EP2129920A1 - Anordnung zur förderung von fluiden - Google Patents

Anordnung zur förderung von fluiden

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EP2129920A1
EP2129920A1 EP08707323A EP08707323A EP2129920A1 EP 2129920 A1 EP2129920 A1 EP 2129920A1 EP 08707323 A EP08707323 A EP 08707323A EP 08707323 A EP08707323 A EP 08707323A EP 2129920 A1 EP2129920 A1 EP 2129920A1
Authority
EP
European Patent Office
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arrangement according
permanent magnet
axis
sleeve
fluid
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP08707323A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Laufer
Siegfried Seidler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ebm Papst St Georgen GmbH and Co KG
Original Assignee
Ebm Papst St Georgen GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Ebm Papst St Georgen GmbH and Co KG filed Critical Ebm Papst St Georgen GmbH and Co KG
Publication of EP2129920A1 publication Critical patent/EP2129920A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C25/00—Bearings for exclusively rotary movement adjustable for wear or play
    • F16C25/06—Ball or roller bearings
    • F16C25/08—Ball or roller bearings self-adjusting
    • F16C25/083—Ball or roller bearings self-adjusting with resilient means acting axially on a race ring to preload the bearing

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for conveying fluids. As fluids liquid and / or gaseous media can be promoted.
  • the dissipation of heat from components with a high heat flux density occurs by means of so-called heat receivers or CoId plates.
  • the heat is transferred to a cooling liquid, and this is usually placed in a circuit in forced circulation.
  • the cooling liquid flows through not only the heat absorber, but also a liquid pump, which causes the forced circulation and causes an adequate pressure build-up and an adequate volume flow through the heat absorber and an associated heat exchanger, so that the associated heat transfer coefficients are large and the temperature gradients necessary for heat transfer become small.
  • a fan In the heat exchanger usually a fan is arranged, which causes a forced convection of the cooling air and good transfer coefficients on the air side of the heat exchanger.
  • this object is achieved by the subject matter of claim 1. This gives a compact arrangement with good efficiency.
  • FIG. 1 shows an enlarged detail of FIG. 1
  • FIGS. 1 and 2 show a variant of FIGS. 1 and 2
  • Fig. 5 the claw ring 120 of FIG. 4 approximately on a scale of 1: 1.
  • the lid 38 may, for. B. by an adhesive bond, by plastic welding, by an O-ring seal, etc. with the part 36 liquid-tight.
  • the part 36 passes in Fig. 1 on its left side in a - perpendicular to a rotation axis 42 extending - section 44, which merges on its radially inner side into a cylindrical can 46.
  • end of the split tube 46 is closed by a portion 48 to which a projecting towards the right in the direction of the axis of rotation 42 axis 50 made of a ceramic material is secured in a suitable manner.
  • the split tube 46 and the portion 48 together form a so-called.
  • Split pot 52 This can also have a different geometric shape, as shown in Fig. 1.
  • Under a canned or split pot is understood in electrical engineering a component made of a non-magnetic material z. As plastic or stainless steel, which extends at least partially through the air gap of a magnetic circuit and there forms a fluid barrier, which does not substantially obstruct the magnetic flux in the air gap. In English one often speaks of a "canned engine"
  • the section 48 is followed by a non-rotating shaft 54 to the left. It has an outer corrosion-inhibiting layer 49, which is formed by a plastic, normally the plastic of the split pot 52, with which this layer 49 is usually formed integrally. Within the layer 49 is the ceramic axis 50, which thus has the function in this case, together with the plastic layer 49, the second axis 54 to form and stiffen. On her is mounted by means of a left-hand bearing 55 and a right-hand roller bearing 56, a sleeve 57 made of weichferromagneticianm material, the part of a rotor 60, the rotor magnet 64 is designated.
  • the outer, corrosion-inhibiting layer 49 also effects a hermetic closure of the area through which a liquid flows, to which a FIG. 1 is shown on the right. As a result, the risk of leakage is particularly small.
  • the overmolded layer 49 ensures that the straightness and running tolerance of the axis 54 relative to the axis 50 and relative to a recess 72 described below are further improved, resulting in an even lower structure-borne noise level of the entire unit.
  • the sleeve 57 made of ferromagnetic material has a double function:
  • a magnetic yoke for the rotor magnet 64 which latter is particularly clearly shown in Fig. 2 and formed as a cylindrical ring of magnetic material, which, as shown, is preferably radially magnetized, z. B. with four poles, which are partially indicated in Fig. 2.
  • the sleeve 57 is connected to the inside of the rotor magnet 64 at a lower region 58 in FIG. B. by gluing or pressing.
  • a fan impeller 80 of any type, which will be described below by way of example and which rotates around the non-rotating shaft 54 in operation, being driven by the rotor 60.
  • the magnetic ring 64 is separated by an air gap 66 from the stator 68 of an electronically commutated internal rotor motor (ECM) 70.
  • ECM electronically commutated internal rotor motor
  • the stator 68 is mounted in the cylindrical recess 72 of a support member 74, preferably with the portion 44 is integrally formed.
  • the magnetic ring 64 rotates around the gap pot 52 during operation.
  • the fan 80 On the sleeve 57, the fan 80 is fixed, the z. B. can be configured as axial, diagonal or radial fan. It has an approximately cylindrical outer part 81, the outer diameter of which corresponds to that of the support member, and at this part 81, the fan blades 82 are arranged in the manner shown. The vanes 82 rotate within the fan housing 22 during operation and convey air therethrough.
  • the fan 80 is sprayed onto the sleeve 57 by means of plastic injection molding.
  • the sleeve 57 is inserted before the injection process in the injection mold.
  • the fan 80 can be made as a single part and then pressed onto the sleeve 57 or glued.
  • the impeller 90 of a centrifugal pump or other fluid machine 91 is rotatably supported by means of a sliding bearing 89, which is preferably formed integrally with a plastic-bonded first permanent magnet 92.
  • the latter preferably has the same number of magnetic poles as the magnetic ring 76, which is also referred to as a second permanent magnet hereinafter, and forms with this a magnetic coupling 93, which transmits through the split pot 92, the torque generated by the motor 70 to the impeller 90 and this thereby driving with the rotational speed of the rotor 60.
  • the rotor 60 drives on the one hand the fan 80 by a direct mechanical coupling, on the other hand, the impeller 90 via the magnetic coupling 93rd
  • the motor 70 and the magnetic coupling 93 are interleaved, wherein the magnet 92 of the impeller 90 is the innermost rotating element. This makes it possible to make the diameter of the magnet 92 as small as is still acceptable in view of the torque to be transmitted. Since the magnet 92 rotates directly in the pumped fluid, the fluid immediately adjacent to it adheres directly to it and moves at the same peripheral speed.
  • this fluid also adheres, causing it to stand still there. Between these two extremes there is a monotone velocity gradient.
  • the fluid in the gap between the first magnet 90 and the housing 52 is thus subjected to shear stresses.
  • the viscosity of the fluid results in friction losses. Decisive for this is the diameter of the rotating surfaces, which enters quadratically into the formula for the frictional torque.
  • the friction power dissipation thus increases with the third power of the diameter (D 3 ) of the rotating surfaces and can thus be minimized in the present invention.
  • the illustrated and described construction allows a very high efficiency of such a pump, which is driven by a magnetic coupling 93, because the rotating surfaces on the first magnet 92 can be made small.
  • the smallest possible diameter is, as already stated, determined by the torque which must be transmitted by the magnetic coupling 93. If the diameter were reduced even further, this would result in a reduction of the pumping power, d. H.
  • the magnetic coupling can be designed so that you get a good efficiency at the operating point.
  • the sleeve 57 has a radially inwardly projecting projection 100 which, in Fig. 2, separates a short lower cylindrical portion 102 from a long upper cylindrical portion 104 of equal diameter.
  • the outer ring 105 of the rolling bearing 56 is used, and the lower shoulder 106 in FIG. 2 forms a stop for the upper shoulder of the outer ring 105.
  • the inner ring 108 of the rolling bearing 56 is pushed onto the axis 54.
  • the projection 100 has in Fig. 2, an upper shoulder 1 10, which serves as an abutment for the lower end of a compression spring 1 12, the upper end against the lower shoulder of the outer ring 1 14 of the upper abutment 55 is used.
  • This has an inner ring 1 16, the upper shoulder rests against a securing member 120 in the manner of a snap ring or a claw washer.
  • An example of a claw washer 120 is shown in FIGS. 4 and 5.
  • FIGS. 4 and 5 show a typical claw washer 120 on an enlarged scale. It has claws 121 which protrude from an outer ring 123 radially inwardly and dig into the plastic layer 49 of the shaft 54 during assembly and thereby secure the inner ring of the rolling bearing 56 in its position.
  • FIG. 5 shows the claw disk 120 approximately in natural size, that is to say on a scale of 1: 1.
  • the tensioned compression spring 1 12 presses the outer ring 1 14 of the roller bearing 55 upwards and thereby braces the outer ring 1 14 against the inner ring 1 16, which causes a smooth running.
  • stator 74 is mounted on which the left in Fig. 1 axis 54 and the right axis 50 are arranged.
  • roller bearing 56 is pushed onto the shaft 54, pressed or glued. Subsequently, the rotor 60 is inserted, so that the shoulder 106 of the projection 100 abuts against the outer ring 102 of the rolling bearing 56.
  • the rolling bearing 56 can be inserted into the sleeve 57 and the section 102, pressed or glued, and then the rotor 60 is pushed together with the roller bearing 56 on the axis 54 or pressed.
  • the bearings 55 and 56 support the sleeve 57 and with it the fan 80 and the ring magnet 64, which in turn is driven in operation by the internal rotor motor 70.
  • the pump 91 is driven via the magnetic coupling 93, wherein the magnetic ring 64 of the inner rotor motor 70 with the magnetic ring 92 of the impeller 90 acts as a magnetic coupling 93 together.
  • FIGS. 1 and 2 shows a variant of the first embodiment according to FIGS. 1 and 2.
  • This variant is identical with respect to the pump 91, the inner rotor motor 70 and the axes 50 and 54 with FIGS. 1 and 2 and differs by the type of storage, why only the different parts are shown to avoid unnecessary lengths.
  • a sleeve 157 made of soft ferromagnetic material is used, on the outside of which 58 the rotor magnet 64 is glued or pressed, so that the sleeve 157 serves as a soft ferromagnetic return for the ring magnet 64, which is of the same design as the rotor magnet 64 Figs. 1 and 2.
  • the sleeve 157 also serves as a carrier for the fan 80. It has at its right in Fig. 3 end an inwardly projecting shoulder 160 which serves as a stop for a right roller bearing 156, which is introduced with its outer ring 205 in the sleeve 1 57 is and is applied with its inner ring 208 on the axis 54, which is both possible by pushing, pressing or sticking.
  • a left rolling bearing 155 is inserted with its outer ring 214 and supported there by a snap ring 220 which is inserted into an annular groove 222 on the inner side 224 of the sleeve 157.
  • the securing member 220 may also be formed as a claw washer, which is pressed into the sleeve 157 to measure, ie to the desired position.
  • the inner ring 216 of the rolling bearing 155 is arranged with little play on the axis 54 in order to allow a tension by a compression spring 212, which is arranged between the two inner rings 208, 216 on the axis 54. Through them are the two Rolling 155, 156 braced against each other, resulting in a particularly smooth running of the assembly 20.
  • stator 68 is mounted, usually together with the pump 91. This can of course also be retrofitted.
  • the rotor with the magnet ring 64 and the sleeve 157 with the rolling bearing 156 arranged therein is mounted on the shaft 54. It is followed by the tension spring 212, the left rolling bearing 155, and finally the securing member 220, e.g. a snap ring or a claw disk.
  • a lid 230 is mounted, which protects the bearings 155, 1 56 against contamination.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Eine Anordnung zur Förderung von Fluiden hat eine Fluidpumpe (91), welche nach Art einer Kreiselpumpe ausgebildet ist. Diese Pumpe (91) hat ein Pumpenrad (90), das mit einem ersten Dauermagneten (92) verbunden ist, und sie hat zu ihrem Antrieb einen elektronisch kommutierten Innenläufermotor (70). Dieser hat einen Stator (68), innerhalb dessen ein mit einem zweiten Dauermagneten (64) versehener Rotor (60) drehbar angeordnet ist. Der zweite Dauermagnet (64) arbeitet mit dem ersten Dauermagneten (92) nach Art einer Magnetkupplung (93) zusammen. Auch hat die Anordnung einen Spalttopf (52), welcher den innerhalb dieses Spalttopfs (52) angeordneten ersten Dauermagneten (92) der Magnetkupplung (93) fluiddicht vom außerhalb des Spalttopfs (52) angeordneten zweiten Dauermagneten (64) des Innenläufermotors (70) trennt. Der Stator (68) des Innenläufermotors (70) ist radial außerhalb der Magnetkupplung (93) angeordnet. Eine auf der Außenseite des Spalttopfs (52) angeordnete erste Achse (54) dient dazu, den Rotor (60) des Innenläufermotors (70) drehbar zu lagern.

Description

Anordnung zur Förderung von Fluiden
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Förderung von Fluiden. Als Fluide können flüssige und/oder gasförmige Medien gefördert werden.
Besonders bei Computern werden heute Bauteile mit hohen Wärmestromdichten verwendet, z. B. 60 W/cm2. Von diesen Bauteilen muss die Wärme zunächst in einen Flüssigkeitskreislauf überführt werden, und von dort wird sie über einen Flüssigkeits-Luft- Wärmetauscher an die Umgebungsluft abgegeben.
Die Ableitung der Wärme von Bauteilen mit hoher Wärmestromdichte erfolgt mittels sogenannter Wärmeaufnehmer oder CoId Plates. In diesen wird die Wärme zu einer Kühlflüssigkeit übertragen, und diese wird gewöhnlich in einem Kreislauf in Zwangsumlauf versetzt.
Dabei durchströmt die Kühlflüssigkeit nicht nur den Wärmeaufnehmer, sondern auch eine Flüssigkeitspumpe, welche den Zwangsumlauf bewirkt und einen adäquaten Druckaufbau und einen adäquaten Volumenstrom durch den Wärmeaufnehmer und einen zugeordneten Wärmetauscher bewirkt, so dass die zugehörigen Wärmeübertragungskoeffizienten groß und die zur Wärmeübertragung notwendigen Temperaturgradienten klein werden.
Beim Wärmetauscher wird gewöhnlich ein Lüfter angeordnet, welcher auf der Luftseite des Wärmetauschers eine erzwungene Konvektion der Kühlluft und gute Übertragungskoeffizienten bewirkt.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine neue Anordnung zur Förderung von Fluiden bereit zu stellen.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch den Gegenstand des Anspruchs 1. Man erhält so eine kompakte Anordnung mit gutem Wirkungsgrad.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten, in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung zu verstehenden Ausführungsbeispielen, sowie aus den Unteransprüchen. Es zeigt:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine bevorzugte Aufführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung,
Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1 ,
Fig. 3 eine Variante zu Fig. 1 und 2,
Fig. 4 eine raumbildliche Darstellung einer Krallenscheibe 120, und
Fig. 5 den Krallenring 120 der Fig. 4 etwa im Maßstab 1 :1.
In der nachfolgenden Beschreibung beziehen sich Begriffe wie oben, unten, links, rechts auf die jeweilige Figur. Gleiche oder gleich wirkende Teile werden, soweit möglich, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und nur einmal beschrieben.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäße Anordnung 20. Diese hat außen ein etwa zylindrisches Lüftergehäuse 22. Dieses ist durch schräg verlaufende Stege oder Speichen 32 mit dem zylindrischen Teil 36 eines Pumpengehäuses verbunden, das im fertigen Zustand durch einen Deckel 38 verschlossen ist, an dem sich ein Einlassrohr 40 befindet. Der Deckel 38 kann z. B. durch eine Klebeverbindung, durch Kunststoffschweißen, durch eine O-Ring-Dichtung etc. mit dem Teil 36 flüssigkeitsdicht verbunden sein.
Das Teil 36 geht in Fig. 1 auf seiner linken Seite über in einen - senkrecht zu einer Drehachse 42 verlaufenden - Abschnitt 44, der auf seiner radial inneren Seite in ein zylindrisches Spaltrohr 46 übergeht. An seinem in Fig. 1 linken Ende ist das Spaltrohr 46 durch einen Abschnitt 48 verschlossen, an welchem eine nach rechts in Richtung der Drehachse 42 ragende Achse 50 aus einem keramischen Werkstoff in geeigneter Weise befestigt ist. Das Spaltrohr 46 und der Abschnitt 48 bilden zusammen einen sog. Spalttopf 52. Dieser kann auch eine andere geometrische Form haben, als sie in Fig. 1 dargestellt ist. Unter einem Spaltrohr bzw. Spalttopf versteht man im Elektromaschinenbau ein Bauteil aus einem nichtmagnetischen Material z. B. Kunststoff oder rostfreiem Stahl, das sich mindestens bereichsweise durch den Luftspalt eines magnetischen Kreises erstreckt und dort eine Fluidbarriere bildet, welche den magnetischen Fluss im Luftspalt nicht oder nicht wesentlich behindert. Im Englischen spricht man oft von einem "canned motor"
An den Abschnitt 48 schließt sich nach links eine nicht rotierende Achse 54 an. Sie hat eine äußere korrosionshemmende Schicht 49, die von einem Kunststoff gebildet wird, im Normalfall dem Kunststoff des Spalttopfs 52, mit dem diese Schicht 49 gewöhnlich einstückig ausgebildet ist. Innerhalb der Schicht 49 befindet sich die keramische Achse 50, welche also in diesem Fall die Funktion hat, zusammen mit der Kunststoffschicht 49 die zweite Achse 54 zu bilden und zu versteifen. Auf ihr ist mittels eines linken Wälzlagers 55 und eines rechten Wälzlagers 56 eine Hülse 57 aus weichferromagnetischem Werkstoff gelagert, die Teil eines Rotors 60, dessen Rotormagnet mit 64 bezeichnet ist. Die äußere, korrosionshemmende Schicht 49 bewirkt auch eine hermetischen Abschluss des von einer Flüssigkeit durchströmten Bereichs, der ein Fig. 1 rechts dargestellt ist. Hierdurch wird die Gefahr von Undichtigkeiten besonders klein.
Auch sorgt die umspritzte Schicht 49 dafür, dass Geradheit und Lauftoleranz der Achse 54 relativ zur Achse 50 und relativ zu einer nachfolgend beschriebenen Ausnehmung 72 weiter verbessert werden, was zu einem noch niedrigeren Körperschallpegel der gesamten Einheit führt.
Die Hülse 57 aus ferromagnetischem Werkstoff hat eine Doppelfunktion:
• Sie bildet einen magnetischen Rückschluss für den Rotormagneten 64, welch letzterer in Fig. 2 besonders deutlich dargestellt und als zylindrischer Ring aus magnetischem Werkstoff ausgebildet ist, der, wie dargestellt, bevorzugt radial magnetisiert ist, z. B. mit vier Polen, die in Fig. 2 teilweise angedeutet sind. Die Hülse 57 ist hierzu an einem in Fig. 2 unteren Bereich 58 mit der Innenseite des Rotormagneten 64 verbunden, z. B. durch Kleben oder Aufpressen.
• Sie bildet die Nabe eines Lüfterrads 80 beliebiger Bauart, das nachfolgend an einem Beispiel beschrieben wird und das sich im Betrieb um die nicht rotierende Achse 54 dreht, wobei es vom Rotor 60 angetrieben wird. Wie Fig. 1 zeigt, ist der Magnetring 64 durch einen Luftspalt 66 getrennt vom Stator 68 eines elektronisch kommutierten Innenläufermotors (ECM) 70. Wie Fig. 1 zeigt, ist der Stator 68 in der zylindrischen Ausnehmung 72 eines Trägerteils 74 befestigt, das bevorzugt mit dem Abschnitt 44 einstückig ausgebildet ist. Der Magnetring 64 dreht sich im Betrieb um den Spalttopf 52 herum.
Auf der Hülse 57 ist das Lüfterrad 80 befestigt, das z. B. als Axial-, Diagonal- oder Radial- Lüfterrad ausgebildet sein kann. Es hat ein etwa zylindrisches äußeres Teil 81 , dessen Außendurchmesser dem des Trägerteils entspricht, und an diesem Teil 81 sind die Lüfterflügel 82 in der dargestellten Weise angeordnet. Die Flügel 82 drehen sich im Betrieb innerhalb des Lüftergehäuses 22 und fördern Luft durch dieses. Bevorzugt ist das Lüfterrad 80 mittels Kunststoff-Spritzguss auf die Hülse 57 aufgespritzt. Dazu wird die Hülse 57 vor dem Spritzvorgang in das Spritzgusswerkzeug eingelegt. Alternativ kann das Lüfterrad 80 auch als Einzelteil hergestellt werden und anschließend auf die Hülse 57 aufgepresst oder aufgeklebt werden.
Auf der Achse 50 ist mittels eines Gleitlagers 89 das Pumpenrad 90 einer Kreiselpumpe oder sonstigen Strömungsmaschine 91 drehbar gelagert, das bevorzugt einstückig mit einem kunststoffgebundenen ersten Dauermagneten 92 ausgebildet ist. Letzterer hat bevorzugt die gleiche Zahl von Magnetpolen wie der Magnetring 76, der im Folgenden auch als zweiter Dauermagnet bezeichnet wird, und bildet mit diesem eine Magnetkupplung 93, welche durch den Spalttopf 92 hindurch das vom Motor 70 erzeugte Drehmoment auf das Pumpenrad 90 überträgt und dieses dadurch mit der Drehzahl des Rotors 60 antreibt.
Dadurch wird im Betrieb Flüssigkeit durch den Stutzen 40 in Richtung eines Pfeiles 94 angesaugt und durch einen nicht dargestellten Auslassstutzen nach außen gefördert.
Der Rotor 60 treibt also einerseits das Lüfterrad 80 durch eine direkte mechanische Kupplung an, andererseits das Pumpenrad 90 über die Magnetkupplung 93.
Sehr vorteilhaft, weil Platz sparend ist, dass der Motor 70 und die Magnetkupplung 93 ineinander verschachtelt sind, wobei der Magnet 92 des Pumpenrads 90 das innerste rotierende Element ist. Dies ermöglicht es, den Durchmesser des Magneten 92 so klein zu machen, wie das angesichts des zu übertragenden Drehmoments noch vertretbar ist. Da der Magnet 92 direkt im gepumpten Fluid rotiert, haftet das unmittelbar an ihn angrenzende Fluid direkt an ihm und bewegt sich mit derselben Umfangsgeschwindigkeit.
An der Grenzfläche zum stationären Spalttopf 52 haftet dieses Fluid ebenfalls an, wodurch es dort still steht. Zwischen diesen beiden Extremwerten existiert ein monotones Geschwindigkeitsgefälle. Das Fluid im Spalt zwischen dem ersten Magneten 90 und dem Gehäuse 52 wird somit Scherspannungen ausgesetzt. Durch die Viskosität des Fluids ergeben sich Reibungsverluste. Maßgebend für diese ist der Durchmesser der rotierenden Flächen, welcher quadratisch in die Formel für das Reibungsmoment eingeht. Die Reibungs- Verlustleistung steigt also mit der dritten Potenz des Durchmessers (D3) der rotierenden Flächen an und kann bei der vorliegenden Erfindung folglich minimiert werden.
Die dargestellte und beschriebene Bauweise ermöglicht einen sehr hohen Wirkungsgrad einer solchen Pumpe, welche über eine Magnetkupplung 93 angetrieben wird, weil die rotierenden Flächen am ersten Magneten 92 klein ausgeführt werden können. Der kleinstmögliche Durchmesser wird, wie bereits gesagt, durch das Drehmoment bestimmt, welches von der Magnetkupplung 93 übertragen werden muss. Würde der Durchmesser noch weiter verkleinert, so hätte dies eine Verminderung der Pumpleistung zur Folge, d. h. bei der beschriebenen Anordnung kann die Magnetkupplung so ausgelegt werden, dass man im Arbeitspunkt einen guten Wirkungsgrad erhält.
Eine weitere Optimierung ist möglich durch die Verwendung besonders hochwertiger Magnetwerkstoffe für die Dauermagnete 64 und 92. Hierdurch lässt sich der Durchmesser der rotierenden Flächen weiter reduzieren, was einen besonders hohen Wirkungsgrad ergibt, aber die Kosten erhöht.
Wie Fig. 1 und Fig. 2 zeigen, hat bei dieser Ausführungsform die Hülse 57 einen radial nach innen ragenden Vorsprung 100, welcher in Fig. 2 einen kurzen unteren zylindrischen Abschnitt 102 von einem langen oberen zylindrischen Abschnitt 104 gleichen Durchmessers trennt.
In den Abschnitt 102 wird der Außenring 105 des Wälzlagers 56 eingesetzt, und die in Fig. 2 untere Schulter 106 bildet einen Anschlag für die obere Schulter des Außenrings 105. Der Innenring 108 des Wälzlagers 56 ist auf die Achse 54 aufgeschoben. Der Vorsprung 100 hat in Fig. 2 eine obere Schulter 1 10, die als Widerlager für das untere Ende einer Druckfeder 1 12 dient, deren oberes Ende gegen die untere Schulter des Außenrings 1 14 des oberen Widerlagers 55 dient. Dieses hat einen Innenring 1 16, dessen obere Schulter gegen ein Sicherungsglied 120 nach Art eines Sprengrings oder einer Krallenscheibe anliegt. Ein Beispiel einer Krallenscheibe 120 ist in Fig. 4 und 5 dargestellt.
Ein Sprengring wird, wie dargestellt, in einer Ringnut der Achse 54 befestigt, und die Krallenscheibe 120 kann direkt auf Maß bis zur gewünschten Position auf die Achse 54 aufgepresst werden. Aus Gründen der Dichtheit kann eine Krallenscheibe 120 besonders vorteilhaft sein. Die Fig. 4 und 5 zeigen eine typische Krallenscheibe 120 in vergrößertem Maßstab. Sie hat Krallen 121 , die von einem äußeren Ring 123 radial nach innen ragen und sich bei der Montage in die Kunststoffschicht 49 der Achse 54 eingraben und dadurch den Innenring des Wälzlagers 56 in seiner Lage sichern. Fig. 5 zeigt die Krallenscheibe 120 etwa in natürlicher Größe, also im Maßstab 1 :1 .
Die gespannte Druckfeder 1 12 drückt den Außenring 1 14 des Wälzlagers 55 nach oben und verspannt dadurch den Außenring 1 14 gegen den Innenring 1 16, was einen ruhigen Lauf bewirkt.
Montage
Zuerst wird der Stator 74 montiert, an welchem die in Fig. 1 linke Achse 54 und die rechte Achse 50 angeordnet sind.
Dann wird das Wälzlager 56 auf die Achse 54 aufgeschoben, aufgepresst oder aufgeklebt. Anschließend wird der Rotor 60 eingesetzt, so dass die Schulter 106 des Vorsprungs 100 gegen den Außenring 102 des Wälzlagers 56 anliegt.
Alternativ kann auch erst das Wälzlager 56 in die Hülse 57 und den Abschnitt 102 eingeschoben, eingepresst oder eingeklebt werden, und danach wird der Rotor 60 mitsamt dem Wälzlager 56 auf die Achse 54 aufgeschoben oder aufgepresst.
Danach wird die Druckfeder 1 12 so eingesetzt, dass ihr unteres Ende gegen die Schulter 1 10 anliegt, und danach wird das Wälzlager 55 in die in Fig. 1 und 2 dargestellte Stellung gebracht, wobei die Feder 1 12 gespannt wird, und das Wälzlager 55 wird durch den Sprengring 120 in dieser Lage gesichert. Anschließend wird ein Deckel in eine dafür vorgesehene Ausnehmung 124 eingesetzt, um die Wälzlager 55 und 56 gegen Verschmutzung zu schützen. Ein solcher Deckel 230 ist in Fig. 3 dargestellt und beschrieben.
Die Wälzlager 55 und 56 lagern die Hülse 57 und mit ihr das Lüfterrad 80 und den Ringmagneten 64, der seinerseits im Betrieb vom Innenläufermotor 70 angetrieben wird. Die Pumpe 91 wird über die Magnetkupplung 93 angetrieben, wobei der Magnetring 64 des Innenläufermotors 70 mit dem Magnetring 92 des Pumpenrads 90 als Magnetkupplung 93 zusammen wirkt.
Fig. 3 zeigt eine Variante zum ersten Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2. Diese Variante ist hinsichtlich der Pumpe 91 , des Innenläufermotors 70 und der Achsen 50 und 54 identisch mit Fig. 1 und 2 und unterscheidet sich durch die Art der Lagerung, weshalb nur die abweichenden Teile dargestellt sind, um unnötige Längen zu vermeiden.
Auch bei Fig. 3 wird eine Hülse 157 aus weichferromagnetischem Werkstoff verwendet, auf deren Außenseite bei 58 der Rotormagnet 64 aufgeklebt oder aufgepresst ist, so dass die Hülse 157 als weichferromagnetischer Rückschluss für den Ringmagneten 64 dient, der gleich ausgebildet ist wie der Rotormagnet 64 nach den Fig. 1 und 2.
Die Hülse 157 dient auch als Trägerin für das Lüfterrad 80. Sie hat an ihrem in Fig. 3 rechten Ende eine nach innen ragende Schulter 160, die als Anschlag für ein rechtes Wälzlager 156 dient, das mit seinem Außenring 205 in die Hülse 1 57 eingebracht wird und das mit seinem Innenring 208 auf die Achse 54 aufgebracht wird, was beides durch Aufschieben, Aufpressen oder Aufkleben möglich ist.
In die Hülse 157 ist auch ein linkes Wälzlager 155 mit seinem Außenring 214 eingeschoben und dort durch einen Sprengring 220 abgestützt, der in eine Ringnut 222 auf der Innenseite 224 der Hülse 157 eingesetzt ist. Alternativ kann das Sicherungsglied 220 auch als Krallenscheibe ausgebildet sein, die auf Maß, also bis zur gewünschten Position, in die Hülse 157 eingepresst ist.
Der Innenring 216 des Wälzlagers 155 ist mit geringem Spiel auf der Achse 54 angeordnet, um eine Verspannung durch eine Druckfeder 212 zu ermöglichen, welche zwischen den beiden Innenringen 208, 216 auf der Achse 54 angeordnet ist. Durch sie werden die beiden Wälzlager 155, 156 gegeneinander verspannt, was einen besonders ruhigen Lauf der Anordnung 20 ergibt.
Im Vergleich zu Fig. 2 ergibt sich der Vorteil, dass die Feder 1 12 kleiner und dabei preiswerter sein kann, und dass es leichter ist, eine dauerhafte Ringnut 222 in dem Metallteil 157 herzustellen.
Montage
Die Montage ist ähnlich wie bei Fig. 1 und 2 beschrieben. Zuerst wird der Stator 68 montiert, gewöhnlich zusammen mit der Pumpe 91 . Diese kann freilich auch nachträglich montiert werden.
Dann wird der Rotor mit dem Magnetring 64 und der Hülse 157 mit dem darin angeordneten Wälzlager 156 auf der Achse 54 montiert. Es folgen die Spannfeder 212, das linke Wälzlager 155, und endlich das Sicherungsglied 220, z.B. ein Sprengring oder eine Krallenscheibe.
Abschließend wird ein Deckel 230 montiert, der die Lager 155, 1 56 gegen Verschmutzung schützt.
Naturgemäß sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung vielfache Abwandlungen und Modifikationen möglich.

Claims

Patentansprüche
1. Anordnung zur Förderung von Fluiden, welche aufweist:
Eine nach Art einer Kreiselpumpe ausgebildete Fluidpumpe (91), welche ein
Pumpenrad (90) aufweist, das mit einem ersten Dauermagneten (92) verbunden ist; einen elektronisch kommutierten Innenläufermotor (70) mit einem Stator (68), innerhalb dessen ein Rotor (60) mit einem zweiten Dauermagneten {64} drehbar angeordnet ist, welcher mit dem ersten Dauermagneten (92) nach Art einer
Magnetkupplung (93) zusammen wirkt; einen Spalttopf (52), welcher den Innerhalb dieses Spalttopfs (52) angeordneten ersten Dauermagneten (92) der Magnetkupplung (93) fluiddicht vom außerhalb des
Spalttopfs (52) angeordneten zweiten Dauermagneten (64) des Innenläufermotors
(70) trennt, wobei der Stator (68) des Innenläufermotors (70) zumindest überwiegend radial außerhalb der Magnetkupplung (93) angeordnet ist; und eine auf der Außenseite des Spalttopfs (52) angeordnete erste Achse (54), welche zur drehbaren Lagerung des Rotors (60) des Innenläufermotors (70) dient.
2. Anordnung nach Anspruch 1, bei welcher für die Lagerung des Pumpenrads (90) auf der Innenseite des Spalttopfs (52) eine zweite Achse (50) vorgesehen ist, die mindestens teilweise aus einem keramischen Werkstoff besteht.
3. Anordnung nach Anspruch 2, bei welcher das Pumpenrad (90) der Fluidpumpe (91) mittels mindestens eines Gleitlagers (89) auf der zweiten Achse (50) gelagert ist.
4. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, bei welcher der Spalttopf (52) aus einem Kunststoff gebildet ist, und die erste Achse (54) einen Kern aus einem formstabilen Werkstoff (50) aufweist, dessen Außenseite von einer korrosionshemmenden Schicht (49) umgeben ist.
5. Anordnung nach Anspruch 4, bei welcher die korrosionshemmende Schicht (49) mit dem Spalttopf (52) einstückig ausgebildet ist.
6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher als magnetischer Rückschluss für den Permanentmagneten (64) des Innenläufermotors (70) eine Hülse (57; 157) aus einem ferromagnetischen Werkstoff vorgesehen ist, welche mindestens einen Teil eines Lagerelements für die Lagerung dieses Permanentmagneten (64) bildet.
7. Anordnung nach Anspruch 6, bei welcher zur Lagerung der Hülse (57; 1 57) auf der ersten Achse (54) Wälzlager (55, 56; 155, 156) vorgesehen sind.
8. Anordnung nach Anspruch 7, bei welcher die Hülse (57; 157) mit einem nach innen ragenden Vorsprung (100; 160) versehen ist.
9. Anordnung nach Anspruch 8, bei welcher der nach innen ragende Vorsprung (100; 160) als Anlage für den Außenring (105; 205) eines Wälzlagers (55, 56; 155, 156) dient.
10. Anordnung nach Anspruch 8 oder 9, bei welcher der Vorsprung (100) als Abstützung für ein Ende einer Druckfeder (212) dient, deren anderes Ende gegen einen Lauf ring (1 14) eines Wälzlagers (55) anliegt.
1 1 . Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, bei welcher in der Hülse (1 57) eine Ringnut (222) zur Aufnahme eines Sprengrings (220) vorgesehen ist.
12. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 1 1 , bei welcher die erste Achse (54) auf ihrer von der Fluidpumpe (91) abgewandten Seite von einem Kunststoff (49) umgeben ist.
13. Anordnung nach Anspruch 12, bei welcher der Kunststoff fluiddicht ausgebildet ist, um den Verlust von Fluid aus der Fluidpumpe (91) zu minimieren.
14. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher zur Sicherung eines Wälzlagers (1 14, 214) in der Anordnung ein Sicherungsglied (120, 220), insbesondere ein Sprengring oder eine Krallenscheibe, vorgesehen ist.
1 5. Anordnung nach Anspruch 14, bei welcher die Krallenscheibe (120; 220) auf Maß eingepresst ist.
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