DE102016200013B4 - Pumpe - Google Patents

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Abstract

Pumpe (10) zum Fördern eines Fluids, vorzugsweise einer Betriebsflüssigkeit in einem Fahrzeug, insbesondere von wässriger Harnstofflösung, umfassend ein Gehäuse (12) mit einem Fluideinlass (14) und einem Fluidauslass (16) sowie eine in dem Gehäuse (12) aufgenommene und mittels eines einen Rotor (18) und einen Stator (20) umfassenden Elektromotors (22) im Fluidförderbetrieb der Pumpe (10) magnetisch zur Drehung antreibbare Fluidförderanordnung (24), wobei infolge einer Drehung der Fluidförderanordnung (24) eine Fluidförderwirkung vom Fluideinlass (14) zum Fluidauslass (16) erzeugt wird, wobei die Fluidförderanordnung (24) ein im Förderbetrieb der Pumpe (10) mit dem zu fördernden Fluid in Kontakt bringbares drehbares Fluidförderbauteil (26) umfasst, wobei das Fluidförderbauteil (26) integral mit dem Rotor (18) des Elektromotors (22) ausgebildet ist, und wobei der Stator (20) wenigstens ein Magnetfelderzeugungsmittel (28) und das Fluidförderbauteil (26) eine Mehrzahl von Permanentmagneten (30) umfassen, wobei das Fluidförderbauteil (26) einen durch Spritzguss hergestellten Träger umfasst und die Permanentmagneten (30) aus mit magnetischem oder magnetisierbarem mikroskopischem Füllmaterial gefülltem spritzgießfähigem Kunststoff gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass am Träger in Umfangsrichtung Permanentmagnete und ungefüllte Kunststoffbereiche alternierend aufeinander folgen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pumpe zum Fördern eines Fluids, vorzugsweise einer Betriebsflüssigkeit in einem Fahrzeug, insbesondere von wässriger Harnstofflösung, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
  • Eine solche Pumpe ist aus der DE 10 2010 041 995 A1 bekannt. Sie weist einen Magnetring aus homogenem Material auf, entweder aus homogenem ferromagnetischem Sintermaterial oder aus homogenem mit ferromagnetischem Material gefülltem Kunststoffmaterial. Nach seiner Formgebung wird der Magnetring radial magnetisiert.
  • Eine Pumpe mit gleichartig aufgebautem Magnetring ist aus der US 2003/0178911 A1 bekannt.
  • Eine weitere Pumpe ist beispielsweise aus der Druckschrift WO 2007/112938 A1 bekannt. Bei dieser als Kreiselpumpe ausgebildeten Pumpe weist das als Pumpenlaufrad ausgebildete Fluidförderbauteil eine Laufradwelle auf, welche mittels einer Gleitlageranordnung drehbar gelagert ist. Auf die Laufradwelle wird über eine Magnetkupplung ein Antriebsdrehmoment von einer Ausgangswelle eines Elektromotors übertragen. Die Laufradwelle und die Ausgangswelle des Elektromotors sind koaxial und in axialer Richtung aufeinanderfolgend angeordnet. Die Ausgangswelle des Elektromotors ist mittels einer von der Gleitlageranordnung gesonderten Wälzlageranordnung drehbar gelagert.
  • Aus der DE 10 2009 028 148 A1 ist eine im Wesentlichen gleichartig zur DE 10 2010 041 995 A1 aufgebaute Zahnradpumpe bekannt. Ein Zahnring der bekannten Zahnradpumpe ist drehfest mit einem Magnetring verbunden, welcher sich um den Zahnring umlaufend erstreckt. Permanentmagneten sind in den Zahnring integriert, etwa durch Eingießen von entsprechenden großen Magnetkörpern.
  • Aus der DE 10 2012 201 299 A1 ist eine Fluidförderpumpe mit Elektromotor bekannt. Der Rotor des Elektromotors ist dabei vom Pumpenlaufrad gebildet.
  • Aus der JP 2007-009787 A ist eine Zahnradpumpe bekannt, deren inneres Zahnrad Teil eines Elektromotors ist. Ein Rotor eines Antriebsmotorteils der Pumpe und ein äußerer Rotor des Pumpenteils der bekannten Zahnradpumpe teilen sich ein gemeinsames Permanentmagnetelement, welches durch Zugabe von Magnetpulver in einen Kunststoff gebildet ist.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Pumpe mit einem gegenüber dem Stand der Technik vereinfachten Aufbau bereitzustellen.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Pumpe mit allen Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Dadurch, dass bei einer erfindungsgemäßen Pumpe das Fluidförderbauteil integral mit dem Rotor des Elektromotors ausgebildet ist, kann auf eine Ausgangswelle beim Elektromotor und auf eine Lageranordnung zum Lagern einer Laufradwelle verzichtet werden, so dass dadurch die axiale Erstreckung der Pumpe im Vergleich zu einer aus dem Stand der Technik bekannten Pumpe verringert und ihr Aufbau vereinfacht werden kann. Bevorzugt ist das Fluidförderbauteil identisch mit dem Rotor des Elektromotors.
  • In der nachfolgenden Beschreibung ist eine axiale Richtung in Bezug auf eine Drehachse des Fluidförderbauteils definiert. Mit einer radialen Richtung ist nachfolgend eine zu der axialen Richtung orthogonale Richtung gemeint.
  • Gemäß der Erfindung umfasst der Stator wenigstens ein Magnetfelderzeugungsmittel. Mit Magnetfelderzeugungsmittel ist hier insbesondere ein elektromagnetisches Magnetfelderzeugungsmittel, also eine Spule gemeint, welche bei Leitung eines elektrischen Stroms ein Magnetfeld erzeugen kann, das zur Drehung des Rotors geeignet ist. Bevorzugt umfasst der Stator eine Mehrzahl von Magnetfelderzeugungsmitteln, welche in einer bevorzugten Ausführungsform in Umfangsrichtung um die Drehachse des Rotors am Stator, beispielsweise äquidistant, angeordnet sind.
  • Eine definierte Einstellung des Förderbetriebs der Pumpe kann durch einen, vorzugsweise dreiphasigen, bürstenlosen Motor sichergestellt werden. Jeder Phase kann dabei eine Mehrzahl von Magnetfelderzeugungsmitteln zugeordnet sein.
  • In diesem Zusammenhang kann vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Magnetfelderzeugungsmittel wenigstens abschnittsweise in einer Gehäusewandung der Pumpe angeordnet ist. Beispielsweise kann das wenigstens eine Magnetfelderzeugungsmittel ganz oder teilweise in die Gehäusewandung eingegossen sein, etwa durch Spritzgießen. Hierdurch kann die Gehäusewandung der Pumpe somit auch als Träger für das wenigstens eine Magnetfelderzeugungsmittel verwendet werden, wodurch letztlich für einen kompakten Aufbau gesorgt werden kann.
  • Zwar soll nicht ausgeschlossen sein, dass der Rotor selbst auch einen Elektromagneten umfassen kann, jedoch ist im Hinblick auf einen einfachen Aufbau des Elektromotors erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Fluidförderbauteil selbst eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinanderfolgend angeordneten Permanentmagneten umfasst. Sind die Magnetfelderzeugungsmittel des Stators radial außerhalb des Fluidförderbauteils angeordnet, so ist es bevorzugt, wenn die Permanentmagneten des Rotors an dessen Außenumfang bereitgestellt sind, um einen möglichst kurzen radialen Abstand zwischen einem Stator-Magnetfelderzeugungsmittel und einem Rotor-Permanentmagneten bereitstellen zu können, wodurch für eine hohe Magnetfeldstärke im Bereich des Permanentmagneten gesorgt werden kann. Die Permanentmagneten des Rotors können derart angeordnet sein, dass in Umfangsrichtung eine alternierende Abfolge ungleichnamiger magnetischer Pole bereitgestellt werden kann. Bevorzugt sind die einzelnen Permanentmagneten in radialer Richtung polarisiert.
  • Das Fluidförderbauteil umfasst erfindungsgemäß einen durch Spritzguss hergestellten Träger, mit welchem die Permanentmagneten stoffschlüssig verbunden sind. Eine stoffschlüssige Verbindung ist bei Permanentmagneten erfindungsgemäß aus mit magnetischem oder magnetisierbarem mikroskopischem Füllmaterial gefülltem spritzgießfähigem Kunststoff gebildet. Diese können beispielsweise mit dem Träger durch Zweikomponenten-Spritzguss hergestellt werden, erfindungsgemäß als in Umfangsrichtung alternierende Abfolge mit ungefüllten Kunststoffbereichen. Zusätzlich können makroskopische Permanentmagneten verwendet werden, welche durch teilweises oder vollständiges Umspritzen formschlüssig mit dem Träger verbunden sind.
  • Um eine Pumpe mit einer besonders kurzen axialen Erstreckung bereitstellen zu können, ist es bevorzugt, wenn die am Rotor bereitgestellten Magneten wenigstens teilweise, vorzugsweise vollständig, im axialen Erstreckungsbereich von Fluidförderflächen der Fluidförderanordnung bereitgestellt sind. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform überlappen sich die axialen Erstreckungsbereiche der Förderflächen der Fluidförderanordnung, der am Rotor bzw. am Fluidförderbauteil bereitgestellten Magneten und der am Stator bereitgestellten Magnetfelderzeugungsmittel. Hierdurch kann eine Pumpe mit einer besonders geringen axialen Erstreckung bereitgestellt werden. Fluidförderflächen bezeichnen hier Flächen des Fluidförderbauteils, welche im Fluidförderbetrieb in unmittelbaren Kontakt mit dem zu fördernden Fluid bringbar sind bzw. in unmittelbarem Kontakt mit diesem stehen.
  • In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Fluidförderbauteil eine Verzahnung aufweist, welche mit einer hierzu komplementären Verzahnung eines drehbaren Fluidfördereingriffsbauteils der Fluidförderanordnung in Kämmeingriff steht, wobei zwischen der Verzahnung des Fluidförderbauteils und der Verzahnung des Fluidfördereingriffsbauteils ein durch eine Drehung des Fluidförderbauteils und des Fluidfördereingriffsbauteils lokal veränderliches Fluidfördervolumen definiert ist, wobei durch eine Veränderung des Fluidfördervolumens eine Fluidförderwirkung erzeugt wird.
  • Eine derart ausgebildete Pumpe zeichnet sich insbesondere durch einen einfachen Aufbau sowie durch ein gleichförmiges Fördervermögen mit geringen Druckschwankungen aus. Sie kann zudem theoretisch bei hohen Drücken bis zu 100 bar und mehr betrieben werden.
  • Sowohl das Fluidförderbauteil als auch das Fluidfördereingriffsbauteil können hierbei beispielsweise jeweils als Zahnrad ausgebildet sein. Eine Pumpe mit einem besonders kompakten Aufbau kann dadurch bereitgestellt werden, dass ein Bauteil aus Fluidförderbauteil und Fluidfördereingriffsbauteil als Zahnring mit einer an einer Innenumfangsseite bereitgestellten Innenverzahnung ausgebildet ist und das andere Bauteil aus Fluidförderbauteil und Fluidfördereingriffsbauteil als zu dem Zahnring exzentrisches Zahnrad mit einer an einer Außenumfangsseite bereitgestellten Außenverzahnung ausgebildet ist. Bei einer gemäß dieser Weiterbildung ausgestalteten Pumpe kann insbesondere die Abmessung in radialer Richtung im Vergleich zu einer Pumpe verringert werden, bei welcher sowohl das Fluidförderbauteil als auch das Fluidfördereingriffsbauteil als außenverzahnte Zahnräder ausgebildet sind, was jedoch auch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung ist.
  • Grundsätzlich ist sowohl eine Ausgestaltung denkbar, bei welcher das Fluidförderbauteil als Zahnring und das Fluidfördereingriffsbauteil als Zahnrad ausgebildet ist, als auch eine Ausgestaltung, bei welcher das Fluidförderbauteil das Zahnrad und das Fluidfördereingriffsbauteil als Zahnring ausgebildet ist. Da der Zahnring das Zahnrad in Umfangsrichtung umgibt, kann am Ort des Zahnrings, etwa durch radial außerhalb von diesem angeordnete Magnetfelderzeugungsmittel, im Allgemeinen auf einfachere Weise ein Magnetfeld mit einer höheren Feldstärke als am Ort des Zahnrads erzeugt und somit für einen effizienteren Drehantrieb gesorgt werden. Somit ist es bevorzugt, wenn der Zahnring als Fluidförderbauteil und das Zahnrad als Fluidfördereingriffsbauteil ausgebildet ist. Die Ausbildung des Fluidförderbauteils als Zahnring gestattet insbesondere die Anordnung einer Mehrzahl von Permanentmagneten am Außenumfang des Zahnrings, während die Anordnung einer Mehrzahl von Permanentmagneten am Außenumfang des Zahnrads aufgrund der dort bereitgestellten Außenverzahnung nachteilig ist, da die Permanentmagneten dann einer hohen mechanischen Belastung ausgesetzt wären, die zu einem hohen Verschleiß des Zahnrads führen kann, da Permanentmagneten im Allgemeinen aus sehr spröden Materialien hergestellt sind.
  • Zur Bildung eines Fluidfördervolumens zwischen der Innenverzahnung des Zahnrings und der Außenverzahnung des Zahnrads kann der Aufbau derart sein, dass die Anzahl der Zähne der Innenverzahnung an der Innenumfangsseite des Zahnrings, vorzugsweise um eins, größer als die Anzahl der Zähne der Außenverzahnung an der Außenumfangsseite des Zahnrads ist. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass der größte Außendurchmesser des Zahnrads kleiner als der kleinste Innendurchmesser des Zahnrings ist, so dass ein Zwischenraum zwischen der Innenverzahnung des Zahnrings und der Außenverzahnung des Zahnrads bereitgestellt wird, welcher als Fluidfördervolumen verwendet werden kann.
  • Das Fluidfördervolumen kann grob in einen mit dem Fluideinlass in Strömungsverbindung stehenden Saugbereich und in einen mit dem Fluidauslass in Strömungsverbindung stehenden Druckbereich unterteilt werden. Im Saugbereich wird durch sich infolge einer Drehung voneinander lösenden Zähnen der Innenverzahnung von Zähnen der Außenverzahnung ein Unterdruck erzeugt, durch welchen zu förderndes Fluid über den Fluideinlass in das Fluidfördervolumen eingesaugt wird. Das in das Fluidfördervolumen gelangte Fluid wird anschließend infolge der Drehung des Zahnrads und des Zahnrings in den Druckbereich gefördert, in welchem das Fluid durch die infolge der Drehung ineinander greifenden Zähne der Innenverzahnung und der Außenverzahnung unter Druck gesetzt und dadurch über den Fluidauslass aus dem Fluidfördervolumen gefördert wird.
  • Es soll zwar nicht grundsätzlich ausgeschlossen sein, dass auch am Außenumfang des Zahnrings eine Verzahnung oder eine sonstige Eingriffsformation vorgesehen sein kann, über welche der Zahnring beispielsweise durch Kämmeingriff mit weiteren Bauteilen drehbar getragen sein kann. Im Hinblick auf eine möglichst einfache Herstellung des Zahnrings ist es jedoch bevorzugt, wenn der Zahnring eine im Wesentlichen kreisrunde Außenumfangskontur aufweist, wobei vorzugsweise das Gehäuse einen zu dem Außenumfang des Zahnrings komplementären Lagerungsabschnitt umfasst, in welchem der Zahnring relativ zum Gehäuse drehbar gelagert ist. Hierdurch kann eine einfache drehbare Lagerung des Zahnrings in dem Gehäuse bereitgestellt werden. Bei geeigneter Wahl des Gehäusematerials oder/und des Zahnringmaterials kann die Lagerung des Zahnrings selbstschmierend erfolgen. Hierzu geeignet sind beispielsweise PE oder PTFE. Eine selbstschmierende Lagerung des Zahnrings ist dann besonders vorteilhaft, wenn der Zahnring wenigstens einen Permanentmagneten an seinem Außenumfang aufweist.
  • Eine einfache drehbare Lagerung des Zahnrads am Gehäuse kann beispielsweise mittels wenigstens eines Lagerzapfens bereitgestellt werden. Dieser kann beispielsweise als Wellenabschnitt einstückig mit dem Zahnrad ausgebildet sein. Eine besonders zuverlässige Lagerung kann dadurch sichergestellt werden, dass das Zahnrad zwei einstückig mit diesem ausgebildete und an gegenüberliegenden Seiten des Zahnrads bereitgestellte Wellenabschnitte umfasst.
  • Eine Pumpe mit geringen radialen Abmessungen kann in Weiterbildung der Erfindung dadurch bereitgestellt werden, dass der Fluideinlass oder/und der Fluidauslass an einer das Gehäuse in axialer Richtung begrenzenden Seite des Gehäuses bereitgestellt ist bzw. sind. Dabei besteht grundsätzlich die Möglichkeit den Fluideinlass und den Fluidauslass entweder an derselben das Gehäuse in axialer Richtung begrenzenden Seite oder an gegenüberliegenden das Gehäuse in axialer Richtung begrenzenden Seiten bereitzustellen.
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend durch Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert werden. Dabei ist:
    • 1 eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Pumpe und
    • 2 eine vereinfachte Seitenansicht der in 1 gezeigten Pumpe bei Betrachtung in Richtung des Pfeils II in 1.
  • In den 1 und 2 ist eine mit dem Bezugszeichen 10 versehene Pumpe dargestellt, welche zum Fördern eines Fluids ausgebildet ist. Bei dem Fluid kann es sich beispielsweise um eine Betriebsflüssigkeit in einem Fahrzeug, etwa um wässrige Harnstofflösung, handeln.
  • Die Pumpe 10 umfasst ein Gehäuse 12 mit einem Fluideinlass 14 und einem Fluidauslass 16 sowie eine in dem Gehäuse 12 aufgenommene und mittels eines einen Rotor 18 und einen Stator 20 umfassenden Elektromotors 22 im Fluidförderbetrieb der Pumpe 10 magnetisch zur Drehung antreibbare Fluidförderanordnung 24, wobei infolge einer Drehung der Fluidförderanordnung 24 eine Fluidförderwirkung vom Fluideinlass 14 zum Fluidauslass 16 erzeugt wird. Die Fluidförderanordnung 24 umfasst ein im Förderbetrieb der Pumpe 10 mit dem zu fördernden Fluid in Kontakt bringbares drehbares Fluidförderbauteil 26, welches integral mit dem Rotor 18 des Elektromotors 22 ausgebildet ist. Durch die integrale Ausbildung des Fluidförderbauteils 26 mit dem Rotor 18 des Elektromotors 22 kann die Pumpe 10 mit einer geringen axialen Erstreckung gebildet sein.
  • Der Stator 20 umfasst eine Mehrzahl von als Spulen ausgebildeten Magnetfelderzeugungsmitteln 28, welche in Umfangsrichtung um eine Drehachse A des Rotors 18, vorzugsweise äquidistant, angeordnet sein können. Die Magnetfelderzeugungsmittel 28 sind in 2 gegenüber der Darstellung in 1 vereinfacht dargestellt. Wie in 2 dargestellt, überlappt sich der axiale Erstreckungsbereich der Magnetfelderzeugungsmittel 28 mit demjenigen des Fluidförderbauteils 26, somit auch mit Fluidförderflächen 29 desselben. Eine axiale Richtung ist in 2 durch die Drehachse A des Fluidförderbauteils 26 definiert. Mit einer radialen Richtung ist nachfolgend eine zu der axialen Richtung orthogonale Richtung gemeint. Fluidförderflächen bezeichnen hier diejenigen Flächen des Fluidförderbauteils 26, welche im Förderbetrieb der Pumpe 10 mit dem zu fördernden Fluid in unmittelbaren Kontakt bringbar sind bzw. in unmittelbarem Kontakt mit diesem stehen.
  • Bei dem Elektromotor 22 kann es sich beispielsweise um einen bürstenlosen Motor mit mehreren Phasen, etwa drei Phasen, handeln. Hierdurch kann für eine präzise Drehbewegung des Rotors 18 bzw. des Fluidförderbauteils 26 und somit für einen definierten Fluidförderbetrieb der Pumpe 10 gesorgt werden.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Rotor 18 bzw. das Fluidförderbauteil 26 permanent magnetisiert und kann eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinanderfolgend angeordneten Permanentmagneten 30 umfassen. Sind die Magnetfelderzeugungsmittel 30 wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel radial außerhalb des Fluidförderbauteils 26 angeordnet, so ist es bevorzugt, wenn die Permanentmagneten 30 an dessen Außenumfang bereitgestellt sind. Die Permanentmagneten 30 sind bevorzugt derart angeordnet, dass in Umfangsrichtung eine alterierende Abfolge entgegengesetzter magnetischer Pole bereitgestellt werden kann. Bevorzugt sind die einzelnen Permanentmagneten 30 in radialer Richtung polarisiert. Die Südpole sind in 1 durch den Buchstaben S bezeichnet, während die Nordpole durch den Buchstaben N bezeichnet sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel überlappt sich auch der Erstreckungsbereich der Permanentmagneten 30 mit demjenigen der Magnetfelderzeugungsmittel 28 und den Fluidförderflächen 29, was zu einer geringen axialen Erstreckung der Pumpe 10 beiträgt.
  • Auch wenn in den Figuren nicht explizit gezeigt, können die Magnetfelderzeugungsmittel 28 wenigstens abschnittsweise in einer Gehäusewandung der Pumpe 10 angeordnet sein. Hierdurch kann die Gehäusewandung der Pumpe 10 somit auch als Träger für die Magnetfelderzeugungsmittel 28 verwendet werden, wodurch letztlich für einen kompakten Aufbau gesorgt werden kann.
  • Wie in 1 gezeigt, kann das Fluidförderbauteil 26 als Zahnring ausgebildet sein und eine Innenverzahnung 32 an einem Innenumfang aufweisen. Die Innenverzahnung 32 kann mit einer Außenverzahnung 34 eines als Zahnrad ausgebildeten und um eine Drehachse B drehbaren exzentrischen Fluidfördereingriffsbauteils 36 in Kämmeingriff stehen. Die Innenverzahnung 32 am Innenumfang des Zahnrings 26 und die Außenverzahnung 34 am Außenumfang des Zahnrads 36 sind komplementär zueinander, wobei zwischen der Innenverzahnung 32 und der Außenverzahnung 34 ein durch eine Drehung des Fluidförderbauteils 26 und des Fluidfördereingriffsbauteils 36 lokal veränderliches Fluidfördervolumen 38 definiert ist. Durch eine Veränderung des Fluidfördervolumens 38 infolge einer Drehung des Zahnrings 26 und des Zahnrads 36 wird eine Fluidförderwirkung erzeugt.
  • Das Fluidfördervolumen 38 kann grob in einen mit dem Fluideinlass 14 in Strömungsverbindung stehenden Saugbereich SB und in einen mit dem Fluidauslass 16 in Strömungsverbindung stehenden Druckbereich DB unterteilt werden. Im Saugbereich SB wird durch sich infolge einer Drehung voneinander lösenden Zähnen der Innenverzahnung 32 von Zähnen der Außenverzahnung 34 ein Unterdruck erzeugt, durch welchen zu förderndes Fluid über den Fluideinlass 14 eingesaugt wird. Das in das Fluidfördervolumen 38 gelangte Fluid wird anschließend infolge der anhaltenden Drehung des Zahnrads 36 und des Zahnrings 26 in den Druckbereich DB gefördert, in welchem das Fluid durch die infolge der Drehung ineinander greifenden Zähne der Innenverzahnung 32 und der Außenverzahnung 34 unter Druck gesetzt und dadurch über den Fluidauslass 16 aus dem Fluidfördervolumen 38 gefördert wird.
  • Eine Pumpe 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeichnet sich insbesondere durch einen einfachen Aufbau sowie durch ein gleichförmiges Fördervermögen mit geringen Druckschwankungen aus. Sie kann zudem theoretisch bei Drücken bis zu 100 bar und mehr betrieben werden.
  • Das Fluidfördervolumen 38 zwischen der Innenverzahnung 32 des Zahnrings 26 und der Außenverzahnung 34 des Zahnrads 36 kann wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel dadurch gebildet werden, dass die Anzahl der Zähne der Innenverzahnung 32 an der Innenumfangsseite des Zahnrings 26, vorzugsweise um eins, größer als die Anzahl der Zähne der Außenverzahnung 34 an der Außenumfangsseite des Zahnrads 36 ist. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass der größte Außendurchmesser des Zahnrads 36 kleiner als der kleinste Innendurchmesser des Zahnrings 26 ist, so dass ein Zwischenraum zwischen der Innenverzahnung 32 des Zahnrings 26 und der Außenverzahnung 34 des Zahnrads 36 gebildet wird, welcher als Fluidfördervolumen 38 verwendet werden kann.
  • Es soll zwar nicht grundsätzlich ausgeschlossen sein, dass auch am Außenumfang des Zahnrings 26 eine Verzahnung oder eine sonstige Eingriffsformation vorgesehen sein kann, über welche der Zahnring 26 beispielsweise durch Kämmeingriff mit weiteren Bauteilen drehbar getragen sein kann. Hinsichtlich eines einfachen Aufbaus ist es jedoch bevorzugt, wenn der Zahnring 26, wie in 1 gezeigt, eine im Wesentlichen kreisrunde Außenumfangskontur 40 aufweist, wobei das Gehäuse 12 einen zu dem Außenumfang des Zahnrings 26 komplementären Lagerungsabschnitt 42 umfasst, in welchem der Zahnring 26 relativ zum Gehäuse 12 drehbar gelagert ist.
  • Das Zahnrad 36 kann beispielsweise mittels eines Lagerzapfens 44 drehbar am Gehäuse 12 gelagert sein. Dieser kann beispielsweise als Wellenabschnitt einstückig mit dem Zahnrad 36 ausgebildet sein. Eine besonders zuverlässige Lagerung des Zahnrads 36 kann, wie hier dargestellt, beispielsweise dadurch sichergestellt werden, dass das Zahnrad 36 zwei, vorzugsweise einstückig mit diesem ausgebildete, an gegenüberliegenden Seiten des Zahnrads 36 bereitgestellte Wellenabschnitte 44a, 44b umfasst.
  • Angemerkt sei noch, dass der Fluideinlass 14 und der Fluidauslass 16, wie in 2 gezeigt, an einer das Gehäuse in axialer Richtung begrenzenden Seite 46 des Gehäuses 12 bereitgestellt sein können, wodurch die Erstreckung der Pumpe 10 in radialer Richtung begrenzt werden kann. Fluideinlass 14 und Fluidauslass 16 können selbstverständlich auch an gegenüberliegenden, das Gehäuse 12 in axialer Richtung begrenzenden Seiten des Gehäuses 12 bereitgestellt sein.
  • Die vorangehend beschriebene Pumpe 10, bei welcher das Fluidförderbauteil 26 als Zahnring ausgebildet ist, ist sehr vorteilhaft, da der Zahnring näher an den radial außerhalb von diesem angeordneten Magnetfelderzeugungsmitteln 28 angeordnet ist als das radial innerhalb des Zahnrings 26 positionierte Zahnrad 36. Folglich weist das von den Magnetfelderzeugungsmitteln 28 erzeugte Magnetfeld am Ort des Zahnrings 26 eine im Vergleich zum Ort des Zahnrads 36 höhere Feldstärke auf, wodurch für einen effizienten Drehantrieb gesorgt werden kann.

Claims (8)

  1. Pumpe (10) zum Fördern eines Fluids, vorzugsweise einer Betriebsflüssigkeit in einem Fahrzeug, insbesondere von wässriger Harnstofflösung, umfassend ein Gehäuse (12) mit einem Fluideinlass (14) und einem Fluidauslass (16) sowie eine in dem Gehäuse (12) aufgenommene und mittels eines einen Rotor (18) und einen Stator (20) umfassenden Elektromotors (22) im Fluidförderbetrieb der Pumpe (10) magnetisch zur Drehung antreibbare Fluidförderanordnung (24), wobei infolge einer Drehung der Fluidförderanordnung (24) eine Fluidförderwirkung vom Fluideinlass (14) zum Fluidauslass (16) erzeugt wird, wobei die Fluidförderanordnung (24) ein im Förderbetrieb der Pumpe (10) mit dem zu fördernden Fluid in Kontakt bringbares drehbares Fluidförderbauteil (26) umfasst, wobei das Fluidförderbauteil (26) integral mit dem Rotor (18) des Elektromotors (22) ausgebildet ist, und wobei der Stator (20) wenigstens ein Magnetfelderzeugungsmittel (28) und das Fluidförderbauteil (26) eine Mehrzahl von Permanentmagneten (30) umfassen, wobei das Fluidförderbauteil (26) einen durch Spritzguss hergestellten Träger umfasst und die Permanentmagneten (30) aus mit magnetischem oder magnetisierbarem mikroskopischem Füllmaterial gefülltem spritzgießfähigem Kunststoff gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass am Träger in Umfangsrichtung Permanentmagnete und ungefüllte Kunststoffbereiche alternierend aufeinander folgen.
  2. Pumpe (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Magnetfelderzeugungsmittel (28) wenigstens abschnittsweise in einer Gehäusewandung der Pumpe (10) angeordnet ist.
  3. Pumpe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluidförderbauteil (26) eine Verzahnung (32) aufweist, welche mit einer hierzu komplementären Verzahnung (34) eines drehbaren Fluidfördereingriffsbauteils (36) der Fluidförderanordnung (24) in Kämmeingriff steht, wobei zwischen der Verzahnung (32) des Fluidförderbauteils (26) und der Verzahnung (34) des Fluidfördereingriffsbauteils (36) ein durch eine Drehung des Fluidförderbauteils (26) und des Fluidfördereingriffsbauteils (36) lokal veränderliches Fluidfördervolumen (38) definiert ist, wobei durch eine Veränderung des Fluidfördervolumens (38) eine Fluidförderwirkung erzeugt wird.
  4. Pumpe (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bauteil aus Fluidförderbauteil (26) und Fluidfördereingriffsbauteil (36) als Zahnring mit einer an einer Innenumfangsseite bereitgestellten Innenverzahnung (32) ausgebildet ist und das andere Bauteil aus Fluidförderbauteil (26) und Fluidfördereingriffsbauteil (36) als zu dem Zahnring exzentrisches Zahnrad mit einer an einer Außenumfangsseite bereitgestellten Außenverzahnung (34) ausgebildet ist.
  5. Pumpe (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Zähne der Innenverzahnung (32) an der Innenumfangsseite des Zahnrings (26), vorzugsweise um eins, größer als die Anzahl der Zähne der Außenverzahnung (34) an der Außenumfangsseite des Zahnrads (36) ist.
  6. Pumpe (10) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zahnring (26) eine im Wesentlichen kreisrunde Außenumfangskontur (40) aufweist, wobei vorzugsweise das Gehäuse (12) einen zu dem Außenumfang des Zahnrings (26) komplementären Lagerungsabschnitt (42) umfasst, in welchem der Zahnring (26) relativ zum Gehäuse (12) drehbar gelagert ist.
  7. Pumpe (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnrad (36) mittels eines Lagerzapfens (44, 44a, 44b) drehbar am Gehäuse (12) gelagert ist.
  8. Pumpe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluideinlass (14) oder/und der Fluid-auslass (16) an einer das Gehäuse (12) in axialer Richtung begrenzenden Seite des Gehäuses (12) bereitgestellt ist bzw. sind.
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