EP2224137B1

EP2224137B1 - Pumpenaggregat

Info

Publication number: EP2224137B1
Application number: EP09002715A
Authority: EP
Inventors: Jens Sølvstrøm Jensen; Kim Hulegaard Jensen; Steen Mikkelsen
Original assignee: Grundfos Management AS
Current assignee: Grundfos Management AS
Priority date: 2009-02-26
Filing date: 2009-02-26
Publication date: 2011-06-01
Anticipated expiration: 2029-02-26
Also published as: US8608458B2; ATE511607T1; US20110268589A1; CN102292553A; EP2224137A1; WO2010097158A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Pumpenaggregat gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Elektrisch angetriebene Pumpenaggregate weisen üblicherweise ein Pumpengehäuse und ein daran angesetztes Statorgehäuse auf, wobei in dem Pumpengehäuse zumindest ein Pumpenlaufrad angeordnet ist und in dem Statorgehäuse der Stator und der Rotor des Elektromotors angeordnet sind. Im oder am Statorgehäuse sind bei modernen Pumpenaggregaten darüber hinaus häufig elektronische Komponenten zur Steuerung des Antriebsmotors angeordnet. Dies kann insbesondere eine Leistungselektronik eines Frequenzumrichters zur Drehzahlsteuerung des Pumpenaggregats sein. Diese elektronischen Komponenten erzeugen Abwärme, sodass ggf. eine Kühlung erforderlich ist. Diese kann allein durch die Umgebungsluft mittels Kühlkörpern erfolgen. Darüber hinaus ist es jedoch auch bekannt, eine Flüssigkeitskühlung vorzusehen, wobei die Flüssigkeit das von dem Pumpenaggregat zu fördernde Fluid, insbesondere Wasser sein kann. Hierzu müssen nach der Montage des Stators an dem Pumpengehäuse zusätzlich Kühlleitungen zwischen Stator und Pumpengehäuse verbunden werden. Dies erfordert einen erhöhten Montageaufwand.
GB 2 330 014 A enthält alle Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und offenbart ein Pumpenaggregat mit einem Antriebsmotor mit axialem Feld, bei welchem ein Teil der geförderten Flüssigkeit durch einen Kanal im Motorgehäuse und der Motorwelle geführt wird.
Bei den bekannten Systemen ist es darüber hinaus nicht problemlos möglich, das Statorgehäuse in unterschiedlichen Winkelpositionen an dem Pumpengehäuse zu befestigen, was je nach Einbaulage erforderlich sein kann, um elektrische Anschlüsse und Anzeigeelemente an dem Statorgehäuse in eine gewünschte zugängliche Position zu bringen.
Im Hinblick auf diese Problematik ist es Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Pumpenaggregat zu schaffen, welches zum einen eine gute Kühlung elektronischer Komponenten an oder in dem Statorgehäuse ermöglicht und darüber hinaus einfach zu montieren ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Pumpenaggregat mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
Das erfindungsgemäße Pumpenaggregat weist ein Pumpengehäuse auf, welches einen Fluideingang und einen Fluidausgang für ein zu förderndes Fluid, beispielsweise Wasser, aufweist. Zwischen dem Fluideingang und dem Fluidausgang ist in diesem Pumpengehäuse zumindest ein Laufrad der Pumpe angeordnet, welches das Fluid fördert. Mit dem Pumpengehäuse verbunden ist ein Statorgehäuse, dem ein elektrischer Antrieb, d. h. insbesondere Stator und Rotor eines Elektromotors angeordnet sind. Der Rotor des Elektromotors ist in bekannter Weise mit dem Laufrad der Pumpe verbunden. Darüber hinaus können in oder an dem Statorgehäuse elektronische Bauteile angeordnet sein. So kann beispielsweise an die Außenwandung des Statorgehäuses ein Klemmenkosten gesetzt werden, welcher elektrische Anschlüsse, Anzeigeelemente und/oder elektronische Bauteile zur Steuerung, insbesondere Drehzahlsteuerung des Elektromotors des Pumpenaggregats beinhaltet.
Erfindungsgemäß ist an zumindest einer Wandung des Statorgehäuses zumindest ein Kühlkanal ausgebildet, welcher mit Kühlkanälen in dem Pumpengehäuse verbunden ist, die mit dem Fluideingang und den Fluidausgang in Verbindung stehen. Zwischen Fluidein- und Fluidausgang herrscht bei Betrieb der Pumpe, d. h. wenn das Laufrad der Pumpe Fluid fördert, eine Druckdifferenz. Diese führt dazu, dass durch die beschriebenen Kühlkanäle Fluid von dem Fluidausgang zu dem Fluideingang strömt. Auf diese Weise wird in den Kühlkanälen eine Fluidströmung des zu fördernden Fluids erzeugt, welcher zur Kühlung elektrischer bzw. elektronischer Bauteile an oder in dem Statorgehäuse eingesetzt werden kann. Erfindungsgemäß ist dabei der zumindest eine Kühlkanal in dem Statorgehäuse in der Wandung des Statorgehäuses ausgebildet. Beispielsweise kann das Statorgehäuse aus Metall oder Kunststoff gegossen sein und dabei ein entsprechender Kanal in der Wandung ausgebildet sein. Ferner ist es auch möglich durch nachträgliche Bearbeitung eines solchen Kanals in der Wandung auszubilden oder das Statorgehäuse aus mehreren Teilen zusammenzusetzen, sodass zwischen diesen Teilen in der Wandung ein derartiger Kühlkanal ausgebildet wird. Zu kühlende Bauelemente werden vorzugsweise wärmeleitend mit dieser Wandung in Verbindung gebracht, sodass die Wärme dieser Bauteile auf die Wandung übertragen werden kann und in der Wandung durch das durch den Kühlkanal in der Wandung strömende Fluid abgeführt werden kann. Auf diese Weise kann eine optimale Kühlung elektronischer oder elektrischer Bauelemente an dem Statorgehäuse erreicht werden. Auch der Motor selber in dem Statorgehäuse kann auf diese Weise gekühlt werden. Bevorzugt sind auch die Kühlkanäle in dem Pumpengehäuse in der Wandung des Pumpengehäuses selber ausgebildet, wie oben anhand des Statorgehäuses beschrieben beispielsweise beim Guss des Pumpengehäuses aus Metal oder Kunststoff. Dadurch das der zumindest eine Kühlkanal des Statorgehäuses und bevorzugt auch die Kühlkanäle in dem Pumpengehäuse in der Wandung des Pumpengehäuses selber ausgebildet ist, entfällt die zusätzliche Montage von Kühlleitungen oder Schläuchen, sodass die Montage des Pumpenaggregates insgesamt vereinfacht wird. Der zumindest eine Kühlkanal des Statorgehäuses steht mit den Kühlkanälen in dem Pumpengehäuse an einer Anlagefläche zwischen Stator- und Pumpengehäuse in Verbindung, wobei an oder in der Anlagefläche vorzugsweise eine Dichtung vorgesehen wird, um die Kühlkanäle nach außen abzudichten. Der zumindest eine Kühlkanal in dem Statorgehäuse verläuft dabei vorzugsweise so, dass er zwei dem Pumpengehäuse zugewandte Öffnungen aufweist, eine Ein- und eine Austrittsöffnung, welche jeweils mit einem Kühlkanal in dem Pumpengehäuse verbunden sind. Dabei führt ein Kühlkanal in dem Pumpengehäuse zu dem Fluidausgang und verbindet so diesen mit dem Eingang des Kühlkanals in dem Statorgehäuse. Der andere Kühlkanal führt von dem Ausgang des Kühlkanals in dem Statorgehäuse zu dem Fluideingang in dem Pumpengehäuse. Es ist zu verstehen, dass in dem Statorgehäuse auch mehrere solche Kühlkanäle ausgebildet sein können, welche entsprechend mit zwei oder mehr Kühlkanälen in dem Pumpengehäuse verbunden sind. Der oder die Kühlkanäle in dem Statorgehäuse können in der Wandung des Statorgehäuses, vorzugsweise der Umfangswandung gewunden oder neanderförmig verlaufen, um eine größere Fläche zu kühlen.
Von dem Statorgehäuse und dem Pumpengehäuse weisen eines einen ersten Flansch und eines einen zweiten Flansch auf, über welche das Pumpengehäuse und das Statorgehäuse miteinander verbunden sind. Diese Verbindung kann in bekannter Weise beispielsweise über Schraubbolzen erfolgen. Die Kühlkanäle des Pumpengehäuses und der zumindest eine Kühlkanal des Statorgehäuses münden dabei jeweils in Anschlussöffnungen in dem zugehörigen Flansch und die Anschlussöffnungen in den beiden Flanschen liegen einander derart gegenüber, dass die Kühlkanäle von Statorgehäuse und Pumpengehäuse miteinander verbunden sind. Das heißt in den Flanschen sind Öffnungen der Kühlkanäle ausgebildet, welche einander gegenüberliegen und zur umgebenden Flanschfläche vorzugsweise durch Dichtungen abgedichtet sind.
Ferner sind in dem ersten oder dem zweiten Flansch zumindest zwei Anschlussöffnungen vorgesehen, welche mit demselben Ende eines angrenzenden Kühlkanals verbunden sind, und welche in dem Flansch derart an unterschiedlichen Winkelpositionen angeordnet sind, dass das Statorgehäuse mit dem Pumpengehäuse in zumindest zwei unterschiedlichen Winkellagen verbindbar ist, in welchen jeweils zumindest eine Anschlussöffnung des ersten und des zweiten Flansches einander gegenüberliegen. So kann beispielsweise in dem Pumpengehäuse ein Kühlkanal, welcher mit dem Fluidausgang der Pumpe verbunden ist, an dem Flansch des Pumpengehäuses in zwei voneinander in Umfangsrichtung beabstandeten Anschlussöffnungen enden. Der zumindest eine Kühlkanal des Statorgehäuses weist nur eine Anschlussöffnung auf, welche in dem Flansch des Statorgehäuses gelegen ist. Je nachdem in welcher Winkelposition nun das Statorgehäuse an das Pumpengehäuse angesetzt wird, kommt die Anschlussöffnung des Kühlkanals in dem Statorgehäuse mit einer anderen der beiden Anschlussöffnungen in dem Flansch des Pumpengehäuses zur Deckung. Die zweite Anschlussöffnung in dem Pumpengehäuse wird dann durch den Flansch des Statorgehäuses abgedeckt und entsprechend verschlossen, dabei ist zu verstehen, dass zwischen den beiden Flanschen zur Abdichtung eine Dichtung angeordnet ist, welche dann auch die nicht genutzte Anschlussöffnung dichtend verschließt. Ein zweiter Kühlkanal in dem Pumpengehäuse, welcher mit dem Fluideingang verbunden ist und eine Verbindung zu einer zweiten Anschlussöffnung des zumindest einen Kühlkanals in dem Statorgehäuse bildet, kann entsprechend in zwei Anschlussöffnungen im Flansch des Pumpengehäuses münden. Ferner ist zu verstehen, dass in dem Flansch des Pumpengehäuses mehr als zwei Anschlussöffnungen für jeden Kühlkanal vorgesehen sein können. Alternativ wäre es auch möglich im Pumpengehäuse jeweils nur eine Anschlussöffnung für die Kühlkanäle vorzusehen und den Kühlkanal in dem Statorgehäuse mit seinen Enden in jeweils mehreren in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Anschlussöffnungen münden zu lassen. Auch durch diese umgekehrte Ausgestaltung wäre es möglich Pumpengehäuse und Statorgehäuse in unterschiedlichen Winkelpositionen miteinander zu verbinden, wobei automatisch die Kühlkanäle von Pumpengehäuse und Statorgehäuse miteinander verbunden würden.
Bevorzugt ist in zumindest einem der beiden Flansche zumindest ein sich in Umfangsrichtung des Flansches bogenförmig erstreckender Kühlkanal ausgebildet, in welchen mehrere in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Anschlussöffnungen ausgebildet sind. Ein solcher bogenförmiger Kühlkanal erstreckt sich vorzugsweise parallel zur Anlagefläche des Flansches in dessen Umfangsrichtung und ist durch die einzelnen Anschlussöffnungen zur Anlagefläche des Flansches hin geöffnet. Das heißt, der bogenförmige Kanal verbindet die einzelnen Anschlussöffnungen mit dem oder den sich anschließenden Kühlkanälen. Je nachdem, ob mehrere Anschlussöffnungen für einen Kühlkanal im Stator oder im Pumpengehäuse vorgesehen sind, wird ein solch bogenförmiger Kühlkanal im zugehörigen Flansch des jeweiligen Gehäuseteiles ausgebildet.
Weiter bevorzugt sind in einem der beiden Flansche zwei sich jeweils im Wesentlichen entlang einem Winkel von 180° in Umfangsrichtung des Flansches bogenförmig erstreckende Kühlkanäle ausgebildet, von denen einer der Fluidzufuhr und der andere zur Fluidabfuhr dient und in welchem jeweils mehrere in Umfangsrichtung des Flansches voneinander beabstandete Anschlussöffnungen ausgebildet sind. Die bogenförmigen Kühlkanäle erstrecken sich somit jeweils im Wesentlichen über einen Halbkreis des Flansches. Beispielsweise sind im Flansch des Pumpengehäuses zwei derartige bogenförmige Kühlkanäle angeordnet, wobei einer mit dem Fluideingang und einer mit dem Fluidausgang des Pumpengehäuses über einen Kühlkanal verbunden ist. So sind die Anschlussöffnungen, welche die Verbindung mit dem Fluideingang herstellen, in einer Hälfte des Flansches des Pumpengehäuses angeordnet und die Anschlussöffnungen, welche die Verbindung zu dem Fluidausgang herstellen, in der anderen Hälfte angeordnet. Bei dieser Ausgestaltung sind die Anschlussöffnungen im gegenüberliegenden Flansch, d. h. bei diesem Beispiel des Statorgehäuses vorzugsweise diametral gegenüberliegend angeordnet, sodass die eine Anschlussöffnung mit der einen Hälfte des Flansches des Pumpenaggregates und die andere Anschlussöffnung mit der anderen Hälfte des Flansches des Pumpenaggregates und dort jeweils mit einer Anschlussöffnung zur Deckung kommen. Alternativ könnte die Ausgestaltung auch umgekehrt sein, d. h. entsprechend könnten die zwei bogenförmigen, sich über 180° erstreckenden Kühlkanäle im Flansch des Statorgehäuses ausgebildet und zwei gegenüberliegende einzelne Anschlussöffnungen im Flansch des Pumpengehäuses angeordnet sein.
Weiter bevorzugt sind die zumindest zwei von einander beabstandeten Anschlussöffnungen in Umfangsrichtung des Flansches um einen Winkel voneinander beabstandet, welcher dem Winkel zwischen zwei Befestigungsbolzen zur Verbindung der beiden Flansche entspricht. Zur Verbindung der beiden Flansche sind Befestigungsbolzen vorgesehen. Diese können entweder an einem der Flansche fest angebracht sein. Alternativ können in den beiden Flanschen auch Durchgangslöcher ausgebildet sein, durch welche die Befestigungsbolzen, insbesondere Befestigungsschrauben hindurch gesteckt werden. Dadurch, dass der Winkelabstand zwischen den Anschlussöffnungen der Kühlkanäle dem Winkelabstand zwischen den zwei Befestigungsbolzen bzw. entsprechend zwei Durchgangslöchern für die Befestigungsbolzen entspricht, hat die Verteilung der Anschlussbolzen über den Umfang des Flansches dieselbe Winkelteilung wie die Anordnung der Befestigungsbolzen bzw. der Löcher für die Befestigungsbolzen. Dadurch wird erreicht, dass in jeder möglichen Winkelposition, in welcher Pumpen und Statorgehäuse aufgrund der Anordnung der Befestigung miteinander verbunden werden können, auch entsprechend Anschlussöffnungen im Flansch des Pumpengehäuses mit den Anschlussöffnungen im Flansch des Statorgehäuses zur Deckung kommen. Wie beschrieben ist vorzugsweise in jedem Flansch zumindest ein Paar von Anschlussöffnungen ausgebildet, von welchen eine der Fluidzufuhr und die andere der Fluidabfuhr dient. In dem Fall, dass in dem Statorgehäuse ein Kühlkanal ausgebildet ist, welcher jeweils mit einem Ende in einer Anschlussöffnung endet, dient eine dieser Anschlussöffnungen dem Fluideintritt bzw. der Fluidzufuhr und die andere dem Fluidaustritt bzw. der Fluidabfuhr aus diesem Kühlkanal. Entsprechend ist in dem Pumpengehäuse eine Anordnung von zumindest zwei Anschlussöffnungen vorgesehen, von welchen eine mit dem Fluidausgang des Pumpengehäuses verbunden ist. Diese Anschlussöffnung dient der Fluidzufuhr zu dem Kühlkanal in dem Statorgehäuse, da am Fluidausgang des Pumpengehäuses ein höherer Druck anliegt. Die zweite Anschlussöffnung in dem Pumpengehäuse ist mit dem Fluideingang des Pumpengehäuses verbunden und dient der Fluidabfuhr aus dem Kühlkanal des Statorgehäuses.
Wie oben bereits beschrieben, ist es bevorzugt, dass die zwei Anschlussöffnungen eines Paares von Anschlussöffnungen in Umfangsrichtung des Flansches um 180° voneinander beabstandet sind. Vorzugsweise sind in dem Statorgehäuse lediglich zwei Anschlussöffnungen vorgesehen, eine Eintrittsöffnung und eine Austrittsöffnung zu dem Kühlkanal in dem Statorgehäuse. Diese Anschlussöffnungen sind vorzugsweise diametral, d. h. um 180° beabstandet am Flansch des Statorgehäuses angeordnet. Am Flansch des Pumpengehäuses sind dann bevorzugt zumindest zwei Anschlussöffnungen vorgesehen, welche um 180° beabstandet sind und von denen eine mit dem Fluideingang und eine mit dem Fluidausgang verbunden ist. Weiter bevorzugt sind in dem Pumpengehäuse jeweils mehrere Anschlussöffnungen vorgesehen, welche in bogenförmigen Kühlkanälen, wie oben beschrieben, angeordnet sind. Dabei sind die Anschlussöffnungen in den beiden bogenförmigen Kühlkanälen bevorzugt so verteilt, dass immer eine Anschlussöffnung in dem einen Kühlkanal, eine Anschlussöffnung in dem anderen Kühlkanal diametral gegenüber liegt. Es ist zu verstehen, dass die Anordnung auch umgekehrt sein könnte, dass die lediglich zwei Anschlussöffnungen im Flansch des Pumpengehäuses und die bogenförmigen Kühlkanäle mit den mehreren Anschlussöffnungen im Flansch des Statorgehäuses angeordnet sein könnten. Weiter ist es bevorzugt, dass in einem der Flansche eine Anzahl von Paaren von Anschlussöffnungen angeordnet sind, welche der Hälfte der möglichen Winkelpositionen, in welchen Pumpengehäuse und Statorgehäuse miteinander verbindbar sind, entspricht. Auf diese Weise wird erreicht, dass Pumpengehäuse und Statorgehäuse in jeder möglichen Winkelposition, welche durch die Anordnung der Befestigungselemente bzw. Befestigungsbolzen in den Flanschen vorgegeben sind, miteinander verbunden werden können, und in diesen Positionen über die Anschlussöffnungen in den beiden gegenüberliegenden Flanschen jeweils die Kühlkanäle von Pumpengehäuse und Statorgehäuse miteinander verbunden werden. Es reicht eine Anzahl von Paarungen von Anschlussöffnungen vorzusehen, welche der Hälfte der möglichen Winkelpositionen entspricht, da es auch möglich ist, Pumpengehäuse und Statorgehäuse um 180° verdreht bezüglich der Längsachse des Statorgehäuses, d. h. der Drehachse des Rotors aufeinander zu setzen. Dabei wird dann dieselbe Paarung von Anschlussöffnungen genutzt.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist in zumindest einem der Kühlkanäle, vorzugsweise im Kühlkanal des Statorgehäuses, ein temperaturgesteuertes Ventil angeordnet, dieses kann beispielsweise durch ein Bimetall gesteuert werden. Dabei ist das Ventil bevorzugt so ausgebildet, dass es bei Erwärmung den Kühlkanal öffnet bzw. den Querschnitt des Kühlkanals erweitert und bei Kühlung den Kühlkanal verschließt bzw. den Querschnitt verringert. Auf diese Weise kann der Fluiddurchgang durch den Kühlkanal in Abhängigkeit der Temperatur geregelt werden.
Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand der beigefügten Figuren beschrieben. In diesen zeigt:

Fig. 1: eine schematische Gesamtansicht eines erfindungsgemä- ßen Pumpenaggregates,
Fig. 2: eine Draufsicht auf den Flansch des Statorgehäuses,
Fig. 3: eine Draufsicht auf den Flansch des Pumpengehäuses und
Fig. 4: schematisch ein Ventil in einem der Kühlkanäle.

Das erfindungsgemäße Pumpenaggregat, welches in den Figuren beispielhaft gezeigt ist, weist ein Pumpengehäuse 2 und ein daran angeflanschtes Statorgehäuse 4 auf, wobei in dem Statorgehäuse 4 in bekannter Weise ein Elektromotor angeordnet ist, welcher ein in den Pumpengehäuse 2 angeordnetes Laufrad drehend antreibt. Die Drehachse X entspricht dabei der Längsachse des Statorgehäuses 4. Durch das Pumpengehäuse 2 strömt ein zu förderndes Fluid in der Richtung Y von einem Fluideingang 6 zu einem Fluidausgang 8 des Pumpengehäuses 2. Das Statorgehäuse 4 weist eine Montageplatte 10 für zu kühlende elektronische Bauteile, beispielsweise in einem angesetzten Klemmenkasten auf. Die Montagefläche bzw. Montageplatz 10 steht in wärmeleitender Verbindung mit dem Statorgehäuse 4 und elektronische Bauteile werden wärmeleitend direkt oder indirekt mit dieser Montageplatte 10 in Kontakt gebracht, sodass Wärme von den elektrischen bzw. elektronischen Bauteilen auf diese Platte und darüber auf das Statorgehäuse 4 übertragen werden kann.
Darüber hinaus ist im Inneren einer Wandung des Statorgehäuses 4 ein hier schematisch gezeigter Kühlkanal 12 ausgebildet. Dieser ist beispielsweise in die Wandung des Statorgehäuses eingeschlossen bzw. beim Guss in dieser Wandung ausgeformt. Der Kühlkanal 12 mündet im Flansch 14 des Statorgehäuses 4 in zwei Anschlussöffnungen 16 und 18. In dem dem Flansch 14 gegenüberliegenden Flansch 20 des Pumpengehäuses 2 sind gegenüberliegende Anschlussöffnungen ausgebildet, welche mit zwei Kühlkanälen 22 und 24 verbunden sind. Dabei führt der Kühlkanal 22 zu dem Fluideingang 6 und der Kühlkanal 24 zu dem Kühlkanal 8. Der Kühlkanal 24 dient somit der Fluidzufuhr zu dem Kühlkanal 12 und der Kühlkanal 22 der Fluidabfuhr von dem Kühlkanal 12, da am Fluidausgang des Pumpengehäuses 2 ein höherer Fluiddruck herrscht als am Fluideingang. Somit strömt das zu fördernde Fluid als Kühlfluid durch den Kühlkanal 12. Auch die Kühlkanäle 22 und 24 sind vorzugsweise in der Wandung des Pumpengehäuses 2 ausgebildet, beispielsweise eingegossen bzw. im Guss dort ausgeformt.
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf den Flansch 14 des Statorgehäuses 4. Es ist zu sehen, dass die Anschlussöffnungen 16 und 18 des Kühlkanals 12 in die Anlagefläche des Flansches 14 münden und bezüglich der Längsachse X diametral gegenüberliegend im Flansch 14 gelegen sind. Ferner sind im Flansch 14 vier gleichmäßig über dem Umfang verteilte Befestigungslöcher 26 ausgebildet, durch welche sich Befestigungsbolzen 28 (siehe Fig. 1) zur Befestigung am Flansch 20 des Pumpengehäuses erstrecken können. Das heißt die Befestigungslöcher 26 und die Befestigungsbolzen 28 sind bezogen auf die Längsachse X jeweils um 90° beabstandet im Flansch 14 verteilt angeordnet.
Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf den Flansch 20 des Pumpengehäuses 2. In dem Flansch 20 sind insgesamt acht Befestigungslöcher 30 ausgebildet, welche mit einem Innengewinde versehen sind, in welches die Befestigungsbolzen 28 mit ihrem Gewinde eingeschraubt werden. Die acht Befestigungslöcher 30 sind auf demselben Radius bezüglich der Längsachse X gelegen, wie die Befestigungslöcher 26 im Flansch 14. Die einzelnen Befestigungslöcher 30 sind bezogen auf die Längsachse X jeweils um einen Winkel von 45° zueinander beabstandet. Wenn der Flansch 14 und der Flansch 20 bei der Befestigung des Statorgehäuses 4 mit dem Pumpengehäuse 2 aufeinander gelegt werden, liegen die vier Befestigungslöcher 26 jeweils vier Befestigungslöchern 30 gegenüber. Die anderen vier Befestigungslöcher 30 bleiben ungenutzt. Die Anzahl der Befestigungslöcher 30 ermöglicht es das Statorgehäuse 4 in 45°-Schritten in unterschiedlichen Winkelpositionen um die Längsachse X an das Pumpengehäuse 2 anzusetzen.
Die Kühlkanäle 22 und 24 in dem Pumpengehäuse 2 erstrecken sich als bogenförmige Kanäle im Wesentlichen jeweils über 180° des Umfanges des Flansches 2 innerhalb des Flansches. Über sich anschließende Kühlkanäle 32 und 34 sind der Kühlkanal 22 mit dem Fluideingang 6 und der Kühlkanal 24 mit dem Fluidausgang 8 verbunden. Die Kühlkanäle 32 und 34 sind wie die Kühlkanäle 22 und 24 vorzugsweise im Inneren des Pumpengehäuses 2 ausgebildet, vorzugsweise beim Guss ausgeformt bzw. eingegossen. In dem Kühlkanal 22 und dem Kühlkanal 24 sind jeweils 4 Anschlussöffnungen 36 ausgebildet, über welche die Kühlkanäle 22 und 24 zur Stirnseite bzw. Anlagefläche des Flansches 20 hin geöffnet sind. Die Anschlussöffnungen 36 liegen bezogen auf die Längsachse X auf demselben Radius wie die Anschlussöffnung 16 im Flansch 14. Dabei sind die Anschlussöffnungen 36 gleichmäßig jeweils im Winkel von 45° bezogen auf die Längsachse X über den Umfang des Flansches 20 verteilt angeordnet. Das heißt, es gibt genauso viele Anschlussöffnungen 36 wie Befestigungslöcher 30. Relativ zu den Befestigungslöchern 30 sind die Anschlussöffnungen 36 um einen Winkel von 22,5° versetzt angeordnet, sodass die Anschlussöffnung 36 jeweils zwischen zwei Befestigungslöchern 30 gelegen ist. Entsprechend sind die Anschlussöffnungen 16 in dem Flansch 14 um einen Winkel von 22,5° zu den nächst liegenden Befestigungslöchern 26 beabstandet. Wenn nun der Flansch 14 auf den Flansch 20 aufgesetzt wird, ist, wenn jeweils ein Befestigungsloch 26 mit einem Befestigungsloch 30 zur Deckung gebracht wird, sichergestellt, dass die Anschlussöffnungen 16 und 18 jeweils einer Anschlussöffnung 36 gegenüberliegen. Dabei liegt dann jeweils eine der Anschlussöffnungen 16 und 18 einer Anschlussöffnung 36 in dem Kühlkanal 24 und die andere Anschlussöffnung der Anschlussöffnungen 16 und 18 einer Anschlussöffnung 36 in dem Kühlkanal 24 gegenüber. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass in jeder der möglichen Winkelpositionen, in welcher die beiden Flansche 14 und 20 miteinander verbunden werden können, immer die Anschlussöffnungen 16 und 18 jeweils einer Anschlussöffnung 36 fluchtend gegenüberliegen, wobei sichergestellt ist, dass die Anschlussöffnungen 16 und 18 jeweils mit einer Anschlussöffnung in einem anderen der beiden Kühlkanäle 22 und 24 fluchten. Auf diese Weise wird bei Montage von Pumpengehäuse 2 und Statorgehäuse 4 unabhängig von der angesetzten Winkelposition sichergestellt, dass ein Strömungsweg von dem Fluidausgang 8 über den Strömungskanal 34, den angrenzenden Strömungskanal 24, eine der Anschlussöffnungen 36 und über eine der Anschlussöffnungen 16 und 18 in den Kühlkanal 12 und zurück über die jeweils andere Anschlussöffnung der Anschlussöffnungen 16 und 18 in eine Anschlussöffnung 36 des Kühlkanals 22 und von dort über den Kühlkanal 32 in den Fluideingang des Pumpengehäuses 2 gewährleistet ist. Das heißt, das Pumpenaggregat ist sehr einfach zu montieren, ohne das auf den Anschluss der Kühlkanäle besonders Rücksicht genommen werden muss. Zwischen den beiden Flanschen 14 und 20 wird zusätzlich eine Dichtung angeordnet, welche die Strömungswege zwischen den Anschlussöffnungen 16 und 18 auf der einen und den Anschlussöffnungen 36 auf der anderen Seite nach außen abdichtet. Gleichzeitig trägt eine solche Dichtung dafür Sorge, dass das Innere des Pumpengehäuses 2 am Flansch abgedichtet ist, und die nicht genutzten Anschlussöffnungen 36 dichtend verschlossen werden. Fig. 4 zeigt schematisch den Aufbau eines Ventils, wie es in einem der Kühlkanäle angeordnet sein kann. Der Kühlkanal 40 weist eine Öffnung auf, welche von einem Ventilelement in Form eines Bimetallstreifens 38 überdeckt wird. Der Bimetallstreifen 38 ist so ausgebildet, dass er sich bei Erwärmung der Öffnung 40 annähert und diese verschließt, wie in Fig. 4 gestrichelt dargestellt ist. Bei Abkühlung biegt sich der Bimetallstreifen 38 und gibt die Öffnung 40 frei. Auf diese Weise kann der Strömungsdurchgang bei Erwärmung geöffnet und bei Abkühlung geschlossen werden. Ein solches Ventilelement kann an geeigneter Stelle an einem der oben beschriebenen Kühlkanäle angeordnet sein.
Wenn oben anhand der Fig. 1 bis 3 beschrieben wurde, dass die bogenförmigen Kühlkanäle 22 und 24 mit dem zugehörigen Anschlussöffnungen 36 im Flansch 20 des Pumpengehäuses 2 angeordnet sind, so ist zu verstehen, dass auch eine umgekehrte Anordnung der Flansche 14 und 20 möglich wäre, d. h. dass die Ausgestaltung des Flansches 20 im Statorgehäuse und die Ausgestaltung des Flansches 14 mit den Anschlussöffnungen 16 und 18 im Flansch des Pumpengehäuses 2 vorgesehen wird.

Bezugszeichenliste

2 -: Pumpengehäuse
4 -: Statorgehäuse
6 -: Fluideingang
8 -: Fluidausgang
10 -: Montageplatte
12 -: Kühlkanal
14 -: Flansch
16, 18 -: Anschlussöffnungen
20 -: Flansch
22, 24 -: Kühlkanäle
26 -: Befestigungslöcher
28 -: Befestigungsbolzen
30 -: Befestigungslöcher
32, 34 -: Kühlkanäle
36 -: Anschlussöffnungen
38 -: Bimetallstreifen
40 -: Öffnung

X -: Statorlängsachse
Y -: Strömungsrichtung durch das Pumpengehäuse

Claims

Pumpenaggregat mit einem Pumpengehäuse (2), welches einen Fluideingang (6) und einen Fluidausgang (8) für ein zu förderndes Fluid aufweist, sowie einem mit dem Pumpengehäuse (2) verbundenen Statorgehäuse (4) eines Elektromotors, wobei
in einer Wandung des Statorgehäuse (4) zumindest ein Kühlkanal (12) ausgebildet ist, welcher mit Kühlkanälen (22, 24) in dem Pumpengehäuse (2) verbunden ist, die mit dem Fluideingang (6) und dem Fluidausgang (8) in Verbindung stehen, so dass das Fluid aufgrund der Druckdifferenz zwischen Fluideingang (6) und Fluidausgang (8) durch den zumindest einen Kühlkanal strömt,
von dem Statorgehäuse (4) und dem Pumpengehäuse (2) eines einen ersten Flansch (14) und eines einen zweiten Flansch (20) aufweist, über welche das Pumpengehäuse (2) und das Statorgehäuse (4) miteinander verbunden sind, wobei die Kühlkanäle (22, 24) des Pumpengehäuses (2) und der zumindest eine Kühlkanal (12) des Statorgehäuses (4) jeweils in Anschlussöffnungen (16, 18, 36) in dem zugehörigen Flansch (14, 20) münden und die Anschlussöffnungen (16, 18, 36) in den beiden Flanschen (14, 20) einander derart gegenüberliegen, dass die Kühlkanäle (12, 22, 24) von Statorgehäuse (4) und Pumpengehäuse (2) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass
in dem ersten (14) oder dem zweiten Flansch (20) zumindest zwei Anschlussöffnungen (36) vorgesehen sind, welche mit demselben Ende eines angrenzenden Kühlkanals (22, 24) verbunden sind, und in dem Flansch (20) derart an unterschiedlichen Winkelpositionen angeordnet sind, dass das Statorgehäuse (4) mit dem Pumpengehäuse (2) in zumindest zwei unterschiedlichen Winkellagen verbindbar ist, in welchen jeweils zumindest eine Anschlussöffnung (16, 18, 36) des ersten und des zweiten Flansches einander gegenüberliegen.
Pumpenaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem der beiden Flansche (20) zumindest ein sich in Umfangsrichtung des Flansches (20) bogenförmig erstreckender Kühlkanal (22, 24) ausgebildet ist, in welchem mehrere in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Anschlussöffnungen (36) ausgebildet sind.
Pumpenaggregat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einem der beiden Flansche (20) zwei sich jeweils im Wesentlichen entlang einem Winkel von 180° in Umfangsrichtung des Flansches (20) bogenförmig erstreckende Kühlkanäle (22, 24) ausgebildet sind, von denen einer der Fluidzufuhr und der andere zur Fluidabfuhr dient und in welchem jeweils mehrere in Umfangsrichtung des Flansches voneinander beabstandete Anschlussöffnungen (36) ausgebildet sind.
Pumpenaggregat nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei voneinander beabstandeten Anschlussöffnungen (36) in Umfangsrichtung des Flansches (20) um einen Winkel voneinander beabstandet sind, welcher dem Winkel zwischen zwei Befestigungsbolzen (30) zur Verbindung der beiden Flansche (14, 20) entspricht.
Pumpenaggregat nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem Flansch (14, 20) zumindest ein Paar von Anschlussöffnungen (16, 18, 36) ausgebildet ist, von welchen eine der Fluidzufuhr und die andere der Fluidabfuhr dient.
Pumpenaggregat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Anschlussöffnungen (16, 18, 36) eines Paares von Anschlussöffnungen in Umfangsrichtung des Flansches (14, 20) um 180° voneinander beabstandet sind.
Pumpenaggregat nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass in einem der Flansche (20) eine Anzahl von Paaren von Anschlussöffnungen (36) angeordnet ist, welche der Hälfte der möglichen Winkelpositionen, in welchen Pumpengehäuse (2) und Statorgehäuse (4) miteinander verbindbar sind, entspricht.
Pumpenaggregat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem der Kühlkanäle eine temperaturgesteuertes Ventil (38) angeordnet ist.