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EP 1 181 453 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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08.01.2003 Patentblatt 2003/02 |
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Anmeldetag: 23.03.2001 |
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Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP0103/357 |
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Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 0107/3295 (04.10.2001 Gazette 2001/40) |
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MOTORPUMPENAGGREGAT
MOTOR-PUMP UNIT
ENSEMBLE MOTOPOMPE
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Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR |
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Benannte Erstreckungsstaaten: |
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AL LT LV MK RO SI |
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Priorität: |
29.03.2000 DE 10015139
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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27.02.2002 Patentblatt 2002/09 |
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Patentinhaber: Voith Turbo GmbH & Co. KG |
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89522 Heidenheim (DE) |
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Erfinder: |
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- ARBOGAST, Franz
89522 Heidenheim (DE)
- HUNDT, Gerd
89522 Heidenheim (DE)
- NEUBERT, Thomas
01594 Hirschstein (DE)
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Vertreter: Dr. Weitzel & Partner |
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Friedenstrasse 10 89522 Heidenheim 89522 Heidenheim (DE) |
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Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 323 834 US-A- 1 911 128 US-A- 5 219 276
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US-A- 1 780 338 US-A- 3 672 793
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft ein Motorpumpenaggregat, bei dem ein Elektromotor und eine
Pumpe baulich miteinander vereinigt sind. Dabei umhüllt der Rotor/Stator des Motors
die Pumpe (ZB-US-A-5 219 276).
[0002] DE 195 38 278 A1 beschreibt ein solches Motorpumpenaggregat. Dabei ist der Rotor
des Elektromotors gleichzeitig das Pumpenrad der Pumpe.
[0003] EP 0 611 887 A1 beschreibt ein Motorpumpenaggregat. Dabei ist der Rotor des Motors
zwar ein eigenständiges Bauteil, aber mit dem Zylinderblock einer Kolbenpumpe drehfest
verbunden.
[0004] Aggregate dieser Bauart haben den großen Vorteil, daß sie nur einen minimalen Raum
beanspruchen. Sie sind aber noch verbesserungsfähig.
[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Motorpumpenaggregat der genannten Bauart
noch weiter zu verbessern, insbesondere bezüglich des Fertigungsaufwandes und des
Raumbedarfs.
[0006] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
[0007] Demgemäß wird der Rotor des Elektromotors - in einem Axialschnitt gesehen - U-förmig
gestaltet. Dabei wird der Steg des U im Bereich der Achse des Aggregats mit einer
Innenverzahnung versehen, und die Antriebswelle der Pumpe mit einem entsprechenden
Ritzel, so daß Innenverzahnung und Ritzel miteinander kämmen.
[0008] Es kommen verschiedene Arten von Elektromotoren in Betracht, beispielsweise Asynchronmotoren,
Reluktanzmotoren oder sogenannte Kurzschlußläufer.
[0009] Es kommen auch die unterschiedlichsten Arten von Pumpen in Betracht. Besonders vorteilhaft
läßt sich die Erfindung bei Innenzahnradpumpen anwenden.
[0010] Die Pumpe bildet dabei eine völlig selbständige, autarke Einheit. Sie läßt sich separat
herstellen, separat prüfen sowie komplett in den vom Stator des Elektromotors umschlossenen
Raum einbauen.
[0011] Dabei ist es möglich, den Rotor des Elektromotors auf dem Gehäuse der Innenzahnradpumpe
zu lagern.
[0012] Die Erfindung ist anhand der Zeichnungen erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes
dargestellt:
[0013] Das Motorpumpenaggregat umfaßt einen Elektromotor 1 mit einem Statorblechpaket 1.1,
einer Wicklung 1.2 und einem Rotor 1.3.
[0014] Es umfaßt ferner eine Innenzahnradpumpe 2. Diese weist ein Ritzel 2.1 auf, ein gegenüber
diesem exzentrischen Hohlrad 2.2 sowie einer Ritzelwelle 2.3. Die Ritzelwelle 2.3
ist in Seitenscheiben 2.4, 2.5 gelagert. Im vorliegenden Falle sind Gleitlager 2.4.1,
2.5.1 vorgesehen.
[0015] Die beiden Elemente Motor und Pumpe sind von einem gemeinsamen Gehäuse 3 umschlossen.
Im Gehäuse 3 befinden sich ein Zulauf 3.1 sowie ein Auslauf 3.2 für das zu pumpende
Medium.
[0016] Gemäß der Erfindung ist der Rotor 1.3 des Motors 1 topfförmig gestaltet. Im vorliegenden
Axialschnitt erscheint er U-förmig. Dabei steht die Ritzelwelle 2.3 mit dem Rotor
1.3 über eine Verzahnung in Drehverbindung. Im Steg 1.3.1 des U befindet sich nämlich
eine Innenverzahnung, während die Ritzelwelle eine entsprechende Außenverzahnung aufweist.
Innenverzahnung und Außenverzahnung kämmen miteinander.
[0017] Es könnte auch eine anderweitige Triebverbindung zwischen dem Rotor 1.3 des Motors
1 und der Ritzelwelle 2.3 hergestellt sein. So ist es denkbar, zwischen diesen beiden
nicht nur eine einzige, sondern zwei oder mehrere Verzahnungen mit entsprechenden
Drehmoment übertragenden Elementen vorzusehen, so daß eine Übersetzung von der Drehzahl
des Rotors zur Ritzelwelle ins Langsame oder ins Schnelle erfolgt.
[0018] Der Rotor 1.3 ist auf der Pumpe 2 gelagert, genauer gesagt auf dem Hohlrad 2.3 und
den Seitenscheiben 2.4, 2.5.
1. Motorpumpenaggregat;
1.1 mit einem Elektromotor (1);
1.2 mit einer Pumpe (2);
1.3 die Pumpe (2) ist vom Rotor/Stator (1.1.) des Motors konzentrisch umschlossen,
dadurch gekennzeichnet, daß
1.4 der Rotor (1.3) des Elektromotors ist - in einem Axialschnitt gesehen - U-förmig;
1.5 der Steg des U ist im Bereich der gemeinsamen Achse mit einer Innenverzahnung
versehen;
1.6 die Welle (2.2) der Pumpe (2) weist ein Ritzel (2.1) auf, das mit der Innenverzahnung
des Steges des U kämmt.
2. Motorpumpenaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (1.3) des Elektromotors das Pumpengehäuse umschließt und auf diesem gelagert
ist.
3. Motorpumpenaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (2) eine Hydropumpe ist.
4. Motorpumpenaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil des Durchsatzes des Betriebsmediums der Pumpe (2) zum Kühlen
des Motors ausgenutzt wird.
5. Motorpumpenaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
5.1 zwischen dem Steg des U und der benachbarten Stirnwand des Motorgehäuses befindet
sich ein Freiraum;
5.2 die Welle (2.2) der Pumpe (2) ragt in den Freiraum hinein und trägt einen Impeller;
5.3 der Impeller ist derart gestaltet und angeordnet, daß er Kühlmedium aus dem Motor
heraus in die Pumpe (2) hineinfördert.
1. A motor-driven pump unit;
1.1 with an electric motor (1);
1.2 with a pump (2);
1.3 with the pump (2) being concentrically enclosed by the rotor (1.1) of the motor,
characterized in that
1.4 the rotor (1.3) is U-shaped as seen in an axial sectional view;
1.5 the bridge of the U is provided with an internal toothing in the zone of the common
axis;
1.6 the shaft (2.2) of the pump (2) is provided with a pinion (2.1) which combs with
the internal toothing of the bridge.
2. A motor-driven pump unit as claimed in claim 1, characterized in that the rotor (1.3) of the electric motor encloses the pump housing and is held on the
same.
3. A motor-driven pump unit as claimed in one of the claims 1 to 2,
characterized in that the pump (2) is a hydraulic pump.
4. A motor-driven pump unit as claimed in one of the claims 1 to 3,
characterized in that at least a part of the throughput of the operating medium of the pump (2) is used
for cooling the motor.
5. A motor-driven pump unit as claimed in one of the claims 1 to 4,
characterized by the following features:
5.1 a clearance is disposed between the bridge of the U and the adjacent face wall
of the motor housing;
5.2 the shaft (2.2) of the pump (2) projects into the clearance and carries an impeller;
5.3 the impeller is arranged and disposed in such a way that it conveys cooling medium
out of the motor into the pump (2).
1. Groupe motopompe ;
1.1 avec un moteur électrique (1);
1.2 avec une pompe (2);
1.3 la pompe (2) est entourée de façon concentrique par le rotor / stator (1.1) du
moteur, caractérisé en ce que
1.4 le rotor (1.3) du moteur électrique est en forme de U, vu dans une coupe axiale;
1.5 la branche du U est pourvue d'une denture intérieure dans la zone de l'axe commun;
1.6 l'arbre (2.2) de la pompe (2) présente un pignon (2.1) qui s'engrène avec la denture
intérieure de la branche du U.
2. Groupe motopompe selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rotor (1.3) du moteur électrique entoure le corps de pompe et est logé sur celui-ci.
3. Groupe motopompe selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que la pompe (2) est une pompe hydraulique.
4. Groupe motopompe selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'au moins une partie du débit du fluide de service de la pompe (2) est utilisée pour
le refroidissement du moteur.
5. Groupe motopompe selon l'une quelconque des revendications 1 à 4,
caractérisé par les caractéristiques suivantes :
5.1 un espace libre se trouve entre la branche du U et la paroi frontale voisine du
corps de pompe;
5.2 l'arbre (2.2) de la pompe dépasse à l'intérieur de l'espace libre et supporte
une hélice;
5.3 l'hélice est conçue et disposée de telle façon qu'elle fait sortir l'agent de
refroidissement du moteur et le transporte dans la pompe (2).
