DE102016111246A1

DE102016111246A1 - pump device

Info

Publication number: DE102016111246A1
Application number: DE102016111246.1A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Kuhnert
Original assignee: Ebm Papst St Georgen GmbH and Co KG
Current assignee: Ebm Papst St Georgen GmbH and Co KG
Priority date: 2016-06-20
Filing date: 2016-06-20
Publication date: 2017-12-21

Abstract

Eine Pumpenvorrichtung zum Pumpen eines Fluids weist ein Hydraulikgehäuse (12), in dem ein elastisch verformbarer Pumpenring (14), ein Pumpenringträger (16) sowie ein Exzenter aufgenommen sind, auf, welcher Exzenter von einer Welle anzutreiben ist, die eine axiale und eine radiale Richtung definiert, wobei das Hydraulikgehäuse (12) eine ringförmig verlaufende Nut (68) mit einer ersten Seitenwand (60), einer zweiten Seitenwand (62) und einer die Nut (68) am radialen äußeren Ende begrenzenden Wand (64) aufweist, wobei die beiden Seitenwände (60, 62) in axialer Richtung gegenüberliegend angeordnet sind, wobei der Pumpenring (14) zumindest abschnittsweise in die ringförmig verlaufende Nut (68) hinein ragt und dort zwischen den beiden Seitenwänden (60, 62) des Hydraulikgehäuses (12) angeordnet ist, wobei der Pumpenring (14) an einem radialen Ende (28) eine Lauffläche (46) aufweist, die zusammen mit der ringförmig verlaufenden Nut (68) eine Pumpenkammer (57) definiert, wobei der Pumpenring (14) zwischen den beiden Seitenwänden (60, 62) in einem Pumpenringbereich (70) in axialer Richtung verklemmt ist, welcher Pumpenringbereich (70) in radialer Richtung näher an der Welle angeordnet ist als die Lauffläche (46), so dass eine Abdichtung bewirkt ist.A pump device for pumping a fluid has a hydraulic housing (12) in which an elastically deformable pump ring (14), a pump ring carrier (16) and an eccentric are accommodated, which eccentric is to be driven by a shaft which has an axial and a radial Direction, wherein the hydraulic housing (12) has an annular groove (68) having a first sidewall (60), a second sidewall (62) and a wall (64) defining the groove (68) at the radial outer end; both side walls (60, 62) are arranged opposite one another in the axial direction, the pump ring (14) projecting at least in sections into the annular groove (68) and being arranged there between the two side walls (60, 62) of the hydraulic housing (12) wherein the pump ring (14) at a radial end (28) has a running surface (46) which defines, together with the annular groove (68), a pumping chamber (57), wherein the Pump ring (14) between the two side walls (60, 62) in a pump ring portion (70) is clamped in the axial direction, which pump ring portion (70) is arranged in the radial direction closer to the shaft than the running surface (46), so that a seal is effected.

Description

Die Erfindung betrifft eine Pumpenvorrichtung zum Pumpen eines Fluids. The invention relates to a pump device for pumping a fluid.

Unter einer Pumpenvorrichtung bzw. Pumpe wird hierin eine Arbeitsmaschine verstanden, die dazu dient, Fluide zu fördern. Hierunter fallen auch Flüssigkeits-Feststoff-Gemische, Pasten und Flüssigkeiten mit geringem Gasanteil. Im Betrieb der Pumpenvorrichtung wird die Antriebsarbeit in die Bewegungsenergie der transportierten Flüssigkeit gewandelt. A pump device or pump is understood here to mean a working machine which serves to convey fluids. This also includes liquid-solid mixtures, pastes and liquids with low gas content. During operation of the pump device, the drive work is converted into the kinetic energy of the transported liquid.

Die hierin beschriebene Pumpenvorrichtung wird auch als Orbitalpumpe, Rotations-Membranpumpe oder Peristaltikpumpe bezeichnet. The pumping device described herein is also referred to as an orbital pump, rotary diaphragm pump or peristaltic pump.

Die Pumpenvorrichtung kann dazu verwendet werden, ein Fluid aus einem Reservoir, beispielsweise einem Tank, in eine gewünschte Umgebung zu leiten, beispielsweise in einen Abgastrakt einer Brennkraftmaschine. The pump device may be used to direct a fluid from a reservoir, such as a tank, into a desired environment, such as an exhaust tract of an internal combustion engine.

Bekannte Pumpenvorrichtungen weisen ein Hydraulikgehäuse auf, das dreiteilig ausgebildet ist. Known pump devices have a hydraulic housing, which is formed in three parts.

Aus der Druckschrift DE 10 2013 104 245 A1 ist eine Pumpenvorrichtung, die als Orbitalpumpe ausgebildet ist, bekannt, die ein Pumpengehäuse mit mindestens einem Einlass und mindestens einem Auslass aufweist, wobei an dem Pumpengehäuse ein Exzenter relativ zu dem Pumpengehäuse drehbar angeordnet ist. Zur Bewegung des Exzenters ist ein elektrischer Antrieb vorgesehen. Zwischen dem Exzenter und dem Pumpengehäuse befindet sich eine verformbare Membran, die zusammen mit dem Pumpengehäuse einen Förderweg von dem mindestens einen Einlass zu dem mindestens einen Auslass begrenzt und mindestens eine Abdichtung des Förderwegs ausbildet. Dabei ist die mindestens eine Abdichtung durch eine Bewegung des Exzenters zur Förderung entlang des Förderwegs verschiebbar. From the publication DE 10 2013 104 245 A1 is a pump device, which is designed as an orbital pump, known, which has a pump housing with at least one inlet and at least one outlet, wherein on the pump housing, an eccentric is arranged rotatably relative to the pump housing. To move the eccentric an electric drive is provided. Between the eccentric and the pump housing there is a deformable membrane which, together with the pump housing, delimits a delivery path from the at least one inlet to the at least one outlet and forms at least one seal of the delivery path. In this case, the at least one seal is displaceable by a movement of the eccentric for conveying along the conveying path.

Die Druckschrift WO 2012/126544 A1 beschreibt ein Dosiersystem zum Dosieren einer Flüssigkeit mit einer Pumpenvorrichtung, die über einen mit einem Elektromotor antreibbaren Exzenterantrieb verfügt. Die Pumpenvorrichtung, die zwei Förderrichtungen hat, weist einen Pumpenring und einen stationären Ring auf, der relativ zum Pumpenring und zum Exzenterantrieb so angeordnet ist, dass zwischen dem stationären Ring und dem Pumpenring eine Pumpenkammer gebildet wird, die bei Drehung des Elektromotors ihre Form ändert, um eine zu dosierende Flüssigkeit durch die Pumpenkammer zu fördern. In der Druckschrift ist das Wirkprinzip einer Orbitalpumpe beschrieben. The publication WO 2012/126544 A1 describes a dosing system for dosing a liquid with a pump device which has a driven with an electric motor eccentric drive. The pump device, which has two directions of delivery, has a pump ring and a stationary ring, which is arranged relative to the pump ring and the eccentric drive so that between the stationary ring and the pump ring, a pump chamber is formed, which changes its shape upon rotation of the electric motor, to pump a liquid to be dispensed through the pump chamber. The document describes the operating principle of an orbital pump.

Vor diesem Hintergrund wird eine Pumpenvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgestellt. Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung. Against this background, a pump device with the features of claim 1 is presented. Embodiments result from the dependent claims and the description.

Die vorgestellte Pumpenvorrichtung dient zum Pumpen eines Fluids und weist ein Hydraulikgehäuse, in dem ein elastisch verformbarer Pumpenring, der auch als Membran bezeichnet wird, ein Pumpenringträger sowie ein Exzenter aufgenommen sind, auf, wobei der Exzenter von einer Welle anzutreiben ist, die eine axiale und eine radiale Richtung definiert. Die Welle wird wiederum typischerweise von einem steuerbaren Antrieb, bspw. einem Elektromotor, angetrieben. Der Exzenter ist relativ zum Hydraulikgehäuse drehbar ausgebildet und derart angeordnet, dass er in Abhängigkeit von der Drehstellung des Exzenters den Pumpenring ungleichmäßig zumindest bereichsweise gegen das Hydraulikgehäuse presst. The presented pump device is used for pumping a fluid and has a hydraulic housing in which an elastically deformable pump ring, which is also referred to as a diaphragm, a pump ring carrier and an eccentric are accommodated, wherein the eccentric is to be driven by a shaft having an axial and defines a radial direction. The shaft is in turn typically driven by a controllable drive, for example an electric motor. The eccentric is designed to be rotatable relative to the hydraulic housing and arranged such that it presses the pump ring non-uniformly at least partially against the hydraulic housing depending on the rotational position of the eccentric.

Das Hydraulikgehäuse weist weiterhin eine ringförmig verlaufende Nut mit einer ersten Seitenwand, einer zweiten Seitenwand und einer die Nut am radialen äußeren Ende begrenzenden Wand auf, wobei die beiden Seitenwände in axialer Richtung gegenüberliegend angeordnet sind. Der Pumpenring ragt zumindest abschnittsweise in die ringförmig verlaufende Nut hinein und ist dort zwischen den beiden Seitenwänden des Hydraulikgehäuses angeordnet, wobei der Pumpenring an einem radialen Ende eine Lauffläche aufweist, die zusammen mit der ringförmig verlaufenden Nut eine Pumpenkammer definiert. Des Weiteren sind regelmäßig ein erster Anschluss und ein zweiter Anschluss vorgesehen, die jeweils in Fluidverbindung zu der Pumpenkammer stehen. The hydraulic housing further comprises an annular groove having a first sidewall, a second sidewall, and a wall bounding the groove at the radial outer end, the two sidewalls being oppositely disposed in the axial direction. The pump ring protrudes at least in sections into the annular groove and is disposed there between the two side walls of the hydraulic housing, wherein the pump ring has a tread at a radial end, which defines a pump chamber together with the annular groove. Furthermore, a first connection and a second connection are provided regularly, which are each in fluid communication with the pump chamber.

Es ist weiterhin vorgesehen, dass der Pumpenring zwischen den beiden Seitenwänden in einem Pumpenringbereich in axialer Richtung verklemmt ist, wobei der Pumpenringbereich in radialer Richtung näher an der Welle angeordnet ist als die Lauffläche, so dass eine Abdichtung bewirkt ist. Diese Abdichtung stellt sicher, dass kein Fluid, dass durch die Pumpenkammer gefördert wird, nach außen gelangt. It is further provided that the pump ring is clamped between the two side walls in a pump ring portion in the axial direction, wherein the pump ring portion is arranged in the radial direction closer to the shaft than the tread, so that a seal is effected. This seal ensures that no fluid that is pumped through the pump chamber, comes to the outside.

In einer Ausführung ist vorgesehen, dass die Pumpenkammer zumindest abschnittweise und in Abhängigkeit von der Drehstellung des Exzenters durch die beiden Seitenwände begrenzt ist. In one embodiment, it is provided that the pump chamber is limited at least in sections and in dependence on the rotational position of the eccentric by the two side walls.

Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass die erste Seitenwand einem ersten Gehäuseteil und die zweite Seitenwand einem zweiten Gehäuseteil zugeordnet ist, wobei das erste Gehäuseteil und das zweite Gehäuseteil in einem Kontaktbereich aneinander anliegen. Die beiden Gehäuseteile sind Teile des Hydraulikgehäuses. Bei einem zweiteiligen Hydraulikgehäuse wird dieses durch die beiden Gehäuseteile gebildet. Voraussetzung für ein zweiteiliges Hydraulikgehäuse ist, dass keine Hinterschnitte vorliegen. Die besondere Ausgestaltung der Pumpenvorrichtung gewährleistet dennoch eine ausreichende Abdichtung. Im Gegensatz zu bekannten Pumpenvorrichtungen mit dreiteiligen Hydraulikgehäusen ist somit in Ausgestaltung ein zweiteiliges Hydraulikgehäuse vorgesehen. It may further be provided that the first side wall is assigned to a first housing part and the second side wall is assigned to a second housing part, the first housing part and the second housing part abutting one another in a contact area. The two housing parts are parts of the hydraulic housing. In a two-part hydraulic housing this is formed by the two housing parts. A prerequisite for a two-part hydraulic housing is that there are no undercuts. The special embodiment of Pump device still ensures adequate sealing. In contrast to known pump devices with three-part hydraulic housings, a two-part hydraulic housing is thus provided in an embodiment.

Es kann vorgesehen sein, dass das erste Gehäuseteil und/oder das zweite Gehäuseteil zumindest bereichsweise die begrenzende Wand ausbildet bzw. ausbilden. It can be provided that the first housing part and / or the second housing part at least partially forms or form the limiting wall.

Der Kontaktbereich, in dem das erste Gehäuseteil und das zweite Gehäuseteil aneinander liegen, liegt in einer Ausführung in axialer Richtung zwischen der ersten Seitenwand und der zweiten Seitenwand. The contact region in which the first housing part and the second housing part abut each other lies in an embodiment in the axial direction between the first side wall and the second side wall.

In einer weiteren Ausführung ist vorgesehen, dass das erste Gehäuseteil eine erste Kontaktfläche und das zweite Gehäuseteil eine zweite Kontaktfläche aufweist, wobei die beiden Kontaktflächen im Kontaktbereich aneinander anliegen. Im Kontaktbereich können die beiden Kontaktflächen und damit die beiden Gehäuseteile nach dem Nut- und Federprinzip miteinander verbunden sind. In diesem Fall kann im Bereich einer der beiden Kontaktflächen ein sich in axialer Richtung erstreckender Dorn vorgesehen sein, der in eine korrespondierende Nut im Bereich der anderen der beiden Kontaktflächen eingreift. In a further embodiment, it is provided that the first housing part has a first contact surface and the second housing part has a second contact surface, wherein the two contact surfaces abut one another in the contact region. In the contact area, the two contact surfaces and thus the two housing parts can be connected to each other according to the tongue and groove principle. In this case, in the region of one of the two contact surfaces, a mandrel extending in the axial direction may be provided, which engages in a corresponding groove in the region of the other of the two contact surfaces.

Alternativ oder ergänzend zu der Verbindung nach dem Nut- und Federprinzip können die beiden Gehäuseteile im Kontaktbereich über mindestens eine bspw. umlaufende Schweißverbindung miteinander verbunden sein. As an alternative or in addition to the connection according to the tongue-and-groove principle, the two housing parts can be connected to one another in the contact area via at least one, for example, circumferential welded connection.

In einer Ausführungsform ist der Pumpenring lokal relativ zu den beiden Seitenwänden in radialer Richtung bewegbar. Diese Bewegbarkeit ist dann von Bedeutung, wenn der Exzenter in Abhängigkeit von seiner Drehstellung den Pumpenring ungleichmäßig zumindest bereichsweise gegen das Hydraulikgehäuse presst. In one embodiment, the pump ring is locally movable relative to the two side walls in the radial direction. This mobility is important when the eccentric presses the pump ring unevenly at least partially against the hydraulic housing depending on its rotational position.

In noch einer weiteren Ausführungsform sind eine erste Stufe in dem ersten Gehäuseteil und eine zweite Stufe in dem zweiten Gehäuseteil vorgesehen, was eine Erweiterung des axialen Abstands der beiden Seitenwände voneinander in radialer Richtung von außen nach innen bewirkt bzw. mit sich bringt, um ein Verklemmen des Pumpenrings zu bewirken. Diese beiden Stufen führen zu einer sicheren Abdichtung der Pumpenkammmer. In yet another embodiment, a first stage in the first housing part and a second stage in the second housing part are provided, which causes an expansion of the axial distance of the two side walls from each other in the radial direction from outside to inside, bringing about a jamming to cause the pump ring. These two steps lead to a secure sealing of the pump chamber.

Der Pumpenringträger, der vollständig oder abschnittsweise aus einem Kunststoff gefertigt sein kann, weist in einer Ausführungsform einen inneren Ring und einen äußeren Ring auf, die koaxial zueinander angeordnet und über einen umlaufenden Steg miteinander verbunden sind. Der Steg kann dabei im Querschnitt zickzackförmig verlaufen. Der Pumpenringträger kann aber auch aus einem Metall, wie bspw. Stahl, gefertigt sein. Die Zickzackform bewirkt eine zusätzliche Dämpfung. Dadurch kann für den Pumpenring ein Werkstoff, bspw. ein Elastomerwerkstoff, mit höherer Shore-Härte verwendet werden, um die Lebensdauer zu erhöhen. Der Pumpenring wird durch die Zickzackform entlastet. The pump ring carrier, which may be made completely or in sections from a plastic, in one embodiment, an inner ring and an outer ring, which are arranged coaxially with each other and connected to each other via a circumferential ridge. The web can run in a zigzag cross-section. But the pump ring carrier can also be made of a metal, such as steel. The zigzag shape causes additional damping. As a result, a material, for example an elastomer material, with a higher Shore hardness can be used for the pump ring in order to increase the service life. The pump ring is relieved by the zigzag shape.

Der Pumpenring ist, wie bereits ausgeführt wurde, aus einem verformbaren Material gefertigt. Hierzu bietet sich bspw. ein elastomeres Material an, das eine dauerhafte Verformbarkeit gewährleistet. Elastomere Materialien sind in unterschiedlichen Härtegraden verfügbar, so dass ein bedarfsgerechter Aufbau der Pumpenvorrichtung realisiert werden kann. In einer Ausgestaltung liegt die Shore-Härte des Pumpenrings zwischen 55 und 70 Shore. The pump ring is, as already stated, made of a deformable material. For this purpose, for example, offers an elastomeric material, which ensures a permanent deformability. Elastomeric materials are available in different degrees of hardness, so that a needs-based design of the pump device can be realized. In one embodiment, the Shore hardness of the pump ring is between 55 and 70 Shore.

Darüber hinaus kann der Pumpenring aus einem Material gefertigt sein, dessen Glasübergangstemperatur unterhalb –20 °C liegt. Somit ist ein Einsatz der Pumpenvorrichtung in einem weiten Temperaturbereich möglich, ohne dass das Material spröde wird. Insbesondere wird das Anlaufverhalten bei tiefen und gar negativen Temperaturen verbessert. In addition, the pump ring may be made of a material whose glass transition temperature is below -20 ° C. Thus, a use of the pump device in a wide temperature range is possible without the material becomes brittle. In particular, the startup behavior is improved at low and even negative temperatures.

Die vorgestellte Pumpenvorrichtung hat, zumindest in einigen der Ausführungen, Vorteile gegenüber bekannten Pumpenvorrichtungen. So wird mit einem kompakten Aufbau eine gute Abdichtung und daher eine hohe Dichtigkeit erreicht, was einen schnellen und großen Druckaufbau ermöglicht. Der kompakte Aufbau dient zudem der Steigerung der Lebensdauer. The presented pump device has, at least in some of the embodiments, advantages over known pump devices. So a good seal and therefore a high density is achieved with a compact design, which allows a fast and large pressure build-up. The compact design also helps to increase the service life.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung. Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.

Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination indicated, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung schematisch und ausführlich beschrieben. Es zeigt: The invention is schematically illustrated by means of embodiments in the drawing and will be described schematically and in detail with reference to the drawing. It shows:

1 in einer Schnittdarstellung eine Ausführung der beschriebenen Pumpenvorrichtung, 1 in a sectional view of an embodiment of the pump device described,

2 eine Seitenansicht der Pumpenvorrichtung von 1, 2 a side view of the pump device of 1 .

3 in einer Schnittdarstellung die Pumpenvorrichtung von 1, 3 in a sectional view of the pump device of 1 .

4 in einer Schnittdarstellung einen Ausschnitt aus 1. 4 in a sectional view of a section 1 ,

1 zeigt in einer Schnittdarstellung eine Ausführung der vorgestellten Pumpenvorrichtung, die insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet und als Orbitalpumpe ausgebildet ist. Die Darstellung zeigt ein Hydraulikgehäuse 12, einen Pumpenring 14, einen Pumpenringträger 16, einen Exzenter 18, eine Welle 20, einen Antrieb 140, ein Außenlager 110, ein Innenlager 118, ein Exzenter-Lager 116, das als Nadellager ausgebildet ist, und einen Dichtring 120, der auch als Dichtscheibe 120 bezeichnet werden kann. 1 shows in a sectional view of an embodiment of the pump device presented, in total with the reference numeral 10 designated and designed as an orbital pump. The illustration shows a hydraulic housing 12 , a pump ring 14 , a pump ring carrier 16 , an eccentric 18 , a wave 20 , a drive 140 , an outdoor camp 110 , an inner bearing 118 , an eccentric bearing 116 , which is designed as a needle bearing, and a sealing ring 120 as well as a sealing washer 120 can be designated.

Das Außenlager 110 ist bei dieser Ausführung als Loslager montiert, und das Innenlager 118 als Festlager. Dies ergibt eine gute Lagerung. The outdoor camp 110 is mounted as a floating bearing in this embodiment, and the bottom bracket 118 as a permanent camp. This results in a good storage.

Das Hydraulikgehäuse 12 umfasst ein erstes Gehäuseteil 24, das auch als Pumpendeckel bezeichnet werden kann, und ein zweites Gehäuseteil 26, das auch als Motorflansch oder Antriebsflansch bezeichnet werden kann. Die beiden seitlichen Gehäuseteile 24, 26 sind einander gegenüberliegend angeordnet. Dabei liegt der Pumpenring 14 zumindest abschnittsweise zwischen den beiden Gehäuseteile 24, 26 des Hydraulikgehäuses 12. The hydraulic housing 12 includes a first housing part 24 , which may also be referred to as a pump cover, and a second housing part 26 , which can also be referred to as motor flange or drive flange. The two lateral housing parts 24 . 26 are arranged opposite each other. This is the pump ring 14 at least in sections between the two housing parts 24 . 26 of the hydraulic housing 12 ,

Der Antrieb 140 hat eine Statoranordnung 145 und eine Rotoranordnung 146. The drive 140 has a stator arrangement 145 and a rotor assembly 146 ,

Der Pumpenring 14 ist verformbar und kann aus einem elastomeren Werkstoff oder einem anderen verformbaren Werkstoff ausgebildet sein. The pump ring 14 is deformable and may be formed of an elastomeric material or other deformable material.

2 zeigt eine Seitenansicht der Pumpenvorrichtung 10 aus 1. 2 shows a side view of the pump device 10 out 1 ,

3 zeigt einen Querschnitt durch die Pumpenvorrichtung 10, gesehen entlang der Schnittlinie III-III von 2. Ein erster Anschluss 51 und ein zweiter Anschluss 52 sind vorgesehen, und diese Anschlüsse 51, 52 stehen in Fluidverbindung mit einer Pumpenkammer 57. Die Pumpenkammer 57 ist im Abschnitt, der sich vom ersten Anschluss 51 gegen den Uhrzeigersinn zum zweiten Anschluss 52 hin erstreckt, durch ein Klemmglied 114 deaktiviert, indem das Klemmglied 114 die Lauffläche 46 des Pumpenrings 14 statisch gegen das Hydraulikgehäuse 12 presst und hierdurch einen Fluidfluss durch diesen Abschnitt verhindert oder zumindest stark verringert. Der Bereich, in dem das Klemmglied 114 eine Lauffläche 46 des Pumpenrings 14 gegen das Hydraulikgehäuse 12 presst, wird im Folgenden auch Klemmglied-Bereich 45 genannt. 3 shows a cross section through the pump device 10 as seen along section line III-III of 2 , A first connection 51 and a second connection 52 are provided, and these connections 51 . 52 are in fluid communication with a pump chamber 57 , The pump chamber 57 is in the section that extends from the first port 51 counterclockwise to the second port 52 extends through a clamping member 114 deactivated by the clamping member 114 the tread 46 of the pump ring 14 static against the hydraulic housing 12 presses and thereby prevents fluid flow through this section or at least greatly reduced. The area in which the clamping member 114 a tread 46 of the pump ring 14 against the hydraulic housing 12 In the following, the clamping element area will also be pressed 45 called.

Die Darstellung zeigt weiterhin das Exzenter-Lager 116, das als Nadellager ausgebildet sein kann. Dieses hat eine geringe Erstreckung in radialer Richtung. Es sind auch andere Lagertypen wie beispielsweise Wälzlager möglich. Das Exzenter-Lager 116 ermöglicht eine reibungsarme Übertragung von Kräften zwischen dem sich drehenden Exzenter 18 und dem drehfest angeordneten Pumpenring 14 bzw. Pumpenringträger 16. The illustration also shows the eccentric bearing 116 which may be formed as a needle bearing. This has a small extent in the radial direction. There are also other types of bearings such as bearings possible. The eccentric bearing 116 allows low-friction transmission of forces between the rotating eccentric 18 and the rotatably mounted pump ring 14 or pump ring carrier 16 ,

Die Darstellung ist im Inneren des Hydraulikgehäuses 12 schematisch und bezüglich der Verformung des Pumpenrings 14 übertrieben dargestellt, um das Prinzip zu erläutern. Die Lauffläche 46 des Pumpenrings 14 kann auch als Förderkammerfläche 46 des Pumpenrings 14 bezeichnet werden. The illustration is inside the hydraulic housing 12 schematically and with respect to the deformation of the pump ring 14 exaggerated to explain the principle. The tread 46 of the pump ring 14 Can also be used as a delivery chamber surface 46 of the pump ring 14 be designated.

Die Funktionsweise der Pumpenvorrichtung 10 wird im Folgenden anhand der 1 und 3 beschrieben. The operation of the pump device 10 will be described below on the basis of 1 and 3 described.

Der Exzenter 18 sitzt auf der Welle 20 und wird von dieser angetrieben. Zum Antrieb der Welle 20 dient wiederum der Antrieb 140, typischerweise ein Motor oder Elektromotor. Gemäß einer Ausführungsform wird als Antrieb 140 ein steuerbarer Antrieb 140 vorgesehen. The eccentric 18 sits on the shaft 20 and is driven by this. To drive the shaft 20 in turn serves the drive 140 typically a motor or electric motor. According to one embodiment is called the drive 140 a controllable drive 140 intended.

Die Welle 20 wird dabei um ihre Längsachse 21, die eine axiale Richtung der Pumpenvorrichtung 10 definiert, gedreht. Der Exzenter 18 wird somit ebenfalls in eine Drehbewegung um die Längsachse 21 der Welle 20 bewegt. Diese Bewegung des Exzenters 18 wird über das Exzenter-Lager 116 und über den Pumpenringträger 16 auf den Pumpenring 14 übertragen. Der Pumpenringträger 16 und der Pumpenring 14 sind relativ zum Hydraulikgehäuse 12 drehfest, sie werden aber in Abhängigkeit von der Drehstellung des Exzenters 18 lokal näher zum Hydraulikgehäuse 12 oder weiter weg bewegt. In 3 zeigt der Exzenter 18 in eine mit einem Pfeil 19 gekennzeichnete Richtung, im dargestellten Beispiel in Richtung 9 Uhr, d. h. der Bereich des Exzenters 18 mit der größten radialen Erstreckung zeigt in Richtung des Pfeils 19. Dies führt dazu, dass der Pumpenring 14 in diese Richtung 19 bewegt wird und im Bereich 58 gegen das Hydraulikgehäuse 12 gepresst wird. Hierdurch wird die Pumpenkammer 57 im Bereich 58 verkleinert bzw. komplett gesperrt. The wave 20 is doing around its longitudinal axis 21 , which is an axial direction of the pump device 10 defined, rotated. The eccentric 18 is thus also in a rotational movement about the longitudinal axis 21 the wave 20 emotional. This movement of the eccentric 18 is about the eccentric bearing 116 and over the pump ring carrier 16 on the pump ring 14 transfer. The pump ring carrier 16 and the pump ring 14 are relative to the hydraulic housing 12 rotatably, but they are dependent on the rotational position of the eccentric 18 locally closer to the hydraulic housing 12 or moved further away. In 3 shows the eccentric 18 in one with an arrow 19 marked direction, in the example shown in the direction 9 Clock, ie the area of the eccentric 18 with the largest radial extent pointing in the direction of the arrow 19 , This causes the pump ring 14 in this direction 19 is moved and in the area 58 against the hydraulic housing 12 is pressed. This will cause the pump chamber 57 in the area 58 reduced or completely blocked.

Wenn sich nun der Exzenter im Uhrzeigersinn dreht, wandert die Stelle 58, an der der Pumpenring 14 gegen den ringförmigen Abschnitt 22 gepresst wird, ebenfall im Uhrzeigersinn mit, und hierdurch wird das Fluid in der Pumpenkammer 57 im Uhrzeigersinn vom ersten Anschluss 51 zum zweiten Anschluss 52 gepumpt bzw. transportiert. Ein fluidtechnischer Kurzschluss, bei dem das Fluid vom zweiten Anschluss 52 im Uhrzeigersinn zum ersten Anschluss 51 gelangt, wird durch das Klemmglied 114 oder eine andere Unterbrechung der Pumpenkammer 57 in diesem Bereich unterbunden. Now when the eccentric rotates clockwise, the spot wanders 58 at the pump ring 14 against the annular portion 22 is also pressed clockwise with, and thereby the fluid is in the pump chamber 57 clockwise from the first port 51 to the second connection 52 pumped or transported. A fluidic short circuit in which the fluid from the second port 52 clockwise to the first port 51 passes is through the clamping member 114 or another interruption of the pump chamber 57 prevented in this area.

Die Pumpenvorrichtung 10 funktioniert auch in umgekehrter Richtung, indem die Drehrichtung des Exzenters 18 umgedreht wird. The pump device 10 also works in the reverse direction by changing the direction of rotation of the eccentric 18 is turned around.

4 zeigt einen Ausschnitt der Pumpenvorrichtung 10 aus 1. Die Darstellung zeigt das Hydraulikgehäuse 12, den elastisch verformbaren Pumpenring 14 und den Pumpenringträger 16. Der Pumpenring 14 und der Pumpenringträger 16 sind in dem Hydraulikgehäuse 12 aufgenommen. Das Hydraulikgehäuse 12 umfasst das erste Gehäuseteil 24 und das zweite Gehäuseteil 26. 4 shows a section of the pump device 10 out 1 , The illustration shows the hydraulic housing 12 , the elastically deformable pump ring 14 and the pump ring carrier 16 , The pump ring 14 and the pump ring carrier 16 are in the hydraulic housing 12 added. The hydraulic housing 12 includes the first housing part 24 and the second housing part 26 ,

Das Hydraulikgehäuse 12 weist eine ringförmig verlaufende Nut 68 mit einer ersten Seitenwand 60, einer zweiten Seitenwand 62 und einer die Nut 68 am radialen äußeren Ende begrenzenden Wand 64 auf. Die beiden Seitenwände 60, 62 sind in axialer Richtung gegenüberliegend angeordnet. Die erste Seitenwand 60 ist dem ersten Gehäuseteil 24 und die zweite Seitenwand 62 dem zweiten Gehäuseteil 26 zugeordnet. Grundsätzlich kann das erste Gehäuseteil 24 und/oder das zweite Gehäuseteil 26 zumindest bereichsweise die begrenzende Wand 64 ausbilden. The hydraulic housing 12 has an annular groove 68 with a first side wall 60 , a second side wall 62 and one the groove 68 at the radial outer end bounding wall 64 on. The two side walls 60 . 62 are arranged opposite one another in the axial direction. The first side wall 60 is the first housing part 24 and the second side wall 62 the second housing part 26 assigned. In principle, the first housing part 24 and / or the second housing part 26 at least in certain areas the limiting wall 64 form.

Der Pumpenring 14 ragt zumindest abschnittsweise in die ringförmig verlaufende Nut 68 hinein und ist dort zwischen den beiden Seitenwänden 60, 62 des Hydraulikgehäuses 12 angeordnet. The pump ring 14 protrudes at least partially into the annular groove 68 into and is there between the two side walls 60 . 62 of the hydraulic housing 12 arranged.

Der Pumpenring 14 weist an einem radialen Ende die Lauffläche 46 auf, die zusammen mit der ringförmig verlaufenden Nut 68 die Pumpenkammer 57 definiert. Weiterhin ist der Pumpenring 14 zwischen den beiden Seitenwänden 60, 62 in einem Pumpenringbereich 70 in axialer Richtung verklemmt, wobei der Pumpenringbereich 70 in radialer Richtung näher an der Welle angeordnet ist als die Lauffläche 46, so dass eine Abdichtung bewirkt ist. The pump ring 14 has at a radial end of the tread 46 on, which together with the annular groove 68 the pump chamber 57 Are defined. Furthermore, the pump ring 14 between the two side walls 60 . 62 in a pump ring area 70 clamped in the axial direction, wherein the pump ring area 70 is arranged in the radial direction closer to the shaft than the tread 46 , so that a seal is effected.

Zu beachten ist, dass die Pumpenkammer 57 zumindest abschnittsweise in Abhängigkeit von der Drehstellung des Exzenters (in 4 nicht zu erkennen) durch die beiden Seitenwände 60, 62 begrenzt ist. It should be noted that the pump chamber 57 at least in sections as a function of the rotational position of the eccentric (in 4 not visible) through the two side walls 60 . 62 is limited.

Die beiden Gehäuseteile 24, 26 liegen in einem Kontaktbereich 66 aneinander. In diesem Kontaktbereich weist das erste Gehäuseteil 24 eine erste Kontaktfläche 80 und das zweite Gehäuseteil 26 eine zweite Kontaktfläche 82 auf. die beiden Kontaktflächen 80, 82 liegen aneinander. Der Kontaktbereich 66 liegt in axialer Richtung zwischen der ersten Seitenwand 60 und der zweiten Seitenwand 62. The two housing parts 24 . 26 lie in a contact area 66 together. In this contact region, the first housing part 24 a first contact surface 80 and the second housing part 26 a second contact surface 82 on. the two contact surfaces 80 . 82 lie together. The contact area 66 lies in the axial direction between the first side wall 60 and the second side wall 62 ,

Im Kontaktbereich 66 sind die beiden Gehäuseteile 60, 62 nach dem Nut- und Federprinzip miteinander verbunden. Hierzu ist an der zweiten Kontaktfläche 82 ein sich in axialer Richtung erstreckender Dorn 36 und an der ersten Kontaktfläche 80 eine korrespondierende Nut 38 vorgesehen. Der Dorn 36 greift in die Nut 38. In the contact area 66 are the two housing parts 60 . 62 connected to each other according to the tongue and groove principle. This is at the second contact surface 82 a mandrel extending in the axial direction 36 and at the first contact surface 80 a corresponding groove 38 intended. The thorn 36 reaches into the groove 38 ,

Alternativ oder ergänzend können die beiden Gehäuseteile 24, 26 im Kontaktbereich 66 über mindestens eine Schweißverbindung miteinander verbunden sein. Alternatively or additionally, the two housing parts 24 . 26 in the contact area 66 be connected to each other via at least one welded joint.

Darüber hinaus ist der Pumpenring 14 lokal relativ zu den beiden Seitenwänden 60, 62 in radialer Richtung bewegbar. In addition, the pump ring 14 local relative to the two side walls 60 . 62 movable in the radial direction.

Die Darstellung zeigt weiterhin in dem ersten Gehäuseteil 24 eine erste Stufe 40 und in dem zweiten Gehäuseteil 26 eine zweite Stufe 42. Diese bewirken eine Erweiterung des axialen Abstands der beiden Seitenwände 60, 62 voneinander in radialer Richtung von außen nach innen und verursachen dadurch ein Verklemmen des Pumpenrings 14. The illustration also shows in the first housing part 24 a first step 40 and in the second housing part 26 a second stage 42 , These cause an extension of the axial distance of the two side walls 60 . 62 from each other in the radial direction from outside to inside, thereby causing jamming of the pump ring 14 ,

Der Pumpenringträger 16 weist einen inneren Ring 44 und einen äußeren Ring 47 auf. Diese sind koaxial zueinander angeordnet und über einen umlaufenden Steg 48, der bei dieser Ausführung im dargestellten Querschnitt zickzackförmig verläuft, miteinander verbunden. The pump ring carrier 16 has an inner ring 44 and an outer ring 47 on. These are arranged coaxially to one another and via a circumferential web 48 , which in this embodiment runs zigzag in the illustrated cross-section, connected together.

Naturgemäß sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung vielfache Abwandlungen und Modifikationen möglich. Naturally, many modifications and modifications are possible within the scope of the present invention.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102013104245 A1 [0006]
WO 2012/126544 A1 [0007]

Claims

Pump device for pumping a fluid, with a hydraulic housing ( 12 ), in which an elastically deformable pump ring ( 14 ), a pump ring carrier ( 16 ) as well as an eccentric ( 18 ), which eccentric ( 18 ) of a wave ( 20 ) is defined, which defines an axial and a radial direction, wherein the hydraulic housing ( 12 ) an annular groove ( 68 ) with a first side wall ( 60 ), a second side wall ( 62 ) and one the groove ( 68 ) at the radially outer end bounding wall ( 64 ), wherein the two side walls ( 60 . 62 ) are arranged in the axial direction opposite, wherein the pump ring ( 14 ) at least in sections in the annular groove ( 68 ) and between the two side walls ( 60 . 62 ) of the hydraulic housing ( 12 ), wherein the pump ring ( 14 ) at a radial end ( 68 ) a tread ( 46 ), which together with the annular groove ( 68 ) a pump chamber ( 57 ), wherein the pump ring ( 14 ) between the two side walls ( 60 . 62 ) in a pump ring area ( 70 ) is clamped in the axial direction, which pump ring area ( 70 ) in the radial direction closer to the shaft ( 20 ) is arranged as the tread ( 46 ), so that a seal is effected.

Pumping device according to Claim 1, in which the pump chamber ( 57 ) at least in sections and in dependence on the rotational position of the eccentric ( 18 ) through the two side walls ( 60 . 62 ) is limited.

Pumping device according to claim 1 or 2, in which the first side wall ( 60 ) a first housing part ( 24 ) and the second side wall ( 62 ) a second housing part ( 26 ), wherein the first housing part ( 24 ) and the second housing part ( 26 ) in a contact area ( 66 ) abut each other.

Pumping device according to Claim 3, in which the first housing part ( 24 ) at least partially the limiting wall ( 64 ) trains.

Pumping device according to claim 3 or 4, in which the second housing part ( 24 ) at least partially the limiting wall ( 64 ) trains.

Pumping device according to one of Claims 3 to 5, in which the contact region ( 66 ) in the axial direction between the first side wall ( 60 ) and the second side wall ( 62 ) lies.

Pumping device according to one of claims 3 to 6, wherein the first housing part ( 24 ) a first contact surface ( 80 ) and the second housing part ( 26 ) a second contact surface ( 82 ), wherein the two contact surfaces ( 80 . 82 ) in the contact area ( 66 ) abut each other.

Pumping device according to Claim 7, in which the two housing parts ( 24 . 26 ) in the contact area ( 66 ) are connected to each other according to the tongue and groove principle.

Pumping device according to Claim 8, in which in the region of one of the two contact surfaces ( 80 . 82 ) a mandrel extending in the axial direction ( 36 ) provided in a corresponding groove ( 38 ) in the area of the other of the two contact surfaces ( 80 . 82 ) intervenes.

Pumping device according to one of claims 3 to 9, in which the two housing parts ( 24 . 26 ) in the contact area ( 66 ) are connected to each other via at least one welded joint.

Pumping device according to one of claims 1 to 10, wherein the pump ring ( 14 ) locally relative to the two side walls ( 60 . 62 ) is movable in the radial direction.

Pumping device according to one of claims 1 to 11, in which a first stage ( 40 ) in the first housing part ( 24 ) and a second stage ( 42 ) in the second housing part ( 26 ) are provided which an extension of the axial distance of the two side walls ( 60 . 62 ) from each other in the radial direction from outside to inside, in order to prevent jamming of the pump ring ( 14 ) to effect.

Pumping device according to one of claims 1 to 12, wherein the pump ring carrier ( 16 ) an inner ring ( 44 ) and an outer ring ( 47 ), which are arranged coaxially to each other and via a circumferential web ( 48 ) are interconnected.

Pumping device according to claim 13, in which the web ( 48 ) runs in a zigzag cross-section.

Pumping device according to one of claims 1 to 14, in which the pump ring ( 14 ) is made of an elastomeric material.