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DE69105695T2 - Elektrische Pumpeneinheit. - Google Patents

Elektrische Pumpeneinheit.

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DE69105695T2
DE69105695T2 DE69105695T DE69105695T DE69105695T2 DE 69105695 T2 DE69105695 T2 DE 69105695T2 DE 69105695 T DE69105695 T DE 69105695T DE 69105695 T DE69105695 T DE 69105695T DE 69105695 T2 DE69105695 T2 DE 69105695T2
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DE
Germany
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rotor
pump
pump unit
cap
unit according
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DE69105695T
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Kurt T Liebezeit
Kevin David O'hara
Christopher Jean-Paul Sevrain
Joseph J Stupak Jr
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Micropump Inc
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Micropump Corp
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Publication date
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02K29/08—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices using magnetic effect devices, e.g. Hall-plates, magneto-resistors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pumpeneinheit, insbesondere eine Pumpeneinheit, bei welcher das Drehmoment, welches zum Antrieb der Pumpe genutzt wird, über eine statisch abgedichtete Kontaktstelle magnetisch übertragen wird.
  • Eine Vielzahl von Pumpenkonstruktionen sind bekannt. Zur Erläuterung wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf eine kleine (d.h. weniger als 0,76 m³/hr (200 G.P.H.)) Zahnradpumpe dargestellt. Gleichwohl muß berücksichtigt werden, daß die Prinzipien der Erfindung bei einer Vielzahl verschiedener Pumpen und anderer Systeme gleichermaßen anwendbar sind.
  • Zahnradpumpen werden üblicherweise in abgedichteten Umhüllungen untergebracht, aus welchen sich die Antriebswelle der Pumpe erstreckt. Ein Antriebsmotor ist anschließend mit der Welle gekoppelt, um den Pumpenkopf anzutreiben.
  • In derartigen "Direktantriebs"-Systemen sind dynamische Lagerdichtungen auf der Antriebswelle erforderlich, um ein Lecken von Flüssigkeit zu vermeiden. Diese Dichtung bringt eine Vielzahl von Problemen mit sich. Zunächst einmal besteht unter anderem eine Schwierigkeit darin, eine leckfreie Dichtung aufrechtzuerhalten, ohne eine übermäßige Reiblast zu erzeugen, welche den Pumpenwirkungsgrad vermindert und Wärmeverluste erhöht. Verwandte Probleme sind eine verringerte Betriebssicherheit, eine verringerte Lebensdauer der Pumpe und eine Verunreinigung als Folge von Defekten in der Dichtung.
  • Zur Lösung dieser Probleme lehren US-A-3 238 883 und US-A-4 111 614 den Einsatz eines magnetischen Antriebssystems, bei welchem sich eine Antriebswelle nicht durch das Pumpengehäuse erstrecken muß. Wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, ist anstelle dessen auf der Antriebswelle 10 ein Magnet 12 befestigt, der in einer flüssigkeitsdichten, zylindrischen Verlängerung 14 des Pumpengehäuses 16 eingeschlossen ist. Außerhalb dieses Gehäuseabschnittes ist ein zylindrischer Antriebsmagnet 18 angeordnet, der in magnetischer Verbindung mit dem innerhalb des Gehäuses angeordneten Magneten ist. Durch Drehen des äußeren, zylindrischen Magneten 18 wird eine Drehung des Magneten 12 auf der Antriebswelle in dem Gehäuse und somit der Antriebswelle 10 bewirkt.
  • Während das vorgenannte magnetische Antriebssystem die Notwendigkeit einer dynamischen Wellendichtung beseitigt, ist immer noch ein Motor 20 erforderlich, um den äußeren Magneten anzutreiben. Motoren enthalten üblicherweise ein Lagerpaar 22 (Fig. 2), in welchem die Motorwelle 24 drehbar gelagert ist. Derartige Lager neigen zu Defekten, welche die Betriebssicherheit der zugehörigen Pumpe verringern. Die Lager bringen auch Reibung ein, welche den Wirkungsgrad vermindert und Wärmeverluste erhöht. Diese Probleme haben alle Systeme mit einem Antriebsmotor gemeinsam, worin die oben erläuterten Direktantriebssysteme eingeschlossen sind.
  • Ein zweites, gemeinsames Problem der Direkt- und Magnetantriebssysteme besteht in dem Einsatz von Bürstenmotoren. Bei solchen Motoren werden elektrisch leitende "Bürsten" mit Federbelastung gegen die Rotorwelle geneigt, um eine elektrische Verbindung mit den daran befestigten Wicklungen herzustellen. Da ihre Betriebssicherheit auf einen elektromechanischen Kontakt mit einem bewegten Element zurückzuführen ist, neigen Motorbürsten dazu, Kontakte zu unterbrechen und letzten Endes zu versagen.
  • Ein drittes, gemeinsames Problem der Direkt- und Magnetantriebssysteme ergibt sich aus dem Raum, welcher für den Motor erforderlich ist. Pumpeneinheiten sind häufig die größten Bestandteile der Geräte, in welchem sie eingesetzt werden. Von dieser Größe benötigt der Pumpenantriebsmotor üblicherweise mehr als die Hälfte. Falls die Größe der zusammengesetzten Pumpenkopf/Motor/Steuerungs-Einheit verringert werden könnte, könnten wesentliche Raum- und folglich Geldeinsparungen bei den Geräten erreicht werden, in welchen die Pumpen eingesetzt werden.
  • Aus dem vorhergehenden ist zu erkennen, daß ein Bedürfnis nach einer kompakten Pumpeneinheit besteht, welche ohne Motorwellenlager oder Wellendichtungen arbeitet.
  • Die DE-A-38 22 897 offenbart eine Pumpeneinheit mit einem magnetischen Antriebssystem. Der Rotor des Antriebssystems ist auf einer feststehenden Welle befestigt, welche sich durch den Rotor erstreckt und auf welcher ebenfalls ein Pumpenkopf drehbar befestigt ist. Es sind zwei Lager, eines auf jeder Seite der feststehenden Welle, vorgesehen. Die Oberbegriffsmerkmale von Anspruch 1 beruhen auf der Offenbarung aus DE-A-38 22 897.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das zuvor genannte Bedürfnis durch eine integrale Vereinigung des Motors als Teil der Pumpeneinheit erfüllt. Hierdurch können Motorwellenlager und Dichtungen vermieden und eine kompakte Pumpeneinheit geschaffen werden.
  • Demgemäß schafft die vorliegende Erfindung eine Pumpeneinheit mit einer Pumpe und einem damit integral verbundenen Antriebsmotor, wobei die Einheit umfaßt einen Pumpenkopf; einen Permanentmagnetenrotor mit einer Drehachse und einem ersten und zweiten Ende, wobei der Rotor mit einem Antriebsteil des Pumpenkopfes gekoppelt ist, um dieses in Drehung zu versetzen, und der Pumpenkopf mit dem ersten Ende des Rotors zur Drehung um die Drehachse verbunden ist, und das zweite Ende des Rotors eine Axialbohrung aufweist, welche sich wenigstens teilweise durch den Rotor erstreckt; eine flüssigkeitsdichte Kappe mit einer zylindrischen Seitenwand und einem geschlossenen Ende, wobei die Kappe eine Umhüllung mit einem offenen, ersten Ende und einem geschlossenen, zweiten Ende bildet, wobei die (Kappen-)Umhullung eine Kavität bildet, in welcher der Rotor angeordnet ist, wobei die Kavität durch ihr offenes, erstes Ende in Flüssigkeitsverbindung mit dem Pumpenkopf steht; mehrere elektrische Statorwicklungen, welche um die Außenseite der (Kappen-)Umhüllung und daran angrenzend angeordnet sind; ein Gehäuse, in welchem die (Kappen-)Umhüllung und die Statorwicklungen angeordnet sind, wobei die flüssigkeitsdichte Kappe eine einheitliche Wanddicke an ihrer zylindrischen Seitenwand und ihrer geschlossenen Endseite aufweist; eine gedruckte Schaltplatte mit einer Schaltanordnung, welche elektrisch an mehreren Drähte zu einem externen Anschluß und an die elektrischen Statorwicklungen gekoppelt ist, wobei die Schaltanordnung mehrere Strom-Schalttransistoren zum Steuern und Schalten der elektrischen Wicklungen enthält, und die Schaltplatte in dem Gehäuse in einer Ebene, die rechtwinklig zur Drehachse verläuft, und in einem Raum, der durch das zweite Ende der (Kappen-)Umhüllung und dem Gehäuse festgelegt wird, angeordnet ist, wobei die Pumpeneinheit dadurch gekennzeichnet ist, daß die (Kappen-)Umhüllung einen Stab aufweist, der sich von deren zweiten Ende über eine kurze Strecke in die Kavität erstreckt, und der Stab und die Bohrung eine Lagerung am zweiten Ende des Rotors bilden, um welche sich der Rotor drehen kann, um dadurch das Antriebsteil des Pumpenkopfes anzutreiben, wobei die Lagerung ein einziges Lager umfaßt, welches den Rotor lagert.
  • Im einzelnen umfaßt eine Pumpe gemäß der vorliegenden Erfindung eine drehbare Antriebswelle, welche an ihrem einen Ende mit dem Pumpenkopf und an dem anderen Ende mit einem Permanentmagnetenrotor verbunden ist. Diese Welle und der Rotor sind in einer Kavität eingeschlossen, welche von einer flüssigkeitsdichten Kappe, die ein offenes, erstes Ende und ein geschlossenes, zweites Ende aufweist, gebildet wird. Die Kavität, in welcher sich der Rotor dreht, steht über ihre offenes, erstes Ende in Flüssigkeitsverbindung mit dem Pumpenkopf. Außerhalb der (Kappen-)Umhüllung sind mehrere elektrische Statorwicklungen angeordnet. Ein Gehäuse umgibt alle vorgenannten Elemente und kann des weiteren eine Schaltplatte umgeben, welche eine Regelungs/Antriebs-Schaltanordnung zum Regeln des Motorbetriebs und zum Ansteuern der Statorwicklungen enthält. Die Schaltplatte umfaßt vorteilhaft auch eine Schaltanordnung zum Messen der Drehzahl, mit welcher der Motor arbeitet, und zum Einstellen der Antriebsstromflüsse, welche den Statorwicklungen als Reaktion darauf zugeführt werden. Diese Rückkopplung schafft einen "steifen" Motor, der gegen schwankende Lastzustände in hohem Maße unempfindlich ist.
  • Mit der vorhergehenden Konstruktion wird eine höchst kompakte, leistungsfähige und betriebssichere Pumpe geschaffen.
  • Das Vorhergehende sowie zusätzliche Kennzeichen und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im folgenden zum leichteren Verständnis unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
  • Fig. 1 eine gebrochene, isometrische Ansicht eines zum Stand der Technik gehörenden, magnetischen Antriebssystems für eine Zahnradpumpe od.dgl.;
  • Fig. 2 eine Seitenansicht der zum Stand der Technik gehörenden Zahnradpumpe und des Antriebssystems aus Fig. 1;
  • Fig. 3 eine Schnittansicht eines Antriebssystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 4 eine vereinfachte Schnittansicht eines Antriebssystems gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 5 ein schematisches Schaltbild eines Schaltkreislaufes, der zum Regeln des Antriebssystems aus Fig. 3 eingesetzt wird;
  • Fig. 6 eine Kurvenschar, welche die Leistung einer Pumpe, bei der das Antriebssystem aus Fig. 3 eingesetzt ist, darstellt;
  • Fig. 7 eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, bei welcher ein einzelner Rotor und eine einzelne Steuereinrichtung zum Antrieb eines Pumpenkopfpaares benutzt wird.
  • Bezugnehmend auf die Fig. 3 und 4 enthält eine Pumpeneinheit 26 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einen Pumpenkopf 28, eine Drehantriebswelle 30, einen Dauermagnetrotor 32, eine (Kappen-)Umhüllung 34, mehrere elektrische Statorwicklungen 36, eine gedruckte Regelkreisplatte 38 und ein Gehäuse 40.
  • Der Pumpenkopf 28 ist von üblicher Bauart und kann z.B. eine Zahnradpumpe umfassen. Durch Drehung der damit verbundenen Antriebswelle 30 wird bewirkt, daß die Zahnräder 42 (Fig. 1) sich drehen und eine Flüssigkeit von einem Einlaßanschluß zu einem Auslaßanschluß pumpen.
  • Der Dauermagnetrotor 32 steht mit dem gegenüberliegenden Ende der Antriebswelle 30 in Verbindung. Der Rotor kann von dem in US-A-3 238 883 und US-A-4 111 614 dargestellten Typ sein und umfaßt mehrere Dauermagnetendipole, so wie Bariumferritmagnete 44 (Fig. 1), welche mit radialem Abstand zueinander angeordnet sind. Der Magnet ist bevorzugt in Ryton oder Teflon (anerkannte Warenzeichen) 46 eingebettet und anschließend in rostfreiem Stahl 48 eingehüllt. Die Ummantelungsanordnung stellt nicht nur einen Betrieb sicher, der frei von Verunreinigungen ist, sondern schützt den keramischen Magnet auch vor einer Beschädigung, die durch eine plötzliche Temperaturänderung hervorgerufen wird. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzen der Rotor und der Stator jeweils eine Länge um 38 mm (1,5 inches) (diese Länge ist auf das Drehmoment bezogen, welches erzeugt werden muß).
  • Die Antriebswelle 30 und der Rotor 32 sind in einer zylindrischen Kavität 50 angeordnet, die von der Kappe 34 gebildet wird. Diese Kappe ist an einem ersten Ende 52, mit welchem sie an den Pumpenkopf 28 angrenzt, offen, und an ihrem zweiten Ende 54 geschlossen. Das offene, erste Ende stellt eine freie Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Pumpenkopf 28, der Welle 30 und dem Rotor 32 her. Die (Kappen-)Umhüllung 34 ist ansonsten flüssigkeitsdicht. Der Zwischenraum zwischen dem Rotor 32 und der Innenseite der Kappe ist ziemlich klein - etwa im Bereich von 0,38 mm (0,015 inch).
  • Über eine kurze Strecke erstreckt sich von dem zweiten Ende (54) der (Kappen-)Umhüllung 34 ein befestigter Stab 56 in die Kavität 50, welcher kolinear mit der Pumpenantriebswelle 30 ausgerichtet ist. Der Rotor 32 weist eine Bohrung 58 auf, welche sich durch einen Teil des Rotors erstreckt, und durch welche der Rotor zur Drehung um den Stab 56 veranlaßt werden kann.
  • Um die Außenseite der (Kappen-)Umhüllung 34 sind mehrere elektrische Wicklungen 36 angeordnet, weldche als Statorwicklungen dienen. Stromstöße werden an diesen Wicklungen regulierbar angelegt, um ein rotierendes Magnetfeld herzustellen. Das Feld bewirkt wiederum, daß sich der Dauermagnetrotor 32 in der (Kappen-)Umhüllung 34 dreht, wodurch die Zahnradpumpe (28) angetrieben wird.
  • In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind vorteilhaft eine gerade Zahl Statorwicklungen 36 vorhanden, wie z.B. 6. Diese Anordnung verhindert, daß der Rotor 32 asymmetrisch, seitlich belastet wird. Es sind des weiteren vorteilhaft mehr als zwei Wicklungen vorhanden, um eine unzweideutige Steuerung der Drehrichtung des Rotors zu schaffen.
  • Der Rotor ist bevorzugt mit einer Anzahl von Polen ausgestattet, die sich von der des Stators unterscheidet. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt der Rotor vier Pole. Diese Asymmetrie stellt sicher, daß die Rotor- und Statorpole nicht alle in einer Linie ausgerichtet sind.
  • Die Schaltanordnung 60, welche die Erregung der Statorwicklungen 36 regelt, ist auf einer Schaltplatte 38 angeordnet, welche in der Nähe des geschlossenen, zweiten Endes 54 der (Kappen-)Umhüllung (34) untergebracht ist. Alle vorgenannten Bestandteile sind in dem äußeren Gehäuse 40 eingeschlossen, wodurch eine kompakte Einheit geschaffen wird, welche ungefähr halb so groß wie die aus dem Stand der Technik bekannten Pumpen-Motorkombinationen ist. In anderen Ausführungsbeispielen muß die Schaltanordnung zur Regelung/Antrieb nicht in dem äußeren Gehäuse untergebracht sein, sondern kann auch an einer von der Pumpenkopf/Motor-Einheit entfernten Stelle angeordnet sein, wobei sie durch eine geeignete Verdrahtung damit verbunden ist.
  • Die Regel-/Schaltanordnung 60 zur Regelung der Erregung der Statorwicklungen 36 ist in Fig. 5 dargestellt und ist um einen Motorola MC33035, ein bürstenloser Gleichstrommotorschalter (DC), welcher in den Schaltkreis 62 integriert ist, und einen Motorola MC33039, ein Drehzahlmesser, welcher in den Schaltkreis 64 integriert ist, eingebaut.
  • Die Drehgeschwindigkeit des Rotors wird durch einen Potentiometer 66 eingestellt, das den Wert einstellt, welche Ausgangsimpulssignale an den Ausgangsanschluß des Regelkreises 62 angelegt werden. Diese Impulse treiben drei Antriebsstromkreise 68a, 68b, 68c an, welche wiederum Stromimpulse an gegenüberliegenden Paaren von Statorwicklungen anlegen.
  • In anderen Ausführungsbeispielen kann die Schaltanordnung so aufgebaut sein, daß sie auf ein extern angelegtes Drehzahlregelsignal reagiert. Dieses Regelsignal kann von unterschiedlicher Art sein, worin z.B. Spannungs- oder Stromsignale mit unterschiedlicher Amplitude, Signale mit Impulsbreitenmodulation, digitale Regelsignale etc. eingeschlossen sind.
  • Die Drehung des Rotors 32 wird von drei Hall-Effekt-Sensoren 70a, 70b, 70c gemessen, welche jeweils ein logisches "0"-Ausgangssignal erzeugen, wenn ein südlicher Magnetpol daran vorbeiläuft. Die Sensoren 70 sind mit der Schaltplatte 38 (Fig. 3) in der Nähe des zweiten Endes 54 der (Kappen-)Umhüllung 34 verbunden, was ihnen gestattet, das Magnetfeld der Statorwicklungen zu messen. Die Signale von diesen Sensoren werden dem Drehzahlschaltkreis 64 zugeführt, welcher ein in Bezug zur Drehzahl des Rotors stehendes Ausgangssignal erstellt. Dieses Ausgangssignal wird einem Abweichungseingang des Regelschaltkreises 62 zugeführt und mit einem Signal, welches der gewünschten (von dem Potentiometer 66 eingestellten) Drehzahl entspricht, verglichen. Jeder Unterschied zwischen diesen Signalen stellt eine unerwünschte Verlangsamung des Rotors dar. Der Schaltkreis 62 reagiert hierauf mit einer Verlängerung der Dauer von jedem der Statorantriebsimpulse, wodurch der Rotor schneller zu jedem Statorpol gezogen wird.
  • Diese Regelungsanordnung sorgt dafür, daß die Pumpe im wesentlichen unempfindlich gegen schwankende Lastbedingungen (z.B. Flüssigkeitsdruck) ist. Dieses ist anhand der Kurven in Fig. 6 gut zu erkennen, welche zeigen, daß z.B. bei hohen Drehzahlen, die Rotordrehzahl lediglich um ca. 3 % fällt, wenn der Flüssigkeitsdruck um 1000 % ansteigt.
  • Um zu verhindern, daß ein übermäßiges Drehmoment an den Pumpenzahnrädern 42 angelegt wird, wird der Stromfluß durch die Statorwicklungen 36 überwacht. Wenn dieser Stromfluß einen bestimmten Wert (gemessen durch den Spannungsabfall über einem Widerstandsbauelement 72) erreicht, verhindert der Schaltkreis 62 ein weiteres Ansteigen des Statorstromflusses. Durch diese Anordnung werden die Zahnräder und Lager der Pumpe 28 vor einer Beschädigung durch unerwartete Lastbedingungen geschützt.
  • Bei Anwendungsfällen mit hohen Drehmomenten sind die Stromflüsse zu den Statorwicklungen normalerweise verhältnismäßig hoch. Zur Vermeidung einer thermischen Beschädigung von Bestandteilen der Schaltplatte 38 ist die Schaltplatte in diesen Fällen bevorzugt über ein Wärme leitendes Gel od.dgl. mit dem äußeren Gehäuse 40 verbunden. Ein derartiges Material kann den Raum ausfüllen, in welchem die gedruckte Schaltplatte befestigt ist.
  • Fig. 7 zeigt eine alternative Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, in welcher zwei Pumpenköpfe 28a, 28b von zwei Rotoren 32a und 32b durch einen einzelnen, gemeinsamen Stator angetrieben werden. Die Schaltplatte 38 ist in diesem Ausführungsbeispiel außerhalb der Umhüllung 40 untergebracht und mit dem gemeinsamen Stator über eine zentrale Verdrahtung 74 verbunden. Sofern es nicht notwendig ist, die Flüssigkeit eines Pumpenkopfes von der des anderen zu trennen, kann ein einzelner Rotor 32 benutzt werden.
  • Nachdem die Prinzipien der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel erläutert und dargestellt worden sind, wird darauf hingewiesen, daß die Erfindung in ihrer Zusammenstellung und im Detail verändert werden kann, ohne die genannten Prinzipien zu verlassen. Während die Erfindung z.B. unter Bezugnahme auf eine Pumpe mit einer Antriebswelle dargestellt worden ist, ist zu berücksichtigen, daß in alternativen Ausführungsbeispielen eine Antriebswelle nicht erforderlich sein kann. In einigen Pumpenkonstruktionen ist der Rotor z.B. direkt über Keilnuten/-verzahnungen mit den Zahnrädern verbunden, ohne daß eine zwischenliegende Welle eingesetzt wird. Während die Erfindung unter Bezugnahme auf eine Pumpe mit einem Dauermagnetrotor dargestellt worden ist, ist gleichermaßen zu berücksichtigen, daß andere Rotorarten eingesetzt werden können. Bei einigen Anwendungen kann der Stator koaxial in einem Rotor angeordnet sein, welcher sich darum drehen soll. Schiffsantriebssysteme sind ein Beispiel eines anderen Gebietes, in welchem die Prinzipien der vorliegenden Erfindung angewendet werden können.

Claims (10)

1. Pumpeneinheit mit einer Pumpe und einem damit integral verbundenen Antriebsmotor, wobei die Einheit umfaßt: einen Pumpenkopf (28); einen Permanentmagnetenrotor (32) mit einer Drehachse und einem ersten und zweiten Ende, wobei der Rotor (32) mit einem Antriebsteil (30) des Pumpenkopfes (28) gekoppelt ist, um dieses in Drehung zu versetzen, und der Pumpenkopf (28) mit dem ersten Ende des Rotors (32) zur Drehung um die Drehachse verbunden ist, und das zweite Ende des Rotors (32) eine Axialbohrung (58) aufweist, welche sich wenigstens teilweise durch den Rotor (32) erstreckt; eine flüssigkeitsdichte Kappe (34) mit einer zylindrischen Seitenwand und einem geschlossenen Ende (54), wobei die Kappe eine Umhüllung mit einem offenen, ersten Ende (52) und einem geschlossenen, zweiten Ende (54) bildet, wobei die (Kappen-)Umhüllung (34) eine Kavität (50) bildet, in welcher der Rotor (32) angeordnet ist, wobei die Kavität (50) durch ihr offenes, erstes Ende (52) in Flüssigkeitsverbindung mit dem Pumpenkopf (28) steht; mehrere elektrische Statorwicklungen (36), welche um die Außenseite der (Kappen-)Umhüllung (34) angeordnet sind, und daran angrenzend; ein Gehäuse (40), in welchem die (Kappen-)Umhüllung (34) und die Statorwicklungen (36) angeordnet sind, wobei die flüssigkeitsdichte Kappe (34) eine einheitliche Wanddicke an ihrer zylindrischen Seitenwand und ihrer geschlossenen Endseite aufweist; eine gedruckte Schaltplatte (38) mit einer Schaltanordnung, welche elektrisch an mehrere Drähte zu einem externen Anschluß und an die elektrischen Statorwicklungen (36) gekoppelt ist, wobei die Schaltanordnung mehrere Strom-Schalttransistoren zum Steuern und Schalten der elektrischen Wicklungen (36) enthält, und die Schaltplatte (38) in dem Gehäuse (40) in einer Ebene, die rechtwinklig zur Drehachse verläuft, und in einem Raum, der durch das zweite Ende (54) der (Kappen-)Umhüllung (34) und dem Gehäuse (40) festgelegt wird, angeordnet ist, wobei die Pumpeneinheit dadurch gekennzeichnet ist, daß die (Kappen-)Umhüllung (34) einen Stab (56) aufweist, der sich von deren zweiten Ende über eine kurze Strecke in die Kavität (50) erstreckt, und der Stab (56) und die Bohrung (58) eine Lagerung am zweiten Ende des Rotors (32) bilden, um welche sich der Rotor (32) drehen kann, um dadurch das Antriebsteil (30) des Pumpenkopfes (28) anzutreiben, wobei die Lagerung ein einziges Lager umfaßt, welches den Rotor (32) lagert.
2. Pumpeneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsteil (30) eine Antriebswelle (30) ist, welche mit dem ersten Ende des Rotors (32) in Richtung der Drehachse verbunden ist.
3. Pumpeneinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltanordnung Mittel zur Begrenzung des durch die Statorwicklungen (36) fließenden Stromes enthält, um eine Beschädigung des Pumpenkopfes (28) bei hohen Belastungszuständen zu vermeiden.
4. Pumpeneinheit nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (70a, 70b, 70c) zum Messen der Drehzahl, mit welcher sich der Rotor (32) dreht, und Mittel (64, 62) zum Einstellen des Antriebsstromes, welcher an die Statorwicklungen (36) als Reaktion darauf angelegt wird, vorgesehen sind.
5 Pumpeneinheit nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor einen Magnetpol aufweist, und die Drehung des Rotors (32) durch Hall-Effekt-Sensoren (70a, 70b, 70c) gemessen wird, von denen jeder ein Signal liefert, wenn ein Pol des Rotors (32) daran vorbeiläuft.
6. Pumpeneinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hall-Effekt-Sensoren (70a, 70b, 70c) das Magnetfeld der Statorwicklungen (36) messen, und die von den Hall-Effekt-Sensoren (70a, 70b, 70c) gelieferten Signale einem Drehzahlstromkreis (64) zugeführt werden, um ein Signal zu erzeugen, daß in Bezug zur Drehzahl des Rotors (32) steht.
7. Pumpeneinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das in Bezug zur Drehzahl des Rotors (32) stehende Signal einem Abweichungseingang eines Regelstromkreises (62) zugeführt wird und mit einem Signal, das der gewünschten Drehzahl des Rotors (32) entspricht, verglichen wird, um die Drehzahl des Rotors ((32) als Reaktion auf die Unterschiede zwischen diesen beiden Signalen zu regeln, indem die Dauer der Steuerimpulse zu den Statorwicklungen (36) verstellt wird.
8. Pumpeneinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die gewünschte Drehzahl des Rotors (32) durch ein Potentiometer (66) eingestellt wird.
9. Pumpeneinheit nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (40) mit der Schaltplatte (38) über ein wärmeleitendes Gel od.dgl. thermisch gekoppelt ist.
10. Pumpeneinheit nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gedruckte Schaltplatte (38) in dem geschlossenen Gehäuse (40) angeordnet ist.
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