DE102018112188A1 - Fluid pump - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Fluidförderpumpe (1) umfassend eine Pumpenkammer (2) mit einer Pumpvorrichtung (3) zum Fördern von Fluid, einen Antriebsmotor (4) zum Antreiben der Pumpvorrichtung (3) mit einem Stator (9) und einem Rotor (15) sowie einen den Stator (9) umgebendes Gehäuse (13), und ein Sensorelement (5) zum Erfassen einer Kenngröße eines Fluids innerhalb der Pumpenkammer (2), und ein Anschlusselement (6) zum elektrischen Kontaktieren des Sensorelements (5), wobei das Sensorelement (5) und das Anschlusselement (6) auf gegenüberliegenden Seiten des Antriebsmotors (4) angeordnet sind, wobei das Sensorelement (5) durch zumindest ein Kontaktierungselement (7) mit dem Anschlusselement (6) elektrisch verbunden ist, und wobei das Kontaktierungselement (7) zumindest teilweise innerhalb des Gehäuses (13) verläuft.The invention relates to a fluid feed pump (1) comprising a pump chamber (2) with a pump device (3) for conveying fluid, a drive motor (4) for driving the pump device (3) with a stator (9) and a rotor (15) and a housing (13) surrounding the stator (9), and a sensor element (5) for detecting a characteristic of a fluid within the pump chamber (2), and a connection element (6) for electrically contacting the sensor element (5), wherein the sensor element (5) 5) and the connection element (6) on opposite sides of the drive motor (4) are arranged, wherein the sensor element (5) by at least one contacting element (7) with the connection element (6) is electrically connected, and wherein the contacting element (7) at least partially within the housing (13).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fluidförderpumpe. Insbesondere weist die Fluidförderpumpe. Insbesondere weist die Fluidförderpumpe einen integrierten Sensor auf, um Parameter über ein zu förderndes Fluid zu erhalten.The present invention relates to a fluid delivery pump. In particular, the fluid delivery pump has. In particular, the fluid delivery pump has an integrated sensor to obtain parameters about a fluid to be delivered.
Aus dem Stand der Technik sind Sensoren für Fluidförderpumpen bekannt. Mittels solcher Sensoren ist insbesondere ein Durchfluss eines Fluids durch die Fluidförderpumpe bestimmbar. Ebenso sind andere Kenngrößen wie ein Druck oder eine Temperatur messbar. Bekannte Sensoren werden üblicherweise von außen an die Fluidförderpumpe angebracht und können somit separat kontaktiert werden.Sensors for fluid delivery pumps are known from the prior art. By means of such sensors, in particular a flow of a fluid through the fluid delivery pump can be determined. Likewise, other parameters such as pressure or temperature can be measured. Known sensors are usually mounted from the outside to the fluid delivery pump and thus can be contacted separately.
Beispielsweise sind unterschiedliche Konzepte für Sensoren von Fluidförderpumpen aus der
Bei dem Stand der Technik sind die Kontaktierungen des Sensors unvorteilhaft. Insbesondere besteht eine Gefahr einer Beschädigung des Sensors und/oder der Kontaktierung beim Einbau einer Fluidförderpumpe in ein weiteres System. Außerdem sind im Stand der Technik die Kontaktierungen oftmals Platz einnehmend und stellt eine undichte Stelle der Fluidförderpumpe dar.In the prior art, the contacts of the sensor are unfavorable. In particular, there is a risk of damage to the sensor and / or contacting when installing a fluid feed pump in another system. In addition, in the prior art, the contacts often takes up space and represents a leak in the fluid delivery pump.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fluidförderpumpe bereitzustellen, die bei einfacher und kostengünstiger Herstellung und Montage ein sicheres und zuverlässiges Integrieren eines Sensorelements ermöglicht.It is an object of the present invention to provide a fluid delivery pump, which enables a reliable and reliable integration of a sensor element with simple and cost-effective production and assembly.
Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs. Die Unteransprüche haben bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.The object is achieved by the features of the independent claim. The dependent claims have preferred developments of the invention to the content.
Die Aufgabe wird somit gelöst durch eine Fluidförderpumpe, umfassend eine Pumpenkammer mit einer Pumpenvorrichtung zum Fördern von Fluid. Außerdem umfasst die Fluidförderpumpe einen Antriebsmotor zum Antreiben der Pumpvorrichtung. Der Antriebsmotor umfasst einen Stator und einen Rotor sowie einen den Stator umgebendes Gehäuse. Schließlich umfasst die Fluidförderpumpe ein Sensorelement. Das Sensorelement dient zum Erfassen einer Kenngröße eines Fluids innerhalb der Pumpenkammer. Es ist des Weiteren ein Anschlusselement vorgesehen, das zum elektrischen Kontaktieren des Sensorelements dient. Das Sensorelement und das Anschlusselement sind dabei auf gegenüberliegenden Seiten des Antriebsmotors angeordnet. Durch das Anschlusselement ist insbesondere ermöglicht, das Sensorelement mit weiteren Komponenten, wie insbesondere einer Steuereinheit, zu koppeln. Das Sensorelement ist dazu durch zumindest ein Kontaktierungselement mit dem Anschlusselement elektrisch verbunden. Bei dem Kontaktierungselement handelt es sich insbesondere um einen elektrischen Leiter, wobei vorteilhafterweise mehrere Kontaktierungselemente vorgesehen sind, um verschiedene elektrische Leitungen zwischen dem Sensorelement und dem Anschlusselement zu realisieren. Das Kontaktierungselement verläuft von dem Sensorelement zu dem Anschlusselement zumindest teilweise innerhalb des Gehäuses des Antriebsmotors. Besonders vorteilhaft verläuft das Kontaktierungselement nicht außerhalb eines Gehäuses der Fluidförderpumpe. Somit ist das Kontaktierungselement vor äußeren Einflüssen geschützt. Insbesondere im Bereich des Antriebsmotors verläuft das Kontaktierungselement innerhalb des Gehäuses, besonders bevorzugt vollständig innerhalb des Gehäuses. Dies ermöglicht neben einem Schutz des Kontaktierungselements auch eine platzsparende Bauweise, da kein zusätzlicher Raum für das Kontaktierungselement bereitzustellen ist. Bei einem Verlauf durch das Gehäuse ist außerdem ermöglicht, eine direkte und kurze elektrische Anbindung des Sensorelements an das Anschlusselement zu erreichen, werden lange Signalübertragungswege vermieden.The object is thus achieved by a fluid feed pump, comprising a pump chamber with a pump device for conveying fluid. In addition, the fluid delivery pump includes a drive motor for driving the pumping device. The drive motor comprises a stator and a rotor and a housing surrounding the stator. Finally, the fluid delivery pump comprises a sensor element. The sensor element is used to detect a characteristic of a fluid within the pump chamber. It is further provided a connection element which serves for electrically contacting the sensor element. The sensor element and the connection element are arranged on opposite sides of the drive motor. The connection element makes it possible, in particular, to couple the sensor element to further components, such as, in particular, a control unit. For this purpose, the sensor element is electrically connected to the connection element by at least one contacting element. The contacting element is in particular an electrical conductor, wherein advantageously a plurality of contacting elements are provided in order to realize different electrical lines between the sensor element and the connecting element. The contacting element extends from the sensor element to the connecting element at least partially within the housing of the drive motor. Particularly advantageously, the contacting element does not extend outside a housing of the fluid delivery pump. Thus, the contacting element is protected from external influences. In particular in the region of the drive motor, the contacting element extends within the housing, particularly preferably completely within the housing. This allows not only a protection of the contacting element but also a space-saving design, since no additional space for the contacting element is to be provided. In a course through the housing is also possible to achieve a direct and short electrical connection of the sensor element to the connection element, long signal transmission paths are avoided.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Sensorelement zwischen Pumpenkammer und Antriebsmotor angebracht. Insbesondere ist das Sensorelement somit in andere Komponenten der Fluidförderpumpe integriert. Besonders vorteilhaft liegt das Sensorelement sowohl an dem Gehäuse als auch an der Pumpenkammer an. Die ermöglicht ein sicheres und zuverlässiges Erfassen von Kenngrößen des Fluids innerhalb der Pumpenkammer, andererseits ist ein Führen des Kontaktierungselements innerhalb des Gehäuses einfach und aufwandsarm ermöglicht.In a preferred embodiment, the sensor element between the pump chamber and the drive motor is mounted. In particular, the sensor element is thus integrated into other components of the fluid delivery pump. Particularly advantageously, the sensor element bears against both the housing and the pump chamber. This allows a secure and reliable detection of characteristics of the fluid within the pump chamber, on the other hand, a guiding of the contacting element within the housing is simple and low effort.
Das Kontaktierungselement ist vorteilhafterweise innerhalb einer Nut in einem Statorgrundkörper des Stators geführt. Alternativ oder zusätzlich ist das Kontaktierungselement bevorzugt durch Wicklungen des Stators geführt. Ist der Stator mit einer Kunststoffschicht umspritzt, so ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass das Kontaktierungselement ebenfalls von dieser Kunststoffschicht umspritzt ist und somit in besagten Kunststoffschicht eingebettet ist. In einer weiteren alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Kontaktierungselement zwischen Stator und Gehäuse verläuft. Aufgrund der beschriebenen Ausgestaltungen ist ermöglicht, das Kontaktierungselement vor äußeren Einflüssen zu schützen. Gleichzeitig ist ein direktes und kurzes Führen des Kontaktierungselements von dem Sensorelement zu dem Anschlusselement ermöglicht.The contacting element is advantageously guided within a groove in a stator main body of the stator. Alternatively or additionally, the contacting element is preferably guided by windings of the stator. If the stator is encapsulated with a plastic layer, then it is advantageously provided that the contacting element is likewise encapsulated by this plastic layer and thus embedded in said plastic layer. In a further alternative or additional embodiment, it is provided that the contacting element extends between the stator and the housing. Due to the described embodiments, it is possible to protect the contacting element from external influences. At the same time a direct and short guiding of the contacting element from the sensor element to the connection element is made possible.
Weiterhin ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass das Kontaktierungselement innerhalb einer Nut in einer Gehäusewand des Gehäuses verläuft. Insbesondere ist die Nut in einer Innenwand des Gehäuses angebracht, so dass das Kontaktierungselement wiederum benachbart zu einem Statorgrundkörper verläuft. Somit ist wiederum erreicht, dass das Kontaktierungselement durch das Gehäuse vor äußeren Einflüssen geschützt ist. Furthermore, it is advantageously provided that the contacting element extends within a groove in a housing wall of the housing. In particular, the groove is mounted in an inner wall of the housing, so that the contacting element in turn extends adjacent to a Statorgrundkörper. Thus, in turn, it is achieved that the contacting element is protected by the housing from external influences.
Das Kontaktierungselement ist vorteilhafterweise ein Stanzgitterelement. Alternativ oder zusätzlich ist das Kontaktierungselement als flexible elektrische Leitung ausgebildet. Auf diese Weise lässt sich das Kontaktierungselement einfach und aufwandsarm fertigen. Insbesondere ist einfach und aufwandsarm ermöglicht, mehrere Kontaktierungselemente bereitzustellen, um mehrere Signalübertragungswege zwischen Sensorelement und Anschlusselement bereitzustellen.The contacting element is advantageously a stamped grid element. Alternatively or additionally, the contacting element is designed as a flexible electrical line. In this way, the contacting element can be manufactured easily and with little effort. In particular, it is simple and inexpensive to provide multiple contacting elements to provide multiple signal transmission paths between the sensor element and connection element.
Das Sensorelement ist vorteilhafterweise unmittelbar an dem Gehäuse angeordnet. Das Gehäuse weist vorteilhafterweise eine Öffnung auf, durch die das Sensorelement von dem Kontaktierungselement elektrisch kontaktiert ist. Dies bedeutet, dass das Sensorelement vorteilhafterweise Anschlussbereiche aufweist, die elektrisch mit jeweils einem Kontaktierungselement zu koppeln sind. Dazu greifen entweder die Anschlussbereiche oder die Kontaktierungselemente durch die Öffnung in dem Gehäuse. Somit ist sichergestellt, dass die Kontaktierungselemente durch das Gehäuse verlaufen und gleichzeitig eine elektrische Kontaktierung des Sensorelements ermöglichen.The sensor element is advantageously arranged directly on the housing. The housing advantageously has an opening through which the sensor element is electrically contacted by the contacting element. This means that the sensor element advantageously has connection regions which are to be electrically coupled to a respective contacting element. For this purpose, either the connection areas or the contacting elements engage through the opening in the housing. This ensures that the contacting elements run through the housing and at the same time enable electrical contacting of the sensor element.
Das Sensorelement ist vorteilhafterweise gegenüber dem Gehäuse abgedichtet, um ein Eindringen des Fluids durch die Öffnung in das Gehäuse zu vermeiden. Insbesondere kann Fluid nicht aus der Pumpenkammer durch die Öffnung in das Gehäuse eindringen. Dies wird insbesondere dadurch vermieden, dass sich ein Dichtelement ringförmig um die Öffnung erstreckt, wobei das Dichtelement zwischen Sensorelement und Gehäuse angeordnet ist. Somit ist sichergestellt, dass ein Eindringen von Fluid aus der Pumpenkammer in das Gehäuse verhindert oder zumindest erschwert ist.The sensor element is advantageously sealed against the housing to prevent ingress of the fluid through the opening into the housing. In particular, fluid can not enter the housing from the pump chamber through the opening. This is avoided in particular by the fact that a sealing element extends annularly around the opening, wherein the sealing element between the sensor element and the housing is arranged. This ensures that penetration of fluid from the pump chamber into the housing is prevented or at least made more difficult.
Das Anschlusselement ist vorteilhafterweise als Stecker und/oder als Buchse ausgebildet. Das Anschlusselement ermöglicht somit ein einfaches und aufwandsarmes Anbinden der Fluidförderpumpe an ein vorhandenes Steuersystem. Insbesondere lassen sich so die Signale des Sensorelements einfach und aufwandsarm an weitere Komponenten übertragen. Bei diesen weiteren Komponenten kann es sich insbesondere um eine zentrale Steuereinheit handeln.The connecting element is advantageously designed as a plug and / or as a socket. The connection element thus enables a simple and low-effort connection of the fluid delivery pump to an existing control system. In particular, the signals of the sensor element can be transmitted to other components in a simple and low-effort manner. These further components may in particular be a central control unit.
Der Stecker und/oder die Buchse sind vorteilhafterweise zusätzlich ausgebildet, die Wicklungen des Stators elektrisch zu kontaktieren, so dass die Wicklungen elektrisch mit dem Stecker und/oder der Buchse gekoppelt sind. Somit kann die Wicklung des Stators über die Buchse und/oder über den Stecker mit einem Strom beaufschlagen, um den Antriebsmotor anzusteuern. Dadurch sind Komponenten der Fluidförderpumpe über besagten Stecker und/oder besagte Buchse ansteuerbar und/oder auslesbar. So ist sowohl eine Ansteuerung der Wicklung des Stators als auch ein Auslesen des Sensorelements über denselben Anschluss ermöglicht. Die Fluidförderpumpe ist somit lediglich an einer einzigen Stelle durch ein Kabel oder eine ähnliche Verbindungsmöglichkeit zu kontaktieren, wodurch eine Montage und Anbindung der Fluidförderpumpe an anderen Komponenten einfach und aufwandsarm ermöglicht ist.The plug and / or the socket are advantageously additionally designed to contact the windings of the stator so that the windings are electrically coupled to the plug and / or the socket. Thus, the winding of the stator via the socket and / or the plug can be supplied with a current to drive the drive motor. As a result, components of the fluid delivery pump can be actuated and / or read out via said plug and / or said socket. Thus, both a control of the winding of the stator and a readout of the sensor element via the same connection is possible. The fluid delivery pump is therefore only to contact at a single point by a cable or a similar connection option, whereby a mounting and connection of the fluid delivery pump to other components is simple and low effort.
Die Kenngröße, die mit dem Sensorelement erfassbar ist, ist insbesondere eine Durchflussrate des Fluids durch die Fluidförderpumpe. Alternativ oder zusätzlich ist die Kenngröße eine Temperatur des Fluids. Ebenso alternativ oder zusätzlich ist die Kenngröße ein Druck des Fluids. Somit ist ermöglicht, durch das Sensorelement unterschiedliche Kenngrößen des Fluids zu erfassen. Gleichzeitig ist eine sichere und zuverlässige Signalübertragung bereitgestellt, da einerseits das Kontaktierungselement durch das Gehäuse vor äußeren Einflüssen geschützt ist, andererseits die Sensorsignale vorteilhafterweise an demselben Anschlusselement abgreifbar sind, an dem auch die Wicklung des Stators zu kontaktieren ist.The parameter which can be detected by the sensor element is, in particular, a flow rate of the fluid through the fluid delivery pump. Alternatively or additionally, the parameter is a temperature of the fluid. Likewise alternatively or additionally, the parameter is a pressure of the fluid. Thus it is possible to detect different characteristics of the fluid by the sensor element. At the same time a secure and reliable signal transmission is provided because on the one hand the contacting element is protected by the housing from external influences, on the other hand, the sensor signals can be tapped off advantageously on the same connection element to which the winding of the stator is to contact.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Dabei zeigen:
-
1 eine schematische Abbildung einer Fluidförderpumpe gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, -
2 eine schematische Abbildung eines Rotors eines Antriebsmotors der Fluidförderpumpe gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung, -
3 eine schematische Teilansicht des Rotors des Antriebsmotors der Fluidförderpumpe gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung, -
4 eine schematische Schnittansicht des Rotors des Antriebsmotors der Fluidförderpumpe gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung, -
5 eine weitere schematische Abbildung der Fluidförderpumpe gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung, und -
6 eine schematische Detailansicht der Fluidförderpumpe gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
-
1 a schematic illustration of a fluid delivery pump according to an embodiment of the invention, -
2 a schematic illustration of a rotor of a drive motor of the fluid delivery pump according to the embodiment of the invention, -
3 a schematic partial view of the rotor of the drive motor of the fluid delivery pump according to the embodiment of the invention, -
4 a schematic sectional view of the rotor of the drive motor of the fluid delivery pump according to the embodiment of the invention, -
5 a further schematic illustration of the fluid delivery pump according to the embodiment of the invention, and -
6 a schematic detail view of the fluid delivery pump according to the embodiment of the invention.
Die Fluidförderpumpe
Die Fluidförderpumpe
Um das Sensorelement
Die Kontaktierungselemente
Das Sensorelement
Die
Der Druckanschluss
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- FluidförderpumpeFluid pump
- 22
- Pumpenkammerpump chamber
- 33
- Pumpvorrichtungpumping device
- 44
- Antriebsmotordrive motor
- 55
- Sensorelementsensor element
- 66
- Anschlusselementconnecting element
- 77
- Kontaktierungselementcontacting
- 88th
- Nutgroove
- 99
- Statorstator
- 1010
- Wandelementwall element
- 1111
- Statorgrundkörperstator base
- 1212
- Wicklungwinding
- 1313
- Gehäusecasing
- 1414
- Öffnungopening
- 15 15
- Rotorrotor
- 1616
- Dichtelementsealing element
- 1717
- Druckanschlusspressure connection
- 1818
- Wellewave
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102008061006 A1 [0003]DE 102008061006 A1 [0003]
- DE 10012143 A1 [0003]DE 10012143 A1 [0003]
- DE 10019131 A1 [0003]DE 10019131 A1 [0003]
- DE 19535974 A1 [0003]DE 19535974 A1 [0003]
- DE 19916919 A1 [0003]DE 19916919 A1 [0003]
- EP 1728051 A2 [0003]EP 1728051 A2 [0003]
- DE 102015014224 A1 [0003]DE 102015014224 A1 [0003]
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DE102018112188.1A DE102018112188A1 (en) | 2018-05-22 | 2018-05-22 | Fluid pump |
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---|---|---|---|
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2018
- 2018-05-22 DE DE102018112188.1A patent/DE102018112188A1/en active Pending
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