DE19653638A1 - Electric motor and pump assembly - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Elektromotor-Pumpenaggregat mit den Merkmalen des Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an electric motor pump unit with the Features of the preamble of claim 1.
Ein derartiges Elektromotor-Pumpenaggregat ist beispielsweise aus der DE-OS 44 33 972 bekannt. Der Elektromotor besteht aus einem topfförmigen Gehäuse, einer Welle, die zentrisch im Ge häuse angeordnet ist, einem Lagerschild, der das offene Ende des Gehäuses verschließt und einen Durchlaß aufweist, durch den die Welle aus dem Gehäuse herausgeführt ist, sowie einem umlaufenden Kragen am Außenrand des Lagerschildes, auf den das Motorgehäuse aufgeschoben ist. Für eine geringe axiale Baulän ge greift ein Teil des Lagerschildes zusammen mit dem Hauptla ger in eine angepaßte Vertiefung des Pumpengehäuses ein. Das Hauptlager ist pumpenseitig an einem umlaufenden Steg des La gerschildes provisorisch gehaltert, wodurch es ermöglicht wird, den Motor für Prüfzwecke vor der Endmontage des Aggrega tes in Testbetrieb zu nehmen. Nach der Endmontage des Aggrega tes erfolgt die Abstützung der Betriebskräfte über einen La gersitz im Pumpengehäuse, der sich an die Vertiefung für den Lagerschild anschließt. Auch die Zentrierung des Motorgehäuses zu dem Pumpengehäuse erfolgt über das Hauptlager.Such an electric motor pump unit is for example known from DE-OS 44 33 972. The electric motor consists of a pot-shaped housing, a shaft that is centered in the Ge is arranged, a bearing plate, the open end closes the housing and has a passage through which the shaft is led out of the housing, and one circumferential collar on the outer edge of the end shield on which the Motor housing is pushed on. For a small axial construction area part of the end shield together with the main bearing ger into an adapted recess of the pump housing. The The main bearing is on the pump side on a circumferential bridge of the La gerschildes temporarily held, which makes it possible the engine for testing purposes before final assembly of the unit to be put into test operation. After the final assembly of the aggrega The operating forces are supported via a La seat in the pump housing, which is located on the recess for the End shield connects. The centering of the motor housing to the pump housing is via the main bearing.
Der bekannte Elektromotor verursacht laute Betriebsgeräusche, weil Schwingungen der rotierenden Welle über das Hauptlager auf das Pumpengehäuse übertragen werden. Zusätzliche Geräusche entstehen auch durch ungenau eingepaßte Lageraußenringe, wel che nur unzureichend gegen Bewegungen relativ zu dem Lagersitz gesichert sind. Das Pumpengehäuse wirkt dadurch quasi als Re sonanzkörper, so daß das Betriebsgeräusch sogar noch verstärkt wird. Weil das Hauptlager mit Hilfe des Kunststofflagerschil des in den Lagersitz eingepreßt wird, kann es aufgrund der auftretenden Kräfte und bei geringen Fluchtungsfehlern zur Rißbildung in dem Kunststofflagerschild kommen.The well-known electric motor causes loud operating noises, because vibrations of the rotating shaft over the main bearing be transferred to the pump housing. Additional noise also arise from inaccurately fitted bearing outer rings, wel insufficient against movement relative to the bearing seat are secured. The pump housing thus acts as a Re resonance body, so that the operating noise is even amplified becomes. Because the main bearing with the help of the plastic bearing plate which is pressed into the bearing seat, it can due to occurring forces and with slight misalignment Cracks appear in the plastic end shield.
Die Erfindung beruht daher auf der Aufgabe, das Betriebsge räusch des Elektromotor-Pumpenaggregates zu verringern und gleichzeitig die Montage des Aggregates zu vereinfachen.The invention is therefore based on the task, the Betriebsge reduce the noise of the electric motor pump unit and Simplify assembly of the unit at the same time.
Die Aufgaben werden dadurch gelöst, daß der Lagerschild einen das Hauptlager radial umgreifenden Stutzen aufweist, welcher zusammen mit dem Hauptlager in eine Bohrungsstufe des Pumpen gehäuses hineinragt. Der Stutzen des Lagerschildes umgreift also das Hauptlager, ohne daß dieses radialen Kontakt mit dem Pumpengehäuse aufweist. Die Anordnung der Hauptlagers an dem Lagerschild führte zu einer erheblichen Reduzierung der Be triebsgeräusche. Die Montage des Elektromotor-Pumpenaggregates wird dadurch vereinfacht, daß das Hauptlager mit dem Stutzen und dem Lagerschild aus Kunststoff umspritzt wird, so daß La gerschild und Hauptlager eine Einheit bilden, welche zusammen mit dem Elektromotorgehäuse in das Pumpengehäuse eingesteckt werden, ohne die Notwendigkeit, das Hauptlager in einen Lager sitz einzupressen. Weil der Lagerschild zusammen mit dem Hauptlager eine einstückige Baugruppe bildet, wird der Monta geprozeß stark vereinfacht.The tasks are solved in that the end shield one the main bearing has radially encompassing nozzle, which together with the main bearing in a bore step of the pump protrudes into the housing. The neck of the end shield engages so the main bearing without this radial contact with the Has pump housing. The arrangement of the main camp on the End shield led to a significant reduction in loading drive noises. The assembly of the electric motor pump unit is simplified in that the main bearing with the nozzle and the plastic end shield is overmolded, so that La shield and main bearing form one unit, which together with the electric motor housing inserted into the pump housing become the main camp into a warehouse without the need press fit. Because the end shield together with the The main bearing forms a one-piece assembly, the Monta process greatly simplified.
Zusätzliche Vorteile ergeben sich, wenn der Stutzen das Haupt lager zumindest teilweise in axialer Richtung formschlüssig umgreift. Dies kann durch eine nach radial innen weisende Schulter erfolgen. Der Lageraußenring hat dadurch keinen un mittelbaren axialen Kontakt mit dem Pumpengehäuse, was die Einleitung von Körperschall in das Pumpengehäuse zusätzlich verringert und für eine sichere Fixierung des Lagers an dem Lagerschild sorgt.Additional benefits arise when the nozzle is the main Bearing at least partially in the axial direction embraces. This can be done by pointing radially inwards Shoulder. The bearing outer ring has no un indirect axial contact with the pump housing, which the Introduction of structure-borne noise into the pump housing reduced and for a secure fixation of the bearing on the End shield ensures.
Vorzugsweise weist der Lagerschild im Abstand zu dem Stutzen einen Ringflansch auf, welcher zur Zentrierung des Lagerschil des und des Motorgehäuses relativ zu dem Pumpengehäuse dient. Dadurch erfolgt eine Trennung von Zentrierfunktion und Lage rungsfunktion.The bearing plate is preferably at a distance from the connecting piece an annular flange, which is used to center the bearing plate and the motor housing is used relative to the pump housing. This separates the centering function and position function.
Sowohl Stutzen, Ringflansch und Bohrungsstufe sind dabei der art gestaltet, daß sie zusammen einen Zwischenraum begrenzen. Der Ringflansch ragt wie der Stutzen in die Bohrungsstufe hin ein und liegt mit seiner Außenseite an der Wandung der Boh rungsstufe an.Both nozzle, ring flange and bore level are the art designed that together they delimit a space. The ring flange protrudes into the bore step like the nozzle and lies with its outside on the wall of the Boh level.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Stutzen als elastischer Ringflansch ausgebildet ist. Dies gewährleistet einerseits die Aufnahme der im Betrieb auftretenden Radialkräfte und anderer seits eine verstärkte Dämpfung der Betriebsgeräusche. Darüber hinaus gleicht der elastische Ringflansch Außermittigkeiten und Fluchtungsfehler zwischen Motor- und Pumpenbauteilen aus. Zwischen Stutzen und Ringflansch können Rippen zur Abstützung und Versteifung vorgesehen sein. Ferner ist es grundsätzlich möglich, Stutzen und Ringflansch unabhängig voneinander durch Rippen abzustützen, welche im Bereich des Zwischenraumes vor gesehen sind.It is particularly advantageous if the nozzle is more elastic Ring flange is formed. On the one hand, this ensures the Absorption of radial forces and others occurring during operation on the one hand, increased damping of operating noise. About that the elastic ring flange also resembles eccentricity and misalignment between motor and pump components. Ribs can be used for support between the socket and the ring flange and stiffening may be provided. It is also fundamental possible, nozzle and ring flange independently Support ribs, which in the area of the space in front are seen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbei spiels näher dargestellt. Dabei zeigt:In the following, the invention is illustrated by means of an embodiment shown in more detail. It shows:
Fig. 1 ein Motor-Pumpenaggregat im Schnitt; Fig. 1, a motor-pump assembly in section;
Fig. 2 schematische Draufsicht auf den Lagerschild mit daran angeordnetem Hauptlager in Richtung Pfeil A in Fig. 1; Fig. 2 is schematic plan view of the bearing plate with arranged thereon main bearing in the direction of arrow A in Fig. 1;
Fig. 3 Einzelheit eines abgewandelten Lagerschildes mit nach radial innen weisender Schulter. Fig. 3 detail of a modified end shield with a radially inward shoulder.
Ein Elektromotor-Pumpenaggregat umfaßt gemäß Fig. 1 einen Elektromotor 1 mit einer Welle 2, welche mit einem Lager 3 und einem Hauptlager 4 zentrisch zu einem Motorengehäuse 5 ange ordnet ist. Eine offene Seite 6 des topfförmigen Motorengehäu ses 5 ist pumpenseitig durch ein Lagerschild 7 aus Kunststoff verschlossen. Die Welle 2 ragt durch eine Wellendurchführung 8 in ein Pumpengehäuse 9 mit einer zentrischen Vertiefung 10 und einer sich daran anschließenden Stufenbohrung 11, die bei spielsweise als Sackloch ausgebildet ist. Die Stufenbohrung 11 besitzt eine erste Bohrungsstufe 12 und eine zweite Bohrungs stufe 13, zu der fluchtend ein Exzenter 14 der Welle 2 zum Antrieb von Pumpenkolben 15 angeordnet ist. Ferner sind an einer Stirnseite 16 des Pumpengehäuses 9 noch verschiedene hydraulische Anschlüsse 17,18 vorgesehen.1, an electric motor-pump unit comprises according to FIG. An electric motor 1 with a shaft 2, which is provided with a bearing 3 and a main bearing 4 is centered on a motor housing 5 arranged. An open side 6 of the cup-shaped Motorengehäu ses 5 is closed on the pump side by a bearing plate 7 made of plastic. The shaft 2 protrudes through a shaft bushing 8 in a pump housing 9 with a central recess 10 and an adjoining stepped bore 11 , which is formed as a blind hole in example. The stepped bore 11 has a first bore stage 12 and a second bore stage 13 , to which an eccentric 14 of the shaft 2 for driving pump pistons 15 is aligned. Furthermore, various hydraulic connections 17 , 18 are also provided on an end face 16 of the pump housing 9 .
Der Lagerschild 7 besteht im wesentlichen aus einer ebenen Grundfläche 19, deren Durchmesser im wesentlichen der Vertie fung 10 im Pumpengehäuse 9 entspricht. An die Grundfläche 19 schließt sich radial außen ein konischer Absatz 20 an, der sich in Richtung Motorengehäuse nach radial außen erweitert. An den konischen Absatz 20 schließt sich ein Kragen 21 an, auf den das Motorengehäuse 5 dichtend aufgeschoben wird.The end shield 7 consists essentially of a flat base surface 19 , the diameter of which corresponds essentially to the vertical movement 10 in the pump housing 9 . A radially outer conical shoulder 20 adjoins the base area 19 and widens radially outward in the direction of the motor housing. A collar 21 adjoins the conical shoulder 20 , onto which the motor housing 5 is pushed in a sealing manner.
Pumpenseitig weist der Lagerschild 7 einen Stutzen 22 auf, welcher das Hauptlager 4 radial sichernd umgreift und zusammen mit dem Hauptlager 4 in die erste Bohrungsstufe 12 hineinragt. Der Stutzen 22 umgreift den Außenring 23 des Hauptlagers 4 und überträgt somit die im Betrieb auftretenden Radialkräfte un mittelbar auf den Lagerschild 7. Der Stutzen 22 ist vorzugs weise ein elastischer Ringflansch, welcher auch die im Betrieb auftretenden Schwingungen dämpfend auf den Lagerschild 7 über trägt.On the pump side, the end shield 7 has a connecting piece 22 which surrounds the main bearing 4 in a radially securing manner and, together with the main bearing 4, projects into the first bore step 12 . The socket 22 encompasses the outer ring 23 of the main bearing 4 and thus transmits the radial forces occurring during operation un indirectly to the end shield 7 . The nozzle 22 is preferably an elastic ring flange, which also dampens the vibrations occurring during operation on the bearing plate 7 .
Gemäß Fig. 3 ist der Stutzen 22 zusätzlich mit einer Schulter 35 versehen, welche das Hauptlager 4 zumindest teilweise in axialer Richtung formschlüssig umgreift. Die Schulter 35 weist nach radial innen und führt dazu, daß der Lageraußenring 23 keinen unmittelbaren axialen Kontakt mit dem Pumpengehäuse 9 aufweist. Einerseits wird dadurch die Einleitung von Körper schall in das Pumpengehäuse 9 verringert. Andererseits führt dies zu einer sicheren Fixierung des Lagers 4 an dem Lager schild 7 in axialer Richtung.According to FIG. 3, the connecting piece 22 is additionally provided with a shoulder 35 which at least partially encompasses the main bearing 4 in a form-fitting manner in the axial direction. The shoulder 35 points radially inward and has the result that the bearing outer ring 23 has no direct axial contact with the pump housing 9 . On the one hand, the introduction of body sound into the pump housing 9 is reduced. On the other hand, this leads to a secure fixation of the bearing 4 to the bearing plate 7 in the axial direction.
Im Abstand zu dem Stutzen 22 ist ein Ringflansch 30 vorgese hen, welcher zusammen mit dem Boden 31 der ersten Bohrungs stufe 12 einen Zwischenraum 32 begrenzt. Der Ringflansch 30 ragt in die erste Bohrungsstufe 12 hinein und liegt mit einer Außenseite 33 am Außendurchmesser der ersten Bohrungsstufe 12 an. Die Anordnung des Stutzens 22 und des Ringflanschs 30 im Abstand zueinander hat mehrere Vorteile. Weil der das Hauptla ger 4 lagernde Stutzen 22 keinen unmittelbaren Kontakt zu dem Pumpengehäuse 9 aufweist, wird das ungehemmte Eindringen von Schwingungen in das Pumpengehäuse vermieden. Der im Abstand zu dem Stutzen 22 angeordnete Ringflansch 30 gewährleistet eine zuverlässige Zentrierung des Lagerschildes 7 mit dem daran angeordneten Motorengehäuse 5 relativ zu dem Pumpengehäuse 9 mit der Stufenbohrung 11. Der Ringflansch 30 ist aber auch von besonderer Bedeutung bei der Herstellung des Kunststofflager schildes 7. Es ist allen Spritzgußverfahren gemeinsam, daß für eine gute Füllung der Form zur Herstellung des Lagerschildes 7 ein Einspritzdruck in Höhe von mehreren 100 bar eingestellt wird. Dies ist schon deshalb notwendig, damit der Lagerschild 7 mit der Grundfläche 19, dem Absatz 20 und dem anschließenden Kragen 21 präzise und detailgenau abgeformt wird. Also wird ein möglichst hoher Einspritzdruck angestrebt. Gleichzeitig besteht bei besonders hohen Drücken die Gefahr, daß das Haupt lager 4 aufgrund der radialen Druckkräfte geschädigt wird. In diesem Zusammenhang vermindert der Ringflansch 30 den Spritz druck im Bereich des Stutzens 22 und dadurch auch den auf den Außenring 23 des Hauptlagers 4 einwirkenden Spritzdruck, weil der Stutzen 22 gleichsam im Schatten des Ringflanschs 30 liegt und der eingespritzte Kunststoff zunächst den Ringflansch 30 bildet und erst danach in den Formhohlraum zur Bildung des Stutzens 22 einströmt. In diesem Zusammenhang ist auch wesent lich, daß der Ringflansch 30 näher zu der Einspritzöffnung für den Kunststoff angeordnet ist, als der Stutzen 22. Es wird dadurch sichergestellt, daß der eingespritzte Kunststoff nicht mit dem gesamten Einspritzdruck auf das Hauptlager 4 einwirkt.At a distance from the nozzle 22 , an annular flange 30 is hen vorgese, which together with the bottom 31 of the first bore step 12 delimits a gap 32 . The ring flange 30 projects into the first bore step 12 and has an outer side 33 against the outer diameter of the first bore step 12 . The arrangement of the connector 22 and the ring flange 30 at a distance from one another has several advantages. Because the Hauptla ger 4 bearing stub 22 has no direct contact with the pump housing 9 , the uninhibited penetration of vibrations into the pump housing is avoided. The annular flange 30 arranged at a distance from the connector 22 ensures reliable centering of the end shield 7 with the motor housing 5 arranged thereon relative to the pump housing 9 with the stepped bore 11 . The ring flange 30 is also of particular importance in the manufacture of the plastic bearing plate 7th It is common to all injection molding processes that an injection pressure of several 100 bar is set for a good filling of the mold for the production of the end shield 7 . This is already necessary so that the bearing plate 7 with the base 19 , the shoulder 20 and the subsequent collar 21 is molded precisely and in detail. The highest possible injection pressure is therefore sought. At the same time, there is a risk that the main bearing 4 will be damaged due to the radial pressure forces at particularly high pressures. In this context, the annular flange 30 reduces the spray pressure in the area of the nozzle 22 and thereby also the spray pressure acting on the outer ring 23 of the main bearing 4 , because the nozzle 22 is, as it were, in the shadow of the ring flange 30 and the injected plastic initially forms the ring flange 30 and only then flows into the mold cavity to form the nozzle 22 . In this context, it is also Lich that the annular flange 30 is arranged closer to the injection opening for the plastic than the nozzle 22nd This ensures that the injected plastic does not act on the main bearing 4 with the entire injection pressure.
Gemäß Fig. 2 sind zwischen Stutzen 22 und Ringflansch 30 Rip pen 24 vorgesehen, welche die Feder- und Dämpfungswirkung von Stutzen 22 und und Ringflansch 30 beeinflussen. Die Rippen 24 sind im Abstand zueinander angeordnet und reichen bis zu der Bodenseite 34 des Zwischenraumes 32. Ganz grundsätzlich ist es auch möglich, Stutzen 22 und Ringflansch 30 unabhängig vonein ander durch Rippen 24 abzustützen, welche sich in dem Zwi schenraum 32 befinden. Je nach gewünschter Steifigkeit und Dämpfungsverhalten sind die Rippen 24 entweder radial zur Wel lenachse oder aber geneigt zur Wellenachse angeordnet. Schließlich zeigt Fig. 2 daß der Stutzen 22 mit einer Ausneh mung 24' versehen ist, welche den Stutzen 22 in Segmente 25 teilt.Referring to FIG. 2 are provided between piece 22 and ring flange 30 Rip pen 24 is provided, which influence the spring and damping action of nozzles 22 and 30 and annular flange. The ribs 24 are arranged at a distance from one another and extend to the bottom side 34 of the intermediate space 32 . In principle, it is also possible to support the connecting piece 22 and the ring flange 30 independently of one another by means of ribs 24 which are located in the intermediate space 32 . Depending on the desired stiffness and damping behavior, the ribs 24 are arranged either radially to the shaft axis or inclined to the shaft axis. Finally, Fig. 2 shows that the nozzle 22 with a Ausneh tion 24 'is provided, which divides the nozzle 22 into segments 25 .
Claims (11)
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