DE102016116384B3

DE102016116384B3 - pump device

Info

Publication number: DE102016116384B3
Application number: DE102016116384.8A
Authority: DE
Inventors: Hassan GHODSI-KHAMENEH; Markus Braxmaier; Mario Staiger; Daniel Hauer
Original assignee: Ebm Papst St Georgen GmbH and Co KG
Current assignee: Ebm Papst St Georgen GmbH and Co KG
Priority date: 2016-09-01
Filing date: 2016-09-01
Publication date: 2018-01-25
Anticipated expiration: 2036-09-02
Also published as: WO2018041425A1; DE212017000110U1

Abstract

Pumpenvorrichtung (10) zum Pumpen einer Flüssigkeit, mit einem Hydraulikgehäuse (12), in dem ein Pumpenring (14) und ein Exzenter (18) aufgenommen sind, welcher Exzenter (18) über eine Welle (20) mit einem Antrieb (140) verbunden ist, um über den Antrieb (140) und die Welle (20) eine Drehung des Exzenters (18) zu ermöglichen, welche Welle (20) eine axiale Richtung (21) und eine radiale Richtung der Pumpenvorrichtung (10) definiert, welches Hydraulikgehäuse (12) einen ringförmigen Abschnitt (22) umfasst, welcher ringförmige Abschnitt (22) einen ersten Anschluss (51) und einen zweiten Anschluss (52) aufweist, die in Fluidverbindung stehen mit einer Pumpenkammer (57), welche zwischen dem ringförmigen Abschnitt (22) der Hydraulikgehäuses (12) und einer Lauffläche (46) des Pumpenrings (14) ausgebildet ist, wobei auf der Innenfläche (23) des ringförmigen Abschnitts (22) um die Mündung (53) des ersten Anschlusses (51) in die Pumpenkammer (57) und die Mündung (54) des zweiten Anschlusses (52) herum jeweils eine Wulst (55) verläuft.Pump device (10) for pumping a liquid, having a hydraulic housing (12) in which a pump ring (14) and an eccentric (18) are accommodated, which eccentric (18) via a shaft (20) connected to a drive (140) in order to enable rotation of the eccentric (18) via the drive (140) and the shaft (20), which shaft (20) defines an axial direction (21) and a radial direction of the pump device (10), which hydraulic housing ( 12) comprises an annular portion (22), said annular portion (22) having a first port (51) and a second port (52) in fluid communication with a pumping chamber (57) disposed between said annular portion (22). the hydraulic housing (12) and a running surface (46) of the pump ring (14) is formed on the inner surface (23) of the annular portion (22) around the mouth (53) of the first port (51) into the pumping chamber (57). and the mouth (54) of the second An Schlußes (52) around each a bead (55) extends.

Description

Die Erfindung betrifft eine Pumpenvorrichtung zum Pumpen einer Flüssigkeit.The invention relates to a pump device for pumping a liquid.

Unter einer Pumpenvorrichtung bzw. Pumpe wird hierin eine Arbeitsmaschine verstanden, die dazu dient, Flüssigkeiten 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 liquids. 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 gezeigte Pumpenvorrichtung wird auch als Orbitalpumpe, Rotations-Membranpumpe oder Peristaltikpumpe bezeichnet.The pumping device shown is also referred to as orbital pump, rotary diaphragm pump or peristaltic pump.

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

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.

Aus der JP 2009/243349 A geht eine Pumpe mit einem rotierenden Diaphragma hervor, die ein Pumpengehäuse mit einem Einlass und einem Auslass aufweist. Auf der Innenseite des Gehäuses sind um die Einlass- und Auslassöffnung umlaufende Vertiefungen vorgesehen, um in dem Fall, dass beide Öffnungen gleichzeitig durch das Diaphragma verschlossen sind, diese schon durch eine geringe Verformung des Diaphragmas wieder öffnen zu können.From the JP 2009/243349 A shows a pump with a rotating diaphragm, which has a pump housing with an inlet and an outlet. On the inside of the housing circumferential recesses are provided around the inlet and outlet openings to be able to open them again in the event that both openings are simultaneously closed by the diaphragm, by a small deformation of the diaphragm again.

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.

Es wird hierin eine Pumpenvorrichtung zum Pumpen einer Flüssigkeit vorgestellt. Die Pumpenvorrichtung hat ein Hydraulikgehäuse, in dem ein Pumpenring und ein Exzenter aufgenommen sind, welcher Exzenter über eine Welle mit einem Antrieb verbunden ist, um über den Antrieb und die Welle eine Drehung des Exzenters zu ermöglichen, welche Welle eine axiale Richtung und eine radiale Richtung der Pumpenvorrichtung definiert, welches Hydraulikgehäuse einen ringförmigen Abschnitt mit einem ersten Anschluss und einem zweiten Anschluss aufweist, die in Fluidverbindung stehen mit einer Pumpenkammer, welche zwischen dem ringförmigen Abschnitt des Hydraulikgehäuses und einer Lauffläche des Pumpenrings ausgebildet ist. Auf der Innenfläche des ringförmigen Abschnitts um die Mündungen des ersten Anschlusses und des zweiten Anschlusses in die Pumpenkammer herum verläuft jeweils eine Wulst.There is presented herein a pumping device for pumping a liquid. The pump device has a hydraulic housing in which a pump ring and an eccentric are accommodated, which eccentric is connected via a shaft to a drive to allow rotation of the eccentric via the drive and the shaft, which shaft has an axial direction and a radial direction the pump device defines which hydraulic housing has an annular portion having a first port and a second port in fluid communication with a pumping chamber formed between the annular portion of the hydraulic housing and a running surface of the pumping ring. On the inner surface of the annular portion around the mouths of the first port and the second port into the pump chamber around each bead extends.

Die Wulst kann beispielsweise durch eine Ausbauchung der Oberfläche der zylindrischen Innenfläche des ringförmigen Abschnitts des Hydraulikgehäuses gebildet sein. Der Querschnitt der Ausbauchung kann symmetrisch sein oder asymmetrisch, d. h. eine Flanke der Wulst kann steiler abfallen als die andere. In einer Ausführungsform geht die Außenflanke der Wulst asymptotisch in die zylindrische Innenfläche des ringförmigen Abschnitts des Hydraulikgehäuses über. Die Oberfläche der Wulst ist bevorzugt glatt und stetig gekrümmt. Insbesondere weist die Oberfläche der Wulst bevorzugt keine Kanten, Stege, Grate oder andere lokale Unebenheiten auf. In einer Ausführungsform erstreckt sich die Wulst vollständig um die Mündung herum. Die Wulst kann mit einem Abstand von der Mündungsöffnung verlaufen. In einer Ausführungsform verläuft die Wulst entlang der Kante der Mündungsöffnung. Sie kann dann auch eine torische Form annehmen und sich teilweise in die Mündungsöffnung hinein erstrecken. In einer Ausführungsform weist die Wulst eine Höhe auf, die kleiner als der Hub des Exzenters ist. Die Höhe der Wulst ist der maximale lotrechte Abstand der Oberfläche der Wulst von der zylindrischen Innenfläche des ringförmigen Abschnitts bzw. die Differenz zwischen dem Innenradius des ringförmigen Abschnitts des Hydraulikgehäuses neben der Wulst und dem Innenradius des ringförmigen Abschnitts des Hydraulikgehäuses am Scheitel der Wulst. Damit die Pumpenvorrichtung effektiv Flüssigkeit fördern kann, muss die Höhe der Wulst kleiner als der Hub des Exzenters sein. In einer Ausführungsform beträgt die Höhe der Wulst maximal 0,1 mm, beispielsweise 0,05 mm. Der Außendurchmesser der Wulst in axialer Richtung muss kleiner sein als die Breite der Lauffläche des Pumpenrings. Die Breite der Wulst kann variieren. In einer Ausführungsform ist die Breite der Wulst keiner als die halbe Differenz der Breite der Lauffläche und des Durchmessers der Mündungsöffnung des ersten oder zweiten Anschlusses. In einer anderen Ausführungsform beträgt die Breite der Wulst maximal 0,5 mm, beispielsweise von 0,1 bis 0,5 mm. Die Breite der Wulst ist die Distanz zwischen der äußeren und der inneren Begrenzungslinie der Wulst.The bead may be formed, for example, by a bulge of the surface of the cylindrical inner surface of the annular portion of the hydraulic housing. The cross-section of the bulge may be symmetrical or asymmetric, ie one flank of the bulge may fall more steeply than the other. In one embodiment, the outer flank of the bead asymptotically transitions into the cylindrical inner surface of the annular portion of the hydraulic housing. The surface of the bead is preferably smooth and continuously curved. In particular, the surface of the bead preferably has no edges, webs, burrs or other local irregularities. In one embodiment, the bead extends completely around the mouth. The bead may extend at a distance from the mouth opening. In one embodiment, the bead runs along the edge of the mouth opening. It can then take on a toroidal shape and partially extend into the mouth opening. In one embodiment, the bead has a height which is smaller than the stroke of the eccentric. The height of the bead is the maximum perpendicular distance of the surface of the bead from the cylindrical inner surface of the annular portion or the difference between the inner radius of the annular portion of the hydraulic housing adjacent the bead and the inner radius of the annular portion of the hydraulic housing at the apex of the bead. So that Pump device can effectively promote fluid, the height of the bead must be smaller than the stroke of the eccentric. In one embodiment, the height of the bead is a maximum of 0.1 mm, for example 0.05 mm. The outer diameter of the bead in the axial direction must be smaller than the width of the tread of the pump ring. The width of the bead can vary. In one embodiment, the width of the bead is none other than half the difference between the width of the tread and the diameter of the mouth of the first or second port. In another embodiment, the width of the bead is a maximum of 0.5 mm, for example from 0.1 to 0.5 mm. The width of the bead is the distance between the outer and inner boundary of the bead.

Die auf der Innenfläche des ringförmigen Abschnitts des Hydraulikgehäuses um die Mündungen des ersten Anschlusses und des zweiten Anschlusses in die Pumpenkammer herum verlaufenden Wülste bewirken, dass beim Betrieb der Pumpvorrichtung die Mündungsöffnungen der Anschlüsse länger geschlossen gehalten werden und sich lokal um die Mündungsöffnungen herum ein höherer Druck zwischen dem Hydraulikgehäuse und dem Pumpenring aufbaut. Dieser höhere Druck begünstigt die Dichtigkeit und steigert die Förderleistung der Pumpvorrichtung. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass durch die glatte und abgerundete Kontur der Wülste Beschädigungen der Lauffläche des Pumpenrings beim Kontakt mit den Mündungsöffnungen der Anschlüsse vermieden werden, was die Lebensdauer der Pumpvorrichtung erhöht.The beads running around the mouth of the first port and the second port into the pump chamber on the inner surface of the annular portion of the hydraulic housing cause the ports of the ports to be kept closed longer during operation of the pumping device and higher pressure locally around the ports builds up between the hydraulic housing and the pump ring. This higher pressure promotes the tightness and increases the delivery capacity of the pumping device. Another advantage is that the smooth and rounded contour of the beads damage the tread of the pump ring are avoided when in contact with the mouth openings of the terminals, which increases the life of the pumping device.

In einer Ausführungsform besteht der ringförmige Abschnitt des Hydraulikgehäuses aus Kunststoff. Der Kunststoff kann ein Thermoplast sein. In diesem Fall kann der ringförmige Abschnitt des Hydraulikgehäuses vorteilhaft durch Spritzguss hergestellt werden. In einer anderen Ausführungsform besteht der ringförmige Abschnitt des Hydraulikgehäuses aus Metall, beispielsweise Aluminium, Stahl, Gusseisen oder anderen geeigneten metallischen Werkstoffen. In einer weiteren Ausführungsform besteht der ringförmige Abschnitt des Hydraulikgehäuses aus einem keramischen Werkstoff oder einem Verbundwerkstoff.In one embodiment, the annular portion of the hydraulic housing is made of plastic. The plastic can be a thermoplastic. In this case, the annular portion of the hydraulic housing can be advantageously produced by injection molding. In another embodiment, the annular portion of the hydraulic housing is made of metal, such as aluminum, steel, cast iron or other suitable metallic materials. In another embodiment, the annular portion of the hydraulic housing is made of a ceramic material or a composite material.

In einer Ausführungsform umfasst das Hydraulikgehäuse ferner einen ersten seitlichen Abschnitt und einen zweiten seitlichen Abschnitt, welcher ringförmige Abschnitt eine erste axiale Seite und eine zweite axiale Seite aufweist, welcher erste seitliche Abschnitt auf der ersten axialen Seite und welcher zweite seitliche Abschnitt auf der zweiten axialen Seite angeordnet sind, welcher Pumpenring zumindest abschnittsweise zwischen dem ersten seitlichen Abschnitt und dem zweiten seitlichen Abschnitt angeordnet ist, und welcher zweite seitliche Abschnitt als Antriebsflansch für den Antrieb ausgebildet ist.In one embodiment, the hydraulic housing further comprises a first lateral portion and a second lateral portion, the annular portion having a first axial side and a second axial side, which first lateral portion on the first axial side and which second lateral portion on the second axial side are arranged, which pump ring is at least partially disposed between the first lateral portion and the second lateral portion, and which second lateral portion is formed as a drive flange for the drive.

Gemäß einer Ausführungsform weist die Pumpenvorrichtung ein Klemmglied auf, welches dazu ausgebildet ist, den Pumpenring in einem Klemmgliedbereich statisch gegen den ringförmigen Abschnitt des Pumpengehäuses zu pressen ein solches Klemmglied ermöglicht eine einfache Abdichtung eines Pumpenkanals im Klemmgliedbereich.According to one embodiment, the pump device has a clamping member, which is designed to statically press the pump ring in a clamping member region against the annular portion of the pump housing such a clamping member allows easy sealing of a pump channel in the clamping member region.

Die Ausbildung des zweiten seitlichen Abschnitts als Antriebsflansch ermöglicht eine einfache Zentrierung und damit eine vereinfachte Montage.The formation of the second lateral portion as a drive flange allows easy centering and thus a simplified assembly.

Gemäß einer Ausführungsform weist der zweite seitliche Abschnitt einen rohrförmigen Bereich auf, durch welchen rohrförmigen Bereich sich zumindest bereichsweise die Welle erstreckt. Ein solcher rohrförmiger Bereich erleichtert die Befestigung eines Teils eines Antriebs am rohrförmigen Bereich, und es kann trotzdem mit einer Welle gearbeitet werden.According to one embodiment, the second lateral section has a tubular region, through which tubular region the shaft extends at least in regions. Such a tubular portion facilitates the attachment of a part of a drive to the tubular portion, and nevertheless a shaft can be used.

Gemäß einer Ausführungsform weist der Antrieb eine Statoranordnung auf, welche Statoranordnung auf dem rohrförmigen Bereich des zweiten seitlichen Abschnitts befestigt ist. Hierdurch sind nach der Ausrichtung des zweiten seitlichen Abschnitts am ringförmigen Abschnitt ebenfalls der rohrförmige Bereich und damit auch die Statoranordnung ausgerichtet, und weitere Zentrierungsschritte können entfallen.According to one embodiment, the drive comprises a stator assembly, which stator assembly is mounted on the tubular portion of the second lateral portion. As a result, after alignment of the second lateral section on the annular section, the tubular area and thus also the stator arrangement are likewise aligned, and further centering steps can be dispensed with.

Gemäß einer Ausführungsform ist das zweite Lager als Wälzlager mit einem Innenring und einem Außenring ausgebildet, und der Exzenter liegt gegen den Innenring des zweiten Lagers an. Dies ermöglicht eine Montage, bei der die Welle im Exzenter verpresst wird, und ggf. auch im zweiten Lager.According to one embodiment, the second bearing is designed as a rolling bearing with an inner ring and an outer ring, and the eccentric bears against the inner ring of the second bearing. This allows mounting, in which the shaft is pressed in the eccentric, and possibly also in the second bearing.

Gemäß einer Ausführungsform weist der zweite seitliche Abschnitt eine Schulter auf, welche Schulter dazu ausgebildet ist, eine Bewegung des zweiten Lagers in axialer Richtung zur Schulter hin zu begrenzen, wobei zwischen der Schulter und dem zweiten Lager ein Dichtring vorgesehen ist, dessen Innendurchmesser größer ist als der Innendurchmesser des zweiten Lagers. Ein solcher Dichtring ermöglicht die Herstellung des zweiten seitlichen Abschnitts im Spritzgussverfahren, und das zweite Lager ist hierbei durch den Dichtring geschützt.According to one embodiment, the second lateral portion has a shoulder, which shoulder is designed to limit a movement of the second bearing in the axial direction to the shoulder, wherein between the shoulder and the second bearing, a sealing ring is provided whose inner diameter is larger than the inner diameter of the second bearing. Such a sealing ring allows the production of the second lateral portion by injection molding, and the second bearing is protected by the sealing ring.

Gemäß einer Ausführungsform weist der zweite seitliche Abschnitt einen rohrförmigen Bereich auf, und der Innendurchmesser des Dichtrings ist kleiner als der Innendurchmesser des rohrförmigen Bereichs. Hierdurch kann bei der Verwendung eines Spritzgussverfahrens zur Herstellung des zweiten seitlichen Abschnitts eine gute Abdichtung ermöglicht werden, da die Spritzgussform im Bereich der Schulter axial gegen den Dichtring anliegen kann.According to one embodiment, the second lateral portion has a tubular portion, and the inner diameter of the sealing ring is smaller than the inner diameter of the tubular portion. In this way, when using an injection molding method for producing the second lateral portion, a good seal can be made possible, since the injection mold can abut axially against the sealing ring in the region of the shoulder.

Gemäß einer Ausführungsform ist das erste Lager als Loslager und das zweite Lager als Festlager ausgebildet. Diese Ausbildung ermöglicht eine einfache und sichere Montage. According to one embodiment, the first bearing is designed as a movable bearing and the second bearing as a fixed bearing. This training allows easy and safe installation.

Gemäß einer Ausführungsform ist das Exzenter-Lager relativ zum Exzenter axial verschiebbar. Hierdurch werden das Exzenter-Lager und damit auch der Pumpenring von einer axialen Verschiebung der Welle entkoppelt, und der Pumpenring kann somit in axialer Richtung unter definierten Bedingungen arbeiten.According to one embodiment, the eccentric bearing is axially displaceable relative to the eccentric. As a result, the eccentric bearing and thus the pump ring are decoupled from an axial displacement of the shaft, and the pump ring can thus work in the axial direction under defined conditions.

Gemäß einer Ausführungsform ist das zweite Lager als Nadellager ausgebildet. Ein solches Nadellager ermöglicht eine axiale Verschiebung des Exzenters relativ zum Nadellager.According to one embodiment, the second bearing is designed as a needle bearing. Such a needle bearing allows axial displacement of the eccentric relative to the needle bearing.

Gemäß einer Ausführungsform weist das Exzenter-Lager eine geringere axiale Erstreckung auf als der Exzenter. Hierdurch kann das Exzenter-Lager sich relativ zum Exzenter in axialer Richtung bewegen, ohne dass das Exzenter-Lager vom Exzenter herunter rutscht.According to one embodiment, the eccentric bearing has a smaller axial extent than the eccentric. As a result, the eccentric bearing can move relative to the eccentric in the axial direction, without the eccentric bearing slides down from the eccentric.

Gemäß einer Ausführungsform steht der Pumpenring mit dem ersten seitlichen Abschnitt und dem zweiten seitlichen Abschnitt in Kontakt. Dies ermöglicht die Ausbildung von Presskräften auf den Pumpenring und damit eine gute Abdichtung.In one embodiment, the pump ring is in contact with the first side portion and the second side portion. This allows the formation of pressing forces on the pump ring and thus a good seal.

Gemäß einer Ausführungsform ist im Hydraulikgehäuse ein Pumpenringträger vorgesehen.According to one embodiment, a pump ring carrier is provided in the hydraulic housing.

Gemäß einer Ausführungsform weist der ringförmige Abschnitt des Hydraulikgehäuses einen ersten Kragen auf, durch den der erste seitliche Abschnitt des Hydraulikgehäuses in radialer Richtung der Welle gehalten ist. An dem ersten Kragen kann die Innenfläche vorgesehen sein, die mit einer Außenfläche des ersten seitlichen Abschnitts zusammen wirkt.According to one embodiment, the annular portion of the hydraulic housing has a first collar, through which the first lateral portion of the hydraulic housing is held in the radial direction of the shaft. On the first collar, the inner surface may be provided, which cooperates with an outer surface of the first lateral portion.

Gemäß einer Ausführungsform weist der ringförmige Abschnitt des Hydraulikgehäuses einen zweiten Kragen auf, durch den der zweite seitliche Abschnitt des Hydraulikgehäuses in radialer Richtung der Welle gehalten ist. An dem zweiten Kragen kann die Innenfläche vorgesehen sein, die mit einer Außenfläche des zweiten seitlichen Abschnitts zusammen wirkt.According to one embodiment, the annular portion of the hydraulic housing has a second collar, by which the second lateral portion of the hydraulic housing is held in the radial direction of the shaft. On the second collar, the inner surface may be provided, which cooperates with an outer surface of the second lateral portion.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.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 einen vergrößerten Ausschnitt von 3, 4 an enlarged section of 3 .

5 in raumbildlicher Darstellung einen Ausschnitt des ringförmigen Abschnitts des Hydraulikgehäuses von 1 im Bereich des ersten und zweiten Anschlusses, 5 in space pictorial representation of a section of the annular portion of the hydraulic housing of 1 in the area of the first and second connection,

6 ein Diagramm des Druckverlaufs an der Mündungsöffnung des Auslasses der Pumpenkammer der beschriebenen Pumpenvorrichtung. 6 a diagram of the pressure profile at the mouth opening of the outlet of the pump chamber of the pump device described.

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 erstes Lager 110, ein zweites Lager 118, eine Buchse 112, die auch als Ring 112 bezeichnet werden kann, ein Klemmglied 114, das auch als Trennkammerpin bezeichnet werden kann, ein Exzenter-Lager 116, 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 , a first camp 110 , a second camp 118 , a socket 112 which is also called a ring 112 can be designated, a clamping member 114 , which can also be referred to as Trennkammerpin, an eccentric bearing 116 , and a sealing ring 120 as well as a sealing washer 120 can be designated.

Das erste Lager 110 ist bei dieser Ausführung als Loslager montiert, und das zweite Lager 118 als Festlager. Dies ergibt eine gute Lagerung.The first camp 110 is mounted as a floating bearing in this embodiment, and the second bearing 118 as a permanent camp. This results in a good storage.

Als Exzenter-Lager 116 kann ein Nadellager verwendet werden. 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.As an eccentric bearing 116 a needle bearing can be used. 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 ,

Das Hydraulikgehäuse 12 umfasst einen ringförmigen Abschnitt 22 sowie einen ersten seitlichen Abschnitt 24, der auch als Pumpendeckel bezeichnet werden kann, und einen zweiten seitlichen Abschnitt 26, der auch als Motorflansch oder Antriebsflansch bezeichnet werden kann. Die beiden seitlichen Abschnitte 24, 26 sind einander gegenüberliegend angeordnet. Dabei liegt der Pumpenring 14 zumindest abschnittsweise zwischen den beiden seitlichen Abschnitten 24, 26 des Hydraulikgehäuses 12. Der ringförmige Abschnitt 22 hat einen ersten Kragen 74 und einen zweiten Kragen 75.The hydraulic housing 12 includes an annular portion 22 and a first lateral section 24 , which may also be referred to as a pump cover, and a second lateral section 26 , which can also be referred to as a motor flange or drive flange. The two lateral sections 24 . 26 are arranged opposite each other. This is the pump ring 14 at least in sections between the two lateral sections 24 . 26 of the hydraulic housing 12 , The annular section 22 has a first collar 74 and a second collar 75 ,

Der Antrieb 140 hat eine Statoranordnung 145 und eine Rotoranordnung 146. Der Antrieb 140 ist teilweise an einem rohrförmigen Bereich 170 des zweiten seitlichen Abschnitts 26 befestigtThe drive 140 has a stator arrangement 145 and a rotor assembly 146 , The drive 140 is partially on a tubular area 170 the second lateral section 26 fixed

Das Pumpengehäuse 12 hat ein Rastglied 27, welches dazu ausgebildet ist, beim Einführen des Klemmglieds 114 in das Pumpengehäuse 12 einzurasten und das Klemmglied 114 axial zu sichern. Das Einführen des Klemmglieds 114 kann vor der Montage des Antriebs 140 erfolgen.The pump housing 12 has a locking member 27 , which is adapted to, during insertion of the clamping member 114 into the pump housing 12 engage and the clamping member 114 secure axially. The insertion of the clamping member 114 can be before mounting the drive 140 respectively.

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 von 1. 2 shows a side view of the pump device 10 from 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, welche zwischen dem ringförmigen Abschnitt 22 des Hydraulikgehäuses und einer Lauffläche 46 des Pumpenrings ausgebildet ist und sich in der Darstellung von 3 ringförmig vom ersten Anschluss 51 im Uhrzeigersinn zum zweiten Anschluss 52 hin erstreckt. Die Pumpenkammer 57 ist im Abschnitt, der sich vom ersten Anschluss 51 gegen den Uhrzeigersinn zum zweiten Anschluss 52 hin erstreckt, durch das Klemmglied 114 deaktiviert, indem das Klemmglied 114 die Lauffläche 46 des Pumpenrings 14 statisch gegen den ringförmigen Abschnitt 22 des Hydraulikgehäuses 12 presst und hierdurch einen Fluidfluss durch diesen Abschnitt verhindert oder zumindest stark verringert. Der Bereich, in dem das Klemmglied 114 die Lauffläche 46 des Pumpenrings 14 gegen den ringförmigen Abschnitt 22 presst, wird im Folgenden auch Klemmglied-Bereich 45 genannt. Um die Mündung 53 des ersten Anschlusses 51 und die Mündung 54 des zweiten Anschlusses 52 herum verläuft jeweils eine Wulst 55. Es ist auch möglich, dass nur an einem der beiden Anschlüsse 51, 52 eine Wulst 55 vorgesehen ist. Die Wulst 55 muss nicht vollständig um die Mündung 53 bzw. 54 herum verlaufen, sondern sie kann auch teilweise herum verlaufen. 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 which is between the annular section 22 the hydraulic housing and a tread 46 the pump ring is formed and in the representation of 3 ring-shaped from the first connection 51 clockwise to the second port 52 extends. The pump chamber 57 is in the section that extends from the first port 51 counterclockwise to the second port 52 extends through the clamping member 114 deactivated by the clamping member 114 the tread 46 of the pump ring 14 static against the annular section 22 of 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 the tread 46 of the pump ring 14 against the annular portion 22 In the following, the clamping element area will also be pressed 45 called. Around the mouth 53 of the first connection 51 and the mouth 54 of the second connection 52 around each runs a bead 55 , It is also possible that only at one of the two connections 51 . 52 a bead 55 is provided. The bead 55 does not have to completely around the mouth 53 respectively. 54 but they can also run partly around.

Die Darstellung ist im Inneren des Hydraulikgehäuses 12 schematisch und bezüglich der Verformung des Pumpenrings 14 übertrieben dargestellt, um das Prinzip zu erläutern.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.

Die Funktionsweise der Orbitalpumpe wird im Folgenden anhand der 1 und 3 beschrieben.The operation of the orbital pump is described below with reference to 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 der Welle 20 bewegt. Diese Bewegung des Exzenters 18 wird über das 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 ringförmigen Abschnitt 22 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 den ringförmigen Abschnitt 22 gepresst wird. Hierdurch wird der Pumpenkanal 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 of the shaft 20 emotional. This movement of the eccentric 18 is about the camp 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 annular section 22 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 annular portion 22 is pressed. This will cause the pump channel 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 eine Ausschnittvergrößerung des in 3 durch einen Kasten markierten Bereichs um die Mündung 54 des zweiten Anschlusses 52 mit der um die Mündungsöffnung herum verlaufenden Wulst 55. In dieser Ausführungsform verläuft die Wulst 55 entlang der Kante der Mündungsöffnung. Sie schließt an ihrer Innenflanke an die Mündungsöffnung an, ihre Außenflanke fällt weniger stark ab als die Innenflanke. 4 shows a partial enlargement of the in 3 by a box marked area around the mouth 54 of the second connection 52 with the bead running around the mouth opening 55 , In this embodiment, the bead runs 55 along the edge of the mouth opening. It connects on its inner edge to the mouth opening, its outer edge drops less than the inner edge.

5 zeigt in raumbildlicher Darstellung einen Ausschnitt des ringförmigen Abschnitts 22 des Hydraulikgehäuses 12 von 1 im Bereich der Anschlüsse 51 und 52. Auf der Innenseite des ringförmigen Abschnitts 22 ist eine Fläche 23 vorgesehen, die dazu dient, eine Bewegung des Pumpenrings 14 nach außen zu begrenzen und hierdurch eine Verformung des Pumpenrings 14 zu ermöglichen. Der erste Anschluss 51 und der zweite Anschluss 52 sind am ringförmigen Abschnitt 22 angeordnet Die Anschlüsse münden an den Öffnungen 53 und 54 in die Fläche 23. Um die Mündung 53 des ersten Anschlusses 51 und die Mündung 54 des zweiten Anschlusses 52 herum verläuft jeweils eine Wulst 55. Die Wülste 55 erstrecken sich jeweils vollständig um die Mündung 53 bzw. 54 herum. Die Wülste 55 verlaufen jeweils an der Kante der Mündungen 53 und 54. Die Oberfläche der Wülste 55 ist glatt und weist keine Kanten auf. Dadurch werden Beschädigungen des Pumpenrings beim Kontakt mit den Wülsten 55 während des Betriebs der Pumpenvorrichtung vermieden. Unregelmäßigkeiten der Oberfläche der Wülste 55 könnten zudem dazu führen, dass die Dichtwirkung der Wülste 55 beeinträchtigt wird, weil der Pumpenring die Mündungsöffnungen 53 bzw. 54 nicht vollständig verschließt. 5 shows in space pictorial representation of a section of the annular portion 22 of the hydraulic housing 12 from 1 in the area of the connections 51 and 52 , On the inside of the annular section 22 is an area 23 provided, which serves to a movement of the pump ring 14 to limit to the outside and thereby a deformation of the pump ring 14 to enable. The first connection 51 and the second connection 52 are on the annular section 22 arranged The connections open at the openings 53 and 54 in the area 23 , Around the mouth 53 of the first connection 51 and the mouth 54 of the second connection 52 around each runs a bead 55 , The beads 55 each extend completely around the mouth 53 respectively. 54 around. The beads 55 each run at the edge of the mouths 53 and 54 , The surface of the beads 55 is smooth and has no edges. This will damage the pump ring on contact with the beads 55 avoided during operation of the pump device. Irregularities of the surface of the beads 55 could also cause the sealing effect of the beads 55 is impaired, because the pump ring the orifices 53 respectively. 54 not completely closed.

6 zeigt ein Diagramm des Druckverlaufs an der Mündungsöffnung des Auslasses der Pumpenkammer der beschriebenen Pumpenvorrichtung. Beim Vergleich des Druckverlaufs in einer Pumpenvorrichtung ohne Wülste mit dem Druckverlauf in einer erfindungsgemäßen Pumpenvorrichtung wird deutlich, dass durch die Wülste ein höherer lokaler Druck um die Mündungsöffnung herum erzielt wird. Außerdem wird die Mündungsöffnung über einen größeren Anteil des Pumpzyklus abgedichtet wird. Dadurch verbessern sich die Pumpleistung und die Dosiergenauigkeit der Pumpenvorrichtung. 6 shows a diagram of the pressure profile at the mouth opening of the outlet of the pump chamber of the pump device described. When comparing the pressure curve in a pump device without beads with the pressure profile in a pump device according to the invention, it is clear that a higher local pressure is achieved around the outlet opening through the beads. In addition, the orifice is sealed over a greater proportion of the pumping cycle. This improves the pumping power and the metering accuracy of the pump device.

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

So kann beispielsweise an Stelle des Exzenters 18 und des Exzenter-Lagers 116 ein kombiniertes Wälzlager mit konzentrischem Innenring und exzentrischem Außenring verwendet werden.For example, instead of the eccentric 18 and the eccentric camp 116 a combined rolling bearing with concentric inner ring and eccentric outer ring can be used.

Die Pumpenvorrichtung 10 kann auch ohne Pumpenringträger 16 ausgebildet werden, wobei dann der Pumpenring etwas steifer ausgebildet werden muss und die Pumpenleistung geringer wird.The pump device 10 can also without pump ring carrier 16 be formed, in which case the pump ring must be made somewhat stiffer and the pump power is lower.

Als zweites Lager 118 kann alternativ ein Gleitlager verwendet werden.As a second camp 118 Alternatively, a sliding bearing can be used.

Der Pumpenring 14 kann aus einem elastomeren Material ausgebildet sein.The pump ring 14 may be formed of an elastomeric material.

Claims

Pump device ( 10 ) for pumping a liquid, with a hydraulic housing ( 12 ), in which a pump ring ( 14 ) and an eccentric ( 18 ), which eccentric ( 18 ) over a wave ( 20 ) with a drive ( 140 ) is connected to the drive ( 140 ) and the wave ( 20 ) a rotation of the eccentric ( 18 ) to allow which wave ( 20 ) an axial direction ( 21 ) and a radial direction of the pump device ( 10 ) defines which hydraulic housing ( 12 ) an annular portion ( 22 ), which annular section ( 22 ) a first connection ( 51 ) and a second port ( 52 ) in fluid communication with a pumping chamber ( 57 ), which between the annular portion ( 22 ) of the hydraulic housing ( 12 ) and a tread ( 46 ) of the pump ring ( 14 ) is formed, wherein on the inner surface ( 23 ) of the annular portion ( 22 ) around the mouth ( 53 ) of the first connection ( 51 ) into the pump chamber ( 57 ) and the mouth ( 54 ) of the second terminal ( 52 ) around a bead ( 55 ) runs.

Pumping device according to claim 1, in which the bead ( 55 ) completely around the mouth ( 53 . 54 ) extends around.

Pumping device according to claim 1 or 2, in which the surface of the bead ( 55 ) has no edges.

Pumping device according to one of claims 1 to 3, in which the bead ( 55 ) runs at the edge of the mouth.

Pumping device according to one of claims 1 to 4, wherein the bead ( 55 ) has a height which is smaller than the stroke of the eccentric ( 18 ).

Pumping device according to one of claims 1 to 5, wherein the outer diameter of the bead ( 55 ) is smaller in the axial direction than the width of the tread ( 46 ) of the pump ring ( 14 ).

Pumping device according to one of claims 1 to 6, wherein the width of the bead ( 55 ) none than half the difference in the width of the tread ( 46 ) and the diameter of the mouth ( 53 . 54 ) of the first connection ( 51 ) or the second connection ( 52 ) into the pump chamber ( 57 ).

Pumping device according to one of claims 1 to 7, wherein the annular portion ( 22 ) consists of plastic.

Pumping device according to claim 8, wherein the plastic is a thermoplastic.

Pumping device according to claim 9, in which the annular portion ( 22 ) is produced by injection molding.