DE3780847T2

DE3780847T2 - Pumpe.

Info

Publication number: DE3780847T2
Application number: DE8787102023T
Authority: DE
Inventors: Yoshikazu Kimura; Shotaro Mizobuchi; Katsumi Sasaki
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1986-04-08
Filing date: 1987-02-13
Publication date: 1993-03-11
Anticipated expiration: 2007-02-14
Also published as: DK77587D0; CN87102163A; KR870010319A; EP0240674A3; DK77587A; DE3780847D1; CN1010048B; EP0240674A2; EP0240674B1; DK170449B1

Description

Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Pumpe mit einem Flügelrad, welches einen Magneten oder einen zweiten Leiter aufweist, der direkt durch magnetische Felder von Statorspulen gedreht wird, sowie insbesondere eine Pumpe mit einem Flügelrad, welches innerhalb eines Gehäuses mit geringem Abstand zu diesem über keramische Lagerteile gedreht wird, wobei ein Lagerteil spiralförmige Rillen auf seiner gleitenden Fläche aufweist.
Bei herkömmlichen Pumpen wird, wie es z. B. in der JP-OS 49-129106 beschrieben ist, ein mit einem Magneten oder einem sekundären Leiter ausgestattetes Flügelrad direkt durch Statorspulen angetrieben.
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt in Längsrichtung einer solchen bekannten Pumpe. Ein in einem Pumpengehäuse 6 angeordnetes Flügelrad 13 ist mit einem ringförmigen Permanentmagneten 16 in seinem äußeren rückseitigen Ende versehen, der senkrecht zu einer Rotationsachse 12 des Flügelrades 13 liegt, wobei die Oberfläche des ringförmigen Permanentmagneten 16 mit Kunstharz (nicht gezeigt) beschichtet ist, um eine Berührung mit der Flüssigkeit in dem Gehäuse 6 zu verhindern. Das rückseitige Ende des Gehäuses 6 ist mit einer hinteren Platte 20 abgeschlossen, an der Statorspulen 23 sowie ein hinteres Lager 24 zum Abstützen des Flügelrades 13 angebracht sind. An dem Gehäuse 6 ist ebenfalls zum Abstützen des Flügelrades 13 ein vorderes Lager 25 vorgesehen. Die Statorspulen 23 sind mit einer Kunststoffschicht 27 beschichtet, um zu verhindern, daß sie mit der Flüssigkeit in Berührung kommen.
Wenn das Flügelrad 13 stillsteht, wird dieses durch die Zugkraft des Permanentmagneten 16 gegen die rückseitige Platte 20 gedrückt, während bei der Rotation des Flügelrades 13 dieses im allgemeinen durch den Abgabedruck in dem Pumpengehäuse 6 nach vorne gestoßen wird. Die Lager 24 und 25 sind folglich so konstruiert, daß sie sowohl radiale als auch axiale Belastungen aufnehmen können. Das in Fig. 1 gezeigte Flügelrad 13 ist ein sogenannter offener Typ, der zur Förderung von Flüssigkeiten geeignet ist, die feste Teilchen, wie z. B. Kristalle enthalten.
Bei der in Fig. 1 gezeigten bekannten Pumpe kann anstelle des Permanentmagneten 16 in dem Flügelrad 13 auch ein sekundärer Leiter vorgesehen sein. In diesem Fall sind die Statorspulen 23 so gewickelt, daß rotierende magnetische Felder erzeugt werden, wenn den Spulen 23 ein Wechselstrom zugeführt wird.
Fig. 2 zeigt eine weitere bekannte Pumpe. Bei dieser Ausführungsform enthält ein Motor 1 eine rotierende Welle 2. Ferner ist ein Eisenjoch 3 an dem freien Ende der rotierenden Welle 2 befestigt. An dem Eisenjoch 3 ist ein ringförmiger Permanentmagnet 4 befestigt, wobei die N- und S-Pole alternierend mit gleichen Abständen in peripherer Richtung des ringförmigen Permanentmagneten 4 magnetisiert sind. An dem Pumpengehäuse 6 ist über eine nichtmagnetische Trennplatte 7 eine untere Stütze 5 des Motors 1 mit Schrauben und Muttern 8 befestigt. In einer Saugöffnung 9 des Pumpengehäuses 6 sind eine Mehrzahl von Armabschnitten 10 radial angeordnet, wobei die Saugwege durch die Armabschnitte 10 definiert werden. In dem mittleren Bereich der Armteile 10 liegt ein Vorsprung 11 frei, an dem eine rotierende Pumpenwelle 12, die koaxial zu der rotierenden Welle 2 des Motors 1 liegt, befestigt ist. Ein mit Flanschen versehenes Lagermetall 14 ist einerseits mit einer Preßpassung in einer zentralen Bohrung des Flügelrades 13 und andererseits an der rotierenden Pumpenwelle 12 befestigt. Weiterhin ist ein Dichtring 15 mittels einer Preßpassung in dem Bereich der Saugöffnung des Pumpengehäuses 6 befestigt, um den Spalt zwischen dem äußeren Umfang des Saugeinlasses des Flügelrades 13 und der inneren Fläche des Pumpengehäuses 6 abzudichten.
Am oberen Ende des Flügelrades 13 sind Permanentmagnete 16 mit ungleichen N- und S-Polen alternierend und radial angeordnet. Diese Magnete liegen gegenüber dem ringförmigen Permanentmagneten 4 des Motors 1 jenseits der Trennplatte 7.
Wenn der Motor 1 betrieben wird rotiert die Welle 2 zusammen mit dem Joch 3 und dem ringförmigen Permanentmagneten 4, so daß durch die magnetische Kraft dieses Magneten 4 die Permanentmagnete 16 des Flügelrades 13 gedreht werden und das Flügelrad 13 um die Pumpenwelle 12 rotiert. Weiterhin wird dadurch die Flüssigkeit an der Saugöffnung 9 des Pumpengehäuses 6 durch das Flügelrad 13 angesaugt und unter Druck aus einer Auslaßöffnung 21 des Pumpengehäuses 6 herausgedrückt. Der unter Druck stehende Teil der Flüssigkeit fließt zwischen dem oberen Teil des Flügelrades 13 und der Trennplatte 7 zu dem mittleren Abschnitt, tritt durch Ausgleichslöcher 22 hindurch und wird dann zu der Niederdruckseite am Flügelrad 13 zurückgeführt, so daß der Axialdruck der Pumpe ausgeglichen wird.
Bei der oben beschriebenen Pumpe ist die rotierende Welle 2 des Motors 1 von der rotierenden Pumpenwelle 12 getrennt, so daß keine besonderen Dichteinrichtungen für die Welle erforderlich sind und die pumpenseitige Flüssigkeit durch die Trennplatte 7 von dem Motor getrennt ist. Folglich können mit dieser Art von Pumpe auch stark säurehaltige, stark alkalische, stark toxische und solche Flüssigkeiten gefördert werden, die von der äußeren Umgebung getrennt werden müssen. Weiterhin kann durch den Einsatz dieser Pumpe verhindert werden, daß eine zu fördernde Flüssigkeit mit Stoffen aus der Umgebung verschmutzt wird, was z. B. bei der Herstellung von Nahrungsmitteln, Arzneimitteln, Getränken, Halbleitern usw. wesentlich ist.
Bei den in den Fig. 1 und 2 gezeigten bekannten Pumpen ist das Flügelrad jedoch in Lagern gelagert und steht mit diesen in Verbindung, so daß durch die Lagerteile Abriebmaterial erzeugt wird, wenn sich das Flügelrad dreht. Bei der in Fig. 2 gezeigten bekannten Pumpe vergrößert sich der magnetische Spalt zwischen dem ringförmigen Permanentmagneten 4 der Antriebsseite und den Permanentmagneten 16 des Flügelrades 13, so daß die Pumpe nur einen begrenzten Durchfluß aufweist. Weiterhin unterliegt das Material der Lager bei diesen bekannten Pumpen bei langer Betriebsunterbrechung einer plastischen Deformation aufgrund der Einwirkung der Zugkräfte der Permanentmagneten, so daß bei Wiederinbetriebnahme der Pumpe diese nicht mehr arbeitet oder große Anlauf-Drehmomente erforderlich sind. Da die sich drehende Welle des Flügelrades in Lagern ruht bzw. das Flügelrad mit seiner Achse drehbar gelagert ist, erfordert das Flügelrad bekannter Pumpen eine rotierende Welle mit einer gewissen Länge in Richtung der Achse des Flügelrades. Ferner erfordert somit das Flügelrad und damit auch die Pumpe eine gewisse Länge in axialer Richtung, so daß ein kompakter Aufbau nur begrenzt möglich ist.
Der nächstliegende Stand der Technik ist in der US-PS 3,951,573 offenbart.
Diese Druckschrift offenbart eine "flüssigkeitsgeschmierte Lagerkonstruktion" mit einem ersten Lagerteil mit einer ebenen Lagerfläche, einem zweiten Lagerteil mit einer Lagerfläche, die der Lagerfläche des ersten Lagerteils gegenüberliegt und mit mindestens einer spiralförmig verlaufenden Rille versehen ist, die sich von dem Äußeren des zweiten Lagerteils nach innen erstreckt, wobei eines der Lagerteile eine in Axialrichtung flüssigkeitsdichte Wand aufweist. Weiterhin ist eine Quelle für das flüssige Schmiermittel in der Nähe des Umfanges des zweiten Lagerteils sowie eine Einrichtung zur relativen Rotation des Lagerteils vorgesehen, um das Schmiermittel durch die Rille zu ziehen, so daß dieses zwischen den Lagerflächen fließt und ein genügender Druck zwischen den Lagerflächen und der Wand aufgebaut wird, um die Lagerflächen voneinander beabstandet zu halten.
Nachteilig bei dieser Konstruktion ist jedoch die erhebliche axiale Länge und die große Anzahl radialer Lager, die zur Lagerung der rotierenden Teile einschließlich des Rotors eines Motors erforderlich sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pumpe mit einem Magnetspalt in axialer Richtung anzugeben, mit der die Nachteile des Standes der Technik überwunden werden, deren Start-Drehmoment gering ist, deren Schubkräfte während des Betriebes mit geringem Leistungsverlust aufgefangen werden, bei der keine Abriebmaterialien von den Lagerteilen freigesetzt werden, bei der die in den Statorspulen erzeugte Wärme wirksam abgeführt wird, bei der die in dem Pumpengehäuse verbleibende Flüssigkeitsmenge minimal ist und eine große Abgabemenge erzielt wird, wobei gleichzeitig ein einfacher und kompakter Aufbau möglich ist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 1.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das keramische Material aus einem gesinterten Körper gebildet, der aus einer Gruppe von Materialien mit α-SiC, β-SiC , Al&sub2;O&sub3; und Si&sub3;N&sub4; ausgewählt ist, wobei das spiralförmige Rillenmuster durch ein Kugelstrahlverfahren erzeugt wird.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das erste Element an dem zentralen Abschnitt des rückseitigen Endes des Flügelrades befestigt, wobei das rückseitige Ende den Trenneinrichtungen gegenüberliegt und das erste Element an seiner flachen Fläche mit dem spiralförmigen Rillenmuster versehen ist. Alternativ dazu ist das erste Element an dem zentralen Bereich des vorderen Endes des Flügelrades befestigt, wobei das rückseitige Ende des Flügelrades den Trenneinrichtungen gegenüberliegt und das zweite Element an seiner flachen Fläche mit dem spiralförmigen Rillenmuster versehen ist.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das erste Element eine ringförmige Platte, wobei das zweite Element ebenfalls durch eine ringförmige Platte mit der gleichen Form wie das erste Element gebildet ist und an dem Einlaßteil des Gehäuses befestigt ist. Die Pumpe weist weiterhin ein drittes Element auf, das an dem zentralen Bereich des rückseitigen Endes des Flügelrades in einer Ebene senkrecht zur Rotationsachse des Flügelrades befestigt ist. Ferner ist ein viertes stationäres Element in dem Gehäuse gegenüber dem dritten Element parallel zu diesem angeordnet. Das dritte und das vierte Element sind aus keramischem Material gefertigt.
Das Flügelrad ist mit einer zentralen Durchgangsbohrung entlang seiner Rotationsachse versehen. Das erste Element ist dabei eine ringförmige Platte, die an dem Flügelrad koaxial zu der zentralen Durchgangsbohrung befestigt ist. Das erste Element ist eine kreisförmige Platte, die an dem Flügelrad koaxial zu dessen Rotationsachse befestigt ist.
Die zur Aufnahme der Antriebskräfte dienende Einrichtung ist ein ringförmiger Permanentmagnet, der an dem äußeren rückseitigen Ende des Flügelrades angeordnet ist und das erste Element umgibt.
Weitere Eigenschaften, Kennzeichen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den Zeichnungen.
Es zeigt:
Fig. 1 einen längsseitigen Querschnitt einer bekannten Pumpe;
Fig. 2 einen längsseitigen Querschnitt einer weiteren bekannten Pumpe;
Fig. 3 einen längsseitigen Querschnitt einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Pumpe;
Fig. 4 die Endansicht einer Scheibe, die eine rotierende gleitende Fläche der Pumpe gemäß Fig. 3 bildet;
Fig. 5 die Endansicht eines Flügelrades der Pumpe gemäß Fig. 3;
Fig. 6 einen längsseitigen Querschnitt einer anderen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Pumpe;
Fig. 7 einen längsseitigen Querschnitt eines Lagerteils der in Fig. 6 gezeigten Pumpe;
Fig. 8 die Endansicht einer Lagerplatte der Pumpe gemäß Fig. 6;
Fig. 9 einen längsseitigen Querschnitt einer anderen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Pumpe; und
Fig. 10 eine Ansicht einer an einem Flügelrad der Pumpe gemäß Fig. 9 befestigten scheibenförmigen Platte von oben.
In den Zeichnungen sind gleiche oder einander entsprechende Teile mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Pumpe.
In einem Pumpengehäuse 106 ist ein Flügelrad 113 angeordnet. In einen äußeren rückseitigen Endabschnitt des Flügelrades 113 ist ein ringförmiger Permanentmagnet 128 senkrecht zu einer Rotationsachse des Flügelrades eingebettet. An der äußeren Fläche des Magneten 128 ist zu seinem Schutz eine dünne ringförmige keramische Platte 126 befestigt. In dem ringförmigen Permanentmagneten 128 werden verschiedene magnetische Polaritäten abwechselnd mit gleichen Abständen in peripherer Richtung erzeugt. Die Bezugsziffern 129 und 130 bezeichnen Blätter des Flügelrades 113 bzw. Flußwege.
Das Flügelrad 113 ist in seinem zentralen rückseitigen Endbereich mit einer flachen keramischen Scheibe (Platte) 131 versehen, die ein Lagerteil bildet, aus einem mit einem Luft-Sinterverfahren gesinterten Siliciumcarbid-Körper besteht und eine rotierende gleitende Fläche bildet. Die rotierende gleitende Fläche der keramischen Scheibe 131 ist durch Läppen endbearbeitet, so daß eine ebene Fläche mit z. B. Rmax ≤ 3 um entsteht. Die spiralförmigen Rillen 138 haben eine Tiefe von etwa 3-50 um und werden durch ein Kugelstrahlverfahren eingebracht.
Die Bezugsziffern 109, 115, 117, 121 und 122 bezeichnen einen Einlaß, einen durch Preßpassung in das Gehäuse 106 eingebrachten Zwischenring, einen Schenkelabschnitt einen Auslaß bzw. eine in dem Flügelrad 113 angebrachte Ausgleichsbohrung.
Die rückseitige Öffnung des Pumpengehäuses 106 ist durch ein rückseitiges Gehäuse 135 abgeschlossen, welches mit dessen Flanschbereichen mittels Schrauben und Muttern (nicht gezeigt) an diesem befestigt ist. An der Innenwand des rückseitigen Gehäuses 135 sind entsprechend den Polaritäten des ringförmigen Permanentmagneten 128 radial Statorspulen 123 angebracht. Die vorderen Seiten der Statorspulen 123 sind zum Schutz vor der Flüssigkeit in dem Pumpengehäuse 106 mit Kunstharz 134 beschichtet und abgedichtet. An dem Kunstharz 134 ist gegenüber der Scheibe 131 eine kreisförmige keramische Lagerplatte 132 befestigt, die aus dem gleichen Material besteht, wie die keramische Scheibe 131 und die an dieser anliegt und in bezug auf die Statorspulen 123 in der Mitte angeordnet ist. Die Oberfläche der keramischen Lagerplatte 132 ist in gleicher Weise feinbearbeitet, wie die keramische Scheibe 131 und bildet eine gleitende Fläche, die der gleitenden Fläche der keramischen Scheibe 131 entspricht. Gegenüber dem ringförmigen Permanentmagneten 128 ist an dem Kunstharz 134 eine ringförmige keramische Platte 132A befestigt, wobei zwischen beiden ein Spalt freibleibt, um zu verhindern, daß die Oberfläche des die Statorspulen 123 bedeckenden Kunstharzes 134 durch in der Flüssigkeit enthaltene feste Teilchen oder Schub- und Scherungskräfte in der Flüssigkeit abgetragen wird. Die ringförmige keramische Platte 132A kann aus dem gleichen Material gefertigt sein, wie die keramische Scheibe 131. Weiterhin kann unter Berücksichtigung der Tatsache, daß die ringförmige keramische Platte 132A mit dem Kunstharz 134 verstärkt ist, und an den Statorspulen 123 und der ringförmigen keramischen Platte 132A das Kunstharz 134 als verschleißfreies Teil befestigt ist, die ringförmige keramische Platte 132A im Vergleich zu der keramischen Lagerplatte 132 sehr dünn sein, so daß der Magnetspalt entsprechend klein ist.
In der inneren Oberfläche des Pumpengehäuses 106 befindet sich eine Rille, in der ein O-Ring 133 liegt, um die Kontaktflächen zwischen der keramischen Platte 132A und dem Pumpengehäuse 106 gegenüber der in dem Pumpengehäuse 106 vorhandenen Flüssigkeit abzudichten. Die Statorspulen 123 sind über elektrische Leitungen 136 mit einer elektrischen Stromversorgung (nicht gezeigt) verbunden. An der rückseitigen Oberfläche der keramischen Platte 132A ist ein hohles Element (nicht gezeigt) befestigt, mit dem die Polaritäten des ringförmigen Permanentmagneten 128 erfaßt werden. Die erfaßten Polaritäten werden einer Steuereinrichtung (nicht gezeigt) übermittelt, so daß das Flügelrad 113 durch Steuerung der Statorspulen 123 mittels der Steuereinrichtung in optimaler Weise angetrieben werden kann.
In Fig. 4 ist die rotierende gleitende Fläche der in Fig. 3 gezeigten keramischen Scheibe 131 dargestellt. In die rotierende gleitende Fläche der keramischen Scheibe 131 ist eine Mehrzahl von spiralförmigen Rillen 138 eingebracht, deren Tiefe gegenüber den Stegen oder Rippen 139, die zwischen den Rillen 138 liegen, etwa 3-50 um beträgt. Die keramische Scheibe 131 weist einen zentralen vertieften Bereich 140 auf, der zu sämtlichen spiralförmigen Rillen 138 führt.
Die keramische Scheibe 131 wird wie folgt hergestellt. Zunächst wird die gleitende Fläche der keramischen Scheibe 131 durch Läppen so geglättet, daß, wie oben beschrieben, in etwa Rmax ≤ 3 um ist. Anschließend wird die geglättete Oberfläche entsprechend der Form der Stege 139 mit einer Maske aus Kunststoff oder Metall bedeckt. Zur Ausbildung der spiralförmig verlaufenden Rillen 138 wird die maskierte gleitende Fläche der keramischen Scheibe 131 dann mit einem Kugelstrahlverfahren behandelt. Der Verlauf der spiralförmigen Rillen 138 kann ein bekanntes spiralförmiges Muster darstellen.
Mit einem Pfeil 141 ist in Fig. 4 die Drehrichtung des Flügelrades 113 angedeutet. Wenn sich das Flügelrad 113 dreht, wird die Flüssigkeit in den Zwischenraum zwischen der rotierenden gleitenden Fläche der keramischen Scheibe 131 und der gleitenden Fläche der keramischen Lagerplatte 132 eingesaugt, wobei das rotierende Flügelrad einen nur geringen Abstand zu dem Pumpengehäuse 106 aufweist. Das Flügelrad 113 wird folglich während seiner Drehung im wesentlichen von dem Flüssigkeitsfilm zwischen der keramischen Scheibe 131 und der keramischen Lagerplatte 132 getragen. Die keramische Scheibe 131 des Flügelrades 113 steht folglich während der Drehung des Flügelrades 113 nicht in direktem Kontakt mit der keramischen Lagerplatte 132 der stationären Seite.
Fig. 5 zeigt das Flügelrad 113 von der Seite seiner Ansaugöffnung her. Dieses Flügelrad 113 ist ein sogenannter geschlossener Typ, der an seiner Innenseite mit radialen Flüssigkeitswegen 130 versehen ist. Der ringförmige Permanentmagnet 128 weist in diesem Fall sechs Pole mit gleichen Abständen auf, wobei allgemein eine Mehrzahl von Polen in dem ringförmigen Permanentmagneten 128 ausgebildet sein kann. Ferner ist eine Mehrzahl von Flügeln 129 vorgesehen, die Flüssigkeitswege 130 definieren und sich nach außen aufweiten. Diese Struktur ist jedoch nicht wesentlich. Mit der Bezugsziffer 142 ist in Fig. 5 eine strichpunktierte Schnittlinie des Flügelrades 113 gemäß Fig. 3 bezeichnet.
Fig. 6 zeigt eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pumpe. Diese Ausführungsform weist eine Drehzapfenlagerung und eine dynamische Drucklagerung auf, die im folgenden im Detail beschrieben werden. Ein Pumpengehäuse 206 und ein rückseitiges Gehäuse 235 sind miteinander mittels Schrauben und Muttern 208 verbunden, wobei innerhalb des Pumpengehäuses 206 ein Flügelrad 213 angeordnet ist.
Das aus einer rostfreien Stahlplatte gebildete rückseitige Gehäuse 235 weist rückseitig periphere ringförmige vorspringende Räume sowie eine Mehrzahl von magnetischen Kernen 242 auf, die an ihrer Vorderseite jeweils mit einem verringerten Vorsprung 242A versehen sind und radial mit gleichen Abständen in dem rückseitigen peripheren ringförmig vorspringenden Raum des rückseitigen Gehäuses 235 angeordnet sind. Eine Mehrzahl von Statorspulen 245 ist um die Vorsprünge 242A entlang ihrer gesamten Länge gewickelt, wobei Teile davon in Fig. 6 gezeigt sind. Die vorderseitigen Enden der Kerne 242 und der Statorspulen 245 werden durch eine ringförmige keramische Schutzplatte 237 geschützt. In der Mitte des rückseitigen Gehäuses 235 ist eine harte keramische Lagerplatte 247 mit einer halbsphärischen Rille 251 im zentralen Bereich ihrer Oberfläche mit Kunstharz 254 befestigt. Kunstharz 254 befindet sich auch auf den Statorspulen 245, zwischen der ringförmigen keramischen Schutzplatte 237 und den Statorspulen 245 sowie an der inneren Fläche eines Flanschabschnittes 255 des rückseitigen Gehäuses 235.
Die keramische Lagerplatte 247 und die keramische Schutzplatte 237 werden zusammen mit den Kernen 242 und den Statorspulen 245 in der folgenden Weise an dem rückseitigen Gehäuse 235 befestigt. Zunächst werden die Kerne 242, auf die fortlaufend die Statorspulen 245 gewickelt sind, mit Schrauben oder ähnlichem an dem rückseitigen Gehäuse 235 montiert. Anschließend werden die keramische Lagerplatte 247 mit den halbsphärisch verlaufenden Rillen 251, die keramische Schutzplatte 237 und das rückseitige Gehäuse 235 zusammen mit den Kernen 242 und den Statorspulen 245 in eine metallische Form einer Spritzgußvorrichtung eingesetzt, in die dann geschmolzenes Kunstharz 254 eingespritzt wird, welches dort erhärtet. In diesem Fall gelangt das Kunstharz nicht nur in den Zwischenraum zwischen der keramischen Lagerplatte 247 und dem rückseitigen Gehäuse 235, sondern auch zwischen die keramische Schutzplatte 237 und die Statorspulen 245, ferner direkt in die Statorspulen und auf die innere Fläche der Flanschabschnitte 255 des rückseitigen Gehäuses 235. Folglich kommt die in dem Pumpengehäuse 206 vorhandene Flüssigkeit nur mit den keramischen Teilen und dem Kunstharz des rückseitigen Gehäuses 235 in Berührung.
An der inneren Wand des Pumpengehäuses 206 ist am rückseitigen Ende einer Ansaugöffnung 209 in einer Ebene senkrecht zur Achse des Pumpengehäuses 206 mit einem Klebstoff eine harte ringförmige keramische Lagerplatte 249 befestigt. Ferner ist am vorderen Ende des Flügelrades 213 gegenüber der Fläche der harten ringförmigen keramischen Lagerplatte 249 eine harte ringförmige keramische Endplatte 250 befestigt. Die gegenüberliegenden Flächen der Lagerplatte 249 und der Endplatte 250 sind in der gleichen Weise wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 besonders eben ausgebildet und fein bearbeitet. Die harte ringförmige keramische Lagerplatte 249 ist in der gleichen Weise wie die Ausführungsform gemäß Fig. 3 mit spiralförmig verlaufenden Rillen versehen. Die keramische Lagerplatte 249 und die keramische Endplatte 250 bilden eine Lagereinrichtung.
Das Flügelrad 213 trägt in seinem äußeren rückseitigen Endbereich einen ringförmigen Permanentmagneten 243. Zwischen dem ringförmigen Permanentmagneten 243 und dem Flügelrad 213 ist zur Verbesserung der magnetischen Wirksamkeit eine dünne ringförmige Eisenplatte 244 angeordnet. Zum Schutz des ringförmigen Permanentmagneten 243 ist an dessen Oberfläche eine ringförmige keramische Schutzplatte 226 befestigt. Das Flügelrad 213 besteht aus Kunstharzmaterial wie z. B. Fluor-Kunstharz und Polypropylen-Kunstharz. Das Flügelrad 213 ist an seinem zentralen rückseitigen Ende mit einer harten keramischen Endplatte 248 versehen, die in ihrem zentralen Flächenteil eine semisphärische Rille 252 und an ihrem zentralen vorderen Ende gegenüber der semisphärischen Rille 252 einen Vorsprung 253 aufweist, um den Festigkeitsverlust der keramischen Endplatte 248 aufgrund des Vorhandenseins der semisphärischen Rille 252 auszugleichen. In diesem Fall erstreckt sich die rückseitige Endfläche der keramischen Endplatte 248 weiter nach hinten, als die Endfläche der keramischen Schutzplatte 226 in axialer Richtung, so daß der Spalt zwischen der keramischen Lagerplatte 247 und der keramischen Endplatte 248 kleiner ist, als der Spalt zwischen den keramischen Schutzplatten 226 und 237.
Die semisphärischen Rillen 251 und 252 der keramischen Lagerplatte 247 und der keramischen Endplatte 248 verlaufen entlang der Rotationsachse des Flügelrades 213 so, daß sie im wesentlichen einen sphärischen Raum bilden, in dem sich eine kleine und harte keramische Kugel 246 befindet. Der Durchmesser dieser Kugel 246 kann geringfügig größer sein, als der aus den semisphärischen Rillen 251 und 252 gebildete sphärische Raum, so daß die keramische Lagerplatte 247, die keramische Endplatte 248 und die keramische Kugel 246 eine Drehzapfen-Lagereinrichtung bilden. Die gegenüberliegenden Flächen der keramischen Lagerplatte 247 und der keramischen Endplatte 248 sind in der gleichen Weise, wie die keramische Lagerplatte gemäß der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform besonders eben endbearbeitet.
Gemäß Fig. 6 ist der Abstand zwischen der Vorderfläche der vorderen keramischen Endplatte 250 und der rückseitigen Fläche der rückseitigen keramischen Endplatte 248 des Flügelrades 213 geringer, als der Abstand zwischen der Fläche der vorderen keramischen Lagerplatte 249 und der Fläche der rückseitigen keramischen Lagerplatte 247. Die Statorspulen 245 sind über elektrische Drähte 236 mit einer elektrischen Stromversorgung (nicht gezeigt) verbunden. Da die keramische Schutzplatte 237 mit Kunstharz 254 verstärkt ist, kann die Dicke der keramischen Schutzplatte 237 verringert werden. Wenn das Pumpengehäuse 206 mittels Schrauben und Muttern an dem rückseitigen Gehäuse 235 befestigt wird, werden die Kontaktflächen zwischen diesen beiden Teilen durch das auf die innere Oberfläche des Flanschabschnittes 255 des rückseitigen Gehäuses 235 aufgebrachte Kunstharz 245 in geeigneter Weise abgedichtet. Alternativ dazu kann zwischen die Kontaktflächen des Pumpengehäuses 206 und des rückseitigen Gehäuses 235 zur Abdichtung auch ein O-Ring oder ein Klebstoff eingebracht werden.
Fig. 7 zeigt einen längsseitigen Querschnitt der semisphärischen Rillen 251 und 252 der keramischen Lagerplatte 247 und der keramischen Endplatte 248, sowie der in dem aus den Rillen 251 und 252 gebildeten sphärischen Raum angeordneten kleinen Kugel 246. Wie in Fig. 7 gezeigt ist, hat die Kugel 246 eine nahezu ideale sphärische Form, während der aus den Rillen 251 und 252 gebildete sphärische Raum einen leicht elliptischen längsseitigen Querschnitt aufweist. In der Praxis beträgt in dem Fall, in dem gemäß Fig. 7 die Kugel 246 an beiden Bodenflächen der Rillen 251 und 252 der keramischen Lagerplatte 247 und der keramischen Endplatte 248 anliegt, der mittlere Spalt zwischen der keramischen Lagerplatte 249 und der keramischen Endplatte 250 an der Ansaugöffnung 209 des Pumpengehäuses 206 etwa 0,1-0,3 mm.
Wenn die Statorspulen 245 unter Strom gesetzt werden, wird das Flügelrad 213 durch die Wirkung der magnetischen Kräfte bei geringer Geschwindigkeit von den Statorspulen 245 angezogen, so daß das Flügelrad 213 an seinem rückseitigen Ende durch die Drehzapfen-Lagereinrichtung, welche aus der kleinen keramischen Kugel 246, der keramischen Lagerplatte 247 und der keramischen Endplatte 248 gebildet ist, abgestützt wird. Wenn sich anschließend die Rotationsgeschwindigkeit des Flügelrades 213 vergrößert, wird ein Pumpdruck erzeugt und dadurch das Flügelrad 213 aufgrund der entgegengesetzt gerichteten Kraft zu der Ansaugöffnung 209 bewegt. Dadurch verringert sich der Spalt zwischen der keramischen Lagerplatte 249 und der keramischen Endplatte 250, so daß das Flügelrad 213 nahe an dem Pumpengehäuse 206 rotiert und ein dynamisches Drucklager entsteht, welches aus der keramischen Lagerplatte 249 und der keramischen Endplatte 250 gebildet ist. An diesem dynamischen Drucklager wird folglich ein dynamischer Druck erzeugt, so daß selbst dann, wenn auf das dynamische Drucklager eine große Schubkraft ausgeübt wird, der Flüssigkeitsfilm zwischen der keramischen Lagerplatte 249 und der keramischen Endplatte 250 gebildet wird. Folglich berührt während normaler Drehungen des Flügelrades 213 die keramische Endplatte 250 des Flügelrades 213 nicht direkt die keramische Lagerplatte 249 des Pumpengehäuses 206. Zusammengefaßt wird also die Schubkraft des Flügelrades 213 in Abhängigkeit von seiner Rotationsgeschwindigkeit durch die Drehzapfen-Lagereinrichtung (bei geringen Geschwindigkeiten) bzw. durch das dynamische Drucklager (bei normalen Geschwindigkeiten) aufgefangen. Die in radialer Richtung an dem Flügelrad 213 auftretenden Kräfte werden durch die magnetische Kraft und die kleine keramische Kugel 246 aufgefangen.
Wenn der Abgabedruck der Pumpe gering ist, sollte die Drehzapfen-Lagereinrichtung zwischen dem rückseitigen Ende des Flügelrades 213 und den Statorspulen 245 durch ein dynamisches Drucklager gemäß der Ausführungsform in Fig. 3 ersetzt werden, daß das Flügelrad 213 durch die magnetische Kraft ständig von den Statorspulen 245 angezogen wird. Bei dieser modifizierten Ausführungsform ist der Durchmesser der keramischen Kugel 246 geringer und etwas kleiner, als der Durchmesser des aus den semisphärischen Rillen 251 und 252 gebildeten sphärischen Raumes, wobei entweder die keramische Lagerplatte 247 oder die keramische Endplatte 248 in der gleichen Weise wie oben beschrieben mit spiralförmigen Rillen um die semisphärische Rille 251 oder 252 versehen ist. In diesem Fall trägt die keramische Kugel 246 nur die von dem Flügelrad 213 in radialer Richtung ausgeübte Kraft, während die Schubkraft des Flügelrades 213 durch das aus der keramischen Lagerplatte 247 und der keramischen Endplatte 248 gebildete dynamische Drucklager aufgefangen wird.
Fig. 8 zeigt die mit Rillen versehene Fläche der keramischen Lagerplatte 249, die an der Ansaugöffnung 209 des Pumpengehäuses 206 angebracht ist, wobei ein Pfeil 256 die normale Drehrichtung des Flügelrades 213 andeutet. Wenn sich das Flügelrad 213 mit normaler Geschwindigkeit dreht, wird die Schubkraft auf die Vorderseite des Pumpengehäuses 206 ausgeübt, so daß die keramische Endplatte 250 nahe an der keramischen Lagerplatte 249 zu liegen kommt. Dabei fließt dann die Flüssigkeit in dem Pumpengehäuse 206 in den spiralförmigen Rillen 238 von der Peripherie zum Zentrum, wodurch aufgrund der Verengung der Flußwege durch die innenliegenden Stege 239A der dynamische Druck erzeugt und auf diese Gleitfläche ausgeübt wird.
In Fig. 9 ist eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Pumpe gezeigt. Die hochkant stehende Pumpe enthält ein Pumpengehäuse 306 mit einer Ansaugöffnung 309 und einem Auslaß 321, einem Flügelrad 313 aus Kunstharz, welches in dem Pumpengehäuse 206 angeordnet ist, sowie ein oberes Gehäuse 335, welches an dem Pumpengehäuse 306 montiert ist.
An dem oberen Gehäuse 335 sind eine Mehrzahl von magnetischen Kernen 342 angeordnet, um die jeweils eine Mehrzahl von Statorspulen 323 gewickelt ist. Eine große keramische Scheibe 332 bedeckt das untere Ende der Statorspulen 323 und der Kerne 342 und ist an das untere Ende des oberen Gehäuses 335 ebenso wie die Statorspulen 323 und die Kerne 342 unter Verwendung eines Kunstharzes 354 angeklebt.
Das Flügelrad 313 ist an seinem äußeren oberen Endabschnitt mit einem ringförmigen Permanentmagneten 343 versehen, unter dem sich eine dünne ringförmige Eisenplatte 344 befindet. Das Flügelrad 313 ist mit einer Ausgleichsbohrung 322 entlang seiner Rotationsachse versehen, wobei an dem zentralen oberen Ende des Flügelrades 313 koaxial zu dieser Bohrung 322 eine ringförmige keramische Scheibe 331 befestigt ist. Die ringförmige keramische Scheibe 331 weist spiralförmige Rillen in der gleichen Weise auf, wie die oben beschriebenen Ausführungsformen und so, wie es in Fig. 10 gezeigt ist. Die ringförmige keramische Scheibe 331 hat an ihrem oberen Zentrum einen kreisförmigen Rücken 339, so daß durch den Bereich der spiralförmigen Rillen ein dynamischer Druck aufgebaut werden kann.
Bei dieser Ausführungsform wird durch die in der Achse des Flügelrades 313 liegende Ausgleichsbohrung 322 der auf das Flügelrad 313 ausgeübte, rückwärts gerichtete Druck durch den Druck an dem Einlaß 309 ausgeglichen. Folglich wird der rückwärts gerichtete Druck auf den zentralen Bereich des Flügelrades 313 beseitigt, so daß das Flügelrad 313 in Richtung auf die Statorspulen 323 vorgespannt wird, wenn es einer Schubkraft ausgesetzt ist. Bei dieser Ausführungsform ist keine Lagerung zur Aufnahme radialer Kräfte vorgesehen. Zwischen der großen keramischen Scheibe 332 und den Statorspulen 323 befindet sich Kunstharz 354, so daß die Dicke der großen keramischen Scheibe 332 verringert werden kann. Mit der Bezugsziffer 300 ist ein ringförmiges Trägerteil bezeichnet, welches an dem Pumpengehäuse 306 angebracht ist und zum Abstützen der großen ringförmigen keramischen Scheibe 332 dient.
Bei den bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung beträgt die Anzahl der Polaritäten der Statorspulen vorzugsweise fünf oder sechs, wenn die an dem Flügelrad angebrachten Permanentmagneten vier Pole aufweisen. Wenn die Anzahl der Pole des an dem Flügelrad angebrachten Permanentmagneten sechs ist (gemäß Fig. 6), so weisen die Statorspulen vorzugsweise sechs bis acht Pole auf.
Bei den bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden als Keramikmaterial für die Herstellung der Lagerplatten und anderer Teile α-SiC, β-SiC, Al&sub2;O&sub3;, Si&sub3;N&sub4; oder ähnliches verwendet.
Gemäß obiger Beschreibung wird das spiralförmige Rillenmuster in eine der gegenüberliegenden Flächen der keramischen Endplatte des Flügelrades oder der keramischen Lagerplatte des Pumpengehäuses zur Erzeugung des dynamischen Druckes durch ein Kugelstrahlverfahren eingebracht, wobei die keramische Endplatte und die keramische Lagerplatte eine dynamische Drucklagereinrichtung bilden. Wenn das Flügelrad gedreht wird und durch axiale Kräfte oder sein Gewicht gegen das dynamische Drucklager vorgespannt wird, wird zwischen den zwei Lagerteilen durch die spiralförmigen Rillen ein Flüssigkeitsfilm aufgebaut, so daß das Flügelrad nicht direkt mit dem Gehäuse an dem dynamischen Drucklager in Berührung kommt. Weiterhin haben die für die Lagereinrichtungen verwendeten keramischen Teile sowie andere Teile der Pumpe vorteilhafte Eigenschaften, wie z. B. Korrosionsfestigkeit bei Einwirkung verschiedener Flüssigkeiten, Verschleißfreiheit usw.
Zum Beispiel kann eine dynamische Lagereinrichtung mit einem Paar harter keramischer Scheiben mit einem Durchmesser von 86 mm, wobei eine Scheibe ein durch ein Kugelstrahlverfahren eingebrachtes spiralförmiges Rillenmuster aufweist, Schubbelastungen von mehr als einer Tonne bei 2000 U/min unter Wasser bei Umgebungstemperaturen aufnehmen, so daß eine Schubbelastung von weniger als 50 kgf, die normalerweise in einer Pumpe dieser Art erzeugt wird, ohne weiteres aufgefangen werden kann. In diesem Fall ist der Leistungsverlust äußerst gering.
Bei der in Fig. 6 gezeigten Pumpe ist es äußerst unwahrscheinlich, daß feste Fremdstoffe zwischen das Flügelrad und die Statorspulen gelangen. Wenn dies jedoch trotzdem passiert, so kann dadurch kein Schaden entstehen, da die Endplatte und die Schutzplatte des Flügelrades sowie die Lagerplatte und die Schutzplatte der Statorspulen aus hartem keramischem Material gefertigt sind, welches eine extreme Festigkeit aufweist. Selbst wenn die keramischen Schutzplatten aufgrund ungenügender Befestigung mit dem Kunstharz wegbrechen, kann keine Flüssigkeit nach außen gelangen, und die Komponenten werden nicht angegriffen.
Wenn die Pumpe gemäß Fig. 6 eingeschaltet wird, wird das Flügelrad durch die kleine Kugel der Drehzapfen-Lagereinrichtung abgestützt, so daß das erforderliche Start- Drehmoment sehr gering ist. Diese Eigenschaft ist insbesondere dann sehr vorteilhaft, wenn viskose oder klebrige Flüssigkeiten gefördert werden. Da die Statorspulen nur über die dünne keramische Schutzplatte mit der Flüssigkeit in Verbindung stehen, kann weiterhin die in den Statorspulen und den Kernen erzeugte Wärme schnell in die Flüssigkeit abgeführt werden, so daß eine hohe Wärmeabstrahlung bewirkt wird.
Da ferner bei den erfindungsgemäßen Pumpen in dem Pumpengehäuse nur eine sehr geringe Flüssigkeitsmenge verbleibt, kann das Innere der Pumpe sehr einfach gereinigt werden. Weiterhin können auch solche Flüssigkeiten gefördert werden, die sich schnell zersetzen und zur Verhinderung dieser Zersetzung folglich nicht sehr lange in der Pumpe verbleiben dürfen.
Da die von den Statorspulen erzeugten Magnetfelder von den Kernen auf die Permanentmagnete des Flügelrades durch eine dünne keramische Schutzschicht einwirken, kann ein großes Drehmoment erzeugt werden.
Bei der in Fig. 6 gezeigten Pumpe besteht beim Anlaufen und beim Abstoppen ein Kontakt mit festen Teilen in der Drehzapfen-Lagereinrichtung nur so lange, wie der Pumpendruck gering ist. Da die relativen Rotationsgeschwindigkeiten in der Drehzapfen-Lagereinrichtung gering sind, wird im wesentlichen kein Abrieb verursacht. Bei normaler Betriebsgeschwindigkeit wird das Flügelrad durch das dynamische Drucklager abgestützt, so daß selbst dann, wenn in der Pumpe Abriebmaterialien freigesetzt werden, die zu pumpende Flüssigkeit nicht verschmutzt wird.
Bei der aufrechtstehenden erfindungsgemäßen Pumpe sind die radialen Kräfte wesentlich reduziert, da das Flügelrad um eine vertikale Achse rotiert und das Gewicht des Flügelrades eine Schubkraft ausübt. In diesem Fall hat das dynamische Drucklager neben der Aufnahme der Schubkräfte eine weitere Lagerungsfunktion, was sehr günstig ist.
Auch wenn bei den bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung der Permanentmagnet in dem Flügelrad angeordnet ist, so kann dort auch ein ringförmiger sekundärer Leiter angebracht werden. Die sechs bis acht Pole der Statorspulen sind dann so angeordnet, daß in dem sekundären Leiter durch die rotierenden Magnetfelder der Statorspulen Ströme induziert werden und dadurch das auf das Flügelrad einwirkende Drehmoment erzeugt wird. In diesem Fall treten die durch den Permanentmagnet ausgeübten Zugkräfte nicht auf, so daß das Start-Drehmoment des Flügelrades sehr gering ist. Weiterhin muß beim Entwurf des dynamischen Drucklagers nur der rückwärts gerichtete Pumpendruck berücksichtigt werden.

Claims

1. Pumpe mit:

einem Gehäuse (106, 135; 206, 235; 306, 335) mit einem Einlaß (109; 209; 309) und einem Auslaß (121; 221; 321);

einem Flügelrad (113; 213; 313), dessen Rotationsachse in dem Gehäuse (106, 135; 206, 235; 306, 335) verläuft;

einem in dem Flügelrad angeordneten Rotor (128; 243; 343); einem in dem Gehäuse (106, 135; 206, 235; 306, 335) angeordneten Stator (123; 242, 245; 323, 342), der eine Antriebskraft auf den Rotor (128; 243; 343) ausübt;

einem ersten Element (131; 250; 331), welches an einem Ende des Flügelrades (113; 213; 313) in einer zu der Rotationsachse des Flügelrades (113; 213; 313) senkrechten Ebene angebracht ist; und

einem zweiten stationären Element (132; 249; 332), welches in dem Gehäuse (106, 135; 206, 235; 306, 335) gegenüber dem ersten Element (131; 250; 331) parallel zu diesem angeordnet ist,

wobei das erste und das zweite Element (131, 132; 250, 249; 331, 332) jeweils mit einer entsprechenden flachen Oberfläche versehen ist, die jeweils einander gegenüberliegen, und von denen eine ein spiralförmiges Rillenmuster (138; 238) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (128; 243; 343) und der Stator (123; 242, 245; 323, 342) in axialer Richtung der Rotationsachse des Flügelrades (113; 213; 313) so angeordnet sind, daß sie einen axialen Zwischenraum aufweisen, so daß die magnetische Kraft zwischen dem Rotor und dem Stator das Flügelrad in radialer Richtung trägt.

2. Pumpe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Trenneinrichtungen (132A; 237; 332), die in einer Ebene senkrecht zu der Rotationsachse des Flügelrades (113; 213; 313) liegen und an dem Gehäuse (106, 135; 206, 235; 306, 335) befestigt sind, um das Flügelrad (113; 213; 313) von dem Stator (123; 242, 245; 323, 342) zu trennen.

3. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Elemente (131, 132; 249, 250; 331, 332) aus keramischem Material gefertigt sind.

4. Pumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das keramische Material ein gesinterter Körper ist, der aus der Gruppe der α-SiC, β- SiC, Al&sub2;O&sub3; und Si&sub3;N&sub4; aufweisenden Stoffe ausgewählt ist.

5. Pumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das spiralförmige Rillenmuster durch ein Kugelstrahlverfahren erzeugt wird.

6. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Element (131; 321) an dem zentralen Bereich des hinteren Endes des Flügelrades (113; 313) befestigt ist, daß das hintere Ende des Flügelrades den Trenneinrichtungen (132A; 332) zugewandt ist, und daß das erste Element auf seiner flachen Oberfläche mit dem spiralförmigen Rillenmuster (138) versehen ist.

7. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Element (250) an dem zentralen Bereich des vorderen Endes des Flügelrades (213) befestigt ist, daß das hintere Ende des Flügelrades den Trenneinrichtungen (237) zugewandt ist, und daß das zweite Element (249) auf seiner flachen Oberfläche mit dem spiralförmigen Rillenmuster (238) versehen ist.

8. Pumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Flügelrad (313) mit einer zentralen Durchgangsbohrung (322) entlang seiner Rotationsachse versehen ist und daß das erste Element (331) als ringförmige Platte ausgebildet ist, die an dem Flügelrad koaxial zu der zentralen Durchgangsbohrung befestigt ist.

9. Pumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Element (131; 331) als kreisförmige Platte ausgebildet ist, die an dem Flügelrad (113; 313) koaxial zu seiner Rotationsachse befestigt ist.

10. Pumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Element (250) als ringförmige Platte und das zweite Element (249) als ringförmige Platte mit der gleichen Form ausgebildet ist, wobei das zweite Element an dem Einlaß-bereich des Gehäuses (206) befestigt ist.

11. Pumpe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe ferner ein drittes Element (248) aufweist, welches an dem zentralen Bereich des hinteren Endes des Flügelrades (213) in einer senkrecht zu der Rotationsachse des Flügelrades liegenden Ebene befestigt ist, sowie mit einem vierten stationären Element (247) versehen ist, welches in dem Gehäuse gegenüber dem dritten Element und parallel dazu angeordnet ist, wobei das dritte und vierte Element aus keramischem Material gefertigt ist.

12. Pumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (343) als ringförmiger Permanentmagnet ausgebildet ist, der am äußeren hinteren Ende des Flügelrades (313) angeordnet ist und das erste Element (331) umgibt.

13. Pumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor als ringförmiger sekundärer Leiter ausgebildet ist, der an dem äußeren hinteren Ende des Flügelrades angeordnet ist und das erste Element umgibt.

14. Pumpe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (243) als ringförmiger Permanentmagnet ausgebildet ist, der an dem äußeren hinteren Ende des Flügelrades (213) angeordnet ist und das dritte Element (248) umgibt.

15. Pumpe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die dritten und vierten Elemente (248, 247) jeweils mit Rillen (252, 251) an ihren gegenüberliegenden Flächen entlang der Rotationsachse des Flügelrades (213) versehen sind, und eine kleine Kugel (246) in dem durch die Rillen gebildeten Raum vorhanden ist.

16. Pumpe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Permanentmagnet (343) auf seiner äußeren Oberfläche mit einer dünnen ringförmigen keramischen Platte (Schicht) bedeckt ist und mit einer ringförmigen Eisenplatte (344) an seiner Rückseite befestigt ist.

17. Pumpe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Permanentmagnet (243) auf seiner äußeren Oberfläche mit einer dünnen ringförmigen keramischen Platte (226) bedeckt ist und mit einer ringförmigen Eisenplatte (244) an seiner Rückseite befestigt ist.

18. Pumpe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Fläche des ringförmigen sekundären Leiters mit einer dünnen ringförmigen keramischen Platte bedeckt ist.

19. Pumpe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der kleinen Kugel (246) größer ist als der des Raumes, so daß die gegenüberliegenden Flächen der dritten und vierten Elemente (248; 246) voneinander getrennt werden können.

20. Pumpe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der kleinen Kugel kleiner ist als der des Raumes, daß die dritten und vierten Elemente so ausgebildet sind, daß sie mit ihren flachen Oberflächen aneinander anliegen, und daß eine der gegenüberliegenden flachen Oberflächen der dritten und vierten Elemente ein spiralförmiges Rillenmuster aufweisen.

21. Pumpe nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Element (332) als dünne keramische Platte ausgebildet ist, die den Stator (323, 342) an einem dem Flügelrad (313) gegenüberliegenden Ende über ein Kunstharzmaterial (354) abdeckt und an dem Gehäuse (335) so befestigt ist, daß der Stator gegen Flüssigkeiten abgedichtet und von dem Flügelrad getrennt ist.

22. Pumpe nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (242, 245) an einem dem Flügelrad (213) gegenüberliegenden Ende mit einer dünnen keramischen Platte (237) bedeckt ist, und daß das vierte Element (247) an dem Gehäuse (235) mit einem Kunstharz (254) befestigt ist, wobei die dünne keramische Platte, das Kunstharz und das vierte Element den Stator gegen Flüssigkeiten abdichten und von dem Flügelrad trennen.

23. Pumpe nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (123; 323, 342) an einem dem Flügelrad (113; 313) gegenüberliegenden Ende mit einer dünnen keramischen Platte (132A; 332) bedeckt ist, und daß das zweite Element (132; 332) mit einem Kunstharzmaterial (134; 354) an dem Gehäuse (133; 335) befestigt ist, wobei die dünne keramische Platte, das Kunstharz und das zweite Element den Stator gegen Flüssigkeiten abdichten und von dem Flügelrad trennen.

24. Pumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (128; 343) als ringförmiger Permanentmagnet ausgebildet ist, der am äußeren hinteren Ende des Flügelrades (113; 313) angeordnet ist und das erste Element (131; 331) umgibt.

25. Pumpe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor als ringförmiger sekundärer Leiter ausgebildet ist, der am äußeren hinteren Ende des Flügelrades angeordnet ist und das dritte Element umgibt.

26. Pumpe nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige sekundäre Leiter mit einer dünnen ringförmigen keramischen Platte an seiner äußeren Oberfläche bedeckt ist.

27. Pumpe nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator an einem dem Flügelrad gegenüberliegenden Ende mit einer dünnen keramischen Platte bedeckt ist, und daß das vierte Element an dem Gehäuse mit einem Kunstharzmaterial befestigt ist, wobei die dünne keramische Platte, das Kunstharz und das vierte Element den Stator gegen Flüssigkeiten abdichten und von dem Flügelrad trennen.