WO2006056309A1 - Umwälzpumpe und verfahren zur herstellung einer umwälzpumpe - Google Patents

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WO2006056309A1
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circulation pump
rotor
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Karsten Laing
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Laing, Oliver
Laing, Birger
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Definitions

  • the invention relates to a circulating pump, comprising a housing in which a pump chamber is arranged, a pump impeller rotatable about an axis of rotation and an electric motor for driving the pump impeller.
  • the invention further relates to a method for producing a circulating pump.
  • a circulating pump which has a pump housing with a pump chamber and which has a motor with a motor housing which adjoins the pump housing.
  • the motor is pressed against one side of the pump housing with the pump housing sandwiched between a manifold and the motor.
  • the object of the invention is to provide a circulating pump which can be produced in a simple and cost-effective manner.
  • the circulation pump according to the invention can be produced in a simple manner: no separate housing for the pump chamber and for receiving the electric motor must be provided, but a single contiguous housing can form the pump chamber and the receiving space for the electric motor.
  • the electric motor can be fixed in a simple manner.
  • the solution according to the invention is particularly advantageous in connection with electric motors with a low axial height, wherein the overall height of the electric motor is essentially determined by a rotor.
  • the heat can in particular dissipate from a stator to a liquid to be pumped. It must then be provided no separate sub-housing for the electric motor, which must be fixed (externally) to the pump housing.
  • the electric motor can be clamped between at least two opposing abutment surfaces. As a result, no screws or bolts or the like must be provided for fixing the electric motor in the housing. As a result, on the one hand the housing design is simplified, since no attack areas for screws or the like must be provided. On the other hand, the production is simplified.
  • the housing made of plastic, this can give an optimized form of shape.
  • the housing has an axial extension with respect to the axis of rotation of the electric motor in order to form the receiving space for the electric motor.
  • a receiving space for receiving the electric motor can be provided.
  • the housing is made of a plastic material. Possible materials are, for example, PPS or PA6.6. As a result, the housing can be produced integrally, for example by injection molding. Plastic materials are easily moldable. As a result, the shape required for high efficiency can be set, in particular for the pump chamber.
  • the housing is integrally formed.
  • the manufacture of the components for the pump is simplified and the assembly is simplified.
  • the pump chamber and the receiving space for the electric motor are arranged axially successively in the housing.
  • the circulation pump can be designed to save space and the pump impeller can be driven directly by the electric motor.
  • a fixing device is provided at least for the axial fixing of the electric motor in the housing.
  • the fixation device ensures a substantially backlash-free fixation of the electric motor in the housing.
  • the electric motor is fixed by the fixing device to the housing by bracing.
  • the fixing device has one or more holding elements which are fixed to the housing and via which the electric motor is held in position.
  • the electric motor can be axially positioned and fixed via the at least one retaining element and / or, if necessary, radially positioned and fixed.
  • the at least one Gar ⁇ element provides one or more contact surfaces, which blocks an axial mobility of the electric motor at least in an axial direction. As a result, the electric motor can be clamped or clamped in the housing.
  • the at least one holding element can absorb the static pressure of the system and the dynamic pressure which is caused by the pump function.
  • the at least one retaining element is fixed to the housing via a housing circumference or at least one contiguous subregion of a housing circumference.
  • This fixation can be achieved, for example, by a threaded connection of the at least one retaining element to the housing, by a clamping device, for example with snap-lock connections, or by a Bajo ⁇ nice closure connection.
  • no receiving space for screws or bolts must be provided in the housing.
  • Corresponding housing walls can be made thin-walled.
  • the housing can be made "suitable for plastics", that is to say a plastic material can be used to produce the housing.
  • an axial Fixing occur no significant shear stresses in the housing when the fixation of the retaining element takes place over a housing circumference. This in turn makes it possible to use a plastic material for the production of the housing.
  • the at least one Gar ⁇ element is fully fixed to the housing. This fixation is spielmik via a threaded connection, for example, by a Gar ⁇ element is screwed directly into the housing or fixed a union nut as a holding element, the electric motor.
  • the at least one retaining element is provided with a thread and the housing is provided with a corresponding thread.
  • the holding element can be connected to the housing via a screw connection, wherein, for example, the holding element itself forms the screw and the housing is the counterpart.
  • the at least one retaining element is provided with an external thread and the housing with an internal thread.
  • the retaining element is then designed as a type of plug, which can be fixed to the closure of the housing at this via a threaded connection.
  • the at least one retaining element is immersed in the housing.
  • the holding member may be formed in the manner of a plug, wherein the plug is immersed in the housing and acts on the electric motor to axially clamp this.
  • the holding element is part of the electric motor and in particular is formed over the motor housing of the electric motor. The holding element sel ⁇ ber turn is then designed so that it "fixed from inside” the electric motor in the housing, for example via recess-tongue connections or groove-pin connections.
  • the at least one retaining element has an internal thread and the housing has an external thread.
  • a holding element can be formed, for example, as a union nut, via which the electric motor is axially fixed.
  • the electric motor has one or more abutment surfaces for the at least one retaining element.
  • the holding element can act on a corresponding contact surface, thereby keeping the electric motor axially fixed in the housing.
  • the electric motor can be clamped in the housing.
  • the at least one contact surface projects beyond the housing. It can then verwen ⁇ a holding element verwen ⁇ , which does not dive into the housing.
  • a holding element can be formed as a union nut.
  • the at least one retaining element is a separate component from the electric motor.
  • the holding element is formed as a kind of plug, which is screwed into the housing, wherein the plug acts on the electric motor and in particular a motor housing of the electric motor to fix it in the housing of the circulating pump.
  • the motor housing of the electric motor then has no fixing function except the provision of contact surfaces for the at least one retaining element.
  • the motor housing of the electric motor essentially serves to "hold together" the engine components in order to be able to handle the electric motor as a unit.
  • the at least one holding element is arranged on the electric motor. There is then no additional component for fixing the electric motor in the housing necessary.
  • the at least one retaining element is then formed via a motor housing of the electric motor.
  • the at least one retaining element is fixed in the housing via a clamping device.
  • the clamping device comprises one or more snap-in connections. In this way, for example, can provide a circulation pump, in which a housing cover which is formed via a holding element, can not be solved without destruction.
  • the clamping device has at least one tongue, which is arranged on the at least one retaining element and / or the housing, and at least one adapted recess, which is arranged on the housing and / or the at least one retaining element. wherein the at least one retaining element is at least axially fixed to the housing by immersing the at least one tongue in the associated recess.
  • a snap closure connection can be provided.
  • such a tongue is arranged so elastic and formed in that the holding element can be inserted into the housing. If the tongue enters the region of the associated recess, then it is pressed into the recess due to the elastic force and is immersed there. This immersion blocks the further movement of the holding element, so that the holding element is positioned and fixed by the "automatic" production of the snap closure connection during insertion of the holding element and thereby also the electric motor is positioned and fixed.
  • the at least one retaining element is fixed to the housing via a bayonet connection.
  • a pin-groove device is provided, wherein one or more pins are arranged on the housing and / or a holding element and one or more adapted grooves are provided on the holding element and / or the housing.
  • the grooves present the possibilities of movement of the retaining element and also its end position.
  • one or more seals are arranged between the at least one retaining element and the housing.
  • the housing interior can be on the holding element, which also as
  • a corresponding circulating pump can be used in particular as a submersible pump. It is particularly advantageous if a contact surface for supporting the electric motor is arranged on the housing. Between such an abutment surface and a retaining element, the electric motor can be clamped in the housing. Such a contact surface forms an abutment for the electric motor.
  • a corresponding circulating pump can be produced in a simple manner if the contact surface is formed on a shoulder in an interior of the housing. This paragraph can be integral with the manufacture of the housing.
  • the receiving space of the housing is adapted to the electric motor, that this is radially positioned and fixed by abutment against GeHouseinnenwand Schemee.
  • no screw connections or the like are required for such a radial fixation.
  • an insert is also possible for an insert to be provided for an intermediate space between the electric motor and the housing, via which the electric motor is radially positioned.
  • Such an insert is in particular made of a plastic material.
  • the electric motor has a spherically mounted rotor.
  • a corresponding electric motor has a high degree of smoothness. He can train with low axial height.
  • the rotor is magnetic field generating.
  • a corresponding electric motor is in the DE 102 45 015 A1 and EP 1 416 607 A2, to which reference is expressly made.
  • the rotor facing a stator is spherical. This makes it possible to build an electric motor with a low axial height, the axial height is determined essentially by the height of the rotor.
  • stator facing the rotor is spherical.
  • a small axial height can be achieved if a magnetic remind ⁇ closing body of the stator surrounds the rotor ring.
  • the stator can be positioned completely adjacent to the pump chamber. This in turn makes it possible to dissipate heat from the stator directly via the liquid flowing through the circulation pump.
  • the housing is thermally less loaded in the region of the electric motor.
  • a plastic material for producing the housing in the region of the electric motor can be used. This in turn makes it possible to produce an integral housing for the circulating pump (which also accommodates the electric motor) from a plastic material.
  • the magnetic return body may be made of a pressed powder material.
  • a corresponding electric motor is disclosed in EP 1 416 607 A2, to which reference is expressly made. It is favorable if a height of the stator essentially corresponds to the height of the rotor or has a smaller height than the height of the rotor. The height of the electric motor is then determined essentially by the height of the rotor. This results in the above-described advantages that, for example, heat can be dissipated from the stator via the pumping liquid.
  • a rotor and a stator of the electric motor are adapted so that an axial magnetic holding force, which holds the rotor to a spherical bearing, is greater than a maximum axial counterforce.
  • the electric motor is arranged and designed such that heat can be dissipated by it via the liquid to be pumped.
  • the thermal load of the housing in the region of the electric motor is greatly reduced. This in turn allows a plastic material to be used to manufacture the housing.
  • a stator of the electric motor is in thermal contact with the pump chamber in order to be able to dissipate heat via the pumping liquid.
  • the invention is further based on the object to provide a method for producing a circulating pump, which can be carried out in a simple and cost-effective manner.
  • This object is achieved in that a housing with a pump space and a receiving space for an electric motor is provided her ⁇ and the electric motor is used in this case.
  • the method according to the invention has the advantages already explained in connection with the circulating pump according to the invention.
  • the housing is made of a plastic material.
  • an "entire case" having a pump room part and a receiving space part can be integrally manufactured.
  • the housing can be made to be optimized in terms of its characteristics.
  • the pump space in the housing is made integral so as to provide high efficiency.
  • contact surfaces are also produced in the housing, on which an electric motor can support itself in the housing for its clamping or braced holding.
  • a holding element for fixing the electric motor can be formed, for example, as a lid for closing a housing interior.
  • the housing is closed via the at least one retaining element, ie the receiving space is closed relative to the outer space.
  • the holding element which is designed for example as a plug, then forms a housing cover.
  • the at least one retaining element is fixed over a peripheral region of the housing with this.
  • axial positioning and fixing of the holding element and thus of the electric motor in the housing can be achieved in a simple manner.
  • the shearing stresses can be kept low or no shear stresses occur. This in turn makes it possible to design the housing in the fixing region with relatively thin walls, which in turn makes it possible to use plastic materials.
  • the electric motor is radially positioned over the housing in the latter. In particular, then takes place a gleich ⁇ time radial fixation.
  • the corresponding circulating pump can be produced in a simple manner, since the insertion of the electric motor ensures automatic alignment, positioning and fixing of the electric motor in the radial direction.
  • FIG. 1 shows a sectional view of a first exemplary embodiment of a circulating pump according to the invention
  • FIG. 2 shows a sectional view of a second embodiment of a circulating pump according to the invention
  • Figure 3 is an enlarged view of the area A in Figure 2;
  • FIG. 4 is a sectional view of a third embodiment of a circulating pump according to the invention.
  • Figure 5 is an enlarged view of the area B of Figure 4.
  • FIG. 6 shows a sectional view of a fourth exemplary embodiment of a circulating pump according to the invention.
  • FIG. 7 shows a sectional view along the line 7-7 according to FIG. 6.
  • a first exemplary embodiment of a circulating pump according to the invention which is shown in FIG. 1 and designated therein by 10, comprises a housing 12 in which a pump chamber 14 is formed.
  • a pump impeller 16 is rotatably arranged in the pump chamber 14.
  • the pump impeller 16 is non-rotatably connected to a rotor 18 of an electric motor 20 connected.
  • the pump chamber 14 is in fluid-effective connection with a Saug ⁇ connection 22 and a pressure port 24. Via the suction port 22 liquid is coupled into the pump chamber 14 and via the pressure port 24 can be discharged through the pump chamber 14 performed liquid.
  • the housing 12 has a pump chamber part 26 and an electric motor part 28.
  • the pump space portion 26 of the housing 12 includes a nozzle 30, on which the suction port 22 is formed.
  • the nozzle 30 extends vide ⁇ example, parallel or coaxial with a rotational axis 32 of the electric motor 20th
  • the nozzle 30 is connected via a kuppei ⁇ shaped portion 34 with a substantially rectangular cross-section housing portion 36.
  • a nozzle 38 which extends in a transverse direction 40 to the axis of rotation 32; the transverse direction 40 is, for example, perpendicular to the axis of rotation 32.
  • the pressure connection 24 is arranged or formed on the connection piece 38.
  • the pressure connection 24 and the suction connection 22 are in particular offset from one another in such a way that their axes do not intersect (centerline offset arrangement).
  • the nozzle 38, the dome-shaped region 34 and the nozzle 30 are in particular integrally connected to each other.
  • the pump chamber 14 is axially followed by a receiving space 42 for the electric motor 20 relative to the axis of rotation 32.
  • the electric motor 20 is for the most part arranged.
  • the housing 12 in Eiektromotor- part 28 comprises a wall 44.
  • This wall 44 is in particular cylindrical with an axis coaxial with the axis of rotation 82.
  • the receiving space 42 for the electric motor 20 thereby has a cylindrical shape.
  • the wall 44 is integral with the pump portion 26 of the housing 12 ver ⁇ connected.
  • the housing 12 is thereby formed in one piece, in which the pump chamber 14 is arranged and the electric motor 20 is accommodated.
  • a wall thickness of the wall 44 is smaller than a corresponding wall thickness of the housing 12 in the pump region 26.
  • a step-shaped shoulder 46 forms at the transition from the pump chamber 14 to the receiving space 42.
  • a particular annular abutment surface 48 is provided.
  • the electric motor 20 can create directly or via a seal 50.
  • the electric motor 20 is formed with a motor housing 52 so that it can be positioned radially in the receiving space 42.
  • the motor housing 52 serves to hold the engine components together so that the electric motor 20 can be handled as one unit. It is made for example of a plastic material. It has, for example, a cylindrical so ⁇ wall 54, which projects beyond a bottom 56. The sidewall 54 laterally surrounds the stator 88. The bottom 56 abuts at least partially via one or more abutment elements 58 on a stator 86. It can be provided that a board 59 is held, for example via one or more snap pin connections 60 on the bottom 56 and thus on the motor housing 52. On the board 59 electronic components are arranged.
  • the circuit board 59 can be fixed to the motor housing 52 via the at least one snap pin connection 60.
  • the electric motor 20 with its motor housing 52 has a cross-sectional diameter transversely to the axis of rotation 32, which corresponds essentially to the inner diameter of the receiving space 42.
  • the electric motor 20 In the manufacture of the circulation pump 10, the electric motor 20 is pushed with its motor housing from an open end of the housing 12 into the receiving space 42.
  • the mobility into the pump chamber 14 is blocked by the shoulder 46:
  • the electric motor 20 bears against the abutment surface 48 of the shoulder 46, then it can not be displaced further in the direction of the pump chamber 14.
  • the motor housing 52 thereby ensures a radial positioning and thereby for a radial fixation of the electric motor 20 in the receiving space 42.
  • a fixing device 61 is provided for fixing the electric motor 20 in the housing 12. This serves for the axial positioning and fixation of the electric motor 20 in the housing 12. It can also serve for the radial positioning and fixing; in the circulation pump 10, the motor housing 52 assumes the task of radial positioning and fixing of the electric motor 20th
  • a holding element 62 is provided, which is fixed to the housing 12. The holding element 62 blocks a movement of the electric motor 20 away from the pump chamber 14, so that the electric motor in the housing 12 is also axially fixed.
  • the holding element 62 acts on the electric motor 20 in order to keep it clamped or clamped in the axial direction in the housing 12.
  • the holding member 62 is formed in the manner of a plug having an external thread 64 which is adapted to an internal thread 66 of the housing 12 in the electric motor region 28. As a result, the retaining element 62 can be screwed into the housing 12.
  • the holding member 62 also serves as a lid for closing the housing 12 at the receiving space 42nd
  • the external thread 64 of the retaining element 62 is formed on an annular Halte ⁇ area 68.
  • This holding region 68 has an end-side annular surface 70.
  • the holding member 62 acts on the motor housing 52 and thus in turn on the electric motor 20.
  • the electric motor 20 can press against the abutment surface 48 of the shoulder 46 and keep it braced.
  • the holding element 62 may have an annular flange 72, wherein an outer diameter of this flange 72 is greater than an inner diameter of the receiving space 42.
  • the flange 72 can thereby an end face 74 of the housing 12 in the Eiektromotorenteil 28 (which is annular) overlap to. to provide a seal.
  • the electric motor 20 has a spherical bearing 76, via which the rotor 18 is mounted spherically.
  • the spherical bearing 76 comprises a support column 78, on which a spherical sliding body 80 is seated.
  • the slider 80 is ins ⁇ particular made of a ceramic material.
  • ange ⁇ On the rotor 18 is rotatably a ange ⁇ to the spherical sliding body 80 ange ⁇ fitted bearing shell 82. This slides on the slider 80 upon rotation of the rotor 18th
  • the rotor 18 is magnetic field generating. On it one or more permanent magnets 84 are arranged.
  • the rotor 18 is spherically formed facing a stator 86.
  • the stator 86 is also spherical in shape of the rotor 18.
  • a magnetic yoke body 88 of the stator 86 surrounds the rotor 18 in an annular manner, wherein this yoke body 88 can be formed in particular closed aus ⁇ .
  • An axial height of the stator 86 substantially corresponds to the height of the rotor 18 or is smaller.
  • the rotor 18 and the stator 86 are adapted so that an axial magnetic holding force, which holds the rotor 18 on the spherical bearing 76, is greater than a maximum axial counterforce. This ensures that, even if the engine is switched off, the rotor 18th magnetically held on the spherical bearing 76, that is not lifted off this.
  • the formation of rotor 18 and the stator 86 is adapted so that a magnetic force at one end of the rotor 18 is greater than at an opposite end, so that a Haiti tekraft results, which even at maximum counterforce, beispiels ⁇ example, with a hydraulic counterforce, the rotor 18 presses against the sliding body 80 of the spherical bearing 76.
  • the electric motor 20 can thereby be formed with a low height.
  • the return body 88 is the rotor 18 facing the spherical configuration of the stator 18 formed at least segmentally spherical.
  • the magnetic return body 88 is made of a pressed powder material.
  • the stator 86 has a region 90 which adjoins the pump chamber 14 or at least is in thermal contact therewith. As a result, additional heat can be dissipated by the electric motor 20 via the liquid flowing through the pump chamber 14. (A larger portion of the heat flow goes from stator 88 into the rotor area.)
  • the circulation pump 10 functions as follows:
  • the housing 12 is a common housing for the pump part of Um ⁇ circulation pump 10 and the electric motor part of the circulation pump 10; the housing 12 forms the pump chamber 14 and the receiving space 42 for the electric motor 20.
  • the housing 12 is in particular made in one piece. Preferably, it is made of a plastic material. This results in a simple and inexpensive manufacturability.
  • the electric motor 20 is fixed in the housing 12 axially over the shoulder 46 and the holding member 62.
  • the holding element 62 with its external thread engages in the internal thread 66 of the housing 12. As a result, a full fixation between the holding member 62 and the housing 12 is achieved.
  • the holding element 62 absorbs the axial tensioning force for tensioning the electric motor 20 and the static and dynamic pressure in the receiving space 42.
  • the housing 12 can be formed thin-walled and thus can be used as a housing material plastic. Since the holding element 62 must also provide for an axial fixation, no or only small shear stresses occur.
  • the electric motor is radially fixed in the receiving space 42.
  • a substantially arbitrary shape for the housing 12 is possible; this is in the Unlike cast casings. This makes it possible to use a housing shape over which an optimized efficiency of the circulating pump 10 can be achieved.
  • the electric motor 20 has a small axial height, this axial height is determined essentially by the height of the rotor. As a result, stator heat can be dissipated to the liquid to be pumped. This in turn greatly reduces the thermal load on a motor housing. As a result, a plastic material can be used for the housing for the electric motor 20, namely for the electric motor part 28 of the housing 12.
  • the solution according to the invention provides a circulating pump which can be produced in a simple and cost-effective manner and in which the efficiency can be optimized by housing formation.
  • the circulating pump 10 is produced according to the invention as follows:
  • the housing 12 is produced in particular from a plastic material, for example by an injection molding process.
  • the electric motor 20 is manufactured separately and the pump impeller 16 is connected to the rotor 18 of the electric motor 20.
  • the electric motor 20 is then moved over the open end 60 of the housing 12 into the housing 12. About its motor housing 52 of the electric motor 20 is radially automatically positioned correctly. The plug-shaped retaining element 62 is then screwed on. This provides for the axial fixation of the electric motor 20 in conjunction with the shoulder 46 in the housing 12 and closes the housing 12th
  • the holding member 62 also closes the open end 60 of the housing 12, so that a housing interior is closed to the outside.
  • a second exemplary embodiment of a circulating pump according to the invention which is shown in FIG. 2 and designated therein by 92, comprises a housing 94 which has substantially the same configuration as the housing 12 of the circulating pump 10. A difference between the housing 94 and the housing 12 is that an internal thread 66 is not provided. Otherwise, reference is made to the description of the housing 12.
  • an electric motor 95 is arranged, which is basically the same in terms of its functional components as the electric motor 20 in the first embodiment 10. Therefore, the same reference numerals as in the first embodiment 10 are used for the same functional engine components.
  • the motor housing 96 (which holds the components of the electric motor together) has a cylindrical wall 100 which provides for radial positioning and fixing of the electric motor 95 in the housing 94.
  • the wall 100 is integrally connected to an annular portion 102, which is integrally seated on another cylindrical portion 104.
  • a gap 107 is formed between the electric motor 20 and a bottom 106 of the cylindrical portion 104. This can spielmud record a control circuit for the circulation pump 92.
  • the annular portion 102 extends beyond the housing 94 so far that the holding member 98 can act on him; As a result, the electric motor 95 can be fixed axially.
  • one or more pins 108 are arranged on the annular region 102, via which a circuit board 110 is held (FIG. 3).
  • the pin 108 is designed in relation to the board 110 so that the board 110 in the manner of a snap connection to the motor housing 96 can be fixed.
  • the motor housing 96 of the electric motor 95 is designed cup-shaped in order to provide for a radial positioning and fixing of the electric motor 95 in a corresponding receiving space of the housing 94 for the electric motor 95.
  • the motor housing 96 which also serves to close the housing 94, is held by the holding element 98 on the housing 94.
  • the holding element 98 is designed, for example, as a union nut. It points to this an internal thread 112 on.
  • the housing 94 has in the vicinity of its end face end 114 an external thread 116, which is adapted to the internal thread 112.
  • the holding element 98 is L-shaped ( Figure 3). On a first holding element part 118, the internal thread 112 is formed. A second holding element part 120, which extends perpendicularly to the first holding element part 118, serves for applying the holding element 98 to an outer side of the annular region 102.
  • the electric motor 95 can thereby be fixed axially via the holding element 98 with its second holding element part 120.
  • the motor housing 96 via the Gar ⁇ element 98 can press in the direction of a pump chamber of the housing 94 so as to clamp the electric motor 95 in the housing 94 and to fix it axially.
  • the second holding element part 120 of the holding element 98 engages over the end face 114 of the housing 94. This also ensures a seal, in the same way as the flange 72 of the holding element 62 in the circulation pump 10 has an end face of the housing 12 overlaps.
  • the holding element 98 is designed in particular ring-shaped, wherein it surrounds the area 104. It acts as a union nut for the axial fixing of the electric motor 95.
  • a seal 121 for example in the form of a 0-rings arranged. This seal 121 serves to prevent Eindrin ⁇ gene of liquid in the receiving space.
  • the corresponding circulating pump can then be used for example as a submersible pump.
  • the circulation pump 92 functions as the circulation pump 10 and can be prepared in the basically same way.
  • a housing 124 is provided, in which a pump chamber 126 is formed and which has a receiving space 128 for an electric motor 129.
  • the electric motor 129 is fundamentally the same as described with reference to the exemplary embodiment. Therefore, like reference numerals are used for like functional components.
  • the housing 124 is basically the same design as the housing 12, where no internal thread 66 is provided.
  • the housing 124 is provided in particular in the region of the receiving space 128 with a plurality of recesses 130 (FIG. 5).
  • the recesses 130 may be continuous or may be arranged only as a depression on an inner side 132 of a housing wall of the housing 124, which forms the receiving space 128.
  • a correspondingly designed motor housing 134 is provided for fixing the electric motor 129 in the housing 124.
  • the motor housing 134 forms a holding element 134. It comprises a cylindrical wall 136, which surrounds the electric motor 129 and is immersed in a intermediate space between the electric motor 129 and the inner side 132 of the housing 124 when the electric motor 129 is fixed.
  • the wall 136 consequently serves for the radial positioning and fixing of the electric motor 129 in the receiving space 128.
  • the cylindrical wall 136 is in particular integrally connected to an annular region 138. Over the annular area 138 projects a dome-like area 140 with a cylindrical interior.
  • the motor housing 134 is basically the same here as the motor housing 96 in the second exemplary embodiment 92.
  • a plurality of pins 142 may be provided, which are immersed in corresponding recesses on a circuit board 144 and hold this board 144 on the motor housing 134. About pin-recesses connections, the motor housing 134 is fixed to the associated electric motor 129.
  • the motor housing 134 is provided with a plurality of tongues 146 as "actual" holding elements, which dive into the corresponding recesses 130 when the electric motor 129 is fixed.
  • the tongues 146 project beyond an outer surface 148 of the cylindrical wall 136. They are designed so elastic that the electric motor 129 with its motor housing 134 in the receiving space 128 can be inserted. For this purpose, a force is necessary to the tongues 146 from its basic position in the direction of the axis of rotation 32 hold. When the tongues are theirs. associated recesses 130 errei ⁇ chen, then they snap into the respective recesses 130. This axial fixation of the electric motor 129 is achieved in the receiving space 128.
  • the cylindrical wall 136 simultaneously performs a radial positioning and fixing.
  • the tongue-recesses combination form, for example, a Schnapp ⁇ connection.
  • the snap connection is in particular designed so that after the fixation of the electric motor 129, the circulation pump 122 is no longer removable, that is, the motor housing 134 can not be solved destructive free of the housing 124.
  • the corresponding housing 12 and 94 can be opened non-destructively even after installation by releasing the corresponding retaining element 62 or 98.
  • the tongues 146 and the recesses 130 form a clamping device 149 for clamping the electric motor 129 directly to the housing 124. It is also possible in principle that the tongues are arranged on the housing ange ⁇ and the recesses on the electric motor 129th
  • a housing 152 is provided, which is designed essentially the same as the housing 12 of the circulation pump 10.
  • the housing 152 forms a pump space 154 and a receiving space
  • the electric motor 157 is with respect to his functional components basically the same design as described above with reference to the first embodiment 10. Therefore, like reference numerals are used for the corresponding functional components.
  • the housing 152 has no internal thread. Furthermore, one or more groove-shaped recesses 160 are arranged on a cylindrical housing wall 158 which forms the receiving space 156. This recess or recesses 160 serve to form a bayonet connection with a holding element 162.
  • the holding element 162 is formed by a motor housing of the electric motor 157.
  • the electric motor 129 can be fixed and positioned axially and radially in the housing 152 via its retaining element 162.
  • the motor housing 162 has a cylindrical wall 164, which rests at least in partial areas on an inner side of the wall 158 of the housing 152 when the electric motor 157 is fixed.
  • the wall 158 is formed on a bottom 166 which serves to close the housing 152 at an end remote from the pump chamber 154.
  • a clearance 168 may be formed to accommodate, for example, an electronic drive circuit for the circulation pump 150.
  • one or more groove pegs 170 which can dip into the associated recesses 160, are seated on the base 166.
  • the groove-shaped recesses 160 and the groove pegs 170 are arranged and adapted to one another such that the groove pegs 170, when the holding element 162 is inserted into the housing 152 with the electric motor 157 (on which it is fixed via one or more pegs), can dive into the recesses 160 and an axial displacement of the electric motor 157 is possible to its desired end position.
  • This axial displacement is effected by a rotation of the holding element 162.
  • the groove pins 170 are guided in their recesses 170 such that a fixing of the electric motor 157 in its desired axial position is made possible.
  • the associated recesses 160 In order to be able to immerse the groove pegs 170, the associated recesses 160 have an opening region 172 (FIG. 7), which leads to a front-side end of the housing 152. This mouth region 172 is aligned substantially parallel to the axis of rotation 32. At this Mündungs ⁇ area 172, a transverse region 174 follows, which is at an angle to the axis of rotation 32 to allow rotation and thereby an axial displacement of the holding member 162nd
  • the groove-groove recesses connection is formed in the manner of a bayonet connection Ver ⁇ .
  • the electric motor 157 can thereby insert and fix in the housing.
  • circulation pump 150 operates as described above.

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Abstract

Um eine Umwälzpumpe, umfassend ein Gehäuse, in welchem ein Pumpenraum angeordnet ist, ein um eine Drehachse drehbares Pumpenlaufrad und einen Elektromotor zum Antrieb des Pumpenlaufrads, bereitzustellen, welche auf einfache und kostengünstige Weise herstellbar ist, wird vorgeschlagen, daß das Gehäuse einen Aufnahmeraum für den Elektromotor aufweist.

Description

B E S C H R E I B U N G
Umwälzpumpe und Verfahren zur Herstellung einer Umwälzpumpe
Die Erfindung betrifft eine Umwälzpumpe, umfassend ein Gehäuse, in welchem ein Pumpenraum angeordnet ist, ein um eine Drehachse drehbares Pumpen¬ laufrad und einen Elektromotor zum Antrieb des Pumpenlaufrads.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Umwälz¬ pumpe.
Aus der US 6,082,976 A ist eine Umwälzpumpe bekannt, welche ein Pumpen¬ gehäuse mit einem Pumpenraum aufweist und welche einen Motor mit Motor¬ gehäuse aufweist, welcher an das Pumpengehäuse grenzt. Der Motor ist gegen eine Seite des Pumpengehäuses gedrückt, wobei das Pumpengehäuse zwi- sehen einem Verteilerrohr und dem Motor eingeklemmt ist.
Der Erfindung liegt dabei die Aufgabe zugrunde, eine Umwälzpumpe bereit¬ zustellen, welche auf einfache und kostengünstige Weise herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird bei der genannten Umwälzpumpe erfindungsgemäß da¬ durch gelöst, daß das Gehäuse einen Aufnahmeraum für den Elektromotor aufweist. Die erfindungsgemäße Umwälzpumpe läßt sich auf einfache Weise herstellen: Es müssen keine separaten Gehäuse für den Pumpenraum und zur Aufnahme des Elektromotors vorgesehen werden, sondern ein einziges zusammenhän- gendes Gehäuse kann den Pumpenraum ausbilden und den Aufnahmeraum für den Elektromotor. Der Elektromotor läßt sich auf einfache Weise fixieren.
Die erfindungsgemäße Lösung ist insbesondere vorteilhaft im Zusammenhang mit Elektromotoren mit geringer axialer Bauhöhe, wobei die Bauhöhe des Elek- tromotors im wesentlichen durch einen Rotor bestimmt ist. Bei einem solchen Elektromotor mit geringer axialer Bauhöhe läßt sich die Wärme insbesondere von einem Stator an eine zu pumpende Flüssigkeit abführen. Es muß dann kein separates Teilgehäuse für den Elektromotor vorgesehen werden, welches (extern) an dem Pumpengehäuse fixiert werden muß.
Der Elektromotor kann zwischen mindestens zwei gegenüberliegenden Anlage¬ flächen eingespannt sein. Dadurch müssen keine Schrauben oder Bolzen oder dergleichen zur Fixierung des Elektromotors im Gehäuse vorgesehen werden. Dadurch ist zum einen die Gehäuseausbildung vereinfacht, da keine Angriffs- bereiche für Schrauben oder dergleichen vorgesehen werden müssen. Zum anderen ist die Herstellung vereinfacht.
Bei einer Herstellung des Gehäuses aus Kunststoff läßt sich diesem eine opti¬ mierte Formgestalt geben. Insbesondere weist das Gehäuse zur Bildung des Aufnahmeraums für den Elektromotor eine axiale Erstreckung bezogen auf die Drehachse des Elektro¬ motors auf. Dadurch läßt sich ein Aufnahmeraum zur Aufnahme des Elektro¬ motors bereitstellen.
Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn das Gehäuse aus einem Kunststoff¬ material hergestellt ist. Mögliche Materialien sind beispielsweise PPS oder PA6.6. Das Gehäuse läßt sich dadurch integral beispielsweise durch ein Spritz¬ gußverfahren herstellen. Kunststoffmaterialien sind leicht formbar. Dadurch läßt sich insbesondere für den Pumpenraum die für einen hohen Wirkungsgrad erforderliche Gestalt einstellen.
Günstigerweise ist das Gehäuse einstückig ausgebildet. Dadurch ist die Her¬ stellung der Komponenten für die Pumpe vereinfacht und der Zusammenbau ist vereinfacht.
Insbesondere sind in dem Gehäuse der Pumpenraum und der Aufnahmeraum für den Elektromotor axial aufeinanderfolgend angeordnet. Dadurch läßt sich die Umwälzpumpe platzsparend ausbilden und das Pumpenlaufrad läßt sich direkt von dem Elektromotor antreiben.
Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn eine Fixierungseinrichtung mindestens zur axialen Fixierung des Elektromotors im Gehäuse vorgesehen ist. Die Fixie¬ rungseinrichtung sorgt für eine im wesentlichen spielfreie Fixierung des Elek- tromotors im Gehäuse. Insbesondere ist der Elektromotor über die Fixierungseinrichtung an dem Gehäuse durch Verspannung fixiert.
Günstig ist es, wenn die Fixierungseinrichtung ein oder mehrere Halteelemente aufweist, welche an dem Gehäuse fixiert sind und über welche der Elektro¬ motor in Position gehalten ist. Über das mindestens eine Halteelement läßt sich der Elektromotor axial positionieren und fixieren und/oder, sofern über¬ haupt notwendig, radial positionieren und fixieren. Das mindestens eine Halte¬ element stellt eine oder mehrere Anlageflächen bereit, welche eine axiale Be- weglichkeit des Elektromotors mindestens in eine axiale Richtung sperrt. Da¬ durch läßt sich der Elektromotor klemmend bzw. verspannt in dem Gehäuse halten. Das mindestens eine Halteelement kann den statischen Druck des Systems und den dynamischen Druck, welcher durch die Pumpenfunktion ver¬ ursacht ist, aufnehmen.
Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn das mindestens eine Halteelement über einen Gehäuseumfang oder mindestens einen zusammenhängenden Teil¬ bereich eines Gehäuseumfangs am Gehäuse fixiert ist. Dadurch läßt sich der auf das Gehäuse wirkende Druck auf konstruktiv einfache Weise aufnehmen. Diese Fixierung läßt sich beispielsweise durch eine Gewindeverbindung des mindestens einen Halteelements mit dem Gehäuse, durch eine Klemmeinrich¬ tung beispielsweise mit Schnappverschlußverbindungen oder durch eine Bajo¬ nettverschluß-Verbindung erreichen. Dadurch muß in dem Gehäuse kein Auf¬ nahmeraumbereich für Schrauben oder Bolzen vorgesehen werden. Entspre- chende Gehäusewände lassen sich dünnwandig ausführen. Dadurch läßt sich das Gehäuse "kunststoffgerecht" herstellen, das heißt es läßt sich ein Kunst¬ stoffmaterial zur Herstellung des Gehäuses verwenden. Bezüglich einer axialen Fixierung treten keine wesentlichen Scherspannungen in dem Gehäuse auf, wenn die Fixierung des Halteelements über einen Gehäuseumfang erfolgt. Dies wiederum ermöglicht es, ein Kunststoffmaterial zur Herstellung des Gehäuses einzusetzen.
Bei einer Ausführungsform ist es vorgesehen, daß das mindestens eine Halte¬ element vollumfänglich an dem Gehäuse fixiert ist. Diese Fixierung erfolgt bei¬ spielsweise über eine Gewindeverbindung, indem beispielsweise ein Halte¬ element direkt in das Gehäuse eingeschraubt wird oder eine Überwurfmutter als Halteelement den Elektromotor fixiert.
Bei einer Ausführungsform ist das mindestens eine Halteelement mit einem Gewinde versehen und das Gehäuse ist mit einem korrespondieren Gewinde versehen. Dadurch läßt sich das Halteelement mit dem Gehäuse über eine Schraubverbindung verbinden, wobei beispielsweise das Halteelement selber die Schraube bildet und das Gehäuse das Gegenstück.
Beispielsweise ist das mindestens eine Halteelement mit einem Außengewinde versehen und das Gehäuse mit einem Innengewinde. Das Halteelement ist dann als eine Art von Stopfen ausgebildet, welcher zum Verschluß des Ge¬ häuses an diesem über eine Gewindeverbindung fixierbar ist.
Es kann vorgesehen sein, daß das mindestens eine Halteelement in das Ge¬ häuse eingetaucht ist. Beispielsweise kann das Halteelement in der Art eines Stopfens ausgebildet sein, wobei der Stopfen in das Gehäuse eintaucht und dabei auf den Elektromotor wirkt, um diesen axial zu verspannen. Es ist auch möglich, daß das Halteelement Teil des Elektromotors ist und insbesondere über das Motorgehäuse des Elektromotors gebildet ist. Das Halteelement sel¬ ber wiederum ist dann so ausgebildet, daß es "von innen" den Elektromotor in dem Gehäuse fixiert, beispielsweise über Ausnehmungs-Zungen-Verbindungen oder Nuten-Zapfen-Verbindungen.
Es ist auch möglich, daß das mindestens eine Halteelement ein Innengewinde aufweist und das Gehäuse ein Außengewinde aufweist. Dadurch läßt sich bei¬ spielsweise ein Halteelement als Überwurfmutter ausbilden, über die der Elek¬ tromotor axial fixiert wird.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Elektromotor ein oder mehrere Anlage¬ flächen für das mindestens eine Halteelement aufweist. Das Halteelement kann auf eine entsprechende Anlagefläche wirken, um dadurch den Elektro¬ motor axial fixiert in dem Gehäuse zu halten. Insbesondere läßt sich der Elek- tromotor in dem Gehäuse geklemmt halten.
Bei einer Ausführungsform ist es vorgesehen, daß die mindestens eine Anlage¬ fläche über das Gehäuse hinausragt. Es kann dann ein Halteelement verwen¬ det werden, welches nicht in das Gehäuse eintaucht. Beispielsweise läßt sich ein Halteelement als Überwurfmutter ausbilden.
Es ist grundsätzlich möglich, daß das mindestens eine Halteelement ein vom Elektromotor getrenntes Bauteil ist. Beispielsweise ist das Halteelement als eine Art Stopfen ausgebildet, welcher in das Gehäuse eingeschraubt wird, wo- bei der Stopfen auf den Elektromotor und insbesondere ein Motorgehäuse des Elektromotors wirkt, um diesen in dem Gehäuse der Umwälzpumpe zu fixieren. (Das Motorgehäuse des Elektromotors hat dann keine Fixierungsfunktion außer der Bereitstellung von Anlageflächen für das mindestens eine Halteelement. Das Motorgehäuse des Elektromotors dient im wesentlichen dazu, die Motor¬ komponenten "zusammenzuhalten", um den Elektromotor als eine Einheit handhaben zu können.)
Alternativ ist es möglich, daß das mindestens eine Halteelement an dem Elek¬ tromotor angeordnet ist. Es ist dann kein zusätzliches Bauteil zur Fixierung des Elektromotors in dem Gehäuse notwendig.
Insbesondere ist das mindestens eine Halteelement dann über ein Motor¬ gehäuse des Elektromotors gebildet.
Es kann vorgesehen sein, daß das mindestens eine Halteelement über eine Klemmeinrichtung in dem Gehäuse fixiert ist. Insbesondere umfaßt die Klemmeinrichtung eine oder mehrere Schnappverschlußverbindungen. Auf diese Weise läßt sich beispielsweise eine Umwälzpumpe bereitstellen, bei welcher ein Gehäusedeckel, welcher über ein Halteelement gebildet ist, nicht mehr zerstörungsfrei gelöst werden kann.
Es kann vorgesehen sein, daß die Klemmeinrichtung mindestens eine Zunge, welche an dem mindestens einen Halteelement und/oder dem Gehäuse an¬ geordnet ist, und mindestens eine angepaßt Ausnehmung, welche an dem Ge¬ häuse und/oder dem mindestens einen Halteelement angeordnet ist, aufweist, wobei durch Eintauchen der mindestens einen Zunge in die zugeordnete Aus- nehmung das mindestens eine Halteelement an dem Gehäuse mindestens axial fixiert ist. Dadurch läßt sich eine Schnappverschlußverbindung bereit¬ stellen. Insbesondere wird eine solche Zunge derart elastisch angeordnet und ausgebildet, daß das Halteelement in das Gehäuse einschiebbar ist. Wenn die Zunge in den Bereich der zugeordneten Ausnehmung gelangt, dann wird sie aufgrund der elastischen Kraft in die Ausnehmung gedrückt und ist dort ein¬ getaucht. Dieses Eintauchen sperrt die Weiterbewegung des Halteelements, so daß durch die "automatische" Herstellung des Schnappverschlußverbindung beim Einschieben des Halteelements das Halteelement positioniert und fixiert ist und dadurch auch der Elektromotor positioniert und fixiert ist.
Es kann auch vorgesehen sein, daß das mindestens eine Halteelement über eine Bajonett-Verbindung an dem Gehäuse fixiert ist. Bei einer Bajonett-Ver¬ bindung ist eine Zapfen-Nuten-Einrichtung vorgesehen, wobei an dem Ge¬ häuse und/oder einem Halteelement ein oder mehrere Zapfen angeordnet sind und an dem Halteelement und/oder dem Gehäuse ein oder mehrere angepaßte Nuten vorgesehen sind. Die Nuten geben, wenn die Zapfen eingetaucht sind, die Bewegungsmöglichkeiten des Halteelements vor und auch dessen Endposi¬ tion.
Es kann vorgesehen sein, daß zwischen dem mindestens einen Halteelement und dem Gehäuse eine oder mehrere Dichtungen angeordnet sind. Dadurch läßt sich der Gehäuseinnenraum an dem Halteelement, welches auch als
Deckel zum Verschluß des Gehäuses dient, vor dem Eintritt von Flüssigkeiten in den Gehäuseinnenraum schützen. Eine entsprechende Umwälzpumpe läßt sich insbesondere als Tauchpumpe einsetzen. Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn an dem Gehäuse eine Anlagefläche zur Abstützung des Elektromotors angeordnet ist. Zwischen einer solchen Anlage¬ fläche und einem Halteelement läßt sich der Elektromotor verspannt in dem Gehäuse halten. Eine solche Anlagefläche bildet ein Gegenlager für den Elek- tromotor.
Eine entsprechende Umwälzpumpe läßt sich auf einfache Weise herstellen, wenn die Anlagefläche an einem Absatz in einem Innenraum des Gehäuses gebildet ist. Dieser Absatz läßt sich bei der Herstellung des Gehäuses integral mitherstellen.
Günstig ist es, wenn der Aufnahmeraum des Gehäuses so an den Elektromotor angepaßt ist, daß dieser durch Anlage an Gehäuseinnenwandbereiche radial positioniert und fixiert ist. Zu einer solchen radialen Fixierung werden insbe- sondere keine Schraubverbindungen oder dergleichen benötigt. Es ist grund¬ sätzlich auch möglich, daß ein Einsatz für einen Zwischenraum zwischen dem Elektromotor und dem Gehäuse vorgesehen ist, über welchen der Elektro¬ motor radial positioniert ist. Ein solcher Einsatz ist insbesondere aus einem Kunststoffmaterial hergestellt.
Günstig ist es, wenn der Elektromotor einen sphärisch gelagerten Rotor auf¬ weist. Ein entsprechender Elektromotor weist eine hohe Laufruhe auf. Er läßt sich mit geringer axialer Bauhöhe ausbilden.
In diesem Zusammenhang ist es auch günstig, wenn der Rotor magnetfeld¬ erzeugend ausgebildet ist. Ein entsprechender Elektromotor ist in der DE 102 45 015 Al und der EP 1 416 607 A2 beschrieben, auf die ausdrücklich Bezug genommen wird.
Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn der Rotor einem Stator zugewandt sphärisch ausgebildet ist. Dadurch läßt sich ein Elektromotor mit geringer axialer Bauhöhe bauen, wobei dessen axiale Bauhöhe im wesentlichen durch die Höhe des Rotors bestimmt ist.
Aus dem gleichen Grund ist es günstig, wenn der Stator dem Rotor zugewandt sphärisch ausgebildet ist.
Eine geringe axiale Bauhöhe läßt sich erreichen, wenn ein magnetischer Rück¬ schlußkörper des Stators den Rotor ringförmig umgibt. Dadurch läßt sich der Stator vollständig benachbart zum Pumpenraum positionieren. Dies wiederum erlaubt es, Wärme vom Stator auch direkt über die durch die Umwälzpumpe strömende Flüssigkeit abzuführen. Dies wiederum bedeutet, daß das Gehäuse im Bereich des Elektromotors thermisch geringer belastet ist. Dadurch kann ein Kunststoffmaterial zur Herstellung des Gehäuses im Bereich des Elektro¬ motors eingesetzt werden. Dies wiederum ermöglicht es, ein integrales Ge- häuse für die Umwälzpumpe (welches auch den Elektromotor aufnimmt) aus einem Kunststoffmaterial herzustellen.
Der magnetische Rückschlußkörper kann aus einem gepreßten Pulvermaterial hergestellt sein. Ein entsprechender Elektromotor ist in der EP 1 416 607 A2 offenbart, auf die ausdrücklich Bezug genommen wird. Günstig ist es, wenn eine Höhe des Stator im wesentlichen der Höhe des Ro¬ tors entspricht oder eine kleinere Höhe als die Höhe des Rotors aufweist. Die Höhe des Elektromotors ist dann im wesentlichen durch die Höhe des Rotors bestimmt. Dadurch ergeben sich die oben geschilderten Vorteile, daß beispiels- weise Wärme vom Stator über die Pumpflüssigkeit abgeführt werden kann.
Insbesondere ist es günstig, wenn ein Rotor und ein Stator des Elektromotors so angepaßt ausgebildet sind, daß eine axiale magnetische Haltekraft, welche den Rotor an einem sphärischen Lager hält, größer ist als eine maximale axiale Gegenkraft. Durch die entsprechende Einstellung der magnetischen Haltekräfte läßt sich erreichen, daß, auch wenn der Motor abgeschaltet wird, der Rotor magnetisch an dem sphärischen Lager gehalten wird, das heißt nicht von die¬ sem abhebt. Ein entsprechender Elektromotor ist in der DE 102 45 015 Al be¬ schrieben, auf die ausdrücklich Bezug genommen wird.
Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn der Elektromotor so angeordnet und ausgebildet ist, daß Wärme von ihm über die zu pumpende Flüssigkeit abführ¬ bar ist. Dadurch ist die thermische Belastung des Gehäuses im Bereich des Elektromotors stark verringert. Dadurch wiederum läßt sich ein Kunststoff- material zur Herstellung des Gehäuses verwenden.
Insbesondere steht ein Stator des Elektromotor in thermischem Kontakt mit dem Pumpenraum, um Wärme über die Pumpflüssigkeit abführen zu können.
Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Umwälzpumpe bereitzustellen, welches auf einfache und kostengünstige Weise durchführbar ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Gehäuse mit einem Pumpenraum und einem Aufnahmeraum für einen Elektromotor her¬ gestellt wird und der Elektromotor in dieses Gehäuse eingesetzt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist die bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Umwälzpumpe erläuterten Vorteile auf.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen wurden ebenfalls bereits im Zusammen- hang mit der erfindungsgemäßen Umwälzpumpe erläutert.
Insbesondere wird das Gehäuse aus einem Kunststoffmaterial hergestellt. Dadurch läßt sich ein "Gesamtgehäuse", welches einen Pumpenraumteil und einen Aufnahmeraumteil aufweist, integral herstellen. Das Gehäuse läßt sich so herstellen, daß es bezüglich seiner Eigenschaften optimiert ist^,Beispiels- weise wird der Pumpenraum in dem Gehäuse so integral hergestellt, daß sich ein hoher Wirkungsgrad ergibt. Beispielsweise werden auch Anlageflächen in dem Gehäuse hergestellt, an welchen sich ein Elektromotor zu dessen klem¬ menden bzw. verspannten Halten im Gehäuse abstützen kann.
Günstig ist es, wenn der Elektromotor axial über ein oder mehrere Halte¬ elemente fixiert wird, wobei das mindestens eine Halteelement mit dem Ge¬ häuse fixiert wird. Der entsprechende Elektromotor läßt sich dadurch auf ein¬ fache Weise herstellen. Ein Halteelement zur Fixierung des Elektromotors läßt sich beispielsweise auch als Deckel zum Verschluß eines Gehäuseinnenraums ausbilden. Bei einer Ausführungsform wird das Gehäuse über das mindestens eine Halte¬ element geschlossen, d.h. der Aufnahmeraum gegenüber dem Außenraum ge¬ schlossen. Das Halteelement, welches beispielsweise als Stopfen ausgebildet ist, bildet dann einen Gehäusedeckel.
Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn das mindestens eine Halteelement über einen Umfangsbereich des Gehäuses mit diesem fixiert wird. Dadurch läßt sich auf einfache Weise eine axiale Positionierung und Fixierung des Halte- elements und damit des Elektromotors im Gehäuse erreichen. Bei der Fixie¬ rung um einen Umfangsbereich lassen sich aber die Scherspannungen gering halten bzw. es treten keine Scherspannungen auf. Dies wiederum ermöglicht ist, das Gehäuse in dem Fixierungsbereich mit relativ dünnen Wänden auszu¬ gestalten, was wiederum den Einsatz von Kunststoffmaterialien ermöglicht.
Es kann vorgesehen sein, daß der Elektromotor über Anlage an das Gehäuse in diesem radial positioniert wird. Insbesondere erfolgt dann auch eine gleich¬ zeitige radiale Fixierung. Dadurch läßt sich die entsprechende Umwälzpumpe auf einfache Weise herstellen, da beim Einschieben des Elektromotors für eine automatische Ausrichtung, Positionierung und Fixierung des Elektromotors in radialer Richtung gesorgt ist.
Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen dient im Zu¬ sammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung der Erfindung. Es zeigen: Figur 1 eine Schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfin- dungsgemäßen Umwälzpumpe;
Figur 2 eine Schnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer er- findungsgemäßen Umwälzpumpe;
Figur 3 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs A in Figur 2;
Figur 4 eine Schnittansicht eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfin- dungsgemäßen Umwälzpumpe;
Figur 5 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs B gemäß Figur 4;
Figur 6 eine Schnittansicht eines vierten Ausführungsbeispiels einer erfin- dungsgemäßen Umwälzpumpe; und
Figur 7 eine Schnittansicht längs der Linie 7-7 gemäß Figur 6.
Ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Umwälzpumpe, wel- ches in Figur 1 gezeigt und dort mit 10 bezeichnet ist, umfaßt ein Gehäuse 12, in welchem ein Pumpenraum 14 gebildet ist.
In dem Pumpenraum 14 ist ein Pumpenlaufrad 16 rotierbar angeordnet. Das Pumpenlaufrad 16 ist drehfest mit einem Rotor 18 eines Elektromotors 20 ver- bunden. Der Pumpenraum 14 steht in fluidwirksamer Verbindung mit einem Saug¬ anschluß 22 und einem Druckanschluß 24. Über den Sauganschluß 22 wird Flüssigkeit in den Pumpenraum 14 eingekoppelt und über den Druckanschluß 24 läßt sich durch den Pumpenraum 14 durchgeführte Flüssigkeit abführen.
Das Gehäuse 12 weist einen Pumpenraumteil 26 und einen Elektromotorteil 28 auf. Der Pumpenraumteil 26 des Gehäuses 12 umfaßt einen Stutzen 30, an welchem der Sauganschluß 22 gebildet ist. Der Stutzen 30 erstreckt sich bei¬ spielsweise parallel oder koaxial zu einer Drehachse 32 des Elektromotors 20.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Stutzen 30 über einen kuppei¬ förmigen Bereich 34 mit einem im Querschnitt wesentlichen rechteckförmigen Gehäusebereich 36 verbunden.
Es ist ferner ein Stutzen 38 vorgesehen, welcher sich in einer Querrichtung 40 zur Drehachse 32 erstreckt; die Querrichtung 40 ist beispielsweise senkrecht zur Drehachse 32. An dem Stutzen 38 ist der Druckanschluß 24 angeordnet bzw. gebildet. Der Druckanschluß 24 und der Sauganschluß 22 sind insbeson¬ dere so zueinander versetzt, daß sich ihre Achsen nicht kreuzen (Centerline- Offset-Anordnung).
Der Stutzen 38, der kuppeiförmige Bereich 34 und der Stutzen 30 sind insbe¬ sondere einstückig miteinander verbunden.
In dem Gehäuse 12 folgt bezogen auf die Drehachse 32 dem Pumpenraum 14 axial ein Aufnahmeraum 42 für den Elektromotor 20. In diesem Aufnahme¬ raum 42 ist der Elektromotor 20 größtenteils angeordnet. Zur Bildung des Aufnahmeraums 42 umfaßt das Gehäuse 12 im Eiektromotor- teil 28 eine Wand 44. Diese Wand 44 ist insbesondere zylindrisch mit einer Achse koaxial zur Drehachse 82. Der Aufnahmeraum 42 für den Elektromotor 20 hat dadurch eine zylindrische Gestalt.
Die Wand 44 ist einstückig mit dem Pumpenbereich 26 des Gehäuses 12 ver¬ bunden. Das Gehäuse 12 ist dadurch einstückig ausgebildet, wobei in ihm der Pumpenraum 14 angeordnet ist und der Elektromotor 20 aufgenommen ist.
Eine Wandstärke der Wand 44 ist kleiner als eine entsprechende Wandstärke des Gehäuses 12 im Pumpenbereich 26. Dadurch ist am Übergang von dem Pumpenraum 14 zu dem Aufnahmeraum 42 ein stufenförmiger Absatz 46 ge¬ bildet. Durch diesen Absatz 46 ist eine insbesondere ringförmige Anlagefläche 48 bereitgestellt. An diese Anlagefläche 48 läßt sich der Elektromotor 20 direkt oder über eine Dichtung 50 anlegen.
Dem Elektromotor 20 ist mit einem Motorgehäuse 52 so ausgebildet, daß er sich radial in dem Aufnahmeraum 42 positionieren läßt. Das Motorgehäuse 52 dient zum Zusammenhalten der Motorkomponenten, so daß sich der Elektro¬ motor 20 als eine Einheit handhaben läßt. Es ist beispielsweise aus einem Kunststoffmaterial hergestellt. Er weist beispielsweise eine zylindrische Seiten¬ wand 54 auf, welche über einem Boden 56 absteht. Die Seitenwand 54 umgibt den Stator 88 seitlich. Der Boden 56 liegt mindestens teilweise über ein oder mehrere Anlageelemente 58 an einem Stator 86 an. Es kann vorgesehen sein, daß eine Platine 59 beispielsweise über eine oder mehrere Schnappstiftverbindungen 60 an dem Boden 56 und damit an dem Motorgehäuse 52 gehalten ist. Auf der Platine 59 sind elektronische Bauteile angeordnet.
Die Platine 59 läßt sich über die mindestens eine Schnappstiftverbindung 60 an dem Motorgehäuse 52 fixieren.
Der Elektromotor 20 mit seinem Motorgehäuse 52 weist einen Querschnitts- durchmesser quer zur Drehachse 32 auf, welcher im wesentlichen dem Innen¬ durchmesser des Aufnahmeraums 42 entspricht.
Bei der Herstellung der Umwälzpumpe 10 wird der Elektromotor 20 mit seinem Motorgehäuse von einem offenen Ende des Gehäuses 12 her in den Auf- nahmeraum 42 geschoben. Die Verschieblichkeit in den Pumpenraum 14 hinein ist durch den Absatz 46 gesperrt: Wenn der Elektromotor 20 an der Anlagefläche 48 des Absatzes 46 anliegt, dann kann er nicht weiter in Richtung des Pumpenraums 14 verschoben werden. Das Motorgehäuse 52 sorgt dabei für eine radiale Positionierung und dadurch für eine radiale Fixierung des Elektromotors 20 in dem Aufnahmeraum 42.
Zur Fixierung des Elektromotors 20 in dem Gehäuse 12 ist eine Fixierungs¬ einrichtung 61 vorgesehen. Diese dient zur axialen Positionierung und Fixie¬ rung des Elektromotors 20 in den Gehäuse 12. Sie kann auch zur radialen Positionierung und Fixierung dienen; bei der Umwälzpumpe 10 übernimmt das Motorgehäuse 52 die Aufgabe der radialen Positionierung und Fixierung des Elektromotors 20. Zur axialen Fixierung des Elektromotors 20 bezogen auf das während des Ein¬ schiebens des Elektromotors 20 offenen Endes des Gehäuses 12 ist ein Halte¬ element 62 vorgesehen, welches an dem Gehäuse 12 fixiert ist. Das Halte- element 62 sperrt eine Bewegung des Elektromotors 20 von dem Pumpenraum 14 weg, so daß der Elektromotor in dem Gehäuse 12 auch axial fixiert ist. Das Halteelement 62 wirkt dabei auf den Elektromotor 20, um diesen in axialer Richtung verspannt bzw. geklemmt in dem Gehäuse 12 zu halten.
Bei der Umwälzpumpe 10 ist das Halteelement 62 in der Art eines Stopfens ausgebildet mit einem Außengewinde 64, welches an ein Innengewinde 66 des Gehäuses 12 im Elektromotorenbereich 28 angepaßt ist. Dadurch läßt sich das Halteelement 62 in den Gehäuse 12 einschrauben.
Das Halteelement 62 dient auch als Deckel zum Verschluß des Gehäuses 12 am Aufnahmeraum 42.
Das Außengewinde 64 des Halteelements 62 ist an einem ringförmigen Halte¬ bereich 68 ausgebildet. Dieser Haltebereich 68 weist eine stirnseitige Ring- fläche 70 auf. Über diese Ringfläche 70 wirkt das Halteelement 62 auf das Motorgehäuse 52 und damit wiederum auf den Elektromotor 20. Über die Ringfläche 70 läßt sich der Elektromotor 20 gegen die Anlagefläche 48 des Absatzes 46 drücken und damit verspannt halten.
Das Halteelement 62 kann einen ringförmigen Flansch 72 aufweisen, wobei ein Außendurchmesser dieses Flansches 72 größer ist als ein Innendurchmesser des Aufnahmeraums 42. Der Flansch 72 kann dadurch eine Stirnseite 74 des Gehäuses 12 im Eiektromotorenteil 28 (die ringförmig ist) übergreifen, um. für eine Abdichtung zu sorgen.
Der Elektromotor 20 weist ein sphärisches Lager 76 auf, über welches der Ro¬ tor 18 sphärisch gelagert ist. Das sphärische Lager 76 umfaßt eine Haltesäule 78, an welcher ein sphärischer Gleitkörper 80 sitzt. Der Gleitkörper 80 ist ins¬ besondere aus einem Keramikmaterial hergestellt.
An dem Rotor 18 sitzt drehfest eine an den sphärischen Gleitkörper 80 ange¬ paßte Lagerschale 82. Diese gleitet auf dem Gleitkörper 80 bei Rotation des Rotors 18.
Bei einer Ausführungsform ist der Rotor 18 magnetfelderzeugend. An ihm sind ein oder mehrere Permanentmagnete 84 angeordnet. Der Rotor 18 ist einem Stator 86 zugewandt sphärisch ausgebildet. Der Stator 86 ist dem Rotor 18 ebenfalls sphärisch ausgebildet.
Ein magnetischer Rückschlußkörper 88 des Stators 86 umgibt den Rotor 18 ringförmig, wobei dieser Rückschlußkörper 88 insbesondere geschlossen aus¬ gebildet sein kann. Eine axiale Höhe des Stators 86 entspricht im wesentlichen der Höhe des Rotors 18 oder ist kleiner.
Insbesondere sind der Rotor 18 und der Stator 86 so angepaßt ausgebildet, daß eine axiale magnetische Haltekraft, welche den Rotor 18 an dem sphä¬ rischen Lager 76 hält, größer ist als eine maximale axiale Gegenkraft. Dadurch ist es erreicht, daß, auch wenn der Motor abgeschaltet wird, der Rotor 18 magnetisch an dem sphärischen Lager 76 gehalten wird, das heißt nicht von diesem abhebt. Insbesondere erfolgt die Ausbildung von Rotor 18 und der Stator 86 derart angepaßt, daß eine magnetische Kraft an einem Ende des Rotors 18 größer ist als an einem gegenüberliegenden Ende, so daß eine HaI- tekraft resultiert, welche auch noch bei maximaler Gegenkraft, wie beispiels¬ weise bei einer hydraulischen Gegenkraft, den Rotor 18 gegen den Gleitkörper 80 des sphärischen Lager 76 drückt. Der Elektromotor 20 läßt sich dadurch mit geringer Bauhöhe ausbilden.
Ein solcher Elektromotor ist in der DE 102 45 015 Al beschrieben, auf die aus¬ drücklich Bezug genommen wird.
Der Rückschlußkörper 88 ist zur sphärischen Ausbildung des Stators 86 dem Rotor 18 zugewandt mindestens segmentweise sphärisch ausgebildet. Bei- spielsweise ist der magnetische Rückschlußkörper 88 aus einem gepreßten Pulvermaterial hergestellt.
Ein entsprechender Elektromotor ist in der EP 1 416 607 A2 oder der
US 2004/0119371 Al offenbart, auf die ausdrücklich Bezug genommen wird.
Der Stator 86 weist einen Bereich 90 auf, welcher an den Pumpenraum 14 grenzt oder zumindest in thermischem Kontakt mit diesem steht. Dadurch läßt sich zusätzlich Wärme vom Elektromotor 20 über die den Pumpenraum 14 durchströmende Flüssigkeit abführen. (Ein größerer Teil des Wärmestroms geht vom Stator 88 in den Rotorbereich.)
Die erfindungsgemäße Umwälzpumpe 10 funktioniert wie folgt: Das Gehäuse 12 ist ein gemeinsames Gehäuse für den Pumpenteil der Um¬ wälzpumpe 10 und den Elektromotorenteil der Umwälzpumpe 10; das Gehäuse 12 bildet den Pumpenraum 14 und den Aufnahmeraum 42 für den Elektro- motor 20 aus. Das Gehäuse 12 ist insbesondere einstückig hergestellt. Vor¬ zugsweise ist es aus einem Kunststoffmaterial hergestellt. Dadurch ergibt sich eine einfache und kostengünstige Herstellbarkeit.
Der Elektromotor 20 ist in dem Gehäuse 12 axial über den Absatz 46 und das Halteelement 62 fixiert. Das Halteelement 62 mit seinem Außengewinde greift in das Innengewinde 66 des Gehäuses 12 ein. Dadurch ist eine vollumfängliche Fixierung zwischen dem Halteelement 62 und dem Gehäuse 12 erreicht. Das Halteelement 62 nimmt die axiale Verspannungskraft zur Verspannung des Elektromotors 20 und den statischen und dynamischen Druck in dem Auf- nahmeraum 42 auf.
Das Gehäuse 12 läßt sich dabei dünnwandig ausbilden und damit läßt sich Kunststoff als Gehäusematerial verwenden. Da das Halteelement 62 auch für eine axiale Fixierung sorgen muß, treten keine oder nur kleine Scherspannun- gen auf.
Durch das Motorgehäuse 52 wird der Elektromotor in dem Aufnahmeraum 42 radial fixiert.
Durch Verwendung eines Kunststoffmaterial für das Gehäuse 12 ist eine im wesentlichen beliebige Formgebung für das Gehäuse 12 möglich; dies steht im Gegensatz zu Gußgehäusen. Es läßt sich dadurch eine Gehäuseform verwen¬ den, über die sich ein optimierter Wirkungsgrad der Umwälzpumpe 10 erzielen läßt.
Der Elektromotor 20 weist eine geringe axiale Höhe auf, wobei diese axiale Höhe im wesentlichen durch die Höhe des Rotors bestimmt ist. Dadurch kann Statorwärme an die zu pumpende Flüssigkeit abgeführt werden. Dies wie¬ derum verringert die thermische Belastung für ein Motorgehäuse stark. Da¬ durch läßt sich ein Kunststoffmaterial für das Gehäuse für den Elektromotor 20 einsetzen, nämlich für den Elektromotorteil 28 des Gehäuses 12.
Durch die erfindungsgemäße Lösung ist eine Umwälzpumpe bereitgestellt, wel¬ che sich auf einfache und kostengünstige Weise herstellen läßt und bei der sich durch Gehäuseformung der Wirkungsgrad optimieren läßt.
Die Umwälzpumpe 10 wird erfindungsgemäß wie folgt hergestellt:
Das Gehäuse 12 wird insbesondere aus einem Kunststoffmaterial beispiels¬ weise durch ein Spritzgußverfahren hergestellt.
Der Elektromotor 20 wird separat hergestellt und das Pumpenlaufrad 16 wird mit dem Rotor 18 des Elektromotors 20 verbunden.
Der Elektromotor 20 wird dann über das offene Ende 60 des Gehäuses 12 in das Gehäuse 12 verschoben. Über sein Motorgehäuse 52 wird der Elektro¬ motor 20 radial automatisch richtig positioniert. Es wird dann das stopfenförmige Halteelement 62 aufgeschraubt. Dieses sorgt für die axiale Fixierung des Elektromotors 20 in Verbindung mit dem Absatz 46 in dem Gehäuse 12 und verschließt das Gehäuse 12.
Das Halteelement 62 schließt dabei auch das offene Ende 60 des Gehäuses 12, so daß ein Gehäuseinnenraum zum Außenraum hin verschlossen ist.
Ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Umwälzpumpe, wel- ches in Figur 2 gezeigt und dort mit 92 bezeichnet ist, umfaßt ein Gehäuse 94, welches im wesentlichen gleich ausgebildet ist wie das Gehäuse 12 der Um¬ wälzpumpe 10. Ein Unterschied des Gehäuses 94 zum Gehäuse 12 ist, daß ein Innengewinde 66 nicht vorgesehen ist. Ansonsten wird auf die Beschreibung des Gehäuses 12 verwiesen.
In dem Gehäuse 94 ist ein Elektromotor 95 angeordnet, welcher bezüglich seiner funktionellen Komponenten grundsätzlich gleich ausgebildet ist wie der Elektromotor 20 im ersten Ausführungsbeispiel 10. Es werden deshalb für die gleichen funktionellen Motorkomponenten die gleichen Bezugszeichen wie beim ersten Ausführungsbeispiel 10 verwendet.
Zur Fixierung des Elektromotors 95 in dem Gehäuse 94 dient ein Motor¬ gehäuse 96, auf welches ein Halteelement 98 wirkt. Das Motorgehäuse 96 (welches die Komponenten des Elektromotors zusammenhält) weist eine zylindrische Wand 100 auf, über welche für eine radiale Positionierung und Fixierung des Elektromotors 95 in dem Gehäuse 94 gesorgt ist. Die Wand 100 ist einstückig mit einem ringförmigen Bereich 102 verbunden, an dem einstückig an weiterer zylindrischer Bereich 104 sitzt. Bei fixiertem Elektromotor 20 ist zwischen dem Elektromotor 20 und einem Boden 106 des zylindrischen Bereichs 104 ein Zwischenraum 107 gebildet. Dieser kann bei¬ spielsweise eine Steuerungsschaltung für die Umwälzpumpe 92 aufnehmen.
Der ringförmige Bereich 102 ragt über das Gehäuse 94 so weit hinaus, daß das Halteelement 98 auf ihn wirken kann; dadurch kann der Elektromotor 95 axial fixiert werden.
Beispielsweise sind an dem ringförmigen Bereich 102 ein oder mehrere Zapfen 108 angeordnet, über welche eine Platine 110 gehalten ist (Figur 3). Insbe¬ sondere ist der Zapfen 108 in Relation zu der Platine 110 so ausgestaltet, daß die Platine 110 in der Art einer Schnappverbindung an dem Motorgehäuse 96 fixierbar ist.
Das Motorgehäuse 96 des Elektromotors 95 ist becherförmig ausgestaltet, um für eine radiale Positionierung und Fixierung des Elektromotors 95 in einem entsprechenden Aufnahmeraum des Gehäuses 94 für den Elektromotor 95 zu sorgen.
Das Motorgehäuse 96, welches auch zum Verschließen des Gehäuses 94 dient, wird mit dem Halteelement 98 an dem Gehäuse 94 gehalten. Das Halte- element 98 ist beispielsweise als Überwurfmutter ausgestaltet. Es weist dazu ein Innengewinde 112 auf. Das Gehäuse 94 weist in der Nähe seines stirn¬ seitigen Endes 114 ein Außengewinde 116 auf, welches an das Innengewinde 112 angepaßt ist.
Im Querschnitt ist das Halteelement 98 L-förmig ausgestaltet (Figur 3). An einem ersten Halteelementteil 118 ist das Innengewinde 112 gebildet. Ein zweites Halteelementteil 120, welches sich senkrecht zum ersten Halte¬ elementteil 118 erstreckt, dient zum Anlegen des Halteelements 98 an eine Außenseite des ringförmigen Bereichs 102. Über das Halteelement 98 mit seinem zweiten Halteelementteil 120 läßt sich dadurch der Elektromotor 95 axial fixeren. Insbesondere läßt sich das Motorgehäuse 96 über das Halte¬ element 98 in Richtung eines Pumpenraums des Gehäuses 94 drücken, um so den Elektromotor 95 in dem Gehäuse 94 zu verspannen und diesen axial zu fixieren.
Das zweite Halteelementteil 120 des Halteelements 98 übergreift das stirn¬ seitige Ende 114 des Gehäuses 94. Dadurch ist auch für eine Abdichtung ge¬ sorgt, und zwar auf die gleiche Weise, wie der Flansch 72 des Halteelements 62 bei der Umwälzpumpe 10 eine Stirnseite des Gehäuses 12 übergreift.
Das Halteelement 98 ist insbesondere ringförmig ausgestaltet, wobei es den Bereich 104 umgibt. Es wirkt als Überwurfmutter zur axialen Fixierung des Elektromotors 95.
Bei einer Variante der Umwälzpumpe 92 ist zwischen dem ringförmigen Be¬ reich 102 und einer Gehäusewand 119, welche den Aufnahmeraum für den Elektromotor 95 bildet, eine Dichtung 121 beispielsweise in der Form eines 0-Rings angeordnet. Diese Dichtung 121 dient zur Verhinderung des Eindrin¬ gens von Flüssigkeit in den Aufnahmeraum. Die entsprechende Umwälzpumpe kann dann beispielsweise als Tauchpumpe eingesetzt werden.
Im übrigen funktioniert die Umwälzpumpe 92 wie die Umwälzpumpe 10 und läßt sich auf die grundsätzlich gleiche Weise herstellen.
Bei einem dritten Ausführungsbeispiel, welches in Figur 4 gezeigt und mit 122 bezeichnet ist, ist ein Gehäuse 124 vorgesehen, in welchem ein Pumpenraum 126 gebildet ist und welches einen Aufnahmeraum 128 für einen Elektromotor 129 aufweist. Der Elektromotor 129 ist bezüglich seiner funktionellen Kompo¬ nenten grundsätzlich gleich ausbildet wie anhand des Ausführungsbeispiels beschrieben. Es werden deshalb für gleiche funktionelle Komponenten gleiche Bezugszeichen verwendet.
Das Gehäuse 124 ist grundsätzlich gleich ausgebildet wie das Gehäuse 12, wo¬ bei kein Innengewinde 66 vorgesehen ist.
Das Gehäuse 124 ist insbesondere im Bereich des Aufnahmeraums 128 mit einer Mehrzahl von Ausnehmungen 130 versehen (Figur 5).
Die Ausnehmungen 130 können durchgehend sein oder nur als Vertiefung an einer Innenseite 132 einer Gehäusewand des Gehäuses 124, welche den Auf¬ nahmeraum 128 bildet, angeordnet sein.
Bei einer Mehrzahl von Ausnehmungen 130 liegen diese insbesondere auf einer gleichen axialen Höhe. Zur Fixierung des Elektromotors 129 in dem Gehäuse 124 ist ein entsprechend ausgebildetes Motorgehäuse 134 vorgesehen. Das Motorgehäuse 134 bildet ein Halteelement 134. Es umfaßt eine zylindrische Wand 136, welche den Elektromotor 129 umgibt und bei fixiertem Elektromotor 129 in einen Zwi¬ schenraum zwischen dem Elektromotor 129 und der Innenseite 132 des Ge¬ häuses 124 eingetaucht ist. Die Wand 136 dient folglich zur radialen Positio¬ nierung und Fixierung des Elektromotors 129 in dem Aufnahmeraum 128.
Die zylindrische Wand 136 ist mit einem ringförmigen Bereich 138 insbe¬ sondere einstückig verbunden. Über den ringförmigen Bereich 138 ragt ein kuppelartiger Bereich 140 mit einem zylindrischen Innenraum. Das Motor¬ gehäuse 134 ist hier grundsätzlich gleich ausgebildet wie das Motorgehäuse 96 beim zweiten Ausführungsbeispiel 92.
Es können eine Mehrzahl von Zapfen 142 vorgesehen sein, welche in entspre¬ chende Ausnehmungen an einer Platine 144 eingetaucht sind und diese Platine 144 am Motorgehäuse 134 halten. Über Zapfen-Ausnehmungen-Verbindungen ist das Motorgehäuse 134 am zugeordneten Elektromotor 129 fixiert.
Das Motorgehäuse 134 ist mit einer Mehrzahl von Zungen 146 als "eigentliche" Halteelemente versehen, welche bei fixiertem Elektromotor 129 in die entspre¬ chenden Ausnehmungen 130 eintauchen. Die Zungen 146 stehen über eine Außenfläche 148 der zylindrischen Wand 136 heraus. Sie sind derart elastisch ausgebildet, daß der Elektromotor 129 mit seinem Motorgehäuse 134 in den Aufnahmeraum 128 einschiebbar ist. Dazu ist ein Kraft notwendig, um die Zungen 146 von ihrer Grundstellung aus in Richtung der Drehachse 32 zu halten. Wenn die Zungen 146 ihre. zugeordneten Ausnehmungen 130 errei¬ chen, dann schnappen diese in die jeweiligen Ausnehmungen 130. Dadurch wird eine axiale Fixierung des Elektromotors 129 in dem Aufnahmeraum 128 erreicht. Durch die zylindrische Wand 136 erfolgt gleichzeitig eine radiale Posi- tionierung und Fixierung.
Die Zungen-Ausnehmungen-Kombination bilden beispielsweise eine Schnapp¬ verbindung. Die Schnappverbindung ist dabei insbesondere so ausgebildet, daß nach der Fixierung des Elektromotors 129 die Umwälzpumpe 122 nicht mehr demontierbar ist, das heißt das Motorgehäuse 134 nicht mehr zerstö¬ rungsfrei von dem Gehäuse 124 gelöst werden kann. Bei den Ausführungs¬ beispielen 10 und 92 kann dagegen das entsprechende Gehäuse 12 und 94 auch nach der Montage zerstörungsfrei geöffnet werden, indem das entspre- chende Halteelement 62 bzw. 98 gelöst wird.
Die Zungen 146 und die Ausnehmungen 130 bilden eine Klemmeinrichtung 149 zur Verklemmung des Elektromotors 129 direkt an dem Gehäuse 124. Es ist dabei auch grundsätzlich möglich, daß die Zungen an dem Gehäuse ange¬ ordnet sind und die Ausnehmungen an dem Elektromotor 129.
Bei einem vierten Ausführungsbeispiel, welches in den Figuren 6 und 7 gezeigt und dort mit 150 bezeichnet ist, ist ein Gehäuse 152 vorgesehen, welches im wesentlichen gleich ausgebildet ist wie das Gehäuse 12 der Umwälzpumpe 10.
Das Gehäuse 152 bildet einen Pumpenraum 154 und einen Aufnahmeraum
156 für einen Elektromotor 157 aus. Der Elektromotor 157 ist bezüglich seiner funktionellen Komponenten grundsätzlich gleich ausgebildet wie oben anhand des ersten Ausführungsbeispiels 10 beschrieben. Es werden deshalb für die entsprechenden funktionellen Komponenten gleiche Bezugszeichen verwendet.
Anders als bei dem Gehäuse 12 weist das Gehäuse 152 kein Innengewinde auf. Weiterhin sind an einer zylindrischen Gehäusewand 158, welche den Auf¬ nahmeraum 156 bildet, ein oder mehrere nutenförmige Ausnehmungen 160 angeordnet. Diese Ausnehmung oder Ausnehmungen 160 dienen zur Bildung einer Bajonett-Verbindung mit einem Halteelement 162. Das Halteelement 162 ist dabei durch ein Motorgehäuse des Elektromotors 157 gebildet.
Der Elektromotor 129 läßt sich über sein Halteelement 162 axial und radial in dem Gehäuse 152 fixieren und positionieren. Dazu weist das Motorgehäuse 162 eine zylindrische Wand 164 auf, welche bei fixiertem Elektromotor 157 mindestens in Teilbereichen an einer Innenseite der Wand 158 des Gehäuses 152 anliegt.
Die Wand 158 ist an einem Boden 166 gebildet, welcher zum Verschluß des Gehäuses 152 an einem dem Pumpenraum 154 abgewandten Ende dient. In dem Boden 166 kann ein Freiraum 168 gebildet sein, um beispielsweise eine elektronische Ansteuerungsschaltung für die Umwälzpumpe 150 aufzunehmen.
An dem Boden 166 sitzen angepaßt an die Ausnehmung oder Ausnehmungen 160 ein oder mehrere Nutenzapfen 170, welche in die zugeordneten Ausneh- mungen 160 eintauchen können. Die nutenförmigen Ausnehmungen 160 und die Nutenzapfen 170 sind so an¬ einander angepaßt angeordnet und ausgebildet, daß die Nutenzapfen 170, wenn das Halteelement 162 mit dem Elektromotor 157 (an dem es über eine oder mehrere Zapfen fixiert ist) in das Gehäuse 152 eingeschoben wird, in die Ausnehmungen 160 eintauchen können und eine axiale Verschiebung des Elektromotors 157 bis in seine gewünschte Endposition möglich ist. Diese axiale Verschiebung wird dabei durch eine Drehung des Halteelements 162 bewirkt. Bei dieser Drehung werden die Nutenzapfen 170 in ihren Ausneh¬ mungen 170 so geführt, daß eine Fixierung des Elektromotors 157 in seiner gewünschten axialen Stellung ermöglicht ist.
Um die Nutenzapfen 170 eintauchen zu können, weisen die zugehörigen Aus¬ nehmungen 160 einen Mündungsbereich 172 auf (Figur 7), welcher an ein stirnseitiges Ende des Gehäuse 152 führt. Dieser Mündungsbereich 172 ist im wesentlichen parallel zur Drehachse 32 ausgerichtet. An diesen Mündungs¬ bereich 172 schließt sich ein Querbereich 174 an, der in einem Winkel zur Drehachse 32 liegt, um eine Drehung zu ermöglichen und dabei eine axiale Verschiebung des Halteelements 162.
Die Nutenzapfen-Ausnehmungen-Verbindung ist in der Art einer Bajonett-Ver¬ bindung ausgebildet. Der Elektromotor 157 läßt sich dadurch in das Gehäuse einschieben und fixieren.
Ansonsten funktioniert die Umwälzpumpe 150 wie oben beschrieben.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Umwälzpumpe, umfassend ein Gehäuse (12; 94; 124; 152), in welchem ein Pumpenraum (14; 126; 154) angeordnet ist, ein um eine Drehachse (32) drehbares Pumpenlaufrad (16) und einen Elektromotor (20; 95; 129; 157) zum Antrieb des Pumpenlaufrads (16), dadurch gekennzeichnet , daß das Gehäuse (12; 94; 124; 152) einen Aufnahmeraum (42; 128; 156) für den Elektromotor (20; 95; 129; 157) aufweist.
2. Umwälzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ge¬ häuse (12; 94; 124; 152) zur Bildung des Aufnahmeraums (42; 128; 156) für den Elektromotor (20; 95; 129; 157) ein axiale Erstreckung be¬ zogen auf die Drehachse (32) aufweist.
3. Umwälzpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (12, 94; 124; 152) aus einem Kunststoffmaterial herge¬ stellt ist.
4. Umwälzpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß das Gehäuse (12; 94; 124; 152) einstückig ausgebil¬ det ist.
5. Umwälzpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß in dem Gehäuse (12; 94; 124; 152) der Pumpenraum (14; 126; 154) und der Aufnahmeraum (42; 128; 156) für den Elektro¬ motor (20; 95; 129; 157) axial aufeinanderfolgend angeordnet sind.
6. Umwälzpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß eine Fixierungseinrichtung (61) mindestens zur axia¬ len Fixierung des Elektromotors (20; 95; 129; 157) in dem Gehäuse (12; 94; 124; 152) vorgesehen ist.
7. Umwälzpumpe nach Anspruch 6, dadurch. gekennzeichnet, daß der Elek¬ tromotor (20; 95; 129; 157) über die Fixierungseinrichtung (61) in dem Gehäuse (12; 94; 124; 152) durch Verspannung fixiert ist.
8. Umwälzpumpe nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierungseinrichtung (61) ein oder mehrere Halteelemente (62; 98; 134; 162) aufweist, welche an dem Gehäuse (12; 94; 124; 152) fixiert sind und über welche der Elektromotor (20; 95; 129; 157) in Position gehalten ist.
9. Umwälzpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das min¬ destens eine Halteelement (62; 98; 134; 162) über einen Gehäuse¬ umfang oder mindestens einen zusammenhängenden Teilbereich eines Gehäuseumfangs am Gehäuse (12; 94; 124; 152) fixiert ist.
10. Umwälzpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das min¬ destens eine Halteelement (62; 98) vollumfänglich am Gehäuse (12; 94) fixiert ist.
11. Umwälzpumpe nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das mindestens eine Halteelement (62; 98) mit einem Ge¬ winde (64; 112) versehen ist und das Gehäuse (12; 94) mit einem korrespondieren Gewinde (66; 116) versehen ist.
12. Umwälzpumpe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Halteelement (62) mit einem Außengewinde (64) ver¬ sehen ist und das Gehäuse (12) mit einem Innengewinde (66).
13. Umwälzpumpe nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Halteelement (62; 134; 162) in das Gehäuse (12; 124; 152) eingetaucht ist.
14. Umwälzpumpe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Halteelement (98) ein Innengewinde (112) aufweist und das Gehäuse (94) ein Außengewinde (116) aufweist.
15. Umwälzpumpe nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Elektromotor (12; 95) eine oder mehrere Anlage¬ flächen für das mindestens eine Halteelement (62; 98) aufweist.
16. Umwälzpumpe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die min¬ destens eine Anlagefläche über das Gehäuse (94) hinausragt.
17. Umwälzpumpe nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das mindestens eine Halteelement (62; 98) ein vom Elek¬ tromotor (20; 95) getrenntes Bauteil ist.
18. Umwälzpumpe nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das mindestens eine Halteelement (134; 162) an dem Elektromotor (129; 157) angeordnet ist.
19. Umwälzpumpe nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Halteelement (134; 162) über ein Motorgehäuse des Elektromotors (129; 157) gebildet ist.
20. Umwälzpumpe nach einem der Ansprüche 8 bis 19, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das mindestens eine Halteelement (134) über eine Klemmeinrichtung (149) an dem Gehäuse (124) fixiert ist.
21. Umwälzpumpe nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtung (149) mindestens eine Zunge (146), welche an dem mindestens einen Halteelement (134) und/oder dem Gehäuse (124) an¬ geordnet ist, und mindestens eine angepaßte Ausnehmung (144), welche an dem Gehäuse (124) und/oder dem mindestens einen Halteelement (134) angeordnet ist, aufweist, wobei durch Eintauchen der mindestens einen Zunge (146) in die zugeordnete Ausnehmung (144) das min¬ destens eine Halteelement (134) an dem Gehäuse (124) mindestens axial fixiert ist.
22. Umwälzpumpe nach einem der Ansprüche 8 bis 19, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das mindestens eine Halteelement (162) über eine Bajo¬ nett-Verbindung an dem Gehäuse (152) fixiert ist.
23. Umwälzpumpe nach einem der Ansprüche 8 bis 22, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß zwischen dem mindestens einen Halteelement (98) und dem Gehäuse (94) eine oder mehrere Dichtungen (121) angeordnet sind.
24. Umwälzpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß an dem Gehäuse (12) eine Anlagefläche (48) zur Ab¬ stützung des Elektromotors (20) ausgebildet ist.
25. Umwälzpumpe nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die An¬ lagefläche (48) an einem Absatz (46) in einem Inneren des Gehäuses (12) gebildet ist.
26. Umwälzpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Aufnahmeraum (42; 128; 156) und der Elektro¬ motor (20; 95; 129; 157) so angepaßt ausgebildet sind, daß der Elek¬ tromotor (20; 95; 129; 157) durch Anlage an Gehäuseinnenwand¬ bereiche radial fixiert ist.
27. Umwälzpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Elektromotor (20; 95; 129; 157) einen sphärisch gelagerten Rotor (18) aufweist.
28. Umwälzpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Rotor (18) magnetfelderzeugend ausgebildet ist.
29. Umwälzpumpe nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (18) einem Stator (86) zugewandt sphärisch ausgebildet ist.
30. Umwälzpumpe nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (86) dem Rotor (18) zugewandt sphärisch ausgebildet ist.
31. Umwälzpumpe nach einem der Ansprüche 28 bis 30, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß ein magnetischer Rückschlußkörper (88) des Stators (86) den Rotor (18) ringförmig umgibt.
32. Umwälzpumpe nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Rückschlußkörper (88) aus einem gepreßten Pulvermaterial hergestellt ist.
33. Umwälzpumpe nach einem der Ansprüche 29 bis 32, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß eine Höhe des Stators (86) im wesentlichen der Höhe des Rotors (18) entspricht oder eine kleinere Höhe als die Höhe des Rotors (18) aufweist.
34. Umwälzpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß ein Rotor (18) und ein Stator (86) des Elektromotors (20; 95; 129; 157) so angepaßt ausgebildet sind, daß eine axiale mag¬ netische Haltekraft, welche den Rotor (18) an einem sphärischen Lager (76) hält, größer ist als eine maximale axiale Gegenkraft.
35. Umwälzpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Elektromotor (20; 95; 129; 157) so angeordnet und ausgebildet ist, daß Wärme von ihm über die zu pumpende Flüssig¬ keit abführbar ist.
36. Umwälzpumpe nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stator (86) des Elektromotors (20; 95; 129; 157) in thermischem Kon¬ takt mit dem Pumpenraum (14; 126; 154) steht.
37. Verfahren zur Herstellung einer Umwälzpumpe, bei dem ein Gehäuse mit einem Pumpenraum und einem Aufnahmeraum für einen Elektromotor hergestellt wird und der Elektromotor in dieses Gehäuse eingesetzt wird.
38. Verfahren nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus einem Kunststoffmaterial hergestellt wird.
39. Verfahren nach Anspruch 37 oder 38, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor axial über ein oder mehrere Halteelemente fixiert wird, wo¬ bei das mindestens eine Halteelement an dem Gehäuse fixiert wird.
40. Verfahren nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse über das mindestens eine Halteelement geschlossen wird.
41. Verfahren nach Anspruch 39 oder 40, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Halteelement über einen Umfangsbereich des Gehäuses mit diesem fixiert wird.
42. Verfahren nach einem der Ansprüche 38 bis 41, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor über Anlage an das Gehäuse in diesem radial posi¬ tioniert wird.
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