DE3905278A1 - Durch einen elektronisch kommutierten motor angetriebene einrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf dynamoelektrische Ma­ schinen, die elektronische Kommutierungseinrichtungen verwen­ den, und insbesondere auf solche Maschinen, die mit anzutrei­ benden Einrichtungen vereinigt sind, wie beispielsweise Pumpen.

Elektronisch kommutierte Motoren sind verwendet worden, um ver­ schiedenartige Einrichtungen, wie beispielsweise Pumpen, anzu­ treiben, indem direkt oder indirekt eine Welle, die von dem Rotor des Motors ausgeht, mit der Antriebswelle der Pumpe ver­ bunden wird. Da der Kolben oder das Flügelrad der Pumpe mit dem zu pumpenden Strömungsmittel (Fluid) in Kontakt ist, muß eine Strömungsmitteldichtung um die Pumpenantriebswelle oder deren Verlängerung herum vorgesehen sein, um eine Strömungs­ mittelleckage zu verhindern. Derartige Dichtungen erfordern im allgemeinen eine Wartung und nutzen sich im Laufe der Ver­ wendung ab, wodurch die Wahrscheinlichkeit für eine Fluid­ leckage vergrößert wird.

Eine der am weitesten verbreiteten Pumpen ist die "Wasser" (Antigefrier-Kühlmittel)-Pumpe eines Autos, wobei eine Riemen­ scheibe, die mit einer das Pumpenflügelrad tragenden Welle verkeilt ist, durch den Automotor über eine Riemen- und Rie­ menscheibenkopplung angetrieben wird. Derartige Pumpen erfor­ dern Strömungsmitteldichtungen um die Pumpenwelle herum, die ein großes Wartungsproblem darstellen. Bei bestehenden übli­ chen Wasserpumpen besteht die Tendenz, daß die Dichtungen und Lager lange vor anderen Motorkomponenten fehlerhaft werden.

Ein wesentlicher Faktor bei diesen Fehlern ist die seitliche Belastung auf die Lager und Dichtungen von dem Riemen- und Scheibenantrieb, und dadurch kann unter Druck stehendes Kühl­ mittel aus dem System herauslecken und einen Lagerfraß bewir­ ken. Die Reparaturkosten sind sowohl hinsichtlich Arbeitsauf­ wand als auch Materialkosten hoch.

Da derartige Pumpen nur arbeiten können, wenn der Motor in Be­ trieb ist, ist der Pumpvorgang des Strömungsmittels durch das Kühlsystem beendet, wenn der Motor ausgeschaltet wird, wodurch scharf ansteigende Motorblocktemperaturen entstehen aufgrund der Wärme, die in dem Strömungsmittel innerhalb des Blocks aufgebaut wird. Es entsteht ein begleitender und übermäßiger Temperaturanstieg unter der Haube, insbesondere bei quer ange­ brachten Motoren, frontgetriebenen Automobilen und anderen Motoren bzw. Triebwerken, die hohe Betriebstemperaturen haben, um Kohlenwasserstoff- und Kohlenstoffmonoxid-Emissionen zu senken. Erhöhte Temperaturen unter einer Haube verkürzen we­ sentlich die nutzbare Lebensdauer von Gummi- und Plastikteilen in der Motorkammer.

Zusätzlich arbeiten derartige Pumpen immer dann, wenn der Motor in Betrieb ist, wodurch thermostatische Ventile erforderlich sind, um die Strömung innerhalb des Kühlsystems zu steuern. Thermostatische Ventile hemmen die Strömungsmittelströmung, bis das Strömungsmittel die Betriebstemperatur erreicht, da­ mit der Motor und das ihn umgebende Strömungsmittel schnell die optimale Betriebstemperatur erreichen.

Zu den Aufgaben der Erfindung gehört die Schaffung einer neuen und verbesserten integralen, einen elektronisch kommutierten Motor aufweisenden Pumpe zum Pumpen von Strömungsmittel, wie beispielsweise das Kühlmittel in einem Automotor-Kühlsystem: die Schaffung einer integralen Motorpumpe, die Strömungsmittel­ dichtungen um rotierende Wellen herum vermeidet und bei der keine unsymmetrischen oder seitlichen Lasten durch die rotie­ renden Wellen geführt werden müssen; die Schaffung einer "Wasser"-Pumpe, die selektiv während und nach einem Motorbe­ trieb arbeiten kann, um dadurch für eine Kühlmittelströmung zu sorgen, die von dem Motorbetrieb unabhängig ist, eine stark ansteigende Motorblocktemperatur verkleinert, wenn der Motor zunächst ausgeschaltet wird, und die auf die Temperatur des Strömungsmittels innerhalb des Kühlsystems anspricht, um da­ durch das Erfordernis für einen Thermostat zu eliminieren, der stark wartungsbedürftig ist; die Schaffung einer integra­ len, eine axiale Strömung, eine variable Ausgangsgröße und einen Permanentmagneten aufweisenden und durch einen elektro­ nisch kommutierten Motor angetriebenen "Wasser"-Pumpe eines Autos mit aus Kunstharz hergestellten Pumpteilen, so daß die Pumpe ein geringes Gewicht hat und an verschiedenen Punkten innerhalb des Kühlsystems angeordnet werden kann und bei einem niedrigen Lärmpegel arbeitet; die Schaffung eines integralen Pump/Motors zur Verwendung in einem Autokühlsystem, der nur die erforderliche Kühlmittelmenge durch den Motor und den Radi­ ator umwälzt, um die Betriebstemperatur des Systems innerhalb eines angegebenen Bereiches zu halten; die Schaffung eines solchen integralen Pump/Motors für Autokühlsysteme, der wirt­ schaftlich hinsichtlich der Kosten, betriebssicher im Betrieb ist und gesenkte Austauschkosten hat; und die Schaffung eines verbesserten Verfahrens zum Umwälzen von Kühlmittel durch ein Automotorkühlsystem.

Erfindungsgemäß wird eine Einrichtung zum Pumpen von Strömungs­ mittel geschaffen, die ein Gehäuse mit Ein- und Auslässen ent­ hält, innerhalb des Gehäuses angeordnet und mit diesem rotieren kann, um Strömungsmittel von dem Einlaß durch das Gehäuse zum Auslaß zu bewegen. An dem Äußeren des Gehäuses sind Mittel be­ festigt zum Ausüben eines elektromagnetischen Feldes durch das Gehäuse nach und um die das Strömungsmittel bewegenden Mittel herum, um die das Strömungsmittel bewegenden Mittel zu drehen und dadurch zu bewirken, daß das Strömungsmittel durch das Ge­ häuse bewegt wird.

Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird eine Einrichtung zum Pumpen von Strömungsmittel geschaffen, die einen Motor mit einer Rotoranordnung und einer Statoran­ ordnung aufweist. Ein Gehäuse, das einen Einlaß und einen Aus­ laß aufweist, zwischen denen eine Achse gebildet ist, um­ schließt die Rotoranordnung. Die Statoranordnung ist auf dem Gehäuse angeordnet und umgibt dieses. Es sind Mittel zum Zu­ führen elektrischer Energie zu der Statoranordnung vorgesehen, so daß die Statoranordnung ein elektromagnetisches Feld durch das Gehäuse an und um die Rotoranordnung herum anlegt, um da­ durch die Rotoranordnung um die Achse zu drehen. Eine Ein­ richtung, die durch die Rotoranordnung angetrieben und inner­ halb des Gehäuses angeordnet ist, pumpt das Strömungsmittel axial von dem Einlaß zum Auslaß, wenn sich die Rotoranordnung um die Achse dreht.

Weiterhin wird ein elektronisch kommutierter Motor geschaffen, der eine drehbare Anordnung mit einer Achse aufweist und der für eine Drehung um die Achse durch Mittel gehaltert ist, die ein Gehäuse aufweisen, das die drehbare Anordnung umgibt, eine stationäre Anordnung mit mehreren Wicklungsstufen umgibt das Gehäuse und kann, wenn sie elektrisch gespeist wird, ein elek­ tromagnetisches Feld an die drehbare Anordnung ausüben, damit sich die drehbare Anordnung um die Achse dreht.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird ein elektronisch kommutierter Motor geschaffen, der eine drehbare Anordnung mit einer Achse und ein zylindrisches ferromagnetisches Teil mit einer axialen Öffnung koaxial zu der Achse aufweist, wobei die axiale Öffnung ein zu drehendes Element, wie beispielsweise ein Flügelrad, aufnehmen kann. Die Anordnung enthält auch meh­ rere Permanentmagnetelemente, die auf dem Umfang an dem ferro­ magnetischen Teil befestigt sind. Zu der axialen Öffnung des ferromagnetischen Teils koaxiale Mittel haltern die drehbare Anordnung für eine Rotation um die Achse der Anordnung. Eine stationäre Anordnung mit mehreren Wicklungsstufen umgibt diese Mittel. Die Wicklungsstufen können elektrisch gespeist werden, um ein elektromagnetisches Feld an die drehbare Anordnung an­ zulegen, damit sich die drehbare Anordnung um die Achse dreht.

Ferner wird gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Einrichtung zur Verwendung in einem Kühlsystem geschaffen, wie beispielsweise einem Kühlsystem eines Automotors, um ein Strö­ mungsmittel durch das Kühlsystem zu pumpen. Die Einrichtung enthält ein Gehäuse mit einem Einlaß und einem Auslaß, die mit dem Kühlsystem verbunden werden können. Erste Mittel, die in­ nerhalb des Gehäuses angeordnet sind und mit diesem rotieren können, bewegen das Strömungsmittel innerhalb des Kühlsystems von dem Einlaß zum Auslaß. Weiterhin sind Mittel zum Abtasten der Temperatur des Strömungsmittels innerhalb des Kühlsystems vorgesehen. Zweite Mittel, die an dem Gehäuse befestigt sind, üben ein elektromagnetisches Feld durch das Gehäuse hindurch auf die ersten Mittel und um diese herum aus, um dadurch die ersten Mittel zu drehen und zu bewirken, daß sie Strömungsmit­ tel durch das Gehäuse hindurch vom Einlaß zum Auslaß bewegen. Auf die Temperaturabtastmittel ansprechende Mittel liefern elektrische Energie an die zweiten Mittel.

Ferner wird erfindungsgemäß ein Verfahren geschaffen zum Umwäl­ zen von Strömungsmittel innerhalb eines Systems, wie beispiels­ weise einem Kühlsystem von einem Automotor. Eine drehbare An­ ordnung mit einem Flügelrad ist innerhalb eines Gehäuses ange­ ordnet, das mit dem System verbunden ist. Ein elektromagneti­ sches Feld wird durch das Gehäuse hindurch an die drehbare An­ ordnung und um dieses herum angelegt, um dadurch das Flügel­ rad axial zu drehen und zu bewirken, daß es Strömungsmittel durch das Gehäuse bewegt bzw. transportiert.

Die Erfindung wird nun mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand der Beschreibung und Zeichnung von Ausführungsbeispie­ len näher erläutert.

Fig. 1 ist eine auseinandergezogene perspektivische Dar­ stellung der Hauptelemente eines integralen Pump/ Motors gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung.

Fig. 2 ist eine schematische Vorderansicht von den Ble­ chen der Statoranordnung des in Fig. 1 gezeigten Pump/Motors und stellt dessen drehbare Anordnung im Querschnitt dar.

Fig. 3 ist ein Längsschnitt des integralen Pump/Motors gemäß der Erfindung.

Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht von einem zusam­ mengebauten integralen Pump/Motor gemäß der Erfin­ dung.

Fig. 5 ist eine graphische Darstellung der Beziehung zwi­ schen dem Drehmoment in ounce-feet (oz-ft) auf der X-Achse und eintausend Umdrehungen pro Minute auf der Y-Achse eines integralen Pump/Motors ge­ mäß der Erfindung.

Fig. 6 ist ein Blockdiagramm von einem Motorkühlsystem unter Verwendung des integralen Pump/Motors gemäß der Erfindung.

In Fig. 1 ist eine Einrichtung 1 zum Pumpen von Strömungsmit­ tel gezeigt, wie beispielsweise eine Pumpe, die einteilig mit einem bürstenlosen Gleichstrommotor ist und von diesem ange­ trieben wird, d.h. der Motor ist ein elektronisch kommutierter Motor, der aus einer elektrischen Energiequelle gespeist wer­ den kann. Der integrale Pumpe/Motor 1 enthält eine stationäre Anordnung 10 a, 10 b mit einem Kern oder einer Statoranordnung 11 und einer drehbaren Anordnung 20, die eine Permanentmagnet­ rotoranordnung 21 enthält. Die Rotoranordnung 21 ist koaxial gehaltert für eine Rotation um ihre Achse 22 durch ein Flügel­ rad 27 und eine Welle 23. Die Welle 23, die für eine Rotation gelagert und durch Lager 12 a, 12 b (siehe Fig. 3) in einer Einlaßendkappe 13 a und einer Auslaßendkappe 13 b gehaltert ist, ist koaxial zu der Achse 22. Die Rotoranordnung 21 ist von der Bohrung 14 a eines rohrförmigen Kerns oder eines Gehäuses 14 umgeben und in diesem drehbar, wobei das Gehäuse 14 einen Strö­ mungsmittelkanal mit einem Einlaß 15 und einem Auslaß 16 bil­ det. Die Endkappen 13 a, 13 b sind teilweise innerhalb des Ein­ lasses 15 bzw. des Auslasses 16 angeordnet und sind durch üb­ liche Mittel mit dem rohrförmigen Gehäuse 14 abgedichtet. Bei­ spielsweise sind in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel das Gehäuse 14 und die Endkappen 13 a und 13 b aus einem syntheti­ schen Harz ("Kunststoff") hergestellt, wobei die Endkappe 13 a mit dem Einlaß 15 des rohrförmigen Gehäuses 14 induktiv abge­ dichtet sein kann durch eine induktive (Emabond) Einlaßring­ dichtung 17 und die Endkappe 13 b in ähnlicher Weise induktiv mit dem Auslaß 16 des Gehäuses 14 durch eine Ringdichtung 18 ab­ gedichtet sein kann. Die Endkappen 13 und die Welle 23 bilden zur Achse 22 koaxiale Mittel zur Halterung der drehbaren An­ ordnung 20 für eine Rotation um ihre Achse.

Die Rotoranordnung 21 enthält einen eine kleine Reluktanz auf­ weisenden Kern, wie beispielsweise einen ferromagnetischen Kern, in der Form eines zylindrischen, ferromagnetischen Teils mit einer axialen Öffnung oder Bohrung 26 koaxial zur Achse 22. Das Teil, das allgemein als Rückeisen 24 bezeichnet wird, ist von einer Anzahl dünner, ebener, ringförmiger, ferromagne­ tischer Lamellen oder Bleche umgeben, die an der äußeren Um­ fangsfläche des Rückeisens 24 befestigt sind, um so konstante magnetische Polbereiche mit Nord-Süd-Polarisationen zu bilden. Vier im wesentlichen identische, relativ dünne, bogenförmige Segmente 25 a, 25 b, 25 c, 25 d aus Permanentmagnetmaterial (bei­ spielsweise Keramik, Kobaltsamarium, Alniko, Magnequench MQ1, usw.), die jeweils ein relativ konstantes Flußfeld liefern, sind auf dem Umfang (beispielsweise durch eine Klebeverbindung) an dem Rückeisen 24 befestigt. Die Segmente 25 überspannen je­ weils etwa 90 Grad mechanisch und sind so magnetisiert, daß sie bezüglich des Rückeisens 24 radial polarisiert sind, wobei benachbarte Segmente abwechselnd polarisiert sind, um konstan­ te magnetische Polbereiche zu bilden. Beispielsweise können die äußeren Oberflächen der Segmente 25 a und 25 c Nordpole bil­ den, wie es teilweise angedeutet ist, und die äußeren Ober­ flächen der Segmente 25 b und 25 d können Südpole bilden, wobei die inneren Oberflächen entgegengesetzt polarisiert sind. Die Segmente 25 auf dem Rückeisen 24 sind zwar als Ausführungsbei­ spiele dargestellt, es sei jedoch darauf hingewiesen, daß ande­ re Rotoranordnungen mit unterschiedlichen Konstruktionen und anderen Magnetelementen in unterschiedlicher Anzahl, Konstruk­ tion und Flußfeldern verwendet werden können.

Das Rückeisen 24 enthält eine axiale Öffnung, deren Achse ko­ axial zur Achse 22 der Rotorachse ist. Die axiale Öffnung bil­ det eine Rückeisenbohrung 26, in der das Flügelrad 27 angeord­ net ist. Das Flügelrad 27 weist eine zentral angeordnete, lon­ gitudinale Öffnung auf, die koaxial zur Achse 22 der Rotor­ anordnung ist und eine Bohrung bildet, in der die Welle 23 angeordnet ist. Das Flügelrad 27 ist in der Bohrung 26 des Rückeisens 24 befestigt, beispielsweise durch eine Preßpassung oder eine Klebeverbindung. Die drehbare Anordnung 20 einschließ­ lich der Welle 23, des Flügelrades 27 und der Rotoranordnung 21 (Rückeisen 24 und Segmente 25 a-d) bildet eine Einrichtung, die innerhalb eines Gehäuses, beispielsweise 14, angeordnet ist und in diesem umlaufen kann, um ein Strömungsmittel durch das Gehäuse vom Einlaß 15 zum Auslaß 16 zu bewegen.

Gemäß den Fig. 2 und 3 kann die Statoranordnung 11 aus einem Kern aus dünnen ferromagnetischen Blechen 51 gefertigt sein, wie es in der Wechselstrommotor-Technik üblich ist, die durch Halteklemmen zusammengehalten sind, die in Nuten (nicht ge­ zeigt) um den Außenumfang der Bleche 51 herum angeordnet sind. Alternativ können die Statorbleche durch geeignete Mittel zusam­ mengehalten sein, beispielsweise durch Schweißen oder eine Kle­ beverbindung, oder sie können allein durch die Wicklungen 53 zusammengehalten sein, wie es allgemein bekannt ist. Sechs nach innen gerichtete Pole 55 bilden die Statorbohrung 57, und sechs Wicklungsstufen 53, die um die Pole 55 herum ange­ ordnet sind, können selektiv kommutiert werden. Die Wicklungs­ stufen 53 umgeben das Gehäuse 14 und sind von diesem getragen und können elektrisch erregt werden, um ein elektrisches Feld an die drehbare Anordnung 20 anzulegen, damit diese um ihre Achse 22 rotiert. Auf diese Weise ist die drehbare Anordnung 20 der stationären Anordnung 10 in einer selektiven magneti­ schen Kopplungsrelation den Wicklungsstufen 53 zugeordnet, um dadurch in Drehrichtung angetrieben zu werden. Die Wick­ lungsanschlußenden oder Leiter (nicht gezeigt) sind nach außen gebracht und getrennt mit einer Steuereinrichtung verbunden, wie beispielsweise mit einer dreiphasigen Halbwellen-Steuer­ schaltung, wie sie in den US-Patentschriften 41 69 990 und 45 32 459 beschrieben ist. Die Statoranordnung 11 ist zwar als ein Beispiel gezeigt, es können aber auch andere Statoran­ ordnungen mit verschiedenen anderen Konstruktionen und unter­ schiedlichen Formen verwendet werden, wie beispielsweise Sta­ toren mit verschiedenen Polzahlen und Nuten dazwischen.

Die Statoranordnung 11 und die Rotoranordnung 21 bilden einen elektronisch kommutierten Motor, wie beispielsweise einen bürstenlosen Gleichstrommotor oder ähnliches. Als Ausführungs­ beispiel ist der Motor 1 als ein dreistufiger bürstenloser Gleichstrommotor mit sechs ausgeprägten Polen dargestellt, aber der Motor kann auch eine verteilte Wicklung aufweisen oder 2, 4, 8, usw. ausgeprägte Pole besitzen oder 2, 3, 4 oder mehr Wicklungsstufen aufweisen. Die Statoranordnung 11 einschließlich der Bleche 51 und der Wicklungsstufen 53 bil­ det eine Einrichtung, die an dem Äußeren eines Gehäuses 14 befestigt ist, um ein elektromagnetisches Feld durch das Ge­ häuse hindurch an und um die drehbare Anordnung 20 herum anzu­ legen, um diese zu drehen und dadurch zu bewirken, daß ein Strömungsmittel (Fluid) durch das rohrförmige Gehäuse 14 be­ wegt wird. Das Gehäuse 14 ist aus einem nicht magnetischen Material, wie beispielsweise einem synthetischen Harz, gebildet, damit das elektromagnetische Feld hindurchtreten kann. Um die Statoranordnung 11 vor Schmutz und Dreck zu schützen, kann eine Abdeckung 59 a, 59 b mit zwei schalenförmigen Abschnitten, die zusammenpassen, verwendet werden, um die Statoranordnung 11 zu umgeben.

Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, bildet das Flügelrad 27 eine Einrichtung zum Pumpen, die in der axialen Öffnung (Bohrung 26) des Rückeisens 24 angeordnet ist und ein zylin­ drisches Teil 61 mit einer Anzahl von vier inneren radialen Flügeln bzw. Schaufeln 63 bildet, die wendelförmig entlang der Achse 22 verlaufen. Von dem Einlaßende 65 des Teils 61 zum Auslaßende 67 des Teils 61 dreht sich die Oberfläche von jeder wendelförmigen radialen Schaufel 63 in axialer Rich­ tung um einen Winkel von etwa 45 Grad mechanisch (wie es auch durch die gestrichelte Linie 37 auf der Oberfläche des in Fig. 1 dargestellten Flügelrades 27 gezeigt ist). Das Flügel­ rad 27 dreht sich auf der Achse 22 als Teil der drehbaren An­ ordnung 20 aufgrund der Winkelkraft, die auf die magnetischen Segmente 25 durch das elektromagnetische Feld ausgeübt wird, das durch die selektive Kommutierung der Wicklungsstufen er­ zeugt wird, die aus einer elektrischen Energiequelle gespeist werden. Eine derartige Rotation des Flügelrades 27 in der Richtung des Pfeils 30 treibt Strömungsmittel innerhalb des Flügelrades und der Endkappen 13 a, 13 b in Richtung des Pfeiles 31 an. Der Antrieb des Strömungsmittels resultiert aus den Kräften, die durch die Oberflächen der wendelförmigen radialen Schaufeln 63 auf das Strömungsmittel ausgeübt werden.

Diese Kraft kann eine wendelförmige oder schraubenlinienförmi­ ge Bewegung auf das Strömungsmittel ausüben, die in einigen Anwendungsfällen unerwünscht sein kann. Dementsprechend können die Endkappen 13 a und 13 b aus zylindrischen Teilen 34 a, 34 b gebildet sein, die innere, axial verlaufende radiale Schaufeln 35 aufweisen, die die Fluidbewegung axial begradigen und die Neigung haben, die wendelförmige Bewegung des Fluids zu hemmen. Weiterhin geben die Schaufeln 35 den Endkappen 13 a und 13 b radiale Festigkeit und Stabilität, so daß beispielsweise ein Schlauch oder eine andere Fluidleitung über die Endkappen ge­ klemmt werden kann, wodurch der Pump/Motor in einer Fluidlei­ tung angeordnet werden kann, wie beispielsweise den Schlauch­ verbindungen eines Kühlsystems, wie es nachfolgend erläutert wird.

Koaxial mit der axialen Öffnung des Rückeisens 24 sind Mittel vorgesehen zur Halterung der drehbaren Anordnung 20 für eine Rotation um ihre Achse 22. Insbesondere bilden die inneren Radialschaufeln 63 des zylindrischen Teils 61 eine Bohrung koaxial mit der Achse 22 der drehbaren Anordnung, innerhalb derer die Welle 23 angeordnet ist. Die inneren, axial verlau­ fenden Radialschaufeln von jedem zylindrischen Teil 34 a, 34 b der Endkappen 13 a, 13 b bilden auch eine Bohrung koaxial zu der Achse 22, in der Lagermittel, wie beispielsweise Messing­ lageranordnungen 64 a, 64 b zur Halterung jedes Endes der Welle 23, angeordnet sind.

Weiterhin können die zylindrischen Teile 34 a, 34 b der Endkap­ pen 13 a, 13 b einen Umfangsflansch 66 aufweisen für einen Ein­ griff mit den Enden des zylindrischen Teils oder des Strang­ preßprofils 14. Um die Endkappen mit dem Profil abzudichten, sind eine Dichtung wie eine induktive Einlaßdichtung 17 und eine induktive Auslaßdichtung 18 zwischen dem Flansch 66 und dem Ende des Profils angeordnet. Induktive Dichtungen sind im allgemeinen ein synthetisches Harz gemischt mit Metallteilchen, die durch ein veränderliches Magnetflußfeld erhitzt werden. Wenn induktive Dichtungen verwendet werden, werden die Dich­ tungen induktiv erwärmt, wodurch die Dichtungen schmelzen und eine Verbindung zwischen der Endkappe und dem Flansch hervor­ rufen. Gehäuse, wie beispielsweise die Abdeckungen 59 a, 59 b, können vorgesehen sein um die stationäre Anordnung 10 zu um­ manteln.

Für Anwendungen in Automobilen ist es gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung vorteilhaft, daß die Bleche 51 einen Durchmesser von etwa 80 mm (3,2 Zoll) haben, so daß der Spalt zwischen der Statorbohrung 57 und den Segmenten 25 etwa 2,5 mm (0,1 Zoll) betragen würde. Diese Abmessungen gestatten, daß die Endkappen einen Durchmesser von etwa 43 mm (1,75 Zoll) haben für ein Zusammenpassen mit einem Schlauch, der eine Wanddicke von etwas weniger als 2,5 mm (0,1 Zoll) hat.

Fig. 4 zeigt den vollständig zusammengebauten integralen Pump/ Motor 1 gemäß der Erfindung. Der Mantel 59 a, 59 b umgibt den Stator 11, wobei das Gehäuse 14 (in Fig. 4 nicht sichtbar) in der Statorbohrung so angeordnet ist, daß die Endkappen 13 a und 13 b von jeder Seite des Mantels vorstehen. Die drehbare Anordnung 20 ist innerhalb der Bohrung des Gehäuses 14 ange­ ordnet.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung haben die Segmente 25 eine radiale Höhe von 3,8 mm (0,15 Zoll) und eine Länge von 22,4 mm (0,88 Zoll), das Flügelrad 27 hat eine Dicke von 2 mm (0,08 Zoll), die gestapelten Bleche haben eine Breite von 19 mm (0,75 Zoll), der Widerstand der zwei Spulen pro Phase der Wicklungen (jeweils mit 37 Windungen aus 0,86 mm Kupferdraht) beträgt 0,2 Ohm pro Phase und die Induktivität beträgt 470 µH pro Phase und die Leerlaufdrehzahl beträgt 6000 U/min. Die Positionsabtastung der Rotoranordnung 11 würde durch die Abtastung der Gegen-EMK erfolgen und die Steuer­ schaltung würde eine dreiphasige Halbbrücken-Steuerschaltung sein. In diesem Ausführungsbeispiel wurde die Flußdichte des Luftspaltes mit 0,34 Tesla gemessen, und, wie es in Fig. 5 dargestellt ist, die Bemessungsbelastung bei 3000 U/min (etwa 19 Liter (5 Gallonen) pro Minute) beträgt etwa 1,9 cm kp für eine 12,8 Volt Gleichspannungseinspeisung und 2,25 cm kp für eine 14 Volt Gleichspannungseinspeisung. Ein derartiger Motor würde eine K _E von 0,0020 Volt pro U/min haben.

In Fig. 6 ist der integrale Pump/Motor 1 gemäß der Erfindung in Blockform gezeigt für eine Verwendung in einem Kühlsystem für einen Motor 100, um ein Strömungsmittel durch das Kühl­ system zu pumpen. Beispielsweise kann der Motor 100 eine durch ein Strömungsmittel gekühlte Verbrennungskolbenmaschine sein, wie beispielsweise ein Automotor mit einem Strömungsmittelman­ tel 102, der den Motorblock umgibt, um den Motorblock durch Absorption von Wärme zu kühlen, die in dem Block durch den Betrieb des Motors erzeugt wird. In diesem bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispiel übt der integrale Pump/Motor 1 die Funktion einer "Wasser<(Fluid)-Pumpe eines Autos aus. Ein Strömungsmittel (Fluid) 104, wie beispielsweise Wasser oder ein Antigefrier- Kühlmittel, wie beispielsweise Ethylenglycol, das sich in dem Kühlsystem befindet, wird durch die Wärme erwärmt, die durch den Betrieb des Motors 100 entwickelt wird. Das erwärmte Fluid 104 wird von dem Wassermantel 102 durch die Fluidleitung 106 zu einem Radiator 108 bewegt, wo das Fluid durch die Luft ge­ kühlt wird, die durch den Radiator strömt. Gekühltes Fluid 110 strömt durch die Fluidleitung 112 zu dem integralen Pump/Motor 1, der das gekühlte Fluid 110 über die Leitung 114 zurück in den Wassermantel 102 pumpt. Das System kann auch eine Bypaß- Leitung 116 zwischen den Leitungen 112 und 106 mit einem in der Leitung befindlichen Ventil 118 aufweisen zum Steuern der Strömung von umgewälztem erwärmtem Fluid 104. Das Ventil 118 kann zur Steuerung der Menge von erwärmtem Fluid 104 verwendet werden, das durch die Bypaß-Leitung 116 strömt. Das Kühlsystem kann mit einer oder mehreren Leitungen zur Lieferung einer Hilfsströmung des Fluids versehen sein. Beispielsweise kann erwärmtes Fluid 104 an einen Vergaser geliefert werden, um das Luft/Brennstoffgemisch vorzuwärmen oder das automatische Dros­ selventil zu erwärmen. Die Hilfsströmung kann auch Teil eines Heizsystems für die Personenkabine eines Automobils sein, wo­ bei in diesem Falle das erwärmte Fluid durch einen Wärmetau­ scher in die Personenkabine geleitet wird. Wenn der integrale Pump/Motor 1 in Betrieb ist, pumpt er Strömungsmittel von sei­ nem Einlaß 120 zu seinem Auslaß 122 und ruft eine Druckdiffe­ renz hervor, die eine Umwälzung des Fluids in dem System be­ wirkt.

Im allgemeinen ist der Radiator 108 ein bekannter Wärmetauscher. Der Radiator 108 enthält mehrere Fluidkanäle, die mit Rippen in Kontakt sind, über die Luft strömt. Das Fluid wird durch die Kanäle durch die Druckdifferenz gepumpt, die durch den Be­ trieb des integralen Pump/Motors 1 hervorgerufen wird. Luft strömt über den Radiator und über die Rippen, da der Radiator sich als Teil eines Fahrzeugs durch die Luft bewegt, oder Luft kann durch Gebläseschaufeln 124, die durch den Gebläsemotor 126 in Drehung versetzt werden, durch den Radiator gezogen werden. Eine elektronische Regelung 128 regelt den Betrieb des Gebläsemotors 126 in Abhängigkeit von Mitteln zum Abtasten der Temperatur des Fluids innerhalb des Kühlsystems. Beispiels­ weise kann die Temperatur des erwärmten Fluids 104, wie sie durch den Temperatursensor 130 abgetastet wird, zur Steuerung des Betriebs des Gebläsemotors 126 verwendet werden. Derartige Sensoren sind bekannt und können beispielsweise Thermoelemente, Thermistoren oder eine andere Abtastvorrichtung in Kontakt mit dem Fluid sein, die ein Signal an die elektronische Steuerung 128 liefert, das ein Maß der Temperatur des überwachten Fluids ist. Derartige Steuerungen sind allgemein bekannt. Wenn bei­ spielsweise die Temperatur des erwärmten Fluids höher ist als ein gewisses gewünschtes Maximum, beispielsweise 115°C (240°F), würde die elektronische Steuerung 128 den Gebläsemotor 126 aktivieren, um die Gebläseschaufeln 124 in Drehung zu versetzen. Dies hat eine Luftströmung in Richtung der Pfeile 134 über die Rippen des Radiators 108 zur Folge, wodurch das Strömungsmittel innerhalb der Kanäle des Radiators gekühlt wird. Die Steuerung 128 würde den Gebläserotor 126 betätigen, bis die Temperatur­ differenz größer als das gewünschte Minimum wird oder die Tempe­ ratur des erwärmten Fluids unter das gewünschte Maximum fällt.

Die Regelung 128 bildet auf die Temperaturabtastmittel anspre­ chende Mittel, um der Statoranordnung des integralen Pump/Mo­ tors 1 elektrische Energie zuzuführen. Gegenwärtig ist ein derartiger Temperatursensor in dem Zylinderkopf eines Autos angeordnet, um die Kühlmitteltemperatur darin zu messen. Eine elektronische Steuerung kann beispielsweise die Form eines Mikroprozessors haben, der das Abgas-Steuersystem und den Ge­ bläsemotorbetrieb in Abhängigkeit von der gemessenen Tempera­ tur steuert. Vorzugsweise kann dieser Mikroprozessor verwendet werden, um den integralen Pump/Motor 1 zu steuern.

Das Kühlsystem kann auch mit einem selbsttätigen Thermostaten in der Form eines thermostatisch gesteuerten Ventils 136 (in Fig. 6 gestrichelt gezeigt) versehen sein, um eine Strömungs­ mittelströmung innerhalb des Systems zu verhindern, bis die Betriebstemperatur des Fluids erreicht ist. Bekanntlich sind derartige Ventile 136 normalerweise geschlossen. Wenn die Tem­ peratur des Strömungsmittels in dem Wassermantel 102 ansteigt, werden derartige Ventile durch das erwärmte Strömungsmittel 104 erwärmt und öffnen mechanisch, um eine Zirkulation des Fluids in dem Kühlsystem zu gestatten. Diese Ventile sollen gestatten, daß das Fluid innerhalb des Wassermantels 102 schnell die Be­ triebstemperatur erreicht, bevor eine Fluidzirkulation beginnt. In bekannten Systemen, die mechanische "Wasser"(Fluid)-Pumpen verwenden, die immer kontinuierlich arbeiten, wenn der Motor läuft, hemmen derartige Ventile selektiv die Strömungsmittel­ strömung. In einem System gemäß der Erfindung ist das Ventil 136 optional, weil die Strömungsmittelströmung durch Ein- oder Ausschalten des integralen Pump/Motors 1 gesteuert wird. Die Steuerung 128 würde beispielsweise keine elektrische Energie an die Statoranordnung des integralen Pump/Motors 1 liefern, bevor das Fluid 104 in dem Wassermantel die Betriebstemperatur erreicht hat.

Vorzugsweise arbeitet die integrale Motor/Pumpe 1 bei festen oder variablen Drehzahlen. Beispielsweise würde bei einem Be­ trieb mit fester Drehzahl der integrale Pump/Motor 1 bei einer oder mehreren festen Drehzahlen oder Drehmomenten gleichzeitig mit dem Gebläsemotor 126 durch die elektronische Steuerung 120 aktiviert, die selektiv Energie zuführt. Optional kann die je­ weilige Betriebsdrehzahl oder das Betriebsdrehmoment des inte­ gralen Pump/Motors 1 von verschiedenen Betriebsbedingungen des Automobils abhängig gemacht werden, wie beispielsweise der Tem­ peratur des erwärmten Fluids 104 und des gekühlten Fluids 110, der Lufttemperatur, der Motorbetriebsdrehzahl und/oder dem Er­ fordernis, erwärmtes Fluid über die Hilfsströmung zuzuführen. Beispielsweise kann der integrale Pump/Motor 1 selektiv betä­ tigt werden in Abhängigkeit von dem Erfordernis für eine Er­ wärmung der Personenkabine.

Bei einem Betrieb mit variabler Drehzahl oder variablem Dreh­ moment wird die Drehzahl oder das Drehmoment des integralen Pump/Motors 1 gesteuert und verändert, um die Erfordernisse des Automobils in Abhängigkeit von den verschiedenen Betriebsbe­ dingungen des Automobils zu erfüllen. Beispielsweise kann die Steuerung, wie sie in den US-Patentschriften 44 59 519 und 45 56 827 beschrieben ist, verwendet werden, um den Betrieb des integralen Pump/Motors 1 zu steuern.

Zwar ist in Fig. 6 der integrale Pump/Motor 1 in der Leitung zwischen der Fluidleitung 112 und dem Wassermantel 102 darge­ stellt, er kann aber in irgendeiner Leitung des Kühlsystems und an irgendeinem Punkt entlang der Fluidströmungsbahn ange­ ordnet sein.

Gemäß einer bevorzugten Betriebsart kann der integrale Pump/ Motor 1 betätigt werden, nachdem der Motor 100 seinen Betriebs­ zyklus abgeschlossen hat und ausgeschaltet worden ist. Bei­ spielsweise sei ein Automotor angenommen, der für eine ausrei­ chende Periode gearbeitet hat, damit das Kühlmittel eine sta­ bile Betriebstemperatur erreicht. Wenn der Motor nach dieser Betriebsperiode ausgeschaltet wird, wird Wärme von dem Motor­ block weiterhin auf das Strömungsmittel in dem Wassermantel 102 übertragen, da der Block wesentlich heißer als das Strömungs­ mittel 104 ist. Das erwärmte Fluid 104 kann durch Konvektions­ strömung in die Leitungen 106 und 114 und möglicherweise in den Pump/Motor 1 wandern. Infolgedessen setzt das gewanderte Strömungsmittel die Teile des Kühlsystems, mit denen es in Berührung kommt, erhöhten Temperaturen (einer Temperaturspitze) aus, die ihrerseits eine Beschädigung und/oder eine verkürzte Lebensdauer der Teile zur Folge haben können.

Ein Betrieb des Gebläsemotors 126 allein, nachdem die Motorbe­ triebsperiode endet, ist allgemein bekannt, aber sie verklei­ nert nicht in signifikanter Weise die Temperaturspitze, denen die Kühlsystemteile ausgesetzt sind , weil kein Strömungsmit­ tel in dem Kühlsystem zirkuliert (abgesehen von einer kleinen Menge von wanderndem Strömungsmittel, das durch Konvektion strömt). Infolgedessen verhindert der Betrieb des Gebläsemotors 126 allein nach der Motorbetriebsperiode nur eine Temperatur­ spitze in dem Radiator 108. Einige der Teile des Kühlsystems neben dem Radiator 108 können gekühlt werden, da ein Teil des gekühlten Strömungsmittels als eine Folge der Konvektionsströ­ mung in Teile des Kühlsystems neben dem Radiator 108 wandern kann. Bekannte mechanische "Wasser"-Pumpen von Automobilen können das Temperaturspitzenproblem nicht lösen, da diese Pum­ pen nur arbeiten können, wenn der Motor in Betrieb ist.

Durch den Betrieb sowohl des integralen Pump/Motors 1 als auch des Gebläsemotors 125 für eine kurze Periode nach dem Motor­ betrieb kann innerhalb des Motorblocks aufgebaute Wärme schnell durch das Kühlsystem abgeführt und über den Radiator 108 an die Luft freigesetzt werden. In Kühlsystemen, in denen das Fluidvolumen eine ausreichende Masse hat, um die aufgebaute Wärme innerhalb des Motorblocks ohne einen signifikanten Tempe­ raturanstieg und ohne Kühlerfordernis zu absorbieren, kann es lediglich erforderlich sein, den integralen Pump/Motor 1 mit einer kleinen Drehzahl oder einem kleinen Drehmoment arbeiten zu lassen und den Gebläsemotor 126 überhaupt nicht zu betäti­ gen, nachdem der Motor 100 ausgeschaltet ist. Die Steuerung 128, die den Betrieb des integralen Pump/Motors 1 steuern würde, bildet eine Leistungseinspeisung zur Zufuhr von elek­ trischer Energie zur Statoranordnung des integralen Pump/Motors 1 während und nach dem Betrieb des Motors 100 immer dann, wenn die Temperatur des Strömungsmittels 104 oberhalb einer vorbe­ stimmten Temperatur (beispielsweise 115°C) ist.

Die vorstehend beschriebene Arbeitsweise des in Fig. 6 darge­ stellten Kühlsystems bildet ein Verfahren zum Umwälzen von Strömungsmittel in einem System, wie beispielsweise einem Kühl­ system von einem Automotor. Durch Verbinden der Leitung 114 mit dem Einlaß 120 und dem Auslaß 122 des integralen Pump/Motors 1 wird eine drehbare Anordnung 20 einschließlich des Flügel­ rades 27 in dem Profilstück 14 angeordnet, das mit dem System verbunden ist. Die Steuerung 128 liefert elektrische Energie an die Statoranordnung 11 und bildet dadurch ein elektromagne­ tisches Feld durch das Profilstück 14 hindurch an und um die drehbare Anordnung herum, um das Flügelrad 27 axial zu drehen und um zu bewirken, daß Strömungsmittel durch das Profilstück 14 strömt. Sensoren 130 und 132 tasten die Temperatur des Strö­ mungsmittels in dem System ab und speisen zusammen mit der Regelung 128 selektiv die Statoranordnung 11, um das elektro­ magnetische Feld in Abhängigkeit von der Temperatur des abge­ tasteten Strömungsmittels selektiv anzulegen. Das elektromag­ netische Feld kann während und nach dem Betrieb des Automotors 100 immer dann angelegt werden, wenn die Temperatur des Strö­ mungsmittels 104 oberhalb einer vorbestimmten Temperatur ist.

Claims (39)

1. Einrichtung zum Pumpen eines Fluids bzw. Strömungs­ mittels, gekennzeichnet durch :
ein Gehäuse (14) mit einem Einlaß (15) und einem Aus­ laß (16),
Mittel (20, 21, 27), die in dem Gehäuse angeordnet und drehbar sind, zum Bewegen des Fluids durch das Gehäuse von seinem Einlaß zu seinem Auslaß, und
außen am Gehäuse befestigte Mittel (11) zum Anlegen eines elektromagnetischen Feldes durch das Gehäuse hindurch und an und um die das Fluid bewegenden Mit­ tel herum, um die das Fluid bewegenden Mittel zu drehen und dadurch durch das Gehäuse hindurch zu be­ wegen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das Fluid bewegenden Mittel eine drehbare An­ ordnung (20) mit einer Achse (22) bilden und ein zy­ lindrisches ferromagnetisches Teil (24) mit einer axialen Öffnung (26) koaxial zur Achse (22) der drehbaren Anord­ nung (20), mehrere Permanentmagnetelemente (25), die auf dem Umfang des ferromagnetischen Teils befestigt sind, ferner in der axialen Öffnung angeordnete Pump­ mittel (27), und zu der Achse (22) koaxiale Mittel (23) aufweist zur Halterung der drehbaren Anordnung (20) für eine Rotation um ihre Achse (22).

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (11) zum Anlegen eines elektromagneti­ schen Feldes eine Statoranordnung mit meh­ reren Wicklungsstufen (53) aufweist, die das Gehäuse (14) umgeben und elektrisch speisbar sind, um das elektromagnetische Feld an die drehbare Anordnung (20) anzulegen für eine Rotation der drehbaren Anordnung (20) um ihre Achse (22).

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpmittel ein Flügelrad (27) bilden und die Statoranordnung (11) und die drehbare Anordnung (20) einen bürstenlosen Gleichstrommotor mit ausgeprägten Spulen bilden.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Flügelrad (27) ein erstes zylindrisches Teil (61) mit mehreren inneren radialen Schaufeln (63) auf­ weist, die sich wendelförmig entlang der Achse (22) erstrecken.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Halterung der Anordnung eine Welle (23), die das erste zylindrische Teil (61) koaxial zur Achse (22) haltert, eine Einlaß-Endkappe (13 a), die in dem Einlaß des Gehäuses angeordnet ist, und eine Auslaß-Endkappe (13 b) aufweisen, die in dem Aus­ laß des Gehäuses angeordnet ist, wobei jede Endkappe ein Wellenende trägt.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren radialen Innenschaufeln (63) des ersten zylindrischen Teils (61) eine Bohrung koaxial zur Achse (22) bilden, in der die Welle (23) angeord­ net ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (14) ein zweites zylindrisches Teil bildet, wobei das eine Ende den Einlaß und das andere Ende den Auslaß bildet, und daß die Endkappen (13 a, 13 b) jeweils dritte zylindrische Teile (34 a, 34 b) auf­ weisen, die in den Enden des zweiten zylindrischen Teils angeordnet sind und innere axial verlaufende Radialschaufeln (35) aufweisen.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die axial verlaufenden inneren Radialschaufeln (35) von jedem dritten zylindrischen Teil eine Bohrung ko­ axial zur Achse (22) bilden, in der Lager zur Halterung eines Wellenendes angeordnet sind.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jedes dritte zylindrische Teil (34 a, 34 b) einen Umfangsflansch (66) für einen Eingriff mit dem Ende des zweiten zylindrischen Teils (14) aufweist.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein die stationäre Anordnung (10 a, 10 b) umschlie­ ßender Mantel vorgesehen ist.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrischen Teile ein synthetisches Harzma­ terial aufweisen.

13. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Anlegen eines elektromagnetischen Feldes eine Statoranordnung (11) mit mehreren Wick­ lungsstufen (53) aufweisen, die das Gehäuse (14) um­ geben und die elektrisch speisbar sind, um das elek­ tromagnetische Feld an die das Fluid bewegenden Mittel anzulegen.

14. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das Fluid bewegenden Mittel ein Flügelrad auf­ weisen.

15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Flügelrad ein erstes zylindrisches Teil mit einer Achse und mehreren inneren Radialschaufeln auf­ weist, die sich wendelförmig entlang der Achse er­ strecken.

16. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine Welle das erste zylindrische Teil koaxial mit der Achse haltert und eine Einlaß-Endkappe in dem Ge­ häuse-Einlaß und eine Auslaß-Endkappe in dem Gehäuse- Auslaß angeordnet sind, wobei jede Endkappe ein Wel­ lenende haltert.

17. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Innenschaufeln des ersten zylindri­ schen Teils eine Bohrung koaxial mit der Achse bilden, in der die Welle angeordnet ist.

18. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse ein zweites zylindrisches Teil bildet, von dem das eine Ende den Einlaß und das andere Ende den Auslaß bildet, wobei die Endkappen jeweils dritte zylindrische Teile sind, die in den Enden des zweiten zylindrischen Teils angeordnet sind und innere, axial verlaufende Radialschaufeln aufweisen.

19. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die axial verlaufenden Radialschaufeln von jedem dritten zylindrischen Teil eine Bohrung koaxial zu der Achse bilden, in der Lager zur Halterung von einem Wellenende angeordnet sind.

20. Einrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß jedes dritte zylindrische Teil einen Umfangs­ flansch aufweist für einen Eingriff mit dem Ende des zweiten zylindrischen Teils.

21. Einrichtung zum Pumpen eines Fluids bzw. Strömungs­ mittels, gekennzeichnet durch :
einen Motor mit einer Rotoranordnung und einer Stator­ anordnung,
ein Gehäuse mit einem Fluideinlaß und einem Fluidaus­ laß, zwischen denen eine Achse gebildet ist, zum Um­ schließen der Rotoranordnung, wobei die Statoranord­ nung auf dem Gehäuse angeordnet ist und dieses um­ gibt,
Mittel zum Zuführen elektrischer Energie zur Statoran­ ordnung, so daß die Statoranordnung ein elektromagne­ tisches Feld durch das Gehäuse hindurch an und um die Rotoranordnung herum anlegt, um dadurch die Rotoran­ ordnung um die Achse zu drehen, und
durch die Rotoranordnung angetriebene und in dem Ge­ häuse angeordnete Mittel zum axialen Pumpen des Fluids vom Einlaß zum Auslaß, wenn sich die Rotoranordnung um die Achse dreht.

22. Elektronisch kommutierter Motor, gekennzeichnet durch :
eine drehbare Anordnung mit einer Achse,
Mittel zur Halterung der drehbaren Anordnung für eine Rotation um die Achse, wobei die Mittel ein die dreh­ bare Anordnung umgebendes Gehäuse aufweisen,
eine stationäre Anordnung mit mehreren Wicklungsstu­ fen, die das Gehäuse umgeben und die elektrisch speis­ bar sind zum Anlegen eines elektromagnetischen Feldes an die drehbare Anordnung für eine Rotation der dreh­ baren Anordnung um die Achse.

23. Motor nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Anordnung ein ferromagnetisches Teil mit einer Achse koaxial zur Achse der drehbaren An­ ordnung und mehrere Permanentmagnetelemente aufweist, die auf dem Umfang des ferromagnetischen Teils befe­ stigt sind.

24. Motor nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Anordnung ein Fluid bewegende Mittel bilden und ein zylindrisches ferromagnetisches Teil mit einer axialen Öffnung koaxial zur Achse der dreh­ baren Anordnung, mehrere Permanentmagnetelemente, die auf dem Umfang des ferromagnetischen Teils befestigt sind, in der axialen Öffnung angeordnete Mittel zum Pumpen und Mittel aufweist, die koaxial zur Achse der Anordnung angeordnet sind, zur Halterung der drehbaren Anordnung für eine Rotation um ihre Achse.

25. Motor nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpmittel ein Flügelrad aufweisen und die Statoranordnung und die drehbare Anordnung einen bür­ stenlosen Gleichstrommotor mit ausgeprägten Spulen bilden.

26. Motor nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Flügelrad ein erstes zylindrisches Teil mit mehreren inneren Radialschaufeln bildet, die wendel­ förmig entlang der Achse verlaufen.

27. Motor nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Halterung der Anordnung eine Welle, die das erste zylindrische Teil koaxial zur Achse der Anordnung haltert, eine Einlaß-Endkappe, die in dem Gehäuseeinlaß angeordnet ist und eine Auslaß-Endkappe aufweisen, die in dem Gehäuseauslaß angeordnet ist, wobei jede Endkappe ein Wellenende haltert.

28. Motor nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Innenschaufeln des ersten zylindri­ schen Teils eine Bohrung koaxial zur Achse der Anord­ nung bilden, in der die Welle angeordnet ist.

29. Motor nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse ein zweites zylindrisches Teil auf­ weist, von dem das eine Ende den Einlaß und das andere Ende den Auslaß bildet und wobei die Endkappen jeweils dritte zylindrische Teile bilden, die in den Enden des zweiten zylindrischen Teils angeordnet sind und innere, axial verlaufende Radialschaufeln aufweisen.

30. Motor nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die axial verlaufenden Radialschaufeln von jedem dritten zylindrischen Teil eine Bohrung koaxial zur Achse bilden, in der Lager zur Halterung eines Wellen­ endes angeordnet sind.

31. Motor nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß jedes dritte zylindrische Teil einen Umfangsflansch aufweist für einen Eingriff mit dem Ende des zweiten zylindrischen Teils.

32. Motor nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß ein die stationäre Anordnung umschließender Mantel vorgesehen ist.

33. Motor nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrischen Teile ein synthetisches Harz­ material enthalten.

34. Motor nach einem der Ansprüche 22 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Anordnung aufweist:
ein zylindrisches ferromagnetisches Teil mit einer axialen Öffnung koaxial zu seiner Achse, wobei in der axialen Öffnung ein drehbares Element, wie bei­ spielsweise ein Flügelrad, aufnehmbar ist,
mehrere Permanentmagnetelemente, die auf dem Umfang des ferromagnetischen Teils angeordnet sind,
koaxial zur axialen Öffnung des ferromagnetischen Teils angeordnete Mittel zur Halterung der drehbaren Anordnung für eine Rotation um die Achse der drehba­ ren Anordnung und
eine stationäre Anordnung mit mehreren Wicklungsstu­ fen, die elektrisch speisbar sind zum Anlegen eines elektromagnetischen Feldes an die drehbare Anordnung für eine Rotation der drehbaren Anordnung um ihre Achse.

35. Einrichtung zur Verwendung in einem Kühlsystem, bei­ spielsweise einem Kühlsystem eines Automobilmotors, zum Pumpen von Fluid bzw. Strömungsmittel durch das Kühlsystem, gekennzeichnet durch :
ein Gehäuse mit einem Einlaß und einem Auslaß zur Ver­ bindung mit dem Kühlsystem,
erste Mittel, die in dem Gehäuse angeordnet und in diesem drehbar sind, zum Bewegen von Fluid innerhalb des Kühlsystems vom Einlaß zum Auslaß,
Mittel zum Abtasten der Temperatur des Fluids inner­ halb des Kühlsystems,
auf dem Gehäuse befestigte zweite Mittel zum Anlegen eines elektromagnetischen Feldes durch das Gehäuse hindurch an und um die ersten Mittel herum zum Drehen der ersten Mittel und zum Bewegen von Fluid durch das Gehäuse vom Einlaß zum Auslaß, und
auf die Temperaturabtastmittel ansprechende Mittel zum Zuführen elektrischer Energie zu den zweiten Mitteln.

36. Einrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlsystem ein Kühlsystem eines Automobilmo­ tors ist und die Mittel zum Zuführen elektrischer Energie eine Einspeisung aufweisen zum Zuführen elek­ trischer Energie zu den zweiten Mitteln während und nach dem Betrieb des Automobilmotors immer dann, wenn die Temperatur des Fluids oberhalb einer vorbestimm­ ten Temperatur ist.

37. Verfahren zum Zirkulieren von Fluid bzw. einem Strö­ mungsmittel in einem System, beispielsweise einem Kühlsystem eines Automobilmotors, dadurch gekennzeichnet, daß:
eine drehbare Anordnung mit einem Flügelrad in einem Gehäuse angeordnet wird, das mit dem System verbunden ist, und
ein elektromagnetisches Feld durch das Gehäuse hin­ durch an und um die drehbare Anordnung herum angelegt wird, um dadurch das Flügelrad axial zu drehen und dieses zu veranlassen, Fluid durch das Gehäuse hin­ durch zu bewegen.

38. Verfahren nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Fluids in dem System abgetastet wird und das elektromagnetische Feld selektiv in Ab­ hängigkeit von der Temperatur des abgetasteten Fluids angelegt wird.

39. Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß als Kühlsystem ein Automobilmotor verwendet wird und das elektromagnetische Feld selektiv während und nach dem Betrieb des Automobilmotors immer dann ange­ legt wird, wenn die Temperatur des Fluids oberhalb einer vorbestimmten Temperatur ist.