DE202016105312U1

DE202016105312U1 - feed pump

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Publication number: DE202016105312U1
Application number: DE202016105312.9U
Authority: DE
Original assignee: SPECK PUMPEN VERKAUFSGESELLSCHAFT GmbH
Current assignee: SPECK PUMPEN VERKAUFSGESELLSCHAFT GmbH
Priority date: 2016-09-23
Filing date: 2016-09-23
Publication date: 2018-01-09
Anticipated expiration: 2026-09-24
Also published as: EP3299627A1; EP3299627B1

Abstract

Förderpumpe für fluide Medien, insbesondere Umwälzpumpe für Swimmingpools oder Schwimmbäder, mit einem Pumpengehäuse (35), einem in dem Pumpengehäuse (35) angeordneten Laufrad (19), das drehfest auf einer Pumpenwelle (22) montiert ist, einer Antriebseinheit (27, 28), die mit einem Antriebsmotor (32) verbindbar ist, wobei die Antriebseinheit (24, 25, 27, 28) und die Pumpenwelle (22) über Innen- und Außenmagneten (25, 28), die durch einen Spalttopf (29) voneinander getrennt sind, miteinander in magnetischer Wirkverbindung stehen, gekennzeichnet dadurch, dass die Antriebseinheit (24, 25, 27, 28) einen Innenrotor (27), auf dem die Innenmagneten (28) angeordnet sind und der drehfest mit einer Motorwelle (21) des Antriebsmotors (32) verbindbar ist, und einen drehfest mit der Pumpenwelle verbunden Außenrotor (24) umfasst, wobei der Außenrotor (24) die Außenmagneten (25) trägt und den Innenrotor (27) umgreift.Feed pump for fluid media, in particular circulating pump for swimming pools or swimming pools, comprising a pump housing (35), an impeller (19) arranged in the pump housing (35) and mounted rotatably on a pump shaft (22), a drive unit (27, 28) , which is connectable to a drive motor (32), wherein the drive unit (24, 25, 27, 28) and the pump shaft (22) via inner and outer magnets (25, 28) which are separated by a split pot (29) , are in magnetic operative connection with each other, characterized in that the drive unit (24, 25, 27, 28) an inner rotor (27) on which the inner magnets (28) are arranged and the non-rotatably with a motor shaft (21) of the drive motor (32 ), and a non-rotatably connected to the pump shaft outer rotor (24), wherein the outer rotor (24) carries the outer magnet (25) and engages around the inner rotor (27).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Förderpumpe für fluide Medien, insbesondere eine Umwälzpumpe für Swimmingpools oder Schwimmbäder oder eine Förderpumpe für fluide Chemikalien in der Anlagentechnik, mit einem Pumpengehäuse, einem in dem Pumpengehäuse angeordneten Laufrad, das drehfest auf einer Pumpenwelle montiert ist, und einer Antriebseinheit, die mit einem Antriebsmotor verbindbar ist, wobei die Antriebseinheit und die Pumpenwelle über Innen- und Außenmagneten, die durch einen Spalttopf voneinander getrennt sind, miteinander in magnetischer Wirkverbindung stehen. Aufgrund dieses magnetischen Antriebskonzeptes werden derartige Pumpen auch als Magnetkupplungspumpen bezeichnet.The present invention relates to a feed pump for fluid media, in particular a circulation pump for swimming pools or swimming pools or a feed pump for fluid chemicals in the system engineering, with a pump housing, arranged in the pump housing impeller which is rotatably mounted on a pump shaft, and a drive unit, which is connectable to a drive motor, wherein the drive unit and the pump shaft are in magnetic operative connection with each other via inner and outer magnets, which are separated from each other by a containment shell. Because of this magnetic drive concept such pumps are also referred to as magnetic coupling pumps.

Magnetkupplungspumpen gehören zu den am vielfältigsten einsetzbaren Pumpenarten. Sie sind robust und in der Lage, Fluide unterschiedlichster Dichte, von Gasen bis zu Flüssigkeiten, bei Temperaturen bis zu 400 °C zu fördern. Der Pumpenteil einer Magnetkupplungspumpe entspricht üblicherweise einer herkömmlichen Kreiselpumpe und weist ein auf einer Pumpenwelle drehfest angeordnetes Radiallaufrad auf. Während bei einer herkömmlichen Pumpe die Pumpenwelle mechanisch mit dem Antriebsmotor gekoppelt ist, weist eine typische Magnetkupplungspumpe einen von einem Elektro- oder Verbrennungsmotor angetriebenen topfförmigen Antriebsteil mit einem Außenrotor auf, an dessen Innenflächen Außenmagneten radial angeordnet sind. Bei den bisher bekannten Magnetkupplungspumpen wird ein mit der Pumpenwelle verbundener Innenrotor, an dessen Außenfläche Innenmagneten angeordnet sind, wird an seinem dem Motor zugewandten Ende von dem Außenrotor des Antriebsteil so umgeben, dass sich die Außen- und Innenmagneten korrespondierend mit umgekehrter Polarität gegenüberliegen. Der Innenrotor wird mittels eines Spalttopfes hermetisch von dem Außenrotor getrennt, wobei die Innenmagneten des Innenrotors mit den Außenmagneten des Außenrotors über den Spalttopf hinweg in magnetischer Wirkverbindung stehen. Durch die hermetische Abtrennung des Innenrotors vom Außenrotor durch diesen Spalttopf, der damit die entsprechenden Wellendichtungen herkömmlicher motorbetriebener Pumpen ersetzt, ist eine leckagefreie Förderung der Fluide möglich. Die Lagerung der Pumpenwelle erfolgt üblicherweise durch mehrere Gleitlager, die den Innenrotor und die Pumpenwelle radial bzw. axial abstützen und die zur Schmierung und Kühlung typischerweise von der Förderflüssigkeit umspült werden.Magnetic clutch pumps are among the most versatile types of pumps. They are robust and capable of delivering fluids of varying densities, from gases to liquids, at temperatures up to 400 ° C. The pump part of a magnetic coupling pump usually corresponds to a conventional centrifugal pump and has a non-rotatably mounted on a pump shaft radial impeller. While in a conventional pump, the pump shaft is mechanically coupled to the drive motor, has a typical magnetic coupling pump driven by an electric or internal combustion engine cup-shaped drive member with an outer rotor, on the inner surfaces of which outer magnets are arranged radially. In the heretofore known magnetic drive pumps, an inner rotor connected to the pump shaft, on the outer surface of which inner magnets are arranged, is surrounded at its engine facing end by the outer rotor of the drive member so that the outer and inner magnets are opposed to the reverse polarity. The inner rotor is hermetically separated from the outer rotor by means of a split pot, the inner magnets of the inner rotor being in magnetic operative connection with the outer magnets of the outer rotor over the split pot. Due to the hermetic separation of the inner rotor from the outer rotor through this split pot, which thus replaces the corresponding shaft seals of conventional motor-driven pumps, a leak-free delivery of the fluids is possible. The storage of the pump shaft is usually carried out by a plurality of plain bearings, which radially and axially support the inner rotor and the pump shaft and which are typically lapped for lubrication and cooling of the pumped liquid.

Durch den notwendigen Einsatz von Permanentmagneten sind Magnetkupplungspumpen teurer als entsprechende Pumpen, bei denen die Pumpenwelle mechanisch mit dem Antriebsmotor verbunden ist. Daher wurden Magnetkupplungspumpen bislang noch nicht in Bereichen eingesetzt, in denen ein besonders hoher Kostendruck herrscht, beispielsweise im Bereich der Umwälzpumpen für Swimmingpools und Schwimmbäder, wo der Kundenkreis vielfach aus öffentlichen und privaten Endanwendern besteht. Inzwischen sind aber Permanentmagneten derart kostengünstig erhältlich, dass Magnetkupplungspumpen auch in solchen Bereichen eingesetzt werden können. Gleichzeitig werden die gesetzlichen Anforderungen an die Energieeffizienz von Elektromotoren, die bei Magnetkupplungspumpen bevorzugt als Antriebsmotor eingesetzt werden, immer mehr erhöht, so dass ab Januar 2017 bereits für Motorleistungen ab 0,75 kW die Einhaltung eines Mindestwirkungsgrads IE3 in der EU gesetzlich verpflichtend ist (Energieeffizienzklassifikation gemäß IEC 60034-30 ). Die Motorenhersteller können diese Anforderungen nur durch Einbau hochwertiger Komponenten erreichen, so dass beispielsweise für die Wicklungen von Elektromotoren vermehrt Kupfer eingesetzt werden muss. Die Motoren werden dadurch nicht nur effizienter, sondern weisen dann auch ein größeres Anzugsmoment beim Anlaufen des Motors auf. Bei einer Magnetkupplungspumpe besteht in diesem Fall die Gefahr von Schlupf, d. h. der magnetische Kontakt der Magneten des Läufers der Pumpe reißt ab, so dass das Laufrad trotz rotierendem Motor nicht mehr in Rotation versetzt werden kann.Due to the necessary use of permanent magnets magnetic coupling pumps are more expensive than corresponding pumps in which the pump shaft is mechanically connected to the drive motor. Therefore, magnetic coupling pumps have not yet been used in areas where there is a particularly high cost pressure, for example in the field of circulation pumps for swimming pools and swimming pools, where the clientele often consists of public and private end users. Meanwhile, however, permanent magnets are available at such low cost that magnetic coupling pumps can also be used in such areas. At the same time, the legal requirements for the energy efficiency of electric motors, which are preferably used for magnetic drive pumps as driving motor, are increasing more and more, so that from January 2017 for motor powers from 0.75 kW compliance with a minimum efficiency IE3 in the EU is legally required (energy efficiency classification according to IEC 60034-30 ). The engine manufacturers can only meet these requirements by installing high-quality components, so that, for example, more copper has to be used for the windings of electric motors. The engines are not only more efficient, but then have a larger torque when starting the engine. In the case of a magnetic coupling pump there is the risk of slippage in this case, ie the magnetic contact of the magnets of the rotor of the pump tears off so that the impeller can no longer be set in rotation despite the rotating motor.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, eine Förderpumpe für fluide Medien bereitzustellen, insbesondere eine Umwälzpumpe für Swimmingpools und Schwimmbäder, welche die Verwendung eines Magnetkupplungsantriebs ermöglicht und auch bei Verwendung energieeffizienter Antriebsmotoren besonders kostengünstig herstellbar ist.The present invention is therefore based on the technical problem of providing a pump for fluid media, in particular a circulation pump for swimming pools and swimming pools, which allows the use of a magnetic drive and is also particularly cost-effective to produce energy-efficient drive motors.

Gelöst wird dieses technische Problem durch eine Förderpumpe mit den Merkmalen des vorliegenden Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Förderpumpe sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This technical problem is solved by a feed pump with the features of the present claim 1. Advantageous developments of the feed pump according to the invention are the subject of the dependent claims.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung löst die Erfindung das technische Problem also dadurch, dass gegenüber herkömmlichen Magnetkupplungspumpen die Zuordnung der durch einen Spalttopf getrennten Innen- bzw. Außenrotoren vertauscht wird. Während bei herkömmlichen Magnetkupplungspumpen nämlich speziell im Hinblick auf ein hohes Anzugsdrehmoment der mit der Motorwelle verbundenen Rotor als Außenrotor ausgelegt ist, während der Innenrotor mit der Pumpenwelle verbundenen ist, wird bei der erfindungsgemäßen Pumpe der Außenrotor mit der Pumpenwelle und der Innenrotor mit dem Antriebsmotor verbunden. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit eine Förderpumpe für fluide Medien der oben bezeichneten Art, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Antriebseinheit einen Innenrotor, auf dem die Innenmagneten angeordnet sind und der drehfest mit einer Motorwelle des Antriebsmotors verbindbar ist, und einen drehfest mit der Pumpenwelle verbunden Außenrotor umfasst, wobei der Außenrotor die Außenmagneten trägt und den Innenrotor umgreift.According to a first aspect of the invention, the invention therefore solves the technical problem by reversing the assignment of the inner and outer rotors, which are separated by a containment shell, compared with conventional magnetic coupling pumps. In conventional magnetic coupling pumps, namely, the rotor connected to the motor shaft is designed as an outer rotor specifically with respect to a high tightening torque while the inner rotor is connected to the pump shaft, in the pump of the present invention, the outer rotor is connected to the pump shaft and the inner rotor is connected to the drive motor. The subject of the present invention is thus a feed pump for fluid media referred to above Type, which is characterized in that the drive unit comprises an inner rotor, on which the inner magnets are arranged and which is non-rotatably connected to a motor shaft of the drive motor, and an outer rotor rotatably connected to the pump shaft, wherein the outer rotor carries the outer magnet and engages around the inner rotor ,

Bereits aufgrund der Tatsache, dass der Motor nun einen Innenrotor statt eines Außenrotors antreibt, wird das auf den mit der Pumpenwelle verbundenen Außenrotor wirkende Anzugsdrehmoment verkleinert, was die Schlupfgefahr beim Anlaufen des Motors verringert.Already due to the fact that the motor now drives an inner rotor instead of an outer rotor, the tightening torque acting on the outer rotor connected to the pump shaft is reduced, which reduces the danger of slippage when starting the engine.

Bevorzugt ist außerdem vorgesehen, dass der Innenrotor Zusatzgewichte aufweist, die zur Erhöhung des Massenträgheitsmoments des Innenrotors dienen und so als Anlaufbremse wirken. Die Zusatzgewichte verlangsamen daher das Anlaufen des Motors in den ersten Sekundenbruchteilen nach dem Einschalten, so dass die Gefahr eines Abreißens der Magnetkupplung verringert wird und der Außenrotor synchron zum Innenrotor anlaufen kann. Überraschend wurde gefunden, dass trotz der Zusatzgewichte bei laufendem Motor kein erhöhter Energieverbrauch beobachtet wird. Preferably, it is also provided that the inner rotor has additional weights which serve to increase the mass moment of inertia of the inner rotor and thus act as a starting brake. Therefore, the additional weights slow down the start of the engine in the first few seconds after switching on, so that the risk of tearing of the magnetic coupling is reduced and the outer rotor can start synchronously to the inner rotor. Surprisingly, it was found that despite the additional weights with the engine running no increased energy consumption is observed.

Die Zusatzgewichte können in der Funktion zur Erhöhung des Massenträgheitsmoments an die jeweilige Motorleistung bzw. die Effizienz des Motors angepasst werden, so dass beispielsweise dieselbe Förderpumpe mit Motoren in einem Leistungsbereich von 0,75 bis 2,2 kW einsetzbar ist.The additional weights can be adjusted in the function for increasing the moment of inertia of the respective engine power and the efficiency of the engine, so that for example the same feed pump can be used with motors in a power range of 0.75 to 2.2 kW.

Die Zusatzgewichte können in den Innenrotor integriert werden, beispielsweise als Metallringe mit einem Innenrotor aus Metall-Druckguss oder Kunststoff verspritzt werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Zusatzgewichte als Schwungscheibe ausgebildet, die vorzugsweise auswechselbar an dem Innenrotor montiert ist. Die Schwungscheibe kann beispielsweise leicht durch Scheiben unterschiedlicher Dicke oder unterschiedlicher Materialien ausgetauscht und so die Wirkung der Anlaufbremse modifiziert und an die Motorleistung angepasst werden. Eine solche Schwungscheibe sorgt mit ihrer kreissymmetrischen Massenverteilung zudem für eine Vergleichmäßigung der Drehung des Innenrotors, so dass ein Abreißen der Magnetkupplung bei Lastschwankungen vermieden werden kann.The additional weights can be integrated into the inner rotor, for example, be sprayed as metal rings with an inner rotor made of die-cast metal or plastic. According to a preferred embodiment of the invention, the additional weights are designed as a flywheel, which is preferably replaceably mounted on the inner rotor. For example, the flywheel can be easily replaced by discs of different thicknesses or different materials, thus modifying the effect of the starting brake and adapting it to engine performance. Such a flywheel also ensures, with its circularly symmetrical mass distribution, an equalization of the rotation of the inner rotor, so that a tearing off of the magnetic coupling during load fluctuations can be avoided.

Wenn der Außenrotor aus demselben Material wie die Pumpenwelle besteht, können Pumpenwelle und Außenrotor beispielsweise als ein Spritzgussteil gefertigt werden. Bei Verwendung unterschiedlicher Materialien können der Außenrotor und die Pumpenwelle auf vielfältige Weise miteinander verbunden werden. Beispielsweise kann der Außenrotor auf die Pumpenwelle aufgespritzt werden, so dass Pumpenwelle und Außenrotor wiederum ein einstückiges Bauteil bilden. When the outer rotor is made of the same material as the pump shaft, for example, the pump shaft and the outer rotor can be manufactured as an injection molded part. When using different materials, the outer rotor and the pump shaft can be interconnected in a variety of ways. For example, the outer rotor can be sprayed onto the pump shaft, so that pump shaft and outer rotor in turn form a one-piece component.

Der Außenrotor weist dabei an seinem motorseitigen Ende eine topfartige Allgemeinform auf, wobei die Abmessungen so gewählt sind, dass der Außenrotor den Innenrotor und den zwischen Innenrotor und Außenrotor angeordneten Spalttopf umgreift.The outer rotor has at its motor end a pot-like general shape, wherein the dimensions are selected so that the outer rotor engages around the inner rotor and the split pot disposed between the inner rotor and outer rotor.

Vorzugsweise ist das Laufrad der Förderpumpe auswechselbar auf die Pumpenwelle drehfest aufgesteckt und beispielsweise mittels einer Schraube und/oder Toleranzringen fixiert, was die Wartung der Pumpe vereinfacht.Preferably, the impeller of the feed pump is exchangeably plugged onto the pump shaft rotatably and fixed, for example by means of a screw and / or tolerance rings, which simplifies the maintenance of the pump.

Die Förderpumpe umfasst außerdem vorzugsweise einen Fluidkreislauf, über den zur Kühlung und Schmierung der Lager des Außenrotors, des Spalttopfes und des Dichtungsgehäuses. Dieser Fluidkreislauf ist komplexer ausgestaltet als bei einer herkömmlichen Magnetkupplungspumpe, bei der Fluid lediglich achsnah an der Pumpenwelle zu den Gleitlagern geführt werden muss. Bei der erfindungsgemäßen Pumpe wird vorgeschlagen, einen Teil des Fördermediums von einem Druckraum der Förderpumpe zu dem Außenrotor und der Pumpenwelle zu führen und dann axial entlang der Pumpenwelle zum Laufrad zurück und von dort radial an der Rückseite des Laufrades wieder in den Druckraum der Förderpumpe zuleiten. Dazu weist die Förderpumpe vorzugsweise ein Dichtungsgehäuse auf, in welchem der Außenrotor angeordnet ist und das zusammen mit dem Spalttopf einen Teil des zur Kühlung und Schmierung vorgesehenen Fluidgehäuses definiert.The feed pump also preferably includes a fluid circuit via which for cooling and lubricating the bearings of the outer rotor, the can and the seal housing. This fluid circuit is configured more complex than in a conventional magnetic coupling pump, in which fluid only needs to be guided close to the axis of the pump shaft to the plain bearings. In the pump according to the invention is proposed to lead a portion of the fluid from a pressure chamber of the feed pump to the outer rotor and the pump shaft and then axially back along the pump shaft to the impeller and from there radially on the back of the impeller back into the pressure chamber of the feed pump. For this purpose, the feed pump preferably has a seal housing, in which the outer rotor is arranged and which together with the containment shell defines a part of the fluid housing provided for cooling and lubrication.

Die Pumpenwelle ist vorzugsweise durch wenigstens ein Gleitlager, besonders bevorzugt zwei Gleitlager, drehbar gelagert, wobei die Gleitlager von dem in dem Fluidkreislauf geführten Fördermedium gekühlt und geschmiert werden. Als Gleitlager werden vorzugsweise Keramikgleitlager verwendet.The pump shaft is preferably rotatably supported by at least one slide bearing, particularly preferably two slide bearings, wherein the slide bearings are cooled and lubricated by the conveyed medium carried in the fluid circuit. As plain bearings preferably ceramic plain bearings are used.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Förderpumpe eine axiale Saugöffnung auf, durch welche das zu fördernde Medium vom Laufrad angesaugt und beispielsweise radial in den Druckraum am Außenumfang des Laufrades gefördert wird.According to a preferred embodiment, the feed pump has an axial suction opening, through which the medium to be conveyed is sucked by the impeller and, for example, is conveyed radially into the pressure space on the outer circumference of the impeller.

Die erfindungsgemäße Förderpumpe kann für unterschiedliche Zwecke, beispielsweise als Förderpumpe für fluide Chemikalien in der Anlagentechnik oder als Umwälzpumpe für Swimmingpools oder Schwimmbäder eingesetzt werden. Insbesondere im Fall des Einsatzes der erfindungsgemäßen Förderpumpe als Umwälzpumpe ist vorzugsweise vor der Saugöffnung der Förderpumpe noch ein Fasernfänger angeordnet. Der Fasernfänger kann über einen Schlauch oder eine Leitung mit der Saugöffnung verbunden sein, vorzugsweise ist der Fasernfänger aber unmittelbar vor der Saugöffnung der Pumpe in das Pumpengehäuse integriert.The feed pump according to the invention can be used for different purposes, for example as a feed pump for fluid chemicals in systems engineering or as a circulation pump for swimming pools or swimming pools. In particular, in the case of the use of the feed pump according to the invention as a circulation pump, a fiber catcher is preferably arranged in front of the suction opening of the feed pump. The fiber catcher can via a hose or a pipe with the suction port be connected, but preferably the Faserfänger is integrated directly in front of the suction port of the pump in the pump housing.

Die Antriebseinheit der erfindungsgemäßen Förderpumpe kann eine Antriebswelle aufweisen, die zentral im Innenrotor montiert oder mit diesem verspritzt ist, und die über eine mechanische Kupplung mit einer Motorwelle eines Antriebsmotors verbunden werden kann.The drive unit of the feed pump according to the invention may have a drive shaft which is centrally mounted in the inner rotor or sprayed with this, and which can be connected via a mechanical coupling with a motor shaft of a drive motor.

Bei einer besonders kompakten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Förderpumpe weist der Innenrotor eine zentrale Bohrung auf, in welche die Motorwelle eines Antriebsmotors drehfest eingreifen kann, so dass der Antriebsmotor unmittelbar an die Antriebseinheit der Pumpe anflanschbar ist.In a particularly compact embodiment of the feed pump according to the invention, the inner rotor has a central bore, in which the motor shaft of a drive motor can engage in rotation, so that the drive motor can be flanged directly to the drive unit of the pump.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines unter Bezugnahme auf die in den beigefügten Zeichnungen dargestelltes, bevorzugtes Ausführungsbeispiel näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to a preferred embodiment illustrated with reference to the attached drawings. In the drawings show:

1 eine als Umwälzpumpe für Swimmingpools ausgebildete erfindungsgemäße Förderpumpe im Teilquerschnitt; 1 a trained as a circulation pump for swimming pools invention feed pump in partial cross section;

2 eine vergrößerte Detailansicht der Schnittdarstellung der 1; 2 an enlarged detail view of the sectional view of 1 ;

3 eine isolierte Darstellung des Außenrotors der 1 und 2 im Querschnitt; 3 an isolated view of the outer rotor of 1 and 2 in cross-section;

4 den Außenrotor der 3 in perspektivischem Teilquerschnitt; 4 the outer rotor of 3 in perspective partial cross-section;

5 eine isolierte Darstellung des Innenrotors der 1 und 2 im Querschnitt; 5 an isolated view of the inner rotor of 1 and 2 in cross-section;

6 den Innenrotor der 5 in perspektivischer Darstellung; 6 the inner rotor of the 5 in perspective view;

7 eine isolierte Darstellung des Spalttopfes der Förderpumpe der 1 und 2 im Querschnitt; 7 an isolated view of the split pot of the feed pump of 1 and 2 in cross-section;

8 eine Draufsicht auf den Spalttopf der 7; 8th a plan view of the containment shell of 7 ;

9 eine isolierte Darstellung des Dichtungsgehäuses der Förderpumpe der 1 und 2 im Querschnitt; und 9 an isolated view of the seal housing of the feed pump of 1 and 2 in cross-section; and

10 eine Draufsicht auf das Dichtungsgehäuse der 9. 10 a plan view of the seal housing the 9 ,

In den 1 und 2 ist eine insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnete Ausführungsform der erfindungsgemäßen Förderpumpe dargestellt. 2 zeigt dabei eine vergrößerte Detailansicht der 1. Die dargestellte Förderpumpe 10 kann beispielsweise als Umwälzpumpe für Swimmingpools oder Schwimmbäder eingesetzt werden. Die Förderpumpe 10 weist einen Saugstutzen 11 auf, welcher in eine Eintrittsöffnung 12 eines vorgeschalteten Fasernfängers 13 mündet. Der Fasernfänger 13 umfasst einen Filterkorb 14, der über eine auf der Oberseite des Fasernfängers 13 vorgesehene Öffnung 15 herausnehmbar ist. Die Öffnung 15 des Fasernfängers 13 wird durch einen Schraubdeckel 16 verschlossen. Eine Austrittsöffnung 17 des Fasernfängers mündet in eine axiale Saugöffnung 18 der Förderpumpe. An die Saugöffnung 18 schließt sich ein Radiallaufrad 19 an, welches das zu fördernde Fluid axial ansaugt und radial in einen Druckraum 20 der Förderpumpe transportiert. Aus dem Druckraum 20 wird das zu fördernde Fluid über einen Druckstutzen 21 abgeleitet.In the 1 and 2 is a total with the reference number 10 designated embodiment of the feed pump according to the invention. 2 shows an enlarged detail view of the 1 , The illustrated pump 10 can be used, for example, as a circulation pump for swimming pools or swimming pools. The pump 10 has a suction nozzle 11 on, which in an entrance opening 12 an upstream fiber catcher 13 empties. The fiber catcher 13 includes a filter basket 14 , which has one on top of the fiber catcher 13 provided opening 15 is removable. The opening 15 of the fiber catcher 13 is through a screw cap 16 locked. An outlet 17 the fiber catcher opens into an axial suction opening 18 the feed pump. To the suction opening 18 closes a radial impeller 19 on, which sucks the fluid to be delivered axially and radially into a pressure chamber 20 transported the feed pump. From the pressure room 20 is the fluid to be delivered via a discharge nozzle 21 derived.

Das Laufrad 19 steckt auf einem freien Ende einer Pumpenwelle 22 und ist dort mittels Toleranzring und einer Schraube 23 drehfest fixiert. Auf die Pumpenwelle 22 ist ein Außenrotor 24 aufgespritzt. Die Pumpenwelle 22 und der Außenrotor 24 sind isoliert auch in den 3 und 4 detaillierter dargestellt. Das dem Laufrad 19 gegenüberliegendes Ende des Außenrotors 24 ist topfförmig ausgebildet und weist Außenmagneten 25 auf, die am Innenumfang des Außenrotors 24 angeordnet sind. Die Außenmagneten 25 sind Permanentmagneten, die beispielsweise an dem Außenrotor in Nuttaschen aufgesteckt oder von diesem umspritzt sein können. Im dargestellten Beispiel werden die Außenmagneten mittels eines Stahlrings 26 in einer Ausnehmung des Außenrotors 24 fixiert. Die Ausnehmung ist im dargestellten Beispiel durch einen stirnseitigen Deckel 50 gasdicht verschweißt. In dem durch den Außenrotor 24 gebildeten Topf befindet sich ein Innenrotor 27, an dessen Außenumfang, den Außenmagneten 25 des Außenrotors 24 gegenüberliegend, Innenmagneten 28 angeordnet sind. Der Innenrotor ist isoliert und detaillierten in den 5 und 6 dargestellt. Zwischen dem Außenrotor 24 mit seinen Außenmagneten 25 und dem Innenrotor 27 mit dessen Innenmagneten 28 ist ein Spalttopf 29 angeordnet, der aus einem nicht magnetisierbaren Material besteht. Der Spalttopf 29 ist isoliert und detaillierter in den 7 und 8 dargestellt.The impeller 19 stuck on a free end of a pump shaft 22 and is there by tolerance ring and a screw 23 fixed against rotation. On the pump shaft 22 is an outer rotor 24 sprayed. The pump shaft 22 and the outer rotor 24 are also isolated in the 3 and 4 shown in more detail. That the impeller 19 opposite end of the outer rotor 24 is cup-shaped and has outer magnets 25 on, on the inner circumference of the outer rotor 24 are arranged. The outer magnets 25 are permanent magnets, which can be plugged, for example, on the outer rotor in Nuttaschen or encapsulated by this. In the example shown, the outer magnets are made by means of a steel ring 26 in a recess of the outer rotor 24 fixed. The recess is in the example shown by a frontal cover 50 gas-tight welded. In through the outer rotor 24 formed pot is an inner rotor 27 , on its outer periphery, the outer magnet 25 of the outer rotor 24 opposite, inside magnets 28 are arranged. The inner rotor is insulated and detailed in the 5 and 6 shown. Between the outer rotor 24 with its outer magnets 25 and the inner rotor 27 with its inner magnet 28 is a containment shell 29 arranged, which consists of a non-magnetizable material. The containment shell 29 is isolated and more detailed in the 7 and 8th shown.

Der Innenrotor 27 weist eine Antriebswellenbohrung 30 auf, in welche eine Motorwelle 31 eines an die Förderpumpe 10 angeflanschten Antriebsmotors 32 drehfest eingreifen kann. Bei dem Antriebsmotor 32 kann es sich beispielsweise um einen Elektromotor handeln.The inner rotor 27 has a drive shaft bore 30 into which a motor shaft 31 one to the feed pump 10 flanged drive motor 32 can intervene rotatably. In the drive motor 32 it may be, for example, an electric motor.

Zur Reduzierung eines möglichen Schlupfes beim Einschalten des Antriebsmotors 32 weist der Innenrotor 27 eine Schwungscheibe 33 auf, die drehfest mit der motorseitigen Stirnseite des Innenrotors 27 verbunden ist und als Zusatzgewicht dient, um das Anlaufen des Innenrotors unmittelbar nach Einschalten des Antriebsmotors geringfügig zu verzögern, so dass die Magnetkupplung zwischen Innenmagneten 28 und Außenmagneten 25 in dieser Phase nicht abreißt. Zur Anpassung an unterschiedliche Motorleistungen ist die Schwungscheibe 33 auswechselbar ausgebildet und mittels zweier Schrauben 34 an der motorseitigen Stirnseite des Innenrotors 27 befestigt.To reduce a possible slip when switching on the drive motor 32 has the inner rotor 27 a flywheel 33 on, the non-rotatably with the motor-side end face of the inner rotor 27 is connected and serves as additional weight to slightly delay the tarnishing of the inner rotor immediately after switching on the drive motor, so that the magnetic coupling between inner magnet 28 and external magnets 25 does not break off in this phase. To adapt to different engine power is the flywheel 33 exchangeable trained and by means of two screws 34 on the motor-side end of the inner rotor 27 attached.

Die Förderpumpe 10 weist ein Pumpengehäuse 35 auf, welches das Laufrad 19 und den Druckraum 20 umgibt. An das Pumpengehäuse 35 schließt sich ein Zwischengehäuse 36 an, welches die aus Innenrotor und Außenrotor bestehende Antriebseinheit der Förderpumpe 10 umgibt. Im Inneren des Zwischengehäuses 36 ist ein Dichtungsgehäuse 37 angeordnet, welches zusammen mit dem Spalttopf 29 einen Fluidkanal 38 für ein Fluid zur Kühlung und Schmierung des Außenrotors und der Lagerungen der Pumpenwelle bildet. Das Dichtungsgehäuse 37 ist isoliert in den 9 und 10 detaillierter dargestellt.The pump 10 has a pump housing 35 on which the impeller 19 and the pressure room 20 surrounds. To the pump housing 35 closes an intermediate housing 36 on, which consists of inner rotor and outer rotor drive unit of the feed pump 10 surrounds. Inside the intermediate housing 36 is a seal housing 37 arranged, which together with the containment shell 29 a fluid channel 38 for a fluid for cooling and lubricating the outer rotor and the bearings of the pump shaft forms. The seal housing 37 is isolated in the 9 and 10 shown in more detail.

Der Spalttopf 29 weist an seinem Außenumfang einen tellerartigen Kragen 39 auf, der über Schrauben 40 mit dem Dichtungsgehäuse verbunden ist und so als motorseitiger Deckel für das Dichtungsgehäuse dient. Zur zuverlässigen Abdichtung ist zwischen dem als Deckel für das Dichtungsgehäuse wirkenden Kragen 39 des Spalttopfes 29 und dem Dichtungsgehäuse 37 ein O-Ring 41 angeordnet. Je nach Fördermedium können die Schrauben 40 durch Stopfen 51 vor dem Fördermedium geschützt werden. Für den Einsatz im Chemiebereich können beispielsweise Stopfen und O-Ringe aus einem chemikalienbeständigen Material, beispielsweise aus einem Fluorelastomer oder aus einem Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk verwendet werden. In den 1 und 2 ist beispielhaft lediglich die obere Schraube 40 mit einem Stopfen 51 versehen.The containment shell 29 has on its outer periphery a plate-like collar 39 on top of the screws 40 is connected to the seal housing and serves as a motor-side cover for the seal housing. For reliable sealing is between acting as a cover for the seal housing collar 39 of the can 29 and the seal housing 37 an O-ring 41 arranged. Depending on the pumped medium, the screws 40 through plugs 51 be protected from the pumped medium. For example, for use in the chemical field, plugs and o-rings made of a chemical resistant material, such as a fluoroelastomer or an ethylene-propylene-diene rubber, may be used. In the 1 and 2 is exemplary only the upper screw 40 with a stopper 51 Mistake.

Insbesondere in der vergrößerten Darstellung der 2 ist der zentralen Bereichs der Förderpumpe 10 aus 1 besser erkennbar. Zusätzliche Pfeile symbolisierten in 2 den Fluidkreislauf zur Schmierung und Kühlung der Antriebskomponente. Man erkennt, dass zwischen einem pumpenseitigen Deckel 42 des Dichtungsgehäuses und dem Dichtungsgehäuse 37 Öffnungen 43 ausgespart sind, über welche Fördermedium aus dem Druckraum 20 in einem von dem Dichtungsgehäuse gebildeten Verteilerraum 44 gelangen können. Aus dem Verteilerraum 44 gelangt das Fluid über in einer Innenwand 45 des Dichtungsgehäuses 37 ausgesparten Öffnungen 46 in den Fluidkanal 38. Dort umspült das Fluid den topfartigen Bereich des Außenrotors 24 und die Außenfläche des Spalttopfes 29 zwischen Außenrotor 24 und Spalttopf 29 und gelangt über im Außenrotor vorgesehene Öffnungen 47 in den Kanal 38 zurück.In particular, in the enlarged view of 2 is the central area of the feed pump 10 out 1 better recognizable. Additional arrows symbolized in 2 the fluid circuit for lubrication and cooling of the drive component. It can be seen that between a pump-side cover 42 the seal housing and the seal housing 37 openings 43 are omitted, via which fluid from the pressure chamber 20 in a distribution space formed by the seal housing 44 can reach. From the distribution room 44 the fluid passes over in an inner wall 45 of the seal housing 37 recessed openings 46 in the fluid channel 38 , There, the fluid flows around the pot-like area of the outer rotor 24 and the outer surface of the split pot 29 between outer rotor 24 and containment shell 29 and passes through openings provided in the outer rotor 47 in the channel 38 back.

Im dargestellten Beispiel ist die Pumpenwelle 22 an ihren Enden jeweils durch ein Keramikgleitlager 48a, 48b gelagert. Dabei ist jeweils eine Komponente 48a mit dem Dichtungsgehäuse bzw. dem Spalttopf verbunden, während die andere Komponente 48b mit der Pumpenwelle 22 bzw. dem auf die Pumpenwelle aufgespritzten Ende des Außenrotors 24 verbunden ist. Der pumpenseitige Deckel 42 weist eine zentrale Öffnung auf, durch die das laufradseitige Ende der Pumpenwelle ragt. Über den zwischen Pumpenwelle und Innenrand der Öffnung gebildeten Ringspalt gelangt das Fluid in einen auf der Rückseite des Laufrades im Deckel 42 ausgebildeten Radialspalt 49, über den das Fluid wiederum in Richtung Druckraum 20 geleitet werden kann.In the example shown, the pump shaft 22 each at their ends by a ceramic plain bearing 48a . 48b stored. Each is a component 48a connected to the seal housing or the split pot, while the other component 48b with the pump shaft 22 or the sprayed onto the pump shaft end of the outer rotor 24 connected is. The pump-side lid 42 has a central opening through which projects the impeller-side end of the pump shaft. About the annular gap formed between the pump shaft and the inner edge of the opening, the fluid passes into a on the back of the impeller in the lid 42 trained radial gap 49 , over which the fluid in turn towards the pressure chamber 20 can be directed.

In den 3 und 4 ist der Außenrotor 24 der erfindungsgemäßen Förderpumpe 10 detaillierter dargestellt. Man erkennt, dass das topfförmige Gehäuse des Außenrotors 24, in welchem die Außenmagneten 25 mittels Stahlring 26 fixiert sind, am motorseitigen Stirnende mittels eines Deckels 50 gasdicht verschweißt ist. Am laufradseitigen Ende des Außenrotors ist der Außenrotor 24 auf die Pumpenwelle 22 aufgespritzt. Ferner sind die mit dem Außenrotor 24 verbundenen Komponenten 48b der beiden Keramikgleitlager dargestellt.In the 3 and 4 is the outer rotor 24 the feed pump according to the invention 10 shown in more detail. It can be seen that the cup-shaped housing of the outer rotor 24 in which the outer magnets 25 by means of steel ring 26 are fixed on the motor-side front end by means of a lid 50 is welded gas-tight. At the impeller end of the outer rotor is the outer rotor 24 on the pump shaft 22 sprayed. Furthermore, those with the outer rotor 24 connected components 48b represented the two ceramic plain bearings.

In den 5 und 6 ist der Innenrotor 27 der erfindungsgemäßen Förderpumpe mit angeschraubter Schwungscheibe 33 dargestellt. Man erkennt insbesondere in der perspektivischen Darstellung der 6 die am Außenumfang des Innenrotors verteilt aufgeklebten Innenmagneten 28, die ebenfalls wie die Außenmagneten 25 des Außenrotors als Permanentmagneten ausgebildet sind.In the 5 and 6 is the inner rotor 27 the pump according to the invention with screwed flywheel 33 shown. It can be seen in particular in the perspective view of 6 the inner magnets glued distributed on the outer circumference of the inner rotor 28 that also like the outside magnets 25 of the outer rotor are formed as permanent magnets.

In den 7 und 8 ist der Spalttopf 29 im Querschnitt bzw. in Draufsicht detaillierter dargestellt. Der Querschnitt entspricht dem in der 8 angedeuteten Schnitt entlang der Linie VII-VII. Man erkennt ferner die mit dem Spalttopf verbundene Komponente 48a des Keramikgleitlagers, sowie den als motorseitigen Deckel des Dichtungsgehäuses wirkenden Kragen 39 des Spalttopfes, der als einstückiges Bauteil mit dem Spalttopf ausgebildet ist.In the 7 and 8th is the containment shell 29 shown in more detail in cross section and in plan view. The cross section corresponds to that in the 8th indicated section along the line VII-VII. It also recognizes the connected to the containment shell component 48a the ceramic plain bearing, as well as acting as the motor-side cover of the seal housing collar 39 the containment shell, which is designed as a one-piece component with the containment shell.

In den 9 und 10 ist das Dichtungsgehäuse 37 im Querschnitt und in Draufsicht detaillierter dargestellt. In 10 ist dabei der Schnitt der 9 durch die Linie IX-IX angedeutet. Im dargestellten Beispiel ist das Dichtungsgehäuse 37 ein komplexes Spritzgussteil, das eine Innenwand 45 zur Bildung einer Verteilerkammer 44 für den als Kühl- und Schmiermittel dienenden Teilstrom des Fördermediums aufweist. Man erkennt ferner die mit dem Dichtungsgehäuse verbundene Komponente 48a des Keramikgleitlagers.In the 9 and 10 is the seal housing 37 shown in more detail in cross section and in plan view. In 10 is the cut of the 9 indicated by the line IX-IX. In the example shown, the seal housing 37 a complex injection molded part that has an inner wall 45 to form a distribution chamber 44 having for serving as a coolant and lubricant partial flow of the pumped medium. One recognizes further the with the Seal housing connected component 48a of the ceramic plain bearing.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Förderpumpe feed pump
1111: Saugstutzen suction
1212: Eintrittsöffnung des Fasernfängers Entry opening of the fiber catcher
1313: Fasernfänger Strainer
1414: Filterkorb filter basket
1515: Öffnung opening
1616: Schraubdeckel screw
1717: Austrittsöffnung outlet opening
1818: Saugöffnung suction opening
1919: Laufrad Wheel
2020: Druckraum pressure chamber
2121: Druckstutzen pressure port
2222: Pumpenwelle pump shaft
2323: Schraube screw
2424: Außenrotor outer rotor
2525: Außenmagneten external magnet
2626: Stahlring steel ring
2727: Innenrotor inner rotor
2828: Innenmagneten interior magnet
2929: Spalttopf containment shell
3030: Antriebswellenbohrung Drive shaft bore
3131: Motorwelle motor shaft
3232: Antriebsmotor drive motor
3333: Schwungscheibe flywheel
3434: Schraube screw
3535: Pumpengehäuse pump housing
3636: Zwischengehäuse intermediate housing
3737: Dichtungsgehäuse seal housing
3838: Fluidkanal fluid channel
3939: Kragen/Deckel Collar / lid
4040: Deckelschrauben cover screws
4141: O-Ring O-ring
4242: Deckel cover
4343: Öffnungen openings
4444: Verteilerraum distribution space
4545: Innenwand des Dichtungsgehäuses Inner wall of the seal housing
4646: Öffnung in Innenwand Opening in inner wall
4747: Öffnung in Außenrotor Opening in outer rotor
48a, b48a, b: Keramikgleitlager ceramic bearings
4949: Radialspalt radial gap
5050: Deckel des Außenrotors Cover of the outer rotor
5151: Stopfen Plug

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

IEC 60034-30 [0003] IEC 60034-30 [0003]

Claims

Förderpumpe für fluide Medien, insbesondere Umwälzpumpe für Swimmingpools oder Schwimmbäder, mit einem Pumpengehäuse (35), einem in dem Pumpengehäuse (35) angeordneten Laufrad (19), das drehfest auf einer Pumpenwelle (22) montiert ist, einer Antriebseinheit (27, 28), die mit einem Antriebsmotor (32) verbindbar ist, wobei die Antriebseinheit (24, 25, 27, 28) und die Pumpenwelle (22) über Innen- und Außenmagneten (25, 28), die durch einen Spalttopf (29) voneinander getrennt sind, miteinander in magnetischer Wirkverbindung stehen, gekennzeichnet dadurch, dass die Antriebseinheit (24, 25, 27, 28) einen Innenrotor (27), auf dem die Innenmagneten (28) angeordnet sind und der drehfest mit einer Motorwelle (21) des Antriebsmotors (32) verbindbar ist, und einen drehfest mit der Pumpenwelle verbunden Außenrotor (24) umfasst, wobei der Außenrotor (24) die Außenmagneten (25) trägt und den Innenrotor (27) umgreift.Feed pump for fluid media, in particular circulation pump for swimming pools or swimming pools, with a pump housing ( 35 ), one in the pump housing ( 35 ) arranged impeller ( 19 ), which rotatably on a pump shaft ( 22 ), a drive unit ( 27 . 28 ), which are powered by a drive motor ( 32 ) is connectable, wherein the drive unit ( 24 . 25 . 27 . 28 ) and the pump shaft ( 22 ) via internal and external magnets ( 25 . 28 ) through a containment shell ( 29 ) are mutually in magnetic operative connection, characterized in that the drive unit ( 24 . 25 . 27 . 28 ) an inner rotor ( 27 ) on which the inner magnets ( 28 ) are arranged and the non-rotatably with a motor shaft ( 21 ) of the drive motor ( 32 ) is connectable, and a non-rotatably connected to the pump shaft outer rotor ( 24 ), wherein the outer rotor ( 24 ) the outer magnets ( 25 ) and the inner rotor ( 27 ) surrounds.

Förderpumpe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenrotor (27) Zusatzgewichte (33) aufweist, die als Anlaufbremse wirken.Feed pump according to claim 1, characterized in that the inner rotor ( 27 ) Additional weights ( 33 ), which act as a start-up brake.

Förderpumpe gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzgewichte als Schwungscheibe (33) ausgebildet sind.Feed pump according to claim 2, characterized in that the additional weights as a flywheel ( 33 ) are formed.

Förderpumpe gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die die Schwungscheibe (33) auswechselbar an dem Innenrotor (27) montiert ist.Feed pump according to claim 4, characterized in that the flywheel ( 33 ) replaceable on the inner rotor ( 27 ) is mounted.

Förderpumpe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenrotor (24) auf die Pumpenwelle (22) aufgespritzt ist. Feed pump according to one of claims 1 to 3, characterized in that the outer rotor ( 24 ) on the pump shaft ( 22 ) is sprayed on.

Förderpumpe gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufrad (19) auswechselbar auf die Pumpenwelle (22) aufgesteckt ist.Feed pump according to claim 5, characterized in that the impeller ( 19 ) replaceable on the pump shaft ( 22 ) is attached.

Förderpumpe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fluidkreislauf vorgesehen ist, über den zur Kühlung und Schmierung des Außenrotors (24) und der Pumpenwelle (22) ein Teil des Fördermediums von einem Druckraum (20) der Förderpumpe zu dem Außenrotor (24) und der Pumpenwelle (22) geführt werden kann.Feed pump according to one of claims 1 to 5, characterized in that a fluid circuit is provided, via which for cooling and lubrication of the outer rotor ( 24 ) and the pump shaft ( 22 ) a part of the conveying medium from a pressure chamber ( 20 ) of the feed pump to the outer rotor ( 24 ) and the pump shaft ( 22 ) can be performed.

Förderpumpe gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenrotor (24) in einem Dichtungsgehäuse (37) angeordnet ist, das mit dem Spalttopf (19) einen Fluidkanal (38) als Teil des Fluidkreislaufes zur Kühlung und Schmierung definiert.Feed pump according to claim 7, characterized in that the outer rotor ( 24 ) in a seal housing ( 37 ), which is connected to the containment shell ( 19 ) a fluid channel ( 38 ) defined as part of the fluid circuit for cooling and lubrication.

Förderpumpe gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpenwelle (22) durch wenigstens ein Gleitlager (48a, 48b) drehbar gelagert ist, wobei das Gleitlager von dem in dem Fluidkreislauf geführten Fördermedium gekühlt und geschmiert wird.Feed pump according to claim 8, characterized in that the pump shaft ( 22 ) by at least one sliding bearing ( 48a . 48b ) is rotatably mounted, wherein the sliding bearing is cooled and lubricated by the guided in the fluid circuit fluid.

Förderpumpe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderpumpe (10) eine axiale Saugöffnung (18) aufweist.Feed pump according to one of claims 1 to 9, characterized in that the feed pump ( 10 ) an axial suction opening ( 18 ) having.

Förderpumpe gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Saugöffnung (18) ein Fasernfänger (13) angeordnet ist.Feed pump according to claim 10, characterized in that in front of the suction opening ( 18 ) a fiber catcher ( 13 ) is arranged.

Förderpumpe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antriebsmotor (32) an die Antriebseinheit (24, 25, 27, 28) angeflanscht ist.Feed pump according to one of claims 1 to 11, characterized in that a drive motor ( 32 ) to the drive unit ( 24 . 25 . 27 . 28 ) is flanged.