferelektropumpeWet rotor electric pump
- 22
- PumpenradImpeller
- 55
- SpaltrohrmotorCanned motor
- 66
- WelleWave
- 77
- AxialrichtungAxial direction
- 88th
- LängsmittelachseLongitudinal center axis
- 99
- Rotorrotor
- 1010
- PermanentmagnetPermanent magnet
- 1111
- Statorstator
- 1212
- StatorblechpaketStator lamination package
- 1313
- SpulenträgerCoil carrier
- 1414
- WicklungWinding
- 1515
- AnlaufscheibeThrust washer
- 1616
- MotorgehäuseEngine housing
- 2020
- Spaltrohrsplit tube
- 2121
- SpaltrohrflanschSplit tube flange
- 2222
- SpaltrohrtopfSplit tube pot
- 2323
- SpaltrohrmantelSplit tube casing
- 2424
- SpaltrohrbodenSplit tube floor
- 2525
- LagersitzBearing seat
- 2626
- StützflächeSupport surface
- 2727
- LängsschlitzLongitudinal slot
- 2828
- SpaltrohrinnenraumCan interior
- 2929
- LagerträgeraufnahmeBearing carrier holder
- 3030
- DichtungssitzSeal seat
- 4040
- LagerträgerBearing carrier
- 4141
- Kragencollar
- 4242
- Scheibedisc
- 4343
- LagersitzBearing seat
- 4444
- StützflächeSupport surface
- 4545
- AxialdurchlassAxial passage
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102012203615 A1 [0002]DE 102012203615 A1 [0002]
Claims (10)
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---|---|---|---|
DE202024100525.2U DE202024100525U1 (en) | 2024-02-02 | 2024-02-02 | Canned motor and wet rotor electric pump hereby |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
DE202024100525.2U DE202024100525U1 (en) | 2024-02-02 | 2024-02-02 | Canned motor and wet rotor electric pump hereby |
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---|---|---|---|---|
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-
2024
- 2024-02-02 DE DE202024100525.2U patent/DE202024100525U1/en active Active
Patent Citations (1)
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DE102012203615A1 (en) | 2012-03-07 | 2013-09-12 | Hanning Elektro-Werke Gmbh & Co. Kg | pump |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |