WO2017140311A1 - Pumpenantrieb für die förderung eines reduktionsmittels für kfz-abgasanlagen, modulare motor- und pumpenfamilie zur bildung unterschiedlicher pumpenantriebe mit mehreren solcher elektromotoren - Google Patents

Pumpenantrieb für die förderung eines reduktionsmittels für kfz-abgasanlagen, modulare motor- und pumpenfamilie zur bildung unterschiedlicher pumpenantriebe mit mehreren solcher elektromotoren Download PDF

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positive displacement
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Karl-Heinz Böhm
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Bühler Motor GmbH
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Definitions

  • the invention relates to a pump drive for the promotion of a reducing agent for automotive exhaust systems, with an electronically commutated DC motor, a positive displacement pump and a freeze compensation. Furthermore, the invention relates to a modular motor and pump family for forming different pump drives with several such electric motors and pumps.
  • the invention is used in automotive internal combustion engines which generally exhaust a large amount of NOx. This is particularly the case with diesel engines as they burn relative to a gasoline engine with excess oxygen. NOx is a noxious gas that endangers the environment and human health.
  • the SCR technique has long been known (selective catalytic reaction), in which an aqueous urea solution is sprayed directly into the combustion exhaust gas of the exhaust line, thereby causing a chemical reduction reaction, which significantly reduces the amount of remaining NOx pollutants.
  • the composition of the urea solution is regulated in ISO 22241-1.
  • the high exhaust gas temperatures lead first to a thermolysis and hydrolysis reaction, which produces ammonia (NH3).
  • the following reduction reaction takes place in an SCR catalyst: NO + NO 2 + 2NH 3 -> 2N 2 + 3H 2 O.
  • an SCR system consists of a tank for the urea solution, a pump system, an injector, and electronics that regulate injection pressure and duration.
  • a urea solution also known as AdBlue, depending on the
  • the object of the invention is therefore in a simple and robust manner for the integration of a hydraulic unit (positive displacement pump) in an electrical unit (electric motor), a sealing of a wet area to a dry area, integration of a freeze compensation in the wet area, a mechanical customer attachment, hydraulic customer-side connection and to worry for a modular construction.
  • Another object is to meet a wide variety of applications and requirements in terms of delivery pressure range and flow rate with minimal modifications and with a minimum number of parts.
  • Important here is a modular design of the
  • Electric motor and the positive displacement pump which can be used without much modification effort by simple combination of modules or components for different requirements.
  • the invention is based on the idea to provide a wound with a injection molding processable plastic material wound stator core, which is a compact and dense compared to the fluid to be delivered
  • Stator assembly forms and take the positive displacement pump in the stator assembly axially to the permanent magnet rotor and to attach to the stator assembly. Due to the encapsulation can be dispensed with a split pot; Moreover, this creates a considerable freedom of design. Next assembly steps can be omitted or simplified. Further developments of the invention are presented in the subclaims.
  • the stator assembly (6) has a rotor receiving space (49) with a first inner diameter (d1) and a pump receiving space (55) with a second inner diameter (d2), wherein the second inner diameter (d2) is larger than that first inner diameter (d1), whereby a shoulder (27) is formed.
  • the stator assembly (6) is designed so that the components of the positive displacement pump (4) are available without undercut.
  • this spring means (10) is a corrugated spring, which is very simple and always available.
  • the spring means (10) ensures that the housing parts of the positive displacement pump (4) abut each other. At low
  • the spring means (10) additionally prevent destruction of the pump housing (15), if the ice pressure in a
  • Pump chamber is greater than in a wet area (53) outside the pump room.
  • the spring means (10) may serve as a fastening means, which is arranged between one or more screws (14) and the positive displacement pump (4) outside of a wet region (53).
  • a crown-shaped metallic spring can be mounted on the stator assembly (6) with the aid of screws (14).
  • the positive-displacement pump (4) can assume an arbitrary angular position with respect to the stator assembly (6) in the case of a symmetrical structure.
  • the spring means (10) is preferably made of spring steel. Also in this second embodiment, the spring means (10) can compensate for increasing ice pressure at low temperatures.
  • the positive displacement pump (4) can be screwed to the stator assembly (6) in such a way that the screw or screws (14) fit into the stator
  • Plastic material of the stator assembly (6) is screwed / are.
  • a plastic material for the stator assembly (6) a material with high strength.
  • self-tapping screws are used, which makes it is enough to form threadless cylindrical cavities. This allows a simpler design of an injection mold and easier removal of the workpieces from the injection molding tool, with the help of the stator assembly (6) is produced.
  • thermoset material for the stator assembly (6) because it can meet high tightness requirements and high strength requirements.
  • the fastening projections (1 6) serve for attachment,
  • fastening projections (16) can also be formed by the plastic material of the stator assembly (6) or by a combination of
  • a radial sealing ring in particular a ring cord seal (O-ring).
  • O-ring ring cord seal
  • the sealing ring (8) is in each case radially on the stator assembly (6) and on the pump head (43) on cylinder jacket surfaces, which can be performed in the shown design advantageously without mold separation on. It is further provided that the permanent magnet rotor (7) and the larger part of the positive displacement pump (4) in the wet region (53) are arranged, wherein the wet region (53) by the stator assembly (6) and by a pump head (43) is limited. As a result, a single sealing ring (8) extends around the pump drive (1)
  • the displacement pump (4) may have a pump housing (15), which is formed in two or three parts.
  • a three-part pump housing (15) is provided, wherein the pump head (43), a central part (44) and a pump cover (45) are provided.
  • the middle part (44) is sandwiched between the
  • Pump head (43) and the pump cover (45) arranged.
  • the three pump parts (43, 44, 45) are held together by the spring means (10) and screws (14) securing the pump head (43) in the stator assembly (6).
  • the positive displacement pump (4) comprises a freeze compensation (5).
  • This consists of an elastic and yielding, in particular
  • the freeze compensation (5) serves a
  • a simple mounting option is that the freeze compensation (5) is positively connected by prototyping with the pump housing (15).
  • connecting projections (26) are injected with the pump cover (45), which hold the freeze compensation (5) in a form-fitting manner.
  • the pump housing (15) is preferably made of a thermoset material or alternatively of a
  • sensors (50) are arranged axially relative to the permanent magnet rotor (7). These are sensors for detecting the permanent magnet rotor (7)
  • the signal quality is greatest when the sensors (50) are located close to the permanent magnet rotor (7). This is further advantageous that no metallic containment shell is present, which could attenuate the detectable magnetic field of the permanent magnet rotor (7).
  • the sensors (50) serve as rotor position sensors and are in the plastic material of the
  • the interconnection unit (30) consists essentially of a plug connection, which additionally serves as interconnecting means for individual coils (52) of the winding (32).
  • the second object is achieved by a modular pump drive family to cover different delivery pressure ranges and / or flow ranges, wherein the wound stator core (31) is encapsulated by an injection-processable plastic material and thereby forms a compact and compared to the fluid to be conveyed dense stator assembly (6) Displacement pump (4) in the stator assembly (6) axially to the permanent magnet rotor (7) and is attached to the stator assembly (6) and wherein the individual pump drives (1) by different stator lengths, stator diameter, rotor lengths,
  • Rotor diameter and / or different positive displacement pumps (4) and / or equipment variants differ from each other, the equipment variants have the following features: - a control electronics for
  • the pump drive family is characterized by standardized components, which offers great flexibility in the product range as well as a large number of product variants.
  • This relates to the electronically commutated DC motor (3) on the one hand and the positive displacement pump (4) on the other. Both the motor and the pump can be quickly and easily adapted to new conditions.
  • the combination of engine and pump variants further increases the possible number of variants.
  • the engine properties can be, for example, by extending the engine, so the stator core (31) and the permanent magnet rotor (7). This has the advantage that the pump geometry is usually not affected. A change in the diameter of the engine is conceivable. Various engine speeds and torques can also be achieved by adjusting the winding (32). The mechanical interface to the displacement pump (4) and the sealing ring (8) remain unchanged.
  • the middle part (44) is also adapted.
  • Inner diameter of the stator assembly (6) remain the same and yet by exchanging the central part (44) and received therein gears (19, 20) a high variability of the delivery capacity and / or the delivery pressure can be achieved.
  • control electronics can be dispensed with.
  • the control tasks are usefully taken over in this case by an external control module, which is an example part of a system control.
  • the electrical interface is powered by a
  • Control signal connections z. B. in the form of a plug connection.
  • 3 is a three-dimensional representation of the first embodiment
  • 4 is a sectional view of a fluid inlet
  • Fig. 8 is a perspective view of a wound stator.
  • Fig. 1 shows a sectional view through a first embodiment of a
  • Pump drive 1 comprising an electronically commutated DC motor 3, consisting of a wound stator assembly 6, a permanent magnet rotor 7, a central axis 18 and a gear pump 4, with a first gear 19, which is integral with a protruding into the gear pump 4 hollow shaft 46 and a second Gearwheel 20 driven by the first gearwheel 19, which is accommodated on an axle 42 and a fluid inlet 12.
  • the gearwheels 19, 20 here consist of PEEK.
  • the axis 42 is arranged in a pump housing 15, wherein the pump housing 15 is designed in three parts; it consists of one
  • Pump head 43 a central portion 44 and a pump cover 45.
  • the central axis 18 and the axis 42 are fixed in the pump head 43 and radially supported directly or via the hollow shaft 46 in the pump cover 45.
  • the pump head 43 is provided with an axial projection 48, which is for a sufficiently long
  • the permanent magnet rotor 7 consists of a PPS-bonded ferrite and is rotatably connected to the hollow shaft 46 and mounted on a bearing bush 47 on the axis 42.
  • the bushing 47 is connected to the permanent magnet material of
  • Permanent magnet rotor 7 and the hollow shaft 46 is given by a hexagonal contour.
  • a fluid outlet 13 is here covered by the fluid inlet 12 (see FIG. 3).
  • a freeze compensation 5 is connected by prototyping; For this purpose, this is held positively by pin-like connection projections 26 of the pump housing 15.
  • the pump housing 15 consists of a injection molding processable plastic material and the
  • Freeze compensation 5 made of an elastic and resilient material.
  • a spring means 10 in the form of a wave spring is supported on a shoulder 27 of the
  • Stator assembly 6 and the pump housing 15 near the freeze compensation 5 and serves as clearance compensation between the gear pump 4 and the
  • the stator assembly 6 includes a
  • Stator core 31 in the form of a laminated core, which is radially expanded at several points and at these points fastening projections 1 6 forms, in each of which a passage 17 for a fastener is present.
  • the stator core 31 has stator slots 40, in which insulating bodies 33 are inserted and which are wound with a winding 32.
  • a guide contour 36 is used for radial positive reception of the gear pump 4 in an axially projecting extension 37 of the stator assembly 6.
  • Pump housing 15 serves as an axial stop for the gear pump 4th Der
  • the pump drive 1 further comprises sensors 50, which are embedded in the plastic material of the stator assembly 6 axially to the permanent magnet rotor 7.
  • a dashed line indicated Sensor connection line 51 shows its course within the stator assembly 6.
  • the sensor connection line 51 is designed as a guide plate, which in the
  • Fig. 2 shows a spring means 10 in the form of a corrugated spring, for the plant of the
  • the wave spring is a standard component.
  • FIG. 3 shows a three-dimensional representation of the first embodiment, with the stator assembly 6, the attachment projections 16, the gear pump 4, the fluid inlet 12, the fluid outlet 13 and the interconnection unit 30.
  • the fluid inlet 12 and fluid outlet 13 are shown only stylized.
  • Positive locking contour 56 serves for the mechanical fixation of the hydraulic
  • connection seal 35 is inserted in a groove 34 of the hydraulic connection and seals against the fluid inlet 12.
  • Fig. 5 shows a sectional view through a second embodiment of a
  • the electronically commutated DC motor 3 ' consists of a wound
  • Stator assembly 6 and a permanent magnet rotor 7'.
  • Permanent magnet rotor 7 ' is connected via a central axis 18' with a first gear 19 'in a rotationally fixed connection.
  • a second gear 20 ' is moved by the first gear 19'.
  • a sealing ring 8 ' is arranged between the gear pump 4 'and the stator assembly 6'.
  • Gear pump 4 ' is fixed by means of a spring means 10' to the stator assembly 6 ', wherein the spring means 10' is fixed by means of screws 14 '.
  • Gear pump 4 ' has a fluid inlet 12' and a fluid outlet 13 '.
  • the electronically commutated DC motor 3 'and the gear pump 4' form a compact unit, which is arranged in a recess within the tank 2 'and fixed there by means of fastening screws 1 1'.
  • Stator assembly 6 mounting projections 1 6' with bushings 17 'on.
  • the stator assembly 6 ' is made of a stator core 31 overmolded by a thermosetting material.
  • Fig. 6 shows the spring means 10 'of FIG. 5 as a single component in section.
  • Spring means 10 ' has in its basic form a cup shape with collar, which serves as a mounting flange 21' and is provided with a plurality of fastening eyes 22 '.
  • the bottom of the pot is broken in the middle area.
  • the outer remaining part consists of a plurality of spring arms 24 ', which each have a kink 25'.
  • a pot wall 23 ' which is slightly inclined relative to a hollow cylinder.
  • Fig. 7 shows the spring means 10 'of FIG. 6 in plan view, with the mounting flange 21', the fastening eyes 22 ', the pot wall 23', the spring arms 24 'and the kinks 25'.
  • stator assembly 6 which can be used for a pump drive in the exemplary embodiments according to the invention
  • the stator assembly 6 comprises a stator core 31 "in the form of a laminated core, fastening projections 16" with lead-throughs 17 "
  • Insulating body 33 " a winding 32", which consists of nine individual coils 52 "and an interconnecting unit 30", to which winding wires 41 "are connected and forms a plug connection
  • the interconnecting unit 30" additionally provides an interconnection of the individual coils 52 "of the winding 32 ".
  • Winding 32 is designed here as a delta connection with three individual coils 52" in series. It is a three-phase winding, each Einzuelelspule 52 "of a phase of two individual coils 52" of another phase is spatially separated. LIST OF REFERENCE NUMBERS

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Abstract

Die Anmeldung betrifft einen Pumpenantrieb für die Förderung eines Reduktionsmittels für Kfz-Abgasanlagen, mit einem elektronisch kommutierten Gleichstrommotor, einer Verdrängerpumpe und einer Gefrierkompensation. Ferner betrifft die Anmeldung eine. modulare Motor- und Pumpenfamilie zur Bildung unterschiedlicher Pumpenantriebe, mit mehreren solcher Elektromotoren und Pumpen. Aufgabe der Anmeldung ist es auf möglichst einfache und robuste Weise für die Integration einer hydraulischen Einheit (Zahnradpumpe) in eine elektrische Einheit (Elektromotor), eine Abdichtung eines Nassbereich zu einem Trockenbereich, eine Integration einer Gefrierkompensation in den Nassbereich und für eine mechanische kundenseitige Befestigung zu sorgen. Eine weitere Aufgabe besteht darin einer großen Vielfalt von Einsatzmöglichkeiten und Anforderungen hinsichtlich Förderdruckbereich und Fördermenge bei möglichst geringen Modifikationen und bei einer minimalen Teileanzahl gerecht zu werden. Wichtig ist hierbei ein modularer Aufbau des Elektromotors und der Verdrängerpumpe, welcher ohne großen Änderungsaufwand durch einfache Kombination von Baugruppen oder Bauteilen für unterschiedliche Anforderungen verwendbar ist.

Description

Titel: Pumpenantrieb für die Förderung eines Reduktionsmittels für
Kfz-Abgasanlagen, modulare Motor- und Pumpenfamilie zur Bildung unterschiedlicher Pumpenantriebe mit mehreren solcher Elektromotoren
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Pumpenantrieb für die Förderung eines Reduktionsmittels für Kfz-Abgasanlagen, mit einem elektronisch kommutierten Gleichstrommotor, einer Verdrängerpumpe und einer Gefrierkompensation. Ferner betrifft die Erfindung eine modulare Motor- und Pumpenfamilie zur Bildung unterschiedlicher Pumpenantriebe mit mehreren solcher Elektromotoren und Pumpen.
Die Erfindung wird bei Kfz- Verbrennungsmotoren verwendet, die generell eine große Menge NOx ausstoßen. Dies ist insbesondere bei Dieselmotoren der Fall, da diese im Verhältnis zu einem Benzinmotor mit Sauerstoff-Überschuss verbrennen. NOx ist ein Schadgas, das die Umwelt und die Gesundheit von Menschen gefährdet. Als Abhilfemaßnahme ist seit längerem die SCR-Technik bekannt (selective catalytic reaction), bei der eine wässrige Harnstofflösung direkt in die Verbrennungsabgase des Abgasstrangs eingesprüht wird, um dadurch eine chemische Reduktionsreaktion hervorzurufen, welche die Menge der verbleibenden NOx-Schadstoffe deutlich reduziert. Die Zusammensetzung der Harnstofflösung ist in der ISO 22241 -1 geregelt. Die hohen Abgastemperaturen führen zunächst zu einer Thermolyse und Hydrolysereaktion, bei der Ammoniak (NH3) entsteht. Im Weiteren erfolgt in einem SCR-Katalysator u.a. folgende Reduktionsreaktion: NO + NO2 +2NH3 -> 2N2 + 3H2O. Ein Vorteil der SCR-Technik besteht auch darin, dass diese den Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors nicht herabsetzt.
Gewöhnlich besteht ein SCR-System aus einem Tank für die Harnstofflösung, einem Pumpensystem, einem Injektor und einer Elektronik, welche den Einspritzdruck und die Einspritzdauer regelt. Um eine optimale NOx-Reduktion zu erreichen ist es wichtig die Harnstoff-Lösung, auch AdBlue genannt, abhängig von der
Stickoxidemission zu dosieren. Da die verwendete Harnstofflösung die metallische Korrosion fördert und seinen Gefrierpunkt bei etwa -1 1 ,5°C hat, sind besondere Ausgestaltungen des SCR-Systems, insbesondere der SCR-Pumpe notwendig um diesen Eigenschaften Rechnung zu tragen. In der Regel müssen spezielle
konstruktive Ausgestaltungen für einen ausreichenden Schutz vor den beim
Gefriervorgang entstehenden Eisdruck sorgen.
Da die SCR-Technik einen erheblichen technischen Aufwand bedeutet wird ständig daran gearbeitet diese zu vereinfachen und damit wirtschaftlicher zu machen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher auf möglichst einfache und robuste Weise für die Integration einer hydraulischen Einheit (Verdrängerpumpe) in eine elektrische Einheit (Elektromotor), eine Abdichtung eines Nassbereichs zu einem Trockenbereich, eine Integration einer Gefrierkompensation in den Nassbereich, eine mechanische kundenseitige Befestigung, hydraulischen kundenseitigen Anschluss und für einen modularen Aufbau zu Sorgen. Eine weitere Aufgabe besteht darin einer großen Vielfalt von Einsatzmöglichkeiten und Anforderungen hinsichtlich Förderdruckbereich und Fördermenge bei möglichst geringen Modifikationen und bei einer minimalen Teileanzahl gerecht zu werden. Wichtig ist hierbei ein modularer Aufbau des
Elektromotors und der Verdrängerpumpe, welcher ohne großen Änderungsaufwand durch einfache Kombination von Baugruppen oder Bauteilen für unterschiedliche Anforderungen verwendbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Ferner wird die Aufgabe der Erfindung im Hinblick auf die modulare Motoren- und Pumpenfamilie durch den Gegenstand des Anspruchs 18 gelöst.
Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, einen mit einem spritzgusstechnisch verarbeitbaren Kunststoffmaterial umspritzten bewickelten Statorkern vorzusehen, welcher eine kompakte und gegenüber dem zu fördernden Fluid dichte
Statorbaugruppe bildet und die Verdrängerpumpe in der Statorbaugruppe axial zum Permanentmagnetrotor aufzunehmen und an der Statorbaugruppe zu befestigen. Aufgrund der Umspritzung kann auf einen Spalttopf verzichtet werden; zudem schafft diese eine erhebliche Designfreiheit. Weiter können Montageschritte entfallen oder vereinfacht werden. Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen dargestellt.
Bei einer ersten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Statorbaugruppe (6) einen Rotoraufnahmeraum (49) mit einem ersten Innendurchmesser (d1 ) und einen Pumpenaufnahmeraum (55) mit einem zweiten Innendurchmesser (d2) aufweist, wobei der zweite Innendurchmesser (d2) größer als der erste Innendurchmesser (d1 ) ist, wodurch ein Absatz (27) gebildet ist. Die Statorbaugruppe (6) ist so ausgebildet, dass die Bauteile der Verdrängerpumpe (4) ohne Hinterschnitt fügbar sind.
Der Einbau eines metallischen Federmittels (10) zwischen der Statorbaugruppe (6) und einem mehrteiligen Pumpengehäuse (15) erlaubt einen notwendigen
Spielausgleich zwischen der Statorbaugruppe (6) und der Verdrängerpumpe (4). Vorzugsweise ist dieses Federmittel (10) eine Wellfeder, welche sehr einfach aufgebaut und jederzeit verfügbar ist. Das Federmittel (10) sorgt dafür, dass die Gehäuseteile der Verdrängerpumpe (4) aneinander anliegen. Bei niedrigen
Temperaturen und gefrierendem Fluid kann das Federmittel (10) zusätzlich eine Zerstörung des Pumpengehäuses (15) verhindern, falls der Eisdruck in einem
Pumpenraum größer ist als in einem Nassbereich (53) außerhalb des Pumpenraums.
Alternativ kann das Federmittel (10) als Befestigungsmittel dienen, welches zwischen einer oder mehreren Schrauben (14) und der Verdrängerpumpe (4) außerhalb eines Nassbereichs (53) angeordnet ist. Hierzu kann eine kronenförmige metallische Feder mit Hilfe von Schrauben (14) an der Statorbaugruppe (6) montiert sein. Hierdurch kann die Verdrängerpumpe (4) bei einem symmetrischen Aufbau eine beliebige Winkelposition in Bezug auf die Statorbaugruppe (6) einnehmen. Das Federmittel (10) besteht vorzugsweise aus Federstahl. Auch bei dieser zweiten Ausführungsform kann das Federmittel (10) einen zunehmenden Eisdruck bei niedrigen Temperaturen ausgleichen.
Vorteilhafterweise kann die Verdrängerpumpe (4) mit der Statorbaugruppe (6) so verschraubt sein, dass die Schraube oder die Schrauben (14) in das
Kunststoffmaterial der Statorbaugruppe (6) geschraubt ist/sind. Hierzu ist es sinnvoll als Kunststoffmaterial für die Statorbaugruppe (6) ein Material mit hoher Festigkeit zu wählen. Vorzugsweise werden selbstfurchende Schrauben verwendet, wodurch es genügt gewindelose zylindrische Hohlräume auszuformen. Dies erlaubt eine einfachere Gestaltung eines Spritzgusswerkzeugs und eine einfachere Entformung der Werkstücke aus dem Spritzgusswerkzeug, mit dessen Hilfe die Statorbaugruppe (6) hergestellt wird.
Es ist vorgesehen Duroplastmaterial für die Statorbaugruppe (6) zu verwenden, weil dieses hohe Dichtheitsanforderungen und hohe Festigkeitsanforderungen erfüllen kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist vorgesehen, dass der Statorkern (31 ) Befestigungsvorsprünge (1 6) umfasst, welche mit Durchführungen (17) versehen sind. Die Befestigungsvorsprünge (1 6) dienen zur Befestigung,
insbesondere Verschraubung der Statorbaugruppe (6) und damit des
Pumpenantriebs (1 ) beispielhaft an einem Tank (2) eines SCR-Systems. Da die Befestigungsvorsprünge (1 6) im Wesentlichen durch das Material des Statorkerns (31 ) gebildet sind, erlauben diese eine sehr robuste Befestigung des
Pumpenantriebs (1 ).
Alternativ können Befestigungsvorsprünge (1 6) auch durch das Kunststoffmaterial der Statorbaugruppe (6) gebildet sein oder durch eine Kombination aus
Kunststoffmaterial und Statorkernmaterial.
Um den Nassbereich (53) von einem Trockenbereich (54) außerhalb des
Pumpenantriebs (1 ) abzudichten ist zwischen der Statorbaugruppe (6) und dem Pumpengehäuse (15) ein Dichtring (8) angeordnet. Der Dichtring (8) ist
vorzugsweise ein Radialdichtring, insbesondere eine Ringschnurdichtung (O-Ring). Dabei handelt es sich um ein Standardbauteil. Der Dichtring (8) ist in einen Ringraum (9) eingelegt, welcher einerseits durch einen dritten Innendurchmesser (d3) der Statorbaugruppe (6) gebildet ist, welcher größer ist als der zweite Innendurchmesser (d2) und andererseits durch einen axial rückspringenden Ringbereich eines
Pumpenkopfs (43). Der Dichtring (8) liegt jeweils radial an der Statorbaugruppe (6) und an dem Pumpenkopf (43) an Zylindermantelflächen, die in dem gezeigten Design vorteilhafterweise ohne Formtrennung ausgeführt werden können, an. Weiter ist vorgesehen, dass der Permanentmagnetrotor (7) und der größere Teil der Verdrängerpumpe (4) im Nassbereich (53) angeordnet sind, wobei der Nassbereich (53) durch die Statorbaugruppe (6) und durch einen Pumpenkopf (43) begrenzt ist. Hierdurch reicht ein einziger Dichtring (8) aus um den Pumpenantrieb (1 )
abzudichten.
Die Verdrängerpumpe (4) kann ein Pumpengehäuse (15) aufweisen, das zwei- oder dreiteilig ausgebildet ist. Vorzugsweise ist ein dreiteiliges Pumpengehäuse (15) vorgesehen, wobei der Pumpenkopf (43), ein Mittelteil (44) und ein Pumpendeckel (45) vorgesehen sind. Das Mittelteil (44) ist sandwichartig zwischen dem
Pumpenkopf (43) und dem Pumpendeckel (45) angeordnet. Die drei Pumpenteile (43, 44, 45) werden durch das Federmittel (10) und Schrauben (14), welche den Pumpenkopf (43) in der Statorbaugruppe (6) befestigen, zusammengehalten.
Zweckmäßigerweise umfasst die Verdrängerpumpe (4) eine Gefrierkompensation (5). Diese besteht aus einem elastischen und nachgiebigen, insbesondere
gummiartigen Material. Die Gefrierkompensation (5) dient dazu einen
komprimierbaren Ausgleichsraum zu bilden, welcher eine Volumenvergrößerung durch das gefrierende Fördermedium, z. B. wässrige Harnstofflösung,
auszugleichen.
Eine einfache Montagemöglichkeit besteht darin, dass die Gefrierkompensation (5) durch Urformen mit dem Pumpengehäuse (15) formschlüssig verbunden ist. Hierzu sind Verbindungsvorsprünge (26) mit dem Pumpendeckel (45) mitgespritzt, welche die Gefrierkompensation (5) formschlüssig halten. Das Pumpengehäuse (15) besteht vorzugsweise aus einem Duroplastmaterial oder alternativ aus einem
Sintermetallmaterial.
Ferner ist vorgesehen, dass im Kunststoffmaterial der Statorbaugruppe (6) Sensoren (50) axial gegenüber dem Permanentmagnetrotor (7) angeordnet sind. Dabei handelt es sich um Sensoren zur Detektierung des den Permanentmagnetrotor (7)
umgebenden Magnetfelds. Deshalb eignen sich hier insbesondere Hallefekt- Sensoren oder GMR-Sensoren. Die Signalgüte ist am größten, wenn die Sensoren (50) nahe am Permanentmagnetrotor (7) angeordnet sind. Hierbei ist weiter vorteilhaft, dass kein metallischer Spalttopf vorhanden ist, welcher das detektierbare Magnetfeld des Permanentmagnetrotors (7) abschwächen könnte. Die Sensoren (50) dienen als Rotorstellungssensoren und sind über im Kunststoffmaterial der
Statorbaugruppe (6) eingebettete Leitbleche mit einer Verschaltungseinheit (30) elektrisch verbunden. Die Verschaltungseinheit (30) besteht im Wesentlichen aus einem Steckeranschluss, welcher zusätzlich als Verschaltungsmittel für Einzelspulen (52) der Wicklung (32) dient.
Die zweite Aufgabe wird durch eine modulare Pumpenantriebsfamilie zur Abdeckung unterschiedlicher Förderdruckbereiche und/oder Fördermengenbereiche gelöst, wobei der bewickelte Statorkern (31 ) durch ein spritzgusstechnisch verarbeitbares Kunststoffmaterial umspritzt ist und dadurch eine kompakte und gegenüber dem zu fördernden Fluid dichte Statorbaugruppe (6) bildet, die Verdrängerpumpe (4) in der Statorbaugruppe (6) axial zum Permanentmagnetrotor (7) aufgenommen und an der Statorbaugruppe (6) befestigt ist und wobei sich die einzelnen Pumpenantriebe (1 ) durch unterschiedliche Statorlängen, Statorduchmesser, Rotorlängen,
Rotordurchmesser und/oder unterschiedliche Verdrängerpumpen (4) und/oder Ausstattungsvarianten voneinander unterscheiden, wobei die Ausstattungsvarianten folgende Ausstattungsmerkmale aufweisen: - eine Steuerungselektronik zur
Ansteuerung von Wicklungen (32) der Statorbaugruppe (6), und/oder - wenigstens einen in den elektronisch kommutierten Elektromotor integrierten Positionssensor.
Die Pumpenantriebsfamilie ist durch standardisierte Bauteile gekennzeichnet, wodurch eine große Flexibilität im Produktangebot, sowie eine große Anzahl an Produktvarianten zur Verfügung stehen. Dies betrifft den elektronisch kommutierten Gleichstrommotor (3) einerseits und die Verdrängerpumpe (4) andererseits. Sowohl der Motor als auch die Pumpe können schnell und einfach an neue Bedingungen angepasst werden. Die Kombination von Motor- und Pumpenvarianten erhöht die mögliche Anzahl an Varianten noch weiter.
Die Motoreigenschaften lassen sich beispielsweise durch Verlängerung des Motors, also des Statorkerns (31 ) und des Permanentmagnetrotors (7). Dies hat den Vorteil, dass die Pumpengeometrie in der Regel nicht davon beeinflusst ist. Auch eine Durchmesserveränderung des Motors ist denkbar. Verschiedene Motordrehzahlen und Drehmomente lassen sich auch durch Anpassung der Wicklung (32) erreichen. Die mechanische Schnittstelle zur Verdrängerpumpe (4) und der Dichtring (8) bleiben hierbei unverändert.
Zur Anpassung an unterschiedliche Anforderungen ist vorgesehen, dass die
Verdrängerpumpen (4) unterschiedliche Zahnraddurchmesser und/oder
Zahnradhöhen/Zahnradbreiten aufweisen. Hierdurch ergeben sich unterschiedliche Fördermengen und unterschiedliche Förderdrücke. Dabei ist das Mittelteil (44) ebenfalls anzupassen.
Um eine hohe Gleichteilquote zu erreichen wird vorgeschlagen, den Durchmesser und/oder die Wandungsdicke des Pumpenkopfes (43) in dessen Axialrichtung für eine maximale Förderleistung und/oder einen maximalen Förderdruck auszulegen. Auf diese Weise können die Außendurchmesser der Pumpenteile und der
Innendurchmesser der Statorbaugruppe (6) gleich bleiben und dennoch durch Austausch des Mittelteils (44) und darin aufgenommener Zahnräder (19, 20) eine hohe Variabilität der Förderleistung und/oder des Förderdrucks erreicht werden.
Auf eine in den Pumpenantrieb (1 ) integrierte Steuerungselektronik kann durchaus verzichtet werden. Die Steuerungsaufgaben werden in diesem Fall sinnvollerweise von einem externen Steuermodul übernommen, welches beispielhaft Bestandteil einer Systemsteuerung ist. Die elektrische Schnittstelle wird von einer
Verschaltungseinheit (30) gebildet, welche die Leistungsanschlüsse und die
Steuersignalanschlüsse z. B. in Form eines Steckeranschlusses umfasst.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht durch eine erste Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2 eine Wellfeder,
Fig. 3 eine dreidimensionale Darstellung der ersten Ausführungsform, Fig. 4 eine Schnittansicht eines Fluideinlasses,
Fig. 5 eine Schnittansicht durch ein SCR-Pumpensystem,
Fig. 6 ein Federelement im Schnitt,
Fig. 7 das Federelement in Draufsicht und
Fig. 8 eine räumliche Darstellung eines bewickelten Stators.
Hinweis: Bezugszeichen mit Apostroph und entsprechende Bezugszeichen ohne Apostroph bezeichnen namensgleiche Einzelheiten in den Zeichnungen und der Zeichnungsbeschreibung. Es handelt sich dabei um die Verwendung in einer anderen Ausführungsform, dem Stand der Technik und/oder die Einzelheit ist eine Variante. Die Ansprüche, die Beschreibungseinleitung, die Bezugszeichenliste und die Zusammenfassung enthalten der Einfachheit halber nur Bezugszeichen ohne Apostroph.
Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht durch eine erste Ausführungsform eines
Pumpenantriebs 1 , mit einem elektronisch kommutierten Gleichstrommotor 3, bestehend aus einer bewickelten Statorbaugruppe 6, einem Permanentmagnetrotor 7, einer Zentralachse 18 und einer Zahnradpumpe 4, mit einem ersten Zahnrad 19, welches mit einer in die Zahnradpumpe 4 ragende Hohlwelle 46 einstückig ist und einem zweiten vom ersten Zahnrad 19 getriebenen Zahnrad 20, welches auf einer Achse 42 aufgenommen ist und einem Fluideinlass 12. Die Zahnräder 19, 20 bestehen hier aus PEEK. Die Achse 42 ist in einem Pumpengehäuse 15 angeordnet, wobei das Pumpengehäuse 15 dreiteilig ausgeführt ist; es besteht aus einem
Pumpenkopf 43, einem Mittelteil 44 und einem Pumpendeckel 45. Die Zentralachse 18 und die Achse 42 sind im Pumpenkopf 43 fixiert und unmittelbar bzw. über die Hohlwelle 46 im Pumpendeckel 45 radial abgestützt. Der Pumpenkopf 43 ist mit einem axialen Vorsprung 48 versehen, welcher für einen ausreichend langen
Befestigungsbereich für die Zentralachse 18 sorgt und diese einseitig hält. Am gegenüberliegenden Ende der Zentralachse 18 ist diese weder radial noch axial abgestützt und ragt frei in einen Rotoraufnahmeraum 49. Die Pumpengehäuseteile 43, 44 und 45 liegen radial an der Statorbaugruppe 6 an (aufgrund einer eingezeichneten Strichlinie ist dieser Sachverhalt in Fig. 1 nicht klar erkennbar). Der Permanentmagnetrotor 7 besteht aus einem PPS-gebundenen Ferrit und ist mit der Hohlwelle 46 drehfest verbunden und über eine Lagerbuchse 47 auf der Achse 42 gelagert. Die Lagerbuchse 47 ist mit dem Permanentmagnetmaterial des
Permanentmagnetrotors 7 umspritzt. Die Verbindung zwischen dem
Permanentmagnetrotor 7 und der Hohlwelle 46 ist über eine Sechskantkontur gegeben. Ein Fluidauslass 13 ist hier vom Fluideinlass 12 verdeckt (siehe hierzu Fig. 3). Mit der Verdrängerpumpe/Zahnradpumpe 4 ist eine Gefrierkompensation 5 durch Urformen verbunden; hierzu wird diese von zapfenartigen Verbindungsvorsprünge 26 des Pumpengehäuses 15 formschlüssig gehalten. Das Pumpengehäuse 15 besteht aus einem spritzgusstechnisch verarbeitbaren Kunststoffmaterial und die
Gefrierkompensation 5 aus einem elastischen und nachgiebigen Material. Ein Federmittel 10 in Form einer Wellfeder stützt sich an einem Absatz 27 der
Statorbaugruppe 6 und am Pumpengehäuse 15 nahe der Gefrierkompensation 5 ab und dient als Spielausgleich zwischen der Zahnradpumpe 4 und der
Statorbaugruppe 6. Die Pumpengehäuseteile 43, 44 und 45 werden durch das Federmittel 10 zusammengehalten. Zusätzlich kann das Federmittel 10 als
Ausgleichsmittel im Gefrierfall dienen. Die Statorbaugruppe 6 umfasst einen
Statorkern 31 in Form eines Blechpakets, das an mehreren Stellen radial erweitert ist und an diesen Stellen Befestigungsvorsprünge 1 6 bildet, in welchen jeweils eine Durchführung 17 für ein Befestigungselement vorhanden ist. Der Statorkern 31 weist Statornuten 40 auf, in welche Isolierstoffkörper 33 eingelegt und welche mit einer Wicklung 32 bewickelt sind. Eine Trennlinie 28, welche durch eine Strichlinie dargestellt ist, deutet eine dichte Trennung zwischen der Statorbaugruppe 6 und dem Permanentmagnetrotor 7 sowie der Verdrängerpumpe 4 an; es handelt sich dabei um die Trennlinie zwischen einem Nassbereich 53 und einem Trockenbereich 54 außerhalb des Pumpenantriebs 1 . Eine Führungskontur 36 dient zur radial formschlüssigen Aufnahme der Zahnradpumpe 4 in einer axial vorspringenden Erweiterung 37 der Statorbaugruppe 6. Ein Pumpenflansch 38 des
Pumpengehäuses 15 dient als Axialanschlag für die Zahnradpumpe 4. Der
Pumpenflansch 38 weist Durchbrüche 39 für Schrauben 14 auf. Der Pumpenantrieb 1 umfasst ferner Sensoren 50, die im Kunststoffmaterial der Statorbaugruppe 6 axial zum Permanentmagnetrotor 7 eingebettet sind. Eine strichliert angedeutete Sensorverbindungsleitung 51 zeigt deren Verlauf innerhalb der Statorbaugruppe 6. Die Sensorverbindungsleitung 51 ist als Leitblech ausgeführt, welches im
Kunststoffmaterial der Statorbaugruppe 6 eingebettet ist und die Sensoren 50 mit der Verschaltungseinheit 30 verbindet.
Fig. 2 zeigt ein Federmittel 10 in Form einer Wellfeder, die für die Anlage des
Pumpendeckels 45 auf dem Mittelteil 44 und dem Pumpenkopf 34 (siehe Fig. 1 ) dient. Die Wellfeder ist ein Standard-Bauelement.
Fig. 3 zeigt eine dreidimensionale Darstellung der ersten Ausführungsform, mit der Statorbaugruppe 6, den Befestigungsvorsprüngen 1 6, der Zahnradpumpe 4, dem Fluideinlass 12, dem Fluidauslass 13 und der Verschaltungseinheit 30. Fluideinlass 12 und Fluidauslass 13 sind nur stilisiert dargestellt.
Fig. 4 zeigt einen kundenseitigen hydraulischen Anschluss 29 an den Fluideinlass 12. Für den Fluidauslass 13 ist der gleiche Anschluss vorgesehen. Eine
Formschlusskontur 56 dient der mechanischen Fixierung des hydraulischen
Anschlusses 29 (Wirkungsweise nicht dargestellt). Eine Anschlussdichtung 35 ist in einer Nut 34 des hydraulischen Anschlusses eingelegt und dichtet gegenüber dem Fluideinlass 12 ab.
Fig. 5 zeigt eine Schnittansicht durch eine zweite Ausführungsform eines
Pumpenantriebs 1 ', mit einem Tank 2', einem elektronisch kommutierten
Gleichstrommotor 3', einer Zahnradpumpe 4' und einer Gefrierkompensation 5'. Der elektronisch kommutierte Gleichstrommotor 3' besteht aus einer bewickelten
Statorbaugruppe 6' und einem Permanentmagnetrotor 7'. Der
Permanentmagnetrotor 7' ist über eine Zentralachse 18' mit einem ersten Zahnrad 19' in drehfester Verbindung. Ein zweites Zahnrad 20' wird vom ersten Zahnrad 19' mitbewegt. Zwischen der Zahnradpumpe 4' und der Statorbaugruppe 6' ist ein Dichtring 8' in einer stufenartigen am Innenumfang der Statorbaugruppe 6' und an seiner Stirnseite eingeformten vollumfänglichen Ringraum 9' angeordnet. Die
Zahnradpumpe 4' ist mit Hilfe eines Federmittels 10' an der Statorbaugruppe 6' befestigt, wobei das Federmittel 10' mittels Schrauben 14' festgelegt ist. Die
Zahnradpumpe 4' verfügt über einen Fluideinlass 12' und einen Fluidauslass 13'. Der elektronisch kommutierte Gleichstrommotor 3' und die Zahnradpumpe 4' bilden eine kompakte Baueinheit, die in einer Vertiefung innerhalb des Tanks 2' angeordnet und dort mittels Befestigungsschrauben 1 1 ' festgelegt ist. Hierzu weist die
Statorbaugruppe 6' Befestigungsvorsprünge 1 6' mit Durchführungen 17' auf. Die Statorbaugruppe 6' besteht aus einem durch ein Duroplastmaterial umspritzten Statorkern 31 .
Fig. 6 zeigt das Federmittel 10' aus Fig. 5 als Einzelbauteil im Schnitt. Das
Federmittel 10' weist in seiner Grundform eine Topfform mit Kragen auf, der als Befestigungsflansch 21 ' dient und mit mehreren Befestigungsaugen 22' versehen ist. Der Topfboden ist im mittleren Bereich durchbrochen. Der Äußere verbleibende Teil besteht aus eine Vielzahl von Federarmen 24', welche jeweils eine Knickstelle 25' aufweisen. Zwischen dem Befestigungsflansch 21 ' und den Federarmen 24' erstreckt sich eine Topfwand 23', die etwas gegenüber einem Hohlzylinder geneigt ist.
Fig. 7 zeigt das Federmittel 10' aus Fig. 6 in Draufsicht, mit dem Befestigungsflansch 21 ', den Befestigungsaugen 22', der Topfwand 23', den Federarmen 24' und den Knickstellen 25'.
Fig. 8 zeigt eine räumliche Darstellung einer bewickelten Statorbaugruppe 6", welche in den erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen für einen Pumpenantrieb verwendbar ist. Die Statorbaugruppe 6" umfasst einen Statorkern 31 " in Form eines Blechpakets, Befestigungsvorsprünge 1 6" mit Durchführungen 17", einem
Isolierstoffkörper 33", einer Wicklung 32", welche aus neun Einzelspulen 52" besteht und einer Verschaltungseinheit 30", an welcher Wicklungsdrähte 41 " angeschlossen sind und einen Steckeranschluss bildet. Die Verschaltungseinheit 30" sorgt zusätzlich für eine Verschaltung der Einzelspulen 52" der Wicklung 32". Die
Wicklung 32" ist hier als Dreieckschaltung mit jeweils drei Einzelspulen 52" in Reihe ausgeführt. Es handelt sich um eine dreiphasige Wicklung, wobei jede Einzuelspule 52" einer Phase von jeweils zwei Einzelspulen 52" einer anderen Phase räumlich getrennt ist. Bezugszeichenliste
Pumpenantrieb 29 hydraulischer Anschluss
Tank 30 Verschaltungseinheit
Gleichstrommotor 31 Statorkern
Verdrängerpumpe 32 Wicklung
Gefrierkompensation 33 Isolierstoffkörper
Statorbaugruppe 34 Nut
Permanentmagnetrotor 35 Anschlussdichtung
Dichtring 36 Führungskontur
Ringraum 37 Erweiterung
Federmittel 38 Pumpenflansch
Befestigungsschraube 39 Durchbruch
Fluideinlass 40 Statornut
Fluidauslass 41 Wicklungsdraht
Schraube 42 Achse
Pumpengehäuse 43 Pumpenkopf
Befestigungsvorsprung 44 Mittelteil
Durchführung 45 Pumpendeckel
Zentralachse 46 Hohlwelle
erstes Zahnrad 47 Lagerbuchse
zweites Zahnrad 48 Vorsprung
Befestigungsflansch 49 Rotoraufnahmeraum
Befestigungsaugen 50 Sensor
Topfwand 51 Sensorverbindungsleitung
Federarm 52 Einzelspule
Knickstelle 53 Nassbereich
Verbindungsvorsprung 54 Trockenbereich
Absatz 55 Pumpenaufnahmeraum
Trennlinie 56 Formschlusskontur

Claims

Patentansprüche
1 . Pumpenantrieb (1 ) für die Förderung von Fluiden, insbesondere zur Förderung eines Reduktionsmittels für Kfz-Abgasanlagen, mit einem elektronisch kommutierten Gleichstrommotor (3) mit einem innerhalb eines bewickelten Statorkerns (31 ) angeordneten Permanentmagnetrotors (7) und einer
Verdrängerpumpe (4), insbesondere einer Zahnradpumpe, dadurch gekennzeichnet, dass der bewickelte Statorkern (31 ) durch ein
spritzgusstechnisch verarbeitbares Kunststoffmaterial umspritzt ist und dadurch eine kompakte und gegenüber dem zu fördernden Fluid dichte Statorbaugruppe (6) bildet, die Verdrängerpumpe (4) in der Statorbaugruppe (6) axial zum Permanentmagnetrotor (7) aufgenommen und an der
Statorbaugruppe (6) befestigt ist.
2. Pumpenantrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die
Statorbaugruppe (6) einen Rotoraufnahmeraum (49) mit einem ersten
Innendurchmesser (d1 ) und einen Pumpenaufnahmeraum (55) mit einem zweiten Innendurchmesser (d2) aufweist, wobei der zweite Innendurchmesser (d2) größer als der erste Innendurchmesser (d1 ) ist, wodurch ein Absatz (27) gebildet ist.
3. Pumpenantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen der Statorbaugruppe (6) und einem mehrteiligen Pumpengehäuse (15) der Verdrängerpumpe (4) ein metallisches Federmittels (10) angeordnet ist
4. Pumpenantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das
Federmittel (10) eine Wellfeder ist, welche in einem Nassbereich (53) zwischen der Statorbaugruppe (6) und der Verdrängerpumpe (4) angeordnet ist, wobei sich das Federmittel (10) insbesondere an dem Absatz (27) der Statorbaugruppe (6) abstützt.
5. Pumpenantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das
Federmittel (10) ein Befestigungsmittel ist, das zwischen einer oder mehreren Schrauben (14) und der Verdrängerpumpe (4) außerhalb eines Nassbereichs (53) angeordnet ist.
6. Pumpenantrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die
Verdrängerpumpe (4) in beliebiger Winkelposition in Bezug auf die
Statorbaugruppe (6) montierbar ist.
7. Pumpenantrieb nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrängerpumpe (4) mit der
Statorbaugruppe (6) so verschraubt ist, dass die Schraube oder die
Schrauben (14) in das Kunststoffmaterial der Statorbaugruppe (6) geschraubt ist/sind.
8. Pumpenantrieb nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffmaterial der Statorbaugruppe (6) ein Duroplast ist.
9. Pumpenantrieb nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Statorkern (31 ) Befestigungsvorsprünge (1 6) umfasst, welche mit Durchführungen (17) versehen sind.
10. Pumpenantrieb nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Statorbaugruppe (6) und einem Pumpenkopf (43) des Pumpengehäuses (15) ein Dichtring (8) angeordnet ist, welcher einen Trockenbereich (54) von einem Nassbereich (53) trennt.
1 1 . Pumpenantrieb nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der
Dichtring (8) ein Radialdichtring ist, insbesondere eine Ringschnurdichtung.
12. Pumpenantrieb nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Permanentmagnetrotor (7) und der größere Teil der Verdrängerpumpe (4) im Nassbereich (53) angeordnet ist, wobei der Nassbereich (53) durch die Statorbaugruppe (6) und durch den Pumpenkopf (43) begrenzt ist.
13. Pumpenantrieb nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpengehäuse (15) der
Verdrängerpumpe (4) zwei- oder dreiteilig ausgebildet ist, insbesondere besteht es aus dem Pumpenkopf (43), einem Mittelteil (44) und einem Pumpendeckel (45).
14. Pumpenantrieb nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrängerpumpe (4) eine
Gefrierkompensation (5) umfasst.
15. Pumpenantrieb nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Gefrierkompensation (5) aus einem elastischen und nachgiebigen, insbesondere einem gummiartigen, Material besteht.
16. Pumpenantrieb nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Gefrierkompensation (5) durch Urformen mit dem Pumpengehäuse (15) formschlüssig verbunden ist.
17. Pumpenantrieb nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Kunststoffmaterial der Statorbaugruppe (6) Sensoren (50) axial gegenüber dem Permanentmagnetrotor (7) angeordnet sind.
18. Modulare Pumpenantriebsfamilie zur Abdeckung unterschiedlicher
Förderdruckbereiche und/oder Fördermengenbereiche, umfassend mehrere Pumpenantriebe, insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit einem elektronisch kommutierten Gleichstrommotor (3), mit einem innerhalb eines bewickelten Statorkerns (31 ) angeordneten
Permanentmagnetrotor (7) und einer Verdrängerpumpe (4), insbesondere einer Zahnradpumpe, wobei der bewickelte Statorkern (31 ) durch ein spritzgusstechnisch verarbeitbares Kunststoffmaterial umspritzt ist und dadurch eine kompakte und gegenüber dem zu fördernden Fluid dichte Statorbaugruppe (6) bildet, die Verdrängerpumpe (4) in der Statorbaugruppe (6) axial zum Permanentmagnetrotor (7) aufgenommen und an der
Statorbaugruppe (6) befestigt ist und wobei sich die einzelnen
Pumpenantriebe durch unterschiedliche Statorlängen, Statorduchmesser, Rotorlängen, Rotordurchmesser und/oder unterschiedliche
Verdrängerpumpen (4) und/oder Ausstattungsvarianten voneinander unterscheiden, wobei die Ausstattungsvarianten folgende
Ausstattungsmerkmale aufweisen: - eine Steuerungselektronik zur
Ansteuerung von Wicklungen (32) der Statorbaugruppe (6), und/oder - wenigstens einen in den elektronisch kommutierten Elektromotor integrierten Positionssensor.
19. Pumpenantriebsfamilie nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrängerpumpen (4) unterschiedliche Zahnraddurchmesser und/oder Zahnradhöhen/Zahnradbreiten aufweisen.
20. Pumpenantriebsfamilie nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser und/oder die Wandungsdicke des Pumpenkopfes (43) in dessen Axialrichtung für eine maximale Förderleistung und/oder einen maximalen Förderdruck ausgelegt ist.
21 . Pumpenantriebsfamilie nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, dass alle Pumpenantriebe der Pumpenantriebsfamilie wenigstens nach einem der Ansprüche 1 bis 17 ausgebildet sind.
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