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Patent Searching and Data


Title:
PUMP DEVICE, IN PARTICULAR SUBMERSIBLE PUMP DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/122035
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention proceeds from a pump device, in particular a submersible pump device, with at least one bearing seat (12a-f) which is provided for receiving a drive shaft end bearing (22a). It is proposed that the bearing seat (12a-f) has at least one cooling duct (28a-f) for receiving at least one cooling fluid.

Inventors:
STÄHLE CARL (CH)
Application Number:
EP2018/086013
Publication Date:
June 27, 2019
Filing Date:
December 19, 2018
Export Citation:
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Assignee:
FRIDECO AG (CH)
International Classes:
F04D13/08; F04D29/046; F04D29/42; F04D29/58
Foreign References:
JPH11201077A1999-07-27
JP2001355591A2001-12-26
DE1703433A11971-12-30
DE10112500A12002-09-26
DE20317814U12004-02-26
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
DAUB, Thomas (DE)
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Claims:
Ansprüche

1 . Pumpenvorrichtung, insbesondere überflutbare Pumpenvorrichtung, mit zumindest einer Lageraufnahme (12a-f), welche dazu vorgesehen ist, ein Antriebswellenendlager (22a) aufzunehmen, dadurch gekennzeichnet, dass die Lageraufnahme (12a-f) zumindest einen Kühlkanal (28a-f) zur Aufnahme wenigstens eines Kühlfluids aufweist.

2. Pumpenvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Lageraufnahme (12a-f) plattenartig ausgebildet ist. 3. Pumpenvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lageraufnahme (12f) zumindest eine Durchlassöffnung (16f) aufweist, welche zu einer Durchführung zumindest einer Baueinheit (46f) vorgesehen ist.

4. Pumpenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lageraufnahme (12a-f) zumindest teilweise in einem Gießverfahren hergestellt ist.

5 Pumpenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Kühlkanal (28e) der Lagerauf nahme (12e) von einem gebohrten Kühlkanal (28e) gebildet ist.

6. Pumpenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lageraufnahme (12a-d; 12f) zumindest zwei plattenar tige Elemente (26a-d, 27a-d; 26f, 27f) aufweist, welche in einem montier ten Zustand den zumindest einen Kühlkanal (28a-d; 28f) ausbilden. 7. Pumpenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest einen Aufnahmebereich (18a) für zumindest eine Funktionseinheit (20a), welcher zumindest teilweise durch die La geraufnahme (12a-f) begrenzt und durch die Lageraufnahme (12a-f) in zumindest einem Betriebszustand gekühlt ist. 8. Pumpenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Manteleinheit (30a), welche Kühlkanäle (28a) um fasst, die im montierten Zustand mit dem Kühlkanal (28a-f) der Lagerauf nahme (12a-f) verbunden sind.

9. Pumpenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekenn- zeichnet durch eine Explosionsschutzeinheit (24a-f), welche zumindest einen Explosionsschutz bereitstellt.

10. Pumpe (10a), insbesondere überflutbare Pumpe (10a), mit zumindest ei ner Pumpenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

11. Verfahren zum Betrieb einer Pumpenvorrichtung, insbesondere einer überflutbaren Pumpenvorrichtung, insbesondere nach einem der Ansprü che 1 bis 9, mit zumindest einer Lageraufnahme (12a-f), welche in zumin dest einem Betriebszustand ein Antriebswellenendlager (22a) aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, dass die Lageraufnahme (12a-f) in dem Be triebszustand von wenigstens einem Kühlfluid durchströmt wird.

Description:
Pumpenvorrichtung, insbesondere überflutbare Pumpenvorrichtung

Stand der Technik Die Erfindung betrifft eine Pumpenvorrichtung, insbesondere eine überflutbare Pumpenvorrichtung, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Betrieb einer Pumpenvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 1.

Es sind bereits Pumpenvorrichtungen bekannt, bei welchen eine Kühlung eines Motors durch seitlich an einem Mantel der Pumpenvorrichtung verlaufende Kühl- kanäle erfolgt. Des Weiteren sind Pumpenvorrichtungen bekannt, welche Gehäu seeinheiten für elektrische Komponenten aufweisen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine gattungsgemäße Vor richtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer Kühlung bereitzustellen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 1 1 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Er findung den Unteransprüchen entnommen werden können.

Vorteile der Erfindung

Die Erfindung geht aus von einer Pumpenvorrichtung, insbesondere einer über flutbaren Pumpenvorrichtung, mit zumindest einer Lageraufnahme, welche dazu vorgesehen ist, ein Antriebswellenendlager aufzunehmen.

Es wird vorgeschlagen, dass die Lageraufnahme zumindest einen Kühlkanal zur Aufnahme wenigstens eines Kühlfluids aufweist. Hierdurch kann eine verbesserte Kühlung bereitgestellt werden. Insbesondere kann das Antriebswellenendlager durch die Lageraufnahme gekühlt werden.

Unter einer„Pumpenvorrichtung“ soll insbesondere zumindest ein Teil, insbeson dere eine Unterbaugruppe, einer Pumpe verstanden werden. Insbesondere kann die Pumpenvorrichtung auch die gesamte Pumpe aufweisen. Unter einer„Pumpe“, insbesondere einer überflutbaren Pumpe, soll insbesondere ein Gerät verstanden werden, welches in zumindest einem Betriebszustand eine Bewegung eines zu pumpenden, vorzugsweise inkompressiblen Mediums bereitstellt. Bevorzugt weist die Pumpenvorrichtung eine die Pumpe nach außen begrenzende Manteleinheit, eine durch eine Motoreinheit der Pumpenvorrichtung betriebene Antriebswelle und/oder eine in zumindest einem Betriebszustand durch die Antriebswelle in Ro tation versetzte Schraubeneinheit auf, wobei die Rotation der Schraubeneinheit die Bewegung des zu pumpenden Mediums bereitstellt. Alternativ kann die Pum penvorrichtung einen durch eine Motoreinheit der Pumpenvorrichtung betriebene Kolbeneinheit aufweisen, welche durch einen Verdrängungsprozess das zu pum pende Medium in Bewegung versetzt. Insbesondere kann die Motoreinheit einen Verbrennungsmotor aufweisen. Besonders vorteilhaft weist die Motoreinheit einen Elektromotor auf. Die Pumpe kann insbesondere in zumindest einem Betriebszu stand außerhalb und/oder zumindest teilweise oder auch vollständig innerhalb des zu pumpenden Mediums angeordnet sein.

Unter einem„Kühlfluid“ soll insbesondere eine Flüssigkeit verstanden werden, welche dazu vorgesehen ist, Wärme zumindest eines Elements aufzunehmen und diese insbesondere an zumindest ein anderes Element zu übertragen. Bevorzugt besitzt das Kühlfluid eine hohe Wärmeleitfähigkeit und/oder Wärmekapazität. Be- sonders bevorzugt besitzt das Kühlfluid eine Viskosität, die es dem Kühlfluid er laubt, gepumpt zu werden. Es ist denkbar, dass das Kühlfluid mit dem gepumpten Medium identisch ist, bevorzugt ist das Kühlfluid aber von dem gepumpten Fluid unterschiedlich und speziell zur Kühlung der Pumpe vorgesehen. Kühlfluide kön nen beispielswiese Wasser und/oder Öle aufweisen. Unter„vorgesehen“ soll insbesondere speziell ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vor gesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese be stimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.

Unter einem„Antriebswellenendlager“ soll insbesondere eine Aufnahme verstan den werden, welche in einem montierten Zustand zumindest eine Lagereinheit der Pumpenvorrichtung zur Lagerung, insbesondere zur drehbaren Lagerung, zumin dest eines Teils, insbesondere eines Endbereichs, einer Antriebswelle der Pum penvorrichtung aufnimmt. Unter einer„Lagereinheit“ soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, welche dazu vorgesehen ist, eine Gewichtskraft zumindest eines Objekts zumindest im Wesentlichen aufzunehmen. Insbesondere kann die Lagereinheit zumindest ein Wälzlager und/oder Gleitlager aufweisen. Bevorzugt weist die Antriebswelle eine längliche Form auf, insbesondere weist die Antriebs welle eine Längserstreckung auf, welche mindestens 5-mal, insbesondere mindes tens 10-mal, vorteilhaft mindestens 20-mal, besonders vorteilhaft mindestens 30- mal und vorzugsweise mindestens 50-mal so groß ist wie senkrecht zu der Längserstreckung ausgerichtete Erstreckungen der Antriebswelle. Besonders be vorzugt ist die Antriebswelle an einem ersten Ende der Antriebswelle insbesonde re formschlüssig mit der Schraubeneinheit verbunden. Insbesondere ist die An triebswelle an einem dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende der An triebswelle formschlüssig mit der Lagereinheit verbunden. Vorteilhaft ist in einem Teilbereich der Antriebswelle zwischen dem ersten und dem zweiten Ende die Motoreinheit angeordnet. Unter einer„Haupterstreckungsrichtung“ eines Objekts soll dabei insbesondere eine Richtung verstanden werden, welche parallel zu ei ner längsten Kante eines kleinsten gedachten Quaders verläuft, welcher das Ob jekt gerade noch vollständig umschließt.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Lageraufnahme plattenartig ausgebildet ist. Unter„plattenartig“ soll insbesondere ein Element verstanden werden, bei dem ein kleinster gedachter Quader, welcher das Element gerade noch vollständig um- schließt, eine Höhe aufweist, die maximal 50 %, insbesondere maximal 20 %, vor teilhaft maximal 10 %, vorzugsweise maximal 5 %, einer längsten Kante und/oder einer kürzesten Kante des Quaders entspricht. Denkbar ist, dass die Lagerauf nahme zumindest eine zylindrische, insbesondere kreiszylindrische, Außenkontur aufweist. Bevorzugt ist die Außenkontur der Lageraufnahme als ein Quader aus gebildet. Beispielsweise kann die Lageraufnahme als Wandungsteil ausgebildet sein. Vorteilhaft ist die Lageraufnahme als Lagerdeckel ausgebildet. Unter einem „Lagerdeckel“ soll insbesondere ein Element verstanden werden, welches ge meinsam mit einer Wandung der Pumpenvorrichtung einen äußeren Abschluss eines Volumens ausbildet. Der Lagerdeckel kann kraftschlüssig, formschlüssig und/oder stoffschlüssig mit der Wandung verbunden sein. Hierdurch kann eine vereinfachte Konstruktion und eine Bauraumoptimierung bereitgestellt werden. Insbesondere lässt sich die Lageraufnahme bei einem Transport und/oder einer Lagerhaltung leicht stapeln. Vorteilhaft lässt sich zumindest ein Teilbereich der Lageraufnahme in einem montierten Zustand als eine Ablagefläche und/oder Auf nahmefläche ausbilden.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Lageraufnahme zumindest eine Durchlass öffnung aufweist, welche zur Durchführung zumindest einer Baueinheit vorgese hen ist. Insbesondere kann die Baueinheit Teil der Pumpenvorrichtung sein und insbesondere zumindest eine Leitung, insbesondere zumindest ein Kabel und/oder zumindest eine von dem Kühlkanal verschieden ausgebildete Fluidlei tung, aufweisen oder als eine Leitung, insbesondere ein Kabel und/oder eine von dem Kühlkanal verschieden ausgebildete Fluidleitung, ausgebildet sein. Die Durchlassöffnung weist insbesondere einen Durchmesser von höchstens einem Viertel, bevorzugt von höchstens einem Sechstel und besonders bevorzugt von höchstens einem Achtel eines Durchmessers der Lageraufnahme auf. Unter ei nem„Durchmesser“ eines Objekts soll insbesondere ein Durchmesser eines kleinsten gedachten Zylinders verstanden werden, welcher das Objekt gerade noch umschließt. Insbesondere kann die Lageraufnahme insbesondere mehrere, voneinander verschiedene Durchlassöffnungen aufweisen, welche insbesondere dazu vorgesehen sein können, verschiedene Baueinheiten, insbesondere ver schiedene Arten von Leitungen, aufzunehmen. Vorteilhaft sind die Leitungen als elektrische Leitungen ausgebildet. Hierdurch kann eine erhöhte Flexibilität erreicht werden. Insbesondere kann eine Anordnung von Bauteilen der Pumpenvorrich tung flexibler ausgestaltet werden. Beispielsweise kann zumindest ein erstes Bau teil auf einer Oberseite und/oder auf einer Unterseite der Lageraufnahme ange ordnet sein. Vorteilhaft kann das erste Bauteil eine Baueinheit aufweisen, welche durch die Durchlassöffnung geführt ist und das erste Bauteil mit zumindest einem weiteren Bauteil auf einer gegenüberliegenden Seite der Lageraufnahme verbin det.

In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Lageraufnahme zumindest teilweise in einem Gießverfahren hergestellt ist. Ferner kann die La geraufnahme vollständig in einem Gießverfahren hergestellt sein. Bevorzugt wer den Teile der Lageraufnahme in einem Gießverfahren hergestellt und während der Montage miteinander verbunden. Eine durch ein Gießverfahren hergestellte La geraufnahme lässt sich insbesondere von einem Fachmann mittels ihm bekannter Methoden von einer Lageraufnahme unterscheiden, bei deren Herstellung andere Verfahren, insbesondere Schmiede- und/oder Zerspanungsverfahren, verwendet wurden. Beispielsweise weist ein durch ein Gießverfahren hergestelltes Produkt insbesondere zumindest ein Gussmetall auf, welches insbesondere dazu vorge sehen ist, in einem Gießverfahren verwendet zu werden. Hierdurch kann eine ein fache Herstellung bereitgestellt werden. Insbesondere lässt sich die Lagerauf nahme mit wenigen Arbeitsprozessen hersteilen. Ferner weist eine in einem Gieß verfahren hergestellte Lageraufnahme zumindest ein Gussmetall auf. Alternativ kann die Lageraufnahme in einem Stanzverfahren hergestellt sein. Hierdurch kann eine Effizienz gesteigert werden. Insbesondere kann die Herstellung der La geraufnahme beschleunigt werden.

Ferner wird vorgeschlagen, dass der zumindest eine Kühlkanal der Lageraufnah me von einem gebohrten Kühlkanal gebildet ist. Denkbar ist insbesondere auch, dass der Kühlkanal von einem gefrästen Kühlkanal gebildet ist. Insbesondere ist der Kühlkanal durchgehend durch die gesamte Lageraufnahme ausgestaltet. In einer weiteren Ausgestaltung können mehrere Kühlkanäle in einer gemeinsamen Öffnung münden, die beispielsweise um einen Mittelpunkt der Lageraufnahme herum angeordnet ist. Zur Herstellung des gebohrten Kühlkanals wird insbesonde re an einem Rohling, welcher dazu vorgesehen ist, in einem Fertigungsprozess zu einer Lageraufnahme verarbeitet zu werden, mittels eines Bohrgeräts durch Zer spanung ein Bohrloch erzeugt. Das Bohrloch bildet dabei insbesondere den ge bohrten Kühlkanal aus. Ein durch ein Bohrloch gebildeter Kühlkanal lässt sich ins besondere von einem Fachmann mittels ihm bekannter Methoden von einem Kühlkanal unterscheiden, bei dessen Herstellung andere Verfahren, insbesondere Schmiede- und/oder Gießverfahren, verwendet wurden. Insbesondere weist der Kühlkanal eine zumindest im Wesentlichen zylindrische Form auf. Des Weiteren lässt sich ein Bohrprozess durch Rillen und/oder Riefen und/oder plastische Ver formungen an der Oberfläche des Bohrlochs nachweisen. Hierdurch kann eine einfache Bauweise erreicht werden. Insbesondere können vorteilhaft mehrere Ab führungen und/oder Zuführungen des Kühlfluids in einem Kühlkreislauf bereitge stellt werden. Insbesondere kann durch eine Wahl eines Bohrkopfs ein Durchmes ser des Kühlkanals genau definiert werden. Des Weiteren kann für unterschiedli che Ausgestaltungen der Lageraufnahme derselbe Rohling benutzt werden, wodurch eine erhöhte Flexibilität ermöglicht werden kann.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die La geraufnahme zumindest zwei plattenartige Elemente aufweist, welche in einem montierten Zustand den zumindest einen Kühlkanal ausbilden. Insbesondere kön nen die plattenartigen Elemente in einem montierten Zustand durch Schweißen und/oder Kleben und/oder zumindest eine Rastverbindung aneinander fixiert sein. Besonders vorteilhaft sind die plattenartigen Elemente in einem montierten Zu stand mittels einer Schraubverbindung aneinander fixiert. Insbesondere können die plattenartigen Elemente jeweils zumindest eine Aussparung aufweisen, welche zumindest einen gemeinsamen Kühlkanal ausbilden. Bevorzugt weist nur ein plat tenartiges Element die Aussparung auf. Hierdurch kann eine vereinfachte Herstel- lung, Montage und/oder Demontage ermöglicht werden. Insbesondere kann bei der Montage und Demontage die Lageraufnahme in Teilen montiert und demon tiert werden, wodurch sich Gewicht und Volumen der während der Montage und Demontage zu handhabenden Bauteile verringert. Bevorzugt sind die Aussparun gen als Nuten ausgebildet, welche an Anfang und Ende zum Äußeren der La geraufnahme hin geöffnet sind. Unter der Formulierung, dass eine Aussparung, Ausnehmung, Nut, Kerbe oder ein Loch eines Objekts„zum Äußeren des Objekts hin geöffnet“ ist, wird vorteilhaft verstanden, dass die Aussparung, Ausnehmung, Nut, Kerbe oder das Loch einen Leerraum definiert, welcher an einem Ende der Aussparung, Ausnehmung, Nut, Kerbe oder des Lochs einen direkten oder indi rekten Kontakt zu dem das Objekt umgebenden Medium bildet. Unter einem„indi rekten Kontakt“ wird bevorzugt verstanden, dass der Leerraum an einen anderen Leerraum angrenzt, welcher einen direkten Kontakt zu dem das Objekt umgeben den Medium bildet. Bevorzugt dient eine erste Öffnung der Zufuhr des Kühlfluids und eine zweite Öffnung der Abfuhr des Kühlfluids. Beispielsweise können die Nu ten die Lageraufnahme geradlinig durchziehen. In einer anderen Ausgestaltung können die Nuten gekrümmt sein. In einer weiteren Ausgestaltung können die Nu ten in einer gemeinsamen Öffnung münden. Hierdurch kann eine verbesserte Kühlung bereitgestellt werden. Insbesondere kann ein verbesserter Fluss des Kühlfluids bereitgestellt werden. Des Weiteren kann eine einfache Bauweise er reicht werden. Insbesondere können mehrere Abführungen und/oder Zuführungen des Kühlfluids in einem Kühlkreislauf bereitgestellt werden.

In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Pumpenvorrichtung zumindest einen Aufnahmebereich für zumindest eine Funktionseinheit aufweist, welcher zumindest teilweise durch die Lageraufnahme begrenzt und durch die Lageraufnahme in zumindest einem Betriebszustand gekühlt ist. Unter einem „Aufnahmebereich“ soll insbesondere ein räumlicher Bereich verstanden werden, welcher sich auf einer dem Antriebswellenendlager abgewandten Seite der La geraufnahme befindet und dazu vorgesehen ist, zumindest eine Funktionseinheit aufzunehmen und zu lagern. Beispielsweise kann der Aufnahmebereich zur Lage- rung der Funktionseinheit eine Schweißnaht, eine Klebeschicht, eine Gewindeöff nung, eine Rastzunge oder einen Steckverbinder aufweisen. Die Funktionseinheit kann insbesondere Teil der Pumpenvorrichtung sein. Unter einer„Funktionsein heit“ soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebszustand zumindest eine Funktion bereitzustellen. Bei spielsweise kann die Funktionseinheit eine Messeinheit und/oder eine Antriebs einheit und/oder eine Übertragungseinheit aufweisen. Vorzugsweise weist die Funktionseinheit elektrische Komponenten auf, welche durch die Lageraufnahme gekühlt werden. Besonders bevorzugt weist die Funktionseinheit zumindest eine elektronische Steuereinheit auf. Denkbar ist auch, dass die Funktionseinheit ein weiteres Antriebswellenendlager einer weiteren Antriebswelle aufweist. Hierdurch kann eine verbesserte Kühlung und eine Bauraumoptimierung bereitgestellt wer den. Insbesondere kann die Lageraufnahme zusätzlich zur Kühlung des An triebswellenendlagers eine Kühlung der Funktionseinheit bereitstellen.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Pumpenvorrichtung eine Manteleinheit, wel che insbesondere als eine Kühleinheit ausgebildet sein kann, aufweist, welche zumindest einen Kühlkanal umfasst. Insbesondere kann der Kühlkanal als Nut ausgebildet sein. Vorteilhaft bilden die Öffnungen in einem montierten Zustand mit dem Kühlkanal der Lageraufnahme eine gemeinsame Verbindung. Weiterhin kön nen die Öffnungen eine Zufuhr oder Abfuhr des Kühlfluids ermöglichen. Bevorzugt bildet eine Nut der Lageraufnahme mit einer korrespondierenden Nut der Mante leinheit einen Kühlkreislauf. Alternativ kann ein Kühlkreislauf aus mehreren kor respondierenden Nutenpaaren bestehen. Hierdurch kann eine verbesserte Küh lung und vereinfachte Konstruktion bereitgestellt werden. Insbesondere kann die gesamte Antriebswelle durch einen Kühlkreislauf gekühlt werden.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Pumpvorrichtung eine Explosionsschutzein heit aufweist, welche zumindest einen Explosionsschutz bereitstellt. Insbesondere kann die Explosionsschutzeinheit zumindest teilweise einstückig mit der Lagerauf nahme und/oder dem Antriebswellenendlager und/oder dem Aufnahmebereich und/oder der Manteleinheit ausgebildet sein. Unter„zumindest teilweise einstü- ckig“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass zu mindest ein Element einer ersten Einheit auch gleichzeitig Teil einer zweiten Ein heit ist. Unter einem„Explosionsschutz“ soll insbesondere eine Konformität, ins besondere bezüglich einer Bauweise, verstanden werden, welche den Ex- Schutzrichtlinien für eine gattungsgemäße Vorrichtung entspricht und eine Be schädigung der näheren Umgebung der Pumpenvorrichtung im Falle einer Explo sion innerhalb der Pumpenvorrichtung verhindert. Dies kann beispielsweise durch eine verstärkte Manteleinheit und/oder durch eine Druckausgleichseinheit der Pumpenvorrichtung bereitgestellt werden. Unter einer„Druckausgleichseinheit“ soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, welche an einer Grenze zweier Bereiche angeordnet ist und im Fall einer Erhöhung des Drucks innerhalb des ers ten Bereiches einen Druckausgleich mit dem zweiten Bereich bereitstellt. Eine Druckausgleichseinheit kann insbesondere als ein Ventil ausgebildet sein. Hier durch kann eine erhöhte Sicherheit der Pumpenvorrichtung bereitgestellt werden. Zeichnungen

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnun gen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kom bination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln be- trachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Pumpe mit einer Pumpenvorrichtung in einer stark verein fachten schematischen Teilschnittdarstellung,

Fig. 2 einen Teil der Pumpenvorrichtung mit einer Lageraufnahme in ei ner schematischen Teilschnittdarstellung,

Fig. 3 einen Teil der Lageraufnahme in einer schematischen Darstellung, Fig. 4 einen Teil einer weiteren Lageraufnahme in einer schematischen

Darstellung, Fig. 5 einen Teil einer weiteren Lageraufnahme in einer schematischen Darstellung,

Fig. 6 einen Teil einer weiteren Lageraufnahme in einer schematischen

Darstellung,

Fig. 7 eine weitere Lageraufnahme in einer schematischen Darstellung,

Fig. 8 eine weitere Lageraufnahme in einer schematischen Darstellung,

Fig. 9 einen Teil einer weiteren Lageraufnahme in einer schematischen

Darstellung und

Fig. 10 einen Teil der weiteren Lageraufnahme aus Fig. 9 in einer sche matischen Darstellung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Fig. 1 zeigt in einer stark vereinfachten schematischen Teilschnittdarstellung eine Pumpe 10a. Die Pumpe 10a ist als eine überflutbare Pumpe 10a ausgebildet, wel- che sowohl in einem mit einem zu pumpenden Medium teilüberfluteten Zustand als auch in einem Zustand oberhalb des zu pumpenden Mediums betreibbar ist. Die Pumpe 10a weist hierzu ein spezielles Kühlsystem auf, welches auch im nicht- überfluteten Zustand eine ausreichende Kühlung ihrer Komponenten sicherstellt. Die Pumpe 10a ist beispielsweise als Kreiselpumpe ausgebildet. Die Pumpe 10a weist eine Pumpenvorrichtung auf. Die Pumpenvorrichtung weist eine Manteleinheit 30a auf. Die Manteleinheit 30a begrenzt die Pumpe 10a nach außen. Die Manteleinheit 30a kann zumindest teilweise aus Edelstahl gefertigt sein. Die Manteleinheit 30a weist eine Außenwand der Pumpe 10a auf. Die Man teleinheit 30a weist einen Außenmantel 52a auf. Die Manteleinheit 30a weist Man- telkühlkanäle 42a auf, welche dazu vorgesehen sind, ein Kühlfluid aufzunehmen und/oder zu leiten. Die Mantelkühlkanäle 42a der Manteleinheit 30a stellen eine Kühlung eines Innenraums der Pumpe 10a bereit. Die Mantelkühlkanäle 42a sind durch ein Anordnen des Außenmantels 52a über der Außenwand gebildet. Bei- spielsweise könnte der Außenmantel durch eine Presspassung an der Außen wand fixiert werden.

Die Pumpenvorrichtung weist eine Motoreinheit 32a auf. Die Motoreinheit 32a weist einen Elektromotor auf. Alternativ könnte die Motoreinheit 32a jedoch auch einen Verbrennungsmotor aufweisen. Die Motoreinheit 32a stellt eine Rotations bewegung einer Antriebswelle 34a der Pumpenvorrichtung bereit. Die Antriebswel le 34a ist mit der Motoreinheit 32a wirkverbunden. Die Antriebswelle 34a ist dazu vorgesehen, die Rotationsbewegung an eine Arbeitseinheit 44a (lediglich schema tisch vereinfacht dargestellt) der Pumpenvorrichtung zu übertragen. Die Arbeitseinheit 44a ist mit der Antriebswelle 34a wirkverbunden. Die Arbeits einheit 44a weist eine Schraubeneinheit auf. Die Schraubeneinheit ist dazu vorge sehen, durch die Rotationsbewegung das zu pumpende Medium in eine Richtung zu bewegen. Die Richtung ist von der Form der Schraubeneinheit definiert. Bei spielsweise kann die Schraubeneinheit eine Spiralform aufweisen. Das zu pum- pende Medium wird in zumindest einem Betriebszustand durch eine Zufuhr 38a an die Schraubeneinheit geleitet. Die Zufuhr 38a kann beispielsweise als eine Rohr öffnung ausgebildet sein. Die Schraubeneinheit bewegt das zu pumpende Medium in Richtung einer Abfuhr 40a. Die Abfuhr 40a ist dazu vorgesehen, das zu pum pende Medium aus der Pumpe 10a heraus zu leiten. Die Abfuhr 40a kann bei- spielsweise als eine weitere Rohröffnung ausgebildet sein.

Die Arbeitseinheit 44a weist eine Kühleinheit auf. Die Kühleinheit weist eine Kühl schraubeneinheit auf. Die Kühlschraubeneinheit ist dazu vorgesehen, zumindest ein zu pumpendes Kühlfluid in eine Richtung zu bewegen. Die Kühlschraubenein heit bewegt das Kühlfluid in Richtung der Mantelkühlkanäle 42a. Das Kühlfluid weist beispielsweise ein Öl auf, in einer weiteren Ausgestaltung kann das Kühlfluid Wasser und/oder Alkohol aufweisen.

Die Pumpenvorrichtung weist eine Lageraufnahme 12a auf. Die Lageraufnahme 12a weist Kühlkanäle 28a zur Aufnahme des Kühlfluids auf. Die Lageraufnahme 12a ist dazu vorgesehen, ein Antriebswellenendlager 22a der Pumpenvorrichtung aufzunehmen. Das Antriebswellenendlager 22a ist zu einer Drehlagerung der An triebswelle 34a an einem der Arbeitseinheit 44a abgewandten Ende der Antriebs welle 34a vorgesehen. Insbesondere stellen die Kühlkanäle 28a der Lagerauf nahme 12a eine Kühlung des Antriebswellenendlagers 22a und/oder der Mo toreinheit 32a bereit. Die Mantelkühlkanäle 42a der Manteleinheit 30a sind in ei nem montierten Zustand mit den Kühlkanälen 28a der Lageraufnahme 12a fluid verbunden. Insbesondere können die Mantelkühlkanäle 42a der Manteleinheit 30a mit den Kühlkanälen 28a der Lageraufnahme 12a zumindest Teil eines gemein samen Kühlkreislaufs sein. Die Lageraufnahme 12a ist plattenartig, insbesondere als ein Lagerdeckel, ausgebildet.

Eine vergrößerte Darstellung der Mantelkühlkanäle 42a und der Kühlkanäle 28a ist in Fig. 2 dargestellt. Fig. 2 zeigt einen Teil der Pumpenvorrichtung in einer Schnittdarstellung entlang einer Linie ll-ll in Fig. 3. Fig. 3 zeigt einen Teil der La geraufnahme 12a in einer isometrischen Darstellung. Die Mantelkühlkanäle 42a sind jeweils an Anfang und Ende zum Äußeren der Manteleinheit 30a hin offen.

Die Kühlkanäle 28a der Lageraufnahme 12a sind als Nuten ausgebildet. Die Kühl kanäle 28a sind jeweils an Anfang und Ende zum Äußeren der Lageraufnahme 12a hin offen.

Die Öffnungen der Kühlkanäle 28a und der Mantelkühlkanäle 42a bilden in einem montierten Zustand gemeinsame Verbindungen aus. Diese gemeinsamen Verbin dungen können insbesondere zumindest teilweise einen gemeinsamen Kühlkreis lauf ausbilden. Beispielsweise kann eine gemeinsame Öffnung das Kühlfluid von der Manteleinheit 30a zur Lageraufnahme 12a zuführen, während eine andere gemeinsame Öffnung das Kühlfluid von der Lageraufnahme 12a zur Manteleinheit 30a abführt. In alternativen Ausgestaltungen kann eine beliebige Zahl der korres pondierenden Kühlkanäle 28a und Mantelkühlkanäle 42a zumindest teilweise ei nen insbesondere zumindest teilweise verzweigten Kühlkreislauf bilden, insbeson dere kann die Pumpenvorrichtung eine beliebige Zahl Zuführungen und/oder Ab führungen des Kühlfluids aufweisen. Die Lageraufnahme 12a weist Schrauben aufnahmen 36a auf. Die Schraubenaufnahmen 36a sind zu einer Aufnahme von Schrauben vorgesehen. Die Schrauben dienen der Fixierung der Lageraufnahme 12a. Die Schraubenaufnahmen 36a können jeweils mit einem Gewinde versehen sein.

Fig. 3 zeigt ein plattenartiges Element 26a der Lageraufnahme 12a. Die Lagerauf- nähme 12a weist zwei plattenartige Elemente 26a, 27a auf. Die plattenartigen Elemente 26a, 27a sind miteinander verschraubt, insbesondere unter Verwendung der Schraubenaufnahmen 36a. Alternativ können die plattenartigen Elemente 26a, 27a mit einem Rastverschluss oder durch einen Drehverschluss aufeinander fixiert sein. Die plattenartigen Elemente 26a, 27a sind zueinander identisch ausgebildet, wes halb im Folgenden lediglich das plattenartige Element 26a beschrieben wird. Die plattenartigen Elemente 26a weisen jeweils Fugen 48a auf, welche zu einer Auf nahme eines Dichtungsrings vorgesehen sind. Die plattenartigen Elemente 26a weisen jeweils Aussparungen 14a auf. Die Aussparungen 14a sind als vier halb- ringförmige Nuten ausgebildet. Die Nuten sind in einem 90°-Winkel zueinander angeordnet. In alternativen Ausgestaltungen kann eine beliebige Anzahl Nuten, die einem beliebigen Anteil eines Rings entsprechen, in einer beliebigen Anord nung angeordnet sein. Die Aussparungen 14a bilden in einem montierten Zustand beider plattenartigen Elemente 26a gemeinsame Kühlkanäle 28a aus. Die Kühlka- näle 28a sind zu einer Aufnahme des Kühlfluids vorgesehen. Eine Flussrichtung des Kühlfluids innerhalb der Kühlkanäle 28a wird durch Pfeile dargestellt. Alterna tiv kann die Flussrichtung des Kühlfluids in einzelnen oder mehreren Kühlkanälen auch umgekehrt sein. Ein Zuführen und Abführen des Kühlfluids erfolgt in radialer Richtung relativ zu einer Rotationsachse der Antriebswelle 34a. In einer alternati- ven Ausgestaltung könnte auch nur ein erstes plattenartiges Element 26a die Aus sparungen 14a aufweisen. Das zweite plattenartige Element 26a könnte bei spielsweise eine glatte Oberfläche aufweisen. Die Lageraufnahme 12a, insbeson dere die plattenartigen Elemente 26a, 27a, sind in einem Gießverfahren herge stellt. Die Pumpenvorrichtung weist einen Aufnahmebereich 18a auf. Der Aufnahmebe reich 18a ist dazu vorgesehen, eine Funktionseinheit 20a der Pumpenvorrichtung aufzunehmen. Die Kühlkanäle 28a der Lageraufnahme 12a stellen eine Kühlung des Aufnahmebereichs 18a und/oder der Funktionseinheit 20a bereit. Die Funkti- onseinheit 20a ist beispielsweise als eine elektronische Steuereinheit der Pum penvorrichtung ausgebildet.

Weiterhin weist die Pumpenvorrichtung eine Explosionsschutzeinheit 24a auf. Die Explosionsschutzeinheit 24a ist an der Lageraufnahme 12a angeordnet. Die Ex plosionsschutzeinheit 24a ist dazu vorgesehen, einen den Ex-Schutzrichtlinien für eine gattungsgemäße Vorrichtung entsprechenden Explosionsschutz im Bereich der Lageraufnahme 12a bereitzustellen. Beispielsweise kann die Explosions schutzeinheit 24a Dichtungseinheiten aufweisen, welche eine Druckfestigkeit der Lageraufnahme 12a steigern. Die Dichteinheiten können dabei in den Fugen 48a angeordnet sein. In Fig. 4 bis 10 sind sechs weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt.

Die nachfolgenden Beschreibungen und die Zeichnungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der Fig. 1 bis 3, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den Figuren 1 bis 3 nachgestellt. In den Ausführungsbeispielen der Fig. 4 bis 10 ist der Buchstabe a durch die Buchstaben b bis g ersetzt. Einzelne oder sämtliche der in Fig. 4 bis 10 gezeigten Pfeile zur Darstellung einer Flussrichtung können in alternativen Ausge staltungen auch umgekehrt sein.

Fig. 4 bis 6 zeigen plattenartige Elemente 26b-d von jeweils einer Lageraufnahme 12b-d, welche unterschiedliche Ausgestaltungen von Aussparungen 14b-d aufwei- sen. Fig. 4 zeigt das plattenartige Element 26b der Lageraufnahme 12b mit den Aus sparungen 14b, welche jeweils als vier Nuten ausgebildet sind. Die Nuten weisen jeweils zwei gerade Abschnitte und einen gekrümmten Abschnitt auf, welcher die beiden geraden Abschnitte verbindet. Die Nuten sind in einem 90°-Winkel zuei- nander angeordnet. In einer alternativen Ausgestaltung kann eine beliebige An zahl Nuten mit einem beliebigen Krümmungsgrad des gekrümmten Abschnitts und/oder einer beliebigen Länge der geraden Abschnitte in einer beliebigen An ordnung vorgesehen sein. Hierdurch kann eine bessere Kühlung eines Teilbe reichs der Lageraufnahme 12b erreicht werden. Der Teilbereich ist als ein Nahbe- reich der Mitte der Lageraufnahme 12b ausgebildet.

Fig. 5 zeigt das plattenartige Element 26c der Lageraufnahme 12c mit den Aus sparungen 14c, welche als vier unterschiedlich gekrümmte Nuten ausgebildet sind. Die Aussparungen 14c durchziehen voneinander beabstandet die gesamte Lageraufnahme 12c. Alternative Ausgestaltungen können beliebig viele, beliebig voneinander beabstandete Nuten mit beliebiger Krümmung aufweisen.

Fig. 6 zeigt das plattenartige Element 26d der Lageraufnahme 12d, welche Aus sparungen 14d in Form von vier trapezförmigen Nuten aufweist. Die Nuten enden in einer zentralen kreisförmigen Nut. Von der kreisförmigen Nut geht eine weitere geradlinige Nut aus. In dieser Ausgestaltung dient die gerade Nut dem Zuführen des Kühlfluids. Die trapezförmigen Nuten dienen dem Abführen des Kühlfluids. In einer alternativen Ausgestaltung kann die gerade Nut dem Abführen des Kühlflu ids dienen und die trapezförmigen Nuten dem Zuführen des Kühlfluids. In alterna tiven Ausgestaltungen kann eine beliebige Anzahl trapezförmiger und/oder gera der Nuten in einer beliebigen Anordnung vorgesehen sein. Fig. 7 zeigt eine Lageraufnahme 12e, welche aus einem einzelnen plattenartigen Element 26e besteht und gebohrte Kühlkanäle 28e aufweist. Das plattenartige Element 26e wurde zunächst in einem Gießverfahren hergestellt. Anschließend wurden die Kühlkanäle 28e durch Bohrungen in das plattenartige Element 26e hergestellt. Die gebohrten Kühlkanäle 28e sind in dieser Ausgestaltung als fünf Bohrungen bereitgestellt, welche sich in einem Mittelpunkt der Lageraufnahme 12e treffen, wobei analog zu Fig. 4 eine der Bohrungen dem Zuführen des Kühlflu ids dient, während die übrigen Bohrungen dem Abführen des Kühlfluids dienen. Alternativ kann die Lageraufnahme 12e eine Reihe von durchgehenden Bohrun gen aufweisen. In weiteren Ausgestaltungen kann die Anzahl und Anordnung der Bohrungen beliebig verändert werden.

Fig. 8 zeigt eine Lageraufnahme 12f, welche Aussparungen 14f aufweist, die ana log zu den Aussparungen 14b in Fig. 4 ausgestaltet sind. Die Lageraufnahme 12f weist zwei Durchlassöffnungen 1 6f auf. Die Durchlassöffnungen 16f weisen unter einander unterschiedliche Öffnungsgrößen auf. Die Durchlassöffnungen 1 6f kön nen in einem montierten Zustand Objekte aufnehmen. Eine der Durchlassöffnun gen 1 6f nimmt eine Baueinheit 46f auf. Die Baueinheit 46f ist als eine elektrische Leitung ausgebildet. Die Durchlassöffnungen 1 6f sind an einer dem Antriebswel lenendlager 22a zugewandten Seite und an einer dieser Seite gegenüberliegen den Seite geöffnet. In alternativen Ausgestaltungen können die Durchlassöffnun gen 1 6f identische Größen und/oder eine beliebige Anzahl aufweisen. Die Explo sionsschutzeinheit (nicht dargestellt) der Pumpenvorrichtung weist weitere Dicht einheiten auf. Die weiteren Dichteinheiten sind innerhalb der Durchlassöffnungen 16f angeordnet. Von den Durchlassöffnungen 1 6f aufgenommene Objekte werden durch die Dichteinheiten innerhalb der Durchlassöffnungen 1 6f fixiert.

Fig. 9 und Fig. 10 zeigen eine Lageraufnahme 12g. Die Lageraufnahme 12g weist ein plattenartiges Element 26g auf. Das plattenartige Element 26g weist Ausspa rungen 14g auf, die analog zu den Aussparungen 14c in Fig. 5 ausgestaltet sind. Das plattenartige Element 26g weist Durchlassöffnungen 1 6g auf. Das plattenarti ge Element 26g weist Axialzufuhren 54g auf. Die Axialzufuhren 54g stellen eine Zuführung des Kühlfluids in axialer Richtung relativ zu einer Drehachse einer An triebswelle (nicht dargestellt) bereit. Das plattenartige Element 26g weist Axialab fuhren 56g auf. Die Axialzufuhren 54g stellen eine Zuführung des Kühlfluids in axialer Richtung relativ zu der Drehachse der Antriebswelle bereit. Die Lagerauf nahme 12g weist ein plattenartiges Element 27g auf, welches verschieden von dem plattenartigen Element 26g ausgebildet ist. Das plattenartige Element 27g weist eine glatte Oberfläche auf. Das plattenartige Element 27g ist als ein Lager deckel ausgebildet. Das plattenartige Element weist ebenfalls Durchlassöffnungen 16g auf. Die plattenartigen Elemente 26g, 27g bilden gemeinsame Kühlkanäle (nicht dargestellt) aus, welche u-förmig ausgebildet sind.

Bezugszeichen

10 Pumpe

12 Lageraufnahme

14 Aussparung

16 Durchlassöffnung 18 Aufnahmebereich 20 Funktionseinheit 22 Antriebswellenendlager 24 Explosionsschutzeinheit

26 Plattenartiges Element

27 Plattenartiges Element

28 Kühlkanal

30 Manteleinheit

32 Motoreinheit

34 Antriebswelle

36 Schraubenaufnahme 38 Zufuhr

40 Abfuhr

42 Mantelkühlkanal 44 Arbeitseinheit

46 Baueinheit

48 Fugen

52 Außenmantel

54 Axialzufuhr

56 Axialabfuhr