EP0711921B1 - Elektrisch angetriebene Luftpumpe - Google Patents

Elektrisch angetriebene Luftpumpe Download PDF

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EP0711921B1
EP0711921B1 EP95111123A EP95111123A EP0711921B1 EP 0711921 B1 EP0711921 B1 EP 0711921B1 EP 95111123 A EP95111123 A EP 95111123A EP 95111123 A EP95111123 A EP 95111123A EP 0711921 B1 EP0711921 B1 EP 0711921B1
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electric motor
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pump
motor
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Rainer Peters
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    • F04D25/08—Units comprising pumps and their driving means the working fluid being air, e.g. for ventilation
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    • F04D29/668—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps damping or preventing mechanical vibrations
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    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
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    • F05D2230/23—Manufacture essentially without removing material by permanently joining parts together
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2300/00—Materials; Properties thereof
    • F05D2300/40—Organic materials
    • F05D2300/43—Synthetic polymers, e.g. plastics; Rubber

Definitions

  • the invention relates to an electrically driven air pump, for example for Motor vehicles in which so-called secondary air is conveyed into the exhaust pipe system should be to improve the exhaust gas values.
  • DE-A1 23 28 653 shows a method for joining plastic parts, in which a Partial seam surfaces swell with pure solvent, preferably without Filler, is provided. After kneading, hot kneading takes place e.g. B. by ultrasonic or friction welding, it being stated in the document that the supplied energy only has to be sufficient to knead the swollen seam parties and not to fuse the pure plastic.
  • the invention has for its object to provide a method for producing Air pump with reduced vibrations or reduced running noise at which Leaks in joints are turned off, while also being a simplified Pump structure for large series production is to be achieved.
  • FIG. 1 shows the air pump 1 according to the invention, consisting of a plastic Manufactured housing 2, which houses a pump unit 3 on the one hand and on the other hand an electric motor 4.
  • the housing 1 is on the electric motor side by a cover 5 closed and has led out electrical connection cable 6 for the Electric motor 4.
  • the pump station side is closed by a cover 7 which has an air supply connection 8.
  • a stator 9 used, the guide channels 10, with which the a 1st impeller 11 air conveyed from the outer impeller outlet 12 in turn inner impeller inlet 13 of another impeller 14 is supplied. It goes without saying it goes without saying that a further stator 9 is used with each further pump stage.
  • the housing 2 has in Area of the last impeller 14 on an annular channel 15, into which the air from the impeller 14 exits and is led to a pressure connection.
  • the two wheels 11, 14 are attached with their hubs 16 to a shaft 17 of the electric motor 4, which in the pump station side protrudes.
  • the electric motor 4 is in a recess 19 by means of a first elastomer ring 18 a housing wall 20 separating the pump station side from the electric motor side a second elastomer ring 21 held.
  • the electric motor 4 with mounted pump impellers 11, 14 in installed condition, if the pump side is not yet closed by setting Balancing marks on the first impeller 11 is balanced, between the Impellers 11, 14, the stator 9 is arranged that radially, axially and non-rotatably in Housing 2 is held and during the cover assembly, the pump pressure levels from each other is sealed separately.
  • a particularly simple version of an air pump manufactured using the method is given when the elastomer ring 21 between the electric motor 2 and cover 5 is clamped and a bulge 28 which is elastically deformable in the axial direction has, which is loaded by an axial surface 29 of a support ring 30 which with Clip projections 31 snap into corresponding recesses 32 in the housing 2.
  • This version reduces running noise and simplifies installation under Elimination of individual parts.

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Description

Die Erfindung betrifft eine elektrisch angetriebene Luftpumpe, beispielsweise für Kraftfahrzeuge, bei denen sogenannte Sekundärluft in das Abgasrohrsystem gefördert werden soll, um die Abgaswerte zu verbessern.
Bei einer derartigen Pumpe (EPA 0 385 298 A2) besteht das Problem, daß ihr Betrieb aufgrund von Unwuchten des Laufrades und des Elektromotors sowie des entstehenden magnetischen Drehfeldes unvermeidbar mit mehr oder weniger Vibrationen verbunden ist, die sich auf die Einrichtung, an der die Pumpe angeschlossen ist bzw. an der sie befestigt ist, übertragen und ein hochfrequentes Laufgeräusch verursachen.
Aus der DE-A1 41 07 049 ist eine gattungsgemäße Luftpumpe bekannt, die mit Merkmalen ausgestattet ist, mit denen eine Verringerung der Vibrationen und der Laufgeräusche erzielt werden soll.
Diese Merkmale bestehen im wesentlichen darin, daß der Elektromotor mittels zweier Elastomerringe zwischen Elektromotor und Gehäuselagerung abgestützt ist, die in einer besonderen Art zwischen Elektromotor und Gehäuse angeordnet sind, wobei sich der zweite Elastomerring unter der Spannung einer zwischen einem Deckel und Elastomerring eingespannten Feder in Axialrichtung des Elektromotors gegen diesen abstützt.
Obwohl diese Maßnahmen insgesamt zu einer Verringerung der Vibrationen und der Laufgeräusche führen, liegt ein erheblicher Bauteile- und Fertigungsaufwand vor. Darüber hinaus können durch die Vielzahl der Bauteile, die miteinander durch Verschrauben zu verbinden sind, an den Fügungen Undichtigkeiten auftreten, wodurch der Wirkungsgrad der Pumpe vermindert wird.
Die DE-A1 23 28 653 zeigt ein Verfahren zum Fügen von Kunststoffteilen, bei dem ein Anquellen von Teilfügenaht-Oberflächen mit reinem Lösungsmittel, vorzugsweise ohne Füllstoff, vorgesehen ist. Nach dem Zusammenfügen erfolgt dann eine Warmverknetung z. B. durch Ultraschall- oder Reibschweißen, wobei in der Schrift angegeben ist, daß die zugeführte Energie lediglich ausreichen muß, die gequollenen Nahtparteien zu verkneten und nicht den reinen Kunststoff zu verschmelzen.
Dieses Verfahren ist für die Großserienfertigung sehr aufwendig, da für das Anquellen eine bestimmte Zeitdauer vorzusehen ist und darüber hinaus freigesetztes Lösungsmittel oder Quellmaterial Verschmutzung bewirkt und die Umwelt belastet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben zur Herstellung einer Luftpumpe mit verringerten Vibrationen bzw. verringertem Laufgeräusch, bei der Undichtigkeiten an Fügungen ausgeschaltet sind, wobei darüber hinaus ein vereinfachter Pumpenaufbau für eine Großserienfertigung erreicht werden soll.
Diese Aufgabe ist bei dem angegebenen Verfahren durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst worden. Vorteilhafte Weiterbildungen sind mit den Unteransprüchen angegeben.
Mit der Erfindung erzielbare Vorteile sind in der nachfolgenden Beschreibung eines nach dem Verfahren hergestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung angegeben, das in der Zeichnung dargestellt ist.
Diese zeigt:
  • Figur 1
    ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung;
  • Figur 2
    Einzelheit aus Figur 1.
    • Figur 1 zeigt die erfindungsgemäße Luftpumpe 1, bestehend aus einem in Kunststoff gefertigten Gehäuse 2, das einerseits ein Pumpenwerk 3 aufnimmt und andererseits einen Elektromotor 4. Das Gehäuse 1 ist auf der Elektromotorseite von einem Deckel 5 verschlossen und weist herausgeführte elektrische Anschlußkabel 6 für den Elektromotor 4 auf. Die Pumpenwerkseite ist von einem Deckel 7 verschlossen, der einen Luftzuführanschluß 8 aufweist. Zwischen Deckel 7 und Gehäuse 2 ist bei dieser Luftpumpe 1 ein Leitrad 9 eingesetzt, das Leitkanäle 10 aufweist, mit denen die von einem 1. Laufrad 11 geförderte Luft vom äußeren Laufradaustritt 12 wiederum dem inneren Laufradeintritt 13 eines weiteren Laufrades 14 zugeführt wird. Es versteht sich von selbst, daß mit jeder weiteren Pumpenstufe ein weiteres Leitrad 9 eingesetzt wird. Das Gehäuse 2 weist im Bereich des letzten Laufrades 14 einen ringförmigen Kanal 15 auf, in den die Luft aus dem Laufrad 14 austritt und zu einem Druckanschluß geführt wird. Die beiden Laufräder 11, 14 sind mit ihren Naben 16 auf einer Welle 17 des Elektromotors 4 befestigt, die in die Pumpenwerkseite hineinragt.
    Der Elektromotor 4 ist mittels eines ersten Elastomerringes 18 in einer Ausnehmung 19 einer die Pumpenwerkseite von der Elektromotorseite trennenden Gehäusewand 20 und eines zweiten Elastomerringes 21 gehalten.
    Es ist vorgesehen, daß der Elektromotor 4 mit montierten Pumpenlaufrädern 11, 14 in eingebautem Zustand, bei noch nicht verschlossener Pumpenseite durch Setzen von Auswuchtmarken an dem ersten Laufrad 11 ausgewuchtet wird, wobei zwischen den Laufrädern 11, 14 das Leitrad 9 angeordnet ist, daß radial, axial und unverdrehbar im Gehäuse 2 gehalten ist und bei der Deckelmontage, die Pumpendruckstufen voneinander trennend abgedichtet wird.
    Erfindungsgemäß ist nun folgendes Verfahren zur Herstellung der Luftpumpe vorgesehen, bei dem der Deckel 7, das Leitrad 9 und das Gehäuse 2 aus Kunststoff bestehen und durch Reibschweißen verbunden und abgedichtet sind, wobei bei der Zusammenfügung der Bauteile vor dem Reibschweißen in den Verschweißungszonen 22, 23 eine elastische/plastische Verformung von einander berührenden Wänden des Deckels 7, des Leitrades 9 und des Gehäuses 2 vorliegt, wie in Figur 2 dargestellt ist, die eine vergrößerte Einzelheit aus Figur 1 zeigt. Hierdurch wird gegenüber einer Pumpe des Standes der Technik ein Entfall von Bauteilen, Dichtungen und Schrauben erreicht, wobei die Verschweißungszonen 22, 23 eine absolute Dichtigkeit gewähren.
    Dadurch, daß die verbleibende Öffnung 25 zur Kabeldurchführung rechtwinklig zur Motorachse aus dem Gehäuse 2 heraus geführt ist, besteht in Weiterbildung des Verfahrens die Möglichkeit, daß die Öffnung 25 und ebenso die Motorseite ebenfalls durch Reibschweißen zwischen dem Deckel 5 und einer Verschlußkappe 26 und dem Gehäuse 2 verschlossen und abgedichtet ist. Hierbei erfolgt die Zusammenfügung aller Bauteile vor dem Reibschweißen mit elastischer/plastischer Verformung von Wänden in den Verschweißzonen 24, 27.
    Eine besonders einfache Ausführung einer nach dem Verfahren hergestellten Luftpumpe ist gegeben, wenn der Elastomerring 21 zwischen Elektromotor 2 und Deckel 5 eingespannt ist und eine in Axialrichtung elastisch verformbare Auswulstung 28 aufweist, die durch eine Axialfläche 29 eines Stützringes 30 belastet wird, der mit Klippsvorsprüngen 31 in entsprechende Ausnehmungen 32 des Gehäuses 2 einrastet. Diese Ausführung verringert das Laufgeräusch und vereinfacht die Montage unter Fortfall von Einzelteilen.

    Claims (3)

    1. Verfahren zur Herstellung einer elektrisch angetriebenen Luftpumpe (1), bestehend aus einem Gehäuse (2) mit auf einer Seite angeordnetem Pumpenwerk (3), das mit einem auf der anderen Seite angeordnetem Elektromotor (4) verbunden ist und mit zwei oder mehreren Laufrädern (11, 14) ausgeführt ist, wobei dem zweiten oder jedem weiteren Laufrad (14) ein Leitrad (9) zugeordnet ist und Pumpen- und Motorseite des Gehäuses (2) durch Deckel (7 und 5) verschlossen werden und der Elektromotor (4) mittels zweier Elastomerringe (18, 21) zwischen Elektromotor (4) und Gehäuselagerung abgestützt ist, wobei der Deckel (7) der Pumpenseite, das oder die Leiträder (9) und das Gehäuse (2) aus Kunststoff bestehen und bei der Zusammenfügung der Bauteile eine elastische/plastische Verformung von einander berührenden Wänden vorliegt und die Bauteile durch Reibschweißen verbunden und abgedichtet sind.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Öffnung (25) zur Durchführung von Elektromotor-Anschlußkabeln (6) rechtwinklig zur Motorachse aus dem Gehäuse (2) herausgeführt ist und daß diese Öffnung (25) sowie die Motorseite des Gehäuses (2) unter Zusammenfügung mit einer Verschlußkappe (26) bzw. mit dem Deckel (5) der Motorseite, die beide aus Kunststoff bestehen, unter elastisch/plastischer Verformung von Wänden der Bauteile verschlossen und durch Reibschweißen verbunden und abgedichtet sind.
    3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Elastomerring (21) zwischen Elektromotor (4) und Deckel (5) eingespannt ist und eine in Axialrichtung elastisch verformte Auswulstung (28) aufweist, die durch eine Axialfläche (29) eines Stützringes (30) belastet wird, der mit Klippsvorsprüngen (31) in entsprechende Ausnehmungen (32) des Gehäuses (2) einrastet.
    EP95111123A 1994-10-29 1995-07-15 Elektrisch angetriebene Luftpumpe Expired - Lifetime EP0711921B1 (de)

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    DE4438747 1994-10-29
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    Publications (2)

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    EP0711921A1 EP0711921A1 (de) 1996-05-15
    EP0711921B1 true EP0711921B1 (de) 1998-05-13

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