DE102018114455A1

DE102018114455A1 - Pump device and method for at least locally sealing the pump device

Info

Publication number: DE102018114455A1
Application number: DE102018114455.5A
Authority: DE
Inventors: Andreas Kuhlmey; Gerhard Kuhnert; Hassan GHODSI-KHAMENEH; Mario Staiger; Daniel Hauer; Benjamin Dietz
Original assignee: Ebm Papst St Georgen GmbH and Co KG
Current assignee: Ebm Papst St Georgen GmbH and Co KG
Priority date: 2018-06-15
Filing date: 2018-06-15
Publication date: 2019-12-19
Also published as: US20210324843A1; CN111868351A; EP3735516A1; WO2019238351A1; CN208845350U; CN111868351B

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Pumpenvorrichtung zum Pumpen einer Flüssigkeit, umfassend ein Hydraulikgehäuse (2), einen in dem Hydraulikgehäuse (2) angeordneten Pumpenringträger (5) und einen in radialer Richtung (RR) zwischen dem Pumpenringträger (5) sowie dem Hydraulikgehäuse (2) angeordneten elastischen Pumpenring (3), und einen Trennkammerpin (4), wobei der Pumpenring (3) zur Erzeugung einer zumindest lokalen Dichtung an dem Hydraulikgehäuse (2) durch den Trennkammerpin (4) in radialer Richtung (RR) gegen eine Innenwandfläche des Hydraulikgehäuses (2) drückbar ist, und wobei das Hydraulikgehäuse (2) einen Radial-Versatzabschnitt (6) aufweist, entlang dem ein an dem Trennkammerpin (4) ausgebildetes oder gesondertes mit dem Trennkammerpin (4) zusammenwirkendes Versatzelement in axialer Richtung (AR) einführbar ist und damit den Trennkammerpin (4) und den Pumpenring (3) in die radiale Richtung versetzt.The invention relates to a pump device for pumping a liquid, comprising a hydraulic housing (2), a pump ring carrier (5) arranged in the hydraulic housing (2) and one arranged in the radial direction (RR) between the pump ring carrier (5) and the hydraulic housing (2) elastic pump ring (3), and a separation chamber pin (4), the pump ring (3) for generating an at least local seal on the hydraulic housing (2) by the separation chamber pin (4) in the radial direction (RR) against an inner wall surface of the hydraulic housing (2 ) can be pressed, and the hydraulic housing (2) has a radial offset section (6) along which an offset element which is formed on the separation chamber pin (4) or which cooperates separately with the separation chamber pin (4) can be inserted in the axial direction (AR) and thus the separation chamber pin (4) and the pump ring (3) in the radial direction.

Description

Die Erfindung betrifft eine Pumpenvorrichtung sowie einVerfahren zum zumindest lokalen Abdichten der Pumpenvorrichtung, insbesondere an einer Innenwandfläche des Hydraulikgehäuses unter Nutzung eines Trennkammerpins.The invention relates to a pump device and a method for at least locally sealing the pump device, in particular on an inner wall surface of the hydraulic housing using a separating chamber pin.

Gattungsbildende Pumpenvorrichtungen sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt. Beispielsweise offenbart die auf die Anmelderin zurückgehende Druckschrift WO 2016/173800 A1 eine entsprechende Pumpenvorrichtung zum Pumpen bzw. Fördern von Flüssigkeiten mit einem Hydraulikgehäuse, einem Pumpenringträger und einem Pumpenring, der mittels eines auch als „Klemmglied“ bezeichneten Trennkammerpins versetzt wird, um Pumpenkammern voneinander bzw. eine Saugseite von einer Druckseite der Pumpe dichtend zu trennen. Der Pumpenring wird in der Fachwelt teils auch als „Membran“ bezeichnet. Der Trennkammerpin wird bei der Montage axial in den elastischen Pumpenring eingepresst und verschiebt dabei mit seiner freien Vorderkante den Pumpenring sowohl in axiale als auch in radiale Richtung, wobei der radiale Versatz eine Abdichtung an der Innenwandfläche des Hydraulikgehäuses erzeugt. Dabei ist problematisch, dass durch die axiale Einführung bzw. Verschiebung des Trennkammerpins auch axiale Belastungen auf den Pumpenring ausgeübt werden, die ihn beschädigen oder zu einem ungleichen Spannungsverhältnis innerhalb des Pumpenrings führen können. Die Dichtheit ist dann nicht oder zumindest nicht über die Lebensdauer der Pumpenvorrichtung sichergestellt.Generic pump devices are well known from the prior art. For example, the publication attributed to the applicant discloses WO 2016/173800 A1 a corresponding pump device for pumping or conveying liquids with a hydraulic housing, a pump ring carrier and a pump ring, which is displaced by means of a separating chamber pin, also referred to as a “clamping member”, in order to seal pump chambers from one another or a suction side from a pressure side of the pump. The pump ring is sometimes referred to in the trade as the "membrane". The separation chamber pin is pressed axially into the elastic pump ring during assembly and moves the pump ring with its free front edge in both the axial and radial directions, the radial offset creating a seal on the inner wall surface of the hydraulic housing. The problem here is that the axial insertion or displacement of the separation chamber pin also exerts axial loads on the pump ring, which can damage it or lead to an uneven tension ratio within the pump ring. The tightness is then not ensured, or at least not over the life of the pump device.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Pumpenvorrichtung bereit zu stellen, bei der die Abdichtung des Pumpenrings am Hydraulikgehäuse erfolgen kann, wobei die auf den Pumpenring bei der Montag wirkenden axialen Kräfte eliminiert oder zumindest verringert sind.The invention is therefore based on the object of providing a pump device in which the pump ring can be sealed on the hydraulic housing, the axial forces acting on the pump ring during assembly being eliminated or at least reduced.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß Patentanspruch 1 gelöst.This object is achieved by the combination of features according to claim 1.

Erfindungsgemäß wird eine Pumpenvorrichtung zum Pumpen einer Flüssigkeit vorgeschlagen, die ein Hydraulikgehäuse, einen in dem Hydraulikgehäuse angeordneten Pumpenringträger und einen in radialer Richtung zwischen dem Pumpenringträger sowie dem Hydraulikgehäuse angeordneten elastischen Pumpenring und einen Trennkammerpin umfasst. Der Pumpenring ist zur Erzeugung einer zumindest lokalen Dichtung an dem Hydraulikgehäuse durch den Trennkammerpin in radialer Richtung gegen eine Innenwandfläche des Hydraulikgehäuses drückbar, um Pumpenkammern der Pumpenvorrichtung voneinander zu trennen. Das Hydraulikgehäuse weist einen Radial-Versatzabschnitt auf, entlang dem ein an dem Trennkammerpin ausgebildetes oder gesondertes mit dem Trennkammerpin zusammenwirkendes Versatzelement in axialer Richtung einführbar ist und damit den Trennkammerpin und den Pumpenring in die radiale Richtung versetzt, um eine Radialverpressung des elastischen Pumpenrings an dem Hydraulikgehäuse herzustellen.According to the invention, a pump device for pumping a liquid is proposed, which comprises a hydraulic housing, a pump ring carrier arranged in the hydraulic housing and an elastic pump ring arranged in the radial direction between the pump ring carrier and the hydraulic housing, and a separation chamber pin. The pump ring can be pressed in the radial direction against an inner wall surface of the hydraulic housing in order to produce an at least local seal on the hydraulic housing by the separation chamber pin, in order to separate pump chambers of the pump device from one another. The hydraulic housing has a radial offset section, along which an offset element formed on the separation chamber pin or separately interacting with the separation chamber pin can be inserted in the axial direction and thus displaces the separation chamber pin and the pump ring in the radial direction in order to radially compress the elastic pump ring on the hydraulic housing manufacture.

Die Bereitstellung des an dem Hydraulikgehäuse vorgesehene Radial-Versatzabschnitts und des auf den Trennkammerpin einwirkenden Versatzelements ermöglicht es, dass der Trennkammerpin zunächst vollständig oder im Wesentlichen vollständig durch den Pumpenring hindurchführbar ist, ohne eine nennenswerte Axialkraft auf den Pumpenring auszuüben. Das Anpressen des Pumpenrings an das Hydraulikgehäuse in die radiale Richtung kann vorteilhafterweise von dem mit dem Radial-Versatzabschnitt zusammenwirkenden Versatzelement bewirkt werden, nachdem der Trennkammerpin den Pumpenring in axiale Richtung überstreckt. Die beim Einführen des Trennkammerpins bisher auf den Pumpenring ausgeübte Axialkraft, die zu einer ungewollten lokalen Bewegung des Pumpenrings in Axialrichtung führte, kann vermieden werden.The provision of the radial offset section provided on the hydraulic housing and of the offset element acting on the separation chamber pin makes it possible for the separation chamber pin to be able to be passed completely or essentially completely through the pump ring without exerting any significant axial force on the pump ring. The pressing of the pump ring on the hydraulic housing in the radial direction can advantageously be brought about by the offset element cooperating with the radial offset section after the separating chamber pin extends over the pump ring in the axial direction. The axial force previously exerted on the pump ring when inserting the separation chamber pin, which led to an undesired local movement of the pump ring in the axial direction, can be avoided.

Das Versatzelement wird in einer günstigen Ausführungsvariante einstückig an dem Trennkammerpin, insbesondere an seinem axialen Randabschnitt ausgebildet und versetzt den Trennkammerpin in radiale Richtung, sobald es mit dem Radial-Versatzabschnitt zusammenwirkt. Das Zusammenwirken kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass das Versatzelement in axiale Richtung über den Radial-Versatzabschnitt geschoben wird und dabei den Trennkammerpin in radiale Richtung versetzt. Durch die einstückige Ausbildung kann auf Zusatzbauteile verzichtet werden.In a favorable embodiment, the offset element is formed in one piece on the separation chamber pin, in particular on its axial edge section, and displaces the separation chamber pin in the radial direction as soon as it interacts with the radial offset section. The interaction can be achieved, for example, by pushing the offset element in the axial direction over the radial offset section and thereby displacing the separation chamber pin in the radial direction. The one-piece design means that additional components can be dispensed with.

Ferner ist eine Ausführung der Pumpenvorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass eine radial äußere Einschubebene einer Mantelfläche des Trennkammerpins in radialer Richtung gegenüber einer in radialer Richtung nach radial außen zu versetzender Pumpenringebene des Pumpenrings in einem Vormontagezustand des Trennkammerpins überlappungsfrei verläuft. Hierdurch kann der Trennkammerpin an dem Pumpenring in axialer Richtung vorbeigeführt werden, ohne ihn zu berühren, oder zumindest ohne eine axiale Kraft auf ihn auszuüben. Die Einschubebene und Pumpenringebene können auch zusammenfallen. Der Vormontagezustand ist der Zustand, bei dem der Trennkammerpin in den elastischen Pumpenring eingeführt wird, jedoch noch keine radiale Verpressung auf den Pumpenring ausübt.Furthermore, an embodiment of the pump device is characterized in that a radially outer insertion plane of a lateral surface of the separating chamber pin runs in the radial direction without overlap in a preassembly state of the separating chamber pin in a preassembly state of the pump ring. As a result, the separation chamber pin can be guided past the pump ring in the axial direction without touching it, or at least without exerting an axial force on it. The insertion level and the pump ring level can also coincide. The pre-assembly state is the state in which the separation chamber pin is inserted into the elastic pump ring but does not yet exert any radial compression on the pump ring.

Günstig ist ferner eine Ausführung der Pumpenvorrichtung, bei welcher der Trennkammerpin in einem in axialer Richtung den Pumpenring vollständig überstreckenden Zustand in radialer Richtung versetzbar ist, um den elastischen Pumpenring gleichzeitig über seine gesamte wirksame axiale Länge gegen die Innenwandfläche des Hydraulikgehäuse zu drücken. Der Trennkammerpin weist hierzu eine ausreichende axiale Länge auf, so dass er zunächst vollständig in axialer Richtung durch den Pumpenring hindurch geführt und erst anschließend als Ganzes in radiale Richtung versetzt wird. Somit wirken während des Einschiebens des Trennkammerpins keine axialen Kräfte auf den Pumpenring, die ihn beschädigen könnten.In addition, an embodiment of the pump device is favorable in which the separating chamber pin can be displaced in the radial direction around the elastic pump ring in a state that completely extends the pump ring in the axial direction simultaneously press against the inner wall surface of the hydraulic housing over its entire effective axial length. For this purpose, the separation chamber pin has a sufficient axial length, so that it is first passed completely through the pump ring in the axial direction and only then is it moved as a whole in the radial direction. This means that no axial forces act on the pump ring during insertion of the separation chamber pin, which could damage it.

In einer Ausführungsvariante der Pumpenvorrichtung ist vorgesehen, dass der Radial-Versatzabschnitt des Hydraulikgehäuses als radiale Stufe ausgebildet ist. Insbesondere wird die radiale Stufe an einem axialen Einführabschnitt des Hydraulikgehäuses für den Trennkammerpin vorgesehen, so dass der Trennkammerpin mit der radialen Stufe im axialen Außenbereich, d.h. axial beabstandet zu dem Pumpenring zusammenwirken kann, um den Radialversatz des Trennkammerpins und Pumpenrings zu bewirken.In one embodiment variant of the pump device, it is provided that the radial offset section of the hydraulic housing is designed as a radial step. In particular, the radial step is provided on an axial insertion section of the hydraulic housing for the separation chamber pin, so that the separation chamber pin with the radial step in the axial outer region, i.e. axially spaced from the pump ring can cooperate to cause the radial displacement of the separation chamber pin and pump ring.

In einer Weiterbildung ist die Pumpenvorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Stufe und das an dem Trennkammerpin ausgebildete Versatzelement eine korrespondierende Anlaufschräge aufweisen, über welche der Trennkammerpin in axialer Richtung schiebbar ist, um gleichzeitig den radialen Versatz des Trennkammerpins und des Pumpenrings zu erzeugen. Der Trennkammerpin kann somit wie bisher axial in den Pumpenring eingeschoben werden, während die Anlaufschrägen der radialen Stufe und des Versatzelementes eine Führung für den Trennkammerpin bieten, die ihn bei einem vollständigen Einschub in die finale Montageposition automatisch in radiale Richtung versetzen.In a further development, the pump device is characterized in that the radial step and the offset element formed on the separation chamber pin have a corresponding run-on slope, over which the separation chamber pin can be pushed in the axial direction in order to simultaneously generate the radial offset of the separation chamber pin and the pump ring. The separation chamber pin can thus be inserted axially into the pump ring as before, while the run-on bevels of the radial step and the offset element provide a guide for the separation chamber pin, which automatically move it in the radial direction when fully inserted into the final assembly position.

Ferner sieht ein Ausführungsbeispiel der Pumpenvorrichtung vor, dass das Hydraulikgehäuse auf einer dem Radial-Versatzabschnitt zu dem Pumpenringträger axial gegenüberliegenden Seite eine Aufnahme für den Trennkammerpin bildet. Die Aufnahme weist eine in radialer Richtung schräg verlaufende Einführrampe auf, über welche der Trennkammerpin schiebbar und gleichzeitig in radialer Richtung versetzbar ist. Der Trennkammerpin kann über die schräge Einführrampe der Aufnahme auf einer zweiten axialen Seite in radiale Richtung und mithin über seine gesamte axiale Länge versetzt werden. Günstig ist eine Ausführung bei der die schräge Einführrampe und die Anlaufschrägen im Bezug auf eine Axialerstreckung des Trennkammpins denselben Winkel aufweisen, so dass der Trennkammerpin axial beidseitig gleich in Radialrichtung versetzbar ist.Furthermore, an embodiment of the pump device provides that the hydraulic housing forms a receptacle for the separation chamber pin on a side axially opposite the radial offset section to the pump ring carrier. The receptacle has an insertion ramp which runs obliquely in the radial direction, via which the separating chamber pin can be pushed and at the same time displaced in the radial direction. The separation chamber pin can be displaced in a radial direction on the inclined insertion ramp of the receptacle on a second axial side and thus over its entire axial length. A favorable embodiment is one in which the inclined insertion ramp and the run-on bevels have the same angle with respect to an axial extent of the separating comb pin, so that the separating chamber pin can be displaced axially on both sides in the radial direction.

In einer alternativen Variante umfasst die Pumpenvorrichtung ferner zumindest ein Einschubelement, dessen Radialerstreckung größer dimensioniert ist als diejenige des Radial-Versatzabschnitts. Das zumindest eine Einschubelement ist in axialer Richtung in den Radial-Versatzabschnitt einführbar und versetzt dabei den Trennkammerpin und den Pumpenring in ausschließlich radialer Richtung. Zwar ist die Teilezahl durch Nutzung eines Einschubelements größer, jedoch können herkömmliche standardisierte Trennkammerpins verwendet werden, die über das Einschubelement in radiale Richtung versetzt werden. Auf ein an dem Trennkammerpin ausgebildetes Versatzelement kann dann verzichtet werden.In an alternative variant, the pump device further comprises at least one insertion element, the radial extent of which is dimensioned larger than that of the radial offset section. The at least one insertion element can be inserted into the radial offset section in the axial direction and thereby displaces the separation chamber pin and the pump ring in the exclusively radial direction. Although the number of parts is larger by using an insertion element, conventional standardized separation chamber pins can be used which are displaced in the radial direction via the insertion element. An offset element formed on the separation chamber pin can then be dispensed with.

Bei einer Weiterbildung der Pumpenvorrichtung weist das Hydraulikgehäuse gegenüber dem Pumpenringträger zwei axial gegenüberliegende Radial-Versatzabschnitte und zwei Einschubelemente auf, wobei je ein Einschubelement in je einen Radial-Versatzabschnitt in axialer Richtung einführbar ist und dabei den Trennkammerpin und den Pumpenring von zwei axial gegenüberliegenden Seiten in ausschließlich radialer Richtung versetzt. Durch diese Lösung mit zwei Einschubelementen wird die Teilezahl zwar nochmals erhöht, jedoch kann der Pumpenring durch den Radialversatz des Trennkammerpins von zwei axialen Seiten eine gleichmäßige Radialverpressung an dem Hydraulikgehäuse erfahren.In a further development of the pump device, the hydraulic housing has two axially opposite radial offset sections and two insertion elements in relation to the pump ring carrier, wherein one insertion element can be inserted in each axial offset section and thereby the separating chamber pin and the pump ring from two axially opposite sides in offset only in the radial direction. This solution with two insertion elements increases the number of parts even more, but the radial displacement of the separating chamber pin from two axial sides enables the pump ring to experience uniform radial compression on the hydraulic housing.

Die Offenbarung umfasst zudem das Verfahren zum zumindest lokalen Abdichten der vorstehend beschriebenen Pumpenvorrichtung umfassend ein Hydraulikgehäuse und eine sich innerhalb des Hydraulikgehäuses in axialer Richtung erstreckende Antriebswelle, einen in radialer Richtung zwischen dem Hydraulikgehäuse und der Antriebswelle angeordneter Pumpenringträger, einen in radialer Richtung zwischen dem Pumpenringträger und dem Hydraulikgehäuse angeordneten elastischen Pumpenring und einen Trennkammerpin. Bei dem Verfahren wird der Trennkammerpin zunächst in einen in axialer Richtung den Pumpenring vollständig überstreckenden Zustand positioniert und anschließend in radialer Richtung versetzt. Hierdurch wird der Pumpenring zur Erzeugung der zumindest lokalen Dichtung gegen die Innenwandfläche des Hydraulikgehäuses gedrückt bzw. verpresst.The disclosure also includes the method for at least locally sealing the pump device described above, comprising a hydraulic housing and a drive shaft extending in the axial direction within the hydraulic housing, a pump ring carrier arranged in the radial direction between the hydraulic housing and the drive shaft, one in the radial direction between the pump ring carrier and the hydraulic housing arranged elastic pump ring and a separation chamber pin. In the method, the separating chamber pin is first positioned in a state that completely extends the pump ring in the axial direction and then displaced in the radial direction. As a result, the pump ring is pressed or pressed against the inner wall surface of the hydraulic housing to produce the at least local seal.

Eine Ausführung des Verfahrens sieht vor, dass entlang dem Radial-Versatzabschnitt des Hydraulikgehäuses das an dem Trennkammerpin ausgebildete oder gesonderte mit dem Trennkammerpin zusammenwirkende Versatzelement in axialer Richtung eingeführt wird und damit den Trennkammerpin und den Pumpenring in die radiale Richtung versetzt.One embodiment of the method provides that along the radial offset section of the hydraulic housing, the offset element, which is formed on the separation chamber pin or cooperates separately with the separation chamber pin, is introduced in the axial direction and thus displaces the separation chamber pin and the pump ring in the radial direction.

Das Verfahren umfasst ferner die Variante, dass der als radiale Stufe ausgebildete Radial-Versatzabschnitt und das an dem Trennkammerpin ausgebildete Versatzelement die korrespondierende Anlaufschräge aufweisen, über welche der Trennkammerpin in axialer Richtung geschoben wird, um gleichzeitig den Trennkammerpin und den Pumpenring in radialer Richtung zu versetzen.The method also includes the variant that the radial offset section designed as a radial step and the offset element designed on the separation chamber pin have the corresponding run-on slope over which the separation chamber pin is pushed in the axial direction by to move the separation chamber pin and the pump ring in the radial direction at the same time.

Für die Ausführungsvariante, bei der das Hydraulikgehäuse auf der dem Radial-Versatzabschnitt zu dem Pumpenringträger axial gegenüberliegenden Seite die Aufnahme für den Trennkammerpin bildet und die in radialer Richtung schräg verlaufende Einführrampe aufweist, sieht das Verfahren vor, dass der Trennkammerpin in axialer Richtung über die schräg verlaufende Einführrampe geschoben und gleichzeitig in radialer Richtung versetzt wird. Hierdurch wird der Pumpenring von seinen zwei axial gegenüberliegenden Seiten als Ganzes gegen die Innenwandfläche des Hydraulikgehäuses gepresst.For the embodiment variant in which the hydraulic housing on the side axially opposite the radial offset section to the pump ring carrier forms the receptacle for the separating chamber pin and has the insertion ramp which runs obliquely in the radial direction, the method provides that the separating chamber pin in the axial direction over the oblique running insertion ramp is pushed and at the same time is displaced in the radial direction. As a result, the pump ring is pressed as a whole from its two axially opposite sides against the inner wall surface of the hydraulic housing.

Bei der Lösung, bei der die Pumpenvorrichtung zumindest ein Einschubelement aufweist, dessen Radialerstrecken größer dimensioniert ist als diejenige des Radial-Versatzabschnitts, wird bei einer Ausführungsvariante des Verfahrens das Einschubelement in axialer Richtung in den Radial-Versatzabschnitt eingeführt und versetzt dabei den Trennkammerpin und den Pumpenring in ausschließlich radialer Richtung.In the case of the solution in which the pump device has at least one insertion element, the radial extension of which is dimensioned larger than that of the radial offset section, in one embodiment variant of the method the insert element is inserted in the axial direction into the radial offset section and thereby displaces the separation chamber pin and the pump ring in the radial direction only.

Ferner umfasst das Verfahren das Ausführungsbeispiel, bei dem das Hydraulikgehäuse zu dem Pumpenringträger zwei axial gegenüberliegende Radial-Versatzabschnitte und zwei Einschubelemente aufweist, wobei je ein Einschubelement in je einen Radial-Versatzabschnitt in axialer Richtung eingeführt werden und dabei den Trennkammerpin und den Pumpenring von zwei axial gegenüberliegenden Seiten in ausschließlich radialer Richtung versetzen.Furthermore, the method comprises the exemplary embodiment in which the hydraulic housing to the pump ring carrier has two axially opposite radial offset sections and two insert elements, one insert element each being inserted in each radial offset section in the axial direction and the separating chamber pin and the pump ring from two axially move opposite sides in radial direction only.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:

1 eine seitliche Schnittansicht eines Ausschnitts einer herkömmlichen, nicht-erfindungsgemäßen Pumpenvorrichtung;
2a eine seitliche Schnittansicht eines Ausschnitts einer Pumpenvorrichtung in einer ersten Ausführungsvariante,
2b die seitliche Schnittansicht des Ausschnitts aus 2a mit montiertem Trennkammerpin;
3a eine seitliche Schnittansicht eines Ausschnitts einer Pumpenvorrichtung in einer zweiten Ausführungsvariante,
3b die seitliche Schnittansicht des Ausschnitts aus 3a mit montiertem Trennkammerpin;
4 Schnittansicht A-A aus 2a und 3a
5 Schnittansicht B-B aus 2b und 3b

Other advantageous developments of the invention are characterized in the subclaims or are shown below together with the description of the preferred embodiment of the invention with reference to the figures. Show it:

1 a sectional side view of a section of a conventional, non-inventive pump device;
2a 2 shows a sectional side view of a section of a pump device in a first embodiment variant,
2 B the side sectional view of the detail 2a with mounted separation chamber pin;
3a 2 shows a sectional side view of a section of a pump device in a second embodiment variant,
3b the side sectional view of the detail 3a with mounted separation chamber pin;
4 sectional view AA out 2a and 3a
5 sectional view BB out 2 B and 3b

Gleiche Bezugszeichen benennen gleiche technische Elemente in allen Ansichten.The same reference numerals designate the same technical elements in all views.

In 1 ist eine seitliche Schnittansicht eines Ausschnitts einer herkömmlichen Pumpenvorrichtung 100 mit einem Hydraulikgehäuse 101, einem in dem Hydraulikgehäuse 101 angeordneten Pumpenringträger 103 sowie einem dazwischen angeordneten elastischen Pumpenring 102 gezeigt. Die Pumpenvorrichtung 100 ist nicht notwendigerweise Stand der Technik, sondern stellt nur das durch die Erfindung gelöste Problem dar. Bei der Montage wird ein Trennkammerpin 104 in axialer Richtung in den Pumpenring 102 geschoben und drückt mit seinem freien axialen Ende gegen den Pumpenring 102 gleichzeitig in axialer und radialer Richtung zur Verpressung an der Innenwandfläche des Hydraulikgehäuses 101, wobei durch die axiale Krafteinwirkung Beschädigungen an dem Pumpenring 102 nicht ausgeschlossen werden können.In 1 is a sectional side view of a portion of a conventional pump device 100 with a hydraulic housing 101 , one in the hydraulic housing 101 arranged pump ring carrier 103 and an elastic pump ring arranged between them 102 shown. The pump device 100 is not necessarily state of the art, but only represents the problem solved by the invention. During assembly, a separation chamber pin 104 in the axial direction in the pump ring 102 pushed and presses with its free axial end against the pump ring 102 at the same time in the axial and radial directions for pressing on the inner wall surface of the hydraulic housing 101 , damage to the pump ring due to the axial force 102 cannot be excluded.

Die 2a und 2b zeigen eine erste Ausführungsvariante eines Ausschnitts der Pumpenvorrichtung 1 in seitlicher Schnittansicht, wobei vertikal die Radialrichtung RR und horizontal die Axialrichtung AR verläuft. Auf weitere Bauteile der Pumpenvorrichtung 1 wie den Antriebsmotor oder der Antriebswelle wurde aus Übersichtlichkeitsgründen verzichtet. Die Pumpenvorrichtung 1 umfasst als wesentliche Bauteile das aus mehreren Teilen gebildete Hydraulikgehäuse 2, den Pumpenringträger 5, den in radialer Richtung zwischen dem Pumpenringträger 5 sowie dem Hydraulikgehäuse 2 angeordneten elastischen Pumpenring 3 und den Trennkammerpin 4. 2a zeigt den Trennkammerpin 4 im Vormontagezustand, 2b im Endmontagezustand. Außenseitig an dem Hydraulikgehäuse 2 ist ein Anschluss 20 zum Fördern von Flüssigkeit dargestellt. Das Hydraulikgehäuse 2 kann teils auch durch Flansche ersetzt werden.The 2a and 2 B show a first embodiment of a section of the pump device 1 in a lateral sectional view, the vertical being the radial direction RR and horizontal the axial direction AR runs. On other components of the pump device 1 such as the drive motor or the drive shaft has been omitted for reasons of clarity. The pump device 1 includes the hydraulic housing formed from several parts as essential components 2 , the pump ring carrier 5 , in the radial direction between the pump ring carrier 5 and the hydraulic housing 2 arranged elastic pump ring 3 and the separation chamber pin 4 , 2a shows the separation pin 4 in the pre-assembled state, 2 B in final assembly condition. On the outside of the hydraulic housing 2 is a connection 20 shown for conveying liquid. The hydraulic housing 2 can also be replaced by flanges.

Das Hydraulikgehäuse 2 weist einen Einschubkanal 12 für den Trennkammerpin 4 auf, an dessen ersten axialen Seite der als radiale Stufe ausgebildete Radial-Versatzabschnitt 6 und an dessen zweiten axialen Seite die Aufnahme 9 für den Trennkammerpin 4 vorgesehen sind. Die radiale Stufe des Radial-Versatzabschnitts 6 an dem Hydraulikgehäuse 2 bildet eine Anlaufschräge 7, über die der Trennkammerpin 4 in radialer Richtung versetzbar ist. In der Vormontageposition gemäß 2a verläuft die radial äußere Einschubebene EE der Mantelfläche des Trennkammerpins 4 parallel und in radialer Richtung leicht beabstandet gegenüber der Pumpenringebene PE des Pumpenrings 3, so dass der Trennkammerpin 4 bis zu dem in 2a gezeigten Zustand an dem Pumpenring 3 in axialer Richtung vorbeiführbar ist, ohne eine axiale Kraft auf ihn auszuüben.The hydraulic housing 2 has an insertion channel 12 for the separation chamber pin 4 on the first axial side of the radial offset section designed as a radial step 6 and on the second axial side of the recording 9 for the separation chamber pin 4 are provided. The radial stage of the radial offset section 6 on the hydraulic housing 2 forms a ramp 7 through which the separation chamber pin 4 is displaceable in the radial direction. In the pre-assembly position according to 2a runs the radially outer insertion plane EE of the lateral surface of the separation chamber pin 4 parallel and in the radial direction slightly spaced from the pump ring plane PE the pump ring 3 so the separation chamber pin 4 up to the in 2a shown condition on the pump ring 3 can be passed in the axial direction without exerting an axial force on it.

An dem Trennkammerpin 4 ist einstückig als lokale Verdickung 14 im axialen Endabschnitt das Versatzelement ausgebildet. Der Übergang zwischen der Verdickung 14 und dem restlichen Trennkammerpin 4 erfolgt ebenfalls über eine Anlaufschräge 8, die entsprechend der Anlaufschräge 7 der radialen Stufe geformt ist. Wird der Trennkammerpin 4 in axialer Richtung AR in seine Endmontageposition gemäß 2b geschoben, wird der Trennkammerpin 4 um die radiale Erstreckung der Verdickung 14 des Trennkammerpins 4 nach radial außen versetzt und presst gleichzeitig den elastischen Pumpenring 3 gegen die Innenwandfläche 21 des Hydraulikgehäuses 2, wie in 2b gezeigt. Zur Sicherstellung eines radialen Versatzes des Trennkammerpins 4 über seine gesamte axiale Länge weist die Aufnahme 9 die Einführrampe 10 mit einem Winkel entsprechend der Anlaufschräge 7 des Hydraulikgehäuses 2 auf. Der Trennkammerpin 4 bildet hierzu an seinem freien axialen Ende eine konische Verjüngung 11, die in der gezeigten Ausführung entsprechend der Einführrampe 10 geformt ist. In 2b ist der Trennkammerpin 4 vollständig in die Aufnahme 9 eingeschoben, die Abdichtung zwischen Pumpenring 3 und Innenwandfläche 21 ist erfolgt.On the separation pin 4 is in one piece as a local thickening 14 the offset element is formed in the axial end section. The transition between the thickening 14 and the rest of the separation chamber pin 4 also takes place via a ramp 8th that correspond to the ramp 7 the radial step is shaped. Becomes the separation chamber pin 4 in the axial direction AR in its final assembly position 2 B the separation chamber pin is pushed 4 about the radial extension of the thickening 14 the separation chamber pin 4 offset radially outwards and simultaneously presses the elastic pump ring 3 against the inner wall surface 21 of the hydraulic housing 2 , as in 2 B shown. To ensure a radial offset of the separation chamber pin 4 The receptacle has its entire axial length 9 the entry ramp 10 with an angle corresponding to the chamfer 7 of the hydraulic housing 2 on. The separation chamber pin 4 For this purpose forms a conical taper at its free axial end 11 , which in the version shown correspond to the insertion ramp 10 is shaped. In 2 B is the separation chamber pin 4 completely in the recording 9 inserted, the seal between the pump ring 3 and inner wall surface 21 is done.

In den 3a und 3b ist eine alternative Variante der Pumpenvorrichtung 1 in Ausschnitten als seitliche Schnittansichten dargestellt, wobei gleiche Merkmale zu den 2a und 2b nicht wiederholt werden, gleichwohl hiermit als offenbart gelten. In Abwandlung zur Lösung gemäß der 2a und 2b ist der Radial-Versatzabschnitt 6 des Hydraulikgehäuses 2 rechtwinklig und an beiden axial gegenüberliegenden Seiten des Pumpenringträgers 5 identisch ausgebildet. Der Trennkammerpin 4 ist in der Vormontageposition gemäß 3a bereits vollständig den Pumpenring 3 in axialer Richtung überstreckend positioniert. Die Einschubebene EE und die Pumpenringebene PE fallen in dem gezeigten Ausführungsbeispiel ohne Abstand zusammen. In die Radial-Versatzabschnitte 6 werden beidseitig je ein Einschubelement 22 axial eingeschoben, deren Radialerstreckung größer dimensioniert ist als diejenige der Radial-Versatzabschnitte 6. Die Einschubelemente 22 weisen an ihren zum Trennkammerpin 4 weisenden Kantenabschnitten jeweils eine Abschrägung 23 auf, um besser eingeführt werden zu können und dabei den Trennkammerpin 4 sowie den elastischen Pumpenring 3 in ausschließlich radialer Richtung RR versetzen und gegen die Innenwandfläche 21 des Hydraulikgehäuses 2 verpressen.In the 3a and 3b is an alternative variant of the pump device 1 shown in sections as side sectional views, with the same features to the 2a and 2 B not to be repeated, however are hereby deemed to be disclosed. As a modification to the solution according to the 2a and 2 B is the radial offset section 6 of the hydraulic housing 2 at right angles and on both axially opposite sides of the pump ring carrier 5 identically trained. The separation chamber pin 4 is in the pre-assembly position according to 3a already completely the pump ring 3 positioned overstretching in the axial direction. The shelf level EE and the pump ring level PE coincide without spacing in the exemplary embodiment shown. In the radial offset sections 6 become a slide-in element on both sides 22 axially inserted, the radial extent of which is dimensioned larger than that of the radial offset sections 6 , The slide-in elements 22 point at their to the separation chamber pin 4 facing edge sections each have a bevel 23 on in order to be able to be introduced better and the separation chamber pin 4 as well as the elastic pump ring 3 move only in the radial direction RR and against the inner wall surface 21 of the hydraulic housing 2 compress.

Die 4 und 5 zeigen die Schnittansichten A-A der 2a und 3a bzw. B-B der 2b und 3b, wobei der radiale Versatz des Trennkammerpins 4 und die hierdurch hervorgerufene Verpressung des Pumpenrings 3 gegen die Innenwandfläche 21 des Hydraulikgehäuses 2 zu erkennen ist. An dem Hydraulikgehäuse 2 sind ferner Radialkanäle 24 zur Fluidverbindung mit einer Pumpenkammer zwischen der Innenwandfläche 21 des Hydraulikgehäuses 2 und dem Pumpenring 3 vorgesehen, wobei der Pumpenring 3 in Umfangsrichtung gesehen die beiden Radialkanäle 24 trennt.The 4 and 5 show the sectional views AA of the 2a and 3a respectively. BB of the 2 B and 3b , where the radial offset of the separation chamber pin 4 and the resulting compression of the pump ring 3 against the inner wall surface 21 of the hydraulic housing 2 can be seen. On the hydraulic housing 2 are also radial channels 24 for fluid communication with a pump chamber between the inner wall surface 21 of the hydraulic housing 2 and the pump ring 3 provided, the pump ring 3 seen in the circumferential direction, the two radial channels 24 separates.

Wenn auch nicht in den Figuren gezeigt, ist als alternative Ausführung auch umfasst, die beiden Ausführungsbeispiele gemäß der 2a und 2b miteinander zu kombinieren und auf einer axialen Seite die Lösung gemäß 3a, 3b mit rechteckigem Radial-Versatzabschnitte 6 und einem Einschubelement 22 auf der gegenüberliegenden axialen Seite eine Lösung gemäß 2a, 2b mit Einschub 9 vorzusehen, wobei der Trennkammerpin 4 auf seinen beiden axialen Seiten entsprechend der gezeigten Ausführungsbeispiele geformt ist.Although not shown in the figures, the two exemplary embodiments according to FIG 2a and 2 B to combine with each other and the solution on one axial side 3a . 3b with rectangular radial offset sections 6 and an insert element 22 on the opposite axial side a solution according to 2a . 2 B with insert 9 to provide, the separation chamber pin 4 is shaped on its two axial sides in accordance with the exemplary embodiments shown.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

WO 2016/173800 A1 [0002]

Claims

Pump device for pumping a liquid, comprising a hydraulic housing (2), a pump ring carrier (5) arranged in the hydraulic housing (2) and an elastic pump ring (3) arranged in the radial direction (RR) between the pump ring carrier (5) and the hydraulic housing (2) ), and a separating chamber pin (4), the pump ring (3) for generating an at least local seal on the hydraulic housing (2) by the separating chamber pin (4) in the radial direction (RR) can be pressed against an inner wall surface of the hydraulic housing (2), and wherein the hydraulic housing (2) has a radial offset section (6) along which an offset element formed on the separation chamber pin (4) or separately interacting with the separation chamber pin (4) can be inserted in the axial direction (AR) and thus the separation chamber pin (4 ) and the pump ring (3) in the radial direction.

Pump device after Claim 1 , characterized in that the separating chamber pin (4) can be displaced in the radial direction (RR) in a state which completely extends the pump ring (3) in the axial direction (AR), in order to simultaneously counter the pump ring (3) over its entire effective axial length Press the inner wall surface of the hydraulic housing (2).

Pump device after Claim 1 or 2 , characterized in that the radial offset section (6) of the hydraulic housing (2) is designed as a radial step.

Pump device according to one of the preceding claims, characterized in that the offset element is formed in one piece with the separation chamber pin (4).

Pump device according to one of the preceding claims, characterized in that a radially outer insertion plane (EE) of a lateral surface of the separating chamber pin (4) in the radial direction (RR) compared to a pump ring plane (PE) of the pump ring (3) to be displaced radially outward. runs in a pre-assembled state of the separation chamber pin (4) without overlap.

Pump device according to the preceding claim, characterized in that the radial step and the offset element formed on the separation chamber pin (4) have a corresponding run-up slope (7, 8), over which the separation chamber pin (4) can be pushed in the axial direction (AR) to generate a radial offset of the separation chamber pin (4) and the pump ring (3) at the same time.

Pump device according to one of the preceding Claims 1 - 4 , characterized in that the hydraulic housing (2) forms a receptacle (9) for the separation chamber pin (4) on a side axially opposite the radial offset section (6) to the pump ring carrier (5), the receptacle (9) being a radial one Direction (RR) has inclined insertion ramp (10), via which the separation chamber pin (4) can be pushed and at the same time displaced in the radial direction (RR).

Pump device according to one of the preceding Claims 1 - 3 , further comprising at least one insert element (22), the radial extent of which is larger than that of the radial offset section, and which can be inserted in the axial direction (AR) into the radial offset section and thereby the separating chamber pin (4) and the pump ring (3) offset only in the radial direction (RR).

Pump device according to the preceding claim, characterized in that the hydraulic housing (2) to the pump ring carrier (5) has two axially opposite radial offset sections and two insertion elements (22), with one insertion element (22) each in a radial offset section in the axial Direction (AR) can be inserted and the separation chamber pin (4) and the pump ring (3) are displaced from two axially opposite sides in the exclusively radial direction (RR).

Method for at least locally sealing a pump device for pumping a liquid, the pump device comprising a hydraulic housing (2), a pump ring carrier (5) arranged in the hydraulic housing (2) and one in the radial direction between the pump ring carrier (5) and the hydraulic housing (2) arranged elastic pump ring (3), and a separating chamber pin (4), with the separating chamber pin (4) first being positioned in a state that completely extends the pump ring (3) in the axial direction and then being displaced in the radial direction (RR) and thereby presses the pump ring (3) against the inner wall surface (21) of the hydraulic housing (2) to produce the at least local seal.

Method according to the preceding claim, characterized in that the hydraulic housing (2) has a radial offset section, along which an offset element which is formed on the separation chamber pin (4) or which cooperates separately with the separation chamber pin (4) is introduced in the axial direction (AR) and so that the separation chamber pin (4) and the pump ring (3) are moved in the radial direction (RR).

Method according to one of the preceding Claims 8 - 9 , characterized in that the Radial offset section of the hydraulic housing is designed as a radial step, the radial step and the offset element formed on the separating chamber pin (4) having a corresponding run-on slope (7, 8) over which the separating chamber pin (4) is pushed in the axial direction, simultaneously to move the separation chamber pins (4) and the pump ring (3) in the radial direction (RR).

Method according to one of the preceding Claims 8 - 9 , characterized in that the hydraulic housing (2) forms a receptacle for the separating chamber pin (4) on a side axially opposite the radial offset section to the pump ring carrier (5), the receptacle (9) being a sloping one in the radial direction (RR) Has insertion ramp (10), and wherein the separation chamber pin (4) is pushed in the axial direction (AR) over the inclined insertion ramp (10) and at the same time is displaced in the radial direction (RR).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the pump device (1) has at least one insertion element (22), the radial extent of which is dimensioned larger than that of the radial offset section, and which is introduced into the radial offset section in the axial direction (AR) and thereby the separation chamber pin (4) and the pump ring (3) are moved in the radial direction (RR) only.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the hydraulic housing (2) to the pump ring carrier (5) has two axially opposite radial offset sections and two insertion elements (22), one insertion element (22) in each case in one radial offset section in in the axial direction (AR) and thereby move the separation chamber pin (4) and the pump ring (3) from two axially opposite sides in the exclusively radial direction (RR).