EP3765712A1 - Modular system of an axially integrated pump structure - Google Patents

Modular system of an axially integrated pump structure

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EP3765712A1
EP3765712A1 EP18826989.8A EP18826989A EP3765712A1 EP 3765712 A1 EP3765712 A1 EP 3765712A1 EP 18826989 A EP18826989 A EP 18826989A EP 3765712 A1 EP3765712 A1 EP 3765712A1
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EP
European Patent Office
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pump
selection
assemblies
rotor
assembly
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP18826989.8A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Conrad Nickel
Franz Pawellek
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.)
Nidec GPM GmbH
Original Assignee
Nidec GPM GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Nidec GPM GmbH filed Critical Nidec GPM GmbH
Publication of EP3765712A1 publication Critical patent/EP3765712A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Definitions

  • the present invention relates to a modular system for a compact pump assembly for the axial integration of an electrical drive assembly on a pump assembly with a common shaft bearing.
  • An advantageous pump construction with a compact axial dimension is known, for example, from patent application DE 10 2016 119 985 A1 of the same Applicant not yet disclosed for the filing date of this patent application, which describes a pestle piston vacuum pump.
  • the aforementioned pump structure integrates the electric drive in a small space with the other components of the pump and has only a single shaft bearing with two ball bearing raceways. Compared to a pump assembly with two shaft bearings and an axially adjacent drive and pump arrangement, such a pump assembly provides axial length reduction and provides an advantageous basis for a pump design of various compact design and small axial dimension pumps.
  • Pump type and use determined after which determines a dimensioning of components, such as a shaft bearing and a shaft seal on the basis of the application occurring forces and pressures.
  • An embodiment of the pump housing is finally designed individually for the relative fixing and mounting of the assemblies around the selected components. This results in the fact that for the production of a product range of different pumps, which differ from the pump type, the volumetric design or the drive power, an individual pump structure with a large number of different components, in particular for each pump, is used according to the above procedure. which moldings always vary depending on a type of a module or its parameters. Consequently, the production of a range of products from a variety of pumps is associated with considerable expense to provide a wide variety of molding tools for casting housing parts or for the procurement and storage of numerous components and components.
  • the modular system of a pump assembly for the axial integration of an electrical drive module to a pump module comprises: a selection of electric drive modules with different drive power; a selection of pump assemblies with different volumetric power and / or different design; and a shaft bearing assembly comprising a pump shaft and a shaft bearing having at least two rows of rolling bearings, the shaft bearing coupling the pump shaft between a motor rotor of the electric drive assembly and a pump rotor of the pump assembly a pump housing of the pump assembly is supported; the selection of pump assemblies has in common a collar section on the pump housing, which heats the shaft bearing in a passage opening of the pump housing and projects to a receiving side for an electric drive unit; and the selection of pump assemblies differs with respect to the pump rotor and / or a pump chamber; the selection of drive assemblies collectively comprises a motor rotor formed on a radially outer portion in the form of a rotor bell, the rotor bell radi
  • the invention thus provides for the first time a push button system which defines an axial overlap of the assemblies as a spatial interface between selection combinations among the assemblies, in order to enable a constructive standardization of the pump structure or the use of identical components.
  • the modular system enables a universal integration of an individual combination of modules from a selection of modules in a compact pump design.
  • the unification of components as well as a relative arrangement of the same provides each other in the manufacture of pumps cost advantages by reducing the production of different moldings and a reduction of different processes and tools in the assembly of the pump.
  • a spatial interface for uniform components between three assemblies in a pump assembly is selected.
  • this structural interface defines an axial overlap of the assemblies, which results in an integrated, compact pump design for every combination of the assemblies.
  • a drive power can be increased by means of larger field coils, while all other components, including the rotor bell, remain the same.
  • one size of the pump rotor and the pump chamber may vary while all other components and assemblies of the pump assembly remain the same.
  • a pump assembly of another type can be connected to the same pump shaft, while all other components and assemblies of the pump assembly remain the same.
  • a collar portion of the same outer diameter and on the motor rotor side a rotor bell of the same inner diameter may be provided.
  • a distance between the components in the radial direction can be defined. This radial distance from each other is preferably low. By a defined small distance in each selection combination optimum utilization of the space in the pump housing is ensured, and achieved the objective of a universal yet compact pump structure.
  • the said determination of the diameter provides the possibility to use the same basic body for the motor rotor for all electric drive assemblies.
  • the rotor bell of the rotor only needs to be adjusted if necessary in an axial length.
  • the outer diameter of the rotor bell of such a common body of the motor rotor for all electric drive assemblies only be adapted by an amended assembly and attachment of Magnetkörpem as rotor poles to a respective stator of a respective electric drive group.
  • a collar portion having the same inner diameter, the same shaft bearing and a pump shaft having the same outer diameter may be provided.
  • a motor chamber may be formed with the same inner peripheral portion.
  • each Statorjochs may be provided to the pump housing with varying width in the axial direction.
  • the motor chamber can be closed to an axial side of the pump housing by a motor cover with an integral pin heat sink, in which a control electronics for an electric drive assembly is receivable. Due to the common feature of a cover for the motor chamber, a uniform assembly sequence is made possible during assembly of the electric drive assembly.
  • a pin cooler which is integrable in each lid, can be the same as a universal receptacle to the inside, which is adapted to bring different control electronics of each electric drive assembly in thermal contact.
  • the entire cover can be the same component for all or many selection combinations of the assemblies, wherein a design of the pencil cooler is dispensed with for liquid-cooled drives.
  • At least a part of the pump housing, which comprises the passage opening and the collar section, and / or the motor cover may be made of a material suitable for extrusion molding, preferably cold extrusion.
  • extruded parts have a lower formation of air bubbles and voids as well as inclusions of foreign bodies and have better thermal and mechanical properties than conventional die-cast parts.
  • a better heat conduction coefficient has a particularly advantageous effect in a housing section between the electric drive assembly and the pump assembly, since thus an improved heat transfer of the electrical power loss from the stator of the electric drive assembly can be achieved on the pump chamber.
  • the waste heat is quickly dissipated by the mass flow of the pumped medium. This improves the cooling of the stator.
  • Equally advantageous is a better thermal conductivity in the region of the cover of the motor chamber, wherein in particular an improved heat transfer of the control electronics can be achieved via the pen cooler to the environment.
  • the collar portion for receiving the shaft bearing can be designed with a smaller wall thickness to achieve comparable mechanical rigidity.
  • a smaller wall thickness in this and other housing sections saves material costs and weight.
  • Figure 1 is a water pump whose electric drive is designed as a dry runner.
  • Figure 2 is a water pump whose electric drive runs in a separate cooling medium, which is separated from the required cooling water.
  • FIG. 3 shows a flushing / air pump whose electric drive is designed as a dry runner
  • Fig. 6 is a vacuum pump whose electric drive is designed as a dry runner.
  • Fig. 1 shows a first embodiment of a pump from the B aukastensystem in the form of a water pump, whose electric drive is designed as a dry runner.
  • the pump assembly 2 is a centrifugal pump of the radial pump type. On the right side, the pump assembly 2 is only partially shown with a pump cover removed was, which encloses a pump chamber 22 radially and axially limited.
  • the pump rotor 21 is formed in this embodiment as a radial impeller 21 a and has a central suction port through which a conveyor is sucked ström a cooling water, and is accelerated radially into the pump chamber 20.
  • An unillustrated volute casing section is provided in the pump cover, not shown, around an exit region of the radial impeller 2la, through which the conveyor flow is discharged tangentially through a pump outlet.
  • Such generally known details of the pump assembly 2 of the radial pump type are not further elaborated to shorten the disclosure.
  • a rear side of the pump chamber 22 behind the impeller 21a is formed by the illustrated part of a pump housing 20.
  • the pump housing 20 has a passage opening for a pump shaft 31, which is sealed by a shaft seal 33 to the pump chamber 22.
  • the pump shaft 31 extends from the impeller 21 a through the passage opening of the pump housing 20 to an electric drive assembly 1 and is mounted on the pump housing 20 by means of a single shaft bearing 32.
  • the shaft bearing 32 has two rolling element rows with spherical Wälzkörpem in order to accommodate both radial and axial forces and tilting moments of the pump shaft 31 within a single shaft bearing 32 can.
  • the shaft bearing 32 is fitted in a collar portion 23 of the pump housing 20.
  • the collar portion 23 projects concentrically with the through hole of the pump housing 20 toward the electric drive unit 1 side.
  • the electric drive assembly 1 includes a motor rotor 11 and a stator 12 and an electronic control unit 14.
  • the pump housing 20 has a cylindrical outer wall which encloses a motor chamber 10 for receiving the electric drive assembly 1.
  • the outer housing wall of the pump housing 20 extends concentrically to the collar portion 23, so that in the motor chamber 10, an annular volume for receiving the stator 12 of the electric drive assembly 1 is provided.
  • An outer peripheral edge of the stator 12 is in contact with a step portion of an inner surface of the motor chamber 10, and thus is fixed radially and axially.
  • the motor rotor 11 is fixed on a free end of the pump shaft 31 that comes out of the collar portion 23.
  • the motor rotor 11 has at a radially outer portion of a rotor bell 13, which overlaps axially with the collar portion 23 of the pump housing 20 and this rotates radially outside.
  • An axial dimension and position of the rotor bell 13 corresponds to a facing inner surface of the stator 12.
  • the rotor bell 13 serves as a magnet carrier for the rotor poles.
  • a hollow cylinder remains within the rotor bell 13, which substantially corresponds to the outer diameter of the collar portion 23 plus a clearance gap.
  • the windings of the field coils of the stator 12 extend into the motor chamber 10 to the left and right of the stator yoke.
  • the pump housing 20 is open to an axial side of the motor chamber 10.
  • the open side of the pump housing 20 is closed by a motor cover 24.
  • the motor cover 24 has on an outer side a plurality of parallel protruding pins and forms a so-called pin heat sink.
  • the motor cover 24 has a surface which is in thermal contact with a control electronics 14 of the electric drive assembly 1.
  • the control electronics 14 electronic construction stones power electronics, such as capacitors and transistors, which are connected to a circuit board, and the circuit board is in a ceremoninkon contact with the Aufhahme resolution the motor cover 24.
  • Between the pump housing 20 and the motor cover 24 is a arranged to the upper side of the housing mated connector leads leads to an electrical power supply.
  • Fig. 2 shows a second embodiment of a pump of the modular system in the form of a coolant pump, the electric drive assembly is cooled by means of a bath in a separate medium.
  • the pump assembly 2 corresponds substantially to that of the first embodiment and again has the radial impeller 21 a as the pump rotor 21.
  • a portion of the pump housing 20 surrounding the pumping chamber 22 is not further illustrated for brevity of disclosure of the gist of the invention.
  • the pump housing 20 on a pressure compensation chamber 26 over the circumference of a pressure compensating diaphragm 27 is stretched.
  • a rear side of the pressure compensation chamber 26 is connected via a bore to the motor chamber 10.
  • the motor chamber 10 is filled with a dielectric cooling medium, which is filled through a closable opening in the pump housing 20.
  • the dielectric cooling medium surrounds the field coils of the stator 12 and dissipates a waste heat of the power loss of the stator via the pump housing 20 to the environment and in particular to a conveyor flow in the pump chamber 22 of the pump assembly 2.
  • Pressure fluctuations that arise in the closed volume of the motor chamber 10 due to the temperature fluctuations of the electrical drive assembly 1 are transmitted through the pressure compensation chamber 26 via the pressure compensation diaphragm 27 to the pump chamber 20, so that a pressure equilibrium between the motor chamber 10 and the pump chamber 22 is established.
  • the first embodiment and the second embodiment have the same pump shaft 31 and the shaft bearing 32. Further, parts of the pump housing 20 for receiving the electric drive assembly 1, such as the collar portion 23 and an outer wall of the pump chamber 10, as well as the motor cover 24. Also corresponds to an inner diameter of the rotor bell 13 on the motor rotor 11 of those of the preceding embodiments.
  • Fig. 3 shows a third embodiment of a pump from the modular system in the form of a purge or air pump, the electric drive assembly is designed as a dry runner.
  • the pump rotor 21 is formed as a peripheral wheel 2lb.
  • the pump housing 20 forms an annular channel as a pumping chamber 22 around the peripheral wheel 2lb around.
  • a pump inlet and a pump outlet are arranged adjacent to each other on the circumference of the annular channel of the pump chamber 22.
  • This pump type can promote both liquid and gaseous fluids and a mixture of the two phases and is used for example for a fuel cell.
  • the stator 12 of the electric drive assembly 1 has a lower drive power compared to the previous embodiments.
  • the stator 12 of this embodiment has been designed such that an axial dimension including the field coils has been reduced as compared with the previous embodiments.
  • an inner diameter of the rotor bell 13 on the motor rotor 11 corresponds to that of the preceding embodiments.
  • the shaft bearing 32 and a blank as the output body of the pump shaft 31 are the same.
  • Fig. 4 shows a fourth embodiment of a pump from the modular system in the form of an oil pump, the electric drive assembly 1 is designed as a dry runner.
  • a shaft seal 33 for sealing the dry running drive assembly 1 is disposed behind the shaft bearing 32 in the collar portion 23, sodas s the shaft bearing 32 is lubricated by the required oil.
  • the pump assembly 2 is a gerotor-type positive displacement pump.
  • the pump rotor 21 is designed as a gerotor inner element 21 c whose outer rotor toothing is in mesh with an inner rotor toothing of a rotatable gerotor outer element 28.
  • the pump cover 25 has a central pump inlet. The pump outlet is not shown in this sectional view.
  • further details of pump assembly 2 for brevity of disclosure will not be further described for essential features of the invention.
  • the electric drive assembly 1 of the fourth embodiment has a higher drive power, in particular a higher drive torque corresponding to the demand of a positive displacement pump in comparison to the preceding embodiments.
  • the stator 12 of the electric drive unit 1 of this embodiment has been designed such that an axial dimension including the field coils is longer compared with the previous embodiments. Accordingly, a diameter of the field coils of the stator 12 and an axial dimension of the magnetic Pole on the rotor bell 13 larger than in the previous embodiments.
  • An axial dimension of parts of the pump housing 20 for accommodating the electric drive assembly 1, such as the collar portion 23 and an outer wall of the pump chamber 10, as well as the motor cover 24 on the other hand still correspond to those of the previous embodiments.
  • an inner diameter of the rotor bell 13 on the motor rotor 11 corresponds to that of the preceding embodiments.
  • the shaft bearing 32 and a blank as the output body of the pump shaft 31 are the same.
  • Fig. 5 shows a fifth embodiment of a pump from the B aukastensystem in the form of an oil pump
  • the electric drive assembly 1 is designed as a wet rotor.
  • the pump assembly 2 whose details are not discussed further for the purpose of shortening the disclosure, is again a gerotor pump with a gerotor inner element 21 c as a pump rotor 21 and a rotatable gerotor outer element 28, which essentially correspond to those of the fourth embodiment.
  • the drive power of the electric drive assembly 1 corresponds essentially to that of the fourth embodiment, but it is not sealed by means of a shaft seal 33 and thus is in contact with the conveyed oil.
  • the motor cover 24 differs from the fourth embodiment in that it delimits the control electronics 14 from the oil in the motor chamber 10.
  • the control electronics 14 can in turn be covered by an unillustrated cover to the outside.
  • the shaft bearing 32 and a blank as the output body of the pump shaft 31 are the same.
  • FIG. 6 shows a sixth embodiment of a pump from the B aukastensystem in the form of an oil-free, dry-running vacuum pump.
  • the pump assembly 2 consists of a pendulum piston 29, which is moved oscillating in the pump chamber 22, while at the same time on the one hand air through a Inlet sucks and on the other hand displaces air and pushed out by pressure valves in an outlet.
  • the oscillating piston 29 is driven by a crank pin on a turntable 2ld, which engages in a slot in the oscillating piston 29.
  • the pump rotor 21 of sixth embodiment is thus formed as a turntable 21 d with a crank pin det.
  • the stator 12 of the electric drive unit 1 in the sixth embodiment has lower drive power as compared with the fourth and fifth embodiments of an oil pump.
  • the stator 12 of this embodiment has been designed such that an axial dimension including the field coils has been reduced as compared with the fourth and fifth embodiments.
  • Parts of the pump housing 20 for receiving the electric drive assembly 1, such as the collar portion 23 and an outer wall of the pump chamber 10, and the motor cover 24, however, continue to correspond to those of previous embodiments. Likewise corresponds to an in nen preparend the rotor bell 13 on the motor rotor 11 to that of the previous embodiments.
  • the shaft bearing 32 and a blank as the output body of the pump shaft 31 are the same.
  • Whether a shaft seal 33 is used and whether the shaft seal 33 is disposed in front of or behind the shaft bearing 32 can be varied by positioning the shaft seal 33 in the unitary collar portion 23 for various types of electric drive assemblies 1, such as dry runners and wet rotors be made without having to make different moldings for the pump housing.
  • the provision of the shaft bearing 32 and a pump shaft 31 or a blank of the same diameter can be made for each pump from a selection combination of the components of the same components.
  • a portion of the pump housing 20 which defines the pump chamber 22 and the motor chamber 10, and the collar portion 23 and a step portion comprises, at the Inner surface of the stator 12 is set axially, with the same radial dimensions sungs executed and manufactured as a uniform cold flow molding with or without expression of a pin cooler.
  • the engine cover 24 is designed for several embodiments with the same dimensions and manufactured as a uniform cold extruded part, wherein for liquid-cooled electric drive assemblies 1 of the wet rotor type an integrated pin heat sink can be omitted to the outside.
  • the motor rotor 11 with the rotor bell 13 having the same radial dimensions, at least before being fitted with rotor poles having the same inside diameter, is manufactured and manufactured as a uniform deep-drawn part or sintered part with good magnetic properties.
  • the adaptation to the electric drive assemblies 1 thus takes place by a

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Abstract

The invention relates to a modular system of a pump structure for the axial integration of a selection of electric drive assemblies (1) on a selection of pump assemblies (2) and a shaft-bearing assembly (3) which comprises a pump shaft (31) and a shaft bearing (32) having at least two rolling bearing rows, wherein the shaft bearing (32) supports the pump shaft (31) between a motor rotor (11) of the electric drive assembly (1) and a pump rotor (21) of the pump assembly (2) on a pump housing (20) of the pump assembly (2); wherein the selection of pump assemblies (2) together has a collar section (23) on the pump housing (20), which receives the shaft bearing (32) in a passage opening of the pump housing (20) and projects toward a receiving side for an electric drive unit (1); and the selection of pump assemblies (2) differs in relation to the pump rotor (21) and/or a pump chamber (22); the selection of drive assemblies (1) together has a motor rotor (11) which is formed on a radially outer section in the form of a rotor bell (13), wherein the rotor bell (13) runs radially around the collar section (23) which each each pump housing (20) from the selection of drive assemblies (1) has together; and the selection of drive assemblies (1) differs in relation to a stator (12); and wherein for each combination from the selection of electric drive assemblies (1) and the selection of pump assemblies (2), at least one radial dimension of the pump shaft, of the shaft bearing, of the collar section (23) and/or the rotor bell (13) is the same.

Description

Beschreibung  description
Baukastensystem eines axial integrierten Pumpenaufbaus Modular system of an axially integrated pump construction
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Baukastensystem für einen kompakten Pum- penaufbau zur axialen Integration einer elektrischen Antriebsbaugruppe an einer Pum- penbaugruppe mit einer gemeinsamen Wellenlagerung. Ein vorteilhafter Pumpenaufbau mit einer kompakten axialen Abmessung ist bei- spielsweise aus der zum Anmeldetag dieser Patentanmeldung noch nicht offengelegten Patentanmeldung DE 10 2016 119 985 Al derselben Anmelderin bekannt, die eine Pen- delkolben- V akuumpumpe beschreibt. Der genannte Pumpenaufbau integriert den elektrischen Antrieb auf geringem Bauraum mit den übrigen Bauteilen der Pumpe und weist nur ein einziges Wellenlager mit zwei Kugellager-Laufbahnen auf. Im Vergleich zu einem Pumpenaufbau mit zwei Wellenlagem und einer axial benachbarten Anordnung von An- trieb und Pumpe, bietet ein solcher Pumpenaufbau eine Verkürzung in axialer Länge und bietet eine vorteilhafte Basis für einen Pumpenaufbau von verschiedenen Pumpen mit kompakter Bauform und geringer axialer Abmessung. Ferner muss kein Zentriertoleranz zwischen den Lagersitzen in den Lagerspielen berücksichtigt werden und ein Montageaufwand mit Zentrierung entfällt für das zweite Wellenlager. Ein verringertes Lagerspiel führt zu einem geringeren Verkippen der Welle und somit zu weniger Verschleiß des Wellenlagers. Herkömmlicherweise wird bei der Konstruktion eines Pumpenaufbaus zunächst derThe present invention relates to a modular system for a compact pump assembly for the axial integration of an electrical drive assembly on a pump assembly with a common shaft bearing. An advantageous pump construction with a compact axial dimension is known, for example, from patent application DE 10 2016 119 985 A1 of the same Applicant not yet disclosed for the filing date of this patent application, which describes a pestle piston vacuum pump. The aforementioned pump structure integrates the electric drive in a small space with the other components of the pump and has only a single shaft bearing with two ball bearing raceways. Compared to a pump assembly with two shaft bearings and an axially adjacent drive and pump arrangement, such a pump assembly provides axial length reduction and provides an advantageous basis for a pump design of various compact design and small axial dimension pumps. Furthermore, no centering tolerance between the bearing seats in the bearing clearance must be taken into account and an assembly effort with centering is omitted for the second shaft bearing. A reduced bearing clearance leads to a smaller tilting of the shaft and thus to less wear of the shaft bearing. Conventionally, in the construction of a pump structure, first
Pumpentyp und die Verwendung bestimmt, wonach sich eine Dimensionierung von Bauteilen, wie einer Wellenlagerung und einer Wellendichtung anhand der anwendungsge- mäß auftretenden Kräfte und Drücke bestimmt. Eine Ausgestaltung des Pumpengehäuses wird abschließend zur relativen Fixierung und Lagerung der Baugruppen um die ausge- wählten Bauteile herum individuell konstruiert. Daraus ergibt sich der Umstand, dass zur Herstellung einer Produktpalette verschie- dener Pumpen, die sich vom Pumpentypen, der volumetrischen Auslegung oder der Antriebsleistung unterscheiden, nach der genannten Vorgehensweise für jede Pumpe ein in- dividueller Pumpenaufbau mit einer großen Anzahl unterschiedlicher Bauteile, insbeson- dere Formteile erforderlich ist, die in Abhängigkeit eines Typs einer Baugruppe oder deren Parameter stets variieren. Folglich ist die Herstellung einer Produktpalette aus verschiedenen Pumpen mit einem erheblichen Kostenaufwand zur Bereitstellung einer großen Auswahl an F orm Werkzeugen zum Gießen von Gehäuseteilen oder der Beschaffung und Lagerhaltung der zahlreichen Komponenten und Einzelteile verbunden. Darüber hin- aus ziehen verschiedene Pumpenaufbauten unter den Produkten individuelle Montageabläufe in der Fertigung nach sich. Demnach besteht Raum für kostensenkende Vereinfachungen bei der Herstellung und Montage von verschiedenen Pumpen aus einer Produktpalette. Es besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, eine Auswahl von gemeinsamen und unterscheidenden konstruktiven Merkmalen zwischen Baugruppen zutreffen, welche eine V ereinheitlichung des Pumpenaufbaus ermöglicht, ohne eine Ausnutzung des Bauraums zur beeinträchtigen. In letzterer Bedingung besteht insbesondere die Zielsetzung, eine V erschlechterung einer kompakten Bauform zu vermeiden, wie sie beispielsweise durch Bereitstellung eines großen universalen Bauraums im Pumpengehäuse bestände, der in verschiedenen Ausführungen ineffizient genutzt wird. Pump type and use determined, after which determines a dimensioning of components, such as a shaft bearing and a shaft seal on the basis of the application occurring forces and pressures. An embodiment of the pump housing is finally designed individually for the relative fixing and mounting of the assemblies around the selected components. This results in the fact that for the production of a product range of different pumps, which differ from the pump type, the volumetric design or the drive power, an individual pump structure with a large number of different components, in particular for each pump, is used according to the above procedure. which moldings always vary depending on a type of a module or its parameters. Consequently, the production of a range of products from a variety of pumps is associated with considerable expense to provide a wide variety of molding tools for casting housing parts or for the procurement and storage of numerous components and components. In addition, various pump assemblies under the products entail individual assembly processes in production. Accordingly, there is room for cost-saving simplifications in the manufacture and assembly of various pumps from a product range. It is an object of the invention to apply a selection of common and distinguishing structural features between assemblies, which allows a uniformization of the pump structure, without impairing the utilization of the installation space. In the latter condition, in particular, the objective of avoiding a V deterioration of a compact design, as they exist, for example, by providing a large universal space in the pump housing, which is used inefficiently in various designs.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Baukastensystem eines Pumpenaufbaus mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Das Baukastensystem eines Pum- penaufbaus zur axialen Integration einer elektrischen Antriebsbaugruppen an einer Pumpenbaugruppe umfasst: eine Auswahl von elektrischen Antriebsbaugruppen mit unterschiedlicher Antriebsleistung; eine Auswahl von Pumpenbaugruppen mit unterschiedlicher volumetrischer Leistung und/oder unterschiedlicher Bauform; und eine Wellen-La- ger-Baugruppe, die eine Pumpenwelle und ein Wellenlager mit wenigstens zwei Wälzla- gerreihen umfasst, wobei das Wellenlager die Pumpenwelle zwischen einem Motorrotor der elektrischen Antriebsbaugruppe und einem Pumpenrotor der Pumpenbaugruppe an einem Pumpengehäuse der Pumpenbaugruppe abstützt; die Auswahl von Pumpenbau- gruppen gemeinsam einen Kragenabschnitt am Pumpengehäuse aufweist, der das Wel- lenlager in einer Durchgangsöffhung des Pumpengehäuses aufhimmt und zu einer Aufnahmeseite für eine elektrische Antriebseinheit hervorsteht; und sich die Auswahl von Pumpenbaugruppen in Bezug auf den Pumpenrotor und/oder eine Pumpenkammer unter- scheidet; die Auswahl von Antriebsbaugruppen gemeinsam einen Motorrotor aufweist, der an einem radial äußeren Abschnitt in Form einer Rotorglocke ausgebildet ist, wobei die Rotorglocke den Kragenabschnitt, den jedes Pumpengehäuse aus der Auswahl von Antriebsbaugruppen gemeinsam aufweist, radial umläuft und axial überschneidet; und sich die Auswahl von Antriebsbaugruppen in Bezug auf einen Stator unterscheidet; und wobei für jede Kombination aus der Auswahl von elektrischen Antriebsbaugruppen und der Auswahl von Pumpenbaugruppen, wenigstens eine radiale Abmessung der Pumpenwelle, des Wellenlagers, des Kragenabschnitts und/oder der Rotorglocke gleich ist. This object is achieved by a modular system of a pump structure with the features of claim 1. The modular system of a pump assembly for the axial integration of an electrical drive module to a pump module comprises: a selection of electric drive modules with different drive power; a selection of pump assemblies with different volumetric power and / or different design; and a shaft bearing assembly comprising a pump shaft and a shaft bearing having at least two rows of rolling bearings, the shaft bearing coupling the pump shaft between a motor rotor of the electric drive assembly and a pump rotor of the pump assembly a pump housing of the pump assembly is supported; the selection of pump assemblies has in common a collar section on the pump housing, which heats the shaft bearing in a passage opening of the pump housing and projects to a receiving side for an electric drive unit; and the selection of pump assemblies differs with respect to the pump rotor and / or a pump chamber; the selection of drive assemblies collectively comprises a motor rotor formed on a radially outer portion in the form of a rotor bell, the rotor bell radially surrounding and axially overlapping the collar portion common to each pump housing from the selection of drive assemblies; and the choice of drive assemblies differs with respect to a stator; and wherein for each combination of the selection of electric drive assemblies and the selection of pump assemblies, at least one radial dimension of the pump shaft, the shaft bearing, the collar portion and / or the rotor bell is the same.
Die Erfindung sieht somit erstmals ein B aukastensystem vor, das eine axiale Überschneidung der Baugruppen als eine räumliche Schnittstelle zwischen Auswahlkombina- tionen unter den Baugruppen definiert, um eine konstruktive V ereinheitlichung des Pum- penaufbaus oder die Verwendung gleicher Bauteile zu ermöglichen. Das Baukastensys- tem ermöglicht eine universale Integration einer individuellen Kombination von Bau- gruppen aus einer Auswahl von Baugruppen in einem kompakten Pumpenaufbau. Die V ereinheitlichung von Bauteilen sowie einer relativen Anordnung derselben zueinander verschafft in der Fertigung von Pumpen Kostenvorteile durch eine Verringerung der Herstellung unterschiedlicher Formteile und eine Verringerung von unterschiedlichen Vorgängen und Werkzeugen bei der Montage der Pumpen. The invention thus provides for the first time a push button system which defines an axial overlap of the assemblies as a spatial interface between selection combinations among the assemblies, in order to enable a constructive standardization of the pump structure or the use of identical components. The modular system enables a universal integration of an individual combination of modules from a selection of modules in a compact pump design. The unification of components as well as a relative arrangement of the same provides each other in the manufacture of pumps cost advantages by reducing the production of different moldings and a reduction of different processes and tools in the assembly of the pump.
Durch die erfindungsgemäße Festlegung gleicher Merkmale und unterscheidender Merkmale oder Parameter innerhalb einer Auswahl der jeweiligen Baugruppen, wird erstmals eine räumliche Schnittstelle für einheitliche Bauteile zwischen drei Baugruppen in einem Pumpenaufbau ausgewählt. Diese konstruktive Schnittstelle definiert zugleich eine axiale Überschneidung der Baugruppen, wodurch ein integrierter kompakter Pumpenauf- bau für jede Kombination der Baugruppen erzielt wird. Beispielsweise kann durch eine Breite des Stators des elektrischen Antriebs die mit- tels größerer Feldspulen eine Antriebsleistung erhöht werden, während sämtliche anderen Bauteile einschließlich der Rotorglocke gleich bleiben. Ebenso kann eine Größe des Pumpenrotors und der Pumpenkammer variieren, während alle anderen Bauteile und Bau- gruppen des Pumpenaufbaus gleich bleiben. Darüber hinaus kann eine Pumpenbaugruppe von einem anderen Pumpentyp an derselben Pumpenwelle angeschlossen werden, wäh- rend alle anderen Bauteile und Baugruppen des Pumpenaufbaus gleich bleiben. As a result of the definition according to the invention of the same features and distinguishing features or parameters within a selection of the respective assemblies, for the first time a spatial interface for uniform components between three assemblies in a pump assembly is selected. At the same time, this structural interface defines an axial overlap of the assemblies, which results in an integrated, compact pump design for every combination of the assemblies. For example, by means of a width of the stator of the electric drive, a drive power can be increased by means of larger field coils, while all other components, including the rotor bell, remain the same. Likewise, one size of the pump rotor and the pump chamber may vary while all other components and assemblies of the pump assembly remain the same. In addition, a pump assembly of another type can be connected to the same pump shaft, while all other components and assemblies of the pump assembly remain the same.
Durch die Übernahme einer gemeinsamen radialen Abmessung innerhalb der räum- lichen Schnittstelle ist nicht nur sichergestellt, dass sich die Baugruppen in einer axialen Überschneidung integrieren lassen, sondern auch identische Bauteile oder Bauteile mit gleichen Abmessungen, wie beispielsweise ein identisches Wellenlager und eine Pum- penwelle aus einem Rohling mit gleichem Durchmesser verwendet werden können. By adopting a common radial dimension within the spatial interface, it is ensured not only that the assemblies can be integrated in an axial overlap, but also identical components or components with the same dimensions, such as an identical shaft bearing and a pump shaft a blank of the same diameter can be used.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann für jede Kombination aus der Auswahl von elektrischen Antriebsbaugruppen und der Auswahl von Pumpenbaugruppen seitens des Pumpengehäuses ein Kragenabschnitt mit demselben Außendurchmesser und seitens des Motorrotors eine Rotorglocke mit demselben Innendurchmesser bereitgestellt sein. According to one aspect of the invention, for each combination of the selection of electric drive assemblies and the selection of pump assemblies by the pump housing, a collar portion of the same outer diameter and on the motor rotor side a rotor bell of the same inner diameter may be provided.
Durch eine Festlegung des Verhältnisses der Durchmesser zwischen dem Kragen- abschnitt und der Rotorglocke kann ein Abstand zwischen den Bauteilen in radialer Rich- tung definiert werden. Dieser radiale Abstand zueinander ist vorzugsweise gering ge- wählt. Durch einen definierten geringen Abstand bei jeder Auswahlkombination wird eine optimale Ausnutzung des Bauraums im Pumpengehäuse sichergestellt, und die Zielsetzung eines universalen und dennoch kompakten Pumpenaufbaus erreicht. By defining the ratio of the diameters between the collar portion and the rotor bell, a distance between the components in the radial direction can be defined. This radial distance from each other is preferably low. By a defined small distance in each selection combination optimum utilization of the space in the pump housing is ensured, and achieved the objective of a universal yet compact pump structure.
Ferner verschafft die genannte Festlegung der Durchmesser die Möglichkeit, für alle elektrischen Antriebsbaugruppen denselben Grundkörper für den Motorrotor zu verwenden. Die Rotorglocke des Rotors braucht lediglich ggf. in einer axialen Länge angepasst zu werden. Ferner kann der Außendurchmesser der Rotorglocke eines solchen gleichen Grundkörpers des Motorrotors für alle elektrischen Antriebsbaugruppen lediglich durch eine geänderte Bestückung und Befestigung von Magnetkörpem als Rotorpole an einen betreffenden Stator einer jeweiligen elektrischen Antriebsgruppe angepasst werden. Furthermore, the said determination of the diameter provides the possibility to use the same basic body for the motor rotor for all electric drive assemblies. The rotor bell of the rotor only needs to be adjusted if necessary in an axial length. Furthermore, the outer diameter of the rotor bell of such a common body of the motor rotor for all electric drive assemblies only be adapted by an amended assembly and attachment of Magnetkörpem as rotor poles to a respective stator of a respective electric drive group.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann für jede Kombination aus der Auswahl von elektrischen Antriebsbaugruppen und der Auswahl von Pumpenbaugruppen seitens des Pumpengehäuses ein Kragenabschnitt mit demselben Innendurchmesser, dasselbe Wellenlager und eine Pumpenwelle mit demselben Außendurchmesser bereitgestellt sein. According to one aspect of the invention, for each combination of the selection of electric drive assemblies and the selection of pump assemblies by the pump housing, a collar portion having the same inner diameter, the same shaft bearing and a pump shaft having the same outer diameter may be provided.
Somit ist sichergestellt, dass stets dasselbe Wellenlager oder ein Wellenlager mit demselben Außendurchmesser für jede Auswahlkombination der Baugruppen verwendet werden kann, wodurch eine optionale Vereinheitlichung des B aukastensystems geschaf fen wird. Ferner ist somit die Möglichkeit gegeben, für verschiedene Pumpenbaugruppen in Kombination mit elektrischen Antriebsbaugruppen vom Trockenläufertyp eine gleichartige oder dieselbe Wellendichtung zu verwenden, die innerhalb des Kragenabschnitts angeordnet wird. Thus, it is ensured that the same shaft bearing or a shaft bearing with the same outer diameter can always be used for each selection combination of the assemblies, whereby an optional unification of B aukastensystems is created fen fen. Further, there is thus the possibility of using, for different pump assemblies in combination with dry-type electrical drive assemblies, a similar or the same shaft seal disposed within the skirt portion.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann für jede Kombination aus der Auswahl von elektrischen Antriebsbaugruppen und der Auswahl von Pumpenbaugruppen in dem Pumpengehäuse eine Motorkammer mit demselben Innenumfangsabschnitt ausgebildet sein. According to one aspect of the invention, for each combination of the selection of electric drive assemblies and the selection of pump assemblies in the pump housing, a motor chamber may be formed with the same inner peripheral portion.
Durch die Festlegung eines gleichen Innendurchmessers und ggf. eines Stufenabschnitts ist es möglich, für alle Statortypen aus der Auswahl von elektrischen Antriebsbaugruppen eine Fixierung bereitzustellen, wodurch eine Konstruktion und Fertigung des Pumpengehäuses, oder zumindest eines Gehäuseabschnitts desselben und ein Montage vereinfacht werden. Andererseits kann ein gleicher Außenumfang eines jeden Statorjochs zum Pumpengehäuse bei variierender Breite in axialer Richtung vorgesehen sein.  By defining a same inner diameter and optionally a step portion, it is possible to provide a fixation for all stator types from the selection of electric drive assemblies, whereby a construction and manufacture of the pump housing, or at least a housing portion thereof and a mounting can be simplified. On the other hand, a same outer circumference of each Statorjochs may be provided to the pump housing with varying width in the axial direction.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann die Motorkammer zu einer axialen Seite des Pumpengehäuses durch einen Motordeckel mit einem integralen Stiftkühlkörper ab- geschlossen sein, in dem eine Steuerungselektronik für eine elektrische Antriebsbaugruppe aufnehmbar ist. Durch das gemeinsame Merkmal eines Deckels für die Motorkammer wird ein ein- heitlicher Montageablauf beim Zusammensetzen der elektrischen Antriebsbaugruppe ermöglicht. Ein Stiftkühler, der in jedem Deckel integrierbar ist, kann derselbe sein ebenso wie eine universale Aufnahme zur Innenseite, die dazu geeignet ist, verschiedene Steuerungselektronik von jeder elektrischen Antriebsbaugruppe in thermischen Kontakt zu bringen. Insofern die Pumpen einen festgelegten Gehäuseumfang bzw. eine Kontur zur Aufnahme der verschiedenen Statortypen der elektrischen Antriebsgruppen aufweisen, kann der gesamte Deckel für alle oder viele Auswahlkombination der Baugruppen dasselbe Bauteil sein, wobei für flüssiggekühlte Antriebe eine Ausprägung des Stiftkühlers entfallt. According to one aspect of the invention, the motor chamber can be closed to an axial side of the pump housing by a motor cover with an integral pin heat sink, in which a control electronics for an electric drive assembly is receivable. Due to the common feature of a cover for the motor chamber, a uniform assembly sequence is made possible during assembly of the electric drive assembly. A pin cooler, which is integrable in each lid, can be the same as a universal receptacle to the inside, which is adapted to bring different control electronics of each electric drive assembly in thermal contact. If the pumps have a fixed housing circumference or a contour for accommodating the various types of stator of the electric drive groups, the entire cover can be the same component for all or many selection combinations of the assemblies, wherein a design of the pencil cooler is dispensed with for liquid-cooled drives.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann wenigstens ein Teil des Pumpengehäuses, der die Durchgangsöffnung und den Kragenabschnitt umfasst, und/oder der Motordeckel aus einem fließpressgeeigneten, vorzugsweise kaltfließpressgeeigneten Material gefertigt sein. According to one aspect of the invention, at least a part of the pump housing, which comprises the passage opening and the collar section, and / or the motor cover may be made of a material suitable for extrusion molding, preferably cold extrusion.
Fließpressteile weisen bedingt durch das V erfügungs verfahren eine geringere Bildung von Luftblasen und Lunkern sowie Einschlüsse von Fremdkörpern auf haben eine bessere thermische und mechanische Eigenschaften als herkömmliche Druckgussteile. Ein besserer Wärmeleitkoeffizient wirkt sich besonders vorteilhaft in einem Gehäuseabschnitt zwischen der elektrischen Antriebsbaugruppe und der Pumpenbaugruppe aus, da somit ein verbesserter Wärmeübergang der elektrischen Verlustleistung aus dem Stator der elektrischen Antriebsbaugruppe auf die Pumpenkammer erzielt werden kann. In der Pumpenkammer wird die Abwärme durch den Massestrom des geförderten Mediums schnell abgeführt. Dadurch wird die Kühlung des Stators verbessert. Ebenso vorteilhaft wirkt sich eine bessere Wärmeleitfähigkeit im Bereich des Deckels der Motorkammer aus, wobei insbesondere ein verbesserter Wärmeübergang der Steuerungselektronik über den Stiftkühler an die Umgebung erzielt werden kann. As a result of the manufacturing process, extruded parts have a lower formation of air bubbles and voids as well as inclusions of foreign bodies and have better thermal and mechanical properties than conventional die-cast parts. A better heat conduction coefficient has a particularly advantageous effect in a housing section between the electric drive assembly and the pump assembly, since thus an improved heat transfer of the electrical power loss from the stator of the electric drive assembly can be achieved on the pump chamber. In the pump chamber, the waste heat is quickly dissipated by the mass flow of the pumped medium. This improves the cooling of the stator. Equally advantageous is a better thermal conductivity in the region of the cover of the motor chamber, wherein in particular an improved heat transfer of the control electronics can be achieved via the pen cooler to the environment.
Eine höhere mechanische Festigkeit, insbesondere Steifigkeit von Fließpresskör- pem im Vergleich zu einem herkömmlichen Druckgusskörper, wie einem Aluminiumdruckguss, bringt darüber hinaus Vorteile im Bereich der Aufnahme der Wellenlagerung, d.h. dem Kragenabschnitt mit sich. Insbesondere bei V erdrängerpumpen treten Kippmo- ment an der Pumpenwelle auf, die über die Wellenlagerung vom Pumpengehäuse aufge- nommen werden. Im Vergleich zu einem herkömmlichen Druckgussteil kann der Kra- genabschnitt zur Aufnahme des Wellenlagers zur Erzielung einer vergleichbaren mecha- nischen Steifigkeit mit einer geringeren Wandstärke ausgelegt werden. Eine geringere Wandstärke in diesem sowie weiteren Gehäuseabschnitten spart wiederum Materialkos- ten und Gewicht. A higher mechanical strength, in particular stiffness of extrusion compacts in comparison to a conventional die-cast body, such as an aluminum die-cast, also brings advantages in the area of receiving the shaft bearing, ie the collar section with it. In particular, in the case of positive displacement pumps, tilting momentum occurs on the pump shaft, which are absorbed by the pump housing via the shaft bearing. Compared to a conventional die-cast part, the collar portion for receiving the shaft bearing can be designed with a smaller wall thickness to achieve comparable mechanical rigidity. A smaller wall thickness in this and other housing sections saves material costs and weight.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen zu verschiedenen Aus- führungsformen, die sich aus verschiedenen Auswahlkombinationen aus den Baugruppen des Baukastensystems ergeben, näher erläutert. Es zeigen: The invention is explained in more detail below with reference to drawings of various embodiments, which result from various selection combinations from the modules of the modular system. Show it:
Fig. 1 eine Wasserpumpe, deren elektrischer Antrieb als Trockenläufer ausgestaltet ist; Figure 1 is a water pump whose electric drive is designed as a dry runner.
Fig. 2 eine Wasserpumpe, deren elektrischer Antrieb in einem separaten Kühlmedium läuft, das von dem geforderten Kühlwasser getrennt ist; Figure 2 is a water pump whose electric drive runs in a separate cooling medium, which is separated from the required cooling water.
Fig. 3 eine Spül-/Luftpumpe, deren elektrischer Antrieb als Trockenläufer ausge- staltet ist; 3 shows a flushing / air pump whose electric drive is designed as a dry runner;
Fig. 4 eine Ölpumpe, deren elektrischer Antrieb als Trockenläufer ausgestaltet ist; 4 shows an oil pump whose electric drive is configured as a dry runner;
Fig. 5 eine Ölpumpe, deren elektrischer Antrieb als Nassläufer ausgestaltet ist; und 5 shows an oil pump whose electrical drive is designed as a wet rotor; and
Fig. 6 eine Vakuumpumpe, deren elektrischer Antrieb als Trockenläufer ausgestaltet ist. Fig. 6 is a vacuum pump whose electric drive is designed as a dry runner.
Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer Pumpe aus dem B aukastensystem in Form einer Wasserpumpe, deren elektrischer Antrieb als Trockenläufer ausgelegt ist. Die Pumpenbaugruppe 2 ist eine Kreiselpumpe vom Radialpumpentyp. Auf der rechten Seite ist die Pumpenbaugruppe 2 nur teilweise dargestellt, wobei ein Pumpendeckel entfernt wurde, der eine Pumpenkammer 22 radial umschließt und axial begrenzt. Der Pumpenrotor 21 ist in dieser Ausführungsform als ein radiales Flügelrad 21 a ausgebildet und weist eine zentrale Ansaugöffnung auf, durch die ein Förderer ström eines Kühlwassers angesaugt wird, und radial in die Pumpenkammer 20 beschleunigt wird. Um einen Aus- trittsbereich des radialen Flügelrads 2la herum ist ein nicht dargestellter Spiralgehäuse- abschnitt in dem nicht dargestellten Pumpendeckel vorgesehen, durch den der Förderer- strom durch einen Pumpenauslass tangential abgefiihrt wird. Derartige allgemein be- kannte Details zur Pumpenbaugruppe 2 vom Typ einer Radialpumpe werden zur Verkürzung der Offenbarung nicht weiter ausgefuhrt. Fig. 1 shows a first embodiment of a pump from the B aukastensystem in the form of a water pump, whose electric drive is designed as a dry runner. The pump assembly 2 is a centrifugal pump of the radial pump type. On the right side, the pump assembly 2 is only partially shown with a pump cover removed was, which encloses a pump chamber 22 radially and axially limited. The pump rotor 21 is formed in this embodiment as a radial impeller 21 a and has a central suction port through which a conveyor is sucked ström a cooling water, and is accelerated radially into the pump chamber 20. An unillustrated volute casing section is provided in the pump cover, not shown, around an exit region of the radial impeller 2la, through which the conveyor flow is discharged tangentially through a pump outlet. Such generally known details of the pump assembly 2 of the radial pump type are not further elaborated to shorten the disclosure.
Eine Rückseite der Pumpenkammer 22 hinter dem Flügelrad 21a wird durch den dargestellten Teil eines Pumpengehäuses 20 gebildet. Das Pumpengehäuse 20 weist eine Durchgangsö ffnung für eine Pumpenwelle 31 auf, die mittels einer Wellendichtung 33 zu der Pumpenkammer 22 abgedichtet ist. Die Pumpenwelle 31 erstreckt sich von dem Flügelrad 21 a durch die Durchgangsöffnung des Pumpengehäuses 20 zu einer elektrischen Antriebsbaugruppe 1 und ist mittels eines einzigen Wellenlagers 32 an dem Pumpenge- häuse 20 gelagert. Das Wellenlager 32 weist zwei W älzkörperreihen mit kugelförmigen Wälzkörpem auf, um sowohl radiale und axiale Kräfte als auch Kippmomente der Pumpenwelle 31 innerhalb eines einzigen Wellenlagers 32 aufnehmen zu können. Das Wellenlager 32 ist in einen Kragenabschnitt 23 des Pumpengehäuses 20 eingepasst. Der Kragenabschnitt 23 steht konzentrisch zu der Durchgangsöffnung des Pumpengehäuses 20 zu der Seite des der elektrischen Antriebsbaugruppe 1 hervor. A rear side of the pump chamber 22 behind the impeller 21a is formed by the illustrated part of a pump housing 20. The pump housing 20 has a passage opening for a pump shaft 31, which is sealed by a shaft seal 33 to the pump chamber 22. The pump shaft 31 extends from the impeller 21 a through the passage opening of the pump housing 20 to an electric drive assembly 1 and is mounted on the pump housing 20 by means of a single shaft bearing 32. The shaft bearing 32 has two rolling element rows with spherical Wälzkörpem in order to accommodate both radial and axial forces and tilting moments of the pump shaft 31 within a single shaft bearing 32 can. The shaft bearing 32 is fitted in a collar portion 23 of the pump housing 20. The collar portion 23 projects concentrically with the through hole of the pump housing 20 toward the electric drive unit 1 side.
Die elektrische Antriebsbaugruppe 1 umfasst einen Motorrotor 11 und einen Stator 12 sowie eine Steuerungselektronik 14. Zu derselben Seite weist das Pumpengehäuse 20 eine zylindrische Außenwand auf, die eine Motorkammer 10 zur Aufnahme der elektrischen Antriebsbaugruppe 1 umschließt. Die äußere Gehäusewand des Pumpengehäuses 20 verläuft konzentrisch zu dem Kragenabschnitt 23, sodass in der Motorkammer 10 ein ringförmiges Volumen zur Aufnahme des Stators 12 der elektrischen Antriebsbaugruppe 1 bereitgestellt ist. Eine äußere Umfangskante des Stators 12 steht mit einem Stufenabschnitt einer Innenfläche der Motorkammer 10 in Kontakt und ist somit radial und axial festgelegt. Der Motorrotor 11 ist auf einem freien Ende der Pumpenwelle 31 , das aus dem Kragenabschnitt 23 heraus tritt, fixiert. Der Motorrotor 11 weist an einem radial äußeren Abschnitt eine Rotorglocke 13 auf, die sich axial mit dem Kragenabschnitt 23 des Pumpengehäuses 20 überschneidet und diesen radial außerhalb umläuft. Eine axiale Abmes- sung und Position der Rotorglocke 13 entspricht einer zugewandten Innenfläche des Sta- tors 12. Die Rotorglocke 13 dient als Magnetträger für die Rotorpole. Somit verbleibt innerhalb der Rotorglocke 13 ein Hohlzylinder, der im Wesentlichen dem Außendurch- messer des Kragenabschnitts 23 zuzüglich eines Abstandsspalts entspricht. The electric drive assembly 1 includes a motor rotor 11 and a stator 12 and an electronic control unit 14. On the same side, the pump housing 20 has a cylindrical outer wall which encloses a motor chamber 10 for receiving the electric drive assembly 1. The outer housing wall of the pump housing 20 extends concentrically to the collar portion 23, so that in the motor chamber 10, an annular volume for receiving the stator 12 of the electric drive assembly 1 is provided. An outer peripheral edge of the stator 12 is in contact with a step portion of an inner surface of the motor chamber 10, and thus is fixed radially and axially. The motor rotor 11 is fixed on a free end of the pump shaft 31 that comes out of the collar portion 23. The motor rotor 11 has at a radially outer portion of a rotor bell 13, which overlaps axially with the collar portion 23 of the pump housing 20 and this rotates radially outside. An axial dimension and position of the rotor bell 13 corresponds to a facing inner surface of the stator 12. The rotor bell 13 serves as a magnet carrier for the rotor poles. Thus, a hollow cylinder remains within the rotor bell 13, which substantially corresponds to the outer diameter of the collar portion 23 plus a clearance gap.
Die Wicklungen der Feldspulen des Stators 12 erstrecken sich nach links und rechts von dem Statorjoch in die Motorkammer 10 hinein. Das Pumpengehäuse 20 ist zu einer axialen Seite des der Motorkammer 10 offen. Die geöffnete Seite des Pumpengehäuses 20 ist durch einen Motordeckel 24 verschlossen. Der Motordeckel 24 weist zu einer Au- ßenseite eine Vielzahl von parallel hervorstehenden Stiften auf und bildet einen sogenannten Stiftkühlkörper. Auf der Innenseite weist der Motordeckel 24 eine Fläche auf, die mit einer Steuerungselektronik 14 der elektrischen Antriebsbaugruppe 1 in thermischem Kontakt steht. Insbesondere weist die Steuerungselektronik 14 elektronische Bau steine einer Leistungselektronik, wie beispielsweise Kondensatoren und Transistoren auf, die auf einer Leiterplatte verschaltet sind, und die Leiterplatte steht in einem Flächenkon takt mit der Aufhahmefläche des Motordeckels 24. Zwischen dem Pumpengehäuse 20 und dem Motordeckel 24 ist ein zur oberen Gehäuseseite abgebildeter Stecker angeordnet, der Leitungen zu einer elektrischen Leistungsversorgung führt. The windings of the field coils of the stator 12 extend into the motor chamber 10 to the left and right of the stator yoke. The pump housing 20 is open to an axial side of the motor chamber 10. The open side of the pump housing 20 is closed by a motor cover 24. The motor cover 24 has on an outer side a plurality of parallel protruding pins and forms a so-called pin heat sink. On the inside, the motor cover 24 has a surface which is in thermal contact with a control electronics 14 of the electric drive assembly 1. In particular, the control electronics 14 electronic construction stones power electronics, such as capacitors and transistors, which are connected to a circuit board, and the circuit board is in a Flächenkon contact with the Aufhahmefläche the motor cover 24. Between the pump housing 20 and the motor cover 24 is a arranged to the upper side of the housing mated connector leads leads to an electrical power supply.
Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Pumpe aus dem Baukastensystem in Form einer Kühlmittelpumpe, deren elektrische Antriebsbaugruppe unter Hilfe eines Bads in einem separaten Medium gekühlt wird. Die Pumpenbaugruppe 2 entspricht im Wesentlichen derjenigen der ersten Ausführungsform und weist wieder das radiale Flügelrad 21 a als Pumpenrotor 21 auf. In der freigestellten Darstellung der Fig. 2 ist ein Teil des Pumpengehäuses 20, der die Pumpenkammer 22 umgibt, zur Verkürzung der Offenbarung auf das Wesentliche der Erfindung nicht weiter ausgeführt. Zu einer Rückseite des radialen Flügelrads 21 a weist das Pumpengehäuse 20 eine Druckausgleichskammer 26 auf, über deren Umfang eine Druckausgleichsmembran 27 gespannt ist. Eine Rückseite der Druckausgleichskammer 26 ist über eine Bohrung mit der Motorkammer 10 verbunden. Die Motorkammer 10 ist mit einem dielektrischen Kühlmedium befüllt, das durch eine verschließbare Öffnung in das Pumpengehäuse 20 eingefüllt wird. Das dielektrische Kühlmedium umgibt die Feldspulen des Stators 12 und führt eine Abwärme der Verlustleistung des Stators über das Pumpengehäuse 20 zur Umgebung und insbesondere zu einem Fördererstrom in der Pumpenkammer 22 der Pum- penbaugruppe 2 ab. Fig. 2 shows a second embodiment of a pump of the modular system in the form of a coolant pump, the electric drive assembly is cooled by means of a bath in a separate medium. The pump assembly 2 corresponds substantially to that of the first embodiment and again has the radial impeller 21 a as the pump rotor 21. In the isolated view of FIG. 2, a portion of the pump housing 20 surrounding the pumping chamber 22 is not further illustrated for brevity of disclosure of the gist of the invention. To a rear side of the radial impeller 21 a, the pump housing 20 on a pressure compensation chamber 26, over the circumference of a pressure compensating diaphragm 27 is stretched. A rear side of the pressure compensation chamber 26 is connected via a bore to the motor chamber 10. The motor chamber 10 is filled with a dielectric cooling medium, which is filled through a closable opening in the pump housing 20. The dielectric cooling medium surrounds the field coils of the stator 12 and dissipates a waste heat of the power loss of the stator via the pump housing 20 to the environment and in particular to a conveyor flow in the pump chamber 22 of the pump assembly 2.
Druckschwankungen, die in dem abgeschlossenen Volumen der Motorkammer 10 aufgrund der T emperaturschwankungen der elektrischen Antriebsbaugruppe 1 entstehen, werden durch die Druckausgleichskammer 26 über die Druckausgleichsmembran 27 auf die Pumpenkammer 20 übertragen, so dass sich ein Druckgleichgewicht zwischen der Motorkammer 10 und der Pumpenkammer 22 einstellt. Pressure fluctuations that arise in the closed volume of the motor chamber 10 due to the temperature fluctuations of the electrical drive assembly 1 are transmitted through the pressure compensation chamber 26 via the pressure compensation diaphragm 27 to the pump chamber 20, so that a pressure equilibrium between the motor chamber 10 and the pump chamber 22 is established.
Die erste Ausführungsform und die zweite Ausfuhrungsform weisen die gleiche Pumpenwelle 31 und das Wellenlager 32 auf. Ferner entsprechen sich Teile des Pumpengehäuses 20 zur Aufnahme der elektrischen Antriebsbaugruppe 1, wie der Kragenabschnitt 23 und eine Außenwand der Pumpenkammer 10, sowie der Motordeckel 24. Ebenso entspricht ein Innendurchmesser der Rotorglocke 13 am Motorrotor 11 demjeni- gen der vorhergehenden Ausführungsformen. The first embodiment and the second embodiment have the same pump shaft 31 and the shaft bearing 32. Further, parts of the pump housing 20 for receiving the electric drive assembly 1, such as the collar portion 23 and an outer wall of the pump chamber 10, as well as the motor cover 24. Also corresponds to an inner diameter of the rotor bell 13 on the motor rotor 11 of those of the preceding embodiments.
Fig. 3 zeigt eine dritte Ausführungsform einer Pumpe aus dem Baukastensystem in Form einer Spül- oder Luftpumpe, deren elektrische Antriebsbaugruppe als Trockenläufer ausgelegt ist. Der Pumpenrotor 21 ist als ein Peripheralrad 2lb ausgebildet. Das Pumpengehäuse 20 bildet einen Ringkanal als Pumpenkammer 22 um das Peripheralrad 2lb herum aus. Ein Pumpeneinlass und ein Pumpenauslass sind benachbart zueinander am Umfang des Ringkanals der Pumpenkammer 22 angeordnet. Dieser Pumpentyp kann sowohl flüssige als auch gasförmige Fluide sowie ein Gemisch der beiden Phasen fördern und wird beispielsweise für eine Brennstoffzelle eingesetzt. Der Stator 12 der elektrischen Antriebsbaugruppe 1 weist im Vergleich zu den vorhergehenden Ausführungsformen eine geringere Antriebsleistung auf. Der Stator 12 die- ser Ausführungsform wurde derart gestaltet, dass eine axiale Abmessung einschließlich der Feldspulen im Vergleich zu den vorhergehenden Ausführungsformen verringert wurde. Teile des Pumpengehäuses 20 zur Aufnahme der elektrischen Antriebsbaugruppe 1, wie der Kragenabschnitt 23 und eine Außenwand der Pumpenkammer 10, sowie der Motordeckel 24 entsprechen dagegen weiterhin denjenigen der vorhergehenden Ausführungsformen. Ebenso entspricht ein Innendurchmesser der Rotorglocke 13 am Motorrotor 11 demjenigen der vorhergehenden Ausführungsformen. Das Wellenlager 32 und ein Rohling als Ausgangskörper der Pumpenwelle 31 sind gleich. Fig. 3 shows a third embodiment of a pump from the modular system in the form of a purge or air pump, the electric drive assembly is designed as a dry runner. The pump rotor 21 is formed as a peripheral wheel 2lb. The pump housing 20 forms an annular channel as a pumping chamber 22 around the peripheral wheel 2lb around. A pump inlet and a pump outlet are arranged adjacent to each other on the circumference of the annular channel of the pump chamber 22. This pump type can promote both liquid and gaseous fluids and a mixture of the two phases and is used for example for a fuel cell. The stator 12 of the electric drive assembly 1 has a lower drive power compared to the previous embodiments. The stator 12 of this embodiment has been designed such that an axial dimension including the field coils has been reduced as compared with the previous embodiments. Parts of the pump housing 20 for receiving the electric drive assembly 1, such as the collar portion 23 and an outer wall of the pump chamber 10, and the motor cover 24, however, continue to correspond to those of the previous embodiments. Likewise, an inner diameter of the rotor bell 13 on the motor rotor 11 corresponds to that of the preceding embodiments. The shaft bearing 32 and a blank as the output body of the pump shaft 31 are the same.
Fig. 4 zeigt eine vierte Ausfuhrungsform einer Pumpe aus dem Baukastensystem in Form einer Ölpumpe, deren elektrische Antriebsbaugruppe 1 als Trockenläufer ausgelegt ist. Eine Wellendichtung 33 zur Abdichtung der trockenlaufenden Antriebsbaugruppe 1 ist hinter dem Wellenlager 32 in dem Kragenabschnitt 23 angeordnet, sodas s das Wellenlager 32 von dem geforderten Öl geschmiert wird. Fig. 4 shows a fourth embodiment of a pump from the modular system in the form of an oil pump, the electric drive assembly 1 is designed as a dry runner. A shaft seal 33 for sealing the dry running drive assembly 1 is disposed behind the shaft bearing 32 in the collar portion 23, sodas s the shaft bearing 32 is lubricated by the required oil.
Die Pumpenbaugruppe 2 ist eine V erdrängerpumpe vom Gerotortyp. Der Pumpen- rotor 21 ist als ein Gerotorinnenelement 21 c ausgebildet, dessen außenliegende Rotorverzahnung mit einer innenliegenden Rotorverzahnung eines drehbaren Gerotoraußenelement 28 in einem Kämmeingriff steht. Der Pumpendeckel 25 weist einen zentralen Pumpeneinlass auf. Der Pumpenauslass ist in dieser S chnittdarstellung nicht dargestellt. Dar- über hinaus werden weitere Einzelheiten der Pumpenbaugruppe 2 zur Verkürzung der Offenbarung auf wesentliche Merkmale der Erfindung nicht weiter beschrieben. The pump assembly 2 is a gerotor-type positive displacement pump. The pump rotor 21 is designed as a gerotor inner element 21 c whose outer rotor toothing is in mesh with an inner rotor toothing of a rotatable gerotor outer element 28. The pump cover 25 has a central pump inlet. The pump outlet is not shown in this sectional view. In addition, further details of pump assembly 2 for brevity of disclosure will not be further described for essential features of the invention.
Die elektrische Antriebsbaugruppe 1 der vierten Ausführungsform weist eine grö- ßere Antriebsleistung, insbesondere ein dem Bedarf einer V erdrängerpumpe entsprechendes höheres Antriebsdrehmoment im Vergleich zu den vorhergehenden Ausführungsfor- men auf. Der Stator 12 der elektrischen Antriebsbaugruppe 1 dieser Ausführungsform wurde derart gestaltet, dass eine axiale Abmessung einschließlich der Feldspulen im Ver- gleich zu den vorhergehenden Ausführungsformen länger ist. Demnach sind ein Durchmesser der Feldspulen des Stators 12 sowie eine axiale Abmessung der magnetischen Pole auf der Rotorglocke 13 größer als bei den vorhergehenden Ausführungsformen. Eine axiale Abmessung von Teilen des Pumpengehäuses 20 zur Aufnahme der elektrischen Antriebsbaugruppe 1 , wie der Kragenabschnitt 23 und eine Außenwand der Pumpenkam- mer 10, sowie der Motordeckel 24 entsprechen dagegen weiterhin denjenigen der vorher- gehenden Ausführungsformen. Ebenso entspricht ein Innendurchmesser der Rotorglocke 13 am Motorrotor 11 demjenigen der vorhergehenden Ausführungsformen. Das Wellen- lager 32 und ein Rohling als Ausgangskörper der Pumpenwelle 31 sind gleich. The electric drive assembly 1 of the fourth embodiment has a higher drive power, in particular a higher drive torque corresponding to the demand of a positive displacement pump in comparison to the preceding embodiments. The stator 12 of the electric drive unit 1 of this embodiment has been designed such that an axial dimension including the field coils is longer compared with the previous embodiments. Accordingly, a diameter of the field coils of the stator 12 and an axial dimension of the magnetic Pole on the rotor bell 13 larger than in the previous embodiments. An axial dimension of parts of the pump housing 20 for accommodating the electric drive assembly 1, such as the collar portion 23 and an outer wall of the pump chamber 10, as well as the motor cover 24 on the other hand still correspond to those of the previous embodiments. Likewise, an inner diameter of the rotor bell 13 on the motor rotor 11 corresponds to that of the preceding embodiments. The shaft bearing 32 and a blank as the output body of the pump shaft 31 are the same.
Fig. 5 zeigt eine fünfte Ausführungsform einer Pumpe aus dem B aukastensystem in Form einer Ölpumpe, deren elektrische Antriebsbaugruppe 1 als Nassläufer ausgelegt ist. Die Pumpenbaugruppe 2, auf deren Details zur Verkürzung der Offenbarung nicht weiter eingegangen wird, ist wiederum eine Gerotorpumpe mit einem Gerotorinnenele- ment 21 c als Pumpenrotor 21 und einem drehbaren Gerotoraußenelement 28, die im Wesentlichen denjenigen der vierten Ausführungsform entsprechen. Fig. 5 shows a fifth embodiment of a pump from the B aukastensystem in the form of an oil pump, the electric drive assembly 1 is designed as a wet rotor. The pump assembly 2, whose details are not discussed further for the purpose of shortening the disclosure, is again a gerotor pump with a gerotor inner element 21 c as a pump rotor 21 and a rotatable gerotor outer element 28, which essentially correspond to those of the fourth embodiment.
Auch die Antriebsleistung der elektrischen Antriebsbaugruppe 1 entspricht im We sentlichen derjenigen der vierten Ausführungsform, sie ist jedoch nicht mittels einer Wel- lendichtung 33 abgedichtet und steht somit mit dem geförderten Öl in Kontakt. Der Mo- tordeckel 24 unterscheidet sich zu der vierten Ausführungsform, indem dieser die Steue- rungselektronik 14 von dem Öl in der Motorkammer 10 abgrenzt. Die Steuerungselekt- ronik 14 kann wiederum durch eine nicht dargestellt Abdeckung zur Außenseite abge- deckt sein. Das Wellenlager 32 und ein Rohling als Ausgangskörper der Pumpenwelle 31 sind gleich. The drive power of the electric drive assembly 1 corresponds essentially to that of the fourth embodiment, but it is not sealed by means of a shaft seal 33 and thus is in contact with the conveyed oil. The motor cover 24 differs from the fourth embodiment in that it delimits the control electronics 14 from the oil in the motor chamber 10. The control electronics 14 can in turn be covered by an unillustrated cover to the outside. The shaft bearing 32 and a blank as the output body of the pump shaft 31 are the same.
Fig. 6 stellt eine sechste Ausführungsform einer Pumpe aus dem B aukastensystem in Form einer ölf eien, trockenlaufenden Vakuumpumpe dar. Die Pumpenbaugruppe 2 besteht aus einem Pendelkolben 29, welcher in der Pumpenkammer 22 oszillierend be- wegt wird, und dabei zugleich einerseits Luft durch einen Einlass ansaugt und anderer- seits Luft verdrängt und durch Druckventile in einen Auslass ausschiebt. 6 shows a sixth embodiment of a pump from the B aukastensystem in the form of an oil-free, dry-running vacuum pump. The pump assembly 2 consists of a pendulum piston 29, which is moved oscillating in the pump chamber 22, while at the same time on the one hand air through a Inlet sucks and on the other hand displaces air and pushed out by pressure valves in an outlet.
Der Pendelkolben 29 wird durch einen Kurbelzapfen an einem Drehteller 2ld an- getrieben, der in ein Langloch in dem Pendelkolben 29 eingreift. Der Pumpenrotor 21 der sechsten Ausführungsform ist somit als Drehteller 21 d mit einem Kurbelzapfen ausgebil- det. The oscillating piston 29 is driven by a crank pin on a turntable 2ld, which engages in a slot in the oscillating piston 29. The pump rotor 21 of sixth embodiment is thus formed as a turntable 21 d with a crank pin det.
Der Stator 12 der elektrischen Antriebsbaugruppe 1 in der sechsten Ausführungs- form weist im Vergleich zu der vierten und fünften Ausführungsform einer Olpumpe eine geringere Antriebsleistung auf. Der Stator 12 dieser Ausführungsform wurde derart gestaltet, dass eine axiale Abmessung einschließlich der Feldspulen im Vergleich zu der vierten und fünften Ausführungsformen verringert wurde. Teile des Pumpengehäuses 20 zur Aufnahme der elektrischen Antriebsbaugruppe 1, wie der Kragenabschnitt 23 und eine Außenwand der Pumpenkammer 10, sowie der Motordeckel 24 entsprechen dagegen weiterhin denjenigen aus vorhergehenden Ausführungsformen. Ebenso entspricht ein In nendurchmesser der Rotorglocke 13 am Motorrotor 11 demjenigen der vorhergehenden Ausführungsformen. Das Wellenlager 32 und ein Rohling als Ausgangskörper der Pum- penwelle 31 sind gleich. The stator 12 of the electric drive unit 1 in the sixth embodiment has lower drive power as compared with the fourth and fifth embodiments of an oil pump. The stator 12 of this embodiment has been designed such that an axial dimension including the field coils has been reduced as compared with the fourth and fifth embodiments. Parts of the pump housing 20 for receiving the electric drive assembly 1, such as the collar portion 23 and an outer wall of the pump chamber 10, and the motor cover 24, however, continue to correspond to those of previous embodiments. Likewise corresponds to an in nendurchmesser the rotor bell 13 on the motor rotor 11 to that of the previous embodiments. The shaft bearing 32 and a blank as the output body of the pump shaft 31 are the same.
Alle Ausführungsformen der Pumpen aus dem B aukastensy stem haben gemeinsam, dass die elektrische Antriebs Baugruppe 1 , das Pumpengehäuse 20 der Pumpenbaugruppe 2 und die W ellen-Lager-B augruppe 3 in dem Pumpenaufbau derart integriert angeordnet sind, dass sie sich axial überschneiden. Dabei liegt in radialer Richtung von innen nach außen stets die gleiche Reihenfolge von Bauteilen der Baugruppen vor, nämlich die Pum- penwelle 31 , das Wellenlager 32, der Kragenabschnitt 23, die Rotorglocke 13, der Stator 12 und eine die Motorkammer 10 begrenzende Außenwand des Pumpengehäuses 20. All embodiments of the pump from the B aukastensy system have in common that the electric drive assembly 1, the pump housing 20 of the pump assembly 2 and the shaft bearing assembly B 3 are arranged integrated in the pump assembly so that they overlap axially. In the radial direction from the inside to the outside there is always the same sequence of components of the assemblies, namely the pump shaft 31, the shaft bearing 32, the collar portion 23, the rotor bell 13, the stator 12 and an outer wall of the pump housing delimiting the motor chamber 10 20th
Ob eine Wellendichtung 33 verwendet wird und ob die Wellendichtung 33 vor oder hinter dem Wellenlager 32 angeordnet wird, kann anhand einer Positionierung der Wel- lendichtung 33 in dem einheitlichen Kragenabschnitt 23 für verschiedene Typen von elektrischen Antriebsbaugruppen 1, wie Trockenläufem und Nassläufem anhand von Montagevorgängen variiert werden, ohne unterschiedliche Formteile für das Pumpengehäuse fertigen zu müssen. Die Bereitstellung des Wellenlagers 32 und eine Pumpenwelle 31 oder ein Rohling derselben mit gleichem Durchmesser können bei jeder Pumpe aus einer Auswahlkombination der Baugruppen aus denselben Bauteilen erfolgen. Um eine möglichst große Anzahl von gemeinsamen Bauteilen für eine universale Integration von individuellen Auswahlkombinationen unter den Baugruppen zu erzielen, ist ein Abschnitt des Pumpengehäuses 20, der die Pumpenkammer 22 und die Motorkammer 10 abgrenzt, und der den Kragenabschnitt 23 sowie einen Stufenabschnitt umfasst, an dessen Innenfläche der Stator 12 axial festgelegt wird, mit denselben radialen Abmes- sungen ausgeführt und als einheitliches Kaltfließpressteil mit oder ohne Ausprägung eines Stiftkühlers gefertigt. Ebenso wird der Motordeckel 24 für mehrere Ausführungsformen mit denselben Abmessungen ausgeführt und als einheitliches Kaltfließpressteil gefertigt, wobei für flüssiggekühlte elektrische Antriebsbaugruppen 1 vom Nassläufertyp ein integrierter Stiftkühlkörper zur Außenseite entfallen kann. F emer wird der Motorrotor 11 mit der Rotorglocke 13 mit denselben radialen Abmessungen, zumindest vor einer Bestückung mit Rotorpolen mit demselben Innendurchmesser ausgeführt und als ein ein- heitliches Tiefziehteil oder Sinterteil mit guten magnetischen Eigenschaften gefertigt. Die Anpassung auf die elektrischen Antriebsbaugruppen 1 erfolgt somit durch eineWhether a shaft seal 33 is used and whether the shaft seal 33 is disposed in front of or behind the shaft bearing 32 can be varied by positioning the shaft seal 33 in the unitary collar portion 23 for various types of electric drive assemblies 1, such as dry runners and wet rotors be made without having to make different moldings for the pump housing. The provision of the shaft bearing 32 and a pump shaft 31 or a blank of the same diameter can be made for each pump from a selection combination of the components of the same components. In order to achieve the largest possible number of common components for a universal integration of individual selection combinations among the assemblies, a portion of the pump housing 20 which defines the pump chamber 22 and the motor chamber 10, and the collar portion 23 and a step portion comprises, at the Inner surface of the stator 12 is set axially, with the same radial dimensions sungs executed and manufactured as a uniform cold flow molding with or without expression of a pin cooler. Likewise, the engine cover 24 is designed for several embodiments with the same dimensions and manufactured as a uniform cold extruded part, wherein for liquid-cooled electric drive assemblies 1 of the wet rotor type an integrated pin heat sink can be omitted to the outside. The motor rotor 11 with the rotor bell 13 having the same radial dimensions, at least before being fitted with rotor poles having the same inside diameter, is manufactured and manufactured as a uniform deep-drawn part or sintered part with good magnetic properties. The adaptation to the electric drive assemblies 1 thus takes place by a
Länge der axialen Abmessung des Pumpengehäuses 20 und der Rotorglocke 13 sowie durch eine Bestückung der magnetischen Pole in Abhängigkeit der Feldspulen eines ge- wählten Stators 12. Zudem wird eine Gestaltung der Pumpenbaugruppe 2 in Abhängigkeit der gewählten Kombination aus Pumpenrotor 21 und Pumpenkammer 22 in Bezug auf das Pumpengehäuse 20 vereinheitlicht, indem spezifische Merkmale wie ein Pumpeneinlass und Pumpenauslass oder ein Spiralgehäuse nicht seitens des zuvor genannten ein- heitlichen Abschnitts des Pumpengehäuses 20, sondern seitens eines individuellen Pum- pendeckels 25 realisiert werden. BEZUGSZEICHENLISTE Length of the axial dimension of the pump housing 20 and the rotor bell 13 and by equipping the magnetic poles in response to the field coils of a selected stator 12. In addition, a design of the pump assembly 2 depending on the selected combination of pump rotor 21 and pump chamber 22 with respect the pump housing 20 is unified by specific features such as a pump inlet and pump outlet or a volute casing are not realized by the aforementioned uniform portion of the pump housing 20, but by an individual pump cover 25. LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Elektrische Antriebsbaugruppe 1 Electric drive module
2 Pumpenbaugruppe  2 pump module
3 W ellen-Lager-Baugruppe  3 shaft bearing assembly
10 Motorkammer  10 motor chamber
11 Motorrotor  11 motor rotor
12 Stator 13 Rotorglocke 12 stators 13 rotor bell
14 Steuerungselektronik 14 control electronics
20 Pumpengehäuse 20 pump housings
2la radiales Flügelrad  2la radial impeller
2lb Peripheralrad  2lb peripheral wheel
2lc Gerotorinnenelement 2lc Gerotorinnenelement
21 d Drehteller mit Kurbelzapfen21 d turntable with crank pin
22 Pumpenkammer 22 pump chamber
23 Kragenabschnitt  23 collar section
24 Motordeckel  24 engine cover
25 Pumpendeckel  25 pump lids
26 Druckausgleichskammer 26 pressure compensation chamber
27 Druckausgleichsmembran27 pressure compensation membrane
28 Gerotoraußenelement28 gerotor outer element
29 Pendelkolben 29 oscillating pistons
31 Pumpenwelle  31 pump shaft
32 Wellenlager  32 shaft bearings
33 Wellendichtung  33 shaft seal

Claims

Ansprüche , Baukastensystem eines Pumpenaufbaus zur axialen Integration einer elektrischen Antriebsbaugruppen (1) an einer Pumpenbaugruppen (2), umfassend: eine Auswahl von elektrischen Antriebsbaugruppen (1) mit unterschiedlicher An- triebsleistung; eine Auswahl von Pumpenbaugruppen (2) mit unterschiedlicher volumetrischerClaims, Modular system of a pump assembly for the axial integration of an electrical drive assemblies (1) on a pump assemblies (2), comprising: a selection of electrical drive assemblies (1) with different drive power; a selection of pump assemblies (2) with different volumetric
Leistung und/oder unterschiedlicher Bauform; und eine Wellen-Lager-Baugruppe (3), die eine Pumpenwelle (31) und ein Wellenlager (32) mit wenigstens zwei Wälzlagerreihen umfasst, wobei das Wellenlager (32) die Pumpenwelle (31) zwischen einem Motorrotor (11) der elektrischen Antriebsbaugruppe (11) und einem Pumpenrotor (21) der Pumpenbaugruppe (2) an einem Pumpengehäuse (20) der Pumpenbaugruppe (2) abstützt; wobei die Auswahl von Pumpenbaugruppen (2) gemeinsam einen Kragenabschnitt (23) am Pumpengehäuse (20) aufweist, der das Wellenlager (32) in einer Durchgangs-Performance and / or different design; and a shaft bearing assembly (3) comprising a pump shaft (31) and a shaft bearing (32) having at least two rows of rolling bearings, the shaft bearing (32) sandwiching the pump shaft (31) between a motor rotor (11) of the electric drive assembly (Fig. 11) and a pump rotor (21) of the pump assembly (2) on a pump housing (20) of the pump assembly (2) is supported; wherein the selection of pump assemblies (2) together comprise a collar portion (23) on the pump housing (20) which rotates the shaft bearing (32) in a passageway
Öffnung des Pumpengehäuses (20) aufnimmt und zu einer Aufhahmeseite für eine elektrische Antriebseinheit (1) hervorsteht; und sich die Auswahl von Pumpenbaugruppen (2) in Bezug auf den Pumpenrotor (21) und/oder eine Pumpenkammer (22) unterscheidet; die Auswahl von Antriebsbaugruppen (1) gemeinsam einen Motorrotor (11) aufweist, der an einem radial äußeren Abschnitt in Form einer Rotorglocke (13) ausgebildet ist, wobei die Rotorglocke (13) den Kragenabschnitt (23) den jedes Pum- pengehäuse (20) aus der Auswahl von Antriebsbaugruppen (1) gemeinsam aufweist, radial umläuft und axial überschneidet; und sich die Auswahl von Antriebsbaugruppen (1) in Bezug auf einen Stator (12) unterscheidet; und wobei für jede Kombination aus der Auswahl von elektrischen Antriebsbaugruppen (1) und der Auswahl von Pumpenbaugruppen (2), wenigstens eine radiale Abmessung der Pumpenwelle, des Wellenlagers, des Kragenabschnitts (23) und/oder der Rotorglocke (13) gleich ist. Opening of the pump housing (20) receives and protrudes to a Aufhahmeseite for an electric drive unit (1); and the selection of pump assemblies (2) differs with respect to the pump rotor (21) and / or a pump chamber (22); the selection of drive assemblies (1) together comprises a motor rotor (11) which is formed on a radially outer portion in the form of a rotor bell (13), wherein the rotor bell (13) the collar portion (23) of each pump housing (20) from the selection of drive assemblies (1) has in common, radially rotates and axially overlapping; and the selection of drive assemblies (1) differs with respect to a stator (12); and wherein for each combination of the selection of electric drive assemblies (1) and the selection of pump assemblies (2), at least one radial dimension of the pump shaft, the shaft bearing, the collar portion (23) and / or the rotor bell (13) is the same.
Baukastensystem nach Anspruch, wobei für jede Kombination aus der Auswahl von elektrischen Antriebsbaugruppen (1) und der Auswahl von Pumpenbaugruppen (2) seitens des Pumpengehäuses (20) ein Kragenabschnitt (23) mit demselben Außen- durchmesser und seitens des Motorrotors (11) eine Rotorglocke (13) mit demselben Innendurchmesser bereitgestellt ist. Modular system according to claim, wherein for each combination of the selection of electrical drive assemblies (1) and the selection of pump assemblies (2) from the pump housing (20) a collar portion (23) with the same outer diameter and the motor rotor (11) has a rotor bell (13) is provided with the same inner diameter.
Baukastensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei für jede Kombination aus der Auswahl von elektrischen Antriebsbaugruppen (1) und der Auswahl von Pumpenbaugruppen (2) seitens des Pumpengehäuses (20) ein Kragenabschnitt (23) mit demselben Innen- durchmesser, dasselbe Wellenlager (32) und eine Pumpenwelle (31) mit demselben Außendurchmesser bereitgestellt ist. Modular system according to one of claims 1 to 2, wherein for each combination of the selection of electrical drive assemblies (1) and the selection of pump assemblies (2) from the pump housing (20) a collar portion (23) with the same inner diameter, the same shaft bearing ( 32) and a pump shaft (31) having the same outer diameter is provided.
Baukastensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei für jede Kombination aus der Auswahl von elektrischen Antriebsbaugruppen (1) und der Auswahl von Pumpenbaugruppen (2) in dem Pumpengehäuse eine Motorkammer (10) mit demselben Innenumfang aus- gebildet ist. Modular system according to one of claims 1 to 3, wherein for each combination of the selection of electrical drive assemblies (1) and the selection of pump assemblies (2) in the pump housing, a motor chamber (10) is formed with the same inner circumference.
B aukastensystem nach Anspruch 4, wobei die Motorkammer (10) zu einer axialen Seite des Pumpengehäuses (20) durch einen Motordeckel (24) mit einem integralen Stiftkühlkörper abgeschlossen ist, in dem eine Steuerungselektronik (14) für eine elektrische Antriebsbaugruppe (1) auf- nehmbar ist. The airbag system according to claim 4, wherein the motor chamber (10) to an axial side of the pump housing (20) by an engine cover (24) is completed with an integral pin heat sink in which a control electronics (14) for an electrical drive assembly (1) is accommodated.
6. Baukastensystem nach Anspruch 4 oder 5, wobei wenigstens ein Teil des Pumpengehäuses (20), der die Durchgangsöffnung und den Kragenabschnitt (23) umfasst, und/oder der Motordeckel (24) aus einem fließpress- geeigneten, vorzugsweise kaltfließpressgeeignetem Material gefertigt ist. 6. Modular system according to claim 4 or 5, wherein at least a part of the pump housing (20), which comprises the passage opening and the collar portion (23), and / or the motor cover (24) is made of a extrusion-suitable, preferably cold extrusion suitable material.
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