DE102015211785A1 - Gleichstrommotor für eine Zahnradpumpe - Google Patents
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-
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Gleichstrommotor für eine Zahnradpumpe, bestehend aus einem Rotor, einem Stator und einer Schnittstelle zu einer Zahnradpumpe, welche ein Teil eines Pumpengehäuses darstellt. Aufgabe der Erfindung ist es einen Pumpenmotor für Zahnradpumpen darzustellen, bei welchem die Schnittstelle zur Pumpe ohne aufwändige Nachbearbeitung oder zumindest mit deutlich weniger Nachbearbeitung auskommt um die Lebensdauer eines spanabhebenden Werkzeugs zu erhöhen, welche Pumpe dennoch eine ausreichende Genauigkeit und einen optimierten Pumpenwirkungsgrad erreicht. Weiter soll der Pumpenmotor aus möglichst wenigen Bauteilen bestehen und einfach herstellbar sein. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Description
- Die Erfindung betrifft einen Gleichstrommotor für eine Zahnradpumpe, bestehend aus einem Rotor, einem Stator und einer Schnittstelle zu einer Zahnradpumpe, welche ein Teil eines Pumpengehäuses darstellt.
- Bisher sind Schnittstellenflansche zwischen Gleichstrommotoren und Zahnradpumpen in Aluminium-Druckguss ausgeführt. Da Aluminium-Druckguss keine glatten Oberflächen aufweist, ist eine aufwändige Nachbearbeitung der Pumpen-Funktionsfläche, sowie des Lagersitzes notwendig. In der Regel wird die Nachbearbeitung mit einem spanabhebenden Werkzeug, insbesondere Drehwerkzeug, durchgeführt. Das Werkzeug hat nur eine begrenzte Standzeit (ca. 100.000 Schuss). Bei höheren Stückzahlen wird die Fertigung daher unwirtschaftlich. Bei Pumpenmotoren sind häufig eine Vielzahl von Dichtungselementen und Lagern vorhanden, die gelagert und montiert werden müssen und die bei längerem Betrieb auch ausfallen können.
- Aufgabe der Erfindung ist es daher einen Pumpenmotor für Zahnradpumpen darzustellen, bei welchem die Schnittstelle zur Pumpe ohne aufwändige Nachbearbeitung oder zumindest mit deutlich weniger Nachbearbeitung auskommt um die Lebensdauer eines spanabhebenden Werkzeugs zu erhöhen, welche Pumpe dennoch eine ausreichende Genauigkeit und einen optimierten Pumpenwirkungsgrad erreicht. Weiter soll der Pumpenmotor aus möglichst wenigen Bauteilen bestehen und einfach herstellbar sein.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Da die Schnittstelle in Form eines gesinterten Pumpenflansches ausgeführt ist, welcher ohne oder mit deutlich verringerter Nachbearbeitung als Pumpengehäuse dient, kann die Lebensdauer von Nachbearbeitungswerkzeugen deutlich erhöht werden. Die Verwendung von Sintereisen erlaubt Materialpaarungen mit ähnlichem Wärmedehnungskoeffizienten und begünstigt damit einen optimalen Pumpenwirkungsgrad.
- Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen dargestellt. Die Erfindung eignet sich besonders bei Verwendung einer Verdrängerpumpe, wobei der Pumpenflansch (
6 ) Bestandteil der Verdrängerpumpe, insbesondere einer Zahnradpumpe, einer Flügelzellenpumpe oder einer Pendelschieberpumpe ist. - Vorzugsweise wird der gesinterte Pumpenflansch (
6 ) bei einer Gerotorpumpe oder einer Außenzahnradpumpe verwendet. Es ist vorgesehen, dass die Verdrängerpumpe zur Förderung von Öl dient. - In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Pumpenflansch (
6 ) motorseitig eine Aufnahme (7 ) für ein Lager (16 ) umfasst. Dieses Lager (16 ) kann sowohl ein Kugellager als auch ein hydrodynamisches Lager sein. - Pumpenseitig umfasst der Pumpenflansch (
6 ) nierenförmige Vertiefungen (8 ). Diese dienen als Aufnahmeraum für das zu fördernde Medium, z. B. Öl. - Zweckmäßigerweise besteht die Aufnahme (
7 ) aus einem aus der Ebene des Pumpenflansches (6 ) vorspringenden Ring (11 ) und einer Axialbegrenzung (12 ). - Die nierenförmigen Vertiefungen (
8 ) sind vorzugsweise im Bereich des vorspringenden Rings (11 ) im Pumpenflansch (6 ) eingeformt, da an dieser Stelle die Wandungsstärke des Pumpenflansches (6 ) am größten ist. - Der Pumpenflansch (
6 ) weist nach einer Weiterbildung der Erfindung mehrere radiale Erweiterungen (9 ) mit Ausnehmungen (10 ) auf. Die Ausnehmungen (10 ) dienen zur Aufnahme von Befestigungselementen wie Schrauben (32 ), Nieten, Bolzen etc. Vorzugsweise sind drei Erweiterungen (9 ) vorgesehen. Mit den Befestigungselementen werden einerseits der Pumpenmotor befestigt und andererseits eine feste Verbindung zwischen Motor und Pumpe (4 ) hergestellt. Je nach Anforderung an die Haltekraft und/oder Dichtheit der Verbindung zwischen Motor und Pumpe (4 ), können auch mehr als drei Erweiterungen (9 ) vorgesehen sein. - Notwendigerweise ist auch eine zentrale Wellendurchführung (
13 ) im Pumpenflansch (6 ) vorgesehen, weil sich eine Motorwelle (24 ) in das Pumpengehäuse (5 ) erstreckt. - Besonders vorteilhaft ist es, dass die pumpenseitige Stirnfläche (
14 ) des Pumpenflansches (6 ) zu einem großen Teil unmittelbar den Pumpeninnenraum begrenzt und mit beweglichen Teilen der Pumpe (4 ) zusammenwirkt. Bisher war hier eine Nachbearbeitung der mit beweglichen Pumpenteilen zusammenwirkenden Flächen erforderlich. - Weiter dienen radial außerhalb eines Pumpenraums (
34 ) gelegene Bereiche der pumpenseitigen Stirnfläche (14 ) des Pumpenflansches (6 ) als Dichtungsbereiche (35 ). Diese Dichtbereiche (35 ) sind ohne Nachbearbeitung als Dichtfläche geeignet. - Eine besonders wirtschaftliche Gestaltung des Pumpenmotors (
1 ) ist dadurch gegeben, dass auf ein zusätzliches Bauelement für Dichtungszwecke verzichtet werden kann. - Durch Beimengung von Keramikpulver, insbesondere Al2O3-Pulver, kann die Abriebfestigkeit des Pumpenflansches (
6 ) und damit die Lebensdauer deutlich verbessert werden. - Die Aufnahme (
7 ) kann so gestaltet sein, dass darin zusätzlich ein Radialwellendichtring aufnehmbar ist. Dies kann erforderlich sein, wenn in den Motorinnenraum kein oder nur eine geringe Menge des zu förderndes Mediums eindringen darf. Nach Möglichkeit sollte auf einen Radialwellendichtring verzichtet werden, weil dieser den Wirkungsgrad herabsetzt. - Um flexibel auf Dichtheitsanforderungen reagieren zu können, ist im Pumpengehäuse (
5 ) oder im Pumpenflansch (6 ) eine Nut (30 ) eingeformt. Hierdurch ist jederzeit bei Verwendung von Gleichteilen ein zusätzliches Dichtungselement montierbar. - Eine besonders geringe Teileanzahl ist dadurch erreichbar, indem der Pumpenflansch (
6 ) an seiner, der Motorwelle (24 ) zugewandten Innenseite, als hydrodynamisches Lager ausgebildet ist. Somit kann möglicherweise vollständig auf ein zusätzliches Lager verzichtet werden. - Bei Ölpumpen etc. ist häufig vorgesehen, dass der Pumpenmotor (
1 ) in dem zu fördernden Medium getaucht ist. Dadurch sind die Dichtheitsanforderungen der Pumpe (4 ) gegenüber der Umgebung deutlich geringer. - Nach einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Pumpenflansch (
6 ) mit einem Öl getränkt ist, insbesondere einem Öl eines Pumpenkreislaufs, welcher von dem Pumpenmotor (1 ) antreibbar ist. Gesinterte Bauteile können, je nach Fertigungsparameter, mehr oder weniger porös sein. Ähnlich wie Sintergleitlager lassen sich diese Bauteile mit einem Schmierstoff füllen, wobei dies in der Regel unter Vakuum erfolgt. Aufgrund einer Kapillarwirkung verbleibt das Öl oder der Schmierstoff im Bauteil. Bei Verwendung als Pumpengehäuseteil einer Verdrängerpumpe, z. B. einer Zahnradpumpe, ist stets ein ausreichender Schmierfilm gegeben. Bei Verwendung des Pumpenflanschs (6 ) als hydrodynamisches Lager kann auch der Lagerbereich mit Schmiermittel getränkt sein und hierdurch gute Notlaufeigenschaften aufweisen. - Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand eines Beispiels näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine motorseitige Ansicht eines Pumpenflansches, -
2 eine pumpenseitige Ansicht des Pumpenflansches und -
3 einen Pumpenmotor. -
1 zeigt eine motorseitige Ansicht eines Pumpenflansches6 , mit einer motorseitigen Stirnfläche15 , welche als Montagefläche zu einem Pumpenmotor dient. Aus der motorseitigen Stirnfläche15 springt axial ein Ring11 vor, welcher eine Aufnahme7 für ein Lager radial begrenzt. Aus dem Ring11 springt mit geringerer Wandungsstärke ein Ringkragen17 vor, welcher mehrere (hier 3) Durchbrechungen18 aufweist. Eine Axialbegrenzung12 dient als axialer Anschlag für das aufzunehmende Lager. Radial erstrecken sich Erweiterungen9 , welche Ausnehmungen10 aufweisen. Zentral ist eine Wellendurchführung13 freigespart. -
2 zeigt eine pumpenseitige Ansicht des Pumpenflansches6 , mit einer pumpenseitigen Stirnfläche14 , in welche nierenförmige Vertiefungen8 eingeformt sind. Weiter sind die radialen Erweiterungen9 , die Ausnehmungen10 und die Wellendurchführung13 dargestellt. -
3 zeigt einen Pumpenmotor1 , mit einem Rotor2 , einem Stator3 , einer Pumpe4 , einem Pumpengehäuse5 , dem Pumpenflansch6 , die Aufnahme7 , die Vertiefungen8 , die Erweiterung9 , die Ausnehmung10 , den Ring11 und den Ringkragen17 mit Durchbrechung18 zur Aufnahme eines Lagers16 , die Axialbegrenzung12 , die Wellendurchführung13 , die pumpenseitige Stirnfläche14 und die motorseitige Stirnfläche15 . Weiter sind gezeigt Permanentmagnete19 , eine Wicklung20 , ein Statorblechpaket21 , ein Rotorblechpaket22 , ein Motorgehäuse23 , eine Motorwelle24 , ein auf der Motorwelle24 aufgepresstes Festlager25 , eine Leiterplatte26 , ein Innenzahnrad27 , ein Außenzahnrad28 , ein Gehäusedeckel29 , ein Elektromotor31 , eine Nut30 , eine Dichtungskontur33 , ein Dichtungsbereich35 , ein Pumpenraum34 und eine gestrichelt angedeutete Schraube32 . - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Pumpenmotor
- 2
- Rotor
- 3
- Stator
- 4
- Pumpe
- 5
- Pumpengehäuse
- 6
- Pumpenflansch
- 7
- Aufnahme
- 8
- Vertiefung
- 9
- Erweiterung
- 10
- Ausnehmung
- 11
- Ring
- 12
- Axialbegrenzung
- 13
- Wellendurchführung
- 14
- pumpenseitige Stirnfläche
- 15
- motorseitige Stirnfläche
- 16
- Lager
- 17
- Ringkragen
- 18
- Durchbrechung
- 19
- Permanentmagnet
- 20
- Wicklung
- 21
- Statorblechpaket
- 22
- Rotorblechpaket
- 23
- Motorgehäuse
- 24
- Motorwelle
- 25
- Festlager
- 26
- Leiterplatte
- 27
- Innenzahnrad
- 28
- Außenzahnrad
- 29
- Gehäusedeckel
- 30
- Nut
- 31
- Elektromotor
- 32
- Schraube
- 33
- Dichtungskontur
- 34
- Pumpenraum
- 35
- Dichtungsbereich
Claims (21)
- Pumpenmotor (
1 ), bestehend aus einem Rotor (2 ), einem Stator (3 ) und einer Schnittstelle zu einer Pumpe (4 ), welche ein Teil eines Pumpengehäuses (5 ) darstellt, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle in Form eines gesinterten Pumpenflansches (6 ) ausgeführt ist, welcher ohne oder mit deutlich verringerter Nachbearbeitung als Teil des Pumpengehäuse (5 ) dient und das Sintermaterial Sintereisen ist. - Pumpenmotor (
1 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenflansch (6 ) Bestandteil einer Verdrängerpumpe, insbesondere einer Zahnradpumpe, einer Flügelzellenpumpe oder einer Pendelschieberpumpe ist. - Pumpenmotor (
1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnradpumpe eine Gerotorpumpe oder eine Außenzahnradpumpe ist. Pumpenmotor (1 ) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrängerpumpe zur Förderung von Öl dient. - Pumpenmotor (
1 ) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenflansch (6 ) motorseitig eine Aufnahme (7 ) für ein Lager (16 ) umfasst. - Pumpenmotor (
1 ) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (7 ) aus einem aus der Ebene des Pumpenflansches (6 ) vorspringenden Ring (11 ) und einer Axialbegrenzung (12 ) besteht. - Pumpenmotor (
1 ) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenflansch (6 ) pumpenseitig nierenförmige Vertiefungen (8 ) umfasst. - Pumpenmotor (
1 ) nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (8 ) im Bereich des vorspringenden Rings (11 ) im Pumpenflansch (6 ) eingeformt sind. - Pumpenmotor (
1 ) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenflansch (6 ) mehrere radiale Erweiterungen (9 ) mit Ausnehmungen (10 ) aufweist. - Pumpenmotor (
1 ) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenflansch (6 ) eine zentrale Wellendurchführung (13 ) aufweist. - Pumpenmotor (
1 ) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die pumpenseitige Stirnfläche (14 ) des Pumpenflansches (6 ) zu einem großen Teil unmittelbar den Pumpeninnenraum begrenzt und mit beweglichen Teilen der Pumpe (4 ) zusammenwirkt. - Pumpenmotor (
1 ) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass radial außerhalb eines Pumpenraums (34 ) gelegene Bereiche der pumpenseitigen Stirnfläche (14 ) des Pumpenflansches (6 ) als Dichtungsbereich (35 ) dienen. - Pumpenmotor (
1 ) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Pumpenflansch (6 ) und dem Pumpengehäuse (5 ) kein zusätzliches Dichtungselement vorhanden ist. - Pumpenmotor (
1 ) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Material des Pumpenflansches (6 ) Keramikpulver, insbesondere Al2O3, beigemischt ist. - Pumpenmotor (
1 ) nach zumindest einem der Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass in der Aufnahme (7 ) zusätzlich ein Radialwellendichtring angeordnet ist. - Pumpenmotor (
1 ) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Pumpengehäuse (5 ) oder im Pumpenflansch (6 ) eine Nut (30 ) zur Aufnahme einer Dichtung eingeformt ist. - Pumpenmotor (
1 ) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenflansch (6 ) an seiner der Motorwelle (24 ) zugewandten Innenseite als hydrodynamisches Lager ausgebildet ist. - Pumpenmotor (
1 ) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieser in einem zu fördernden Medium getaucht einsetzbar ist. - Pumpenmotor (
1 ) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenflansch (6 ) porös ausgebildet ist. - Pumpenmotor (
1 ) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenflansch (6 ) mit einem Öl oder einem Schmierstoff getränkt ist. - Pumpenmotor (
1 ) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Öl oder der Schmierstoff dem Fluid eines Pumpenkreislaufs entspricht, welcher von dem Pumpenmotor antreibbar ist. - Pumpenmotor (
1 ) nach Anspruch 19, 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Poren des Pumpenflansches (6 ) vakuumgetränkt sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015211785.5A DE102015211785A1 (de) | 2015-06-25 | 2015-06-25 | Gleichstrommotor für eine Zahnradpumpe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015211785.5A DE102015211785A1 (de) | 2015-06-25 | 2015-06-25 | Gleichstrommotor für eine Zahnradpumpe |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102015211785A1 true DE102015211785A1 (de) | 2016-12-29 |
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ID=57537084
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102015211785.5A Withdrawn DE102015211785A1 (de) | 2015-06-25 | 2015-06-25 | Gleichstrommotor für eine Zahnradpumpe |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102015211785A1 (de) |
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WO2019215035A1 (de) * | 2018-05-08 | 2019-11-14 | Brose Fahrzeugteile GmbH & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg | Elektrische fluidpumpe und kraftfahrzeuggetriebe |
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-
2015
- 2015-06-25 DE DE102015211785.5A patent/DE102015211785A1/de not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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