DE102020215571A1 - Pump device for a hydraulic system of a motor vehicle, hydraulic system - Google Patents
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- F04C2/12—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
- F04C2/14—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
- F04C2/16—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with helical teeth, e.g. chevron-shaped, screw type
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Pumpenvorrichtung (1) für ein hydraulisches System (2) eines Kraftfahrzeugs, mit einem elektrischen Antriebsmotor (3), mit einer mit dem Antriebsmotor (3) gekoppelten Förderspindel (15), und mit einem zylinderförmigen Gehäuse (14), in welchem die Förderspindel (15) drehbar gelagert ist, wobei die Förderspindel (15) zusammen mit dem Gehäuse (14) Förderkammern (16) ausbildet, die sich durch eine Drehbewegung der Förderspindel (15) von einem Fluideinlass zu einem Fluidauslass des Gehäuses (14) bewegen. Es ist vorgesehen, dass eine Mittellängsachse (19) der Förderspindel (15) exzentrisch zu einer Mittellängsachse (18) des Gehäuses (14) angeordnet ist, das Gehäuse (14) als Außenspindel (13) auf seiner der Förderspindel (15) zugewandten Innenseite eine Spindelstruktur aufweist, wobei die Förderspindel (15) und die Außenspindel (13) bereichsweise ineinander greifen, um die Förderkammern (16) auszubilden, und dass die Außenspindel (15) um die Mittellängsachse (18) drehbar gelagert ist.The invention relates to a pump device (1) for a hydraulic system (2) of a motor vehicle, with an electric drive motor (3), with a delivery spindle (15) coupled to the drive motor (3), and with a cylindrical housing (14), in which the feed spindle (15) is rotatably mounted, wherein the feed spindle (15) together with the housing (14) forms feed chambers (16) which are moved by a rotary movement of the feed spindle (15) from a fluid inlet to a fluid outlet of the housing (14) move. It is provided that a central longitudinal axis (19) of the feed spindle (15) is arranged eccentrically to a central longitudinal axis (18) of the housing (14), the housing (14) as an outer spindle (13) on its inner side facing the feed spindle (15). Has spindle structure, wherein the conveyor spindle (15) and the outer spindle (13) interlock in regions to form the conveyor chambers (16), and that the outer spindle (15) is rotatably mounted about the central longitudinal axis (18).
Description
Die Erfindung betrifft eine Pumpenvorrichtung für ein hydraulisches System eines Kraftfahrzeugs, mit einem elektrischen Antriebsmotor, mit einer mit dem Antriebsmotor gekoppelten Förderspindel, und mit einem zylinderförmigen Gehäuse, in welchem die Förderspindel drehbar gelagert ist, wobei die Förderspindel zusammen mit dem Gehäuse Förderkammern ausbildet, die sich durch eine Drehbewegung der Förderspindel von einem Fluideinlass zu einem Fluidauslass des Gehäuses bewegen.The invention relates to a pump device for a hydraulic system of a motor vehicle, with an electric drive motor, with a delivery spindle coupled to the drive motor, and with a cylindrical housing in which the delivery spindle is rotatably mounted, with the delivery spindle forming delivery chambers together with the housing move from a fluid inlet to a fluid outlet of the housing by a rotary movement of the feed screw.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Hydrauliksystem für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Schmiermittelsystem, Kühlmittelsystem, Kraftstoffsystem, Abgasnachbehandlungssystem oder dergleichen, mit zumindest einer Pumpenvorrichtung, wie sie obenstehend beschrieben wurde.Furthermore, the invention relates to a hydraulic system for a motor vehicle, in particular a lubricant system, coolant system, fuel system, exhaust gas aftertreatment system or the like, with at least one pump device as described above.
Pumpenvorrichtungen der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. So offenbart beispielsweise die Offenlegungsschrift
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Pumpenvorrichtung zu schaffen, die bei hohem Fördervolumen eine reduzierte Teilezahl aufweist und bauraumsparend in ein hydraulisches System integrierbar ist.The present invention is based on the object of creating an improved pump device which, with a high delivery volume, has a reduced number of parts and can be integrated into a hydraulic system in a space-saving manner.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch eine Pumpenvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Diese zeichnet sich dadurch aus, dass eine Rotationsachse der Förderspindel exzentrisch zu einer Mittellängsachse des Gehäuses in dem Gehäuse angeordnet ist, das das Gehäuse als Außenspindel auf seiner der Förderspindel zugewandten Innenseite eine Spindelstruktur aufweist, wobei die Förderspindel und die Außenspindel ineinander greifen, um die Förderkammern auszubilden, und dass die Außenspindel beziehungsweise das Gehäuse um die Mittellängsachse drehbar gelagert ist. Die Pumpenvorrichtung weist somit zwei Förderspindeln auf, von denen die Förderspindel eine Innenspindel und die weitere Förderspindel eine Außenspindel ausbildet, die zusammenwirken, um die Förderkammern zwischen sich auszubilden. Dadurch, dass sowohl das Gehäuse als auch die Förderspindel drehbar gelagert sind und diese beiden miteinander in Eingriff stehen, reicht es aus, für den Betrieb der Pumpenvorrichtung entweder die Förderspindel oder das Gehäuse anzutreiben. Die Drehbewegung des einen Elements wird durch die ineinandergreifenden Spindelstrukturen auf das andere Element übertragen. Durch die ineinanderlaufenden Spindeln der erfindungsgemäßen Pumpenvorrichtung ist ein hohes Verdrängervolumen beziehungsweise eine hohe Förderleistung auf kleinem Bauraum erzielbar.The object on which the invention is based is achieved by a pump device having the features of
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Antriebsmotor entweder mit der Außenspindel oder mit der Förderspindel verbunden. Hierdurch eine einfache mechanische Lösung zum Antrieb der Pumpenvorrichtung geschaffen. So ist der Antriebsmotor des Antriebsmotors beispielsweise direkt oder durch ein Übersetzungsgetriebe mit der Förderspindel oder der Außenspindel verbunden, um das Drehmoment von dem Antriebsmotor auf die Pumpenvorrichtung zu übertragen.According to a preferred embodiment of the invention, the drive motor is connected either to the outer spindle or to the feed spindle. This creates a simple mechanical solution for driving the pump device. For example, the drive motor of the drive motor is connected to the feed spindle or the outer spindle directly or through a transmission gear in order to transmit the torque from the drive motor to the pump device.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Außenspindel als Innenläuferrotor des Antriebsmotors ausgebildet. Damit bildet die Außenspindel selbst eine Antriebswelle des Antriebsmotors aus und ist damit integral in den Antriebsmotor ausgebildet. Dadurch treibt der Antriebsmotor die Außenspindel der Pumpenvorrichtung direkt an und ist besonders nahe zu Förderspindel und Außenspindel angeordnet, wodurch weiterer Bauraum eingespart wird. Darüber hinaus werden insbesondere mechanische Verluste zwischen Antriebsmotor und Außenspindel minimiert.According to a preferred embodiment of the invention, the outer spindle is designed as an inner rotor of the drive motor. The outer spindle itself thus forms a drive shaft of the drive motor and is therefore integrally formed in the drive motor. As a result, the drive motor drives the outer spindle of the pump device directly and is arranged particularly close to the conveyor spindle and outer spindle, which saves further installation space. In addition, mechanical losses in particular between the drive motor and the outer spindle are minimized.
Besonders bevorzugt ist ein dem Innenläuferrotor zugeordneter Stator in einem Statorgehäuse gehalten, wobei an dem Statorgehäuse die Außenspindel und/oder die Förderspindel drehbar gelagert sind. Das Statorgehäuse bildet somit ein Pumpengehäuse der Pumpenvorrichtung aus, in welchem die wesentlichen Bestandteile der Pumpenvorrichtung, nämlich Außenspindel, Förderspindel und Antriebsmotor, zumindest im Wesentlichen angeordnet und vor äußeren Einflüssen geschützt sind.A stator associated with the internal rotor is particularly preferably held in a stator housing, with the outer spindle and/or the conveyor spindle being rotatably mounted on the stator housing. The stator housing thus forms a pump housing of the pump device, in which the essential components of the pump device, namely the outer spindle, delivery spindle and drive motor, are at least essentially arranged and protected from external influences.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass das Statorgehäuse stirnseitig jeweils einen Lagerschild zur drehbaren Lagerung der Förderspindel aufweist. Der jeweilige Lagerschild erstreckt sich insbesondere über die jeweilige Stirnseite des Statorgehäuses, sodass der Lagerschild axial sowohl die Förderspindel als auch die Außenspindel überdeckt. Durch die Lagerung der Förderspindel an dem Lagerschild ist diese sicher in dem Statorgehäuse in der exzentrisch zu der Außenspindel liegenden Anordnung positionierbar und drehbar. Die Förderspindel wird insbesondere durch eine Drehbewegung der Außenspindel in eine eigene Drehbewegung um ihre exzentrisch zur Mittellängsachse des Gehäuses liegende Mittellängsachse oder Rotationsachse versetzt.Furthermore, it is preferably provided that the stator housing has a bearing plate on the end face for the rotatable mounting of the conveyor spindle. The respective end shield extends in particular over the respective end face of the stator housing, so that the end shield axially covers both the conveyor spindle and the outer spindle. By mounting the conveyor spindle on the end shield, it can be positioned and rotated securely in the stator housing in the arrangement that is eccentric to the outer spindle. The conveyor spindle is in particular by a Drehbewe tion of the outer spindle in its own rotary motion about its central longitudinal axis or axis of rotation, which is eccentric to the central longitudinal axis of the housing.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die Förderspindel in dem jeweiligen Lagerschild gleitgelagert ist. Durch die Gleitlagerung wird eine besonders kompakte Bauform der Pumpenvorrichtung gewährleistet, die außerdem durch den Verzicht auf separate Wälzkörperlager auch kostengünstig realisierbar ist. Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist die Förderspindel durch das eine Wälzkörperlager in dem jeweiligen Lagerschild gelagert, um Reibungsverluste zu minimieren.Furthermore, it is preferably provided that the conveyor spindle is slide-mounted in the respective bearing plate. The slide bearing ensures a particularly compact design of the pump device, which can also be implemented cost-effectively by dispensing with separate rolling element bearings. According to an alternative embodiment of the invention, the conveyor spindle is supported by the one rolling element bearing in the respective end shield in order to minimize friction losses.
Zumindest einer der Lagerschilde ist vorzugsweise separat von dem Statorgehäuse ausgebildet und an diesem befestigt, beispielsweise verschweißt, verschraubt und/oder verklebt. Besonders bevorzugt ist der Lagerschild formschlüssig mit dem Statorgehäuse insbesondere in Umfangsrichtung und/oder Radialerstreckung verbunden, um eine dauerhaft sichere Positionierung des Lagerschilds an dem Statorgehäuse und damit eine dauerhaft sichere Positionierung der Förderspindel in der Außenspindel zu gewährleisten. Alternativ ist zumindest einer der Lagerschilde bevorzugt einstückig mit dem Statorgehäuse ausgebildet. Hierdurch wird eine dauerhaft sichere Verbindung von Lagerschild und Statorgehäuse gewährleistet.At least one of the end shields is preferably formed separately from the stator housing and attached to it, for example welded, screwed and/or glued. The bearing plate is particularly preferably connected to the stator housing in a form-fitting manner, in particular in the circumferential direction and/or radial extent, in order to ensure permanently secure positioning of the bearing plate on the stator housing and thus permanently secure positioning of the conveyor spindle in the outer spindle. Alternatively, at least one of the end shields is preferably formed in one piece with the stator housing. This ensures a permanently secure connection between the end shield and the stator housing.
Ist der Lagerschild separat zu dem Statorgehäuse ausgebildet, so bildet er bevorzugt mit dem Statorgehäuse zumindest eine Drehsicherung oder Verdrehsicherung aus, die formschlüssig in Umfangsrichtung wirkt. Die Drehsicherung bewirkt, dass sich der Lagerschild nicht relativ zu dem Statorgehäuse verdrehen kann, wodurch die Position der Förderspindel in der Außenspindel verändert werden würde. Die Drehsicherung ist insbesondere durch zumindest ein Axialvorsprung des Lagerschilds oder des Statorgehäuses, der mit zumindest einer Axialaussparung des Statorgehäuses oder des Lagerschilds in Eingriff steht, gebildet. Ein ungewolltes Verdrehen des Lagerschilds wird somit sicher verhindert und eine eindeutige Positionierung des Lagerschilds bei der Montage mit einfachen Mitteln gewährleistet.If the end shield is designed separately from the stator housing, it preferably forms at least one anti-rotation lock or anti-twist lock with the stator housing, which acts in a form-fitting manner in the circumferential direction. The anti-rotation lock ensures that the end shield cannot rotate relative to the stator housing, which would change the position of the feed spindle in the outer spindle. The anti-rotation device is formed in particular by at least one axial projection of the bearing plate or the stator housing, which engages with at least one axial recess in the stator housing or the bearing plate. Unintentional twisting of the end shield is thus reliably prevented and clear positioning of the end shield during assembly is ensured using simple means.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung bildet die Mantelaußenwand der Außenspindel mit einer Mantelinnenwand des Statorgehäuses ein Gleitlager zur drehbaren Lagerung der Außenspindel aus. Die Außenspindel beziehungsweise das Gehäuse ist somit direkt in dem Statorgehäuse gleitgelagert, wodurch eine bauraumsparende Ausbildung der Pumpenvorrichtung geschaffen ist. Alternativ ist zumindest ein Wälzkörperlager zwischen Statorgehäuse und Außenspindel vorhanden, um Reibungsverluste zu reduzieren. Je nach vorhandenem Bauraum und gewünschter Förderleistung beziehungsweise Dimensionierung der Pumpenvorrichtung ist die Gleitlagerung oder eine Wälzkörperlagerung zu wählen.According to a preferred development of the invention, the outer casing wall of the outer spindle forms a sliding bearing for the rotatable mounting of the outer spindle with an inner casing wall of the stator housing. The outer spindle or the housing is thus slide-mounted directly in the stator housing, which creates a space-saving design of the pump device. Alternatively, there is at least one rolling element bearing between the stator housing and the outer spindle in order to reduce friction losses. Depending on the available space and the desired delivery rate or dimensioning of the pump device, the slide bearing or a rolling element bearing should be selected.
Bevorzugt erstreckt sich das Statorgehäuse axial zumindest in eine Richtung über den Stator hinaus. Dadurch ist das Statorgehäuse axial länger ausgebildet als der Stator, wodurch erreicht wird, dass unabhängig von der Dimensionierung des Antriebsmotors eine ausreichend lange Förderstrecke der Pumpenvorrichtung durch Außenspindel und Förderspindel innerhalb des Statorgehäuses gewährleistbar ist. Vorzugsweise erstrecken sich auch Außenspindel und Innenspindel axial über den Antriebsmotor beziehungsweise den Stator hinaus. Insbesondere erstreckt sich das Statorgehäuse auf beiden Seiten des Stators axial hinaus, sodass beidseitig des Antriebsmotors durch das Statorgehäuse Anschlussstutzen für weitere Elemente eines hydraulischen Systems, wie beispielsweise Hydraulikleitungen, insbesondere Hydraulikschläuche, geboten werden.The stator housing preferably extends axially beyond the stator in at least one direction. As a result, the stator housing is axially longer than the stator, which ensures that a sufficiently long delivery distance of the pump device through the outer spindle and delivery spindle within the stator housing can be guaranteed, regardless of the dimensioning of the drive motor. The outer spindle and inner spindle preferably also extend axially beyond the drive motor or the stator. In particular, the stator housing extends axially on both sides of the stator, so that connection pieces for further elements of a hydraulic system, such as hydraulic lines, in particular hydraulic hoses, are provided through the stator housing on both sides of the drive motor.
Vorzugsweise sind die Förderspindel und die Außenspindel jeweils als Schraubenspindel, also als Schraubenaußenspindel und Schraubeninnenspindel, ausgebildet. Hierdurch werden vorteilhafte Förderkammern geschaffen, die ein hohes Fördervolumen im Betrieb der Pumpenvorrichtung gewährleisten.Preferably, the conveyor spindle and the outer spindle are each designed as a screw spindle, ie as an outer screw spindle and an inner screw spindle. This creates advantageous delivery chambers that ensure a high delivery volume during operation of the pump device.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass das jeweilige Schild ein oder mehrere Durchströmungsöffnungen für das zu fördernde Fluid aufweist. Dadurch tritt das zu fördernde Fluid axial in die Pumpenvorrichtung ein und tritt auch axial aus der Pumpenvorrichtung wieder aus. Dadurch werden Strömungsverluste, die beispielsweise durch Umlenkungen bei radialen Eintrittsrichtungen notwendig sind, vermieden. Damit wird die Effizienz der vorliegenden Pumpeneinrichtung weiter erhöht.Furthermore, it is preferably provided that the respective shield has one or more flow openings for the fluid to be pumped. As a result, the fluid to be pumped enters the pump device axially and also exits the pump device again axially. This avoids flow losses, which are necessary, for example, due to deflections in the case of radial entry directions. This further increases the efficiency of the present pump device.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die Außenspindel und die Förderspindel derart ausgebildet sind, dass sie ihre Axialerstreckung mindestens um den Faktor 1,2 länger ist als eine zwischen Außenspindel und Innenspindel ausgebildete Förderkammer. Dadurch ist eine sichere Fluidförderung durch die Pumpenvorrichtung im Betrieb gewährleistet. Durch eine Drehrichtungsumkehr beim Antrieb der Pumpenvorrichtung ist außerdem auch eine Förderrichtungsumkehr erreicht, sodass ohne besondere zusätzliche Mittel eine Förderrichtungsumkehr durch eine entsprechende Ansteuerung des Antriebsmotors ermöglicht ist.Furthermore, it is preferably provided that the outer spindle and the feed spindle are designed in such a way that their axial extension is longer by a factor of at least 1.2 than a feed chamber formed between the outer spindle and the inner spindle. This ensures safe fluid delivery through the pump device during operation. By reversing the direction of rotation when driving the pump device, a reversal of the conveying direction is also achieved, so that a reversal of the conveying direction is made possible by a corresponding activation of the drive motor without any special additional means.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass zwischen der Mantelaußenwand der Außenspindel und dem Statorgehäuse zumindest eine Dichtung und/oder zumindest eine Leckageöffnung ausgebildet ist. Durch die Dichtung wird gewährleistet, dass das zu fördernde Fluid nicht zu dem Antriebsmotor gelangt und beispielsweise dessen Funktion beeinträchtigt. Ist der Antriebsmotor jedoch selbst fluiddicht oder feuchtigkeitsdicht ausgebildet, so ist bevorzugt zumindest eine Leckageöffnung zwischen Mantelaußenwand und Statorgehäuse ausgebildet, durch welche ein Teil des zu fördernden Fluids auch zu dem Antriebsmotor und beispielsweise einer Steuereinheit des Antriebsmotors gelangt, um diese im laufenden Betrieb der Pumpenvorrichtung zu kühlen. Dadurch kann auf separate Kühleinrichtungen für die Pumpenvorrichtung verzichtet werden.Furthermore, it is preferably provided that between the outer casing wall of the outer spindle and at least one seal and/or at least one leakage opening is formed in the stator housing. The seal ensures that the fluid to be pumped does not get to the drive motor and, for example, impair its function. However, if the drive motor itself is designed to be fluid-tight or moisture-tight, there is preferably at least one leakage opening between the outer casing wall and the stator housing, through which part of the fluid to be pumped also reaches the drive motor and, for example, a control unit of the drive motor, in order to supply this to the pump device during operation cool. As a result, separate cooling devices for the pump device can be dispensed with.
Das erfindungsgemäße hydraulische System mit den Merkmalen des Anspruchs 14 zeichnet sich durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Pumpenvorrichtung aus. Es ergeben sich hierdurch die bereits genannten Vorteile.The hydraulic system according to the invention with the features of
Weitere Vorteile und bevorzugte Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich insbesondere aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen. Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Dazu zeigen
-
1 eine vorteilhafte Pumpenvorrichtung in einer perspektivischen Darstellung, -
2 die Pumpeneinrichtung in einer perspektivischen Längsschnittdarstellung, -
3A und3B die Pumpeneinrichtung in einer axialen Draufsicht ohne und mit Lagerdeckel und -
4A und4B Einzelteile der Pumpenvorrichtung in perspektivischen Darstellungen.
-
1 an advantageous pump device in a perspective view, -
2 the pump device in a perspective longitudinal sectional view, -
3A and3B the pump device in an axial plan view with and without bearing cap and -
4A and4B Individual parts of the pump device in perspective views.
In dem Statorgehäuse 10 ist die Pumpe 4 ausgebildet und der Rotor 6 des Antriebsmotors 3 angeordnet. Der Rotor 6 ist drehbar in dem Zylindergehäuse 10 gelagert, insbesondere unter Zwischenschaltung eines Wälzkörperlagers, einer Gleitlagerung oder einer hydrodynamischen Lagerung.The
Das Statorgehäuse 10 weist zur Aufnahme des Rotors 6 einen Aufnahmeabschnitt 11 auf, der einen Innendurchmesser aufweist, der zumindest im Wesentlichen dem Außendurchmesser des Rotors 6 und/oder das den Rotor 6 tragenden Wälzkörperlagers entspricht. Im übrigen Statorgehäuse 10 weist dieses einen Innendurchmesser auf, der kleiner ist als der Innendurchmesser in dem Aufnahmeabschnitt 11. Insbesondere weist das Statorgehäuse 10 an seinen Stirnseiten jeweils einen Lagerabschnitt 12 auf, der zur Lagerung eines als Außenspindel 13 ausgebildeten Gehäuses 14 der Pumpe 4 ausgebildet ist.For receiving the
Die Pumpe 4 weist die bereits genannte Außenspindel 13 sowie eine Förderspindel 15 auf, wobei die Außenspindel 13 in der Art einer Hohlwelle mit einer nach innen vorstehenden Spindelstruktur ausgebildet ist, die mit der Spindelstruktur der Förderspindel 15 zusammenwirkt, um Förderkammern 16 für das zu fördernde Fluid auszubilden. Außenspindel 13 und Förderspindel 15 sind jeweils als Schraubenspindel ausgebildet, die beide drehbar in dem Statorgehäuse 10 gelagert sind.The
Dabei ist die Außenspindel 13 direkt in dem Statorgehäuse 10 drehbar gelagert, wobei dazu der Innendurchmesser des Statorgehäuses 10 in den Lagerabschnitten 12 vorzugsweise zumindest im Wesentlichen dem Außendurchmesser der Mantelaußenwand der Außenspindel 13 entspricht, sodass eine vorteilhafte Gleitlagerung zwischen Außenspindel 13 und Statorgehäuse 10 in den Lagerabschnitten 12 gewährleistet ist. Zwischen den Lagerabschnitten 12 liegt zum einen der Aufnahmeabschnitt 11 für den Rotor 6 und zum anderen weist der Stator 10 zwischen den Lagerabschnitten 12 einen größeren Außendurchmesser auf, sodass die Außenspindel 13 nicht vollflächig beziehungsweise nur bereichsweise an dem Statorgehäuse 10 mit ihrer Mantelaußenwand anliegt. Durch die Gleitlager 17 ist die Außenspindel 13, deren Außenmantelwand kreisförmig ausgebildet ist, vorteilhaft drehbar in dem Statorgehäuse 10 gelagert. Insbesondere ist die Außenspindel 13 dabei koaxial zu dem Statorgehäuse 10 in dem Statorgehäuse 10 angeordnet, sodass die Mittellängsachse 18 der Außenspindel 13 sowie des Statorgehäuses 10 miteinander fluchten beziehungsweise einander entsprechen.The
Die Förderspindel 15 ist derart in dem Statorgehäuse 10 angeordnet, das die Mittellängsachse 19 der Förderspindel 15 parallel und exzentrisch beziehungsweise radial versetzt zu der Mittellängsachse 18 angeordnet ist. Zur Lagerung und Positionierung der Förderspindel weist das Statorgehäuse 10 an seinen Stirnenden jeweils einen Lagerschild 20 auf. Die Lagerschilde 20 sind dabei entweder einstückig mit dem Statorgehäuse 10 ausgebildet oder als separate Bauteile hergestellt und an den Stirnseiten des Statorgehäuses 10 insbesondere form- und/oder stoffschlüssig befestigt. Der jeweilige Lagerschild weist einen außenliegenden Kreisring 21 auf, dessen Außendurchmesser insbesondere dem Außendurchmesser des Statorgehäuses 10 entspricht und der koaxial zu dem Statorgehäuse 10 angeordnet ist. Weiterhin trägt der Ring 21 ein Lager 22 für die Förderspindel 15. Das Lager 22 ist durch mehrere sich insbesondere radial erstreckende Streben 23 mit dem Ring 21 insbesondere einstückig verbunden. Das Lager 22 weist beispielsweise einen Lagerbolzen 24 auf, der in eine im Querschnitt zentrale Lagerbolzenaufnahme 25 in einer der Stirnseiten der Förderspindel 15 einliegt. Sind beide Lagerschilde 20 gleich ausgebildet, so ist damit die Förderspindel 15 stirnseitig jeweils an einem Lagerbolzen 24 gehalten beziehungsweise auf diesem aufgeschoben und dadurch drehbar an dem Lagerschild 20 gelagert. Der Lagerbolzen beziehungsweise das Lager 22 ist dabei exzentrisch zu dem Ring 21 angeordnet, sodass die Mittellängsachse 19, wie eingangs bereits erwähnt, versetzt zu der Mittellängsachse 18 von Gehäuse 14 und Statorgehäuse 10 liegt.The
Insbesondere
In
Der Rotor 6 ist drehfest mit der Außenspindel 13 verbunden, sodass dann, wenn der Antriebsmotor 3 angesteuert wird, der Rotor 6 die Außenspindel 13 mitnimmt beziehungsweise mit einem Drehmoment beaufschlagt. Durch die ineinandergreifenden Spindelstrukturen wird dabei auch die innenliegende Förderspindel 15 angetrieben, sodass die Förderkammern 16, die zwischen den Förderspindeln 15 und der Außenspindel 13 gebildet sind, von einer Stirnseite zur gegenüberliegenden Stirnseite des Statorgehäuses 10 bewegt werden, wodurch Fluid von der einen Stirnseite zur anderen Stirnseite gefördert wird.The
Dadurch, dass das Statorgehäuse 10 von dem Antriebsmotor 3 axial in beide Richtungen vorsteht, kann das Statorgehäuse 10 beispielsweise einfach in Hydraulikleitungen oder Hydraulikschläuche beidseitig oder stirnseitig eingeschoben werden, um die hydraulische Verbindung zu dem hydraulischen System zu erreichen. Je nach Drehrichtung des Antriebsmotors wird das Fluid dann von der einen in die andere Richtung gefördert und der eine Lagerschild 20 dient dann als Einlass und der andere Lagerschild 20 als druckseitiger Auslass 4.Because the
Um eine sichere Förderung des Fluids von dem Einlass zu dem Auslass zu gewährleisten, ist die Länge L der Pumpe 4 beziehungsweise der Außenspindel 13 und der Förderspindel 15 mindestens 1,2 mal länger als die jeweils zwischen den Spindeln ausgebildete Förderkammer 16.In order to ensure reliable delivery of the fluid from the inlet to the outlet, the length L of the
Sind die Lagerschilde 20 nicht einstückig, sondern separat an dem Statorgehäuse 10 ausgebildet, wodurch die Montage der Pumpenvorrichtung 1 vereinfacht wird, so sind die Lagerschilde 20 insbesondere mithilfe einer Drehsicherung 28 an dem Statorgerhäuse formschlüssig gehalten, um ein Verdrehen und damit ein Verstellen der exzentrischen Position der Förderspindel 15 relativ zu der Außenspindel 13 sicher zu verhindern. Die jeweilige Drehsicherung 28 wird insbesondere durch eine in Umfangsrichtung wirkende formschlüssige Verbindung zwischen Lagerschild 20 und Statorgehäuse 10 gewährleistet. Insbesondere ist dazu beispielsweise ein Axialvorsprung des Lagerschilds 20 in einer komplementär dazu ausgebildeten stirnseitigen Vertiefung des Statorgehäuses 10 anordenbar beziehungsweise angeordnet, um ein Verdrehen des Lagerschilds 20 relativ zu dem Statorgehäuse 10 zu verhindern. Optional weist die Drehsicherung 28 mehrere derartige Vorsprünge und damit zusammenwirkende Aufnahmevertiefungen auf. Besonders bevorzugt ist einer der Lagerschilde einstückig mit dem Statorgehäuse 10 ausgebildet und der andere Lagerschild 20 als separates Bauteil, um eine einfache Montage der Pumpenvorrichtung 1 mit möglichst wenigen Einzelteilen zu gewährleisten.If the end shields 20 are not formed in one piece but separately on the
Zwischen der Außenspindel 13 und dem Statorgehäuse 10 ist bevorzugt zumindest ein Dichtelement 29 angeordnet, insbesondere jeweils an die Lagerabschnitte 12 angrenzend, sodass das zu fördernde Fluid nicht in den Bereich des Statorgehäuses 10 gelangen kann, in welchem der Antriebsmotor 3 beziehungsweise der Rotor 6 liegt. Das jeweilige Dichtelement 29 ist dabei insbesondere als Ringdichtung ausgebildet oder Umfangsdichtung, die an der Mantelaußenwand der Außenspindel 13 einerseits anliegt und an der Mantelinnenwand oder -seite des Statorgehäuses 10 andererseits.At least one sealing
Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel ist zwischen der Außenspindel 13 und dem Statorgehäuse 10 im Bereich der Lagerabschnitte 12 jeweils eine Leckageöffnung oder ein Leckagespalt 30 ausgebildet, beispielsweise durch eine sich axial erstreckende Nut, die in dem Statorgehäuse 10 oder der Außenspindel 13 ausgebildet ist, und die ein Leckagestrom des Fluids in den Bereich des Statorgehäuses 10 zwischen den Lagerabschnitten 12 erlaubt und welcher dann dazu genutzt wird, den Antriebsmotor 3, insbesondere den Rotor 6 oder eine gegebenenfalls im Bereich des Antriebsmotors 3 angeordnete Steuereinrichtung oder -einheit im laufenden Betrieb der Pumpenvorrichtung 1 zu kühlen. In
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Pumpenvorrichtungpump device
- 22
- hydraulisches Systemhydraulic system
- 33
- Antriebsmotordrive motor
- 44
- Pumpepump
- 55
- Statorstator
- 66
- Rotorrotor
- 77
- Statorjochstator yoke
- 88th
- Statorzahnstator tooth
- 99
- Antriebswicklungdrive winding
- 1010
- Statorgehäusestator housing
- 1111
- Aufnahmeabschnittrecording section
- 1212
- Lagerabschnittstorage section
- 1313
- Außenspindelouter spindle
- 1414
- GehäuseHousing
- 1515
- Förderspindelconveyor spindle
- 1616
- Förderkammerconveyor chamber
- 1717
- Gleitlagerbearings
- 1818
- Mittellängsachsecentral longitudinal axis
- 1919
- Mittellängsachsecentral longitudinal axis
- 2020
- Lagerschildbearing shield
- 2121
- Ringring
- 2222
- Lagerwarehouse
- 2323
- Strebestrut
- 2424
- Lagerbolzenbearing pin
- 2525
- LagerbolzenaufnahmeBearing pin mount
- 2626
- Durchströmungsöffnungflow opening
- 2828
- DrehsicherungAnti-rotation
- 2929
- Dichtungpoetry
- 3030
- Leckagespaltleakage gap
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