EP1443210A2 - Motorpumpenaggregat - Google Patents

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EP1443210A2
EP1443210A2 EP03022470A EP03022470A EP1443210A2 EP 1443210 A2 EP1443210 A2 EP 1443210A2 EP 03022470 A EP03022470 A EP 03022470A EP 03022470 A EP03022470 A EP 03022470A EP 1443210 A2 EP1443210 A2 EP 1443210A2
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pumps
pump
motor
electric motor
rotor
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EP1443210A3 (de
EP1443210B8 (de
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Gerd Hundt
Franz Arbogast
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Voith Turbo GmbH and Co KG
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Voith Turbo GmbH and Co KG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C11/00—Combinations of two or more machines or pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type; Pumping installations
    • F04C11/001—Combinations of two or more machines or pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type; Pumping installations of similar working principle
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61J—CONTAINERS SPECIALLY ADAPTED FOR MEDICAL OR PHARMACEUTICAL PURPOSES; DEVICES OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR BRINGING PHARMACEUTICAL PRODUCTS INTO PARTICULAR PHYSICAL OR ADMINISTERING FORMS; DEVICES FOR ADMINISTERING FOOD OR MEDICINES ORALLY; BABY COMFORTERS; DEVICES FOR RECEIVING SPITTLE
    • A61J1/00—Containers specially adapted for medical or pharmaceutical purposes
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    • A61J1/00—Containers specially adapted for medical or pharmaceutical purposes
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C15/00—Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • F04C15/0057—Driving elements, brakes, couplings, transmission specially adapted for machines or pumps
    • F04C15/008—Prime movers

Definitions

  • the invention relates to a motor pump unit comprising an electric motor and a pump.
  • the motor and pump are interleaved; the Motor envelops the pump.
  • EP 0 611 887 A1 describes a further motor pump unit.
  • the rotor of the motor is an independent component, but with the cylinder block a piston pump rotatably connected.
  • Units of this type have the great advantage that they only have one occupy minimal space. But there is still room for improvement.
  • the invention has for its object a motor pump unit mentioned design to improve even further, especially with regard to the Manufacturing effort and space requirements.
  • the invention is based on the aforementioned WO document, but with one Multiplication of the individual units.
  • a preferred Embodiment comprises the entire motor pump unit two axially internal gear pumps aligned with one another and an electric motor which which is assigned to one of the two pumps. They are each other neighboring pumps are assigned to each other in such a way that they single electric motor can be driven. It gets involved with it achieve high delivery volume and / or high delivery pressure.
  • a large The advantage is that the two pumps are within a single housing are arranged so that when operating the entire aggregate of oil are enclosed and therefore no seals are required.
  • the two pumps can be completely identical. But you can too have different diameters in the conveying area, i.e. where the Conveyor tooth limit.
  • Asynchronous motors for example Asynchronous motors, reluctance motors or so-called squirrel-cage rotors.
  • the invention can be used particularly advantageously in the case of internal gear pumps apply.
  • the pump forms a completely independent, self-sufficient unit. It can be Manufacture separately, check separately and completely in the stator of the Install the electric motor enclosed space.
  • the engine is cooled with oil.
  • the motor pump unit comprises an electric motor 1 with a Stator laminated core 1.1, a winding 1.2 and a rotor 1.3.
  • first internal gear pump 2 This has a pinion 2.1 on, a compared to this eccentric ring gear 2.2 and a pinion shaft 2.3.
  • the pinion shaft 2.3 is mounted in side windows 2.4, 2.5.
  • the two elements, motor and first pump, are common Enclosed housing 3.
  • housing 3 In the housing 3 there is an inlet 3.1 and a first outlet 3.2 for the medium to be pumped.
  • the rotor 1.3 of the motor 1 is pot-shaped. In the present axial section it appears U-shaped.
  • the pinion shaft 2.3 projects with the rotor 1.3 a toothing 2.3.1 in rotary connection.
  • web 1.3.1 of the U is namely an internal toothing, while the pinion shaft a corresponding Has external teeth. Comb the internal teeth and external teeth together.
  • the rotor 1.3 is mounted on the first pump 2, more precisely on the Ring gear 2.3 and the side windows 2.4, 2.5.
  • a second internal gear pump is provided. This is arranged axially next to the first pump 2, in such a way that the The axes of the two pumps are aligned.
  • the housing 3 is over the led out first pump 2 and flows around the second pump 20th
  • the second pump 20 is identical in construction to the first pump 2. It has accordingly also a pinion shaft 20.3, which with the pinion shaft 2.3 is structurally identical and which also has a toothing 20.3.1 with the rotor 1.3 is in rotary connection.
  • the housing 3 has a second outlet 3.3.
  • the second pump 20 is fixed on the right cover of the housing 3.
  • the cup-shaped rotor thus drives 1.3 the two pinion shafts 2.3, 20.3.
  • the course of the oil is shown by the bold arrows.
  • the oil will at inlet 3.1, shown in the figure on the left, sucked in, passes through the gap between the stator laminated core 1.1 and the rotor 1.3 in the space between the two pumps 2 and 20.
  • the oil flow divides there.
  • a partial flow occurs through the pump 2 and at the first outlet 3.2 again, and on second partial flow passes through the second pump 20 and on the second Spout 3.2 out.
  • the motor pump unit thus has a suction connection and two pressure connections.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Motorpumpenaggregat mit den folgenden Merkmalen: Motorpumpenaggregat; mit zwei Innenzahnradpumpen, jeweils umfassend ein Ritzel, ein gegenüber diesem exzentrisches Hohlrad sowie eine Ritzelwelle, die in Seitenscheiben gelagert ist; die Ritzel der beiden Pumpen sind baugleich, und die Achsen der Pumpen fluchten miteinander; wenigstens einem der beiden Pumpen ist ein Elektromotor zugeordnet; der Rotor des Elektromotors ist - im Axialschnitt gesehen - U-förmig und umschließt die ihm zugeordnete Pumpe konzentrisch; der Steg des U ist im Bereich der Drehachse mit einer Innenverzahnung versehen; die Innenverzahnung des Steges kämmt mit den beiden Ritzeln; der Elektromotor und die Pumpen sind von einem einzigen Gehäuse umschlossen; den beiden Pumpen sind ein einziger Sauganschluss und zwei Druckanschlüsse zugeordnet. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Motorpumpenaggregat, umfassend einen Elektromotor und eine Pumpe. Dabei sind Motor und Pumpe ineinander verschachtelt; der Motor umhüllt die Pumpe. Auf WO 01/73295 wird verwiesen.
DE 195 38 278 A1 beschreibt ein ähnliches Motorpumpenaggregat. Dabei ist der Rotor des Elektromotors gleichzeitig das Pumpenrad der Pumpe.
EP 0 611 887 A1 beschreibt ein weiteres Motorpumpenaggregat. Dabei ist der Rotor des Motors zwar ein eigenständiges Bauteil, aber mit dem Zylinderblock einer Kolbenpumpe drehfest verbunden.
Aggregate dieser Bauart haben den großen Vorteil, dass sie nur einen minimalen Raum beanspruchen. Sie sind aber noch verbesserungsfähig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Motorpumpenaggregat der genannten Bauart noch weiter zu verbessern, insbesondere bezüglich des Fertigungsaufwandes und des Raumbedarfs.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
Die Erfindung geht aus von der genannten WO-Schrift, jedoch mit einer Vervielfachung der einzelnen Aggregate. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das gesamte Motorpumpenaggregat zwei axial miteinander fluchtende Innnenzahnradpumpen sowie einen Elektromotor, der der einen der beiden Pumpe zugeordnet ist. Dabei sind die einander benachbarten Pumpen einander derart zugeordnet, dass sie von einem einzigen Elektromotor angetrieben werden können. Es lässt sich damit ein hohes Fördervolumen und/ oder ein hoher Förderdruck erzielen. Ein großer Vorteil liegt darin, dass die beiden Pumpen innerhalb eines einzigen Gehäuses angeordnet sind, so dass sie beim Betrieb des gesamten Aggregates von Öl umschlossen sind und daher keine Dichtungen benötigt werden.
Die beiden Pumpen können völlig baugleich sein. Sie können aber auch unterschiedliche Durchmesser im Förderbereich haben, d.h. dort, wo sich die Förderzahngrenze befinden.
Es kommen verschiedene Arten von Elektromotoren in Betracht, beispielsweise Asynchronmotoren, Reluktanzmotoren oder sogenannte Kurzschlussläufer.
Es kommen auch die unterschiedlichsten Arten von Pumpen in Betracht. Besonders vorteilhaft lässt sich die Erfindung bei Innenzahnradpumpen anwenden.
Die Pumpe bildet dabei eine völlig selbständige, autarke Einheit. Sie lässt sich separat herstellen, separat prüfen sowie komplett in den vom Stator des Elektromotors umschlossenen Raum einbauen.
Der Motor wird mit Öl gekühlt.
Dabei ist es möglich, den Rotor des Elektromotors auf dem Gehäuse der betreffenden Innenzahnradpumpe zu lagern.
Die Erfindung ist anhand der Zeichnungen erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:
Das Motorpumpenaggregat umfasst einen Elektromotor 1 mit einem Statorblechpaket 1.1, einer Wicklung 1.2 und einem Rotor 1.3.
Es umfasst ferner eine erste Innenzahnradpumpe 2. Diese weist ein Ritzel 2.1 auf, ein gegenüber diesem exzentrischen Hohlrad 2.2 sowie einer Ritzelwelle 2.3. Die Ritzelwelle 2.3 ist in Seitenscheiben 2.4, 2.5 gelagert. Im vorliegenden Falle sind Gleitlager 2.4.1, 2.5.1 vorgesehen.
Die beiden Elemente Motor und erste Pumpe sind von einem gemeinsamen Gehäuse 3 umschlossen. Im Gehäuse 3 befinden sich ein Zulauf 3.1 sowie ein erster Auslauf 3.2 für das zu pumpende Medium.
Der Rotor 1.3 des Motors 1 ist topfförmig gestaltet. Im vorliegenden Axialschnitt erscheint er U-förmig. Dabei steht die Ritzelwelle 2.3 mit dem Rotor 1.3 über eine Verzahnung 2.3.1 in Drehverbindung. Im Steg 1.3.1 des U befindet sich nämlich eine Innenverzahnung, während die Ritzelwelle eine entsprechende Außenverzahnung aufweist. Innenverzahnung und Außenverzahnung kämmen miteinander.
Es könnte auch eine anderweitige Triebverbindung zwischen dem Rotor 1.3 des Motors 1 und der Ritzelwelle 2.3 hergestellt sein. So ist es denkbar, zwischen diesen beiden nicht nur eine einzige, sondern zwei oder mehrere Verzahnungen mit entsprechenden Drehmoment übertragenden Elementen vorzusehen, so dass eine Übersetzung von der Drehzahl des Rotors zur Ritzelwelle ins Langsame oder ins Schnelle erfolgt.
Der Rotor 1.3 ist auf der ersten Pumpe 2 gelagert, genauer gesagt auf dem Hohlrad 2.3 und den Seitenscheiben 2.4, 2.5.
Gemäß der Erfindung ist eine zweite Innenzahnradpumpe vorgesehen. Diese ist axial neben der ersten Pumpe 2 angeordnet, und zwar derart, dass die Achsen der beiden Pumpen miteinander fluchten. Das Gehäuse 3 ist über die erste Pumpe 2 hinausgeführt und umfließt auch die zweite Pumpe 20.
Die zweite Pumpe 20 ist baugleich mit der ersten Pumpe 2. Sie weist demgemäss auch eine Ritzelwelle 20.3 auf, die mit der Ritzelwelle 2.3 baugleich ist und die ebenfalls über eine Verzahnung 20.3.1 mit dem Rotor 1.3 in Drehverbindung steht.
Das Gehäuse 3 weist einen zweiten Auslauf 3.3 auf.
Die zweite Pumpe 20 ist am rechten Deckel des Gehäuses 3 fixiert.
Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform treibt somit der topfförmige Rotor 1.3 die beiden Ritzelwellen 2.3, 20.3 an.
Der Verlauf des Öles ist durch die fettgedruckten Pfeile dargestellt. Das Öl wird bei Zulauf 3.1, in der Figur links dargestellt, angesaugt, gelangt durch den Spalt zwischen Statorblechpaket 1.1 und Rotor 1.3 in den Zwischenraum zwischen den beiden Pumpen 2 und 20. Dort teilt sich der Ölstrom auf. Ein Teilstrom tritt durch die Pumpe 2 hindurch und am ersten Auslauf 3.2 wieder aus, und ein zweiter Teilstrom tritt durch die zweite Pumpe 20 hindurch und am zweiten Auslauf 3.2 aus. Das Motorpumpenaggregat hat somit einen Sauganschluss und zwei Druckanschlüsse.

Claims (1)

  1. Motorpumpenaggregat;
    1.1 mit zwei Innenzahnradpumpen (2,20), jeweils umfassend ein Ritzel, ein gegenüber diesem exzentrisches Hohlrad sowie eine Ritzelwelle, die in Seitenscheiben gelagert ist;
    1.2 die Ritzel der beiden Pumpen (2, 20) sind baugleich, und die Achsen der Pumpen (2, 20) fluchten miteinander;
    1.3 wenigstens einem der beiden Pumpen (2, 20) ist ein Elektromotor (1) zugeordnet;
    1.4 der Rotor (1.3) des Elektromotors (1) ist - im Axialschnitt gesehen - U-förmig und umschließt die ihm zugeordnete Pumpe konzentrisch;
    1.5 der Steg (1.3.1) des U ist im Bereich der Drehachse mit einer Innenverzahnung versehen;
    1.6 die Innenverzahnung des Steges kämmt mit den beiden Ritzeln;
    1.7 der Elektromotor (1) und die Pumpen (2, 20) sind von einem einzigen Gehäuse (3) umschlossen;
    1.8 den beiden Pumpen (2, 20) sind ein einziger Sauganschluss (3.1) und zwei Druckanschlüsse (3.2, 3.3) zugeordnet.
EP03022470A 2003-01-31 2003-10-08 Motorpumpenaggregat Expired - Lifetime EP1443210B8 (de)

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