DE102015206684B4 - Pump device - Google Patents

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Abstract

Pumpenvorrichtung (1) umfassend einen Pumpeneinsatz ohne eigenes Gehäuse und ein Aufnahmeteil (2), wobei der Pumpeneinsatz in das Aufnahmeteil (2) in einer Aufnahme (A) eingesetzt ist, die in Verbindung mit einem Saugkanal (3) des Pumpeneinsatz zum Ansaugen eines Fluides steht, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Aufnahmeteil (2) der Saugkanal (3) spanlos hergestellt ist, wobei im Saugkanal (3) mindestens teilweise ein Einlegeteil (4) zur Optimierung der Fluidführung vorgesehen ist, das die Form einer Tülle aufweist, die sich von einen Außendurchmesser (AD) entsprechend des Innendurchmessers (I) des Saugkanals zu einem dem Durchmesser (D) der Aufnahme A erweitert..Pump device (1) comprising a pump insert without its own housing and a receiving part (2), the pump insert being inserted into the receiving part (2) in a receptacle (A) which is in connection with a suction channel (3) of the pump insert for sucking in a fluid stands, characterized in that in the receiving part (2) the suction channel (3) is produced without cutting, an insert part (4) being at least partially provided in the suction channel (3) for optimizing the fluid flow, which has the shape of a nozzle which from an outer diameter (AD) corresponding to the inner diameter (I) of the suction channel to one that corresponds to the diameter (D) of the receptacle A.

Description

Gebiet der ErfindungField of invention

Pumpenvorrichtung umfassend einen Pumpeneinsatz ohne eigenes Gehäuse, wobei der Pumpeneinsatz in ein Aufnahmeteil eingesetzt ist.Pump device comprising a pump insert without its own housing, the pump insert being inserted into a receiving part.

Stand der TechnikState of the art

Aus der DE102011055020A1 ist ein Pumpeneinsatz ohne eigenes Gehäuse bekannt. Solche Pumpeneinsätze, auch Cartridge Pumpen genannt, werden beispielsweise in Getriebegehäuse eingesetzt. Der Einsatz wird beschrieben, aber der Saugkanal selbst ist nicht dargestellt.From the DE102011055020A1 A pump insert without its own housing is known. Such pump inserts, also called cartridge pumps, are used, for example, in gearbox housings. The use is described, but the suction channel itself is not shown.

Aus der DE 102013205622 A1 ist eine Pumpe bekannt, die ein Einlegeteil im Einlass zur Schalldämpfung aufweist.From the DE 102013205622 A1 A pump is known that has an insert in the inlet for sound insulation.

Aus der DE 4334228 A1 ist ein Hydroaggregat aus Guss bekannt, das innerhalb der Pumpe einen Filtereinsatz im Saugbereich besitzt.From the DE 4334228 A1 A cast hydraulic unit is known that has a filter insert in the suction area within the pump.

Der Saugkanal zum Ansaugen eines gewünschten Fluids für solche Pumpeneinsätze ist im Getriebegehäuse, üblicherweise spanabhebend, hergestellt. Die spanabhebende Herstellung ist jedoch relativ kostenintensiv. Deshalb wird eine Lösung gesucht, bei der eine kostengünstige Herstellung und gleichzeitig eine optimierte Fluidstromführung im Saugkanal realisierbar sind.The suction channel for sucking in a desired fluid for such pump inserts is manufactured in the gearbox housing, usually by machining. However, machining production is relatively cost-intensive. A solution is therefore sought in which cost-effective production and at the same time optimized fluid flow guidance in the suction channel can be achieved.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Pumpenvorrichtung vorzusehen, bei der der Saugkanal kostengünstig herstellbar ist, und wobei eine optimierte Fluidstromführung realisierbar ist.It is an object of the invention to provide a pump device in which the suction channel can be produced cost-effectively and in which optimized fluid flow guidance can be achieved.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch eine Pumpenvorrichtung umfassend einen Pumpeneinsatz ohne eigenes Gehäuse, wobei der Pumpeneinsatz in ein Aufnahmeteil eingesetzt ist, wobei in dem Aufnahmeteil der Saugkanal für den Pumpeneinsatz zum Ansaugen eines Fluides ausgebildet ist, wobei im Saugkanal ein Einlegeteil zur Optimierung der Fluidführung vorgesehen ist.The problem is solved by a pump device comprising a pump insert without its own housing, the pump insert being inserted into a receiving part, the suction channel for the pump insert for sucking in a fluid being formed in the receiving part, an insert part being provided in the suction channel to optimize the fluid flow is.

Unter Pumpeneinsatz wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung verstanden, welche im Wesentlichen die Bauteile einer Pumpe enthält, jedoch zum Einsetzen in ein Aufnahmeteil, beispielsweise ein Gehäuse, ausgebildet ist, wobei das Aufnahmeteil einen Saugkanal für ein Ansaugen eines Fluides in eine durch den Pumpeneinsatz und dem Aufnahmeteil gebildete Kammer zur Verfügung stellt. Solche Pumpeneinsätze werden auch als Cartridge-Pumpe oder Patronenpumpe bezeichnet. Der Pumpeneinsatz, das Aufnahmeteil und das Einlegeteil können von unterschiedlichen Herstellern bereitgestellt werden, wobei der Pumpeneinsatz und das Einlegeteil vorteilhafter Weise beim Hersteller des Aufnahmeteils verbaut werden.According to the invention, a pump insert is understood to mean a device which essentially contains the components of a pump, but is designed for insertion into a receiving part, for example a housing, the receiving part having a suction channel for sucking in a fluid into a space formed by the pump insert and the receiving part Chamber provides. Such pump inserts are also known as cartridge pumps or cartridge pumps. The pump insert, the receiving part and the insert part can be provided by different manufacturers, with the pump insert and the insert part advantageously being installed by the manufacturer of the receiving part.

Durch das Einlegeteil ist es möglich in einem Aufnahmeteil einfach und kostengünstig einen Saugkanal bereitzustellen, dessen Geometrie nicht strömungsoptimiert ausgebildet sein muss, wodurch jedoch ohne dem Einlegeteil das Fluid nicht ideal strömen könnte und beispielsweise zu einer Verschäumung neigen würde, was die Lebensdauer einer solchen Pumpenvorrichtung negativ beeinflussen würde.The insert part makes it possible to simply and inexpensively provide a suction channel in a receiving part, the geometry of which does not have to be designed to be flow-optimized, but without the insert part the fluid could not flow ideally and would, for example, tend to foam, which would negatively affect the service life of such a pump device would influence.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie den beigefügten Zeichnungen angegeben.Further developments of the invention are specified in the dependent claims, the description and the accompanying drawings.

Das Aufnahmeteil bildet in einer bevorzugten Ausführungsform den Behälter zur Aufnahme eines Fluids aus.In a preferred embodiment, the receiving part forms the container for holding a fluid.

Das Aufnahmeteil kann dabei vorzugsweise ein Getriebegehäuse sein. Der Innenraum des Getriebegehäuses bildet den Behälter für das Fluid, beispielsweise für ein Öl. Der Pumpeneinsatz ist in einer Getriebegehäusewandung eingesetzt, wobei in der Getriebegehäusewandung ein Saugkanal zum Ansaugen des Fluides aus dem Behälter ausgebildet ist.The receiving part can preferably be a gear housing. The interior of the gearbox housing forms the container for the fluid, for example an oil. The pump insert is inserted into a transmission housing wall, with a suction channel being formed in the transmission housing wall for sucking the fluid out of the container.

Der Saugkanal ist in einer bevorzugten Ausführungsform spanlos hergestellt.In a preferred embodiment, the suction channel is manufactured without cutting.

Der Saugkanal wird beispielsweise während dem Gießen des Aufnahmeteils mitgegossen. Da beim Ausformen des Kerns oder Schieber die Kanalgeometrie einen wesentlichen Einfluss darstellt, ist der Saugkanal nicht optimal zum Ansaugen des Fluids ausbildbar.The suction channel is, for example, cast during the casting of the receiving part. Since the channel geometry has a significant influence when forming the core or slide, the suction channel cannot be designed optimally for sucking in the fluid.

Durch die so nicht optimierte Geometrie des Saugkanals und aufgrund der Tatsache, dass verschäumtes Fluid bei hohen Drehzahlen, zur Kavitation in der Pumpenvorrichtung führen kann, wird erfindungsgemäß ein Einlegeteil in den Saugkanal eingesetzt. Dabei wird bevorzugt im Bereich der Ansaugöffnung des Pumpeneinsatzes der Saugkanal, besonders bevorzugt spanabhebend, vergrößert, wodurch in diesem Bereich das Einlegeteil einfach einlegbar ist.Due to the geometry of the suction channel not being optimized in this way and due to the fact that foamed fluid can lead to cavitation in the pump device at high speeds, according to the invention an insert part is inserted into the suction channel. The suction channel is preferably enlarged in the area of the suction opening of the pump insert, particularly preferably by machining, so that the insert can be easily inserted in this area.

Dieser Bereich wird bevorzugt spanabhebend hergestellt, da die Geometrie des Aufnahmeteils, beispielsweise die Wanddicke des Aufnahmeteils, in diesem Bereich ein Entformen des Gießwerkzeugs üblicherweise nicht zulässt. Wenn die Wanddicke des Aufnahmeteils dick genug ist, um ein Entformen des Gießwerkzeugs zu ermöglichen, kann dieser Bereich auch durch Gießen ausgebildet werden.This area is preferably produced by machining, since the geometry of the receiving part, for example the wall thickness of the receiving part, usually does not allow the casting tool to be removed from the mold in this area. If the wall thickness of the receiving part is thick enough, In order to enable the casting tool to be removed from the mold, this area can also be formed by casting.

Das Einlegeteil ist in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform aus Kunststoff hergestellt.In one embodiment according to the invention, the insert is made of plastic.

Das Einlegeteil wird dabei bevorzugt im Spritzgießverfahren hergestellt.The insert is preferably manufactured using an injection molding process.

Das Spritzgießverfahren erlaubt eine kostengünstige Herstellung komplexer Geometrien.The injection molding process allows complex geometries to be produced cost-effectively.

Die Pumpenvorrichtung und somit der Pumpeneinsatz ist in einer bevorzugten Ausführungsform als Flügelzellenpumpe ausgebildet.In a preferred embodiment, the pump device and thus the pump insert is designed as a vane pump.

Die Flügelzellenpumpe und somit der Pumpeneinsatz umfasst im Wesentlichen einen Rotor mit einem oder einer Vielzahl von Flügeln, die in Schlitzen des Rotors angeordnet sind, sowie einen Konturring, wobei der Rotor verliersicher, beispielsweise mittels eines Sprengrings, und verdrehfest auf einer Antriebswelle angeordnet ist. Auf der Antriebswelle sind eine erste Druckplatte und eine zweite Druckplatte angeordnet, wobei der Rotor, der zumindest eine Flügel und der Konturring zwischen den Druckplatten angeordnet sind.The vane pump and thus the pump insert essentially comprises a rotor with one or a plurality of vanes which are arranged in slots of the rotor, as well as a contour ring, wherein the rotor is arranged captively, for example by means of a snap ring, and in a rotationally fixed manner on a drive shaft. A first pressure plate and a second pressure plate are arranged on the drive shaft, with the rotor, the at least one blade and the contour ring being arranged between the pressure plates.

Alternativ zur Flügelzellenpumpe kann der Pumpeneinsatz beispielsweise als Zahnradpumpe ausgebildet sein.As an alternative to the vane pump, the pump insert can be designed, for example, as a gear pump.

Der Pumpeneinsatz ist in einer Sacklochbohrung des Aufnahmeteils eingesteckt. Um den Pumpeneinsatz in Position zu halten, wird auf das Aufnahmeteil ein Deckel befestigt, wobei der Deckel den Pumpeneinsatz gegen die Wandung des Aufnahmeteils drückt und in Position hält.The pump insert is inserted into a blind hole in the receiving part. In order to hold the pump insert in position, a cover is attached to the receiving part, the cover pressing the pump insert against the wall of the receiving part and holding it in position.

Der Pumpeneinsatz weist zumindest zwei voneinander beabstandete Dichtungen auf, wobei die Dichtungen bevorzugt als O-Ringe ausgebildet sind. In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Dichtung auf der ersten Druckplatte und die zweite Dichtung auf der zweiten Druckplatte vorgesehen, wobei die Dichtung auf der ersten Druckplatte den Saugraum gegen den Druckraum abdichtet und die Dichtung der zweiten Druckplatte gegen den Deckel abdichtet, um so eine Leckage zu verhindern.The pump insert has at least two seals spaced apart from one another, the seals preferably being designed as O-rings. In a preferred embodiment, a seal is provided on the first pressure plate and the second seal on the second pressure plate, the seal on the first pressure plate sealing the suction chamber against the pressure chamber and the seal on the second pressure plate sealing against the cover in order to prevent leakage impede.

Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

  • 1 zeigt eine Schnittdarstellung einer Pumpenvorrichtung wie im Stand der Technik bekannt.
  • 2 zeigt eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Pumpenvorrichtung.
The invention is described below by way of example with reference to the drawings.
  • 1 shows a sectional view of a pump device as known in the prior art.
  • 2 shows a sectional view of a pump device according to the invention.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

In 1 ist eine Pumpenvorrichtung 1, wie im Stand der Technik bekannt, dargestellt. Der Pumpeneinsatz selbst ist zur besseren Übersicht nicht dargestellt und ist zum Einbau im Abschnitt A vorgesehen. In einem aufnehmendem Gehäuse, beispielsweise einem Getriebe ist ein Aufnahmeteil 2 angelegt, in dem ein Saugkanal 3 zum Zuführen eines Fluides vorgesehen ist, wobei der Saugkanal 3 spanabhebend ausgebildet ist. Die spanabhebende Ausbildung und damit die sehr sauber gestaltete und bearbeitete Innenfläche I des Saugkanals 3 ermöglicht eine Optimierung des Fluidstroms in eine Pumpenkammer des Pumpeneinsatzes, wodurch ein Ansaugen von Luft reduziert bzw. verhindert wird. Im Saugkanal 3 ist ein Injektor 5 angeordnet.In 1 a pump device 1, as known in the prior art, is shown. The pump insert itself is not shown for better clarity and is intended for installation in section A. In a receiving housing, for example a gear, a receiving part 2 is created, in which a suction channel 3 is provided for supplying a fluid, the suction channel 3 being designed to be machined. The machining design and thus the very cleanly designed and machined inner surface I of the suction channel 3 enables the fluid flow into a pump chamber of the pump insert to be optimized, thereby reducing or preventing the suction of air. An injector 5 is arranged in the suction channel 3.

2 zeigt eine erfindungsgemäße Pumpenvorrichtung 1 in einem von einer Baugruppe gebildeten Gehäuse, das ein Aufnahmeteil 2 bereitstellt, wobei die Pumpenvorrichtung wieder ohne Pumpeneinsatz dargestellt ist. Der Saugkanal 3 ist im Aufnahmeteil 2 mitgegossen. Der Gießprozess eines solchen Gehäuseteils ist wesentlich kostengünstiger, die Innenfläche I aber wesentlich rauer als bei der Herstellung mit einem spanenden Verfahren. Wenn man von einem Getriebegehäuse ausgeht, ist es sinnvoll ein Ölreservoir als Behälter B bereits im Guss mitzugestalten.
Der Fluidstrom würde ohne weitere Maßnahmen turbulent zur Pumpe gelangen.
Um den Fluidstrom optimieren zu können und den Zufluss zur Pumpe kontrolliert zu gestalten, wird in den Saugkanal 3 ein Einlegeteil 4 eingesetzt, welches den Fluidstrom verbessert. 2 shows a pump device 1 according to the invention in a housing formed by an assembly which provides a receiving part 2, the pump device again being shown without a pump insert. The suction channel 3 is cast in the receiving part 2. The casting process of such a housing part is significantly more cost-effective, but the inner surface I is significantly rougher than when produced using a metal-cutting process. If you start with a gearbox housing, it makes sense to design an oil reservoir as container B in the casting.
The fluid flow would reach the pump turbulently without further measures.
In order to be able to optimize the fluid flow and to control the inflow to the pump, an insert 4 is inserted into the suction channel 3, which improves the fluid flow.

Das Einlegeteil weist die Form einer Tülle auf, die sich von einen Außendurchmesser AD entsprechend des Innendurchmessers I des Saugkanals zu einem dem Durchmesser D der Aufnahme A erweitert. Der Einsatz im Saugkanal 3 ist zylindrisch und erstreckt sich bis zu einer Tiefe T in den Saugkanal 3. Diese Ausführungsform ist beispielhaft. Das Einlegeteil kann auch die Form eines Zylinders, der stumpf im Abschnitt A endet haben oder eine Zylinderform, die auf beliebige Art auf geweitet ist, wobei der Durchmesser D für die Aufweitung nicht erreicht werden muss.The insert has the shape of a grommet, which expands from an outer diameter AD corresponding to the inner diameter I of the suction channel to a diameter D of the receptacle A. The insert in the suction channel 3 is cylindrical and extends to a depth T into the suction channel 3. This embodiment is exemplary. The insert can also have the shape of a cylinder that ends bluntly in section A or a cylindrical shape that is expanded in any way, whereby the diameter D does not have to be reached for the expansion.

In einer bevorzugten Ausführungsvariante kann der Fluidstrom im Einlegeteil 4 auf mindestens zwei Zuströme geteilt werden, indem Zwischenwände vorgesehen sind.In a preferred embodiment variant, the fluid flow in the insert 4 can be divided into at least two inflows by providing intermediate walls.

Das erfindungsgemäße Einlegeteil 4 besteht aus Kunststoff, und wird bevorzugt im Spritzgießverfahren hergestellt. Damit sind auch komplexere Einlegteile mit mehreren strukturierten Saugkanalabschnitten möglich.The insert 4 according to the invention is made of plastic and is preferably used in injection molding drive manufactured. This means that more complex inserts with several structured suction channel sections are also possible.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann zwischen dem Einlegeteil 4 und dem Saugkanal 3 eine umlaufende Dichtung (nicht dargestellt) vorgesehen sein, beispielsweise mindestens einem O-Ring oder eine am Einlegeteil 4 angespritzte Dichtlippe.In a further preferred embodiment, a circumferential seal (not shown) can be provided between the insert 4 and the suction channel 3, for example at least one O-ring or a sealing lip molded onto the insert 4.

Bei Bedarf kann im Saugkanal 3 ebenfalls ein Injektor 5 (nicht dargestellt) eingesetzt werden.If necessary, an injector 5 (not shown) can also be used in the suction channel 3.

Der Einbau des Einlegeteils erfolgt, indem das Einlegeteil in den zum Abschnitt A offenen Teil des Saugkanals eingepresst wird. Im optimalen Fall reicht die gegossene Struktur des Saugkanals aus, um das Einlageteil sicher zu führen und zu befestigen. Gegebenenfalls muss aber der Saugkanal noch nachbearbeitet werden, so dass beispielsweise ein zumindest abschnittsweise zylindrisches Einlegeteil 3 gut eingepasst werden kann.The insert is installed by pressing the insert into the part of the suction channel that is open towards section A. In the optimal case, the cast structure of the suction channel is sufficient to guide and secure the insert part securely. However, the suction channel may still need to be reworked so that, for example, an insert 3 that is at least partially cylindrical can be fitted well.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11
PumpenvorrichtungPump device
22
AufnahmeteilRecording part
33
Saugkanalsuction channel
44
EinlegeteilInsert
55
Injektor injector
AA
AbschnittSection
DD
Durchmesserdiameter
II
InnendurchmesserInner diameter
ADAD
Außendurchmesserouter diameter
TT
Tiefedepth
Bb
Behältercontainer

Claims (7)

Pumpenvorrichtung (1) umfassend einen Pumpeneinsatz ohne eigenes Gehäuse und ein Aufnahmeteil (2), wobei der Pumpeneinsatz in das Aufnahmeteil (2) in einer Aufnahme (A) eingesetzt ist, die in Verbindung mit einem Saugkanal (3) des Pumpeneinsatz zum Ansaugen eines Fluides steht, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Aufnahmeteil (2) der Saugkanal (3) spanlos hergestellt ist, wobei im Saugkanal (3) mindestens teilweise ein Einlegeteil (4) zur Optimierung der Fluidführung vorgesehen ist, das die Form einer Tülle aufweist, die sich von einen Außendurchmesser (AD) entsprechend des Innendurchmessers (I) des Saugkanals zu einem dem Durchmesser (D) der Aufnahme A erweitert..Pump device (1) comprising a pump insert without its own housing and a receiving part (2), the pump insert being inserted into the receiving part (2) in a receptacle (A) which is in connection with a suction channel (3) of the pump insert for sucking in a fluid stands, characterized in that in the receiving part (2) the suction channel (3) is produced without cutting, an insert part (4) being at least partially provided in the suction channel (3) for optimizing the fluid flow, which has the shape of a nozzle which is from an outer diameter (AD) corresponding to the inner diameter (I) of the suction channel to one that corresponds to the diameter (D) of the receptacle A. Pumpenvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmeteil (2) einen Behälter zur Aufnahme eines Fluides ausbildet.Pump device (1). Claim 1 , characterized in that the receiving part (2) forms a container for holding a fluid. Pumpenvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmeteil (2) ein Getriebegehäuse ist.Pump device (1). Claim 1 or 2 , characterized in that the receiving part (2) is a gear housing. Pumpenvorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlegeteil (4) aus Kunststoff hergestellt ist.Pump device (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the insert part (4) is made of plastic. Pumpenvorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlegeteil (4) im Kunststoff-Spritzgießverfahren hergestellt ist.Pump device (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the insert part (4) is produced using the plastic injection molding process. Pumpenvorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpenvorrichtung (1) als Flügelzellenpumpe oder Zahnradpumpe ausgebildet ist.Pump device (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the pump device (1) is designed as a vane pump or gear pump. Pumpenvorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpeneinsatz zumindest zwei voneinander beanstandete radiale Dichtungen, zum Abdichten gegen das Aufnahmeteil (2) aufweist.Pump device (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the pump insert has at least two spaced apart radial seals for sealing against the receiving part (2).
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