DE4008278A1 - Radial pump for automobile engines - comprising two-part housing consisting of pump chamber formed by first housing-part and insert - Google Patents
Radial pump for automobile engines - comprising two-part housing consisting of pump chamber formed by first housing-part and insertInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Radialpumpe, mit einem ein Pumpenrad enthaltenden, die Pumpenkammer bildenden, zweiteiligen Pumpengehäuse, dessen zweiter Gehäuseteil ein Motorgehäuse gegen die Pumpenkammer abschließt, mit einem Pumpenrad, das durch eine Welle fest mit einem pumpenseitigen Antriebsmagneten einer Magnetdrehkupplung zur Übertragung des Motordrehmoments auf das Pumpenrad verbunden ist.The invention relates to a radial pump, with a a pump wheel containing, forming the pump chamber, two-part pump housing, the second housing part a Motor housing closes against the pump chamber, with a Impeller that is fixed by a shaft with a Pump-side drive magnet of a magnetic rotary coupling for transferring the motor torque to the pump wheel connected is.
Eine derartige Pumpe kann beispielsweise als Kühlwasserpumpe in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden. Hierbei ist die Pumpe Druckspitzen von 6 bis 7 bar und Kühlwassertemperaturen von bis zu 140°C ausgesetzt. Des weiteren ist die Kühlflüssigkeit häufig mit chemisch agressiven Substanzen, durch magnetische Späne oder durch feinkörnige und sehr harte Schwebstoffe, wie z. B. Sand oder auskristallisiertes Frostschutzmittel (Natriummetasilikat), verunreinigt, welche insbesondere die Lager einer Pumpe zerstören können. Trotz dieser extremen Betriebsbedingungen werden hohe Anforderungen an die Funktionssicherheit und Lebensdauer einer solchen Pumpe gestellt. Um dies zu erreichen, ist es Stand der Technik, den Antriebsteil, insbesondere den Antriebsmotor, weitestgehend vom hydraulischen Teil der Pumpe, insbesondere unter Verwendung einer Magnetdrehkupplung, zu trennen.Such a pump can, for example, as Cooling water pump can be used in a motor vehicle. Here the pump has pressure peaks of 6 to 7 bar and Exposed to cooling water temperatures of up to 140 ° C. Furthermore, the coolant is often chemical aggressive substances, by magnetic chips or by fine-grained and very hard suspended matter, such as B. sand or crystallized antifreeze (Sodium metasilicate), which contaminates in particular the Can destroy the bearings of a pump. Despite this extreme Operating conditions place high demands on the Functional reliability and service life of such a pump posed. To achieve this, it is state of the art the drive part, in particular the drive motor, as far as possible from the hydraulic part of the pump, especially using a rotary magnetic coupling separate.
Eine derartige Radialpumpe mit Magnetdrehkupplung ist aus der DE-OS 36 03 812 bekannt. Dort wird ein direkt auf einem zylindrischen Magneten sitzendes Pumpenrad von einem den Magneten konzentrisch umfassenden, auf einer Motorwelle sitzenden zweiten Magneten angetrieben. Der antreibende und der angetriebene Magnet sind durch einen topfförmigen Kunststoffeinsatz, welcher zugleich einen Teil des Pumpengehäuses darstellt, flüssigkeitsdicht getrennt. Das mit dem zylindrischen Magneten verbundene Pumpenrad ist auf einem zweiseitig fixierten, feststehenden Lagerbolzen gelagert, wobei eine Einfassung des Lagerbolzens von mehreren im Zulaufsstutzen angeordneten Stegen gebildet wird.Such a radial pump with magnetic rotary coupling is off DE-OS 36 03 812 known. There is one directly on top of one cylindrical magnet seated impeller from one Magnet encompassing concentrically, on a motor shaft seated second magnet driven. The driving and The magnet is driven by a pot Plastic insert, which is also part of the Pump housing represents, liquid-tight separated. The pump wheel connected to the cylindrical magnet is on a double-sided, fixed bearing pin stored, with a border of the bearing pin of several webs arranged in the inlet connection becomes.
Diese Anordnung besitzt mehrere nachteilige Eigenschaften. Zum einen wird der Flüssigkeitszulauf durch die erwähnte Lagerbolzenfassung erschwert. Zudem entstehen im Bereich der Stege Verwirbelungen, wodurch der hydraulische Wirkungsgrad der Pumpe verringert wird. Zum anderen kann durch im Fördermedium befindliche Verunreinigungen (Sand, magnetische Späne etc.) der angetriebene Magnet angegriffen werden.This arrangement has several disadvantageous properties. On the one hand, the liquid inflow is mentioned by the Bearing pin holder difficult. Also arise in the area the webs turbulence, causing the hydraulic Pump efficiency is reduced. On the other hand due to impurities (sand, magnetic chips etc.) the driven magnet attacked will.
Eine Radialpumpe mit einer mehrteiligen Pumpenkammer, speziell mit getrennten Kammern für die angetriebenen Magnete und das Pumpenrad wird in der DE-OS 25 59 042 vorgeschlagen. Bei dieser Konstruktion umfassen mehrere scheibenförmige Magnete, welche untereinander durch Joche verbunden eine Art Käfig bilden, die Kammer(n) mit dem/den ebenfalls scheibenförmigen, angetriebenen Magneten.A radial pump with a multi-part pump chamber, especially with separate chambers for the driven ones Magnets and the impeller is described in DE-OS 25 59 042 suggested. In this construction, several include disc-shaped magnets, which are interconnected by yokes connected to form a kind of cage, the chamber (s) with the / the also disk-shaped, driven magnets.
Eine solche Pumpe ist kostenaufwendig, aufgrund der vergleichsweise großen Anzahl von verwendeten Bauteilen, insbesondere der Vielzahl der benötigten Magnete. Zudem sind die einzelnen Teile auf so komplizierte Weise zusammengefügt, daß die Montage einen erheblichen Arbeitsaufwand erfordert. Eine preisgünstige Produktion, wie sie ein Massenartikel, wie z. B. eine Kfz-Kühlwasserpumpe, erfordert, ist somit nahezu ausgeschlossen.Such a pump is expensive due to the comparatively large number of components used, especially the large number of magnets required. In addition are the individual parts in such a complicated way put together that the assembly a considerable Labor required. Inexpensive production, how they are a mass article, such as Legs Motor vehicle cooling water pump, is therefore almost locked out.
Nachteilig ist weiterhin, die aus der sandwichartigen Anordnung der Magnete resultierende, relativ große Baulänge der Pumpe, insbesondere unter Berücksichtigung des beschränkten Einbauraums in einem Kraftfahrzeug.Another disadvantage is that of the sandwich Arrangement of the magnets resulting, relatively large length the pump, especially considering the limited installation space in a motor vehicle.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine weitestgehend verschmutzungsunempfindliche Radialpumpe bei gleichzeitig verbesserter hydraulischer Leistung zu schaffen, welche sich durch einen möglichst einfachen und kostengünstigen Aufbau auszeichnet.The object of the invention is a largely Radial pump insensitive to contamination at the same time to create improved hydraulic performance which yourself through a simple and inexpensive Structure distinguished.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Pumpenkammer aus zwei durch ein Zwischenstück voneinander getrennten Räumen besteht und die das Pumpenrad mit dem pumpenseitigen Magneten verbindende Welle im Zwischenstück, und zwar einseitig gelagert ist.This object is achieved in that the Pump chamber from two through an intermediate piece from each other separate rooms and the impeller with the shaft connecting pump-side magnet in the intermediate piece, and is stored on one side.
Durch diese Maßnahmen wird die Pumpe gegenüber stark verschmutzten Fördermedien im wesentlichen unempfindlich. Die in Kühlflüssigkeiten meist vorhandenen Sandbeimengungen sowie magnetische Späne werden im hydraulischen Pumpenkammerteil sofort weitergeführt und sind somit unschädlich für den Innenmagneten und das Wellenlager.These measures make the pump strong contaminated fluids essentially insensitive. The sand admixtures usually present in cooling liquids as well as magnetic chips are in the hydraulic Pump chamber part immediately continued and are thus harmless to the inner magnet and the shaft bearing.
Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß das Lager vom Zwischenstück gebildet wird. Durch die einseitige Lagerung der Welle im Zwischenstück wird auf eine Lagerung im Bereich des Einlaufstutzens verzichtet. Dadurch kann das Fördermedium, ohne Verwirbelungen zu bilden, ungehindert einströmen, wodurch der hydraulische Wirkungsgrad gegenüber den vorbekannten Pumpen verbessert wird. Durch den verbesserten Wirkungsgrad wiederum kann bei gleicher Pumpleistung die Drehzahl und die elektrische Leistungsaufnahme der Pumpe verringert werden, wodurch diese auch an Zuverlässigkeit und Lebensdauer gewinnt.Another advantage is that the camp from Intermediate piece is formed. Due to the one-sided storage the shaft in the intermediate piece is on a bearing in Area of the inlet nozzle is dispensed with. This can Pumped medium without creating turbulence, unhindered inflow, reducing the hydraulic efficiency the known pumps is improved. By the improved efficiency can in turn be the same Pump power, the speed and the electrical Power consumption of the pump can be reduced, which this also gains in reliability and durability.
Die Ausbildung der Magnetkupplung als Zentraldrehkupplung ermöglicht eine kleine Baulänge der Pumpe, wobei gleichzeitig sichergestellt ist, daß nur geringfügige, axiale Kräfte auf die Pumpenwelle übertragen werden.The design of the magnetic coupling as a central rotary coupling enables a small overall length of the pump, whereby at the same time it is ensured that only minor, axial forces are transmitted to the pump shaft.
Des weiteren ist es vorteilhaft, die Lagerbuchse der Welle als Kohlelager auszuführen. Ein Kohlelager ist kostengünstiger zu fertigen als ein entsprechendes Keramiklager. Gegenüber einem vergleichbaren Kunststofflager ist es weit weniger temperaturempfindlich, besitzt geringere Fertigungstoleranzen und neigt weniger zur Geräuschentwicklung während des Betriebs der Pumpe. Die Verwendung eines Sinterlagers kommt aufgrund des durch das Fördermedium angreifbaren Öltränkung nicht in Betracht.Furthermore, it is advantageous to use the shaft bearing bush run as a coal store. There is a coal store to manufacture cheaper than a corresponding one Ceramic bearings. Compared to a comparable one Plastic bearings it is far less sensitive to temperature, has lower manufacturing tolerances and less tendency for noise generation during the operation of the pump. The use of a sintered bearing comes through the impregnable oil impregnation.
Da das vom Motor übertragene Drehmoment wesentlich von der Größe des Abstandes zwischen Antriebs- und Innenmagnet abhängt, ist es besonders vorteilhaft, den Einsatz aus einem möglichst dünnwandigen Material zu fertigen. Unter Beachtung der physikalischen und chemischen Besonderheiten des geförderten Mediums (hohe Druckspitzen und Temperaturen, chemisch aggressiv) ist der Einsatz und das Zwischenstück aus einem möglichst hochwertigen und vor allem hochtemperaturbeständigen Kunststoff, wie z. B. Polyetherimid, hergestellt.Since the torque transmitted by the engine is significantly different from that Size of the distance between the drive and inner magnet depends, it is particularly advantageous to use it to manufacture a material that is as thin as possible. Under Attention to the physical and chemical peculiarities of the pumped medium (high pressure peaks and Temperatures, chemically aggressive) is the use and that Intermediate piece from a high quality and before all high temperature resistant plastic, such as B. Polyetherimide.
Im Gegensatz dazu kann das Pumpengehäuse aus einem kostengünstigen, hochtemperaturbeständigen Kunststoff z. B. einem hochpolymeren Polyamid, gefertigt werden, da dessen Wandstärke nicht durch konstruktive Forderungen beschränkt wird.In contrast, the pump housing can be made from one inexpensive, high temperature resistant plastic z. B. a high polymer polyamide, because of that Wall thickness not limited by design requirements becomes.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn die die Innenmagnetkammer bildenden Kunststoffteile formschlüssig ineinandergefügt sind. Dadurch kann die erfindungsgemäße Pumpe kostengünstig und auf einfache Weise montiert werden, indem die vorgefertigten Einzelteile einfach zusammengesteckt bzw. miteinander verrastet werden. It is particularly beneficial if the Plastic parts forming the inner magnetic chamber with a positive fit are merged. This allows the invention Pump can be assembled inexpensively and easily, by simply prefabricating the individual parts put together or locked together.
Lediglich die äußeren Gehäuseteile (Motorgehäuse und erster Teil des Pumpengehäuses) sind miteinander verschraubt.Only the outer housing parts (motor housing and first Part of the pump housing) are screwed together.
Der Innenmagnet sollte aus Gründen des Druckausgleiches und der Lagerung in einer Flüssigkeit laufen. Aus diesem Grund füllt sich die Innenmagnetkammer während des Betriebes der Pumpe mit dem Fördermedium. Der Druckausgleich geschieht hierbei über das Lager der Welle. Alternativ kann im Zwischenstück eine Bohrung vorgesehen sein, deren Größe so gewählt wird, daß keine mit dem Fördermedium mitgeführten groben Verunreinigungen in die Innenmagnetkammer gelangen können. Zum besseren Schutz des Kohlelagers kann in diesem Fall eine Fettkammer an dem pumpenseitigen Lagerende vorgesehen sein.The inner magnet should, for reasons of pressure equalization and storage in a liquid. For this reason the inner magnetic chamber fills up during operation of the Pump with the fluid. The pressure equalization happens here about the bearing of the shaft. Alternatively, in Intermediate piece, a hole may be provided, the size of which is chosen that none carried with the medium coarse impurities get into the inner magnet chamber can. For better protection of the coal storage can in this Fall a grease chamber at the pump end of the bearing be provided.
Zum Schutz des Innenmagneten vor im Fördermedium gelösten aggressiven Substanzen, empfiehlt sich die Einbettung des Innenmagneten in einem geeigneten Kunststoff.To protect the inner magnet from being loosened in the medium aggressive substances, it is recommended to embed the Internal magnets in a suitable plastic.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Radialpumpe ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.An embodiment of the radial pump according to the invention is shown in the drawing and is described below explained in more detail with reference to the drawing.
Die einzige Figur zeigt einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Radialpumpe.The only figure shows a longitudinal section through the Radial pump according to the invention.
Ein erstes Gehäuseteil (4) und ein hierin eingesteckter Einsatz (13) bilden zusammen die Pumpenkammer, welche durch ein mit dem Einsatz (13) verrastetes Zwischenstück (8) in zwei Kammern, die Pumpenradkammer (3) und die Innenmagnetkammer (12), geteilt wird.A first housing part (4) and an inserted herein insert (13) together form the pump chamber divided by a is latched to the insert (13) intermediate piece (8) into two chambers, the pump wheel chamber (3) and the inner magnet chamber (12), becomes.
In der Innenmagnetkammer (12) sitzt ein Innenmagnet (10) im Preßsitz auf der Welle (6), die einseitig in der in das Zwischenstück (8) eingepaßten Lagerbuchse (7), welche vorzugsweise als Kohlebuchse ausgebildet ist, gelagert ist. In the inner magnet chamber ( 12 ), an inner magnet ( 10 ) sits in a press fit on the shaft ( 6 ), which is mounted on one side in the bearing bush ( 7 ) fitted into the intermediate piece ( 8 ), which is preferably designed as a carbon bush.
Der zum Innenmagneten (10) entgegengesetzt liegende Abschnitt der Welle (6) ragt in die Pumpenradkammer (3) hinein und trägt an seinem vorzugsweise mit einer Rändelung versehenen Ende ein als Flügelrad ausgebildetes Pumpenrad (5).The section of the shaft ( 6 ) opposite the inner magnet ( 10 ) protrudes into the pump wheel chamber ( 3 ) and carries at its end, which is preferably provided with knurling, a pump wheel ( 5 ) designed as an impeller.
Dieses Pumpenrad (5) fördert das zumeist mit körnigen und/oder chemisch aggressiven Substanzen beladene Fördermedium vom Einlaufstutzen (1) zu einem in der Figur nicht dargestellten tangential zum Pumpenradumfang an das Pumpengehäuse (4) angeformten Auslaufstutzen. Zur sicheren Befestigung von ebenfalls nicht dargestellten Schläuchen sind beide Stutzen vorzugsweise mit Nasen oder Schultern (2) versehen.This pump wheel ( 5 ) conveys the conveying medium, which is mostly loaded with granular and / or chemically aggressive substances, from the inlet connection ( 1 ) to an outlet connection (not shown in the figure) which is formed tangentially to the pump wheel circumference on the pump housing ( 4 ). For the secure attachment of hoses, also not shown, both sockets are preferably provided with noses or shoulders ( 2 ).
Die Pumpenradkammer (3) und Innenmagnetkammer (12) sind lediglich durch eine kleine Bohrung (18) miteinander verbunden. Dadurch wird zum einen der Druckausgleich zwischen den Kammern (3, 12) ermöglicht, zum anderen ist der Innenmagnet (10) in einer flüssigkeitsgefüllten Kammer besser gelagert. Der Durchmesser der Bohrung (18) wird so klein gewählt, daß zwar die Flüssigkeit des Fördermediums nicht jedoch mitgeführte aufgeschwemmte Verunreinigungen in die Innenmagnetkammer (12) eindringen können, so daß der Innenmagnet (10) insbesondere vor magnetischen Partikeln und das Lager vor körnigen Stoffen geschützt ist.The pump wheel chamber ( 3 ) and inner magnetic chamber ( 12 ) are connected to each other only by a small bore ( 18 ). On the one hand, this enables pressure equalization between the chambers ( 3 , 12 ), and on the other hand the inner magnet ( 10 ) is better supported in a liquid-filled chamber. The diameter of the bore ( 18 ) is chosen so small that the liquid of the pumped medium but not entrained suspended impurities can penetrate into the inner magnet chamber ( 12 ), so that the inner magnet ( 10 ) is particularly protected against magnetic particles and the bearing against granular substances is.
Die Lagerbuchse (7) wird an dem pumpenradseitigen Lagerende (20) der Welle (6) durch eine Fettkammer (19) geschützt.The bearing bush ( 7 ) is protected on the pump-wheel-side bearing end ( 20 ) of the shaft ( 6 ) by a grease chamber ( 19 ).
Im Falle, daß das Fördermedium auch gelöste aggressive Substanzen enthält, kann der Innenmagnet (10) in Kunststoff eingegossen werden.In the event that the pumped medium also contains dissolved aggressive substances, the inner magnet ( 10 ) can be cast in plastic.
Die Magnetdrehkupplung (10, 14) ist als Zentraldrehkupplung ausgeführt. Das heißt, ein auf die Motorwelle (17) gepreßter, glockenförmiger Antriebsmagnet (14) umgibt den Einsatz (13) und überträgt so über magnetische Kräfte das Drehmoment des Antriebsmotors (16) auf den Innenmagneten (10) .The magnetic rotary coupling ( 10 , 14 ) is designed as a central rotary coupling. This means that a bell-shaped drive magnet ( 14 ) pressed onto the motor shaft ( 17 ) surrounds the insert ( 13 ) and thus transmits the torque of the drive motor ( 16 ) to the inner magnet ( 10 ) via magnetic forces.
Die Ausführung als Zentraldrehkupplung bietet im Vergleich zu einer Stirndrehkupplung neben einer kürzeren Baulänge den Vorteil, daß die auf die Welle (6) einwirkenden, axialen Kräfte gering sind.The design as a central rotary coupling offers, compared to a face rotary coupling, in addition to a shorter overall length the advantage that the axial forces acting on the shaft ( 6 ) are low.
Die axialen Kräfte, die beim Anlaufen des Pumpenrades (5) auf die Welle (6) wirken, werden durch eine Anlaufscheibe (9) zwischen Innenmagnet (10) und Zwischenstück (8) aufgenommen.The axial forces that act on the shaft ( 6 ) when the pump wheel ( 5 ) starts are absorbed by a thrust washer ( 9 ) between the inner magnet ( 10 ) and the intermediate piece ( 8 ).
Der erste Teil (4) des Pumpengehäuses wird mit dem vorzugsweise aus dem gleichen Material gefertigten Motorgehäuse (15) verschraubt. Das Motorgehäuse (15) umschließt nicht nur den Antriebsmotor (16), sondern zusammen mit dem Einsatz (13) auch den Antriebsmagneten (14). Zwischen dem ersten Teil (4) des Pumpengehäuses und dem Motorgehäuse (15) ist der Einsatz (13) eingefaßt. Ein auf dem Umfang des Einsatzes (13) aufgebrachter O-Ring (11) schließt das Innere des Motorgehäuses (15) flüssigkeitsdicht gegen die Pumpenkammer ab.The first part ( 4 ) of the pump housing is screwed to the motor housing ( 15 ), which is preferably made of the same material. The motor housing ( 15 ) not only encloses the drive motor ( 16 ), but also the drive magnet ( 14 ) together with the insert ( 13 ). The insert ( 13 ) is enclosed between the first part ( 4 ) of the pump housing and the motor housing ( 15 ). An O-ring ( 11 ) attached to the circumference of the insert ( 13 ) seals the interior of the motor housing ( 15 ) in a liquid-tight manner against the pump chamber.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DE19904008278 DE4008278A1 (en) | 1990-03-15 | 1990-03-15 | Radial pump for automobile engines - comprising two-part housing consisting of pump chamber formed by first housing-part and insert |
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Publications (1)
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| DE4008278A1 true DE4008278A1 (en) | 1991-09-19 |
Family
ID=6402267
Family Applications (1)
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