WO2011092091A1 - Kreiselpumpe - Google Patents

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WO2011092091A1
WO2011092091A1 PCT/EP2011/050675 EP2011050675W WO2011092091A1 WO 2011092091 A1 WO2011092091 A1 WO 2011092091A1 EP 2011050675 W EP2011050675 W EP 2011050675W WO 2011092091 A1 WO2011092091 A1 WO 2011092091A1
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WO
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rotor
centrifugal pump
liquid
impeller
hollow shaft
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Application number
PCT/EP2011/050675
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English (en)
French (fr)
Inventor
Claudius Muschelknautz
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication of WO2011092091A1 publication Critical patent/WO2011092091A1/de

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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
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/58—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
    • F04D29/586—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer specially adapted for liquid pumps
    • F04D29/588—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer specially adapted for liquid pumps cooling or heating the machine
    • 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
    • F04D13/0633—Details of the bearings
    • 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
    • F04D29/04—Shafts or bearings, or assemblies thereof
    • F04D29/046—Bearings
    • F04D29/047—Bearings hydrostatic; hydrodynamic

Definitions

  • Centrifugal pumps are known in different forms. Onboard motor vehicles, centrifugal pumps are often used to convey a coolant in a refrigeration cycle.
  • the cooling circuit may, for example, a drive motor, a charge air heat exchanger, a battery and / or control units of the motor vehicle to cool.
  • elements of centrifugal pumps are often exposed to high temperatures, which can reduce a life expectancy of the elements.
  • DE 10 2006 034 385 A1 shows a centrifugal pump with an electric drive whose rotor is surrounded by the liquid to be conveyed.
  • the invention has for its object to provide a centrifugal pump with an improved thermal household.
  • a centrifugal pump for conveying liquid comprises an electric drive with a stator and a rotor, an impeller driven by the rotor for conveying the liquid from a near-suction suction port to an axis-distal pressure port and a pump housing in which the impeller and the rotor are accommodated the rotor is mounted on an axle by means of a hollow shaft and a fluid flow is separated from the impeller turned axial side of the rotor through the hollow shaft to the suction port (130) flows.
  • a region of the centrifugal pump which lies between the side facing away from the impeller axial side of the rotor and the pump housing, flows through liquid, so that this area is advantageously cleaned, cooled and lubricated by the liquid.
  • Parts of the centrifugal pump that generate waste heat can be arranged in the region of this axial side, so that the waste heat produced can be removed by means of the liquid.
  • an electrical drive for the electric drive of the centrifugal pump is arranged in this area, and heat, which is released in the pump operation of the electrical control, is transported away by the liquid conveyed by the centrifugal pump.
  • the rotor can be connected by means of a hollow shaft with an impeller of the centrifugal pump and the fluid passage can pass through the hollow shaft.
  • the connection leading from the second axial side of the rotor to the region of the suction connection of the centrifugal pump can be guided close to the axis of rotation of the rotor, so that only slight centrifugal forces act on the liquid in this region. This reduces a flow resistance of the liquid in this area. Together with the structurally hardly avoidable annular gap, this results in a simple and cost-effective way to achieve the described liquid flow.
  • the hollow shaft may be supported on an axle by means of a bushing and the bushing may have a groove extending between the bushing and the hollow shaft and forming part of the fluid passage.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through a centrifugal pump.
  • FIG. 1 The first figure.
  • Fig. 3 is an isometric view of a bearing bush for the centrifugal pump
  • FIGS. 1 and 2 show.
  • Fig. 1 shows a centrifugal pump 100.
  • a front housing part 105, a rear housing part 1 10 and an inner housing part 1 15 form a housing 120.
  • An impeller 125 is rotatably supported between the front housing part 105 and the rear housing part 1 10.
  • An axially proximal portion of the impeller 125 is in fluid communication with a suction port 130 and an off-axis portion of the impeller 125 is in fluid communication with a pressure port 135 of the centrifugal pump 100.
  • the impeller 125 is connected to a rotor 145 torque-locking.
  • the rotor 145 has a first, the impeller 125 facing the axial side 150 and a second, the impeller 125 remote from the axial side 155.
  • the rotor 145 forms with a stator 160 an electric drive of the centrifugal pump 100. Between the rotor 145 and the stator 160 extends the inner housing part 1 15, so that both end faces 150 and 155 and a lateral surface of the rotor 145 are in contact with liquid to be conveyed while the stator 160 is separated from the liquid by means of the central housing part 15.
  • the rotor 145 preferably includes permanent magnets and the stator 160 includes one or more coils for generating a variable magnetic field. With appropriate control of the coils of the stator 160, a torque acts on the rotor 145, so that the rotor 145, the hollow shaft 140 and the impeller 125 rotate.
  • the hollow shaft 140 is rotatably supported by means of two bushings 165 on an axis 170.
  • the axis 170 is connected on one side to the inner housing part 15.
  • a space 180 is formed between the rear housing part 110 and a lid 185.
  • the space 180 may be at least partially bounded by the inner housing part 15.
  • the rear housing part 1 10 corresponding recesses.
  • An electric drive 190 for the stator 160 is accommodated in the space 180.
  • the electric drive 190 controls the stator 160 in such a way that the rotor 145 rotates about the axis 170 and the centrifugal pump 100 can convey liquid from the suction connection 130 to the pressure connection 135.
  • the electrical driver 190 may produce heat that may shorten a life of the driver 190.
  • a flow rate of liquid which is small in comparison with the delivery rate of the centrifugal pump 100 is used to cool the electrical drive 190.
  • the liquid passes through an annular gap between the impeller 125 and the inner housing part 1 15 to the first axial side 150 of the rotor 145.
  • the annular gap 195 Between the inner housing part 1 15 and the lateral surface of the rotor 145 is the annular gap 195 through which the liquid to the rotor 145 flows upwards.
  • the pressurized liquid can accumulate. Heat transferred from the electric driver 190 to the inner casing 15 is absorbed by the accumulated liquid. Subsequently, the liquid enters the lower bushing 165 in the hollow shaft 140 and on the upper bearing bush 165 again from. The exit of the upper bushing 165 is located on the impeller 125 near its axis of rotation. Thus, the fluid also flows through the impeller 125 in the axial direction and exits only on the side of the impeller 125, which faces the suction port 130 of the centrifugal pump 100. In another embodiment, a different guidance of the liquid from the second end face 155 through the Rotor 145 may be provided to the suction port 130, for example, parallel to the hollow shaft.
  • the liquid emerging from the bearing bush 165 is substantially under the same pressure as the conveyed liquid at the pressure port 135 of the centrifugal pump 100, while in the region of the suction port 130 there is a lower pressure.
  • the liquid emerging from the bearing bush 165 can therefore mix with the liquid drawn in by the centrifugal pump 100.
  • the mixed liquids can be conveyed to the pressure port 135 by means of the rotating impeller 125.
  • the pressure difference between the suction port 130 and the pressure port 135 is only as long as the centrifugal pump is driven, so that the area between the second end face 155 and the inner housing part 1 15 is flowed through only during operation of the centrifugal pump 100 of liquid. This is not a disadvantage, since the electric drive 190 also generates waste heat to be removed only when the centrifugal pump 100 is in operation.
  • the described current used to cool the electrical drive 190 through the space 180 may be in the range of approximately 30 l / h.
  • This additional flow has no decisive influence on the output from the centrifugal pump 100 capacity.
  • the liquid delivered by the centrifugal pump 100 has a high specific heat capacity, as for example in the case of a mixture of water and glycol, a temperature difference of 2 K between the electrical control 190 and the liquid can dissipate a heat flow of approximately 60 W.
  • the electric drive 190 can be cooled by means of the conveyed liquid, so that other cooling measures, such as cooling fins of air cooling, can be dispensed with.
  • FIG. 2 shows a rotor assembly 200.
  • the rotor assembly 200 includes the rotor 160, the hollow shaft 140 and two bushings 165 on the axle 170.
  • a dotted line represents the path of the fluid flow described above with reference to FIG. the heat from the space 180 can remove, indicated.
  • each bearing bush 165 has a groove 210, so that the liquid accumulated on the second end face 155 can flow along the groove 210 of the lower bearing bush 165, further through the hollow shaft 140 and finally along the groove 210 of the upper bearing bush 165.
  • Both bearing bushes 165 are preferably pressed into the hollow shaft 140 and, together with the axle 170, which is made of steel, for example, each form a plain bearing. Due to the position of the groove 210 on the outside of the bushing 165 can be avoided that the liquid flows along the bearing surfaces of the bushing 165 and the axis 170 and possibly enters foreign body between the bearing surfaces, which may affect the bearing function.
  • Fig. 3 shows one of the bushings 165 of FIGS. 1 and 2 in an isometric view.
  • the bushing 165 has two grooves 210, along which the liquid flow in FIG. 1 can enter the hollow shaft 140 or exit from the hollow shaft 140. Any number of grooves 210 may be provided on the bushing 165 and the grooves 210 may be provided at any radial positions of the bushing 165.
  • Each of the grooves 210 is L-shaped along a surface of the bushing 165 and has a first groove portion 310, which runs parallel to the axis of rotation of the hollow shaft 140 in FIG. 2 along the lateral surface of the bearing bush 165.
  • a second groove portion 320 of the groove 210 extends along a collar of the bearing bush 165 in the radial direction to the outside.
  • Other courses of the grooves 210 are also conceivable, for example wound around the axis of rotation of the hollow shaft in FIG. 2 in the form of a helix.
  • the radially extending second groove portion 320 of the groove 210 ensures that an axially the bushing 165 adjacent element, such as the inner housing part 1 15 and the bearing 175 on the upper bearing bush 165 in Fig. 1, the passage of the liquid flow through the groove 210 is not hindered.

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Abstract

Eine Kreiselpumpe zum Fördern von Flüssigkeit umfasst einen elektrischen Antrieb mit einem Stator und einem Rotor, ein durch den Rotor antreibbares Flügelrad zum Fördern der Flüssigkeit von einem achsnahen Sauganschluss zu einem achsentfernten Druckanschluss und ein Pumpengehäuse, in dem das Flügelrad und der Rotor aufgenommen sind, wobei der Rotor mit dem Pumpengehäuse einen Ringspalt bildet, der ein Fließen der Flüssigkeit vom Druckanschluss zu einer dem Flügelrad abgewandten axialen Seite des Rotors erlaubt. Der Rotor ist mittels einer Hohlwelle auf einer Achse gelagert und ein Flüssigkeitsstrom fließt von der dem Flügelrad abgewandten axialen Seite des Rotors durch die Hohlwelle zum Sauganschluss.

Description

Beschreibung
Titel
Kreiselpumpe Stand der Technik
Kreiselpumpen sind in unterschiedlichen Ausprägungen bekannt. An Bord von Kraftfahrzeugen werden Kreiselpumpen häufig dazu verwendet, eine Kühlflüssigkeit in einem Kühlkreislauf zu fördern. Der Kühlkreislauf kann beispielsweise einen Antriebsmotor, einen Ladeluft-Wärmetauscher, eine Batterie und/oder Steuergeräte des Kraftfahrzeugs kühlen. Dabei sind Elemente der Kreiselpumpen häufig hohen Temperaturen ausgesetzt, die eine Lebenserwartung der Elemente verringern kann.
Die DE 10 2006 034 385 A1 zeigt eine Kreiselpumpe mit einem elektrischen Antrieb, dessen Rotor von der zu fördernden Flüssigkeit umgeben ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kreiselpumpe mit einem verbesserten thermischen Haushalt anzugeben.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung erreicht dieses Ziel mit einer Kreiselpumpe mit den Merkmalen nach Anspruch 1. Unteransprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen an.
Eine Kreiselpumpe zum Fördern von Flüssigkeit umfasst einen elektrischen Antrieb mit einem Stator und einem Rotor, ein durch den Rotor antreibbares Flügelrad zum Fördern der Flüssigkeit von einem achsnahen Sauganschluss zu einem achsentfernten Druckanschluss und ein Pumpengehäuse, in dem das Flügelrad und der Rotor aufgenommen sind, wobei der Rotor mittels einer Hohlwelle auf einer Achse gelagert ist und ein Flüssigkeitsstrom von der dem Flügelrad abge- wandten axialen Seite des Rotors durch die Hohlwelle zum Sauganschluss (130) fließt. So wird ein Bereich der Kreiselpumpe, der zwischen der dem Flügelrad abgewandten axialen Seite des Rotors und dem Pumpengehäuse liegt, von Flüssigkeit durchströmt, so dass dieser Bereich vorteilhafterweise durch die Flüssigkeit gereinigt, gekühlt und geschmiert wird.
Teile der Kreiselpumpe, die Abwärme erzeugen, können im Bereich dieser axialen Seite angeordnet werden, so dass die produzierte Abwärme mittels der Flüssigkeit abgeführt werden kann. In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine elektrische Ansteuerung für den elektrischen Antrieb der Kreiselpumpe in diesem Bereich angeordnet, und Wärme, die im Pumpenbetrieb von der elektrischen Ansteuerung freigesetzt wird, wird durch die von der Kreiselpumpe geförderte Flüssigkeit abtransportiert.
Der Rotor kann mittels einer Hohlwelle mit einem Flügelrad der Kreiselpumpe verbunden sein und der Flüssigkeitsdurchlass kann durch die Hohlwelle verlaufen. Dadurch kann die von der zweiten axialen Seite des Rotors zum Bereich des Sauganschlusses der Kreiselpumpe führende Verbindung nahe an der Rotationsachse des Rotors geführt werden, so dass in diesem Bereich nur geringe Fliehkräfte auf die Flüssigkeit wirken. Dadurch sinkt ein Strömungswiderstand der Flüssigkeit in diesem Bereich. Zusammen mit dem konstruktiv kaum vermeidbaren Ringspalt ergibt sich so eine einfache und kostengünstige Möglichkeit, den beschriebenen Flüssigkeitsstrom zu erzielen.
Die Hohlwelle kann mittels einer Lagerbuchse an einer Achse gelagert sein und die Lagerbuchse kann eine Nut aufweisen, die zwischen der Lagerbuchse und der Hohlwelle verläuft und Teil des Flüssigkeitsdurchlasses ist. Durch Vorsehen der Nut außerhalb der Anlagefläche der Welle an der Achse kann vermieden werden, dass die zirkulierende Flüssigkeit zwischen relativ bewegten Lagerflächen der Achse und der Lagerbuchse hindurchgeleitet wird. Diese Maßnahme erhöht eine Widerstandsfähigkeit der Kreiselpumpe gegenüber Verschleiß durch Schmutzpartikel in der Flüssigkeit. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genauer beschrieben, in denen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Kreiselpumpe;
Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Rotor-Baugruppe der Kreiselpumpe aus
Figur 1 ; und
Fig. 3 eine isometrische Ansicht einer Lagerbuchse für die Kreiselpumpe aus
Fign. 1 und 2 zeigen.
Fig. 1 zeigt eine Kreiselpumpe 100. Ein vorderes Gehäuseteil 105, ein hinteres Gehäuseteil 1 10 und ein inneres Gehäuseteil 1 15 bilden ein Gehäuse 120. Ein Flügelrad 125 ist zwischen dem vorderen Gehäuseteil 105 und dem hinteren Gehäuseteil 1 10 drehbar gelagert. Ein achsnaher Bereich des Flügelrades 125 steht in fluider Verbindung mit einem Sauganschluss 130 und ein achsentfernter Bereich des Flügelrades 125 steht in fluider Verbindung mit einem Druckanschluss 135 der Kreiselpumpe 100.
Mittels einer Hohlwelle 140 ist das Flügelrad 125 mit einem Rotor 145 drehmomentschlüssig verbunden. Der Rotor 145 weist eine erste, dem Flügelrad 125 zugewandte axiale Seite 150 und eine zweite, dem Flügelrad 125 abgewandte axiale Seite 155 auf.
Der Rotor 145 bildet mit einem Stator 160 einen elektrischen Antrieb der Kreiselpumpe 100. Zwischen dem Rotor 145 und dem Stator 160 verläuft das innere Gehäuseteil 1 15, so dass beide Stirnflächen 150 und 155 sowie eine Mantelfläche des Rotors 145 in Kontakt mit zu fördernder Flüssigkeit stehen, während der Stator 160 mittels des mittleren Gehäuseteils 1 15 von der Flüssigkeit getrennt ist. Der Rotor 145 umfasst vorzugsweise Permanentmagneten und der Stator 160 eine oder mehrere Spulen zum Erzeugen eines veränderlichen magnetischen Feldes. Bei entsprechender Ansteuerung der Spulen des Stators 160 wirkt ein Drehmoment auf den Rotor 145, so dass sich der Rotor 145, die Hohlwelle 140 und das Flügelrad 125 drehen. Die Hohlwelle 140 ist mittels zweier Lagerbuchsen 165 auf einer Achse 170 drehbar gelagert. Im Bereich der zweiten axialen Seite 155 des Rotors 145 ist die Achse 170 einseitig mit dem inneren Gehäuseteil 1 15 verbunden. Eine Lagerstelle 175, die mit dem vorderen Gehäuseteil 105 verbunden ist, sichert die Hohlwelle 140 und die mit ihr verbundenen Teile auf der Achse 170 in axialer Richtung.
Ein Raum 180 ist zwischen dem hinteren Gehäuseteil 1 10 und einem Deckel 185 gebildet. In einer Variante der Erfindung kann der Raum 180 zumindest teilweise durch das innere Gehäuseteil 1 15 begrenzt sein. Dazu weist das hintere Gehäuseteil 1 10 entsprechende Aussparungen auf. Eine elektrische Ansteuerung 190 für den Stator 160 ist im Raum 180 aufgenommen. Die elektrische Ansteuerung 190 steuert den Stator 160 derart an, dass sich der Rotor 145 um die Achse 170 dreht und die Kreiselpumpe 100 Flüssigkeit vom Sauganschluss 130 zum Druck- anschluss 135 fördern kann. Im Betrieb kann die elektrische Ansteuerung 190 Wärme produzieren, die eine Lebensdauer der Ansteuerung 190 verkürzen kann.
Erfindungsgemäß wird ein im Vergleich zur Förderleistung der Kreiselpumpe 100 geringer Förderstrom von Flüssigkeit dazu benutzt, die elektrische Ansteuerung 190 zu kühlen. Vom Druckanschluss 135 gelangt die Flüssigkeit durch einen Ringspalt zwischen dem Flügelrad 125 und dem inneren Gehäuseteil 1 15 zur ersten axialen Seite 150 des Rotors 145. Zwischen dem inneren Gehäuseteil 1 15 und der Mantelfläche des Rotors 145 besteht der Ringspalt 195, durch den die Flüssigkeit um den Rotor 145 nach oben fließt.
In einem Bereich zwischen der zweiten Stirnfläche 155 und dem inneren Gehäuseteil 1 15 kann sich die unter Druck stehende Flüssigkeit ansammeln. Wärme, die von der elektrischen Ansteuerung 190 auf das innere Gehäuse 1 15 übertragen wurde, wird von der angesammelten Flüssigkeit aufgenommen. Anschließend tritt die Flüssigkeit an der unteren Lagerbuchse 165 in die Hohlwelle 140 ein und an der oberen Lagerbuchse 165 Wieder aus. Der Austritt der oberen Lagerbuchse 165 befindet sich am Flügelrad 125 in der Nähe von dessen Drehachse. Die Flüssigkeit strömt also auch durch das Flügelrad 125 in axialer Richtung und tritt erst auf der Seite des Flügelrades 125 aus, die dem Sauganschluss 130 der Kreiselpumpe 100 zugewandt ist. In einer anderen Ausführungsform kann eine andere Führung der Flüssigkeit von der zweiten Stirnfläche 155 durch den Rotor 145 zum Sauganschluss 130 vorgesehen sein, beispielsweise parallel zur Hohlwelle.
Die aus der Lagerbuchse 165 austretende Flüssigkeit steht im Wesentlichen unter den gleichen Druck wie die geförderte Flüssigkeit am Druckanschluss 135 der Kreiselpumpe 100, während im Bereich des Sauganschlusses 130 ein geringerer Druck herrscht. Die aus der Lagerbuchse 165 austretende Flüssigkeit kann sich daher mit der von der Kreiselpumpe 100 angesaugten Flüssigkeit mischen. Die vermischten Flüssigkeiten können mittels des sich drehenden Flügelrades 125 zum Druckanschluss 135 gefördert werden. Die Druckdifferenz zwischen dem Sauganschluss 130 und dem Druckanschluss 135 besteht nur, so lange die Kreiselpumpe angesteuert ist, so dass der Bereich zwischen der zweiten Stirnfläche 155 und dem inneren Gehäuseteil 1 15 auch nur während des Betriebs der Kreiselpumpe 100 von Flüssigkeit durchströmt ist. Dies ist kein Nachteil, da die elektrische Ansteuerung 190 auch nur dann abzutransportierende Verlustwärme generiert, wenn sich die Kreiselpumpe 100 im Betrieb befindet.
Bei einem beispielhaften Nennförderstrom von 14001/h für die Kreiselpumpe 100 kann der beschriebene, zur Kühlung der elektrischen Ansteuerung 190 verwendete Strom durch den Raum 180 im Bereich von ca. 30l/h liegen. Dieser zusätzliche Strom hat keinen entscheidenden Einfluss auf die von der Kreiselpumpe 100 abgegebene Förderleistung. Hat die von der Kreiselpumpe 100 geförderte Flüssigkeit eine hohe spezifische Wärmekapazität, wie beispielsweise bei einer Mischung aus Wasser und Glykol, so kann eine Temperaturdifferenz von 2 K zwischen der elektrischen Ansteuerung 190 und der Flüssigkeit einen Wärmestrom von ca. 60 W abführen. Dadurch kann die elektrische Ansteuerung 190 mittels der geförderten Flüssigkeit gekühlt werden, so dass andere Kühlmaßnahmen, wie beispielsweise Kühlrippen einer Luftkühlung, entfallen können.
Die Temperatur des Kühlmittels in einem Kühlmittelkreislauf ist üblicherweise nach oben durch ein Thermostat des Kühlmittelkreislaufs begrenzt, so dass ausgehend von einer ebenfalls bekannten Wärmeentwicklung der elektrischen Ansteuerung 190 die durch den Flüssigkeitsstrom minimal abführbare Wärme bekannt ist. Fig. 2 zeigt eine Rotor-Baugruppe 200. Die Rotor-Baugruppe 200 umfasst den Rotor 160, die Hohlwelle 140 und zwei Lagerbuchsen 165 auf der Achse 170. Durch eine gepunktete Linie ist der oben mit Bezug zu Fig. 1 beschriebene Pfad des Flüssigkeitsstroms, der Wärme aus dem Raum 180 abtransportieren kann, angedeutet.
Wie oben mit Bezug auf Fig. 1 bereits beschrieben wurde, besteht ein entscheidender erfinderischer Gedanke darin, Flüssigkeit, die sich im Bereich der zweiten Stirnfläche 155 des Rotors 160 ansammelt, auf einem anderen Weg als entlang der Mantelfläche des Rotors 160 abfließen zu lassen. Dazu weist jede Lagerbuchse 165 eine Nut 210 auf, so dass die an der zweiten Stirnfläche 155 angesammelte Flüssigkeit entlang der Nut 210 der unteren Lagerbuchse 165, weiter durch die Hohlwelle 140 und schließlich entlang der Nut 210 der oberen Lagerbuchse 165 fließen kann. Beide Lagerbuchsen 165 sind vorzugsweise in die Hohlwelle 140 eingepresst und bilden zusammen mit der beispielsweise aus Stahl gefertigten Achse 170 jeweils ein Gleitlager. Durch die Lage der Nut 210 an der Außenseite der Lagerbuchse 165 kann vermieden werden, dass die Flüssigkeit entlang den lagernden Flächen der Lagerbuchse 165 bzw. der Achse 170 fließt und gegebenenfalls Fremdkörper zwischen die Lagerflächen einträgt, was die Lagerfunktion beeinträchtigen kann.
Fig. 3 zeigt eine der Lagerbuchsen 165 aus den Fign. 1 und 2 in einer isometrischen Ansicht. In der dargestellten Ausführungsform weist die Lagerbuchse 165 zwei Nuten 210 auf, entlang derer der Flüssigkeitsstrom in Fig. 1 in die Hohlwelle 140 eintreten bzw. aus der Hohlwelle 140 austreten kann. Es können beliebig viele Nuten 210 an der Lagerbuchse 165 vorgesehen sein und die Nuten 210 können an beliebigen radialen Positionen der Lagerbuchse 165 vorgesehen sein.
Jede der Nuten 210 verläuft L-förmig entlang einer Oberfläche der Lagerbuchse 165 und weist einen ersten Nutabschnitt 310 auf, der parallel zur Drehachse der Hohlwelle 140 in Fig. 2 entlang der Mantelfläche der Lagerbuchse 165 verläuft. Ein zweiter Nutabschnitt 320 der Nut 210 erstreckt sich entlang eines Kragens der Lagerbuchse 165 in radialer Richtung nach außen. Andere Verläufe der Nuten 210 sind ebenfalls denkbar, beispielsweise in Form einer Helix um die Drehachse der Hohlwelle in Fig. 2 herum gewunden. Der sich in radialer Richtung erstreckende zweite Nutabschnitt 320 der Nut 210 stellt sicher, dass ein axial an die Lagerbuchse 165 angrenzendes Element, wie das innere Gehäuseteil 1 15 bzw. die Lagerstelle 175 an der oberen Lagerbuchse 165 in Fig. 1 , den Durchtritt des Flüssigkeitsstroms durch die Nut 210 nicht behindert.

Claims

Ansprüche
1 . Kreiselpumpe (100) zum Fördern von Flüssigkeit, wobei die Kreiselpumpe (100) folgendes umfasst:
- einen elektrischen Antrieb (145, 160) mit einem Stator (160) und einem Rotor (145);
- ein durch den Rotor (145) antreibbares Flügelrad (125) zum Fördern der Flüssigkeit von einem achsnahen Sauganschluss (130) zu einem achsentfernten Druckanschluss (135);
- ein Pumpengehäuse (1 15), in dem das Flügelrad (125) und der Rotor (145) aufgenommen sind, wobei der Rotor (145) mit dem Pumpengehäuse (1 15) einen Ringspalt (195) bildet, der ein Fließen der Flüssigkeit vom Druckanschluss (135) zu einer dem Flügelrad (125) abgewandten axialen Seite des Rotors (155) erlaubt,
dadurch gekennzeichnet, dass
- der Rotor (145) mittels einer Hohlwelle (140) auf einer Achse (170) gelagert ist und ein Flüssigkeitsstrom von der dem Flügelrad (125) abgewandten axialen Seite des Rotors (155) durch die Hohlwelle (140) zum Sauganschluss (130) fließt.
2. Kreiselpumpe (100) nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch eine elektrische Ansteuerung (190) für den elektrischen Antrieb (145, 160), wobei die elektrische Ansteuerung (190) im Bereich der dem Flügelrad (125) abgewandten axialen Seite des Rotors (145) angeordnet ist.
3. Kreiselpumpe (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Hohlwelle (140) zur Verbindung des Rotors (145) mit dem Flügelrad (125), wobei der Flüssigkeitsdurchlass (140, 210) durch die Hohlwelle (140) verläuft.
4. Kreiselpumpe (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlwelle (140) mittels einer Lagerbuchse (165) an einer Achse (170) gela- gert ist und die Lagerbuchse (165) eine Nut (210) aufweist, die zwischen der Lagerbuchse (165) und der Hohlwelle (140) verläuft und Teil des Flüssigkeitsdurchlasses (140, 210) ist.
Kreiselpumpe (100) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (210) einen parallel zur Drehachse der Hohlwelle (140) verlaufenden ersten Nutabschnitt (310) umfasst.
Kreiselpumpe (100) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (210) einen radial zur Drehachse der Hohlwelle (140) verlaufenden zweiten Nutabschnitt (320) umfasst.
Kreiselpumpe (100) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbuchse (165) aus Kohle und die Achse (170) aus Stahl gefertigt ist.
PCT/EP2011/050675 2010-01-26 2011-01-19 Kreiselpumpe WO2011092091A1 (de)

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DE102010001212.2 2010-01-26
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