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Patent Searching and Data


Title:
CIRCULATING PUMP
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/011268
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a circulating pump, comprising a delivery element (40) for delivering a delivery liquid, and an electric motor (22) which has a stator (24) and a rotor (26), between which a gap (76) is formed, wherein the rotor comprises a shaft (36) which can be rotated about a rotational axis (38) and to which the delivery element is connected fixedly so as to rotate with it, and wherein the circulating pump has a radial plain bearing (52) for mounting the shaft, which radial plain bearing (52) is liquid-lubricated with the delivery liquid at a lubricating region (58). In order to provide a circulating pump of this type, by way of which more reliable operation is made possible, it is proposed according to the invention that the circulating pump comprises a sealing device (92) which suppresses a fluidic connection between the lubricating region and the gap between the stator and the rotor.

Inventors:
LAING KARSTEN (DE)
Application Number:
PCT/EP2014/066043
Publication Date:
January 29, 2015
Filing Date:
July 25, 2014
Export Citation:
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Assignee:
XYLEM IP HOLDINGS LLC (US)
LAING KARSTEN (DE)
International Classes:
F04D13/06; F04D29/047; F04D29/06; F04D29/12
Foreign References:
US3306220A1967-02-28
US5378121A1995-01-03
DE10115989A12001-12-13
US3332252A1967-07-25
Other References:
See also references of EP 3025063A1
Attorney, Agent or Firm:
HOEGER, STELLRECHT & PARTNER Patentanwälte (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Umwälzpumpe, umfassend ein Förderelement (40) zum Fördern einer Förderflüssigkeit und einen Elektromotor (22), der einen Stator (24) und einen Rotor (26) aufweist, zwischen denen ein Spalt (76) gebildet ist, wobei der Rotor (26) eine um eine Drehachse (38) drehbare Welle (36) umfasst, mit der das Förderelement (40) drehfest verbunden ist, und wobei die Umwälzpumpe (10; 94; 120) ein radiales Gleitlager (52) zum Lagern der Welle (36) aufweist, das an einem Schmierungsbereich (58) mit der Förderflüssigkeit flüssigkeitsgeschmiert ist, d a d u rch g e ke n n ze i ch n et, dass die Umwälzpumpe (10; 94; 120) eine Dichteinrichtung (92) umfasst, die eine Fluidverbindung zwischen dem Schmierungsbereich (58) und dem Spalt (76) zwischen dem Stator (24) und dem Rotor (26) unterbindet.

2. Umwälzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umwälzpumpe (10; 94; 120) eine Fluidführung (80) umfasst, die mindestens einen von Förderflüssigkeit durchströmbaren Fluidkanal (82, 84, 88, 122) aufweist zum Zuführen, Durchführen oder Abführen von Förderflüssigkeit in den, durch den oder aus dem Schmierungsbereich (58).

3. Umwälzpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fluidkanal (82) über mindestens eine Eintrittsöffnung mit einer Druckseite (50) oder Saugseite (48) der Umwälzpumpe (10; 94; 120) fluidverbun- den ist und/oder dass ein Fluidkanal über mindestens eine Austrittsöffnung (90) mit einer Druckseite (50) oder Saugseite (48) der Umwälzpumpe (10; 94) fluidverbunden ist.

4. Umwälzpumpe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Schmierungsbereich (58) mindestens ein Fluidkanal (82, 84) für Förderflüssigkeit angeordnet ist und/oder dass die Umwälzpumpe (10; 94; 120) eine Fluidführung (80) mit mindestens einem Fluidkanal (82, 84, 122) für Förderflüssigkeit umfasst.

5. Umwälzpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Fluidkanal (82, 122) im Gleitlager (52) oder in der Welle (36) gebildet ist.

6. Umwälzpumpe nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Fluidkanal (82) zwischen dem Gleitlager (52) und der Welle (36) angeordnet ist.

7. Umwälzpumpe nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der Welle (36) mindestens eine Eintrittsöffnung (88) oder Austrittsöffnung (90) gebildet ist, durch die hindurch Förderflüssigkeit in die Welle (36) eintreten bzw. aus dieser austreten kann.

8. Umwälzpumpe nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Fluidkanal (82) bezüglich der Drehachse (38) axial verläuft.

9. Umwälzpumpe nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Fluidkanal als Ringkanal oder als Teilringkanal in Umfangsrichtung der Drehachse (38) ausgestaltet ist.

10. Umwälzpumpe nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Fluidkanal (84) als Radialkanal (84) bezüglich der Drehachse (38) ausgestaltet ist.

11. Umwälzpumpe nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem Fluidkanal (122) ein Filterelement (130) angeordnet ist zum Filtern der Förderflüssigkeit.

12. Umwälzpumpe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umwälzpumpe (10; 94; 120) ein Axiallager (66) umfasst zur Abstützung des Rotors (26) gegen axiale Bewegung relativ zum Stator (24).

13. Umwälzpumpe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Axiallager (66) am Gleitlager (52) axial abstützt.

14. Umwälzpumpe nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass am Axiallager (66) mindestens ein Fluidkanal (84) angeordnet ist.

15. Umwälzpumpe nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Axiallager (66) drehfest mit der Welle (36) verbunden ist.

16. Umwälzpumpe nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dichtelement (66; 98; 102) der Dichteinrichtung (92) am Axiallager (66) angeordnet ist.

17. Umwälzpumpe nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dichtelement (98) der Dichteinrichtung (92) axial zwischen dem Axiallager (66) und dem Gleitlager (52) positioniert ist.

18. Umwälzpumpe nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Axiallager (66) eine axiales Stützelement für ein Dichtelement (98) der Dichteinrichtung (92) ausbildet.

19. Umwälzpumpe nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dichtelement (66) der Dichteinrichtung (92) integral mit dem Axiallager (66) gebildet ist.

20. Umwälzpumpe nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dichtelement (98; 102) der Dichteinrichtung (92) getrennt vom Axiallager (66) gebildet ist.

21. Umwälzpumpe nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dichtelement (98; 102) der Dichteinrichtung (92) mit dem Axiallager (66) verbunden ist.

22. Umwälzpumpe nach einem der Ansprüche 12 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dichtelement (102) der Dichteinrichtung (92) das Axiallager (66) in Umfangsrichtung bezüglich der Drehachse (38) zumindest abschnittsweise umgibt.

23. Umwälzpumpe nach einem der Ansprüche 12 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichteinrichtung (92) auf der dem Gleitlager (52) gegenüberliegenden Seite des Axiallagers (66) angeordnet ist.

24. Umwälzpumpe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichteinrichtung (92) eine Gleitringdichtung (104) umfasst oder ausbildet mit einem Gleitring (57, 106), der drehfest relativ zum Stator (24) ist und einem mit der Welle (36) drehfest verbundenen Gegenring (66, 110).

25. Umwälzpumpe nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitring (57) durch das Gleitlager (52) ausgebildet ist und der Gegenring (66) durch ein Axiallager (66) der Umwälzpumpe ausgebildet ist.

26. Umwälzpumpe nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitring (106) und der Gegenring (110) durch ein Vorspannelement (118) gegeneinander vorgespannt sind.

27. Umwälzpumpe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dichtelement (38) der Dichteinrichtung (92) ring- förmig oder scheibenförmig ausgestaltet ist und in einer Ebene senkrecht zur Drehachse (38) angeordnet ist.

28. Umwälzpumpe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dichtelement (38) der Dichteinrichtung (92) ringförmig oder scheibenförmig ausgestaltet ist und in einer Ebene senkrecht zur Drehachse (38) angeordnet ist.

29. Umwälzpumpe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umwälzpumpe (10; 94; 120) ein Trennteil (60) aufweist, das den Schmierungsbereich (58) vom Spalt (76) zwischen dem Stator (24) und dem Rotor (26) abtrennt, wobei das Trennteil (60) zumindest abschnittsweise, in radialer Richtung bezogen auf die Drehachse (38), zwischen der Welle (38) und dem Spalt (76) angeordnet ist.

30. Umwälzpumpe nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennteil (60) eine Abdeckung (64) umfasst oder ausbildet, die einen Förderraum (78) der Umwälzpumpe (10; 94; 120), in dem das Förderelement (40) angeordnet ist, zum Spalt (76) zwischen dem Stator (24) und Rotor (26) abdeckt.

31. Umwälzpumpe nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitlager (52) am Trennteil (60) gehalten ist.

32. Umwälzpumpe nach einem der Ansprüche 29 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennteil (60) drehfest relativ zum Stator (24) ist.

33. Umwälzpumpe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich an den Schmierungsbereich (58) in axialer Richtung ein Rotorraum (68) anschließt, der von der Dichteinrichtung (92) relativ zum Schmierungsbereich (58) abgedichtet ist.

34. Umwälzpumpe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotorraum (68) mit dem Spalt (76) zwischen dem Stator (24) und dem Rotor (26) fluidverbunden ist.

35. Umwälzpumpe nach Anspruch 33 oder 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (36) die Dichteinrichtung (92) axial durchgreift und dass der Rotor (26) eine Magnethalterung (72) umfasst, die im Rotorraum (68) drehfest mit der Welle (36) verbunden ist, an welcher Magnethalterung (72) mindestens ein Permanentmagnet (74) des Elektromagneten (22) gehalten ist.

36. Umwälzpumpe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umwälzpumpe (120) eine Pumpeinrichtung umfasst, mit der Förderflüssigkeit durch den Schmierungsbereich (58) hindurch förderbar ist.

37. Umwälzpumpe nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge an mit der Pumpeinrichtung geförderter Förderflüssigkeit unabhängig oder im Wesentlichen unabhängig vom Betriebspunkt der Umwälzpumpe (120) ist.

38. Umwälzpumpe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (26) ein Innenrotor (26) ist, der einen oder mehrere Permanentmagnete (74) aufweist, die bezüglich der Drehachse (38) radial innenseitig des Stators (24) angeordnet sind.

39. Umwälzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (26) ein Außenrotor (26) ist, der einen oder mehrere Permanentmagnete (74) aufweist, die bezüglich der Drehachse (38) radial außenseitig des Stators (24) angeordnet sind. Umwälzpumpe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (22) ein elektronisch kommutierter Elektromotor (22) ist.

Description:
Umwälzpumpe

Die Erfindung betrifft eine Umwälzpumpe, umfassend ein Förderelement zum Fördern einer Förderflüssigkeit und einen Elektromotor, der einen Stator und einen Rotor aufweist, zwischen denen ein Spalt gebildet ist, wobei der Rotor eine um eine Drehachse drehbare Welle umfasst, mit der das Förderelement drehfest verbunden ist, und wobei die Umwälzpumpe ein radiales Gleitlager zum Lagern der Welle aufweist, das an einem Schmierungsbereich mit der Förderflüssigkeit flüssigkeitsgeschmiert ist.

Eine derartige Umwälzpumpe wird beispielsweise in Heizungsanlagen verwendet, wobei es sich bei der geförderten Flüssigkeit insbesondere um Wasser handeln kann. Die Förderflüssigkeit wird mittels des Förderelementes gefördert, beispielsweise eines Förderrades, welches drehfest mit der Welle verbunden ist. Die Welle ist mittels eines Gleitlagers, welches beispielsweise Lagerelemente aus Graphit umfasst, bezüglich der Drehachse radial gelagert, wodurch ein kompakter Aufbau der Umwälzpumpe erzielt werden kann. Zur Verschleißminderung und Wärmeabfuhr ist das Gleitlager flüssigkeitsgeschmiert, wobei die Schmierung zur Erzielung einer konstruktiven Vereinfachung der Umwälzpumpe durch die Förderflüssigkeit erfolgt.

Herkömmliche Umwälzpumpen weisen zum Antrieb den Elektromotor auf, bei dem der Rotor umfassend die Welle um die Drehachse drehbeweglich relativ zum Stator ist. Der Rotor bewegt sich üblicherweise, etwa bei Asynchronmotoren, frei von Kontakt mit dem Stator, wobei zu diesem Zweck ein Spalt zwischen dem Rotor und dem Stator gebildet ist. Der Spalt wird von den vom Stator erzeugten magnetischen Feldern zum Antreiben des Rotors durchsetzt und kann flüssigkeitsgefüllt sein, insbesondere mit der Förderflüssigkeit. Zu diesem Zweck existieren gattungsgemäße Umwälzpumpen, bei denen der Schmierungsbereich mit dem Spalt in Fluidverbindung steht. Wünschenswert für einen hohen Wirkungsgrad der Umwälzpumpe ist es, den Spalt zwischen Stator und Rotor möglichst schmal auszubilden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Umwälzpumpe der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit der ein zuverlässigerer Betrieb ermöglicht wird .

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Umwälzpumpe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Umwälzpumpe eine Dichteinrichtung umfasst, die eine Fluidverbindung zwischen dem Schmierungsbereich und dem Spalt zwischen dem Stator und dem Rotor unterbindet.

Bei der erfindungsgemäßen Umwälzpumpe kann eine gezielte Schmierung des Gleitlagers am Schmierungsbereich mit der Förderflüssigkeit sichergestellt werden. Dies ermöglicht es, Verschleiß des Gleitlagers wirkungsvoll zu verringern und Reibungswärme zwischen dem Gleitlager und der Welle über die Förderflüssigkeit abzuführen. Zudem ist bei der erfindungsgemäßen Umwälzpumpe eine Dichteinrichtung vorgesehen, mit der eine Fluidverbindung zwischen dem Schmierungsbereich und dem Spalt zwischen dem Stator und dem Rotor unterbunden oder zumindest weitgehend unterbunden werden kann. Dies erlaubt es zu verhindern, dass sich zwischen dem Schmierungsbereich und dem Spalt zwischen dem Stator und dem Rotor eine Fluidströmung mit der Förderflüssigkeit ausbildet. Die Menge an Förderflüssigkeit, die den Spalt durchsetzt, kann dadurch verringert werden. Dies erweist sich insbesondere als vorteilhaft bei Elektromotoren, die zur Erzielung eines hohen Wirkungsgrades einen schmal ausgebildeten Spalt aufweisen und zudem mit starken magnetischen Wechselfeldern arbeiten. Hierzu zählen insbesondere elektrisch kommutierte Elektromotoren, so dass speziell eine erfindungsgemäße Umwälzpumpe mit elektrisch kommutiertem Elektromotor durch die erfindungsgemäße Lehre zuverlässiger betrieben werden kann . Insbesondere ist bei Vorhandensein selbst schmaler Spalte zwischen Stator und Rotor durch Verringerung des Volumenstroms an Förderflüssigkeit durch den Spalt die Wahrscheinlichkeit verringert, dass sich in der Förderflüssigkeit mitgeführte magnetische Partikel am Rotor oder Stator festsetzen. Eine derartige Ansammlung von magnetischen Partikeln hat eine unerwünschte Reibung zwischen dem Rotor und dem Stator zur Folge. Die Reibung kann zum Abfall des Wirkungsgrades, zur Geräusch- und Wärmeentwicklung, zu unerwünschtem Verschleiß bis hin zum Ausfall der Umwälzpumpe führen. Diese Nachteile, die auf die Ansammlung magnetischer Partikel im Spalt zwischen Stator und Rotor zurückzuführen sind, lassen sich bei der erfindungsgemäßen Umwälzpumpe somit weitgehend vermeiden.

Günstig ist es, wenn die Umwälzpumpe eine Fluidführung umfasst, die mindestens einen von Förderflüssigkeit durchströmbaren Fluidkanal aufweist zum Zuführen, Durchführen oder Abführen von Förderflüssigkeit in den, durch den oder aus dem Schmierungsbereich. Dies ermöglicht es auf konstruktiv einfache Weise, eine Strömung von Förderflüssigkeit am Schmierungsbereich bereitzustellen.

Auf einfache Weise lässt sich die Fluidführung realisieren, indem sie den Spalt zwischen dem Stator und dem Rotor umgeht.

Die Fluidführung ist beispielsweise an dem Spalt zwischen dem Stator und dem Rotor vorbeigeführt.

Vorzugsweise ist mindestens eine Eintrittsöffnung für Förderflüssigkeit in einen Fluidkanal vorgesehen und mindestens eine Austrittsöffnung für Förderflüssigkeit aus einem Fluidkanal . Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass mindestens ein Fluidkanal über eine Eintrittsöffnung oder über eine Austrittsöffnung mit einem Förderraum der Umwälzpumpe in Fluidverbindung steht, in dem das Förderelement angeordnet ist.

Günstigerweise ist vorgesehen, dass ein Fluidkanal über mindestens eine Eintrittsöffnung mit einer Druckseite oder Saugseite der Umwälzpumpe fluidver- bunden ist und/oder dass ein Fluidkanal über mindestens eine Austrittsöffnung mit einer Druckseite oder Saugseite der Umwälzpumpe fluidverbunden ist. Vorteilhafterweise ist am Schmierungsbereich mindestens ein Fluidkanal für Förderflüssigkeit angeordnet ist, und/oder die Umwälzpumpe umfasst bevorzugt eine Fluidführung mit mindestens einem Fluidkanal für Förderflüssigkeit umfasst.

Ein kompakter Aufbau der Umwälzpumpe kann erzielt werden, wenn mindestens ein Fluidkanal im Gleitlager oder in der Welle gebildet ist. Dies ermöglicht es, gesonderte Fluidkanäle einzusparen, so dass auch eine konstruktiv einfache Ausgestaltung der Umwälzpumpe erzielt werden kann. Es kann vorgesehen sein, dass im Gleitlager und/oder in der Welle jeweils eine Mehrzahl von Fluidkanälen gebildet ist.

Denkbar ist auch, dass mindestens ein Fluidkanal am Gleitlager oder an der Welle gebildet ist.

Ein zwischen dem Gleitlager und der Welle angeordneter Lagerspalt kann einen Fluidkanal ausbilden.

Bei einer konstruktiv einfachen Ausgestaltung der Umwälzpumpe ist es günstig, wenn mindestens ein Fluidkanal zwischen dem Gleitlager und der Welle angeordnet ist. An der der Welle zugewandten Seite des Gleitlagers kann beispielsweise eine Ausnehmung angeordnet sein, etwa eine nutförmige Ausnehmung, zur Ausbildung eines Fluidkanals zwischen der Welle und dem Gleitlager. Durch die Ausnehmung hindurch kann Förderflüssigkeit geführt werden, um sowohl die Welle als auch das Gleitlager zu benetzen und eine wirkungsvolle Fluidschmierung bereitzustellen.

Von Vorteil ist es, wenn an der Welle mindestens eine Eintrittsöffnung oder Austrittsöffnung gebildet ist, durch die hindurch Förderflüssigkeit in die Welle eintreten bzw. aus dieser austreten kann. So ist beispielsweise denkbar, dass am Schmierungsbereich eine Eintrittsöffnung für Förderflüssigkeit in einen in der Welle ausgebildeten Fluidkanal vorgesehen ist, dessen anderes Ende über eine Austrittsöffnung in die Saugseite oder in die Druckseite der Umwälzpum- pe mündet. Förderflüssigkeit kann auf diese Weise aus dem Schmierungsbereich abgeführt und der Saugseite bzw. der Druckseite der Umwälzpumpe zugeführt werden.

Bei der mindestens einen Eintrittsöffnung oder Austrittsöffnung kann es sich um eine radiale oder um eine axiale Öffnung handeln, durch die hindurch Förderflüssigkeit bezüglich der Drehachse radial bzw. axial in die Welle eintreten oder aus dieser austreten kann.

In entsprechender Weise kann vorgesehen sein, dass am Gleitlager mindestens eine Eintrittsöffnung oder eine Austrittsöffnung gebildet ist, durch die hindurch Förderflüssigkeit in das Gleitlager eintreten bzw. aus diesem austreten kann. Bei der mindestens einen Eintrittsöffnung oder Austrittsöffnung kann es sich um eine radiale oder um eine axiale Öffnung handeln.

Vorzugsweise verläuft mindestens ein Fluidkanal bezüglich der Drehachse axial. Beispielsweise ist vorgesehen, einen oder mehrere axial verlaufende Fluid- kanäle am Schmierungsbereich bereitzustellen, insbesondere zwischen dem Gleitlager und der Welle. Ferner ist es möglich, einen oder mehrere axiale Flu- idkanäle in der Welle bereitzustellen, um Förderflüssigkeit aus dem Schmierungsbereich abzuführen oder diesem zuzuführen. Über eine oder mehrere Austrittsöffnungen kann Förderflüssigkeit in die Welle eintreten bzw. aus dieser austreten. Dies ermöglicht beispielsweise eine konstruktiv einfache Fluid- führung .

Vorteilhafterweise ist mindestens ein Fluidkanal als Ringkanal oder als Teilringkanal in Umfangsrichtung der Drehachse ausgestaltet. Dies ermöglicht es, Förderflüssigkeit insbesondere in Umfangsrichtung der Welle am Schmierungsbereich zu verteilen und eine wirkungsvolle Fluidschmierung zwischen dem Gleitlager und der Welle bereitzustellen. Der Ring- oder der Teilringkanal kann insbesondere zwischen dem Gleitlager und der Welle gebildet sein. Als günstig erweist es sich, wenn mindestens ein Fluidkanal als Radialkanal bezüglich der Drehachse ausgestaltet ist. Mindestens ein und bevorzugt mehrere Radialkanäle sind beispielsweise an einem Axiallager der Umwälzpumpe gebildet, an dem sich der Rotor gegen axiale Bewegung relativ zum Stator abstützen kann. In Umfangsrichtung der Drehachse können zwischen den radialen Fluidkanälen Stützelemente, beispielsweise in Gestalt von Stegen, angeordnet sein. Über die Stützelemente kann sich das Axiallager insbesondere am Gleitlager abstützen. Durch die Förderflüssigkeit in den radialen Fluidkanälen wird dadurch auch eine Fluidschmierung zwischen dem Axiallager und dem Gleitlager ermöglicht. Radial außerhalb der Fluidkanäle kann am Axiallager ein Dichtelement der Dichteinrichtung angeordnet sein, das vorzugsweise vom Axiallager umfasst oder ausgebildet ist.

Günstigerweise ist in mindestens einem Fluidkanal ein Filterelement angeordnet zum Filtern der Förderflüssigkeit. Das Filterelement ist bevorzugt in einem Fluidkanal angeordnet, der bezogen auf die Strömungsrichtung der Förderflüssigkeit der Fluidführung dem Schmierungsbereich vorgelagert ist. In der Förderflüssigkeit vorhandene Partikel können dadurch vor Eintritt in den Schmierungsbereich aus der Förderflüssigkeit gefiltert werden und beeinträchtigen die Fluidschmierung nicht. Schäden am Gleitlager und/oder am Axiallager durch in den Schmierungsbereich eintretende Partikel können dadurch vermieden werden.

Das mindestens eine Filterelement ist zum Beispiel kraft- und/oder formschlüssig im mindestens einen Fluidkanal gehalten. Beispielsweise ist das Filterelement in den Fluidkanal eingepresst. Bei dem Filterelement kann es sich insbesondere um ein Sinterfilter handeln.

Von Vorteil ist es, wenn mindestens ein Fluidkanal an der Dichteinrichtung angeordnet ist, wobei die Dichteinrichtung günstigerweise am Gleitlager positioniert ist. Beispielsweise kann die Dichteinrichtung, darauf wird nachfolgend noch eingegangen, axial neben dem Gleitlager angeordnet sein, so dass eine axiale Abdichtung des Schmierungsbereiches sichergestellt werden kann. An der Dichteinrichtung, speziell bei einer das Gleitlager kontaktierenden Dichteinrichtung, kann ein Fluidkanal gebildet sein. Beispielsweise ist mindestens ein radialer Fluidkanal oder ein Ring- oder Teilringkanal vorgesehen .

Bei einer konstruktiv einfachen Ausgestaltung der Umwälzpumpe umgibt das Gleitlager die Welle vorzugsweise ringförmig in Umfangsrichtung der Drehachse.

Bevorzugt umfasst die Umwälzpumpe ein Axiallager zur Abstützung des Rotors gegen axiale Bewegung relativ zum Stator insbesondere aufgrund von Laufradschub. Dadurch kann sichergestellt werden, dass der Rotor eine Solllage relativ zum Stator beibehält, um eine zuverlässige Funktion der Umwälzpumpe zu gewährleisten. Ein "Abheben" des Rotors, wie es bei gattungsgemäßen Umwälzpumpen speziell bei hohen Drehzahlen des Förderelementes ("Laufradschub") auftreten kann, kann dadurch vermieden werden.

Vorzugsweise stützt sich das Axiallager am Gleitlager axial ab. Dadurch kann beispielsweise ein kompakter Aufbau der Umwälzpumpe erzielt werden. Das Axiallager und das Gleitlager können zusammenwirkende Stützelemente umfassen, insbesondere können sie flächig aneinander anliegen.

Am Axiallager ist bevorzugt mindestens ein Fluidkanal angeordnet, zum Beispiel der Fluidführung . Dies ermöglicht es, den Schmierungsbereich auch am Axiallager anzuordnen und dadurch am Axiallager eine Fluidschmierung zu erzielen. Beispielsweise ist das Axiallager gegenüber dem Gleitlager geschmiert, an dem es sich axial abstützen kann.

Günstig ist es, wenn das Axiallager drehfest mit der Welle verbunden ist. Eine Stützkraft zum Abstützen des Rotors kann dadurch wirkungsvoll auf die vom Rotor umfasste Welle eingeleitet werden.

Das Axiallager ist günstigerweise ringförmig oder scheibenförmig ausgestaltet und umgibt die Welle in Umfangsrichtung der Drehachse. Das Gleitlager ist vorzugsweise zwischen dem Axiallager und dem Förderelement angeordnet. Es zeigt sich in der Praxis, dass dadurch eine kompakte Bauform der Umwälzpumpe erzielt werden kann.

Vorteilhafterweise ist ein Dichtelement der Dichteinrichtung am Axiallager angeordnet, speziell bei der zuletzt erwähnten vorteilhaften Ausführungsform der Umwälzpumpe. Beispielsweise ist dadurch die Möglichkeit gegeben, den Schmierungsbereich axial und/oder radial mit dem Dichtelement abzudichten und zugleich eine Abstützung des Rotors über das Axiallager am Gleitlager zu ermöglichen.

Günstig ist es, wenn ein Dichtelement der Dichteinrichtung axial zwischen dem Axiallager und dem Gleitlager positioniert ist.

Günstigerweise ist vorgesehen, dass das Axiallager ein axiales Stützelement für ein Dichtelement der Dichteinrichtung ausbildet. Das Axiallager und das Dichtelement können zusammenwirkende Stützelemente ausbilden, insbesondere aneinander anliegende Stützflächen. Es kann vorgesehen sein, dass sich das Axiallager axial am Dichtelement abstützt, das sich seinerseits am Gleitlager abstützen kann und eine axiale und/oder radiale Abdichtung des Schmierungsbereiches ermöglicht.

Vorzugsweise ist ein Dichtelement der Dichteinrichtung integral mit dem Axiallager gebildet. Darunter kann speziell verstanden werden, dass das Axiallager ein Dichtelement der Dichteinrichtung umfasst oder ein solches ausbildet. Dies erlaubt eine konstruktiv einfache Ausgestaltung der Umwälzpumpe.

Das Axiallager kann, insbesondere bei integraler Ausbildung des Dichtelementes, beispielsweise aus einem Hartmetall gefertigt sein. Denkbar ist auch, dass das Axiallager aus einer Keramik gefertigt ist, zum Beispiel aus Aluminiumoxid oder Siliziumcarbid oder aus Kohlenstoff (Kohlenstoff-Graphit) Bei einer andersartigen vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Umwälzpumpe ist ein Dichtelement der Dichteinrichtung günstigerweise getrennt vom Axiallager gebildet.

Es ist günstigerweise vorgesehen, dass ein Dichtelement der Dichteinrichtung mit dem Axiallager verbunden ist. Beispielsweise liegt das Dichtelement dabei flächig an dem Axiallager an, wobei es bevorzugt zwischen dem Axiallager und dem Gleitlager angeordnet ist.

Das Dichtelement kann speziell drehfest mit dem Axiallager verbunden sein.

Als vorteilhaft erweist es sich, wenn ein Dichtelement der Dichteinrichtung das Axiallager in Umfangsrichtung bezüglich der Drehachse zumindest abschnittsweise umgibt. Beispielsweise kann das Dichtelement bandförmig oder ringförmig ausgestaltet sein, etwa als am Außenumfang des Axiallagers angeordneter O-Ring .

Bei einer andersartigen vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Umwälzpumpe ist die Dichteinrichtung vorzugsweise auf der dem Gleitlager gegenüberliegenden Seite des Axiallagers angeordnet. Darunter kann insbesondere verstanden werden, dass das Gleitlager und die Dichteinrichtung axial zu gegenüberliegenden Seiten des Axiallagers positioniert sind. Beispielsweise kann Förderflüssigkeit das Axiallager umströmen und eine Fluidschmierung gegenüber dem Gleitlager ermöglichen. Auf der gegenüberliegenden Seite kann die Dichteinrichtung angeordnet sein, um den Schmierungsbereich abzudichten.

Als vorteilhaft erweist es sich, wenn die Dichteinrichtung eine Gleitringdichtung umfasst oder ausbildet mit einem Gleitring, der drehfest relativ zum Stator ist und mit einem mit der Welle drehfest verbundenen Gegenring . Beispielsweise ist der Gleitring drehfest an dem nachfolgend erwähnten Trennteil gehalten, welches drehfest am Gehäuse der Umwälzpumpe gehalten und da- mit drehfest relativ zum Stator ist. Der Gleitring und der Gegenring sind zusammenwirkende Dichtelemente der Dichteinrichtung.

Bei einer konstruktiv einfachen Ausgestaltung der Umwälzpumpe ist es günstig, wenn der Gleitring durch das Gleitlager ausgebildet ist und der Gegenring durch ein Axiallager der Umwälzpumpe ausgebildet ist. Gesonderte, vom Gleitlager und vom Axiallager unterschiedliche Dichtelemente können dadurch eingespart und der Umwälzpumpe über eine konstruktive Vereinfachung eine kompakte Bauform verliehen werden.

Günstigerweise sind der Gleitring und der Gegenring durch ein Vorspannelement gegeneinander vorgespannt. Dadurch kann eine zuverlässige Abdichtung des Schmierungsbereiches sichergestellt werden. Das Vorspannelement ist ein elastisches Element, beispielsweise eine Wellfeder oder ein Paket von Wellfedern, über das bzw. die sich der Gleitring abstützt. Beispielsweise stützt sich der Gleitring am nachfolgend genannten Trennteil ab oder an einem mit diesem drehfest verbundenen Stützelement.

Vorzugsweise ist ein Dichtelement der Dichteinrichtung ringförmig oder scheibenförmig ausgestaltet und in einer Ebene senkrecht zur Drehachse angeordnet. Beispielsweise ist ein integral mit dem Axiallager gebildetes Dichtelement oder ein mit dem Axiallager verbundenes Dichtelement ring- oder scheibenförmig und in einer Ebene senkrecht zur Drehachse angeordnet.

Es kann vorgesehen sein, dass die Dichteinrichtung genau ein Dichtelement aufweist.

Günstig ist es, wenn die Umwälzpumpe ein Trennteil aufweist, das den

Schmierungsbereich vom Spalt zwischen dem Stator und dem Rotor abtrennt, wobei das Trennteil zumindest abschnittsweise, in radialer Richtung bezogen auf die Drehachse, zwischen der Welle und dem Spalt angeordnet ist. Beispielsweise kann das Trennelement zumindest abschnittsweise hülsenförmig und koaxial zur Welle ausgerichtet sein und die Welle umgeben und seinerseits vom Spalt umgeben sein.

Günstig ist es, wenn das Trennteil eine Abdeckung umfasst oder ausbildet, die einen Förderraum der Umwälzpumpe, in dem das Förderelement angeordnet ist, zum Spalt zwischen dem Stator und Rotor abdeckt. Dadurch lässt sich weitgehend vermeiden, dass Förderflüssigkeit vom Förderraum in den Spalt eindringt. Eine Fluidströmung, die das Anlagern von magnetischen Partikeln im Spalt hervorrufen kann, lässt sich dadurch weitgehend vermeiden. Die Abdeckung ist günstigerweise fluiddicht oder im Wesentlichen fluiddicht.

Vorzugsweise ist das Gleitlager am Trennteil gehalten. Dies erlaubt eine konstruktive Vereinfachung der Umwälzpumpe. Das Gleitlager ist insbesondere radial innenseitig am Trennteil gehalten und umgibt die Welle in Umfangsrich- tung der Drehachse.

Vorzugsweise ist das Trennteil drehfest relativ zum Stator, wodurch ebenfalls eine konstruktive Vereinfachung der Umwälzpumpe erzielt werden kann.

Allgemein kann vorgesehen sein, dass eine Halterung des Gleitlagers, mit welcher Halterung das Gleitlager an der Umwälzpumpe im Übrigen gehaltert ist, drehfest relativ zum Stator ist.

An den Schmierungsbereich schließt sich bevorzugt in axialer Richtung ein Rotorraum an, der von der Dichteinrichtung relativ zum Schmierungsbereich abgedichtet ist. Die Abdichtung muss nicht notwendigerweise perfekt sein. So kann es zugelassen sein, dass Förderflüssigkeit in den Rotorraum eintritt, so dass sich der Rotorraum allmählich mit Flüssigkeit füllt und/oder Flüssigkeit aus dem Rotorraum in den Schmierungsbereich gelangen kann. Der Volumenstrom zwischen dem Rotorraum und dem Schmierungsbereich ist insbesondere vernachlässigbar gering relativ zum Volumenstrom durch eine Fluidführung . Bei der zuletzt erwähnten vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Umwälzpumpe kann vorgesehen sein, dass der Rotorraum mit dem Spalt zwischen dem Stator und dem Rotor fluidverbunden ist. Dies erlaubt es, Förderflüssigkeit im Rotorraum und im Spalt zwischen dem Stator und dem Rotor vorzuhalten, zugleich jedoch eine Ansammlung magnetischer Partikel im Spalt weitgehend zu vermeiden. Durch Bereithalten der Förderflüssigkeit kann dennoch eine Wärmeabfuhr am Spalt sichergestellt werden.

Zur Erzielung eines kompakten Aufbaus der Umwälzpumpe ist es günstig, wenn das Förderelement und das Gleitlager in axialer Richtung auf derselben Seite der Dichteinrichtung angeordnet sind, auf deren gegenüberliegenden Seite der Rotorraum angeordnet ist.

Der Rotorraum und der Schmierungsbereich sind insbesondere auf einander gegenüberliegenden Seiten des Axiallagers angeordnet.

Von Vorteil ist es, wenn die Welle die Dichteinrichtung axial durchgreift und wenn der Rotor eine Magnethalterung umfasst, die im Rotorraum drehfest mit der Welle verbunden ist, an welcher Magnethalterung mindestens ein Permanentmagnet des Elektromagneten gehalten ist. Dies erlaubt einen kompakten Aufbau der Umwälzpumpe, bei der bezogen auf die Drehachse das Förderelement, das Gleitlager, die Dichteinrichtung, das Axiallager und die Magnethalterung an der Welle angeordnet sind.

Es kann vorgesehen sein, dass der Rotorraum über den Rotor mit einem Förderraum der Umwälzpumpe fluidverbunden ist, in dem das Förderelement angeordnet ist. Beispielsweise erfolgt eine Fluidverbindung durch die Welle hindurch, in der zu diesem Zweck mindestens ein Fluidkanal gebildet sein kann. Auch bei dieser Ausführungsform kann ein Eintritt von Förderflüssigkeit in den Rotorraum ermöglicht werden, wobei jedoch auch hierbei der Volumenstrom von Förderflüssigkeit in den Rotorraum vernachlässigbar gering ist gegenüber dem Volumenstrom aufgrund einer Fluidführung. Günstig ist es, wenn die Umwälzpumpe eine Pumpeinrichtung umfasst, mit der Förderflüssigkeit durch den Schmierungsbereich hindurch förderbar ist. Mit der Pumpeinrichtung, gewissermaßen eine "Schmierungspumpe", kann eine Flu- idströmung zur besseren Zufuhr und Abfuhr von Förderflüssigkeit sichergestellt werden. Die Pumpeinrichtung ist zum Beispiel eine Friktionspumpe (Reibungspumpe). Die Pumpeinrichtung ist vorzugsweise vom Rotor antreibbar.

Die Menge an mit der Pumpeinrichtung geförderter Förderflüssigkeit ist bevorzugt unabhängig oder im Wesentlichen unabhängig vom Betriebspunkt der Umwälzpumpe ist. Darunter kann vorliegend insbesondere verstanden werden, dass die Menge an Förderflüssigkeit unabhängig oder im Wesentlichen unabhängig ist vom Differenzdruck der Umwälzpumpe ist. Dies erlaubt es zu vermeiden, mit der Pumpeinrichtung mehr Förderflüssigkeit als erforderlich durch den Schmierungsbereich zu fördern, um unnötigen Verschleiß am Gleitlager und der Welle durch in der Förderflüssigkeit mitgeführte Partikel zu verhindern.

Es kann vorgesehen sein, dass der Rotor ein Innenrotor ist, der einen oder mehrere Permanentmagnete aufweist, die bezüglich der Drehachse radial innenseitig des Stators angeordnet sind.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Rotor ein Außenrotor ist, der einen oder mehrere Permanentmagnete aufweist, die bezüglich der Drehachse radial außenseitig des Stators angeordnet sind.

Wie bereits erwähnt, kann es sich bei dem Elektromotor insbesondere um einen elektronisch kommutierten Elektromotor handeln. Bei einem elektronisch kommutierten Elektromotor kann unter Einsatz der erfindungsgemäßen Lehre ein hoher Wirkungsgrad erzielt werden. Dies ist beispielsweise dadurch möglich, dass ein nur geringer Spalt zwischen dem Stator und dem Rotor bereitgestellt werden kann, um einen wirkungsvollen Magnetfluss vom Stator zum Rotor zu ermöglichen. Zugleich kann eine unerwünschte Ansammlung von magnetischen Partikeln im Spalt weitgehend vermieden werden. Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung der Erfindung . Es zeigen :

Figur 1 : eine Längsschnittansicht eines ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Umwälzpumpe;

Figur 2 : eine vergrößerte Darstellung von Detail A in Figur 1;

Figur 3 : eine Darstellung entsprechend Figur 2 bei einem weiteren Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Umwälzpumpe;

Figur 4: eine Darstellung entsprechend Figur 2 bei einem weiteren Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Umwälzpumpe ;

Figur 5 : eine Längsschnittdarstellung eines weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Umwälzpumpe;

Figur 6: eine Darstellung entsprechend Figur 2 bei einem weiteren Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Umwälzpumpe und

Figur 7 : eine Längsschnittdarstellung eines weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Umwälzpumpe.

Ein in Figur 1 in Schnitt dargestelltes erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Umwälzpumpe ist insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 belegt. Bei der Umwälzpumpe 10 handelt es sich um eine Heizungspumpe zum Fördern einer Förderflüssigkeit, vorliegend insbesondere Wasser.

Ein Gehäuse 12 der Umwälzpumpe 10 umfasst ein Gehäuseunterteil 14 und ein Gehäuseoberteil 16, die dichtend miteinander verbunden sind, beispielsweise durch Verschraubung und unter Unterstützung von einem oder mehreren Dichtelementen, beispielsweise eines Dichtrings 18. In einem Aufnahmeraum 20, der zwischen dem Gehäuseunterteil 14 und dem Gehäuseoberteil 16 gebildet ist, umfasst die Umwälzpumpe 10 einen Elektromotor 22, der einen Stator 24 und einen Rotor 26 aufweist. Der Stator 24 ist auf einem Gehäuseunterteil 14 gebildeten Absatz 28 positioniert und umfasst in an sich bekannter weise Spulen, die über eine Steuerung 30 des Elektromotors 22 mit Strom beaufschlagt werden können. Über eine nur angedeutete Steuerleitung 32 steht die Steuerung 30 mit dem Stator 24 in elektrischer Verbindung .

Eine Membran 34 dichtet den Stator 24 gegenüber dem Aufnahmeraum 20 im Übrigen ab. Der Aufnahmeraum 20 im Übrigen ist fluidgefüllt mit der Förderflüssigkeit, vorliegend Wasser, worauf nachfolgend noch eingegangen wird. Die Membran 34 ist am Dichtring 18 zwischen den Gehäuseteilen 14 und 16 eingespannt.

Der Rotor 26 weist eine zentral im Gehäuse 12 angeordnete Welle 36 auf, die eine Drehachse 38 definiert. An der Welle 36 ist drehfest ein Förderelement 40 zum Fördern von Wasser gehalten, vorliegend ein um die Drehachse 38 drehbares Förderrad 42. Das Förderrad 42 ist unterhalb einer oberen Gehäusewand 44 des Gehäuseoberteils 16 im Aufnahmeraum 20 angeordnet. Eine zentrale Durchgangsöffnung 46 in der oberen Gehäusewand 44 ist in nicht dargestellter Weise mit einer Zuführleitung der Umwälzpumpe 10 verbunden, so dass dieser umzuwälzendes Wasser zugeführt werden kann . Der Bereich oberhalb des Förderrades 42, der der Durchgangsöffnung 46 zugewandt ist, entspricht einer Saugseite 48 der Umwälzpumpe 10.

Über eine in der Zeichnung ebenfalls nicht dargestellte Abgabeleitung kann mittels des Förderrades 42 gefördertes Wasser von der Umwälzpumpe 10 abgegeben werden. Eine Druckseite 50 der Umwälzpumpe 10 erstreckt sich in Umfangsrichtung des Förderrades 42 um die Drehachse 38. Umgewälztes Wasser kann das Gehäuse 12 radial oder tangential durch die nicht gezeigte Abgabeleitung verlassen. "Axial" und "radial" sind vorliegend auf die Drehachse 38 bezogen aufzufassen.

Zur Lagerung der Welle 36 umfasst die Umwälzpumpe 10 ein Gleitlager 52. Das Gleitlager 52 umfasst zwei unterhalb des Förderrades 42, in dem vom Gehäuseunterteil 14 eingefassten Bereich des Aufnahmeraums 20, zwei Lagerelemente 54 und 56. Die Lagerelemente 54 und 56 sind jeweils ausgestaltet als in axialer Richtung voneinander beabstandete Lagerringe 55 und 57, die die Welle 36 in Umfangsrichtung umgeben.

Die Lagerringe 55 und 57 sind Festkörperlagerringe, beispielsweise aus Graphit. Zwischen dem Gleitlager 52 und der Welle 36 ist ein Lagerspalt vorhanden. Am Lagerspalt ist ein Schmierungsbereich 58 angeordnet, in dem das Gleitlager mittels der geförderten Flüssigkeit (Wasser) bezüglich der Welle 36 flüssigkeitsgeschmiert ist. Darauf wird nachfolgend noch eingegangen.

Die Lagerringe 55 und 57 sind an einem Trennteil 60 der Umwälzpumpe 10 gehalten, das einen hohlzylindrischen, hülsenförmigen Abschnitt 62 aufweist. Dem Förderrad 22 zugewandt geht der hülsenförmige Abschnitt 62 über in einen im Wesentlichen deckeiförmigen Abschnitt 64 des Trennteils 60. Der deckeiförmige Abschnitt 64 ist ebenso wie die Membran 34 zwischen den Gehäuseteilen 14 und 16 am Dichtring 18 eingespannt und drehfest relativ zum Gehäuse 12 ausgebildet.

Unterhalb des Lagerrings 57, axial auf Höhe des Absatzes 28, weist die Umwälzpumpe 10 ein drehfest an der Welle 36 gehaltenes Axiallager 66 auf. Das Axiallager 66 dient einerseits zur Abstützung des Rotors 26 in axialer Richtung . Zu diesem Zweck kontaktiert das Axiallager 66 den Lagerring 57 flächig, das Axiallager 66 und der Lagerring 57 bilden so zusammenwirkende Stützelemente mit daran angeordneten Stützflächen zur flächigen Abstützung aneinander aus.

Andererseits dient das Axiallager 66 auch zur Abdichtung des Schmierungsbereiches 58, darauf wird nachfolgend noch eingegangen. Axial schließt sich an das Axiallager 66 ein Rotorraum 68 als Abschnitt des Aufnahmeraums 20 an. Der Rotorraum 68 ist hohlkalottenförmig und wird un- tenseitig von einer unteren Gehäusewand 70 des Gehäuseunterteils 14 begrenzt. Die untere Gehäusewand 70 geht über in den Absatz 28. Die Membran 34 ist im Rotorraum 68 angeordnet und trennt einen ersten, der Welle 36 zugewandten Raumbereich fluiddicht von einem zweiten Raumbereich ab, der der Gehäusewand 70 zugewandt ist.

Eine Magnethalterung 72 des Rotors 26 ist im Rotorraum 68 drehfest mit der Welle 36 verbunden. Die Magnethalterung 72 ist ausgestaltet in Form einer sich radial verbreiternden Hülse, deren Durchmesser im Bereich des Stators 24 größer ist als im Bereich des Rotorraumes 68. An der Magnethalterung 72 sind Permanentmagnete 74 des Rotors 26 gehalten. Die Permanentmagnete 74 wechselwirken mit den vom Stator 24 erzeugten magnetischen Wechselfeldern, um den Rotor 26 in Drehung zu versetzen.

Axial erstrecken sich die Permanentmagnete 74 und der sie halternde Abschnitt der Magnethalterung 72 über die Länge des Stators 24 und vom Lagerring 55 bis zum Lagerring 57. Radial sind die Permanentmagnete 74 und der sie halternde Abschnitt der Magnethalterung 72 zwischen dem hülsenförmigen Abschnitt 62 und der Membran 34 positioniert.

Zwischen den Permanentmagneten 74 und der Membran 34 ist ein Spalt 76 angeordnet. Der Spalt 76 ist sehr schmal, beispielsweise im Millimeter-Bereich oder im Submillimeter-Bereich. Die Membran 34 und der Spalt 76 werden von den vom Stator 24 erzeugten Wechselfeldern durchsetzt und wirken auf die Permanentmagnete 74 ein. Die Schmalheit des Spaltes 76 ermöglicht einen hohen magnetischen Fluss, so dass die Umwälzpumpe 10 einen hohen Wirkungsgrad aufweist. Zu diesem Zweck ist der Elektromotor 22 insbesondere als elektronisch kommutierter Elektromotor ausgebildet.

Wie bereits erwähnt, ist das Gleitlager 52 bezüglich der Welle 36 flüssigkeits- geschmiert. Der Schmierungsbereich 58 steht mit einem Förderraum 78 als Abschnitt des Aufnahmeraums 20 in Fluidverbindung. Im Förderraum 78 ist das Förderrad 42 angeordnet.

Um eine wirkungsvolle Fluidschmierung zu erzielen, sind am Schmierungsbereich 58 Fluidkanäle angeordnet. Diese können als zu einer Fluidführung 80 der Umwälzpumpe 10 gehörig angesehen werden zum Zuführen, Durchführen und Abführen von Förderflüssigkeit an den Schmierungsbereich 58, durch den Schmierungsbereich 58 hindurch und weg vom Schmierungsbereich 58. Die Fluidführung 80 umfasst mindestens einen und bevorzugt eine Mehrzahl von Fluidkanälen . Der bzw. die Fluidkanäle sind zwischen den Lagerringen 55 und 57 einerseits und der Welle 36 andererseits gebildet sowie am Axiallager 66 und in der Welle 36.

Ein Lagerspalt zwischen dem Gleitlager 52 und der Welle 36 kann einen Fluid- kanal ausbilden.

Beispielsweise umfasst die Fluidführung 80 axiale Fluidkanäle 82, die zwischen den Lagerringen 55 und 57 und der Welle 36 gebildet sind (Figuren 1 und 2). Die Fluidkanäle 82 können beispielsweise durch Ausnehmungen an den Lagerringen 55, 57 an deren der Welle 36 zugewandten Seite gebildet sein. Die Ausnehmungen sind zum Beispiel nutförmig und erstrecken sich in axialer Richtung . In Umfangsrichtung der Drehachse 38 können sich die Fluidkanäle 82 über einen begrenzten Winkelbereich erstrecken. Denkbar ist auch, dass die Fluidkanäle 82 axial abschnittsweise als Ringkanäle um die Welle 36 gebildet sind . Anstelle der Fluidkanäle 82 können auch in den Lagerringen 55 und 57 verlaufende Fluidkanäle gebildet sein.

Die Fluidkanäle 82 ermöglichen es der Förderflüssigkeit, vom Förderraum 78 in den Schmierungsbereich 58 einzutreten und dadurch eine wirkungsvolle Schmierung zwischen dem Gleitlager 52 und der Welle 36 zu ermöglichen. Die Schmierung erweist sich als vorteilhaft für eine Verschleißminderung und die Abführung von Wärme und dadurch begünstigend für einen zuverlässigen Betrieb der Umwälzpumpe 10. Die Fluidführung 80 umfasst weiter mindestens einen und, wie vorliegend, vorzugsweise mehrere Fluidkanäle 84. Die Fluidkanäle 84 sind radiale Kanäle, die als Ausnehmungen am Axiallager 66 gebildet sind . Die Fluidkanäle 82 am Lagerring 57 münden in die Fluidkanäle 84, so dass Förderflüssigkeit zu den Fluidkanälen 84 transportiert werden kann.

In Umfangsrichtung zwischen den Fluidkanälen 84 sind Stege vorhanden, welche Stützelemente bilden, über die das Axiallager 66 am Lagerring 57 anliegt. Radial außerhalb der Fluidkanäle 84, an der der Welle 36 abgewandten Seite, ist ein ringförmiger Bereich 86 angeordnet. Am Bereich 86 weist das Axiallager 66 ein flächiges Stützelement zum Abstützen am Lagerring 57 auf. Der Bereich 86 dichtet den Schmierungsbereich 58 ab (siehe unten).

Alternativ oder ergänzend zu den radialen Fluidkanälen 84 können auch spiralförmige, ringförmige oder teilringförmige Fluidkanäle vorhanden sein.

Für die Schmierung zwischen dem Axiallager 66 und dem Gleitlager 52 kann ein Spalt zwischen diesen ausreichend sein, ohne dass am Axiallager 66 oder am Gleitlager 52 ein Fluidkanal vorhanden zu sein braucht.

Zwischen dem Axiallager 66 und dem Abschnitt 62 ist ein ringförmiger Spalt 87 gebildet.

Die Fluidführung 80 umfasst ferner, wie erwähnt, in der Welle 36 gebildete Fluidkanäle. Diese Fluidkanäle münden über Eintrittsöffnungen 88 in die Fluidkanäle 82 am Lagerring 57 und die Fluidkanäle 84. Die Eintrittsöffnungen 88 sind am Außenumfang der Welle 36 gebildet. Durch die Eintrittsöffnungen 88 hindurch kann Förderflüssigkeit in die Welle 36 eintreten und darin axial in Richtung der Saugseite 48 strömen. Der Saugseite 48 zugewandt sind an der Welle 36 Austrittsöffnungen 90 gebildet, durch die hindurch Förderflüssigkeit aus der Welle 36 austreten kann. Die Austrittsöffnungen 90 sind beispielsweise, siehe Figur 1, am Außenumfang der Welle 36 angeordnet oder an einer Stirnseite derselben. Insgesamt wird durch die Fluidführung 80 eine wirkungsvolle Schmierung am Schmierungsbereich 58 ermöglicht. Förderflüssigkeit kann von der Druckseite 50 durch die Fluidkanäle 82, 84 und die Fluidkanäle in der Welle 36 bis zur Saugseite 48 der Umwälzpumpe 10 geführt werden. Eine Schmierung erfolgt zwischen dem Gleitlager 52 und der Welle 35 sowie zwischen dem Axiallager 66 und dem Gleitlager 52.

Die Umwälzpumpe 10 umfasst eine Dichteinrichtung 92 zum Abdichten des Schmierungsbereichs 58 relativ zum Rotorraum 68. Die Dichteinrichtung 92 umfasst ein Dichtelement 93, das im Falle des in den Figuren 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiels integral durch das Axiallager 66 ausgebildet wird. Zu diesem Zweck kann das Axiallager 66 beispielsweise aus einem keramischen Material gefertigt sein, insbesondere Aluminiumoxid (Al 2 0 3 ) oder Siliziumcarbid (SiC).

Zur Abdichtung des Schmierungsbereiches 58 dient der Bereich 86 radial außerhalb der Fluidkanäle 84. Zwischen dem Axiallager 66 und dem Lagerring 57 sind auf diese Weise zusammenwirkende axiale Dichtflächen gebildet, die vorliegend in Umfangsrichtung der Drehachse 38 verlaufen. Das Axiallager 66 und der Lagerring 57 bilden auf diese Weise eine Gleitringdichtung 104 aus.

Die Abdichtung des Schmierungsbereichs 58 relativ zum Rotorraum 68 braucht vorliegend nicht perfekt zu sein. Die Abdichtung erfolgt jedoch so weitgehend, dass der Volumenstrom der Flüssigkeit vom Schmierungsbereich 58 zum Rotorraum 68 durch den Bereich 86 und den Spalt 87 hindurch vernachlässigbar ist bezüglich des Volumenstroms durch den Schmierungsbereich 58 hindurch, um die Fluidschmierung an demselben sicherzustellen.

Die Abdichtung des Schmierungsbereichs 58 relativ zum Rotorraum 68 ist vorliegend von Bedeutung, weil der Rotorraum 68 in Fluidverbindung mit dem Spalt 76 zwischen dem Stator 24 und dem Rotor 26 steht. Durch die Abdichtung kann sichergestellt werden, dass sich keine nennenswerte Fluidströmung durch den Spalt 76 hindurch ausbildet. Dies ist von Bedeutung, da der Spalt 76, wie erwähnt, sehr schmal ist.

Durch Vermeiden einer nennenswerten Fluidströmung kann weitestgehend verhindert werden, dass sich in der Förderflüssigkeit mitgeführte magnetische Partikel an den Permanentmagneten 74 festsetzen und dadurch zu einer Ansammlung im Spalt 76 führen. Diese bei gattungsgemäßen Umwälzpumpen beobachtete Ansammlung hat eine erhöhte Reibung zwischen dem Stator und dem Rotor zur Folge. Die Reibung führt zu unerwünschtem Verschleiß, zur unerwünschten Wärmeentwicklung, zur Geräuschentwicklung und kann bis zum Ausfall der Umwälzpumpe führen. Kritisch ist insbesondere ein Durchschleifen der Membran 34, wodurch Förderflüssigkeit in den elektrischen Abschnitt des Aufnahmeraumes 20 eindringen kann.

Diese Nachteile können durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Umwälzpumpe 10 vermieden werden, bei der der Schmierungsbereich 58 relativ zum Rotorraum 68 und damit zum Spalt 76 abgedichtet ist.

Des Weiteren erfolgt eine im Wesentlichen fluiddichte Abdichtung des Spaltes 76 bezüglich des Förderraumes 78 über das Trennteil 60. Insbesondere deckt der deckeiförmige Abschnitt 64 des Trennteils 60 den Förderraum 78 in Richtung des Spaltes 76 im Wesentlichen fluiddicht ab. Darüber hinaus erfolgt eine im Wesentlichen fluiddichte Abdichtung des Schmierungsbereichs 58 über den hülsenförmigen Abschnitt 62 zur Magnethalterung 72. Dies erfolgt ferner über die Abdichtung zwischen dem Axiallager 66 und dem Lagerring 57.

Der Spalt 76 und der Rotorraum 68, die miteinander fluidverbunden sind, sind dennoch mit Förderflüssigkeit gefüllt. In geringen Mengen kann Förderflüssigkeit vom Schmierungsbereich 58 an der Dichteinrichtung 92 vorbei über den Spalt 87 in den Rotorraum 68 und in den Spalt 76 eintreten. Dieser Volumenstrom ist jedoch vernachlässigbar, verglichen mit dem Volumenstrom durch den Schmierungsbereich 58 hindurch. Das Vorsehen von Förderflüssigkeit im Spalt 76 ermöglicht beispielsweise eine Wärmeabfuhr.

Die Figuren 3 und 4 zeigen weitere Ausführungsbeispiele (Bezugszeichen 140 bzw. 150) einer erfindungsgemäßen Umwälzpumpe, ausschnittsweise in einer der Figur 2 der Umwälzpumpe 10 entsprechenden Darstellung . Figur 5 zeigt in Schnittansicht ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 94 belegtes bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Umwälzpumpe.

Gleiche oder gleichwirkende Merkmale und Bauteile der Umwälzpumpe 10 einerseits und der Umwälzpumpe 94 sowie der ausschnittsweise dargestellten Umwälzpumpen 140 bzw. 150 andererseits sind mit denselben Bezugszeichen belegt. Die vorstehend erwähnten Vorteile der Umwälzpumpe 10 können mit den übrigen Umwälzpumpen 140, 150 und 94 ebenfalls erzielt werden, so dass diesbezüglich auf die voranstehenden Erläuterungen verwiesen werden kann.

Bei dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel 140 ist die Dichteinrichtung 92 abweichend von der Umwälzpumpe 10 nicht integral mit dem Axiallager 66 gebildet.

Stattdessen sind das Axiallager und ein Dichtelement 98 der Dichteinrichtung 92 beim Ausführungsbeispiel 140 gemäß Figur 3 zweitgeteilt. Das Axiallager 66 bildet ein Trägerelement 96, das axial vom Lagerring 57 beabstandet ist. Zwischen dem Trägerelement 96 und dem Lagerring 57 ist das Dichtelement 98 der Dichteinrichtung 92 angeordnet. Das Dichtelement 98 ist ringförmig ausgestaltet und mit diesem verbunden und bildet den dichtenden Bereich 86 aus. Die Verbindung erfolgt an aneinander grenzenden axialen Kontaktflächen, über die das Trägerelement 96 flächig am Dichtelement 98 anliegt und sich an diesem abstützen kann.

Radial innenseitig bezüglich des Dichtelementes 98 sind die Fluidkanäle 84 gebildet, um eine Flüssigkeitsschmierung gegenüber dem Lagerring 57 sicherzu- stellen. Die Stege zwischen den Fluidkanälen 84 ermöglichen eine Abstützung des Axiallagers 66 am Lagerring 57.

Bei dem Ausführungsbeispiel 150 gemäß Figur 4 weist das Axiallager 66 am Außenumfang eine Ausnehmung in Gestalt einer umlaufenden Ringnut 100 auf. Die Dichteinrichtung 92 weist ein Dichtelement in Gestalt eines O-Rings 102 auf, der die Ringnut 100 eingesetzt ist. Die Abdichtung des Schmierungsbereiches 58 relativ zum Rotorraum 68 erfolgt gegenüber dem hülsenförmigen Abschnitts 62. Insbesondere verlaufen die Dichtflächen am Außenumfang des Axiallagers 66 und am Innenumfang des hülsenförmigen Abschnitts 62.

Im Übrigen sind am Axiallager 66 die Fluidkanäle 84 gebildet, und das Axiallager 66 kann sich über die Stege zwischen den Fluidkanälen 84 am Lagerring 57 abstützen.

Die Umwälzpumpe 10 umfasst den Elektromotor 22, bei dem es sich vorliegend um einen sogenannten "Innenläufer" handelt. Beim Innenläufer sind die Permanentmagnete 74 radial innenseitig bezüglich des Stators 24 angeordnet. Die Umwälzpumpe 94 umfasst demgegenüber den Elektromotor 22, der bei diesem Ausführungsbeispiel als sogenannter "Außenläufer" ausgebildet ist. Beim Außenläufer sind die Permanentmagnete 74 radial außerhalb des Stators 24 positioniert und umlaufen diesen bei Rotation des Rotors 26.

Bei der Umwälzpumpe 94 ist der Stator 24 am Trennteil 60 gehalten und an dessen dem Gleitlager 52 abgewandten Außenseite befestigt. Die Membran 34 dichtet den Stator 24 in Richtung auf den Rotorraum 68 und den Spalt 76 ab. Eine Abdichtung des Stators in Richtung des Förderraumes 78 wird durch den deckeiförmigen Abschnitt 64 des Trennteils 60 sichergestellt.

Die Abdichtung des Schmierungsbereiches 58 relativ zum Spalt 76 bei der Umwälzpumpe 94 erfolgt in gleicher Weise mittels des Axiallagers 66, das das Dichtelement 93 der Dichteinrichtung 92 integral ausbildet, entsprechend dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel. Selbstverständlich könnte bei weiteren Ausführungsbeispielen, bei denen ein Elektromotor 22 mit Außenläufer zum Einsatz kommt, eine Abdichtung des Schmierungsbereiches 58 relativ zum Rotorraum 68 wie bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 3 oder 4 erfolgen.

Bei den Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Umwälzpumpe in den Figuren 1 und 2 ist die Dichteinrichtung 92 als Gleitringdichtung 104 ausgestaltet. Als Gleitring wirkt der drehfest am Trennteil 60 gehaltene Lagerring 57, der den Gegenring in Gestalt des Axiallagers 66 dichtend kontaktiert.

Figur 6 zeigt in einer der Figur 2 entsprechenden Weise abschnittsweise ein weiteres vorteilhaftes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Umwälzpumpe (Bezugszeichen 160). Die in Figur 6 gezeigte Konstruktion könnte bei einer Umwälzpumpe mit Innenrotor gemäß Figur 1 oder mit Außenrotor gemäß Figur 5 zum Einsatz kommen.

Für gleiche oder gleichwirkende Merkmale und Bauteile werden identische Bezugszeichen benutzt.

Bei der Umwälzpumpe 160 gemäß Figur 6 erstrecken sich die Fluidkanäle 84 in radialer Richtung über die Gesamtbreite des Axiallagers 66. Die Fluidführung 58 erstreckt sich damit auch in die Fluidkanäle 84, so dass das Axiallager 66 gegenüber dem Lagerring 57 wirkungsvoll geschmiert werden kann.

Die Dichteinrichtung 92 ist auf der dem Gleitlager 52 gegenüberliegenden Seite des Axiallagers 66 angeordnet und umfasst eine Gleitringdichtung 104. Es ist ein Gleitring 106 vorgesehen, der drehfest am hülsenförmigen Abschnitt 62 gehalten ist und damit drehfest relativ zum Stator 24 ist. Ein Dichtelement, beispielsweise in Gestalt eines O-Rings 108 dichtet zwischen dem Gleitring 106 und dem Abschnitt 62.

Der Gleitring 106 stützt sich ab an einem Gegenring 110, der drehfest mit der Welle 36 verbunden ist. Der Gleitring 106 und der Gegenring 110 sind Dichtelemente 112, 114 der Gleitringdichtung 104. Ihre zusammenwirkenden Dichtflächen erlauben es, den Schmierungsbereich 58 relativ zum Rotorraum 68 abzudichten. Förderflüssigkeit, die aus dem Schmierungsbereich 58 durch den Spalt 87 in den Raum zwischen dem Axiallager 66 und der Gleitringdichtung 104 strömt, kann dadurch weitgehend vor Eintritt in den Rotorraum 68 gehindert werden. Wie im Fall der Umwälzpumpe 10 ist es jedoch möglich, dass Förderflüssigkeit in geringen Mengen in den Rotorraum 68 eintreten kann, so dass dieser ebenfalls flüssigkeitsgefüllt ist.

Am Abschnitt 62 ist ferner ein Ring 116 drehfest gehalten. Der Ring 116 bildet ein Stützelement, an dem sich ein elastisches Element 118 abstützen kann. Das elastische Element 118 stützt sich seinerseits am Gleitring 106 ab, so dass der Gleitring 106 über das elastische Element 118 mit einer auf den Gegenring 110 wirkenden Kraft beaufschlagt ist. Das elastische Element 118 ist beispielsweise eine Wellfeder oder ein Wellfederpaket.

Bei den bisherigen vorteilhaften Ausführungsbeispielen der Umwälzpumpe strömt die Förderflüssigkeit von der Druckseite 50 der Umwälzpumpe zur Saugseite 48, so dass die Förderflüssigkeit zunächst durch den Lagerspalt zwischen dem Gleitlager 52 und der Welle 36 und anschließend durch die Welle 36 hindurch zur Saugseite 48 strömt.

Figur 7 zeigt ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Umwälzpumpe, bei der die Strömungsrichtung der Förderflüssigkeit durch den Schmierungsbereich 58 umgekehrt ist. Eine derartige Konstruktion könnte auch bei den vorteilhaften Ausführungsbeispielen 140, 150, 94, 160 der Figuren 3, 4, 5 und 6 eingesetzt werden.

Die in Figur 7 gezeigte Umwälzpumpe ist insgesamt mit dem Bezugszeichen 120 belegt. Für gleiche oder gleichwirkende Merkmale und Bauteile werden auch in diesem Fall identische Bezugszeichen verwendet.

Bei der Umwälzpumpe 120 ist in der Welle 36 ein zentraler Fluidkanal 122 vorhanden. Es entfallen die Austrittsöffnungen 90. Stattdessen ist der Fluidka- nal 122 gegenüber der Saugseite 48 mit einem Verschlusselement 124 verschlossen. Das Verschlusselement 124 ist beispielsweise ein im Fluidkanal 122 eingepresster Stopfen.

Druckseitig im Förderraum 78 an der dem Gleitlager 52 zugewandten Seite ist ein Eintrittskanal 126 in der Welle 36 gebildet. Über den Eintrittskanal 126 mündet der Förderraum 78 in die Welle 36. Nahe dem Eintrittskanal 126 ist ein drehfest mit der Welle 36 verbundenes Element 128 im Förderraum 78 angeordnet. Das Element 128 ist beispielsweise scheibenförmig ausgestaltet. Unter Rotation des Elementes 128 wird in Kombination mit dem Lagerring 57 im Förderraum 78 eine Friktionspumpe (Reibungspumpe) gebildet. Förderflüssigkeit wird über den Eintrittskanal 126 in den Fluidkanal 122 gepumpt.

Im Fluidkanal 122 ist ein Filterelement 130 angeordnet. Beispielsweise ist das Filterelement 130 durch Verpressen im Fluidkanal 122 gehalten. Bei dem Filterelement 130 kann es sich insbesondere um ein Sinterfilter handeln.

Über Austrittskanäle 132 wird eine Fluidverbindung zwischen dem Fluidkanal 122 und dem Schmierungsbereich 58 an den Fluidkanälen 84 bereitgestellt. Förderflüssigkeit kann durch den Fluidkanal 122 über die Austrittskanäle 132 in die Fluidkanäle 84 und 82 gefördert werden. Durch das Filterelement 130 werden in den Förderflüssigkeit vorhandene Partikel gefiltert, so dass diese nicht in den Schmierungsbereich 58 eintreten können. Die Ansammlung von Partikeln im Schmierungsbereich 58 wird dadurch vermieden. Dies wirkt sich begünstigend auf die Lagerung der Welle 36 und die Fluidschmierung am Schmierungsbereich 58 aus.

Ferner ist von Vorteil, dass die Menge der Förderflüssigkeit von der Dimensionierung der Friktionspumpe zwischen dem Gleitlager 52 und dem Element 128 abhängt und damit im Wesentlichen unabhängig vom Betriebspunkt der Umwälzpumpe 120 ist. Unnötiger Verschleiß am Gleitlager 52 und der Welle 36 durch mitgeführte Partikel und ein übermäßiges Zusetzen des Filterelementes 130 werden dadurch vermieden. Bezugszeichenliste

Umwälzpumpe

Gehäuse

Gehäuseunterteil

Gehäuseoberteil

Dichtring

Aufnahmeraum

Elektromotor

Stator

Rotor

Absatz

Steuerung

Steuerleitung

Membran

Welle

Drehachse

Förderelement

Förderrad

obere Gehäusewand

Durchgangsöffnung

Saugseite

Druckseite

Gleitlager

Lagerelement

Lagerring

Lagerelement

Lagerring

Schmierungsbereich

Trennteil

hülsenförmiger Abschnitt

deckeiförmiger Abschnitt Axiallager

Rotor räum

untere Gehäusewand

Magnethalterung

Permanentmagnete

Spalt

Förderraum

Fluidführung

Fluidkanäle

Fluidkanäle

Bereich

Spalt

Eintrittsöffnungen

Austrittsöffnungen

Dichteinrichtung

Dichtelement

Umwälzpumpe

Trägerelement

Dichtelement

Ringnut

O-Ring

Gleitringdichtung

Gleitring

O-Ring

Gegenring

Dichtelement

Dichtelement

Ring

elastisches Element

Umwälzpumpe

Fluidkanal

Verschlusselement

Eintrittskanal 128 Element

130 Filterelement

132 Austrittskanäle

140 Umwälzpumpe

150 Umwälzpumpe

160 Umwälzpumpe