WO2009037019A1 - Pump rotor for a canned motor pump - Google Patents

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WO2009037019A1
WO2009037019A1 PCT/EP2008/059173 EP2008059173W WO2009037019A1 WO 2009037019 A1 WO2009037019 A1 WO 2009037019A1 EP 2008059173 W EP2008059173 W EP 2008059173W WO 2009037019 A1 WO2009037019 A1 WO 2009037019A1
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WO
WIPO (PCT)
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rotor
pump
base body
pump rotor
unit
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/059173
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Christoph Heier
Claudius Muschelknautz
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
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Priority to EP08786129A priority patent/EP2191138A1/en
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00—Pumping installations or systems
    • F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D13/0606—Canned motor pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/18—Rotors
    • F04D29/20—Mounting rotors on shafts

Definitions

  • the present invention relates to a pump rotor, in particular for a canned pump, in which a split tube is used.
  • Conventional canned pumps for pumping liquids as used for example in the cooling system of a motor vehicle, have a paddle wheel, which is arranged on a shaft.
  • the rotor unit is arranged to avoid a complex gear assembly on the same shaft as the paddle wheel and also exposed to the liquid to be pumped.
  • a gap tube sealed to the motor housing is provided between the rotor unit and the stator.
  • Such a canned pump is known, for example, from EP 1 281 870 A2 or from US Pat. No. 7,704,019 B2.
  • both the impeller and a sleeve for receiving and Abdich- tion of the rotor unit are each designed as separate parts, which are each connectable to a common hollow shaft.
  • the present invention provides a pump rotor for a canned pump, wherein the pump rotor comprises a one-piece base body having an impeller base plate and a rotor receiving bush and a rotor unit with rotor magnet, which is arranged on the rotor receiving bush.
  • the impeller base disk is arranged integrally with the rotor receiving bushing for accommodating the rotor unit in the pump rotor according to the invention, the positioning of the impeller and the rotor unit relative to the hollow shaft common to both parts can be carried out with higher accuracy than in a conventional pump rotor for a canned pump , so that the pump rotor according to the invention has a low Mass offset in the radial direction between the blade part, shaft and rotor unit and thus has a significantly lower imbalance.
  • the impeller base disk on the base body, it is particularly easy to position the blade part exactly on the impeller base disk and thus to minimize the imbalance of the pump rotor according to the invention.
  • the manufacture of the pump rotor according to the invention is simplified and the wear of a canned pump with a pump rotor according to the invention can be reduced compared to a conventional canned pump.
  • the noise of the pump rotor is reduced during operation, in particular the structure-borne noise of the first order and its harmonics.
  • a integrally formed with the base body receiving sleeve is provided for the rotor unit.
  • a cover for gas-tight sealing of the rotor unit is provided, which is welded in particular to the main body or molded onto it.
  • a reliable sealing of the rotor unit relative to the liquid to be pumped can be achieved in a particularly simple manner.
  • the receiving sleeve and the rotor unit are coupled to one another in a form-fitting or non-positive manner.
  • This coupling ment may comprise a toothing between axial or radial inner surfaces of the receiving sleeve and axial or radial outer surfaces of the rotor unit, it may be an obliquely extending to the radial direction surface on an inner surface of the receiving sleeve and a corresponding outer surface of the rotor unit, or the receiving sleeve and the Rotor unit can be frictionally coupled with each other.
  • a second embodiment of the present invention can be provided that the rotor unit with the rotor magnet with plastic injected and is placed on the rotor receiving socket.
  • the rotor unit can be sealed by complete overmolding on their outer surfaces particularly reliable liquid and gas-impermeable, while still provided by the pump rotor on the impeller disk rotor receiving socket exact positioning of the rotor unit, and thus the imbalance of the pump rotor according to this second embodiment can still be kept very low.
  • a collar can be provided on the overmolded rotor unit, which can be welded to the base body.
  • the rotor unit can be particularly easily and accurately positioned and fastened to the base body and the sealing of the rotor unit with respect to the liquid to be pumped can be further improved.
  • the pump rotor according to the invention according to the first or the second embodiment can be provided that a blade part with the impeller base of the body via rivet, in particular hot embossed or ultrasonically welded, is connectable.
  • the blade part can be positioned and fastened particularly accurately and reliably to the impeller base disk, so that the imbalance of the pump rotor can be mininned.
  • this allows a particularly simple assembly of the blade part and the base body.
  • a bearing bush for supporting the pump rotor is arranged on a shaft radially inside the rotor receiving bush. This allows a stable, low-wear mounting of the pump rotor can be achieved without the entire body must be made of a material with appropriate properties.
  • the base body may be formed as a plastic injection-molded part, wherein the bearing bush is provided as an encapsulated insert in the base body, so that even with a low-cost made of plastic base body stable storage of the pump rotor can be achieved on the shaft.
  • Fig. 1 shows a cross-sectional view of a canned pump with a
  • FIG. 2 shows a cross-sectional view of the pump rotor of Fig. 1.
  • Fig. 3a shows the main body of the pump rotor of Fig. 1
  • Fig. 3b shows the assembly of the main body and the rotor unit of
  • FIG. 4 shows a cross-sectional view of a pump rotor according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 shows the assembly of the main body and the rotor unit of the pump rotor of FIG. 4.
  • a canned pump 10 includes inflow and outflow channels 12, 14 for the liquid to be pumped, such as, for example, cooling liquid in the cooling circuit of an internal combustion engine, and a motor housing 16 is designed such that it passes through a can 18 into a Dry space 20 and a wet room 22 is divided, which are each sealed from each other.
  • stator 24 and the control electronics for the electric motor for driving the pump are arranged in the drying space 20.
  • rotor 26 is rotatably mounted by means of a bearing bush 28 on a fixedly mounted in the motor housing 16 shaft 30.
  • the pump rotor 26 comprises a one-piece base body 32 with a wheel base disk 34, a rotor receiving socket 36 and a receiving sleeve 38 for receiving a rotor unit 40.
  • the open side of the receiving sleeve 38 is closed by a cover 42.
  • a blade member 44 is mounted, which forms a paddle wheel together with the impeller base 34.
  • the blade part 44 is attached by means of rivet pegs 46 to the impeller base disk 34, which is hot-stamped with the impeller base disk 34 or connected by ultrasonic welding.
  • the base body 32 is first provided, which is prepared as a plastic injection molded part with the bearing bush 28 as a molded insert.
  • the Impeller base 34 On the base body 32 are integrally the Impeller base 34, the rotor receiving sleeve 36 and the receiving sleeve 38 is provided.
  • the rotor unit 40 which is designed as a laminated core with preassembled rotor magnet in a basically known manner is then, as shown in Fig. 3b, inserted into the receiving sleeve 38.
  • a toothing, an inclined surface or the like is provided on an outer surface of the rotor unit 40 and on a corresponding inner surface of the receiving sleeve 38 in order by a positive connection between the rotor unit 40 and the receiving sleeve 38, the torque transmission from the rotor unit 40 to the base body 32 (and thus on the blade portion 44 of the pump rotor 26) to ensure.
  • the torque transmission between the rotor unit 40 and the blade part 44 can also take place via a frictional connection of the rotor unit 40 with the receiving sleeve 38.
  • the rotor unit 40 of the pump rotor 26 can be positioned with particularly great accuracy, so that the radial mass offset between the rotor unit 40 and the Base body 32 and thus the resulting imbalance of the pump rotor 26 is very low.
  • the open end of the receiving sleeve 38 is closed gas-tight after insertion of the rotor unit 40 with the lid 42.
  • the cover 42 can be welded or sprayed onto the receiving sleeve 38 by rotational friction welding, ultrasonic or laser welding, so that the rotor unit 40 with the rotor magnets is reliably sealed against the liquid to be pumped, even though it is located in the wet space 22 of the canned pump 10.
  • the blade part 44 is attached by means of the rivet pegs 46 to the base body 32 already provided with the rotor unit 40.
  • the blade part 44 is fastened to the large-area impeller base disk 34 via a plurality of rivet pegs 46, the blade part 44 can be positioned particularly precisely on the base body 32 and the mass offset between the blade part 44 and the base body 32 with the rotor unit 40 can be minimized without much effort ,
  • the pump rotor 26 according to the first embodiment of the present invention can be provided in a particularly simple manner and with an imbalance reduced compared with conventional pump pumps for canned pumps.
  • FIGS. 4 and 5 A second embodiment of the present invention is shown in FIGS. 4 and 5.
  • the basic structure of a canned pump using the pump rotor 126 according to the second embodiment does not differ from the structure shown in FIG. 1 of the canned pump 10 for the pump rotor 26 according to the first embodiment of the present invention.
  • the main body 132 of the pump rotor 126 is manufactured as a plastic injection molded part with the bushing 128 as an over-molded insert, and includes an impeller base plate 134 and a rotor receiving socket 136 Area of the rotor receiving socket 136, a projection 148 is provided on the base body 132, by means of which the positioning of the rotor unit 140 can be fixed in the axial direction.
  • the rotor unit 140 comprises a laminated core with preassembled rotor magnets and is encapsulated in such a way that the resulting preform 150 completely surrounds the rotor unit 140 on its outer surfaces. diameter of the rotor unit 140 remains free.
  • a peripheral collar 152 which is formed integrally with the pre-molded part 150, is injection-molded, which is designed with a pressing oversize to the rotor receiving socket 136 of the main body 132.
  • the collars 152 which are provided with an interference oversize relative to the rotor accommodating bushing 36, already have a certain seal even against the inner diameter of the rotor unit 140 with respect to the pumping unit Fluid, as well as a frictional engagement between the rotor unit 140 and the rotor receiving socket 136 for torque transmission between the rotor unit 140 and the blade portion 144 given.
  • both the sealing of the rotor unit 140 and the torque transmission between the rotor unit 140 and the blade portion 144 are further enhanced.
  • the blade member 144 is fixed to the rotor base plate 134 of the main body 132 as described in connection with the first embodiment.
  • the pump rotor 126 according to the second embodiment of the present invention thus has a reduced imbalance as compared with conventional pump rotors and can be assembled particularly easily.

Abstract

The invention relates to a pump rotor (26) for a canned motor pump. The pump rotor (26) comprises a base body (32) designed in one piece, with an impeller base disk (34) and a rotor holder bushing (36) and a rotor unit (40) with rotor magnets that are arranged on the rotor holder bushing (36).

Description

Beschreibung description
Titeltitle
Pumpenrotor für eine SpaltrohrpumpePump rotor for a canned pump
Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Pumpenrotor, insbesondere für eine Spaltrohrpumpe, bei der ein Spaltrohr verwendet wird.The present invention relates to a pump rotor, in particular for a canned pump, in which a split tube is used.
Stand der TechnikState of the art
Herkömmliche Spaltrohrpumpen zum Pumpen von Flüssigkeiten, wie sie beispielsweise im Kühlsystem eines Kraftfahrzeugs verwendet werden, weisen ein Schaufelrad auf, das auf einer Welle angeordnet ist. Zum Antrieb des Schaufelrads dient ein Elektromotor, dessen Rotoreinheit zur Vermeidung einer aufwendigen Getriebeanordnung auf derselben Welle angeordnet ist wie das Schaufelrad und ebenfalls der zu pumpenden Flüssigkeit ausgesetzt ist. Um den Stator und die Steuerelektronik des Elektromotors vor der Flüs- sigkeit zu schützen, ist zwischen der Rotoreinheit und dem Stator ein am Motorgehäuse abgedichtetes Spaltrohr vorgesehen.Conventional canned pumps for pumping liquids, as used for example in the cooling system of a motor vehicle, have a paddle wheel, which is arranged on a shaft. To drive the paddle wheel is an electric motor, the rotor unit is arranged to avoid a complex gear assembly on the same shaft as the paddle wheel and also exposed to the liquid to be pumped. In order to protect the stator and the control electronics of the electric motor from the liquid, a gap tube sealed to the motor housing is provided between the rotor unit and the stator.
Eine derartige Spaltrohrpumpe ist beispielsweise aus der EP 1 281 870 A2 oder aus der US 7,704,019 B2 bekannt. Bei diesen bekannten Pumpen sind sowohl das Schaufelrad als auch eine Hülse zur Aufnahme und zur Abdich- tung der Rotoreinheit jeweils als separate Teile ausgeführt, welche jeweils mit einer gemeinsamen Hohlwelle verbindbar sind.Such a canned pump is known, for example, from EP 1 281 870 A2 or from US Pat. No. 7,704,019 B2. In these known pumps both the impeller and a sleeve for receiving and Abdich- tion of the rotor unit are each designed as separate parts, which are each connectable to a common hollow shaft.
Hierdurch ist es schwierig, die Unwucht der Pumpenrotoren derartiger her- kömmlicher Spaltrohrpumpen zu minimieren, da aufgrund von Fertigungsund Einbautoleranzen sowohl das Schaufelrad als auch die Rotoreinheit nur mit einer beschränkten Genauigkeit auf der Welle positioniert werden können.This makes it difficult to minimize the imbalance of the pump rotors of such conventional canned pumps, since due to manufacturing and installation tolerances, both the impeller and the rotor unit can be positioned on the shaft only with limited accuracy.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen herkömmlichen Pumpenrotor für eine Spaltrohrpumpe derart weiter zu entwickeln, dass eine verringerte Unwucht und somit ein geringerer Verschleiß des Pumpenrotors bereitgestellt werden können und darüber hinaus die Fertigung des Pumpenrotors vereinfacht werden kann.It is an object of the present invention to develop a conventional pump rotor for a canned pump in such a way that a reduced imbalance and thus a lower wear of the pump rotor can be provided and beyond the manufacture of the pump rotor can be simplified.
Diese Aufgabe wird durch einen Pumpenrotor gemäß Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by a pump rotor according to claim 1.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Zur Lösung dieser Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung einen Pumpenrotor für eine Spaltrohrpumpe bereit, wobei der Pumpenrotor einen einteiligen Grundkörper mit einer Laufradgrundscheibe und einer Rotoraufnahmebuchse und eine Rotoreinheit mit Rotormagneten umfasst, die auf der Rotoraufnahmebuchse angeordnet ist.To achieve this object, the present invention provides a pump rotor for a canned pump, wherein the pump rotor comprises a one-piece base body having an impeller base plate and a rotor receiving bush and a rotor unit with rotor magnet, which is arranged on the rotor receiving bush.
Dadurch, dass die Laufradgrundscheibe bei dem erfindungsgemäßen Pumpenrotor einteilig mit der Rotoraufnahmebuchse zur Aufnahme der Rotoreinheit angeordnet ist, kann die Positionierung des Schaufelrads und der Rotoreinheit relativ zu der für beide Teile gemeinsamen Hohlwelle mit höherer Ge- nauigkeit erfolgen als bei einem herkömmlichen Pumpenrotor für eine Spaltrohrpumpe, so dass der erfindungsgemäße Pumpenrotor einen geringen Massenversatz in radialer Richtung zwischen Schaufelteil, Welle und Rotoreinheit und somit eine deutlich geringere Unwucht aufweist. Insbesondere ist es hierbei durch das Vorsehen der Laufradgrundscheibe am Grundkörper besonders einfach, das Schaufelteil genau an der Laufradgrundscheibe zu positionieren und somit die Unwucht des erfindungsgemäßen Pumpenrotors zu minimieren.Due to the fact that the impeller base disk is arranged integrally with the rotor receiving bushing for accommodating the rotor unit in the pump rotor according to the invention, the positioning of the impeller and the rotor unit relative to the hollow shaft common to both parts can be carried out with higher accuracy than in a conventional pump rotor for a canned pump , so that the pump rotor according to the invention has a low Mass offset in the radial direction between the blade part, shaft and rotor unit and thus has a significantly lower imbalance. In particular, by providing the impeller base disk on the base body, it is particularly easy to position the blade part exactly on the impeller base disk and thus to minimize the imbalance of the pump rotor according to the invention.
Weiterhin ist dadurch die Fertigung des erfindungsgemäßen Pumpenrotors vereinfacht und der Verschleiß einer Spaltrohrpumpe mit einem erfindungs- gemäßen Pumpenrotor kann gegenüber einer herkömmlichen Spaltrohrpumpe verringert werden. Darüber hinaus wird die Geräuschentwicklung des Pumpenrotors im Betrieb reduziert, insbesondere der Körperschall erster Ordnung und dessen Harmonischen.Furthermore, thereby the manufacture of the pump rotor according to the invention is simplified and the wear of a canned pump with a pump rotor according to the invention can be reduced compared to a conventional canned pump. In addition, the noise of the pump rotor is reduced during operation, in particular the structure-borne noise of the first order and its harmonics.
Bei einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine einteilig mit dem Grundkörper ausgeführte Aufnahmehülse für die Rotoreinheit vorgesehen ist. Durch eine derartige Aufnahmehülse kann die Rotoreinheit besonders genau positioniert werden und somit kann die Unwucht des Pumpenrotors noch weiter verringert werden.In a first embodiment of the present invention can be provided that a integrally formed with the base body receiving sleeve is provided for the rotor unit. By such a receiving sleeve, the rotor unit can be positioned very accurately and thus the imbalance of the pump rotor can be further reduced.
Dabei kann weiterhin vorgesehen sein, dass ein Deckel zum gasdichten Abschließen der Rotoreinheit vorgesehen ist, der insbesondere mit dem Grundkörper verschweißt oder an diesen angespritzt ist. Insbesondere, wenn der Deckel mit der Aufnahmehülse verschweißt oder an diese angespritzt ist, kann auf besonders einfache Art und Weise eine zuverlässige Abdichtung der Rotoreinheit gegenüber der zu pumpenden Flüssigkeit erreicht werden.In this case, it can further be provided that a cover for gas-tight sealing of the rotor unit is provided, which is welded in particular to the main body or molded onto it. In particular, when the lid is welded to the receiving sleeve or molded onto this, a reliable sealing of the rotor unit relative to the liquid to be pumped can be achieved in a particularly simple manner.
Um eine zuverlässige Drehmomentübertragung zwischen der Rotoreinheit und dem Grundkörper mit der Aufnahmehülse für die Rotoreinheit zu errei- chen, kann vorgesehen sein, dass die Aufnahmehülse und die Rotoreinheit miteinander formschlüssig oder kraftschlüssig gekoppelt sind. Diese Kopp- lung kann eine Verzahnung zwischen axialen oder radialen Innenflächen der Aufnahmehülse und axialen oder radialen Außenflächen der Rotoreinheit umfassen, es kann eine schräg zur radialen Richtung verlaufende Fläche an einer Innenfläche der Aufnahmehülse und einer entsprechenden Außenflä- che der Rotoreinheit vorgesehen sein, oder die Aufnahmehülse und die Rotoreinheit können reibschlüssig miteinander gekoppelt sein.In order to achieve a reliable torque transmission between the rotor unit and the main body with the receiving sleeve for the rotor unit, it can be provided that the receiving sleeve and the rotor unit are coupled to one another in a form-fitting or non-positive manner. This coupling ment may comprise a toothing between axial or radial inner surfaces of the receiving sleeve and axial or radial outer surfaces of the rotor unit, it may be an obliquely extending to the radial direction surface on an inner surface of the receiving sleeve and a corresponding outer surface of the rotor unit, or the receiving sleeve and the Rotor unit can be frictionally coupled with each other.
Bei einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Rotoreinheit mit den Rotormagneten mit Kunststoff um- spritzt und auf die Rotoraufnahmebuchse aufgesetzt ist. Hierdurch kann die Rotoreinheit durch vollständiges Umspritzen an ihren Außenflächen besonders zuverlässig flüssigkeits- und gasundurchlässig abgedichtet werden, während durch die am Pumpenrotor einteilig mit der Laufradgrundscheibe vorgesehene Rotoraufnahmebuchse immer noch eine genaue Positionierung der Rotoreinheit ermöglicht ist, und somit die Unwucht des Pumpenrotors gemäß dieser zweiten Ausführungsform weiterhin sehr gering gehalten werden kann.In a second embodiment of the present invention can be provided that the rotor unit with the rotor magnet with plastic injected and is placed on the rotor receiving socket. In this way, the rotor unit can be sealed by complete overmolding on their outer surfaces particularly reliable liquid and gas-impermeable, while still provided by the pump rotor on the impeller disk rotor receiving socket exact positioning of the rotor unit, and thus the imbalance of the pump rotor according to this second embodiment can still be kept very low.
Bei dieser zweiten Ausführungsform kann ein Bund an der umspritzten Ro- toreinheit vorgesehen sein, welcher mit dem Grundkörper verschweißt werden kann. Hierdurch kann die Rotoreinheit besonders einfach und genau an dem Grundkörper positioniert und befestigt werden und die Abdichtung der Rotoreinheit gegenüber der zu pumpenden Flüssigkeit kann weiter verbessert werden.In this second embodiment, a collar can be provided on the overmolded rotor unit, which can be welded to the base body. In this way, the rotor unit can be particularly easily and accurately positioned and fastened to the base body and the sealing of the rotor unit with respect to the liquid to be pumped can be further improved.
Beim erfindungsgemäßen Pumpenrotor gemäß der ersten oder der zweiten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass ein Schaufelteil mit der Laufradgrundscheibe des Grundkörpers über Nietzapfen, insbesondere warm verprägt oder ultraschallverschweißt, verbindbar ist. Hierdurch kann das Schaufelteil besonders genau und zuverlässig an der Laufradgrundscheibe positioniert und befestigt werden, so dass die Unwucht des Pumpenrotors mininniert werden kann. Außerdem wird hierdurch ein besonders einfacher Zusammenbau des Schaufelteils und des Grundkörpers ermöglicht.When the pump rotor according to the invention according to the first or the second embodiment can be provided that a blade part with the impeller base of the body via rivet, in particular hot embossed or ultrasonically welded, is connectable. As a result, the blade part can be positioned and fastened particularly accurately and reliably to the impeller base disk, so that the imbalance of the pump rotor can be mininned. In addition, this allows a particularly simple assembly of the blade part and the base body.
Es kann beim erfindungsgemäßen Pumpenrotor weiterhin vorgesehen sein, dass eine Lagerbuchse zur Lagerung des Pumpenrotors auf einer Welle radial innerhalb der Rotoraufnahmebuchse angeordnet ist. Hierdurch kann eine stabile, verschleißarme Lagerung des Pumpenrotors erreicht werden, ohne dass der gesamte Grundkörper aus einem Material mit entsprechenden Eigenschaften hergestellt werden muss.It can be further provided in the pump rotor according to the invention that a bearing bush for supporting the pump rotor is arranged on a shaft radially inside the rotor receiving bush. This allows a stable, low-wear mounting of the pump rotor can be achieved without the entire body must be made of a material with appropriate properties.
Dabei kann der Grundkörper als ein Kunststoff-Spritzgussteil ausgebildet sein, wobei die Lagerbuchse als ein umspritztes Einlegeteil im Grundkörper vorgesehen ist, so dass auch bei einem kostengünstig aus Kunststoff hergestellten Grundkörper eine stabile Lagerung des Pumpenrotors auf der Welle erreicht werden kann.In this case, the base body may be formed as a plastic injection-molded part, wherein the bearing bush is provided as an encapsulated insert in the base body, so that even with a low-cost made of plastic base body stable storage of the pump rotor can be achieved on the shaft.
Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfin- düng beispielhaft anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described by way of example with reference to the accompanying drawings.
Fig. 1 zeigt eine Querschnittsansicht einer Spaltrohrpumpe mit einemFig. 1 shows a cross-sectional view of a canned pump with a
Pumpenrotor gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Fig. 2 zeigt eine Querschnittsansicht des Pumpenrotors von Fig. 1. Fig. 3a zeigt den Grundkörper des Pumpenrotors von Fig. 1 Fig. 3b zeigt den Zusammenbau des Grundkörpers und der Rotoreinheit desPump rotor according to a first embodiment of the present invention. Fig. 2 shows a cross-sectional view of the pump rotor of Fig. 1. Fig. 3a shows the main body of the pump rotor of Fig. 1 Fig. 3b shows the assembly of the main body and the rotor unit of
Pumpenrotors von Fig. 1.Pump rotor of Fig. 1.
Fig. 4 zeigt eine Querschnittsansicht eines Pumpenrotors gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Fig. 5 zeigt den Zusammenbau des Grundkörpers und der Rotoreinheit des Pumpenrotors von Fig. 4.4 shows a cross-sectional view of a pump rotor according to a second embodiment of the present invention. FIG. 5 shows the assembly of the main body and the rotor unit of the pump rotor of FIG. 4.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
In Fig. 1 bis 3b ist eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Wie in Fig. 1 ersichtlich, umfasst eine Spaltrohrpumpe 10 Zu- und Abflusskanäle 12, 14 für die zu pumpende Flüssigkeit, wie beispielsweise Kühlflüssigkeit im Kühlkreislauf eines Verbrennungsmotors, und ein Motor- gehäuse 16 ist derart ausgebildet, dass es durch ein Spaltrohr 18 in einen Trockenraum 20 und einen Nassraum 22 unterteilt ist, welche jeweils gegeneinander abgedichtet sind.In Fig. 1 to 3b, a first embodiment of the present invention is shown. As can be seen in FIG. 1, a canned pump 10 includes inflow and outflow channels 12, 14 for the liquid to be pumped, such as, for example, cooling liquid in the cooling circuit of an internal combustion engine, and a motor housing 16 is designed such that it passes through a can 18 into a Dry space 20 and a wet room 22 is divided, which are each sealed from each other.
Im Trockenraum 20 sind der Stator 24 und die Steuerelektronik für den Elekt- romotor zum Antreiben der Pumpe angeordnet. Im Nassraum 22 ist der Pumpenrotor 26 mittels einer Lagerbuchse 28 drehbar auf einer fest im Motorgehäuse 16 angebrachten Welle 30 gelagert.The stator 24 and the control electronics for the electric motor for driving the pump are arranged in the drying space 20. In the wet space 22 of the pump rotor 26 is rotatably mounted by means of a bearing bush 28 on a fixedly mounted in the motor housing 16 shaft 30.
Der Pumpenrotor 26 umfasst einen einteiligen Grundkörper 32 mit einer Laufradgrundscheibe 34, einer Rotoraufnahmebuchse 36 und einer Aufnahmehülse 38 zur Aufnahme einer Rotoreinheit 40. Die offene Seite der Aufnahmehülse 38 ist mit einem Deckel 42 verschlossen. An der Laufradgrundscheibe 34 ist ein Schaufelteil 44 angebracht, das zusammen mit der Laufradgrundscheibe 34 ein Schaufelrad bildet. Wie in Fig. 2 ersichtlich, ist das Schaufelteil 44 mittels Nietzapfen 46 an der Laufradgrundscheibe 34 angebracht, welche mit der Laufradgrundscheibe 34 warm verprägt oder durch Ultraschallschweißen verbunden werden.The pump rotor 26 comprises a one-piece base body 32 with a wheel base disk 34, a rotor receiving socket 36 and a receiving sleeve 38 for receiving a rotor unit 40. The open side of the receiving sleeve 38 is closed by a cover 42. On the impeller base 34, a blade member 44 is mounted, which forms a paddle wheel together with the impeller base 34. As can be seen in FIG. 2, the blade part 44 is attached by means of rivet pegs 46 to the impeller base disk 34, which is hot-stamped with the impeller base disk 34 or connected by ultrasonic welding.
Wie in Fig. 3a dargestellt, wird zunächst der Grundkörper 32 bereitgestellt, welcher als ein Kunststoff-Spritzgussteil mit der Lagerbuchse 28 als einem umspritzten Einlegeteil hergestellt wird. Am Grundkörper 32 sind einteilig die Laufradgrundscheibe 34, die Rotoraufnahmebuchse 36 und die Aufnahme- hülse 38 vorgesehen. Die Rotoreinheit 40, die als Blechpaket mit vormontierten Rotormagneten in grundsätzlich bekannter Art und Weise ausgebildet ist, wird dann, wie in Fig. 3b gezeigt, in die Aufnahmehülse 38 eingeschoben.As shown in Fig. 3a, the base body 32 is first provided, which is prepared as a plastic injection molded part with the bearing bush 28 as a molded insert. On the base body 32 are integrally the Impeller base 34, the rotor receiving sleeve 36 and the receiving sleeve 38 is provided. The rotor unit 40, which is designed as a laminated core with preassembled rotor magnet in a basically known manner is then, as shown in Fig. 3b, inserted into the receiving sleeve 38.
An einer Außenfläche der Rotoreinheit 40 und an einer entsprechenden Innenfläche der Aufnahmehülse 38 ist dabei jeweils eine Verzahnung, eine schräge Fläche oder dergleichen bereitgestellt, um durch einen Formschluss zwischen der Rotoreinheit 40 und der Aufnahmehülse 38 die Drehmoment- Übertragung von der Rotoreinheit 40 auf den Grundkörper 32 (und somit auf das Schaufelteil 44 des Pumpenrotors 26) zu gewährleisten. Alternativ kann die Drehmomentübertragung zwischen der Rotoreinheit 40 und dem Schaufelteil 44 auch über eine reibschlüssige Verbindung der Rotoreinheit 40 mit der Aufnahmehülse 38 erfolgen.In each case a toothing, an inclined surface or the like is provided on an outer surface of the rotor unit 40 and on a corresponding inner surface of the receiving sleeve 38 in order by a positive connection between the rotor unit 40 and the receiving sleeve 38, the torque transmission from the rotor unit 40 to the base body 32 (and thus on the blade portion 44 of the pump rotor 26) to ensure. Alternatively, the torque transmission between the rotor unit 40 and the blade part 44 can also take place via a frictional connection of the rotor unit 40 with the receiving sleeve 38.
Dadurch, dass die Aufnahmehülse 38 als Spritzgussteil einteilig mit dem Grundkörper 32 hergestellt ist, kann die Rotoreinheit 40 des Pumpenrotors 26 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit besonders großer Genauigkeit positioniert werden, so dass der radiale Mas- senversatz zwischen der Rotoreinheit 40 und dem Grundkörper 32 und damit die daraus resultierende Unwucht des Pumpenrotors 26 sehr gering ist.The fact that the receiving sleeve 38 is made as an injection molded part in one piece with the main body 32, the rotor unit 40 of the pump rotor 26 according to the first embodiment of the present invention can be positioned with particularly great accuracy, so that the radial mass offset between the rotor unit 40 and the Base body 32 and thus the resulting imbalance of the pump rotor 26 is very low.
Das offene Ende der Aufnahmehülse 38 wird nach Einsetzen der Rotoreinheit 40 mit dem Deckel 42 gasdicht verschlossen. Der Deckel 42 kann mittels Rotationsreibschweißen, Ultraschall- oder Laserschweißen mit der Aufnahmehülse 38 verschweißt oder an diese angespritzt werden, so dass die Rotoreinheit 40 mit den Rotormagneten zuverlässig gegenüber der zu pumpenden Flüssigkeit abgedichtet ist, obwohl sie sich im Nassraum 22 der Spaltrohrpumpe 10 befindet. Schließlich wird, wie oben beschrieben, das Schaufelteil 44 mittels der Nietzapfen 46 an dem bereits mit der Rotoreinheit 40 versehenen Grundkörper 32 angebracht. Dadurch, dass das Schaufelteil 44 über mehrere Nietzapfen 46 an der großflächigen Laufradgrundscheibe 34 befestigt wird, kann das Schaufelteil 44 besonders genau am Grundkörper 32 positioniert werden und der Massenversatz zwischen dem Schaufelteil 44 und dem Grundkörper 32 mit der Rotoreinheit 40 kann ohne großen Aufwand minimiert werden.The open end of the receiving sleeve 38 is closed gas-tight after insertion of the rotor unit 40 with the lid 42. The cover 42 can be welded or sprayed onto the receiving sleeve 38 by rotational friction welding, ultrasonic or laser welding, so that the rotor unit 40 with the rotor magnets is reliably sealed against the liquid to be pumped, even though it is located in the wet space 22 of the canned pump 10. Finally, as described above, the blade part 44 is attached by means of the rivet pegs 46 to the base body 32 already provided with the rotor unit 40. Because the blade part 44 is fastened to the large-area impeller base disk 34 via a plurality of rivet pegs 46, the blade part 44 can be positioned particularly precisely on the base body 32 and the mass offset between the blade part 44 and the base body 32 with the rotor unit 40 can be minimized without much effort ,
Somit kann der Pumpenrotor 26 gemäß der ersten Ausführungsform der vor- liegenden Erfindung besonders einfach und mit einer gegenüber herkömmlichen Pumpenrotoren für Spaltrohrpumpen verringerten Unwucht bereitgestellt werden.Thus, the pump rotor 26 according to the first embodiment of the present invention can be provided in a particularly simple manner and with an imbalance reduced compared with conventional pump pumps for canned pumps.
Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 4 und Fig. 5 dargestellt. Der grundsätzliche Aufbau einer Spaltrohrpumpe, bei der der Pumpenrotor 126 gemäß der zweiten Ausführungsform verwendet wird, unterscheidet sich nicht von dem in Fig. 1 dargestellten Aufbau der Spaltrohrpumpe 10 für den Pumpenrotor 26 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.A second embodiment of the present invention is shown in FIGS. 4 and 5. The basic structure of a canned pump using the pump rotor 126 according to the second embodiment does not differ from the structure shown in FIG. 1 of the canned pump 10 for the pump rotor 26 according to the first embodiment of the present invention.
Wie in Fig. 4 und 5 dargestellt, ist der Grundkörper 132 des Pumpenrotors 126 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als ein Kunststoff-Spritzgussteil mit der Lagerbuchse 128 als einem umspritzten Einlegeteil hergestellt und umfasst eine Laufradgrundscheibe 134 und eine Ro- toraufnahmebuchse 136. Im Bereich der der Rotoraufnahmebuchse 136 ist am Grundkörper 132 ein Vorsprung 148 vorgesehen, mittels dessen die Positionierung der Rotoreinheit 140 in axialer Richtung festgelegt werden kann.As shown in FIGS. 4 and 5, the main body 132 of the pump rotor 126 according to the second embodiment of the present invention is manufactured as a plastic injection molded part with the bushing 128 as an over-molded insert, and includes an impeller base plate 134 and a rotor receiving socket 136 Area of the rotor receiving socket 136, a projection 148 is provided on the base body 132, by means of which the positioning of the rotor unit 140 can be fixed in the axial direction.
Die Rotoreinheit 140 umfasst ein Blechpaket mit vormontierten Rotormagne- ten und wird derart umspritzt, dass der so entstehende Vorspritzling 150 die Rotoreinheit 140 an ihren Außenflächen vollständig umgibt, wobei der Innen- durchmesser der Rotoreinheit 140 frei bleibt. An den axialen Enden des Vor- sphtzlings 150 ist jeweils ein einteilig mit dem Vorspritzling 150 ausgebildeter, umlaufender Bund 152 angespritzt, der mit einem Pressübermaß zur Rotoraufnahmebuchse 136 des Grundkörpers 132 ausgeführt ist.The rotor unit 140 comprises a laminated core with preassembled rotor magnets and is encapsulated in such a way that the resulting preform 150 completely surrounds the rotor unit 140 on its outer surfaces. diameter of the rotor unit 140 remains free. At the axial ends of the prestressing member 150, a peripheral collar 152, which is formed integrally with the pre-molded part 150, is injection-molded, which is designed with a pressing oversize to the rotor receiving socket 136 of the main body 132.
Wenn der die Rotoreinheit 140 umgebende Vorspritzling 150 mit den beiden umlaufenden Bunden 152 auf den Grundkörper 132 aufgesetzt wird, ist somit durch die mit einem Pressübermaß gegenüber der Rotoraufnahmebuchse 36 ausgeführten Bunde 152 schon sowohl eine gewisse Abdichtung auch des Innendurchmessers der Rotoreinheit 140 gegenüber der zu pumpenden Flüssigkeit, als auch ein Reibschluss zwischen der Rotoreinheit 140 und der Rotoraufnahmebuchse 136 zur Drehmomentübertragung zwischen der Rotoreinheit 140 und dem Schaufelteil 144 gegeben. Indem die beiden Bunde 152 durch Laserdurchstrahlschweißen mit dem Grundkörper 132 verschweißt werden, wobei der Fügedruck durch die verformungsbedingte Vorspannung der Bunde 152 erzeugt wird, werden sowohl die Abdichtung der Rotoreinheit 140 als auch die Drehmomentübertragung zwischen der Rotoreinheit 140 und dem Schaufelteil 144 noch weiter verbessert.If the preform 150 surrounding the rotor unit 140 with the two circumferential collars 152 is placed on the base body 132, then the collars 152, which are provided with an interference oversize relative to the rotor accommodating bushing 36, already have a certain seal even against the inner diameter of the rotor unit 140 with respect to the pumping unit Fluid, as well as a frictional engagement between the rotor unit 140 and the rotor receiving socket 136 for torque transmission between the rotor unit 140 and the blade portion 144 given. By welding the two collars 152 to the base body 132 by laser transmission welding, wherein the joining pressure is generated by the deformation bias of the collars 152, both the sealing of the rotor unit 140 and the torque transmission between the rotor unit 140 and the blade portion 144 are further enhanced.
Schließlich wird, um den Pumpenrotor 126 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bereitzustellen, noch das Schaufelteil 144, wie in Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform beschrieben, an der Laufradgrundscheibe 134 des Grundkörpers 132 befestigt.Finally, to provide the pump rotor 126 according to the second embodiment of the present invention, the blade member 144 is fixed to the rotor base plate 134 of the main body 132 as described in connection with the first embodiment.
Auch der Pumpenrotor 126 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist somit verglichen mit herkömmlichen Pumpenrotoren eine verringerte Unwucht auf und kann besonders einfach zusammengebaut werden. Also, the pump rotor 126 according to the second embodiment of the present invention thus has a reduced imbalance as compared with conventional pump rotors and can be assembled particularly easily.

Claims

Ansprüche claims
1. Pumpenrotor (26; 126) für eine Spaltrohrpumpe (10), umfassend:A pump rotor (26; 126) for a canned pump (10) comprising:
- einen einteiligen Grundkörper (32; 132) mit einer Laufradgrund- Scheibe (34; 134) und einer Rotoraufnahmebuchse (36; 136) und- A one-piece base body (32, 132) with a wheel base disc (34, 134) and a rotor receiving socket (36, 136) and
- eine Rotoreinheit (40; 140) mit Rotormagneten, die auf der Rotoraufnahmebuchse (36; 136) angeordnet ist.- A rotor unit (40; 140) with rotor magnets, which is arranged on the rotor receiving bush (36; 136).
2. Pumpenrotor (26) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine einteilig mit dem Grundkörper (32) ausgeführte AufnahmehülseSecond pump rotor (26) according to claim 1, characterized in that a one-piece with the base body (32) running receiving sleeve
(38) für die Rotoreinheit (40) vorgesehen ist.(38) is provided for the rotor unit (40).
3. Pumpenrotor (26) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Deckel (42) zum gasdichten Abschließen der Rotoreinheit (40) vorge- sehen ist, der insbesondere mit dem Grundkörper (32) verschweißt oder an diesen angespritzt ist.3. pump rotor (26) according to claim 2, characterized in that a cover (42) for the gas-tight sealing of the rotor unit (40) is provided, which is in particular welded to the main body (32) or molded onto this.
4. Pumpenrotor (26) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmehülse (38) und die Rotoreinheit (40) miteinander formschlüssig oder kraftschlüssig gekoppelt sind, um eine Drehmomentübertragung zwischen der Rotoreinheit (40) und dem Grundkörper (32) zu bewirken.4. pump rotor (26) according to claim 2 or 3, characterized in that the receiving sleeve (38) and the rotor unit (40) are positively or non-positively coupled to a torque transmission between the rotor unit (40) and the base body (32) cause.
5. Pumpenrotor (126) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Rotoreinheit (140) mit den Rotormagneten mit Kunststoff umspritzt und auf die Rotoraufnahmebuchse (136) aufgesetzt ist.5. pump rotor (126) according to claim 1, characterized in that the rotor unit (140) with the rotor magnet with plastic encapsulated and placed on the rotor receiving socket (136).
6. Pumpenrotor (126) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bund (152) an der umspritzten Rotoreinheit (140) vorgesehen ist, welcher mit dem Grundkörper (132) verschweißt werden kann. 6. pump rotor (126) according to claim 5, characterized in that a collar (152) on the overmolded rotor unit (140) is provided, which can be welded to the base body (132).
7. Pumpenrotor (26; 126) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schaufelteil (44; 144) mit der Laufradgrundscheibe (34; 134) des Grundkörpers (32; 132) über Nietzapfen (46), insbesondere warm verprägt oder ultraschallverschweißt, verbunden ist.7. pump rotor (26; 126) according to one of claims 1 to 6, characterized in that a blade part (44; 144) with the impeller base disk (34; 134) of the base body (32; 132) via rivet pegs (46), in particular warm embossed or ultrasonically welded, is connected.
8. Pumpenrotor (26; 126) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lagerbuchse (28; 128) zur Lagerung des Pumpenrotors (26; 126) auf einer Welle (30) radial innerhalb der Ro- toraufnahmebuchse (36; 136) angeordnet ist.8. pump rotor (26; 126) according to one of claims 1 to 7, characterized in that a bearing bush (28; 128) for supporting the pump rotor (26; 126) on a shaft (30) radially inside the rotor receiving socket (36 136) is arranged.
9. Pumpenrotor (26; 126) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (32; 132) als ein Kunststoff-Spritzgussteil ausgebildet ist, wobei die Lagerbuchse (28; 128) als ein umsphtztes Ein- legeteil im Grundkörper (32; 132) vorgesehen ist. 9. pump rotor (26; 126) according to claim 8, characterized in that the base body (32; 132) is formed as a plastic injection molded part, wherein the bearing bush (28; 128) as a umsphtztes insert part in the base body (32; 132) is provided.
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