DE102014113508A1

DE102014113508A1 - Schwingankerpumpe

Info

Publication number: DE102014113508A1
Application number: DE102014113508.3A
Authority: DE
Inventors: Norbert Helbling; Hubert Ott
Original assignee: Sysko AG
Current assignee: Sysko AG
Priority date: 2014-09-18
Filing date: 2014-09-18
Publication date: 2016-03-24
Also published as: EP3194773A1; EP3194773B1; WO2016042113A1

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Schwingankerpumpe für ein Haushaltsgerät, mit zumindest zwei fest miteinander verbundenen Gehäuseteilen (11, 12, 13, 14, 15). Es wird vorgeschlagen, dass die Schwingankerpumpe zumindest eine Schweißnaht (16, 17, 18) aufweist, welche die Gehäuseteile (11, 12, 13, 14, 15) miteinander verbindet.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Schwingankerpumpe für ein Haushaltsgerät.
Es ist bereits eine Schwingankerpumpe mit zumindest zwei fest miteinander verbundenen Gehäuseteilen bekannt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, einen besonders effizienten Montageprozess zu erreichen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.
Vorteile der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einer Schwingankerpumpe für ein Haushaltsgerät, mit zumindest zwei fest miteinander verbundenen Gehäuseteilen.
Es wird vorgeschlagen, dass die Schwingankerpumpe zumindest eine Schweißnaht aufweist, welche die Gehäuseteile miteinander verbindet. Dadurch können die zu verbindenden Teile besonders präzise zueinander positioniert und besonders zuverlässig miteinander verbunden werden. Es kann ein besonders effizienter Montageprozess erreicht werden und eine besonders langlebige Schwingankerpumpe bereitgestellt werden. Vorzugsweise ist die Schwingankerpumpe als eine Niederdruckschwingankerpume ausgebildet und dazu vorgesehen, einen Druck von 3 bar bereitzustellen. Es ist aber auch denkbar, dass die Schwinkankerpumpe als eine Hochdruckschwingankerpumpe ausgebildet ist, d.h. sie ist dazu vorgesehen, einen Druck von zumindest 10 bar, vorzugsweise zumindest 15 bar, bereitzustellen. Vorzugsweise weist die Schwingankerpumpe eine Druckkammer auf, in welcher der Druck bereitgestellt wird. Bevorzugt ist die Schwingankerpumpe dazu vorgesehen, ein Fluid, beispielsweise Wasser gegen einen Druck von zumindest 3 bar zu fördern. Bevorzugt ist die Schwingankerpumpe für eine Kaffeemaschine vorgesehen. Unter einem „Gehäuseteil“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Bauteil verstanden werden, das dazu vorgesehen ist, weitere Bauteile zu halten und/oder zu lagern. Bevorzugt weisen die Gehäuseteile einen Überlappbereich auf, in dem die Schweißnaht angeordnet ist. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Bevorzugt sind die Gehäuseteile zumindest in einem Bereich der Schweißnaht aus einem schweißbaren Kunststoff ausgebildet, beispielsweise einem Polyamid, wie Grivory HT1V-FWA.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die zumindest eine Schweißnaht als eine Laserschweißnaht ausgebildet. Dadurch kann besonders schnell eine besonders präzise und zuverlässige Schweißnaht bereitgestellt und eine thermische Belastung der Gehäuseteile begrenzt werden. Unter einer „Laserschweißnaht“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine mittels eines Schweißlasers hergestellte Schweißnaht, beispielsweise in einem Durchstrahlschweißverfahren, verstanden werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine Schweißnaht geschlossen ausgebildet ist. Dadurch kann besonders wirkungsvoll eine fluiddichte Verbindung zwischen den Gehäuseteilen bereitgestellt werden. Unter „geschlossen“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere sowohl entlang eines Verlaufs der Schweißnaht ununterbrochen als auch geometrisch geschlossen, beispielsweise kreisförmig und/oder ringförmig und in einem geometrischen Sinne frei von einem End- und/oder Anfangspunkt verstanden werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Schwingankerpumpe eine Pumpkammer auf, die von der zumindest einen Schweißnaht druckdicht verschlossen wird. Dadurch kann eine besonders zuverlässig dichte Schwingankerpumpe bereitgestellt und eine hohe Lebensdauer erreicht werden. Unter „druckdicht“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere dicht gegenüber einem unter Druck stehenden Fluid verstanden werden, wodurch die von dem Fluid erfüllte Pumpkammer insbesondere von einer fluidfreien Umgebung getrennt wird. Vorzugsweise ist das Fluid als eine Flüssigkeit, beispielsweise als Wasser, ausgebildet. Vorzugsweise ist die Schweißnaht dazu vorgesehen, einem Druck von mindestens 3 bar, bevorzugt einem Druck von mindestens 15 bar und besonders bevorzugt einem Druck von mindestens 20 bar standzuhalten.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die zumindest zwei Gehäuseteile einen Überlappbereich aufweisen, in dem die zumindest eine Schweißnaht angeordnet ist. Dadurch kann ein Laserschweißprozess besonders einfach durchgeführt und eine besonders zuverlässige Verbindung bereitgestellt werden. Bevorzugt greifen die Gehäuseteile in dem Überlappbereich ineinander.
In vorteilhafter Weise bilden die zumindest zwei Gehäuseteile paarweise einen Presssitz aus, in dem die Gehäuseteile paarweise mittels der zumindest einen Schweißnaht fixiert sind. Dadurch lässt sich eine hohe Festigkeit und Dichtheit der Schweißnaht erreichen. Es kann eine besonders zuverlässige Schweißverbindung bereitgestellt werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung bildet eines der zumindest zwei miteinander verbundenen Gehäuseteile eine Pumpkammerwand aus und ein weiteres der miteinander verbundenen Gehäuseteile ist als ein Anschlusselement ausgebildet. Dadurch kann ein besonders einfacher Aufbau eines Gehäuses der Schwingankerpumpe erreicht werden. Die Pumpkammer kann in einem Montagevorgang besonders effizient druckdicht verschlossen werden. Unter einer „Pumpkammerwand“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Materialfläche verstanden werden, welche die Pumpkammer begrenzt. Unter einem „Anschlusselement“ soll insbesondere ein Bauteil verstanden werden, das einen Fluidanschluss aufweist, der dazu vorgesehen ist, Fluid insbesondere in die Pumpkammer zu leiten oder aus der Pumpkammer auszuleiten. Bevorzugt weist das Anschlusselement einen Stutzen auf.
Ferner wird vorgeschlagen, dass eines der zumindest zwei miteinander verbundenen Gehäuseteile einen Federsitz für eine Feder ausbildet. Dadurch kann eine Position des Federsitzes besonders präzise eingestellt und fixiert werden. Bevorzugt ist die Feder dazu vorgesehen, eine Kraft auf einen Kolben der Schwingankerpumpe auszuüben zu einer Bewegung des Kolbens und ist beispielsweise als eine Pumpfeder ausgebildet.
In vorteilhafter Weise legt die zumindest eine Schweißnaht eine Vorspannung der Feder fest. Dadurch kann eine Vorspannung der Feder besonders einfach und präzise festgelegt und fixiert werden. Es kann eine besonders effiziente Schwingankerpumpe bereitgestellt werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung bildet eines der zumindest zwei miteinander verbundenen Gehäuseteile ein Anschlusselement aus und ein weiteres Gehäuseteil bildet ein Druckkammerelement aus. Dadurch kann ein besonders einfacher Aufbau des Gehäuses der Schwingankerpumpe erreicht werden. Die Druckkammer der Schwingankerpumpe kann bei einem Montagevorgang besonders effizient druckdicht verschlossen werden. Unter einem „Druckkammerelement“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Element verstanden werden, das zumindest teilweise eine Wandung zur Begrenzung der Druckkammer der Schwingankerpumpe ausbildet. Vorzugsweise bildet die Druckkammer ein Teilvolumen der Pumpkammer, das zumindest in einem Betriebszustand der Schwingankerpumpe von dem zu fördernden Fluid unter Druck erfüllt ist.
Ferner wird vorgeschlagen, dass zumindest eines der zumindest zwei miteinander verbundenen Gehäuseteile zumindest teilweise aus einem für einen Schweißlaserstrahl transparenten Material ausgebildet ist. Dadurch kann ein besonders effizienter und zuverlässiger Montageprozess erreicht werden. Unter „zumindest teilweise“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass das Gehäuseteil zumindest in dem Bereich der Schweißnaht aus einem für den Schweißlaserstrahl transparenten Material ausgebildet ist. Unter einem „Schweißlaserstrahl“ soll insbesondere ein Laserstrahl verstanden werden, der dazu vorgesehen ist, ein Material der Gehäuseteile zu einer stoffschlüssigen Verbindung aufzuschmelzen, d.h. der Laserstrahl ist insbesondere hinreichend energiereich und fokussiert.
Ferner wird ein Verfahren zur Montage einer erfindungsgemäßen Schwingankerpumpe mit zumindest zwei Gehäuseteilen vorgeschlagen, bei dem die Gehäuseteile mittels einer Schweißnaht miteinander verbunden werden. Dadurch kann die Schwingankerpumpe besonders effizient montiert werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass bei dem Verfahren die Gehäuseteile miteinander verbunden werden, indem ein Schweißlaserstrahl durch ein erstes der Gehäuseteile hindurch auf eine Oberfläche eines weiteren der Gehäuseteile geleitet wird. Dadurch können Gehäuseteile in schwer zugänglichen Bereichen miteinander verbunden werden und die Schwingankerpumpe kann besonders flexibel aufgebaut werden.
Zeichnungen
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der einzigen Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Die 1 zeigt eine Schwingankerpumpe 10 für ein Haushaltsgerät. Die Schwingankerpumpe 10 ist zur Förderung einer Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, unter einem Druck von zumindest 3 bar vorgesehen. Die Schwingankerpumpe 10 weist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel fünf Gehäuseteile 11, 12, 13, 14, 15 auf, die jeweils zumindest mit einem der anderen Gehäuseteile 11, 12, 13, 14, 15 fest verbunden sind. Die Gehäuseteile 11, 12, 13, 14, 15 sind aus einem schweißbaren Material ausgebildet. Die Gehäuseteile 11, 12, 13, 14, 15 sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel aus Kunststoff ausgebildet. Die Gehäuseteile 11, 12, 13, 14, 15 sind aus einem thermoplastischen Material ausgebildet. Die Schwingankerpumpe 10 weist drei Schweißnähte 16, 17, 18 auf, welche die Gehäuseteile 11, 12, 13, 14, 15 in einem montierten Zustand paarweise miteinander verbinden.
Die Schwingankerpumpe 10 umfasst eine Magnetspule 29 mit einem Spulengehäuse 30 und einen Kolben 31. Weiter umfasst die Schwingankerpumpe 10 eine auf den Kolben 31 wirkende Feder 26. Die Feder 26 ist als eine Pumpfeder ausgebildet. Die Feder 26 ist als eine Schraubendruckfeder ausgebildet. Die Schwingankerpumpe 10 weist eine Pumpkammer 19 auf, in welcher der Kolben 31 axial beweglich geführt ist. Die Pumpkammer 19 weist eine Pumpkammerwand 23 auf, die als eine Kolbenführung ausgebildet ist. Die Pumpkammer 19 durchsetzt das Spulengehäuse 30 mit der Magnetspule 29. Die Magnetspule 29 ist dazu vorgesehen, ein Magnetfeld zu erzeugen, das teilweise die Pumpkammer 19 durchsetzt. Zur Lenkung des Magnetfeldes umfasst die Schwingankerpumpe 10 einen Eisenkreis 32, welcher die Magnetspule 29 teilweise umgibt. Der Eisenkreis 32 umfasst im Bereich der Pumpkammer 19 einen magnetisch isolierenden Spalt 33, welcher den Eisenkreis 32 unterbricht. Der Eisenkreis 32 umfasst zwei Polschuhelemente 34, 35, zwischen deren Enden der magnetisch isolierende Spalt 33 angeordnet ist.
Der Kolben 31 umfasst ein Ankerelement 36, das vollständig aus einem magnetisierbaren Material besteht. In einer Ruhestellung, d.h. bei einem Druck von 0 bar innerhalb der Pumpkammer 19 und bei abgeschalteter Magnetspule 29, weist das Ankerelement 36 eine Position auf, bei der es teilweise mit dem Spalt 33, den der Eisenkreis 32 unterbricht, axial überlappt. Wird die Magnetspule 29 bestromt, stellt sich ein magnetischer Fluss in dem Eisenkreis 32 und dem Ankerelement 36 ein, wobei ein magnetischer Widerstand, welcher diesem magnetischen Fluss entgegenwirkt, insbesondere durch eine verbleibende Spaltbreite zwischen dem Ankerelement 36 und dem Eisenkreis 32 bestimmt ist. Da ein solches System bestrebt ist, einen Zustand einzunehmen, indem der magnetische Widerstand minimal ist, wirkt auf das Ankerelement 36 eine Betätigungskraft, welche das Ankerelement 36 aus seiner Ruheposition gegen eine Kraft der Feder 26 auslenkt.
Zur Erzielung einer Pumpwirkung wird die Magnetspule 29 mit einer pulsförmigen Spannung bestromt, wodurch sich im Bereich der Pumpkammer 19 ein sich ständig veränderndes Magnetfeld einstellt. Das sich pulsförmig verändernde Magnetfeld wiederum bewirkt, dass der Kolben 31 mit ansteigender Stärke des Magnetfelds zunächst aus seiner Ruhestellung gegen die Kraft der Feder 26 ausgelenkt wird. Wird das Magnetfeld maximal, ist auch der Kolben 31 maximal ausgelenkt. Sobald ein Strom durch die Magnetspule 29 reduziert wird und damit die Stärke des Magnetfelds wieder abfällt, wird der Kolben 31 durch die Kraft der Feder 26 wieder in Richtung der Ruhestellung bewegt. Der Magnetspule 29 ist dabei vorzugsweise eine nicht näher dargestellte Diodeneinheit vorgeschaltet, wodurch die Magnetspule 29 lediglich mit einer Halbwelle einer Wechselspannung bestromt wird. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Magnetspule 29 für eine Wechselspannung von 240 V bei 50 Hz vorgesehen.
Die Pumpkammer 19 umfasst bei montiertem Kolben 31 eine Vorkammer 37, eine Druckkammer 38 und eine Auslasskammer 39. Der Kolben 31 umfasst ein Kolbenventil 40, das strömungstechnisch zwischen der Vorkammer 37 und der Druckkammer 38 angeordnet ist. Das Kolbenventil 40 ist bezogen auf eine Längsachse 48 der Schwingankerpumpe 10 zentral in der Schwingankerpumpe 10 und zentral in dem Kolben 31 angeordnet. Das Kolbenventil 40 ist in Form eines Rückschlagventils ausgebildet, welches eine Durchlassrichtung von der Vorkammer 37 in die Druckkammer 38 aufweist. Das Kolbenventil 40 umfasst einen Ventilsitz, ein Verschlussteil 41 und eine Schließfeder 42. Die Schließfeder 42 ist dazu vorgesehen, das Verschlussteil 41 auf den Ventilsitz zu ziehen. In einem Füllhub, bei dem der Kolben 31 durch das Magnetfeld entgegen der Kraft der Feder 26 bewegt wird, strömt Fluid von der Vorkammer 37 durch das Kolbenventil 40 in die Druckkammer 38. In einem anschließenden Druckhub, bei dem der Kolben 31 durch die Kraft der Feder 26 bewegt wird, wird das Fluid aus der Druckkammer 38 herausgedrückt. Der Maximaldruck, der dabei auf das Fluid wirkt, hängt insbesondere von der Kraft der Feder 26 ab. Ein Weg, um den der Kolben 31 dabei bewegt wird, hängt von einer Ausgestaltung der Schwingankerpumpe 10 ab.
Der Kolben 31, der zur Förderung des Fluids vorgesehen ist, umfasst das Ankerelement 36, ein Ankerlagerelement 43 und ein Druckkolbenelement 44, in welchem das Kolbenventil 40 angeordnet ist. Das Druckkolbenelement 44 ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einstückig mit dem Ankerlagerelement 43 ausgebildet. Das Ankerelement 36 ist getrennt von dem Ankerlagerelement 43 und getrennt von dem Druckkolbenelement 44 ausgebildet. Das Druckkolbenelement 44 und das Ankerlagerelement 43 weisen jeweils einen Förderkanal und eine Mehrzahl von Druckausgleichskanälen auf. Der Förderkanal des Druckkolbenelementes 44 in dem das Kolbenventil 40 angeordnet ist, dient zur Verbindung der Vorkammer 37 mit der Druckkammer 38. Die Vorkammer 37 weist durch die Anordnung des Ankerelements 36 einen vorderen Teil und einen hinteren Teil auf, welche durch die Druckausgleichskanäle drucktechnisch parallel geschaltet sind. Das Druckkolbenelement 44 bildet den Ventilsitz des Kolbenventils 40 aus. Das Druckkolbenelement 44 weist einen Außendurchmesser auf. Das Ankerlagerelement 43 weist einen Außendurchmesser auf, der größer ist als der Außendurchmesser des Druckkolbenelements 44. Das Ankerelement 36 ist in Form einer Hülse ausgebildet und weist einen Innendurchmesser auf, der dem Außendurchmesser des Ankerlagerelements 43 entspricht. Das Ankerlagerelement 43 weist einlassseitig einen Anschlagring auf, der eine Bewegung des Ankerelements 36 relativ zu dem Ankerlagerelement 43 begrenzt, und dazu vorgesehen ist, eine Kraft von dem Ankerelement 36 auf das Ankerlagerelement 43 zu übertragen. Das Ankerlagerelement 43 ist dazu vorgesehen, die Feder 26 abzustützen und eine Kraft der Feder 26 auf das Druckkolbenelement 44 zu übertragen. Das Druckkolbenelement 44 ist dazu vorgesehen, die Kraft der Feder 26 in einen Druck in der Druckkammer 38 zu übersetzen. Die Schwingankerpumpe 10 umfasst einen Lagerring 45 für zwei Dichtelemente 46, 47. Ein erstes der Dichtelemente 46 ist zu einer Dichtung der Vorkammer 37 gegenüber der Auslasskammer 39 vorgesehen. Ein weiteres der Dichtelemente 47 ist zu einer Dichtung der Vorkammer 37 gegenüber der Druckkammer 38 vorgesehen. In einem montierten Zustand durchdringt das Druckkolbenelement 44 den Lagerring 45. Das weitere der Dichtelemente 47 bildet zusammen mit dem Druckkolbenelement 44 eine Gleitdichtung aus.
Die Schweißnähte 16, 17, 18 der Schwingankerpumpe 10 sind als Laserschweißnähte ausgebildet. Die Schwingankerpumpe 10 weist eine Längsachse 48 auf, die parallel zu einer Hauptströmrichtung des Fluids angeordnet ist. Die Schweißnähte 16, 17, 18 sind jeweils in einer Ebene senkrecht zu der Längsachse 48 angeordnet. Die Schweißnähte 16, 17, 18 verlaufen bezogen auf die Längsachse 48 in einer Umlaufrichtung. Die Schweißnähte 16, 17, 18 sind geschlossen ausgebildet. Die Schweißnähte 16, 17, 18 sind in Form von Ringschweißnähten ausgebildet. Die Pumpkammer 19 wird von den Schweißnähten 16, 17, 18 an zwei sich gegenüberliegenden Seiten druckdicht verschlossen. Die Schwingankerpumpe 10 weist ein erstes Paar von miteinander verbundenen Gehäuseteilen 11, 12 auf, bestehend aus einem radial äußeren Gehäuseteil 11 und einem radial inneren Gehäuseteil 12. Die Schwingankerpumpe 10 weist ein weiteres Paar von miteinander verbundenen Gehäuseteilen 13, 14 auf, bestehend aus einem äußeren Gehäuseteil 13 und einem inneren Gehäuseteil 14, sowie ein drittes Paar von miteinander verbundenen Gehäuseteilen 13, 15, bestehend aus einem äußeren Gehäuseteil 13 und einem inneren Gehäuseteil 15. Die Paare von miteinander verbundenen Gehäuseteilen 11, 12, 13, 14, 15 weisen jeweils einen Überlappbereich 20, 21, 22 auf, in dem sich die Gehäuseteile 11, 12, 13, 14, 15 in einer axialen Richtung überlappen. Die Paare bilden jeweils einen Presssitz aus, in dem die Gehäuseteile 11, 12, 13, 14, 15 mittels der Schweißnaht 16, 17, 18 fixiert sind. Die Schweißnähte 16, 17, 18 sichern jeweils eine axiale relative Position der verbundenen Gehäuseteile 11, 12, 13, 14, 15. Die Gehäuseteile 11, 12, 13, 14, 15 bilden die Presssitze in den Überlappbereichen 20, 21, 22 aus. Die Presssitze werden jeweils von dem inneren Gehäuseteil 12, 14, 15 und dem äußeren Gehäuseteil 11, 13 ausgebildet. Das innere Gehäuseteil 12, 14, 15 greift jeweils in das äußere Gehäuseteil 11, 13 ein. Das äußere Gehäuseteil 11, 13 umgibt jeweils das innere Gehäuseteil 12, 14, 15 im Bereich des Presssitzes der dem Überlappbereich 20, 21, 22 entspricht. Die Schweißnähte 16, 17, 18 sind jeweils räumlich radial zwischen dem inneren Gehäuseteil 12, 14, 15 und dem äußeren Gehäuseteil 11, 13 angeordnet.
Das äußere Gehäuseteil 11 des ersten Paares von miteinander verbundenen Gehäuseteilen 11, 12 bildet die Pumpkammerwand 23 aus. Das innere Gehäuseteil 12 des Paares bildet ein Anschlusselement 24 aus. Das Anschlusselement 24 ist zu einem Fluideinlass vorgesehen. Das äußere Gehäuseteil 11 und das innere Gehäuseteil 12 sind in einem montierten Zustand mittels einer ersten der Schweißnähte 16 miteinander verbunden. Das Anschlusselement 24 weist einen Anschlussstutzen 49 mit einer Einlassöffnung 50 auf. Das innere Gehäuseteil 12 weist ferner eine Wandung auf, die das innere Gehäuseteil 12 in dem äußeren Gehäuseteil 11 lagert. Die Wandung ist mittels der Schweißnaht 16 mit der Pumpkammerwand 23 des äußeren Gehäuseteils 12 verbunden. Die Schweißnaht 16 ist in einer radialen Richtung zwischen der Wandung und der Pumpkammerwand 23 angeordnet. Die Schweißnaht 16 verläuft entlang einer Umlaufrichtung, bezogen auf eine Achse des Anschlusselements 24, die mit der Längsachse 48 der Schwingankerpumpe 10 zusammenfällt. Die Schweißnaht 16 ist geschlossen ausgebildet und verschließt die Pumpkammer 19 druckdicht gegenüber einer Umgebung der Schwingankerpumpe 10. Das innere Gehäuseteil 12 begrenzt in einem montierten Zustand die Pumpkammer 19 einlassseitig in einer axialen Richtung. Die Wandung weist einen Außendurchmesser auf, der einem Innendurchmesser des äußeren Gehäuseteils 11 entspricht. Die beiden Gehäuseteile 11, 12 des Paares weisen eine Übermaßpassung auf. Die Übermaßpassung ist dazu vorgesehen, bei einem Schweißvorgang zu einer Montage der Schwingankerpumpe 10 einen Druck zwischen den Gehäuseteilen 11, 12 zu erzeugen.
Das innere Gehäuseteil 12, welches das Anschlusselement 24 ausbildet, bildet einen Federsitz 25 für die Feder 26 aus. Das Gehäuseteil 12 ist dazu vorgesehen, die als eine Pumpfeder ausgebildete Feder 26 abzustützen. Die Feder 26 ist in einem montierten Zustand zwischen dem Gehäuseteil 12 und dem Kolben 31 gespannt. Die Schweißnaht 16, welche das Gehäuseteil 12 mit der Pumpkammerwand 23 verbindet, legt eine Vorspannung der Feder 26 fest. Die Schweißnaht 16 verhindert eine Bewegung des das Anschlusselement 24 ausbildenden Gehäuseteils 12 gegenüber dem die Pumpkammerwand 23 ausbildenden Gehäuseteil 11, mit dem es mittels der Schweißnaht 16 verbunden ist. Die Schweißnaht 16 legt eine relative axiale Position der mittels der Schweißnaht 16 verbundenen Gehäuseteile 11, 12 fest.
Das äußere Gehäuseteil 13 und das innere Gehäuseteil 14 des weiteren Paares weisen jeweils eine zylindrische Grundform auf. Das äußere Gehäuseteil 13 bildet ein weiteres Anschlusselement 27 zu einem Auslass des Fluids aus. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das äußere Gehäuseteil 13 des weiteren Paares einstückig mit dem äußeren Gehäuseteil 11 des ersten Paares ausgebildet. Das äußere Gehäuseteil 13 des weiteren Paares bildet einen weiteren Anschlussstutzen 51 mit einer Auslassöffnung 52 auf. Das innere Gehäuseteil 14 des weiteren Paares bildet ein Druckkammerelement 28 aus. Die Gehäuseteile 13, 14 des weiteren Paares sind mittels einer weiteren Schweißnaht 17 miteinander verbunden. Die weitere Schweißnaht 17 ist in einer radialen Richtung zwischen den Gehäuseteilen 13, 14 angeordnet. Die Schweißnaht 17 verläuft entlang einer Umlaufrichtung bezogen auf eine Achse der miteinander verbundenen Gehäuseteile 13, 14, die mit der Längsachse 48 der Schwingankerpumpe 10 zusammenfällt. Die Schweißnaht 17 ist geschlossen ausgebildet und verschließt die Pumpkammer 19 druckdicht gegen eine Umgebung der Schwingankerpumpe 10. Es ist denkbar, dass das äußere Gehäuseteil 11 des ersten Paares und das äußere Gehäuseteil 13 des weiteren Paares von miteinander verbundenen Gehäuseteilen 13, 14 getrennt voneinander ausgebildet und mittels einer weiteren Schweißnaht miteinander verbunden sind.
Das äußere Gehäuseteil 13 des dritten Paares von miteinander verbundenen Gehäuseteilen 13, 15 ist einstückig mit dem äußeren Gehäuseteil 13 des weiteren Paares von miteinander verbundenen Gehäuseteilen 13, 14 ausgebildet. Das innere Gehäuseteil 15 des dritten Paares bildet den oben beschriebenen Lagerring 45 aus. Die Gehäuseteile 13, 15 des dritten Paares sind mittels einer dritten Schweißnaht 18 miteinander verbunden. Die dritte Schweißnaht 18 ist in einer radialen Richtung zwischen den Gehäuseteilen 13, 15 angeordnet. Die Schweißnaht 18 verläuft entlang einer Umlaufrichtung bezogen auf eine Achse der miteinander verbundenen Gehäuseteile 13, 15, die mit der Längsachse 48 der Schwingankerpumpe 10 zusammenfällt. Es ist denkbar, dass die Schwingankerpumpe 10 weitere Schweißnähte zur Verbindung von Elementen aufweist.
Die Schwingankerpumpe 10 umfasst ein Auslassventil 53, das in der Auslasskammer 39 angeordnet ist. Die Auslasskammer 39 wird von dem weiteren Anschlusselement 27 ausgebildet. Das Auslassventil 53 ist strömungstechnisch zwischen der Druckkammer 38 der Auslasskammer 39 der Schwingankerpumpe 10 angeordnet. Das Auslassventil 53 ist bezogen auf die Längsachse 48 der Schwingankerpumpe 10 zentral in der Schwingankerpumpe 10 und zentral in der Auslasskammer 39 angeordnet. Die Auslasskammer 39 ist strömungstechnisch zwischen der Druckkammer 38 und der Auslassöffnung 52 angeordnet. Das Auslassventil 53 ist als ein Rückschlagventil ausgebildet, welches eine Durchlassrichtung von der Druckkammer 38 zu der Auslasskammer 39 aufweist. Das Druckkammerelement 28 weist eine kreisförmige Öffnung auf, die einen Ventilsitz für das Auslassventil 53 ausbildet. Das Auslassventil 53 umfasst ein axial beweglich gelagertes Verschlussteil 54 und eine Schließfeder 55, die in einem montierten Zustand das Verschlussteil 54 gegen den Ventilsitz drückt.
Das äußere Gehäuseteil 11 des ersten Paares und das äußere Gehäuseteil 13 des weiteren Paares und des dritten Paares von miteinander verbundenen Gehäuseteilen 11, 12, 13, 14, 15 sind aus einem für einen Schweißlaserstrahl transparenten Material ausgebildet. Die jeweils äußeren Gehäuseteile 11, 13 sind aus einem Material ausgebildet, das für ein Durchstrahlschweißverfahren vorgesehen ist. Zu einer Montage der Schwingankerpumpe 10 werden jeweils die Gehäuseteile 11, 12 des ersten Paares, die Gehäuseteile 13, 14 des weiteren Paares und die Gehäuseteile 13, 15 des dritten Paares mittels jeweils einer Schweißnaht 16, 17, 18 miteinander verbunden. Die Gehäuseteile 11, 12, 13, 14, 15 werden jeweils mittels eines Schweißlasers miteinander verschweißt. Die Gehäuseteile 11, 12, 13, 14, 15 werden in einem Durchstrahlschweißverfahren miteinander verschweißt. Die Gehäuseteile 11, 12, 13, 14, 15 werden in einem Ringschweißverfahren miteinander verschweißt. Eine Position des Federsitzes 25 wird zunächst ohne die zu fügenden Gehäuseteile 11, 12 mittels einer Kraft-Wegmessung ermittelt. Das innere Gehäuseteil 12 wird in das äußere Gehäuseteil 13 des ersten Paares geschoben, d.h. das Gehäuseteil 12 welches das Anschlusselement 24 ausbildet, wird in das Gehäuseteil 11 gepresst, welches die Pumpkammerwand 23 ausbildet. Ein aus der Messung bestimmter Weg dient zur genauen Bestimmung der Position des Gehäuseteils 11. Dabei wird die als Pumpfeder ausgebildete Feder 26 vorgespannt und eine Vorspannung der Feder 26 wird festgelegt.
Die Gehäuseteile 11, 12 werden mittels des Schweißlasers miteinander verbunden. Ein Schweißlaserstrahl des Schweißlasers durchdringt das äußere Gehäuseteil 11, welches im Bereich der Schweißnaht 16 für den Schweißlaserstrahl transparent ist. Der Schweißlaserstrahl trifft auf eine Oberfläche des inneren Gehäuseteils 12 und erwärmt das Gehäuseteil 12 im Bereich der Schweißnaht 16. Eine Wärme überträgt sich auf das äußere Gehäuseteil 11. Ein Material der Gehäuseteile 11, 12 wird im Bereich des Schweißlaserstrahls aufgeschmolzen. Der Schweißlaserstrahl wird relativ zu den Gehäuseteilen 11, 12 weiterbewegt. Das aufgeschmolzene Material kühlt ab und die Gehäuseteile 11, 12 verbinden sich stoffschlüssig miteinander. Analog zu dem Schweißvorgang zur Verbindung des ersten Paares von Gehäuseteilen 11, 12 werden die Gehäuseteile 13, 14 des weiteren Paares und die Gehäuseteile 13, 15 des dritten Paares miteinander verschweißt.
Bezugszeichenliste

10: Schwingankerpumpe
11: Gehäuseteil
12: Gehäuseteil
13: Gehäuseteil
14: Gehäuseteil
15: Gehäuseteil
16: Schweißnaht
17: Schweißnaht
18: Schweißnaht
19: Pumpkammer
20: Überlappbereich
21: Überlappbereich
22: Überlappbereich
23: Pumpkammerwand
24: Anschlusselement
25: Federsitz
26: Feder
27: Anschlusselement
28: Druckkammerelement
29: Magnetspule
30: Spulengehäuse
31: Kolben
32: Eisenkreis
33: Spalt
34: Polschuhelement
35: Polschuhelement
36: Ankerelement
37: Vorkammer
38: Druckkammer
39: Auslasskammer
40: Kolbenventil
41: Verschlussteil
42: Schließfeder
43: Ankerlagerelement
44: Druckkolbenelement
45: Lagerring
46: Dichtelement
47: Dichtelement
48: Längsachse
49: Anschlussstutzen
50: Einlassöffnung
51: Anschlussstutzen
52: Auslassöffnung
53: Auslassventil
54: Verschlussteil
55: Schließfeder

Claims

Schwingankerpumpe für ein Haushaltsgerät, mit zumindest zwei fest miteinander verbundenen Gehäuseteilen (11, 12, 13, 14, 15), gekennzeichnet durch zumindest eine Schweißnaht (16, 17, 18), welche die Gehäuseteile (11, 12, 13, 14, 15) miteinander verbindet.
Schwingankerpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Schweißnaht (16, 17, 18) als eine Laserschweißnaht ausgebildet ist.
Schwingankerpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Schweißnaht (16, 17, 18) geschlossen ausgebildet ist.
Schwingankerpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Pumpkammer (19), die von der zumindest einen Schweißnaht (16, 18) druckdicht verschlossen wird.
Schwingankerpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Gehäuseteile (11, 12, 13, 14, 15) einen Überlappbereich (20, 21, 22) aufweisen, in dem die zumindest eine Schweißnaht (16, 17, 18) angeordnet ist.
Schwingankerpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Gehäuseteile (11, 12, 13, 14, 15) einen Presssitz ausbilden, in dem die Gehäuseteile (11, 12, 13, 14, 15) mittels der zumindest einen Schweißnaht (16, 17, 18) fixiert sind.
Schwingankerpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eines der zumindest zwei miteinander verbundenen Gehäuseteile (11) eine Pumpkammerwand (23) ausbildet und ein weiteres der miteinander verbundenen Gehäuseteile (12) ein Anschlusselement (24) ausbildet.
Schwingankerpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eines der zumindest zwei miteinander verbundenen Gehäuseteile (12) einen Federsitz (25) für eine Feder (26) ausbildet.
Schwingankerpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Schweißnaht (16), eine Vorspannung der Feder (26) festlegt.
Schwingankerpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eines der zumindest zwei miteinander verbundenen Gehäuseteile (13) ein Anschlusselement (27) ausbildet und ein weiteres Gehäuseteil (14) ein Druckkammerelement (28) ausbildet.
Schwingankerpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der zumindest zwei miteinander verbundenen Gehäuseteile (11, 12, 13, 14, 15) zumindest teilweise aus einem für einen Schweißlaserstrahl transparenten Material ausgebildet ist.
Verfahren zur Montage einer Schwingankerpumpe mit zumindest zwei Gehäuseteilen (11, 12, 13, 14, 15), insbesondere einer Schwingankerpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseteile (11, 12, 13, 14, 15) mittels einer Schweißnaht (16, 17, 18) miteinander verbunden werden.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Gehäuseteile (11, 12, 13, 14, 15) miteinander verbunden werden, indem ein Schweißlaserstrahl durch ein erstes der Gehäuseteile (11, 13) hindurch auf eine Oberfläche eines weiteren der Gehäuseteile (12, 14, 15) geleitet wird.