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Die Erfindung betrifft eine von einem Dauermagnetmotor angetriebene, gekapselte dichtungslose Pumpe (bzw. gekapselte Dauermagnet-Pumpe), insbesondere eine Pumpe, die in mit Kunststoff gekapselter bzw. gefüllter Bauart ausgeführt ist und hervorragend für die Förderung, die Druckbeaufschlagung sowie den Umlauf einer hoch korrosiven chemischen Flüssigkeit geeignet ist.
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Gekapselte Dauermagnet-Pumpen werden in großem Umfang zum Zweck des Korrosionsschutzes und der Dichtigkeit eingesetzt. Dichtungsfreie (und Gekapselte) Pumpen, die aus Metall hergestellt sind, finden in industriellen Bereichen Verwendung. Dichtungsfreie (und gekapselte) Pumpen, die aus technischem Kunststoff hergestellt sind, sind basierend auf der dichtungsfreien, magnetisch angetriebenen Pumpe gestaltet, die ferner mit einem Dauermagnet-Motor kombiniert ist und somit den traditionellen Induktionsmotor ersetzt. Hierdurch können hocheffiziente Motoren verwendet werden, wobei der Anwendungsbereich der Pumpe verbessert wird. Außerdem können der Förderstrom und die Förderhöhe leichter eingestellt werden. Damit werden Bedürfnisse im Rahmen der Fertigungsprozesse besser erfüllt.
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Die hoch korrosive chemische Flüssigkeit hat eine hohe Erosionsrate und tritt leicht aus. Außerdem kann die Flüssigkeit im Verfahren bis zu einer Temperatur von 85°C erreichen, was zur erheblichen Herabsetzung der Festigkeit von Kunststoffteilen führt und somit eine unerwünschte Verformung bewirkt. Die Befestigungsachse, die bei der herkömmlichen dichtungslosen Pumpe in mit Kunststoff gekapselter bzw. gefüllter Bauart verwendet wird, wird durch eine dreibeinige Eingangsabstützung doppelseitig an einem verschließenden Hinterdeckel abgestützt. Als Alternative dazu wird ein Verstärkungsaufbau des verschließenden Hinterdeckels zur einseitigen Abstützung der Befestigungsachse eingesetzt. Damit wird die Zuverlässigkeit sowie die Funktion in erheblichem Maße verringert.
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In 1 ist eine gekapselte Dauermagnet-Pumpe gemäß internem Stand der Technik mit einer doppelseitig gestützten Befestigungsachse dargestellt. Die Pumpe ist aus einem vorderen Pumpengehäuse 4, einem Laufrad 5, einem verschließenden Hinterdeckel 41, einer Befestigungsachse 3, einer dreibeinigen Abstützung 31 und einer gekapselten Pumpe 8 aufgebaut. Das vordere Pumpengehäuse 4 weist eine Einlassöffnung 44, eine Auslauföffnung 45 und einen Durchflusskanal 47 auf und sorgt für die Aufnahme des Laufrads 5. Das vordere Pumpengehäuse 4 ist innen im Bereich der Einlassöffnung 44 mit einem Eingangsdruckring 46 versehen, der zusammen mit einem im Bereich des Eingangs des Laufrads 5 vorgesehenen Laufrad-Druckring 53 ein Axialdrucklager bildet.
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Das Laufrad 5 befindet sich im Inneren des vorderen Pumpengehäuses 4, wobei die im Bereich der Einlassöffnung 44 des vorderen Pumpengehäuses 4 vorgesehene, dreibeinige Abstützung 31 axial durch eine Laufradnabenöffnung 54 hindurch verläuft, um ein Ende der Befestigungsachse 3 zu stützen. Die Laufradnabe 52 weist eine axial verlaufende ringförmige Konstruktion auf und dient der Verbindung mit einer Axialverlängerung 76 eines Motorrotors 7. Damit sind das Laufrad 5 und der Motorrotor 7 zu einer Baueinheit zusammengefügt. In vielen Fällen sind der Motorrotor 7 und die Laufradnabe 52 im Spritzgussverfahren einstückig ausgebildet.
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Dem Motorrotor 7 sind ein Dauermagnet 71 und ein Rotorjoch 72 zugeordnet, wodurch sich eine ringförmige Konstruktion ergibt, die von korrosionsgeschütztem technischen Kunststoff so gehüllt ist, dass eine leckfreie ringförmige Magnetrotor-Kapselung 74 ausgebildet ist. Im Hohlraum des Motorrotors 7 sind Lager 77, 78 vorgesehen, die zusammen mit der Befestigungsachse 3 ein hydrodynamisches Lagersystem bilden, um eine leichtgängige Drehbewegung des Motorrotors 7 sowie eine problemlose Kraftübertragung zu ermöglichen. Dem Motorrotor 7 ist die Axialverlängerung 76 zugeordnet, die zylindrisch ausgebildet und mit der Laufradnabe 52 verbunden ist, um die Antriebskraft des Motorrotors 7 effektiv zu übertragen. In vielen Fällen sind der Motorrotor 7 und die Laufradnabe 52 im Spritzgussverfahren einstückig ausgebildet.
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Der Hinterdeckel 41 ist becherförmig ausgebildet und vorne mit einem Flanschabschnitt 411 versehen, der mit dem vorderen Pumpengehäuse 4 und einem Mittelrahmen-Flansch 811 des Motors 8 verbunden ist, um den Austritt von aggressiven Flüssigkeiten zu verhindern. Der an der Seite des Hinterdeckels 41 angeordnete Zylinderabschnitt 412 wird in den Innenumfang eines Motorstators 83 eingeführt, um die aggressive Flüssigkeit zu isolieren und somit einen Schutz der Motorspule 831 vor Korrosion zu gewährleisten. Der Boden des Hinterdeckels 41 ist als flächige Scheibe ausgeführt und mittig mit einem als Vertiefung ausgeführten Achsensitz 413 versehen, der sowohl für die Abstützung des anderen Endes der Befestigungsachse 3 und für die Befestigung eines Drucklagerrings 414 des Hinterdeckels 41 sorgt. Der Hinterdeckel 41 weist einen inneren Aufnahmeraum 415 auf, in dem die Befestigungsachse 3 und der Motorrotor 7 vorgesehen sind.
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Die Befestigungsachse 3 ist doppelseitig abgestützt und aus korrosionsgeschützter und verschleißfester Keramik hergestellt. Die beiden Enden der Befestigungsachse 3 sind von der dreibeinigen Abstützung 31 und dem Achsensitz 413 gestützt und gehaltert. Der Mittelabschnitt der Befestigungsachse 3 ist mit den Lagern 77, 78 verbunden, um eine leichtgängige Drehbewegung des Motorrotors 7 zu gewährleisten.
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Der gekapselte Motor 8 ist aus dem Motorstator 83, einem mittigen Motorrahmen 81, einem hinteren Motorrahmen 82, dem Hinterdeckel 41, dem Motorrotor 7 und der Befestigungsachse 3 aufgebaut. Der Motorstator 83 befindet sich im mittigen Motorrahmen 81, wobei der hintere Motorrahmen 82 auf dem mittigen Motorrahmen 81 gehaltert ist. Der hintere Motorrahmen 82 ist mittig mit einem vertieften Achsenstützsockel 821 versehen, der für die Befestigung des Achsensitzes 413 des Hinterdeckels 41 bestimmt ist. Damit wird die Kraft zur Abstützung der Befestigungsachse 3 verstärkt. Der mittige Motorrahmen 81 verfügt pumpenseitig über einen Mittelrahmen-Flansch 811, mit dem der Flanschabschnitt 411 und das vordere Pumpengehäuse 4 festgehalten werden, um den Austritt von aggressiven Flüssigkeiten zu verhindern. Der Motorstator 83 und dessen Motorspule 831 werden mit dem Hinterdeckel 41 vollständig abgedichtet, um den Austritt von aggressiven Flüssigkeiten und den Kontakt mit diesen zu verhindern. Der hintere Motorrahmen 82 ist unten mit einem Kabelausgang 822 versehen, durch den ein Stromkabel eines Antriebsgeräts mit einer Statorspule verbunden ist, um den Motor anzutreiben.
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In 2 ist eine gekapselte Dauermagnet-Pumpe gemäß internem Stand der Technik mit einer freitragenden Befestigungsachse dargestellt. Die Pumpe ist aus einem vorderen Pumpengehäuse 4, einem Laufrad 5, einem verschließenden Hinterdeckel 41, einer Befestigungsachse 3 und einer gekapselten Pumpe 8 aufgebaut. Das vordere Pumpengehäuse 4 weist eine Einlassöffnung 44, eine Auslauföffnung 45 und einen Durchflusskanal 47 auf und sorgt für die Aufnahme des Laufrads 5. Das vordere Pumpengehäuse 4 ist innen im Bereich der Einlassöffnung 44 mit einem Eingangsdruckring 46 versehen, der zusammen mit einem im Bereich des Eingangs des Laufrads 5 vorgesehenen Laufrad-Druckring 53 ein Axialdrucklager bildet.
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Das Laufrad 5 befindet sich im Inneren des vorderen Pumpengehäuses 4 und weist eine Laufrad-Nabenplatte 55 mit einer Laufradnabenöffnung 54 auf. Die Laufradnabenöffnung 54 dient sowohl als Rücklaufkanal für den Umlauf des inneren Schmiermittels als auch als Gleichgewichtsloch zum Ausgleichen des Axialschubs. Die Laufradnabe 52 weist eine axial verlaufende ringförmige Konstruktion auf und dient der Verbindung mit einer Axialverlängerung 76 eines Motorrotors 7. Damit sind das Laufrad 5 und der Motorrotor 7 zu einer Baueinheit zusammengefügt. In vielen Fällen sind der Motorrotor 7 und die Laufradnabe 52 im Spritzgussverfahren einstückig ausgebildet.
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Dem Motorrotor 7 sind ein Dauermagnet 71 und ein Rotorjoch 72 zugeordnet, wodurch sich eine ringförmige Konstruktion ergibt, die von korrosionsgeschütztem technischen Kunststoff so gehüllt ist, dass eine leckfreie ringförmige Magnetrotor-Kapselung 74 ausgebildet ist. Im Hohlraum des Motorrotors 7 sind Lager 77, 78 vorgesehen, die zusammen mit der Befestigungsachse 3 ein hydrodynamisches Lagersystem bilden, um eine leichtgängige Drehbewegung des Motorrotors 7 sowie eine problemlose Kraftübertragung zu ermöglichen. Dem Motorrotor 7 ist die Axialverlängerung 76 zugeordnet, die zylindrisch ausgebildet und mit der Laufradnabe 52 verbunden ist, um die Antriebskraft des Motorrotors 7 effektiv zu übertragen. In vielen Fällen sind der Motorrotor 7 und die Laufradnabe 52 im Spritzgussverfahren einstückig ausgebildet.
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Der Hinterdeckel 41 ist becherförmig ausgebildet und vorne mit einem Flanschabschnitt 411 versehen, der mit dem vorderen Pumpengehäuse 4 und einem Mittelrahmen-Flansch 811 des Motors 8 verbunden ist, um den Austritt von aggressiven Flüssigkeiten zu verhindern. Der an der Seite des Hinterdeckels 41 angeordnete Zylinderabschnitt 412 wird in den Innenumfang eines Motorstators 83 eingeführt, um die aggressive Flüssigkeit zu isolieren und somit einen Schutz der Motorspule 831 vor Korrosion zu gewährleisten. Der Boden des Hinterdeckels 41 ist vollständig von einem starren Aufbau 416 und einem Ende der Befestigungsachse 3 umschlossen. Der starre Aufbau 416 weist eine Mittelbohrung auf, über welche das eine Ende der Befestigungsachse 3 abgestützt wird. Es ist außerdem ein Befestigungssitz vorgesehen, der für die Befestigung eines Drucklagerrings 414 des Hinterdeckels 41 sorgt. Der Hinterdeckel 41 weist einen inneren Aufnahmeraum 415 auf, in dem die Befestigungsachse 3 und der Motorrotor 7 vorgesehen sind.
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Die Befestigungsachse 3 ist in freitragender Bauart ausgebildet und aus korrosionsgeschützter und verschleißfester Keramik hergestellt. Ein Ende der Befestigungsachse 3 ist vom starren Aufbau 416 des Hinterdeckels 41 gestützt und gehaltert. Der Mittelabschnitt der Befestigungsachse 3 ist mit den Lagern 77, 78 verbunden, um eine leichtgängige Drehbewegung des Motorrotors 7 zu gewährleisten.
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Der gekapselte Motor 8 ist aus dem Motorstator 83, einem mittigen Motorrahmen 81, einem hinteren Motorrahmen 82, dem Hinterdeckel 41, dem Motorrotor 7 und der Befestigungsachse 3 aufgebaut. Der Motorstator 83 befindet sich im mittigen Motorrahmen 81, wobei der hintere Motorrahmen 82 auf dem mittigen Motorrahmen 81 gehaltert ist. Der mittige Motorrahmen 81 verfügt pumpenseitig über einen Mittelrahmen-Flansch 811, mit dem der Flanschabschnitt 411 und das vordere Pumpengehäuse 4 festgehalten werden, um den Austritt von aggressiven Flüssigkeiten zu verhindern. Der Motorstator 83 und dessen Motorspule 831 werden mit dem Hinterdeckel 41 vollständig abgedichtet, um den Austritt von aggressiven Flüssigkeiten und den Kontakt mit diesen zu verhindern. Der hintere Motorrahmen 82 ist unten mit einem Kabelausgang 822 versehen, durch den ein Stromkabel eines Antriebsgeräts mit einer Statorspule verbunden ist, um den Motor anzutreiben.
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Im Folgenden wird auf 1 und 2 Bezug genommen. Im Betrieb der Pumpe wird die Flüssigkeit nach Durchströmen des Laufrads 5 (in Strömungsrichtung 6) mit Druck beaufschlagt und läuft dann in Strömungsrichtung 61 aus der Auslauföffnung 45 aus. Gleichzeitig gelangt die Flüssigkeit zum Teil in Strömungsrichtung 62 durch die Rückseite des Laufrads 5 in den Aufnahmeraum 415 des Hinterdeckels 41. Danach strömt die Flüssigkeit durch die Außenseite des Rotors und den Spalt des Innenumfangs des Hinterdeckels in Richtung zum Boden des Hinterdeckels [siehe Strömungsrichtung 63]. Daraufhin strömt die Flüssigkeit [in Strömungsrichtung 64] durch die Spalte zwischen der Befestigungsachse 3 und den Lagern 77, 78. Schließlich strömt diese [in Strömungsrichtung 65] durch die Laufradnabenöffnung 54 und kehrt dann zum Eingang des Laufrads zurück. Der oben erwähnte Umlauf der Flüssigkeit ermöglicht eine praktische Schmierung der keramischen Lager und eine einfache Abführung der vom Rotor entwickelten Abwärme.
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Die Grundstruktur der gekapselten Dauermagnet-Pumpe besteht darin, dass die Motorspule 831 des gekapselten Motors 8 dem Stator ein rotierendes Magnetfeld bietet, wobei sich das Drehmoment und die Rotation durch das Zusammenspiel mit dem Dauermagnetfeld des Motorrotors 7 ergeben. Die Antriebsweise ist anders wie bei dichtungsfreien Magnetantriebspumpen, bei denen ein unmittelbarer Kopplungsantrieb unter Verwendung des Dauermagnet-Innen/Außenrotors stattfindet. Bei der Motorspule 831 handelt es sich um Induktionsspule. Dies bedeutet, dass die Induktionsspule gegenüber dem Dauermagneten größere Abmessungen benötigt, um einen ausreichenden Magnetfluss zu erzeugen. Denkbar wäre auch, dass der Magnetfluss des Motorrotors 7 entsprechend erhöht wird. Daher muss der Motorrotor 7 strukturmäßig an den Motorstator 83 angepasst sein, um eine bessere Wirkung zu erzielen. Gleichzeitig muss die Befestigungsachse 3 des Motors 8 einer vom Gewicht des Motorrotors 7 hervorgerufenen, größeren Zentrifugalkraft ausgesetzt sein. Diese Zentrifugalkraft ergibt sich durch die Restunwucht des Motorrotors 7 sowie durch die im Betrieb des Lagers durch Abweichung des Schmierspalts vom Mittelpunkt hervorgerufene Zentrifugalkraft.
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Dem Problem der unzureichenden Strukturfestigkeit kann im Prinzip dadurch begegnet werden, dass die Befestigungsachse 3 des Motors an bekannten Kunststoffteilen abgestützt wird, insbesondere bei Temperaturen von 85°C. Außerdem werden die Kunststoff- und Keramikteile in verschiedenem Maße verformt, was zur erheblichen Verringerung der Stützkraft für die Befestigungsachse 3 sowie zu einer unerwünschten Verformung führen kann. Eines der wichtigen Stützelemente für die doppelseitig gestützte Befestigungsachse 3 ist die dreibeinige Abstützung 31. Die Strukturfestigkeit der freitragenden Konstruktion der dreibeinigen Abstützung 31 wird bei hohen Temperaturen so verringert, dass die Exzentrizität der Achse erhöht wird. Ganz egal, ob es sich um die doppelseitig gestützte Befestigungsachse 3 oder die freitragende Befestigungsachse handelt, dient der Hinterdeckel 41 als ergänzendes Stützelement für die Befestigungsachse 3. Der Hinterdeckel 41 ist im Bereich des seitlichen Zylinderabschnitts 412 dünner ausgebildet und somit unter Einwirkung der hohen Temperaturen oder des hohen Druckes der Flüssigkeit leicht verformt. Der Zylinderabschnitt 412 ist zwar vom inneren Kreisabschnitt des Motorstators gestützt, aber die Verformung beeinträchtigt die Positionierung der Mittelachse am Boden des Hinterdeckels. Das ist einer der Gründe, weshalb der Versatz der Befestigungsachse 3 vorkommt. Werden die Temperatur und der Druck so erhöht, dass der Hinterdeckel verformt ist, ist es dann nicht mehr möglich, dass die Befestigungsachse 3 mit der dreibeinigen Abstützung 31 und dem Achsensitz 413 fest verbunden ist. Hierdurch kann sich eine lockere Verbindung ergeben. Ein anderer Grund für die lockere Verbindung ist, dass die Eigenschaft der thermischen Verformung von Kunststoff- und Keramikmaterial unterschiedlich ist, wodurch Spalte zwischen der Befestigungsachse 3 und dem Kunststoffmaterial entstehen können. Damit kann die Befestigungsachse 3 in den lockeren Zustand geraten.
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Die gekapselte Dauermagnet-Pumpe wird von einem Antriebsgerät angetrieben. Solange die Ausgangsleistung oder das Ausgabe-Drehmoment des gekapselten Motors 8 im zulässigen Bereich liegt, ist es erlaubt, die Drehzahl über die Nenndrehzahl hinaus zu erhöhen. Bei der geringen Drehzahl können die Verformung und die Zentrifugalkraft nicht berücksichtigt werden. Übersteigt die Drehzahl die Nenndrehzahl, nimmt die auf die Befestigungsachse 3 wirkende Zentrifugalkraft um das Quadrat des Drehzahlverhältnisses zu.
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Bezüglich der oben erwähnten Anforderungen an den Pumpenbetrieb sowie an das Hochkorrosionsverfahren sind Probleme im Folgenden zusammengefasst:
- 1. Aufgrund des Unterschieds der physikalischen Wärmeeigenschaft zwischen dem Kunststoff- und Keramikmaterial ergibt sich das Problem der unzureichenden Verbindungsfestigkeit.
- 2. Die Strukturfestigkeit des Kunststoffmaterials wird bei hohen Temperaturen reduziert.
- 3. Die Zentrifugalkraft wird in erheblichem Maße erhöht, wenn die Drehzahl die Nenndrehzahl übersteigt.
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Gründe für die oben erwähnten Probleme sind im Folgenden zusammengefasst:
- 1. Bezüglich der Festigkeit des Kunststoffmaterials ist die Festigkeit des korrosionsgeschützten Materials viel schlechter als diejenige des Keramikmaterials. Bei hohen Temperaturen wird die Materialfestigkeit insbesondere verringert. Manche Kunststoffmaterialien haben zwar bei hohen Temperaturen noch befriedigende Festigkeit, der Schutz gegen Korrosion lässt jedoch noch zu wünschen übrig.
- 2. Bezüglich der thermischen Verformung des Kunststoffmaterials sind manche korrosionsgeschützte Kunststoffmaterialien gegen Verformung schlecht geschützt, wodurch die feste Verbindung mit dem Keramikmaterial nicht gewährleistet ist.
- 3. Bezüglich der durch hohe Drehzahl hervorgerufenen Zentrifugalkraft: Der Motorrotor weist eine große Masse auf. Außerdem ist ein für die Schmierung benötigter Spalt zwischen dem hydrodynamischen Lager und der Befestigungsachse 3 vorgesehen. Hierdurch ergibt sich die Erhöhung der Zentrifugalkraft auf die Befestigungsachse 3. Die Zentrifugalkraft nimmt um das Quadrat des Drehzahlverhältnisses zu. Die Befestigungsachse 3 muss einer noch höheren Zentrifugalkraft widerstehen, wenn die Pumpe mit einer Drehzahl, die höher ist als die Nenndrehzahl, betrieben wird.
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Ferner ist aus der den nächstkommenden Stand der Technik bildenden
JP 2004-011 525 A eine gekapselte Dauermagnet-Pumpe bekannt, die dazu dient, Blut zu fördern, und deren Aufgabe es ist, die roten Blutkörperchen möglichst wenig zu belasten. Diese Pumpe weist ein vorderes Pumpengehäuse, ein Laufrad und einen gekapselten Motor auf, wobei das vordere Pumpengehäuse eine Einlassöffnung, eine Auslassöffnung und einen Durchflusskanal aufweist und für eine Aufnahme des Laufrads sorgt. Dabei befindet sich das Laufrad im Inneren des vorderen Pumpengehäuses und weist eine Laufrad-Nabenplatte mit einer Mehrzahl von Öffnungen auf. Die Laufradnabe weist eine axial verlaufende, ringförmige Konstruktion auf und dient einer Verbindung mit einer Axialverlängerung eines Motorrotors, so dass das Laufrad und der Motorrotor zu einer Baueinheit zusammengefügt sind.
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Der gekapselte Motor ist aus einem Motorstator, einem mittigen Motorrahmen, einem hinteren Motorrahmen, einem Hinterdeckel, dem Motorrotor und einer Befestigungsachse aufgebaut, wobei sich der Motorstator im mittigen Motorrahmen befindet, und wobei der hintere Motorrahmen auf dem mittigen Motorrahmen gehaltert ist, und wobei ein Flanschabschnitt des Hinterdeckels mit dem vorderen Pumpengehäuse abdichtend verbunden ist, um den Austritt von Flüssigkeiten zu verhindern, und wobei der Motorstator und dessen Motorspule mit dem Hinterdeckel vollständig abdichtbar sind, um den Austritt von Flüssigkeiten und deren Kontakt mit diesen zu verhindern. Dem Motorrotor des gekapselten Motors sind ein Dauermagnet und eine Lagerschale zugeordnet, wodurch sich eine ringförmige Konstruktion ergibt, und wobei im Hohlraum des Motorrotors ein Lager vorgesehen ist, das zusammen mit der Befestigungsachse ein hydrodynamisches Lagersytem bildet.
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Der Hinterdeckel des gekapselten Motors ist becherförmig ausgebildet und vorne mit dem Flanschabschnitt versehen, der mit dem vorderen Pumpengehäuse und dem Mittelrahmen-Flansch verbunden ist, um den Austritt von Flüssigkeiten zu verhindern und die Dichtigkeit zu verstärken, wobei der an der Seite des Hinterdeckels angeordnete Zylinderabschnitt in den Innenumfang des Motorstators einführbar ist, um die Flüssigkeit zu isolieren und somit einen Schutz der Motorspule vor Korrosion zu gewährleisten. Der Boden des Hinterdeckels ist mittig mit einem Achsenloch versehen. Die Befestigungsachse ist in freitragender Konstruktion aus einer Hülse, einem Stift und dem hinteren Motorrahmen aufgebaut und bildet zusammen mit dem Hinterdeckel ein vollständiges Achsendichtungssystem. Der Stift durchgreift hierbei das mittig am Boden des Hinterdeckels ausgebildete Achsenloch, wobei der Stift durch eine Mittelbohrung der Hülse hindurch verläuft. An einem Ende des Stifts der Befestigungsachse ist ein Rundkopf angeordnet.
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Die
JP 2007-097 257 A offenbart eine gekapselte Dauermagnet-Pumpe, bei der der Flanschabschnitt des Hinterdeckels und ein Mittelrahmen-Flansch des Motorrahmens mit dem vorderen Pumpengehäuse abdichtend verbunden sind und zudem der Motorrahmen mit einem Kabelausgang versehen ist, durch den ein Stromkabel eines Antriebsgeräts mit einer Statorspule verbunden ist, um den Motor anzutreiben.
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Aus der
DE 20 2006 011 388 U1 ist ein Synchronmotor bekannt, bei dem die ringförmige Konstruktion des Motorrotors mit einem korrosionsgeschützten technischen Kunststoff eingehüllt ist, so dass eine leckfreie ringförmige Magnetrotor-Kapselung ausgebildet wird, die den Rotor vor aggressiven Flüssigkeiten schützt.
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Die
EP 1 120 569 A1 beschreibt eine weitere Pumpe mit einem entsprechend geschützten Rotor.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gekapselte Dauermagnet-Pumpe zu schaffen, die eine höhere Zuverlässigkeit sowie eine erhöhte Lebensdauer gewährleistet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine gekapselte Dauermagnet-Pumpe, die jeweils die in den Ansprüchen 1 bis 3 angegebenen Merkmale aufweist. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Gemäß der Erfindung wird eine gekapselte Dauermagnet-Pumpe bereitgestellt, bei der das Material für das Fördergut-Aufnahmeteil aus korrosionsgeschütztem Kunststoff hergestellt ist. Erfindungsgemäß wird die freitragende Konstruktion, die einseitig befestigt ist, verbessert, damit die Festigkeit der Befestigungsachse den Anforderungen an unterschiedliche Leistungen und hohe Drehzahl entspricht. Außerdem wird die abdichtende Wirkung des verschließenden Hinterdeckels erhöht, um den Anforderungen an Schutz gegen Korrosion von chemischen Flüssigkeiten zu genügen. Durch die erfindungsgemäße Konstruktion werden die Anforderungen an Strukturfestigkeit im Verfahren bei hohen Temperaturen erfüllt.
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Im Folgenden werden die Erfindung und ihre Ausgestaltungen anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
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1 einen Schnitt durch eine herkömmliche Pumpe mit einer doppelseitig gestützten Befestigungsachse;
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2 einen Schnitt durch eine herkömmliche Pumpe mit einer freitragenden Befestigungsachse;
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3 einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Pumpe;
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4 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Befestigungsachse;
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5 einen Schnitt durch einen Motorrotor und ein Laufrad gemäß einem Ausführungsbeispiel zur allgemeinen Erläuterung der Erfindung;
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6 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen verschließenden Hinterdeckel;
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7 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Metallstift;
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8 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen hinteren Motorrahmen; und
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9 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße keramische Hülse.
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Wie aus 3 ersichtlich, ist eine erfindungsgemäße gekapselte Dauermagnet-Pumpe in der Bauart der freitragenden Befestigungsachse aus einem vorderen Pumpengehäuse 4, einem Laufrad 5 und einem gekapselten Motor 8 aufgebaut.
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Das vordere Pumpengehäuse 4 weist eine Einlassöffnung 44, eine Auslauföffnung 45 und einen Durchflusskanal 47 auf und sorgt für die Aufnahme des Laufrads 5. Das vordere Pumpengehäuse 4 ist innen im Bereich der Einlassöffnung 44 mit einem Eingangsdruckring 46 versehen, der zusammen mit einem im Bereich des Eingangs des Laufrads 5 vorgesehenen Laufrad-Druckring 53 ein Axialdrucklager bildet.
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Das Laufrad 5 befindet sich im Inneren des vorderen Pumpengehäuses 4 und weist eine Laufrad-Nabenplatte 55 mit einer Mehrzahl von Öffnungen 54 auf, die sowohl als Rücklauflöcher für den Umlauf des inneren Schmiermittels als auch als Gleichgewichtslöcher zum Ausgleichen des Axialschubs dienen. Die Laufradnabe 52 weist eine axial verlaufende ringförmige Konstruktion auf und dient der Verbindung mit einer Axialverlängerung 76 eines Motorrotors 7. Damit sind das Laufrad 5 und der Motorrotor 7 zu einer Baueinheit zusammengefügt.
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Der gekapselte Motor 8 ist aus einem Motorstator 83, einem mittigen Motorrahmen 81, einem hinteren Motorrahmen 82, einem Hinterdeckel 41, dem Motorrotor 7 und einer Befestigungsachse 3 aufgebaut. Der Motorstator 83 befindet sich im mittigen Motorrahmen 81, wobei der hintere Motorrahmen 82 auf dem mittigen Motorrahmen 81 gehaltert ist. Der Hinterdeckel 41 weist einen Flanschabschnitt 411 auf, der mit einer Hinterdeckel-Rückplatte 417 zu einem starren Aufbau zusammengefügt ist. Der mittige Motorrahmen 81 verfügt pumpenseitig über einen Mittelrahmen-Flansch 811, mit dem der Flanschabschnitt 411 und das vordere Pumpengehäuse 4 festgehalten werden, um den Austritt von aggressiven Flüssigkeiten zu verhindern. Der Motorstator 83 und dessen Motorspule 831 werden mit dem Hinterdeckel 41 vollständig abgedichtet, um den Austritt von aggressiven Flüssigkeiten und den Kontakt mit diesen zu verhindern. Der hintere Motorrahmen 82 ist unten mit einem Kabelausgang 822 versehen, durch den ein Stromkabel eines Antriebsgeräts mit einer Statorspule verbunden ist, um den Motor anzutreiben.
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Dem Motorrotor 7 des gekapselten Motors 8 sind ein Dauermagnet 71, ein Rotorjoch 72 und eine Lagerschale 75 zugeordnet, wodurch sich eine ringförmige Konstruktion ergibt, die von korrosionsgeschütztem technischen Kunststoff so gehüllt ist, dass eine leckfreie ringförmige Magnetrotor-Kapselung 74 ausgebildet ist. Im Hohlraum des Motorrotors 7 ist ein Lager 79 vorgesehen, das zusammen mit der Befestigungsachse 3 ein hydrodynamisches Lagersystem bildet, um eine leichtgängige Drehbewegung des Motorrotors 7 sowie eine problemlose Kraftübertragung zu ermöglichen. Dem Motorrotor 7 ist die Axialverlängerung 76 zugeordnet, die zylindrisch ausgebildet und mit der Laufradnabe 52 verbunden ist, um die Antriebskraft des Motorrotors 7 effektiv zu übertragen. Die Lagerschale 75 verleiht der Axialverlängerung 76 eine erhöhte Starrheit und eine verbesserte Festigkeit.
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Der Hinterdeckel 41 des gekapselten Motors 8 ist becherförmig ausgebildet und vorne mit dem Flanschabschnitt 411 versehen, der mit der Hinterdeckel-Rückplatte 417 zu einem starren Aufbau zusammengefügt ist. Dann geschieht eine Verbindung mit dem vorderen Pumpengehäuse 4 und einem Mittelrahmen-Flansch 811 des Motors 8, um den Austritt von aggressiven Flüssigkeiten zu verhindern und die Dichtigkeit zu verstärken. Der an der Seite des Hinterdeckels 41 angeordnete Zylinderabschnitt 412 wird in den Innenumfang eines Motorstators 83 eingeführt, um die aggressive Flüssigkeit zu isolieren und somit einen Schutz der Motorspule 831 vor Korrosion zu gewährleisten. Der Boden des Hinterdeckels 41 ist mittig mit einem Achsenloch 418 versehen, das eine mit einem O-Ring versehene, geschlossene Nut aufweist und durch das ein als Befestigungsachse 3 dienender Metallstift 32 hindurch verläuft. Der Metallstift 32 durchgreift eine Mittelbohrung 332 einer keramischen Hülse. Wie in 7 gezeigt, ist ein an einem Ende des Metallstifts 32 der Befestigungsachse 3 angeordneter Rundkopf 321 fest gegen einen vorderen Endabschnitt 333 der keramischen Hülse gedrückt [siehe 9]. Der mit Gewinde 323 versehene, andere Endabschnitt des Metallstifts 32 verläuft durch eine Hinterrahmen-Bohrung 823 hindurch und ist auf dem hinteren Motorrahmen 82 befestigt [siehe 8]. Auf diese Weise ist die mit einem Druckring versehene, keramische Hülse 33 fest vom hinteren Motorrahmen 82 gehaltert. Der Boden des Hinterdeckels 41 wird durch einen O-Ring abgedichtet, um eine vollständig verschlossene Fläche zu bilden. Der Hinterdeckel 41 weist einen inneren Aufnahmeraum 415 auf, in dem die Befestigungsachse 3 und der Motorrotor 7 vorgesehen sind.
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Die Befestigungsachse 3 des gekapselten Motors 8 weist eine freitragende Konstruktion auf, die aus der korrosions- und verschleißfesten, keramischen Hülse 33, dem Metallstift 32 und dem hinteren Motorrahmen 82 aufgebaut ist und zusammen mit dem Hinterdeckel 41 ein vollständiges Achsendichtungssystem bildet. Der Metallstift 32 durchgreift das mittig am Boden des Hinterdeckels 41 ausgebildete Achsenloch 418, das eine mit einem O-Ring versehene, geschlossene Nut aufweist. Gemäß 7 und 9 verläuft der Metallstift 32 durch die Mittelbohrung 332 der keramischen Hülse 33 hindurch, wobei ein an einem Ende des Metallstifts 32 der Befestigungsachse 3 angeordneter Rundkopf 321 fest gegen den vorderen Endabschnitt 333 der keramischen Hülse gedrückt ist [siehe 9]. Der mit Gewinde 323 versehene, andere Endabschnitt des Metallstifts 32 verläuft durch die Hinterrahmen-Bohrung 823 hindurch und ist mit einer Schraubenmutter 324 auf dem hinteren Motorrahmen 82 befestigt [siehe 8]. Auf diese Weise ist die keramische Hülse 33 fest gegen die Druckfläche 825 des hinteren Motorrahmens 82 gedrückt. Damit ist eine vollständige Abdichtung durch einen sachgemäßen Druck auf den am Boden des Hinterdeckels 41 angebrachten O-Ring gewährleistet [siehe 4]. Der Rundkopf 321 des Metallstifts 32 ist mit einer Kunststoff-Kapselung 322 verhüllt, die einen O-Ring aufweist, um eine abdichtende, korrosionsgeschützte Wirkung zu erzielen. Die keramische Hülse 33 weist einen Druckring 331 auf, der zusammen mit einem Rotorlager 79 ein hydrodynamisches Drucklagersystem bildet.
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Im Folgenden wird auf 3 Bezug genommen. Im Betrieb der Pumpe wird die Flüssigkeit nach Durchströmen des Laufrads 5 in Strömungsrichtung 6 mit Druck beaufschlagt und läuft dann in Strömungsrichtung 61 aus der Auslauföffnung 45 aus. Gleichzeitig gelangt die Flüssigkeit zum Teil in Strömungsrichtung 62 durch die Rückseite des Laufrads 5 in den Aufnahmeraum 415 des Hinterdeckels 41. Danach strömt die Flüssigkeit durch die Außenseite des Rotors und den Spalt des Innenumfangs des Hinterdeckels in Richtung zum Boden des Hinterdeckels [siehe Strömungsrichtung 63]. Daraufhin strömt die Flüssigkeit [in Strömungsrichtung 64] durch den Spalt zwischen der Befestigungsachse 3 und dem Lager 79. Schließlich strömt diese [in Strömungsrichtung 65] durch die Laufradnabenöffnung 54 und kehrt dann zum Eingang des Laufrads zurück. Der oben erwähnte Umlauf der Flüssigkeit ermöglicht eine praktische Schmierung des keramischen Lagers und eine einfache Abführung der vom Rotor entwickelten Abwärme.
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Es wird dann auf 4 Bezug genommen. Im Folgenden wird die detaillierte Konstruktion der Befestigungsachse 3 sowie ihre Befestigung am hinteren Motorrahmen 82 beschrieben. Die Befestigungsachse 3 in freitragender Bauweise ist aus der keramischen Hülse 33, dem Metallstift 32 und dem hinteren Motorrahmen 82 aufgebaut und bildet zusammen mit dem Hinterdeckel 41 ein vollständiges Achsendichtungssystem. Die Festigkeit der Befestigungsachse 3 stammt daraus, dass die Schraubenmutter 324 des Metallstifts 32 auf das Gewinde 323 aufgeschraubt ist. Der Metallstift 32 verläuft durch die Mittelbohrung 332 der keramischen Hülse 33 hindurch, wobei das rundkopfseitige Ende fest gegen den vorderen Endabschnitt 333 der keramischen Hülse so gedrückt ist, dass die Befestigungsendfläche 335 der keramischen Hülse 33 fest gegen die Druckfläche 825 des hinteren Motorrahmens 82 anliegt. Durch die keramische Befestigungsendfläche 335 hoher Druck-Starrheit und die Druckfläche 825 des hinteren Motorrahmens 82 entsteht dann eine Reibungskraft. Auf diese Weise ist eine Befestigungsachse 3 in Verbundbauweise hoher Starrheit ausgebildet. Der Metallstift 32 muss eine hohe Spannung bzw. Festigkeit aufweisen, um eine ausreichende Kraft auf die keramische Hülse 33 aufzubringen. Diese Druckkraft wird dann in eine gedrückte Festigkeit der keramischen Hülse 33 umgewandelt. Damit wird die Stützkraft der Befestigungsachse 3 nicht nur vom Metallstift 32 bereitgestellt, sondern auch von der in Verbundbauweise ausgebildeten Befestigungsachse 3 hoher Starrheit zur Verfügung gestellt. Gleichzeitig wird eine vollständige Stützkraft auch vom hinteren Motorrahmen 82 geliefert. Daher kann die Strukturfestigkeit der erfindungsgemäßen Befestigungsachse 3 die Mängel der Konstruktion des Hinterdeckels 41 effektiv vermeiden.
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Das Abdichtungssystem des Hinterdeckels 41 besteht aus dem Hinterdeckel 41 und der Befestigungsachse 3. Der Metallstift 32 der Befestigungsachse 3 durchgreift das mittig am Boden des Hinterdeckels 41 ausgebildete Achsenloch 418, das eine mit einem O-Ring versehene, geschlossene Nut aufweist. Der mit dem Gewinde 323 versehene Abschnitt verläuft durch die Hinterrahmen-Bohrung 823 hindurch und ist mit der Schraubenmutter 324 auf dem hinteren Motorrahmen 82 festgehalten. Auf diese Weise wird die Befestigungsendfläche 335 fest gegen die Druckfläche 825 des hinteren Motorrahmens 82 gedrückt. Damit ist eine vollständige Abdichtung durch einen sachgemäßen Druck auf dem am Boden des Hinterdeckels 41 angebrachten O-Rings gewährleistet.
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Unter Bezugsnahme auf 5 wird das Zusammenfügen des Motorrotors 7 und des Laufrads 5 zu einer Baueinheit näher erläutert. Die Laufradnabe 52 des Laufrads 5 weist eine ringförmige, axial verlaufende Konstruktion auf und ist mit der Axialverlängerung 76 des Motorrotors 7 so verbunden, dass eine problemlose Übertragung der Antriebskraft des Motorrotors 7 stattfindet. Dem Motorrotor 7 des gekapselten Motors 8 sind der eine hohe magnetische Flussdichte aufweisende Dauermagnet 71, das Rotorjoch 72 und die Lagerschale 75 und die Magnetrotor-Kapselung 74 zugeordnet. Im Inneren der Mittelbohrung des Rotors befindet sich ein Rotorlager 79, das mit der auf der Befestigungsachse 3 montierten keramischen Hülse 33 zu einem hydrodynamischen Lagersystem zusammengefügt ist, um einen zuverlässigen Betrieb des Motorrotors 7 zu gewährleisten. Die ringförmige Magnetrotor-Kapselung 74 des Motorrotors 7 ist vollständig spaltfrei ausgeführt. Um die Festigkeit der Axialverlängerung 76 zu verstärken, ist die Lagerschale 75 ebenfalls mit einer Axialverlängerung ausgestattet.
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Das Gewicht des Motorrotors 7 ist die Hauptquelle der Zentrifugalkraft. Dazu zählt auch der exzentrische Versatz, der im Kapselungsvorgang geschieht. Das Gewicht stammt aus dem Dauermagneten 71, dem Rotorjoch 72, der Lagerschale 75, der Magnetrotor-Kapselung 74 und dem Rotorlager 79. Die Verringerung des Gewichtes des Rotors wird gemäß einem Ausführungsbeispiel zur allgemeinen Erläuterung der Erfindung dadurch erreicht, dass das Gewicht des Dauermagneten 71 und des Rotorjochs 72 verringert wird. Das heißt, dass der maximale Innendurchmesser des Rotorjochs 72 möglichst aufrechterhalten wird, unter der Bedingung, dass die Anforderungen an magnetische Flussdichte erfüllt sind. Durch diese Konstruktion kann das Gewicht des Rotors möglichst gering gehalten werden. Jedoch liegt ein großer radialer Spielraum zwischen dem Innenumfang des Rotorjochs 72 und dem Außenumfang des Rotorlagers 79 vor, was zu einer zu großen Dicke der Magnetrotor-Kapselung 74 führt, wodurch Probleme wie die Verformung sowie der exzentrische Versatz vorkommen können. Gemäß dem Ausführungsbeispiel zur allgemeinen Erläuterung der Erfindung kommt eine Lagerschale 75 mit einem geringen Gewicht und einer hohen Festigkeit zum Einsatz, um die Probleme wie die Verformung sowie der exzentrische Versatz während der Einkapselung zu vermeiden. Die Länge der Lagerschale 75 umfasst die Länge des Rotorjochs 72 und der Axialverlängerung 76, derart, dass das Innere der Axialverlängerung 76 an der Lagerschale 75 abgestützt ist, um der Axialverlängerung 76 eine optimale Kraftübertragungsstarrheit zu verleihen. Durch die oben erwähnte Gestaltung weist die Magnetrotor-Kapselung 74r des Motorrotors 7 noch eine sachgemäße Dicke auf, ohne eine unregelmäßige Kontraktion bzw. Verformung zu verursachen. Gleichzeitig wird bei der Einkapselung eine zufriedenstellende Restunwucht des Motorrotors 7 erreicht.
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Unter Bezugsnahme auf 6 wird die Konstruktion des Hinterdeckels 41 im Folgenden näher erläutert. Der Hinterdeckel 41 ist becherförmig ausgebildet und öffnungsseitig mit einem Flanschabschnitt 411 versehen, der mit dem vorderen Pumpengehäuse 4 so verbunden ist, dass ein geschlossener Durchflusskanal 47 und ein Aufnahmeraum 415 ausgebildet sind. Der Flanschabschnitt 411 ist an seiner hinteren Seite mit einer Hinterdeckel-Rückplatte 417 versehen, der dem Flanschabschnitt 411 eine bessere Strukturfestigkeit verleiht. Zudem ist gewährleistet, dass der Hinterdeckel 41 und das vordere Pumpengehäuse 4 einen optimalen Dichtungsaufbau aufweist, um das Austreten von aggressiven Flüssigkeiten zu verhindern. Der an der Seite des Hinterdeckels 41 angeordnete Zylinderabschnitt 412 wird in den Innenumfang eines Motorstators 83 eingeführt [siehe 4], um die aggressive Flüssigkeit zu isolieren und somit einen Schutz der Motorspule 831 vor Korrosion zu gewährleisten. Die Dicke des seitlich angeordneten Zylinderabschnitts 412 muss den Anforderungen an Strukturfestigkeit und Korrosionstoleranz entsprechen. Ist die Dicke zu groß, wird die Motorleistung reduziert. Ist die Dicke zu klein, wird die Standzeit gegen die Korrosion verringert. Der Boden des Hinterdeckels 41 ist mit einem Achsenloch 418 versehen, durch das der Metallstift 32 hindurch verläuft, um eine Verbindung mit der keramischen Hülse 33 und dem hinteren Motorrahmen 82 zu ermöglichen. Hierdurch ergibt sich eine vollständige Abdichtung des Hinterdeckels 41. Auf diese Weise wird der Nachteil der Strukturfestigkeit des Hinterdeckels 41 vollständig vermieden.
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Anhand 6 bis 9 weist der Metallstift 32 an seinem einen Ende einen Rundkopf 321 auf, mit dem sich die keramische Hülse 33 drücken lässt. Der Rundkopf 321 ist mit der Kunststoff-Kapselung 322 verhüllt, wobei ein O-Ring für die Abdichtung sowie den Korrosionsschutz sorgt. Das andere Ende des Metallstifts 32 ist mit dem Gewinde 323 versehen. Ist der Metallstift 32 richtig montiert, wird der Rundkopf 321 fest gegen den vorderen Endabschnitt 333 der keramischen Hülse 33 gedrückt. Der mit Gewinde 323 versehene, andere Endabschnitt des Metallstifts 32 verläuft durch das Achsenloch 418 des Hinterdeckels 41 hindurch und ist mit einer Schraubenmutter 324 auf dem hinteren Motorrahmen 82 befestigt. Der Metallstift 32 durchgreift de Mittelbohrung 332 der keramischen Hülse 33. Auf diese Weise ist die keramische Hülse 33 fest gegen die Druckfläche 825 des hinteren Motorrahmens 82 gedrückt. Damit ist eine vollständige Abdichtung durch einen sachgemäßen Druck auf dem am Boden des Hinterdeckels 41 angebrachten O-Rings gewährleistet.
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Gemäß 8 ist der hintere Motorrahmen 82 als Metallelement ausgeführt und zum Abdichten der Motorspule gebraucht, sodass die Motorspule nicht der korrosiven Atmosphäre ausgesetzt wird. Gleichzeitig sorgt der hintere Motorrahmen 82 für ein optimales Abstützen der starren Befestigungsachse 3 in freitragender Bauweise. Das Gewinde 323 des Metallstifts 32 verläuft durch die Hinterrahmen-Bohrung 823 hindurch, wobei die Druckfläche 825 mit der Befestigungsendfläche 335 der keramischen Hülse 33 verbunden ist. Ist die keramische Hülse 33 mit Druck beaufschlagt, steht dann eine starke Stützmöglichkeit zur Verfügung. Wird der Hinterdeckel 41 durch die Befestigungsachse 3 fest arretiert, gewährleisten der hintere Motorrahmen 82 und die keramische Hülse 33 einen sachgemäßen Druck [bzw. ein zuverlässiges Abdichten] auf den vom Hinterdeckel 41 verschlossenen O-Ring. Auf dem hinteren Motorrahmen 82 befinden sich mehrere O-Ringnuten, die für das Abdichten der Motorspule 831 und des Hinterdeckels 41 sorgen. Der hintere Motorrahmen 82 ist mit einem Kabelausgang 822 versehen, durch den ein Stromkabel eines Antriebsgeräts mit einer Motorspule 831 verbunden ist.
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Gemäß 9 ist die keramische Hülse 33 rohrförmig ausgebildet. Durch die Mittelbohrung 332 verläuft der Metallstift 32 hindurch, wobei der Rundkopf 321 des Metallstifts 32 in abdichtender bzw. verschließender Weise gegen den Endabschnitt 333 anliegt. Das andere Ende 331 weist einen plattenförmigen Druckringaufbau auf, der mit der axialen Endfläche des Rotorlagers 79 verbunden ist, wodurch sich das Drucklager des Motorrotors 7 ergibt. Die Außenfläche 334 des Lagers ist glatt ausgebildet und mit der Innenfläche des Rotorlagers 79 zu einem hydrodynamischen Lager zusammengefügt, das eine Stütz- bzw. Gleitfläche bereitstellt, die für die Drehbewegung des Rotors benötigt ist. Die Endfläche 335 und die Druckfläche 825 des hinteren Motorrahmens 82 sind zu einer Befestigungsachse 3 hoher Starrheit zusammengefügt.
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Mit der erfindungsgemäßen Befestigungsachse 3 in freitragender Bauweise wird das Problem der unzureichenden Festigkeit des bekannten Hinterdeckels 41 vermieden. Mit der Erfindung wird weiterhin das Problem vermieden, dass die Stützkraft verringert wird oder eine unerwünschte Deformation aufgrund des Unterschieds der thermischen Verformung zwischen dem Kunststoff- und Keramikteil vorkommt. Werden die Temperatur und der Druck so erhöht, dass der Hinterdeckel 41 verformt wird, stellt die Befestigungsachse 3 kontinuierlich eine ausreichende Festigkeit bereit, wodurch keine negativen Auswirkungen zustande kommen. Wird die Pumpe mit einer Drehzahl, die höher ist als die Nenndrehzahl, betrieben, kann die Befestigungsachse 3 der um das Quadrat des Drehzahlverhältnisses erhöhten Zentrifugalkraft widerstehen.
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Insgesamt betrifft die Erfindung eine gekapselte Dauermagnet-Pumpe, die eine veränderliche Drehzahl aufweist und mit einer Befestigungsachse hoher Starrheit ausgestattet ist. Die Befestigungsachse 3 in freitragender Bauweise befindet sich im innerhalb der Pumpe vorgesehenen, gekapselten Motor B. Außerdem ist diese aus dem verschließenden Hinterdeckel, dem hinteren Motorrahmen 82, der keramischen Hülse 33 und dem Metallstift 32 aufgebaut. Mit dieser einfachen Konstruktion hoher Starrheit ist eine wirksam gestützte Rotation des Motorrotors 7 gewährleistet. Zudem wird vermieden, dass die aggressiven Flüssigkeiten in der Pumpe austreten.
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Bezugszeichenliste
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- 3
- Befestigungsachse
- 31
- dreibeinigen Abstützung
- 32
- Metallstift
- 321
- Rundkopf
- 322
- Kunststoff-Kapselung
- 323
- Gewinde
- 324
- Schraubenmutter
- 33
- keramische Hülse
- 331, 332
- Mittelbohrung
- 333
- Endabschnitt
- 334
- Außenfläche
- 335
- Befestigungsendfläche
- 4
- vorderes Pumpengehäuse
- 41
- Hinterdeckel
- 411
- Flanschabschnitt
- 412
- Zylinderabschnitt
- 413
- Achsensitz
- 414
- Drucklagerring
- 415
- Aufnahmeraum
- 417
- Hinterdeckel-Rückplatte
- 418
- Achsenloch
- 44
- Einlassöffnung
- 45
- Auslauföffnung
- 46
- Eingangsdruckring
- 47
- Durchflusskanal
- 5
- Laufrad
- 52
- Laufradnabe
- 53
- Pumpenlaufrad-Druckring
- 54
- Laufradnabenöffnung
- 55
- Öffnung
- 6
- Strömungsrichtung
- 61
- Strömungsrichtung
- 62
- Strömungsrichtung
- 63
- Strömungsrichtung
- 64
- Strömungsrichtung
- 65
- Strömungsrichtung
- 7
- Motorrotor
- 71
- Dauermagnet
- 72
- Rotorjoch
- 74
- Magnetrotor-Kapselung
- 75
- Lagerschale
- 76
- Axialverlängerung
- 77
- Lager
- 78
- Lager
- 79
- Rotorlager
- 8
- gekapselter Motor
- 81
- mittiger Motorrahmen
- 811
- Mittelrahmen-Flansch
- 82
- hinterer Motorrahmen
- 821
- Achsenstützsockel
- 822
- Kabelausgang
- 823
- Hinterrahmen-Bohrung
- 825
- Druckfläche
- 83
- Motorstator
- 831
- Motorspule
