DE4114989A1 - Rotationspumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rotationspumpe mit Antrieb durch einen Elektromotor, dessen Anker einen koaxialen, inneren Durchlaß aufweist und der zum Fördern eines Me­ diums durch diesen Durchlaß ausgebildet ist.

Bei einer bekannten Rotationspumpe der vorstehenden Art hat der Anker auf seiner Ankerwelle an beiden Enden des Durchlasses jeweils ein Schaufelrad. Diese Schaufelräder fördern Kraftstoff von einem Einlaßstutzen durch den Durchlaß des Ankers hindurch zu einem Auslaßstutzen der Rotationspumpe. Obgleich die bekannte Rotationspumpe einen Elektromotor und einen Axialförderer zu einer kom­ pakten Einheit zusammenfaßt, konnte sie sich in der Pra­ xis nicht durchsetzen, weil sie relativ aufwendig gestal­ tet ist und ihre Leistung im Verhältnis zu ihrer Baugröße zu gering ist.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Rotations­ pumpe der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie möglichst einfach aufgebaut ist und in Relation zu ihrem Bauvolumen eine hohe Förderleistung hat.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Anker aus mehreren, axial hintereinander angeordneten Ankerscheiben besteht, welche jeweils mit zumindest einem Steg in den Durchlaß greifen und daß die Stege der auf­ einanderfolgenden Ankerscheiben zur Bildung einer Förder­ wendel von Ankerscheibe zu Ankerscheibe um einen geringen Winkelbetrag zueinander versetzt sind.

Da bei der erfindungsgemäßen Rotationspumpe der Anker aus hintereinandergeschalteten Ankerscheiben besteht, hat er für einen Elektromotor sehr vorteilhafte elektromagneti­ sche Eigenschaften. Die Herstellung der Rotationspumpe ist sehr kostengünstig, weil die die Förderwendel bilden­ den Stege einstückig mit der jeweiligen Ankerscheibe aus­ gebildet sind. Zur Bildung der Pumpe müssen deshalb keine separaten Bauteile hergestellt und montiert werden. Die erfindungsgemäße Rotationspumpe ist für Gleich- und Wechselspannungsbetrieb gleichermaßen geeignet.

Besonders einfach ist die Rotationspumpe gestaltet, wenn jede Ankerscheibe einen geschlossenen Ring aufweist, wel­ cher durch Aneinanderlegen mehrerer Ankerscheiben einen den Durchlaß begrenzenden Zylinder bildet und wenn jede Ankerscheibe auf der Außenseite des Ringes zumindest zwei durch jeweils einen radialen Blechabschnitt von diesem Ring beabstandete Ankersegmente aufweist.

Ganz besonders gering sind die Herstellungskosten der Ro­ tationspumpe, wenn gemäß einer anderen, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung alle Ankerscheiben identisch ausgebildet und jeweils zur benachbarten Ankerscheibe um einen geringen Winkelbetrag verdreht angeordnet sind.

Bei der vorgenannten Ausführungsform sind die Ankerseg­ mente von Ankerscheibe zu Ankerscheibe entsprechend der Stege versetzt, so daß ihre in Umfangsrichtung liegenden Begrenzungen Schraubenlinien bilden. Wenn man erreichen will, daß die einzelnen Ankersegmente deckungsgleich auf­ einander liegen, dann kann man gemäß einer anderen Ausge­ staltung der Erfindung dafür sorgen, daß die Winkellage des Steges oder der Stege von Ankerscheibe zu Anker­ scheibe um einen geringen Winkelbetrag in Bezug auf die Lage der Ankersegmente verdreht ausgerichtet sind.

Die die Förderwendel bildenden Stege können zugleich die Nabe des Rotors haltende Speichen bilden, wenn der einen Teil einer Förderwendel bildende Steg oder die Stege je­ weils bis zu einer Nabe für die Ankerwelle führen.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung be­ steht darin, daß zwischen den Wicklungen in den durch die Ankersegmente und den Durchlaß begrenzten Wickelräumen in Umfangsrichtung des Ankers jeweils ein Zwischenraum be­ steht. Durch diese Gestaltung können die nicht ganz mit Draht gefüllten Wickelräume bei entsprechender Gestaltung des Gehäuses mit zur Förderung benutzt werden. Unabhängig hiervon ist eine solche Ausführungsform vorteilhaft, weil das mit der Wicklung in Kontakt kommende Fördermedium zur Kühlung der Wicklung beiträgt.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind zwei da­ von in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Rotationspumpe, bei dem der Anker und Kollek­ tor nicht geschnitten dargestellt wurden,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Rotationspumpe entlang der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Ankerscheibe des Ankers der Rotationspumpe,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des Ankers ohne Ankerwicklung,

Fig. 5 eine Draufsicht auf eine Ankerscheibe vor einem letzten Stanzvorgang,

Fig. 6 eine Vorderansicht einer zweiten Ausführungsform eines Ankers nach der Erfindung.

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht des Permanentmagneten der Rotations­ pumpe nach Fig. 1.

Die in Fig. 1 gezeigte Rotationspumpe hat in der Mantelfläche eines Gehäu­ ses 1 feststehende Permanentmagnete 2. Im Inneren des Gehäuses 1 ist ein Anker 3 vorgesehen, der aus einer Vielzahl hintereinander angeordneter Ankerscheiben 4, 4a, 4b usw. besteht. Dieser Anker 3 bildet zugleich einen Pumpenrotor, durch den ein Fördermedium von einem Ansaugstutzen 5 zu einem Auslaßstutzen 6 gefördert wird.

Die dargestellte Rotationspumpe ist als Gleichstrommotor ausgebildet. Sie hat auf einer Ankerwelle 7 einen Kollektor 8, dem auf übliche Weise Spannung von Anschlüssen 9, 10 über federbelasteten Bürsten 11, 12 zugeführt wird.

Die Schnittdarstellung gemäß Fig. 2 läßt erkennen, daß die einzelnen Ankerscheiben 4 jeweils einen geschlossenen Ring 13 aufweisen, in welchen drei speichenartige Stege 14, 15, 16 bis zu einer Nabe 17 hineinführen. Mit dieser Nabe 17 sitzt die Ankerscheibe 4 auf der Ankerwelle 7. Der Ring 13 begrenzt nach außen hin einen koaxialen Durchlaß 18 im Anker 3, der durch das Aufeinanderliegen der Ringe 13 der Ankerscheiben 4 die Form eines Zylinders hat.

Die Stege 14, 15, 16 setzen sich nach außen jeweils durch einen radialen Blechabschnitt 19, 20, 21 fort, der jeweils ein Ankersegment 22, 23, 24 trägt. Auf diese Weise sind zwischen den Ankersegmenten 22, 23, 24 Wickel­ räume gebildet, in welchen jeweils eine Wicklung 25 vorgesehen ist.

Für die Erfindung ist wesentlich, daß die Stege 14, 15, 16 der aufeinander­ liegenden Ankerscheiben 4, 4a, 4b nicht miteinander fluchten, sondern jeweils um einen geringen Winkelbetrag zueinander versetzt sind. Dadurch bilden die Stege 14, 15, 16 im Inneren des Durchlasses 18 drei Förderwen­ deln 26, durch welche bei Drehung des Ankers 3 das zu fördernde Medium vom Ansaugstutzen 5 zum Auslaßstutzen 6 gefördert wird.

Die Fig. 3 zeigt wiederum eine Ankerscheibe 4 mit dem Ring 13 mit den Stegen 14, 15, 16. In Fig. 4 ist gezeigt, daß die Ankerscheiben 4, 4a, 4b usw. jeweils um einen geringen Winkelbetrag zueinander verdreht ange­ ordnet sind. Dadurch sind auch die Stege 14, 15, 16 entsprechend ver­ dreht, was an den Stegen 14, 14a, 14b zu erkennen ist. Sie können auf diese Weise die in Fig. 2 mit 26 positionierte Förderwendel bilden.

In Fig. 7 ist einer von den zwei Permanentmagneten 2 dargestellt, der bei einer Ankerausbildung mit verdreht versetzten Ankerscheiben 4, 4a, 4b verwendbar ist.

Bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform sind die Ankersegmente 22, 23, 24 von Ankerscheibe 4, 4a, 4b zu Ankerscheibe 4, 4a, 4b ebenfalls geringfügig winkelversetzt. Will man das vermeiden, so kann man die Ankerscheiben 4 wie in den Fig. 5 und 6 gezeigt ausbilden. Im in Fig. 5 gezeigten Fertigungszustand einer Ankerscheibe 4 sind zunächst nur Wickelräume 27, 28, 29 gestanzt. Die anschließend durch Ausstanzungen zu erzeugenden Stege 14, 15, 16 sind strichpunktiert dargestellt, da sie erst in einem nachfolgenden Arbeitsgang erzeugt werden. Hierbei wird die jeweils folgende Ankerscheibe 4 um einen geringen Winkelbetrag verdreht in die Stanze eingelegt, so daß die Stege 14, 15, 16 entsprechend winkelversetzt sind. Dadurch können bei den aufeinander­ liegenden Ankerscheiben 4 die Ankersegmente 22, 23, 24 deckungsgleich ausgerichtet sein und die Stege 14, 15, 16 dennoch die Förderwendeln 26 bilden.

Claims (6)

1. Rotationspumpe mit Antrieb durch einen Elektromotor, dessen Anker einen koaxialen, inneren Durchlaß aufweist und der zum Fördern eines Mediums durch diesen Durchlaß ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (3) aus mehreren, axial hintereinander angeordneten Ankerscheiben (4, 4a, 4b) besteht, welche jeweils mit zumindest einem Steg (14, 15, 16) in den Durchlaß (18) greifen und daß die Stege (14, 15, 16) der aufeinander­ folgenden Ankerscheiben (4, 4a, 4b) zur Bildung einer Förderwendel (26) von Ankerscheibe (4, 4a, 4b) zu Anker­ scheibe (4, 4a, 4b) um einen geringen Winkelbetrag zuein­ ander versetzt sind.

2. Rotationspumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß jede Ankerscheibe (4, 4a, 4b) einen geschlosse­ nen Ring (13) aufweist, welcher durch Aneinanderlegen mehrerer Ankerscheiben (4, 4a, 4b) einen den Durchlaß (18) begrenzenden Zylinder bildet und daß jede Anker­ scheibe (4, 4a, 4b) auf der Außenseite des Ringes (13) zumindest zwei durch jeweils einen radialen Blechab­ schnitt (19, 20, 21) von diesem Ring (13) beabstandete Ankersegmente (22, 23, 24) aufweist.

3. Rotationspumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß alle Ankerscheiben (4, 4a, 4b) identisch ausge­ bildet und jeweils zur benachbarten Ankerscheibe (4, 4a, 4b) um einen geringen Winkelbetrag verdreht angeordnet sind.

4. Rotationspumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Winkellage des Steges (14, 15, 16) oder der Stege (14, 15, 16) von Ankerscheibe (4, 4a, 4b) zu An­ kerscheibe (4, 4a, 4b) um einen geringen Winkelbetrag in Bezug auf die Lage der Ankersegmente (22, 23, 24) ver­ dreht ausgerichtet sind.

5. Rotationspumpe nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der einen Teil einer Förderwendel bildende Steg (14, 15, 16) oder die Stege (14, 15, 16) jeweils bis zu einer Nabe (17) für die Ankerwelle (7) führen.

6. Rotationspumpe nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Wick­ lungen (25) in den durch die Ankersegmente (4, 4a, 4b) und den Durchlaß (18) begrenzten Wickelräumen (27, 28, 29) in Umfangsrichtung des Ankers (3) jeweils ein Zwi­ schenraum besteht.