DE1653670A1

DE1653670A1 - Radial pump with self-adjusting hydraulic force compensation

Info

Publication number: DE1653670A1
Application number: DE19671653670
Authority: DE
Inventors: Klaus Ebertz; Wilbert Reibetanz; Karl Dr-Ing Wanner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1967-01-20
Filing date: 1967-01-20
Publication date: 1971-08-19
Also published as: CH461959A

Description

R.ilr. HoQi-R.ilr. HoQi-

lL·. 1.190V ΒίΙ/Γ,ζlL ·. 1.190V ΒίΙ / Γ, ζ

Anlage zur
Patent-Attachment to
Patent-

R 0 β ι. ;■. T B C i: C 1 GMBH, Stuttgart W, Hre i tsehe 1 dstraße 4R 0 β ι. ; ■. TBC i: C 1 GMBH, Stuttgart W, Hre i tsehe 1 dstraße 4

Radialpumpe mit ■;elb.---tcjri3tellendem hy Iraulischein Radial pump with ■; elb.- --t cjri3tellend em hy raulic element

Kraf ttjForce ttj

hie Erfindung bezieht sich auf eine Radialpumpe mit einseitigem Einlauf der Förderflüssigkoit, nut einem von der Förderflüssigkeit durchströmten Pumpengehäuse, das einen vor dem Pumpenrad angeordneten "augraum, einen Druekraum und einen hinter dem Pumpenrad angeor"]ri'itf;ri dritten Raum enthält, der mindestens durch einen zwischen d'.-ffi Jtnfan,'? des Pumpenrades und dem Pumpengehäuse gebildeten Spalt mit dom rruokraurn verbunden i.:;t, mit einer Trennwand, die den Raum hinter Φ:.ια Pumpenrad abschließt, und mit im wesentlichen achsparal- l<:biti '"Öffnungen in dem Pumpenrad, die ien Raum hinter dem Pumpenrad mit K-m .',aagraum '/erbLnd'-ii k The invention relates to a radial pump with a one-sided inlet of the delivery fluid, with a pump housing through which the delivery fluid flows and which contains an "outlet space" in front of the impeller, a pressure space and a third space behind the impeller at least by one between d '.- ffi Jtnfan,'? of the pump wheel and the pump housing formed gap with dom rruokraurn connected i.:;t, with a partition that closes the space behind Φ: .ια pump wheel, and with essentially axially parallel l <: biti '"openings in the pump wheel, which ien space behind the pump wheel with Km. ', aagraum' / erbLnd'-ii k

BAD ORiGtNAL _BAD ORiGtNAL _

109834/0331109834/0331

Robert Bosch GmbH R."Nr* 38oBRobert Bosch GmbH R. "No. * 38oB

Stuttgart 12.1.1967 Bü/SζStuttgart January 12, 1967 Bü / Sζ

Die Öffnungen im Pumpenrad haben dabei die Aufgabe, den sich von der Druckseite her in dem Raum hinter dem Pumpenrad während des Betriebes der Pumpe aufbauenden Überdruck zur Saugseite des Pumpenrades hin entweichen zu lassen.The openings in the impeller have the task of being different from the Pressure side in the space behind the pump wheel during operation to allow excess pressure building up in the pump to escape to the suction side of the pump wheel.

Bei bekannten Pumpen dieser Art wirkt sich der durch die öffnungen im Pumpenrad erzielte Druckausgleich so aus, daß sich je nach dem Verhältnis der Widerstände, die die Strömung einerseits in dem Spalt zwischen dem Druckraum und dem Raum hinter dem Pumpenrad sowie in etwa vorhandenen weiteren Wegen, die -.den Druckraum z. B. über die Lager des Antriebsmotors mit dem Raum hinter dem Pumpenrad verbinden, andererseits in den Öffnungen im Pumpenrad erfährt, in dem Baum hinter dem Pumpenrad ein mehr oder weniger über dem Druck im jSaugraum liegender Zwischendruck einstellt. Dieser Zwischendruck wirkt auf die gesamte der Saugseite abgewandte Fläche des Pumpenradesj verringert um den Querschnitt der Welle oder Achse,, um die das Pumpenrad umläuft. Auf der Saugseite wirkt auf das Pumpenrad teilweise (meist in der Mitte) der Druck'des Saugraums, teilweise! aber auch der Druck des Druckraums. Je nach der Höhe dieser Druck- und der Größe der beaufschlagten Flächen ergibt sich eine auf das; Pumpenrad wirkende resultierende Kraft, die das Pumpenrad nach der einen oder nach der anderen Seite hin axial zu verschieben sucht. Diese Kraft wird bei bekannten Pumpen dieser Art durch ein oder L zwei Axiallager aufgenommen. - - ,■ ■In known pumps of this type, it acts through the openings Pressure equalization achieved in the impeller so that, depending on the ratio of the resistances, the flow on the one hand in the gap between the pressure chamber and the space behind the pump impeller as well as in any other existing paths that -.the pressure chamber z. B. about the Connect the drive motor bearing to the space behind the pump wheel, on the other hand experiences in the openings in the impeller in which Tree behind the impeller a more or less above the pressure in the jSuction chamber sets intermediate pressure. This intermediate pressure acts on the entire surface of the pump wheel facing away from the suction side reduced by the cross-section of the shaft or axis around which the pump wheel rotates. The pump wheel acts on the suction side partly (mostly in the middle) the pressure of the suction chamber, partly! but also the pressure of the pressure chamber. Depending on the level of this pressure and the size of the impacted surfaces results in a; Resulting force acting on the pump wheel, which the pump wheel after seeks to move axially one or the other side. In known pumps of this type, this force is indicated by an or L two thrust bearings added. - -, ■ ■

Pumpen dieser Bauart werden vielfach als Heizungsumwälzpumpen angewandt, die monate- oder jahrelang ohne Wartung verläßlich arbeiten sollen. Es ist daher erwünscht, Verschleiß in der Pumpe und j ihrem Antrieb weitestgehend zu vermeiden, wie er besonders in dem; Drucklager oder den Drucklagern auftritt, die die axial auf das * Pumpenrad wirkenden Restkräfte aufzunehmen haben. *Pumps of this type are often used as heating circulation pumps that should work reliably for months or years without maintenance. It is therefore desirable to avoid wear and tear in the pump and j to avoid their drive as far as possible, as he is especially in that; Thrust bearing or the thrust bearings occurs, which have to absorb the residual forces acting axially on the pump wheel. *

1-08*34/033-11-08 * 34 / 033-1

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Robert Bosch GmbH ■ R.Nr. 8808Robert Bosch GmbH ■ R.Nr. 8808

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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die den Raum hinter dem Pumpenrad mit dem Druckraum verbindenden Wege mit den öffnungen im Pumpenrad und Bauteilen, die diene Öffnungen freigeben oder- verschließen, so abgestimmt sind, daß sich das Pumpenrad im Retrieb axial kräftefrei einstellt. "According to the invention, this object is achieved in that the Space behind the pump wheel with paths connecting the pressure chamber the openings in the pump wheel and components that open these openings or- close, are matched so that the pump wheel adjusts axially free of forces in the drive. "

Zu diesem Zweck wird das Pumpenrad um einen gewissen geringen Betrag längsverschleblieh angeordnet und das Pumpenrad und die den Raum hinter dem Pumpenrad begrenzenden Bauteile so ausgeführt, daß die Verbindung zwischen den Öffnungen im Pumpenrad und dem Raum hinter dem Pumpenrad freigegeben ist, wenn das Pumpenrad zur Saugseite hin verschoben ist, und zunehmend verringert wird bis zum vollständigen Schluß, je mehr das Pumpenrad von der SaugseLtie weg verschoben ist.For this purpose, the impeller is reduced by a certain small amount arranged Längsverschleblieh and the pump wheel and the space behind the pump wheel delimiting components designed so that the Connection between the openings in the impeller and the space behind the pump wheel is released when the pump wheel faces the suction side shifted, and progressively decreased until it is complete Conclusion, the more the pump wheel is moved away from the suction cable.

Von Vorteil ist es dabei, wenn der Strömungswiderstand der öffnungen im Pumpenrad wesentlich kleiner ist als der Strömungswiderstand des Spaltes"zwischen dem Pumpenrad und der Gehäusewand oder Trennwand, die den Lirurkraum von dem Raum: hinter dem Pumpenrad trennt.It is advantageous if the flow resistance of the openings in the impeller is much smaller than the flow resistance of the Gap "between the pump impeller and the housing wall or partition wall, which separates the Lirurkraum from the space: behind the impeller.

Je nach 3en durch die Bauart und die. Einbaustellung der Pumpe und durch die Art und den Zustand der Porderflüsnigkeit gegebenen Verhältnissen ist es zweckmäßig, den Durchflüß durch" die Öffnungen im Pumpenrad dadurch zu regeln, daß das Pumpenrad antriebsseitig gegen eine zxir Drehachse konzentrische Fläche· anläuft, die als Ringfläche mit geraden, zur Drehachse parallelen oder geneigten Mantellinien, mit gekrümmten Mante!linien oder auch insbesondere als eine zur Drehachse senkrechte ebene Flache ausgeführt sein kann.Depending on the 3s by the type and the. Installation position of the pump and the conditions given by the type and condition of the pump fluid, it is advisable to regulate the flow through the openings in the pump wheel so that the pump wheel runs on the drive side against a surface concentric to the axis of rotation Axis of rotation parallel or inclined surface lines, with curved surface lines or also in particular as a plane surface perpendicular to the axis of rotation can be designed.

Zur*Erzielung des gewünschten Regelverhaltens kann es auch zweckmäßig- .SeA.iv, das Pumpenrad antriebsseitig z.B» mit einer Kante und einer Fläche gleichzeitig oder nadheinander'gegen mehrere verschieden oder gleichartig gestaltete konzentrische-Flächen anlaufen zu lassen. . /* To obtain the desired control behavior, it may also expediency .SeA.iv to let the impeller on the drive side for example start "with an edge and a surface simultaneously or nadheinander'gegen several different or similar designed concentric surfaces. . /

Robert Bosch GmbH - \ - K.Nr. -8808Robert Bosch GmbH - \ - K.Nr. -8808

rt.ufctKart ■ .- "■".'■ 12.1.1967rt.ufctKart ■ .- "■". '■ January 12, 1967

Pa lialpumpen der beschriebenen Art können dadurch angetrieben sein, daß das Pumpenrad mechanisch mit dem Läufer eines ,"paltrohr-Klektromotors verbunden und die antreibende Welle-durch die den Raum hinter dem Pumpenrad abschließende Trennwand hindurchgerührt und in dieser gelagert ist. Bei dieser Antriebsart ist es zur Erzielung einer einwandfreien Schmierung der Motorlager mit der Förderflüssigkeit günstig, den Druckraum rnit dem hinteren Lager des'antreibenden Klektromotors zu verbinden, fo daß die Förderflücsigkeit vom Oruckraum durch das hintere und das vordere Motorlager in den Raum hinter ■ dem Pumpenrad und von dort bei freigegebenen Öffnungen im Pumpenrad durch diese auf die Saugseite des Pumpen "ad·*-.".·, strömen kann. Pa lial pumps of the type described can be driven by that the impeller is mechanically connected to the rotor of a "canned-electric motor" connected and the driving shaft-through which the space behind the partition wall closing off the pump wheel is moved through and is supported in this. With this type of drive it is necessary to achieve a perfect Lubrication of the motor bearings with the pumped liquid is favorable, the pressure chamber with the rear bearing of the driving electric motor to connect so that the fluid from the Oruckraum through the rear and front engine mounts into the space behind ■ the pump wheel and from there, when openings in the pump wheel are released, through these to the suction side of the pump "ad * -.". ·, can flow.

Bei einer anderen Antriebsweise für Radialpumpen der beschriebenen Art trägt das Pumpenrad auf seiner der Trennwand zugekehrten Seite' als pumpenseitige Hälfte einer magnetischen Kupplung einen mehrpolig magnetisierten konzentrischen Ring, der mit einem hinter der Trennwand umlaufenden, spiegelgleichen, mehrpolig magnetisierten Ring als antriebseitlger Hälfte einer magnetischen Kupplung zusammen*- · arbeitet. Die bei dieser Antriebsform auf das Pumpenrad wirkende magnetische-Axialkraft ist bei Stillstand der Pumpe durch ein Druckläger oder diesem entsprechendes Bauteil aufzunehmen, während beim Betrieb der Pumpe die axial auf das pumpenrad wirkenden hydraulischen Kräfte mittels der Längsverschieblichkeit des Punipenrades so geregelt werden, daß sie der magnetischen Axialkraft das Gleichgewicht halten. " ■ -. .- ■ - - . - In another drive for radial pumps that described Art carries the impeller on the side facing the partition ' a multi-pole half of a magnetic coupling on the pump side magnetized concentric ring, with a mirror-like, multi-pole magnetized ring that runs around behind the partition as half of a magnetic coupling on the drive side * - · is working. The one that acts on the pump wheel in this type of drive Magnetic-axial force is caused by a pressure bearing when the pump is at a standstill or to include this corresponding component, while at Operation of the pump is the hydraulic acting axially on the pump wheel Forces by means of the longitudinal displacement of the Punipen wheel so be controlled so that they keep the magnetic axial force in balance. "■ -. .- ■ - -. -

Bei einer konstruktiv besonders einfachen Lösung wirkt der fest- -^r~" stehende Teil des Drucklagers zugleich-als >\>tne die öffnungen im Pumpenrad verschließende Fläche. In das Putnpengehäuse kann ein Lagerbol/.en eingepreßt" sein, der durch die Trennwand hinter dem Pumpenrad gedichtet hindurchgeführt ist und auf seinem innerhalb des Pumpengeiiäuses liegenden'Abt chnitt das Pumpenrad und die pumpenr.eitige. Hälfte der magnetischen Kupplung., auf. seinem jcms.eitiv der Trennwand liegenden Abschnitt die antriesbnei tige Hälfte derIn a structurally particularly simple solution of the fixed acts - ^r ~ "standing part of the thrust bearing at the same time-as>\> tne the openings in the impeller closing surface in the Putnpengehäuse, a Lagerbol / .en pressed." Be defined by the partition behind the pump wheel is passed through in a sealed manner and on its section lying within the pump housing the pump wheel and the pump side. Half of the magnetic coupling., On. its jcms.eitiv the partition lying section the drive side half of the

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tischen Kupplung trägt. Bei dieser Ausführung ist es günstig, das Pumpenrad mittels einer eingepreßten Bundbüchse-auf dem Lagerbolzen zu lagern, so daß der Bund der Bundbüchse den pumpenradseitigen Teil' "des Drucklagers bildet*table clutch carries. With this version it is favorable that To store the pump wheel by means of a pressed-in collar bushing on the bearing pin, so that the collar of the collar bushing is on the pump wheel side Part '"of the thrust bearing forms *

Zwei Ausführungsbeispiele sind in den beigefügten Zeichnungen naher beschrieben und erläutert.Two exemplary embodiments are shown in more detail in the accompanying drawings described and explained.

Es zeigen:Show it:

Pig. 1 eine Radialpumpe der beschriebenen Art mit Antrieb durch einen Spaltrohr-Elektromotor im Schnitt,Pig. 1 a radial pump of the type described with drive by a canned electric motor in section,

Fig. 2 eine Radialpumpe mit Antrieb über eine: permanentmagnetische Stirndrehkupplung im Schnitt.Fig. 2 a radial pump with drive via a: permanent magnetic Rotary coupling in section.

Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung besteht aus einem Pumpengehäuse IGl mit einer eingesetzten Trennwand 102, gegen die ein Motorgehäuse 1Oi (mit nicht dargestellten Schrauben) festgezogen ist. Ein in das Motorgehäuse fest eingesetztes Ständerpaket 104 trägt eine Feldwicklung I05. Tn seine zylindrische Innenfläche ist ein Spaltrohr I06 eingeschoben, das beiderseits über das Ständerpaket hinaussteht. Die Trennwand 102 taucht mit einem in das Motorgehäuse 103 vorspringenden Hals 107 in das Spaltrohr I06 ein und ist gegen dieses mit einer Dichtung I08 abgedichtet,, Auf der dem Pumpengehäuse abgekehrten Seite ist in das Motorgehäuse 1035 ein Lagerschild 109 eingese*;?.t_s der gleich dem Hals 107 der Trennwand _1O2 bis in das Spaltroar 106 hinein vorspringt und gegenüber diesem mit einer Dichtung 110 dichtet. Der Lagerschild 109 trägt innen eine Lagerbuchse 111, in der eine Läuferwelle 112 drehbar und In geringem Maße längsveri-ohleblich gelagert ist. Nach außen ist das Lager 111 in bekannter Wo ige druckdicht verschlossen (nicht dargestellt). Die Läuferwelle. 11.2 trägt einen Läufer HjJ und ist im Hals 107 der Trennwand 102 In einer zweiten Lagerbuchse 114 gelagert, die auf der dem Läufer abgekehrten Seite einen Bund aufweist. Die Läuferwelle 112 hat Jen-The arrangement shown in FIG. 1 consists of a pump housing IG1 with an inserted partition wall 102, against which a motor housing 10i (with screws not shown) is tightened. A stator package 104 firmly inserted into the motor housing carries a field winding I05. A can I06 is inserted into its cylindrical inner surface, which protrudes beyond the stator package on both sides. The partition wall 102 emerged with a projecting into the motor housing 103 the neck 107 in the canned I06 and is sealed against this with a seal I08 ,, On the side remote from the pump housing side, a bearing plate is in the motor housing 1035 109 eingese *;?. T _s which, like the neck 107 of the partition wall _1O2, protrudes into the gap tube 106 and seals against it with a seal 110. The end shield 109 has a bearing bush 111 on the inside, in which a rotor shaft 112 is rotatably and longitudinally displaceably supported to a small extent. To the outside, the bearing 111 is closed in a pressure-tight manner in a known manner (not shown). The rotor shaft. 11.2 carries a runner HjJ and is mounted in the neck 107 of the partition wall 102 in a second bearing bush 114 which has a collar on the side facing away from the runner. The rotor shaft 112 has

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Robert Bosch GmbH ■ R.Nr. 88odRobert Bosch GmbH ■ R.Nr. 88od

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se its der Lagerbuchse 114 einen Wellenstumpf 115, auf dem ein Pumpenrad 116 mit seiner Nabe 117 unverschieblich befestigt ist. Das Pumpenrad II6 hat auf der der Nabe 117 abgekehrten Seite einen vorstehenden Kranz II8, der eine Ansaugöffnung II9 umschließt. An den. vorstehenden Kranz II8 schließt sich eine kreisrunde Scheibe 120 an; dieser steht eine zweite kreisrunde Scheibe 121 gegenüber, die mit der Nabe II7 einstückig verbunden ist. In der Nabe befindet sich eine Anzahl etwa achsparalleler gleichmäßig verteilter Öffnungen 122. In dem Zwischenraum zwischen den Scheiben 120 und 121 befinden sich die (nicht dargestellten) Flügel des Pumpenrades.se its the bearing bush 114 has a stub shaft 115 on which a pump wheel 116 is fixed immovably with its hub 117. The pump wheel II6 has a protruding side on the side facing away from the hub 117 Wreath II8, which encloses a suction opening II9. To the. A circular disk 120 closes the protruding ring II8 at; this is a second circular disk 121 opposite, which is integrally connected to the hub II7. Located in the hub a number of approximately axially parallel evenly distributed openings 122. The impeller blades (not shown) are located in the space between the disks 120 and 121.

•Das Pumpengehäuse 101 weist einen Saugraum 123 und einen Druckraum 124 auf. Zwischen dem Pumpenrad II6 und der Trennwand 102 liegt ein dritter Raum 125, im folgenden als "Raum hinter dem Pumpenrad" bezeichnet. Der Saugraum 123 und der Druckraum 124 sind durch einen zwischen dem vorstehenden Kranz 1-18 des P-umpenrades 116 und der Wand des-Pumpengehäuses 101 gebildeten Spalt 126 miteinander verbunden. Der Druckraum 124 und der Raum 125 hinter dem Pumpenrad Ho sind durch einen Spalt 127 zwischen der Scheibe 121 des Pumpenrades lic einerseits und der Trennwand 102 andererseits miteinander ver*- bunden. Die öffnungen 122 in der Nabe II7 des Pumpenrades verbinden bei zum Saugraum 123 hin verschobenem Pumpenrad den Raum 125 hinter dem Pumpenrad mit dem Saugraum 123· Bei zum Antrieb hin verschobenem Pumpenrad liegt die Nabe II7 des Pumpenrades am Bund der Lagerbuchse 114 an, der in dieser Stellung des Pumpenrades die Öffnungen 122 verdeckt und dadurch den Raum 125 hinter dem Pumpenrad vom Saugraum trennt.The pump housing 101 has a suction chamber 123 and a pressure chamber 124 on. Between the pump wheel II6 and the partition wall 102 is a third space 125, hereinafter referred to as "space behind the pump wheel". The suction chamber 123 and the pressure chamber 124 are through a between the protruding rim 1-18 of the P-umpenrades 116 and the Wall of the pump housing 101 formed gap 126 connected to one another. The pressure space 124 and the space 125 behind the pump wheel Ho are through a gap 127 between the disc 121 of the impeller lic on the one hand and the partition 102 on the other hand bound. Connect the openings 122 in the hub II7 of the pump wheel with the pump wheel displaced towards the suction chamber 123, the chamber 125 behind the impeller with the suction chamber 123 · When the Pump wheel, hub II7 of the pump wheel lies on the collar of the bearing bush 114, which covers the openings 122 in this position of the pump wheel and thereby separates the space 125 behind the pump wheel from the suction space.

flicht dargestellt ist eine mögliche Verbindung zwischen dem Druck»- räum 124 un 1 der hinteren Lagerbuch.se 111, durch die ein umlauf der zui' Schmierung der Lager 11.1 und 114 und zur Kühlung der Lager und des Läuferpaketes 113 herangezogenen Pörderflüssigkeit vom Druekraum-1-24 durch das Lager ill, durch den Raum innerhalb des Spaltrohres 106 und durch das Lager 114 in den Raum 125 hinter dem pum- A possible connection between the pressure »- space 124 and 1 of the rear bearing bushing 111, through which a circuit of the zui 'lubrication of the bearings 11.1 and 114 and for cooling the bearings and of the rotor package 113 used pumping liquid from the pressure room 1-24 through the bearing ill, through the space within the can 106 and through the bearing 114 into the space 125 behind the pump

109834/0331 bad OR[GtNAL -7-109834/0331 bad OR [GtNAL -7-

Robert hon oh (imbil ■ : . .-- If. Nr. 880HRobert hon oh (imbil ■:. .-- If. No. 880H

8tut.1.jj;aft ' 12.1.I967 BU/;3-7.8tut.1.jj; aft '12.1.I967 BU /; 3-7.

ponrad und von dort bei nach dem Saugraum hin verschobenem Pumpenrad durch die öffnungen122 in den Saugraum 123 bewirkt wird.pon wheel and from there with the pump wheel shifted towards the suction chamber is effected through the openings 122 in the suction chamber 123.

Wenn die öffnungen .122 im Pumpenrad freigegeben r-jnd, bieten sie der Strömung einen wesentlich geringeren Widerstand als der Spalt 127 oder als der Spalt 127 zuzüglich der Druckverbindung zwischen dem Druckraum 124 über die beiden Lager Ul und 114 in den Raum 125 hinter dem Pumpenrad.When the openings .122 in the impeller are released, they offer the Flow has a much lower resistance than gap 127 or as the gap 127 plus the pressure connection between the Pressure room 124 via the two camps Ul and 114 into room 125 behind the impeller.

Der angestrebte selbst einstellende hydraulische Kräfteausgleich geht folgendermaßen vor sich; /in Ruhe steht die Welle 112 mit dem pumpenrad 116 und dem Anker Hj in einer ihrer Endstellungen oder in einer beliebigen Stellung dazwischen.The desired self-adjusting hydraulic balance of forces is possible in the following way; / The shaft 112 with the pump wheel is at rest 116 and the anchor Hj in one of their end positions or in one any position in between.

Befindet sich das Pumpenrad z. B, in seiner antriebsseitigen Endlage, so sind die öffnungen 122 durch den Bund der Lagerbuchse 114 verschlossen» Der sich.durch das Umlaufen des -Fumpenrades im Druckraum *-123 bildende überdruck pflanzt sich durch- den "Spalt._: 127 in den Raum 12S> hinter dem Pumpenrad fort. Bis zu dem durch den Spalt 126 auf der Saugseite gegebenen Durchmesser wird der überdruck im Raum hinter dem Pumpenrad durch den gleichen Überdruck vor dem Pumpenrad ausgeglichen. Innerhalb des durch den Spalt 126 gegebenen Kreises herrscht jedoch auf der Saugseite der geringere Druck des Saugraumes I23. Dieseir steht im Raum 125 hinter dem pumpenrad der über den Spalt 127 aufgebaute höhere Druck des Druckraumes 124 gegenüber\, der sich im Falle einer Druckverbindung zwischen dem Druckraum 124 und dem hinteren Motorlager 111 auch auf die. Querschnittsflache der Läuferwelle 112 auswirkt'« Dieser hinter dem Pumpenrad sich aufbauende Überdruck verschiebt nach dem Betriebsbeginn das Pumpenrad mit Welle und Motorläufer zyr Saugseite hin;, dabei gibt der Plansch der Lagerbuchse Il4 die Öffnungen 122 in der Nabe des Pumpenrades frei, der Überdruck im Raum.hinter dem Pumpenrad kann sich zum Saugraum hin ausgleichen, bis der Einfluß des Saugraums überwiegt und der geringere Druck des öaug-Is the impeller z. B, in its end position on the drive side, the openings 122 are closed by the collar of the bearing bush 114. The overpressure created by the rotation of the pump wheel in the pressure chamber * -123 is planted through the "gap _.: 127 into the chamber 12S Up to the diameter given by the gap 126 on the suction side, the overpressure in the space behind the pump wheel is balanced by the same overpressure in front of the pump wheel Pressure of the suction chamber I23. In the space 125 behind the pump wheel, this is opposed to the higher pressure of the pressure chamber 124 built up via the gap 127, which in the case of a pressure connection between the pressure chamber 124 and the rear motor bearing 111 also affects the cross-sectional area of the rotor shaft 112 affects' «This overpressure building up behind the pump wheel moves the pump wheel with the shaft and motor running after the start of operation He zyr the suction side; while the splash of the bearing bush II4 releases the openings 122 in the hub of the pump wheel, the overpressure in the space behind the pump wheel can equalize towards the suction space until the influence of the suction space predominates and the lower pressure of the eye -

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Robert Bosch GmbH R.Nr. 88ü8Robert Bosch GmbH R.Nr. 88ü8

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raums sich über die großen Öffnungen 122 in den Raum 125 hinter dem Pumpenrad fortpflanzt, wodurch auf das Pumpenrad eine zum Antrieb hin gerichtete Kraft ausgeübt wird. Diese Kraft verschiebt das Pumpenrad in der Richtung auf die Lagerbuchse 114, bis deren" Plansch den Durchfluß durch die öffnungen 122 drosselt und so dem weiteren Druekabbau im Raum 125 hinter aem Pumpenrad entgegenwirkt.space through the large openings 122 in the space 125 behind the Propeller propagates, as a result of which a force directed towards the drive is exerted on the pump wheel. This force moves the impeller in the direction of the bearing bush 114 until its "splash throttles the flow through the openings 122 and so on Counteracts pressure reduction in room 125 behind a pump wheel.

Befindet sich das Pumpenrad in Ruhe in seiner saugseitigen Endlage oder in einer der dazwischenliegenden Stellungen, dann baut sich.der Druck in dem Raum hinter dem Pumpenra'd entsprechend den vorstehenden Ausführungen auf und verschiebt das Pumpenrad so lange axial, bis ein Zustand erreicht ist_t in dem die auf das Pumpenrad wirkenden Axialkräfte sich das Gleichgewicht halten.The impeller is at rest in its suction-side end position or in the intermediate positions, then builds sich.der pressure in the space behind the Pumpenra'd accordance with the above and shifts the impeller so long axially until a state is reached is t _t in which the axial forces acting on the pump wheel are in equilibrium.

Auch bei der in Fig. 2 dargestellten Radialpumpe mit Antrieb über eine permanentmagnetische Stirndrehkupplung ist ein Pumpengehäuse 201 vorhanden. Gegen eine eingesetzte dünne Trennwand 202 ist ein Motorgehäuse 203 .(mit nicht dargestellten Schrauben) festgezogen. Ein in das Motorgehäuse eingesetztes Ständerpaket 204 trägt eine Feldwicklung 205. In der der Trennwand abgekehrten Seite des Motorgehäuses 203 ist (nicht dargestellt) eine Motorläuferwelle 212 gelagert. Diese trägt innerhalb des Ständers 204 einen Läufer 213 und auf ihrem pumpenseitigen Ende einen fest mit ihr verbundenen Kupplungskörper 251, der mit einer konzentrischen Bohrung 252 weit vor das Ende der Läuferwelle 212 vorspringt.Also in the radial pump shown in Fig. 2 with drive via A pump housing 201 is provided with a permanent magnetic rotating face coupling. Against an inserted thin partition wall 202 is a Motor housing 203. (With screws not shown) tightened. A stator package 204 inserted into the motor housing carries a field winding 205. In the side of the motor housing facing away from the partition 203 a motor rotor shaft 212 is mounted (not shown). This carries a rotor 213 and within the stator 204 a coupling body firmly connected to it on its end on the pump side 251, the one with a concentric bore 252 far ahead the end of the rotor shaft 212 protrudes.

Im Pumpengehäuse 201 ist, mit der Läuferwelle fluchtend, ein BolzenIn the pump housing 201 there is a bolt in alignment with the rotor shaft

253 eingepreßt,'der der Trennwand zugekehrt einen kreisrunden Flansch253 pressed in, 'facing the partition wall a circular flange

254 größeren Durchmessers und davor einen ebensolchen Flansch 255 kleineren Durchmessers aufweist. Der kleinere Flansch 255 ist durch eine Bohrung der Trennwand hindurchgeführt* An den an der Trennwand anliegenden Flächen der beiden Flansche ist der Bolzen 253 in der Trennwand 202 abgedichtet. Außerhalb der Trennwand ragt der Bplzen254 of larger diameter and in front of it a flange 255 of the same type Has smaller diameter. The smaller flange 255 is through a hole in the partition is passed through * to the one on the partition The bolt 253 in the partition 202 is sealed against the surfaces of the two flanges. Outside the partition wall protrudes from the Bplzen

- 9 10 9 8 34/0331 ^ÄÄD ORiGtNAL- 9 10 9 8 34/0331 ^ÄÄD ORiGtNAL

Robert Bosch GmbH R.Nr. 88obRobert Bosch GmbH R.Nr. 88ob

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mit einem Stumpf 256 in das Motorgehäuse.. Auf dem Stumpf trägt er eine aufgeschobene Lagerbuchse 257, die durch eine in die stirnfläche des Bolzenstumpfes 256 eingedrehte Schraube 258 gehalten wird. Der Kopf 259 der Schraube vielst zwei zur Achse und zueinander parallele Flächen auf, an denen er mit einem Schlüssel gefaßt werden kann. Der auf der Läuferwelle 212 befestigte Kupplungskörper 251 ist mit seiner konzentrischen Bohrung 252 so auf der auf dem Bolzen 258 befestigten Lagerbuchse 257 gelagert, daß das gehärtete und polierte Ende der Läuferwelle 212 sich gegen die gleichfalls gehärtete und polierte Kuppe der Schraube 258 stützt.with a stump 256 in the motor housing .. On the stump it carries a pushed-on bearing bushing 257, which is inserted into the end face of the bolt stub 256 screwed-in screw 258 held will. The head 259 of the screw many times two to the axis and to each other parallel surfaces where it can be grasped with a key. The coupling body attached to the rotor shaft 212 251 is with its concentric bore 252 so on the bolt 258 mounted bearing bush 257 that the hardened and polished end of the rotor shaft 212 is also against the hardened and polished tip of screw 258.

Der Kupplungskörper 251 besteht aus einer Nabe 260 und einer senkrecht zur Drehachse angeordneten, mit der Nabe verbundenen Scheibe 261. Auf dieser ist ein mehrpolig magnetisierter Ring 262 aus ferromagnetisöhem Werkstoff konzentrisch so befestigt, daß er in geringem Abstande von.der Trennwand vor dieser umlaufen kann. Die sich gegen die Kuppe der Schraube 258 stützende Läuferwelle 212 sichert dabei die Einhaltung des Abstandes des magnetisierten Ringes 262 von der Trennwand.The coupling body 251 consists of a hub 260 and a vertical one arranged to the axis of rotation, connected to the hub disc 261. On this is a multi-pole magnetized ring 262 made of ferromagnetic Material fastened concentrically in such a way that it can circulate in front of it at a small distance from the partition. The ones against the rotor shaft 212 supporting the tip of the screw 258 secures it compliance with the distance between the magnetized ring 262 and the Partition wall.

Innerhalb des Pumpengehäuses 1st auf dem Bolzen 253 ein Pumpenrad drehbar und in geringem Maße längsversehieblich gelagert. Das Pumpenrad hat eine;Nabe 21? mit einer konzentrischen Bohrung, in die eine Bündbüchse 263 eingepreßt ist, deren Bund dem an der Trennwand 202 anliegenden flansch 254 des Bolzens 253 zugekehrt ist. Der Bund der Büchse 263 kann zusammen mit dem Plansch 254 des Bolzens 253 ein axiales Drucklager 265 bilden* Mit der Nabe des Pumpenrades starr verbunden isjb eine auf ihrem äußeren Durchmesser zur Antriebsseite hin abgesetzte Scheibe 221 aus magnetisch leitendem Werkstoff. Diese Scheibe 221 jbrägt auf der der Trennwand zugekehrten Seite einen konzentrisch angeordneten, mehrpolig magnetisierten Ring 264, der von dem gleich großen und spiegelbildlich angeordneten, mehrpolig magnetisierten Hing 262, der an dem hinter der Trennwand umlaufenden Kupp-Inside the pump housing, on the bolt 253, there is an impeller rotatable and, to a small extent, mounted with longitudinal displacement. The impeller has a; hub 21? with a concentric hole in one Collar sleeve 263 is pressed in, the collar of which corresponds to that on the partition wall 202 adjacent flange 254 of the bolt 253 is facing. The Bund of Bushing 263 can be used together with the flange 254 of the bolt 253 Form axial thrust bearing 265 * Rigid with the hub of the pump wheel connected is one on its outer diameter to the drive side stepped disc 221 made of magnetically conductive material. These Disk 221 creates a concentric on the side facing the partition arranged, multi-pole magnetized ring 264, which is of the same size and mirror-inverted, multi-pole magnetized Hing 262, which is attached to the cupola that runs around behind the partition

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lungskörper 251 befestigt ist, beeinflußt wird. Auf der dem Antrieb entgegengesetzten Seite des Pumpenrades ist vor dessen Scheibe 221 eine mit einem vorstehenden Kranz 218 versehene zweite Scheibe 22υ· angebracht, wobei eine konzentrische öffnung ä9 des Kranzes die Saugöffnung des Pumpenrades bildet. In dem Zwischenraum zwischen der Scheibe 221 und der Scheibe 220 sind die (nicht dargestellten) Schaufeln des Pumpenrades angeordnet. In der Nabe 217 des Pumpenrades befindet sich eine Anzahl etwa achsparalleler gleichmäßig verteilter Öffnungen 222, die durch den Bund der Bundbüchse 263 hindurchgehen*treatment body 251 is attached, is affected. On the drive opposite side of the impeller is in front of its disk 221 a second disk 22½ provided with a protruding rim 218 is attached, a concentric opening 9 of the rim being the suction opening of the impeller forms. In the space between the Disk 221 and the disk 220 are the (not shown) blades of the impeller. In the hub 217 of the impeller there is a number of approximately axially parallel, evenly distributed openings 222 which pass through the collar of the collar sleeve 263 go through *

Das Pumpengehäuse 201 weist einen Saugraum 223 und einen Druckraum 224 auf. Zwischen dem Pumpenrad 216 und der Trenr Vi'1 202 liegt ein dritter Raum 225* im folgenden als "Raum hinter dem Pumpenrad" bezeichnet. Der Saugraum und der Druekrautn sind durch einen zwischen dem vorstehenden Kranz 218 ass Pumpenrades 216 und der Wand des Pumpengehäuses 201 gebildeten Spalt 226 miteinander verbunden. Der; Druckraum 224 und der Raum 225 hinter dam pumpenrad sind durch einenThe pump housing 201 has a suction chamber 223 and a pressure chamber 224 on. Between the impeller 216 and the door Vi'1 202 is a third space 225 * hereinafter referred to as "space behind the pump wheel". The suction space and the Druekrautn are through an between the protruding ring 218 ass impeller 216 and the wall of the Pump housing 201 formed gap 226 connected to each other. Of the; Pressure chamber 224 and the chamber 225 behind the pump impeller are through a

Spalt 227 zwischen der Scheibe 221 des Pumpenrades einerseits und ; dem Pumpengehäuse 201 andererseits miteinander verbunden. Die Öff-j nungen 222 in der Nabe 217 des Pumpenrades verbinden bei zum Saug~ raum 223 hin verschobenem Pumpenrad den Raum 225 hinter dem Pumpen>· rad mit dem-Saugraum 223, Bei zum Antrieb hin verschobenem Pumpenrad 216 liegt der Bund der Büchse 263 am Plansch 25'4 des Bolzens 253 Φ-» der in dieser Stellung des Pumpenrades die öffnungen 222 verdeckt jtinct dadurch den Raum 225 hinter dem Pumpenrad vom Saugraum 223 trennt.'Gap 227 between the disk 221 of the pump wheel on the one hand and; the pump housing 201 on the other hand connected to each other. The openings 222 in the hub 217 of the pump wheel connect the space 225 behind the pump wheel with the suction chamber 223 when the pump wheel is displaced towards the suction chamber 223 on the surface 25'4 of the bolt 253 " which, in this position of the pump wheel, covers the openings 222 and thereby separates the space 225 behind the pump wheel from the suction chamber 223."

Die Öffnungen 222 im Pumpenrad 216 bieten der Strömung einen wesentlich geringeren Widerstand als der Spalt 227. . " :The openings 222 in the impeller 216 provide a substantial amount of flow less resistance than gap 227.. ":

Der angestrebte selbst einstellende hydraulische Kräfteausgleich ' geht folgendermaßen vor sich:The desired self-adjusting hydraulic balance of forces' does the following:

In Ruhe steht'das Pumpenrad 216 infolge der Wirkung der zwischen den Magnetkörpern beiderseits der Trennwand bestehenden Kräfte inThe impeller 216 is at rest as a result of the action of the between the magnetic bodies on both sides of the partition wall existing forces in

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seiner antriebseltlgen Endstellung. Die Lagerbüchse'263 liegt mit ihrem die antriebsseitigen Ausgänge der Öffnungen 222 enthaltenden Bund an dem Planseh 254 des Bolzens 253 an· Beim Anfahren der Pumpe wirkt der Bund der Lagerbüchse 263 zusammen mit dem Flansch 234 als Drucklager. Der im Druckraum 224 entstehende Überdruck pflanzt sich nach und nach durch den Spalt 227 in den Raum 225 hinter dem Pumpenrad fort. Im weiteren Verlauf spielt sich der Ausgleich der Kräfte durch selbsttätiges axiales Verschieben des Pumpenrades in gleicher Weise ab, wie bei der Pumpe mit mechanisch angekuppeltem Motor beschrieben, nur daß im vorliegenden Beispiel die zur Antriebseite hin gerichtete Kraft der Magnetkupplung mitwirkt und durch einen entsprechend höheren Druck im Raum. 225 hinter dem Pumpenrad ausgeglichen werden muß. .its final drive position. The bearing bush '263 lies with Their containing the drive-side outputs of the openings 222 Collar on planar 254 of bolt 253 · When starting the pump acts the collar of the bearing bush 263 together with the flange 234 as Thrust bearing. The overpressure arising in the pressure chamber 224 is gradually planted through the gap 227 into the chamber 225 behind the pump wheel away. In the further course of the process, the forces are balanced by automatic axial displacement of the pump wheel As described for the pump with mechanically coupled motor, only that in the present example the force of the magnetic coupling directed towards the drive side is involved and by a corresponding one higher pressure in the room. 225 must be balanced behind the impeller. .

In den vorbeschriebenen in den Zeichnungen dargestellten zwei Beispielen sind die engen Öffnungen, die den Saugraum mit dem Druckraum und diesen wiederum mit dem Raum hinter dem Pumpenrad verbinden, einfach als Spalte dargestellt. Es ist natürlich auch denkbar, an diesen Stellen statt der Spalte z. B. Labyrinth-Dichtungen oder ähnliche stärker drosselnde berührungsfreie Maschinenteile zu verwenden. Ebenso sind als Regelorgan, das die Öffnungen im Pumpenrad je nach der axialen Stellung des Pumpenrades mehr oder weniger freigibt, zwei zur Drehachse senkrechte ebene Flachen dargestellt und beschrieben. Es kann aber zur Erzielung eines gewünschten Regelverhaltens durchaus zweckmäßig sein, statt dessen z. B. am Pumpenrad eine zur Drehachse geneigte Ringfläche mit geraden oder gekrümmten Manteliinien vorzusehen* die mit einer an der Trennwand befestigten stillstehfenden Drosselkante zusammenwirkt.In the above-described two examples shown in the drawings the narrow openings that connect the suction chamber with the pressure chamber and this in turn with the space behind the pump wheel are simple shown as a column. It is of course also conceivable, instead of the column z. B. labyrinth seals or the like to use more throttling non-contact machine parts. Likewise, as a regulating element, the openings in the pump wheel depending on the axial Position of the pump wheel more or less releases, two to the axis of rotation vertical flat surfaces shown and described. However, in order to achieve a desired control behavior, it can be quite useful, instead z. B. an annular surface inclined to the axis of rotation on the pump wheel to be provided with straight or curved envelope lines * those with an the partition attached stationary throttle edge cooperates.

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Claims

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Expectations

¹ T) Radial pump with one-sided inlet of the pumped liquid, with a pump housing through which the pumped liquid flows, which contains a suction chamber arranged in front of the pump wheel, a pressure chamber and a third chamber arranged behind the pump wheel, which is at least divided by one between the circumference of the pump wheel and the Pump housing formed gap is connected to the pressure chamber, with a partition that closes the space behind the pump wheel, with essentially axially parallel openings in the pump wheel, which can connect the space behind the pump wheel with the .Saugraum, characterized in that the space (125 * 225) behind the pump wheel (116, 216) with the pressure chamber (124, 224) connecting paths with the openings (12 * 2, 222) in the pump wheel and components (114, 254) that open or close these openings , are matched so that the pump wheel adjusts itself axially free of forces during operation.

2. "Radial pump according to claim 1, characterized in that the pump wheel (II6, 216) is axially longitudinally displaceable and that the connection between the openings (122, 222) in the pump wheel and the space (125, 225) behind the pump wheel is released, when the pump wheel is shifted towards the suction side, and is increasingly reduced until the complete ski ¹ ■ "!,. the more the pump wheel is moved away from the suction side "int. *

109834/0331 _BAD origin*-109834/0331 _BAD origin * -

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5 . Radial pump according to Claim 1 or 2, characterized in that the flow resistance of the openings (122, 222) in the pump wheel (116, 216} is significantly smaller than the flow resistance of the gap (12 ?, 227). ''

4. Radial pump according to claim 2 or 3 * gekennzeleimet characterized in that the flow through the openings (122, 222) in the impeller (116, 21b) is controlled in that the pump wheel is on the drive side against a surface concentric to the axis of rotation, in particular a flat surface (114, 254) perpendicular to the axis of rotation runs up against it.

5. Radial pump according to claim 2 or 3, characterized in that _t the flow through the openings (122, 222) is controlled in the impeller (116, 216) characterized in that the pump starts antrletosseitig against several concentric to the rotational axis faces.

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6. Radial pump according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the impeller (il6, 2l6) mechanically with the rotor (113) of a driving canned electric motor and the output shaft (112) through the space behind the Impeller · closing partition (102) passed through; and is stored in this (114). »- ·

7. Radial pump according to claim C, characterized in that the pressure space with the rear bearing (111) of the driving Elektromotortj

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Is connected, whereby the pumped liquid from the pressure chamber (1? Λ) through the rear (111) and the front motor mounts (114) into the space (125) behind the pump wheel (116) and from there to released openings (122) in the pump wheel can flow through this to the suction side of the pump wheel.

8. Radial pump according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the pump impeller (216) on its side facing the partition (202) as a pump-side half of a magnetic Coupling a multi-pole magnetized, concise ring (264) with a mirror-like, circumferential, mirror-like, Multi-pole magrite sighted ring (262) as the drive side Half of a magnetic coupling works together, and that the

- Magnetic axial force acting on the pump wheel at standstill the pump is received by a thrust bearing (263, 254).

9. Radial pump according to claim S ₄ , characterized in that the fixed part (254) of the thrust bearing also acts as the openings (222) in the pump wheel (216) closing surface;

10 «radial pump according to one of claims rf or 9 * characterized in that that in the pump housing (201) a bearing pin (252) is pressed in, which is sealed through the partition (202) * is guided and lying on its inside the pump housing Section the impeller (216) and the pump-side half of the magnetic coupling, on its beyond the partition

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the drive-side half (26o / 26l / 262) the magnetic coupling carries.

11. Radial pump according to claim 10, characterized in that the Pump impeller (216) by means of a pressed-in collar (263) is mounted on the bearing pin (255), and that the collar of the Flanged bushing forms the part of the thrust bearing on the pump wheel side.

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