DE102011008294A1 - pump - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pumpe, insbesondere Vakuumpumpe, mit einem im Wesentlichen topfförmigen Gehäuse, das einen zylinderförmigen Seitenwandabschnitt und einen Bodenabschnitt umfasst und das eine Pumpeinrichtung mit zumindest einer Pumpenkammer aufnimmt. Durch die Pumpenkammer strömt bei Betrieb der Pumpe ein zu förderndes Fluid. Ein die Pumpenkammer begrenzender Deckel ist mit dem Seitenwandabschnitt des Gehäuses verbunden.The present invention relates to a pump, in particular a vacuum pump, with an essentially pot-shaped housing which comprises a cylindrical side wall section and a bottom section and which receives a pump device with at least one pump chamber. When the pump is operating, a fluid to be conveyed flows through the pump chamber. A cover delimiting the pump chamber is connected to the side wall section of the housing.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pumpe, insbesondere Vakuumpumpe, wie sie beispielsweise in der Kraftfahrzeugtechnik zum Einsatz gelangt.The present invention relates to a pump, in particular a vacuum pump, as used, for example, in motor vehicle technology.
Pumpen werden in vielen Bereichen benötigt, um beispielsweise Fluide zu transportieren, einen Druck für ein Hydrauliksystem bereitzustellen oder einen Unterdruck oder ein Vakuum herzustellen. Fluide können grundsätzlich alle gasförmigen oder flüssigen Substanzen sein.Pumps are needed in many areas, for example to transport fluids, to provide pressure for a hydraulic system, or to create a vacuum or vacuum. In principle, fluids can be any gaseous or liquid substances.
In vielen Fällen ist es erforderlich, dass derartige Pumpen kompakt aufgebaut sind, sodass sie sich einfach in den zumeist knapp bemessenen Bauraum einer Vorrichtung oder eines Fahrzeugs integrieren lassen. Zudem spielen aufgrund eines stetig steigenden Kostendrucks die Herstellungskosten einer Pumpe eine wesentliche Rolle. Geringere Herstellungskosten dürfen jedoch nicht auf Kosten der Zuverlässigkeit gehen.In many cases, it is necessary that such pumps are constructed compact, so that they can be easily integrated into the usually tight space of a device or a vehicle. In addition, due to ever-increasing cost pressure, the production costs of a pump play an essential role. However, lower production costs must not be at the expense of reliability.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine zuverlässige Pumpe zu schaffen, die kompakt und robust aufgebaut ist und die kostengünstig herzustellen ist.It is therefore an object of the invention to provide a reliable pump which is compact and robust and which is inexpensive to manufacture.
Diese Aufgabe wird durch eine Pumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a pump having the features of claim 1.
Die erfindungsgemäße Pumpe weist ein im Wesentlichen topfförmiges Gehäuse auf, das einen zylinderförmigen Seitenwandabschnitt und einen Bodenabschnitt umfasst und das eine Pumpeinrichtung mit zumindest einer Pumpenkammer aufnimmt. Durch die Pumpenkammer strömt bei Betrieb der Pumpe ein zu förderndes Fluid. Ein die Pumpenkammer begrenzender Deckel ist mit dem Seitenwandabschnitt des Gehäuses verbunden.The pump according to the invention has a substantially pot-shaped housing, which comprises a cylindrical side wall portion and a bottom portion and which receives a pumping device with at least one pumping chamber. Through the pump chamber flows during operation of the pump to be pumped fluid. A cover defining the pump chamber is connected to the side wall portion of the housing.
Mit anderen Worten ist die die Pumpwirkung der Pumpe erzeugende Pumpeinrichtung in dem topfförmigen Gehäuse angeordnet. Das Gehäuse ist durch einen Deckel verschlossen, indem dieser mit dem Seitenwandabschnitt verbunden wird. Der Deckel, der insbesondere – aber nicht notwendigerweise – einstückig ausgebildet ist, dient allerdings nicht nur zum Verschluss des Gehäuses, sondern er begrenzt auch die Pumpenkammer. D. h. der Deckel steht mit dem zu fördernden Fluid in Kontakt.In other words, the pumping action of the pump generating pumping device is arranged in the cup-shaped housing. The housing is closed by a lid by being connected to the side wall portion. The lid, which is particularly - but not necessarily - integrally formed, however, not only serves to seal the housing, but he also limits the pump chamber. Ie. the lid is in contact with the fluid to be delivered.
Das Gehäuse und der Deckel können aus Metall oder Kunststoff sein. Bevorzugt wird das Gehäuse aus einem dünnen Metallblech oder einem Metallrohr gefertigt.The housing and the cover may be made of metal or plastic. Preferably, the housing is made of a thin sheet metal or a metal tube.
Die Verwendung eines topfförmigen Gehäuses ermöglicht einen kompakten Aufbau der Pumpe. Außerdem wird eine gute Abschirmung der Pumpeinrichtung gewährleistet. Durch die Doppelfunktion des Deckels als Pumpenkammerbegrenzung und als Verschluss des Gehäuses können zudem Bauteile eingespart werden, was sich vorteilhaft auf die Bauteilkosten und die Montagekosten der Pumpe auswirkt.The use of a cup-shaped housing allows a compact construction of the pump. In addition, a good shielding of the pumping device is ensured. By the double function of the lid as a pump chamber boundary and as a closure of the housing also components can be saved, which has an advantageous effect on the component costs and installation costs of the pump.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in der Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen angegeben.Further embodiments of the invention are given in the description, the drawings and the claims.
Der Seitenwandabschnitt kann integrierte Zentrierhilfen aufweisen, um das Einführen der Pumpeinrichtung zu erleichtern und deren ordnungsgemäße Positionierung im Inneren des Gehäuses sicher zu stellen.The sidewall portion may include integral centering aids to facilitate insertion of the pumping device and to ensure proper positioning thereof within the housing.
Eine einfache und gleichzeitig robuste Verbindung des Deckels mit dem Seitenwandabschnitt lässt sich bei einer Ausführungsform der Pumpe realisieren, deren Gehäuse wenigstens einen Flanschabschnitt aufweist, der von dem zylinderförmigen Seitenwandabschnitt radial nach innen ragt und der den Deckel übergreift. Der Flanschabschnitt kann beispielsweise ein umlaufender Ring sein oder eine oder mehrere Laschen umfassen, die beispielsweise in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind und die eine ringsegmentförmige Ausgestaltung aufweisen.A simple and at the same time robust connection of the cover to the side wall portion can be realized in one embodiment of the pump, the housing has at least one flange portion which projects radially inwardly from the cylindrical side wall portion and which engages over the lid. The flange portion may for example be a circumferential ring or comprise one or more tabs, which are spaced apart, for example, in the circumferential direction and which have a ring-segment-shaped configuration.
Die Verbindung des Deckels mit dem Seitenwandabschnitt kann beispielsweise eine plastische Kaltumformverbindung, insbesondere eine Bördel-/Crimpverbindung oder eine thermoplastische Verbindung sein.The connection of the lid with the side wall portion may be, for example, a plastic cold forming compound, in particular a crimp / crimp or a thermoplastic compound.
Eine weitere Bauteilreduzierung wird erzielt, wenn der Seitenwandabschnitt und der Bodenabschnitt des Gehäuses einstückig ausgebildet sind. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, dass der Seitenwandabschnitt und der Bodenabschnitt separate Bauteile sind, die beispielsweise durch eine der vorstehend genannten Verbindungen miteinander verbunden sind.A further component reduction is achieved when the side wall portion and the bottom portion of the housing are integrally formed. In principle, however, it is also possible for the side wall section and the bottom section to be separate components, which are connected to one another, for example, by one of the abovementioned connections.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist die Pumpeinrichtung zwischen dem Deckel und dem Bodenabschnitt axial in dem Gehäuse fixiert. Mit anderen Worten wird die Pumpeinrichtung letztlich durch den den Deckel in zumindest einer axialen Richtung sichernden Flanschabschnitt und den Bodenabschnitt im Bereich des zylinderförmigen Seitenwandabschnitts gehalten.In one embodiment of the invention, the pumping means between the lid and the bottom portion is axially fixed in the housing. In other words, the pump device is ultimately held in the region of the cylindrical side wall section by the flange section securing the cover in at least one axial direction and the bottom section.
Es kann ein elastisches Element vorgesehen sein, das auf die Pumpeinrichtung eine vorspannende Kraft ausübt, die die Pumpeinrichtung in einem montierten Zustand der Pumpe gegen den Deckel und/oder den Bodenabschnitt presst. Durch eine geeignete Ausgestaltung des elastischen Elements wird sichergestellt, dass die Pumpeinrichtung zuverlässig in dem Gehäuse gehalten wird. Die vorspannende Kraft kann auch dazu genutzt werden, die Funktionskomponenten der Pumpeinrichtung so relativ zueinander zu fixieren, dass keine weiteren Komponenten erforderlich sind, durch die die Bestandteile der Pumpeinrichtung in einem funktionsfähigen Verbund gehalten werden.It can be provided an elastic element which exerts on the pumping means a biasing force which presses the pumping means in an assembled state of the pump against the lid and / or the bottom portion. By a suitable design of the elastic element ensures that the pumping device is reliably held in the housing. The biasing force can also be used to fix the functional components of the pumping device relative to each other so that no further components are required by which the components of the pumping device are kept in a functional bond.
Gemäß einer Ausführungsform ist das elastische Element an dem Deckel und/oder an dem Bodenabschnitt ausgebildet. Konstruktiv einfach und gleichzeitig wirkungsvoll ist es, wenn das elastische Element einstückig mit dem Deckel und/oder dem Bodenabschnitt ausgebildet ist. Insbesondere ist das elastische Element durch einen in dem Deckel oder in dem Bodenabschnitt ausgeformten Abschnitt mit einem im Querschnitt gekrümmten oder gewellten Verlauf gebildet.According to one embodiment, the elastic element is formed on the lid and / or on the bottom portion. It is structurally simple and effective at the same time when the elastic element is formed integrally with the lid and / or the bottom section. In particular, the elastic element is formed by a formed in the lid or in the bottom portion portion with a curved or corrugated in cross-section.
Alternativ kann das elastische Element ein separates Federelement, insbesondere eine Tellerfeder sein. Es ist auch möglich, bei Bedarf ein separates Federelement mit einem an dem Deckel und/oder an dem Bodenabschnitt ausgebildeten elastischen Element zu kombinieren.Alternatively, the elastic element may be a separate spring element, in particular a plate spring. It is also possible, if necessary, to combine a separate spring element with an elastic element formed on the cover and / or on the bottom section.
Zwischen dem Bodenabschnitt und der dem Deckel abgewandten Seite der Pumpenkammer kann ein Zwischenboden angeordnet sein. So wird beispielsweise bewirkt, dass der Bodenabschnitt nicht direkt mit der Pumpenkammer in Kontakt steht. Der Zwischenboden kann bei Bedarf in den Bodenabschnitt integriert sein.Between the bottom portion and the side facing away from the lid of the pump chamber, an intermediate floor may be arranged. Thus, for example, causes the bottom portion is not directly in contact with the pump chamber. If necessary, the intermediate floor can be integrated into the floor section.
Eine korrekte Montage der Pumpe und insbesondere der Pumpeinrichtung kann durch einen ringförmigen Abstandshalter sichergestellt werden, der einen Abstand zwischen dem Bodenabschnitt und dem Zwischenboden einerseits und dem Deckel andererseits definiert. Der Abstandshalter kann derart ausgebildet sein, dass er die Pumpenkammer in Umfangsrichtung begrenzt. Der Abstandshalter kann bei Bedarf in den Seitenwandabschnitt integriert sein.A correct assembly of the pump and in particular the pumping device can be ensured by an annular spacer which defines a distance between the bottom portion and the intermediate bottom on the one hand and the lid on the other. The spacer may be formed so as to limit the pump chamber in the circumferential direction. If necessary, the spacer can be integrated in the side wall section.
Es kann vorgesehen sein, dass der Bodenabschnitt eine Öffnung aufweist, durch die eine Antriebswelle der Pumpeinrichtung in das Innere des Gehäuses geführt ist, wobei die Öffnung insbesondere ein Lager zur Lagerung der Antriebswelle aufnimmt. Das Lager kann ein beliebiger Lagertyp sein, beispielsweise ein Wälzlager oder ein Gleitlager.It can be provided that the bottom portion has an opening through which a drive shaft of the pumping device is guided into the interior of the housing, wherein the opening in particular receives a bearing for supporting the drive shaft. The bearing can be any type of bearing, such as a rolling bearing or a plain bearing.
Die Pumpeinrichtung ist insbesondere eine Verdrängerpumpe, beispielsweise eine Flügelzellenpumpe. Grundsätzlich kann aber auch eine auf einem anderen Funktionsprinzip basierende Pumpeinrichtung zum Einsatz gelangen, falls es erforderlich sein sollte.The pumping device is in particular a positive displacement pump, for example a vane cell pump. In principle, however, it is also possible to use a pumping device based on a different functional principle, if necessary.
Die Erfindung betrifft ferner eine Pumpeneinheit, die einen Pumpenabschnitt mit einem zylinderförmigen Aufnahmeraum zur Aufnahme einer Pumpe gemäß einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen und einen Motorabschnitt umfasst, der ein Motorgehäuse zur Aufnahme eines Motors zum Antrieb der Pumpeinrichtung aufweist. Der Motor ist beispielsweise ein Elektromotor.The invention further relates to a pump unit comprising a pump section with a cylindrical receiving space for receiving a pump according to one of the embodiments described above and a motor section having a motor housing for receiving a motor for driving the pumping device. The engine is for example an electric motor.
Die erfindungsgemäße Pumpeneinheit ist ein kompaktes Modul, das die eigentliche Pumpe sowie deren Antrieb umfasst. Ein Vorteil derartiger Module besteht unter anderem darin, dass sie sich auf einfache Weise in bestehende Systeme integrieren lassen.The pump unit according to the invention is a compact module which comprises the actual pump and its drive. One advantage of such modules is, among other things, that they can be easily integrated into existing systems.
Der Pumpenabschnitt kann einen Boden aufweisen, der eine Trennwand zwischen dem Motor und der Pumpe bildet, um diese voneinander abzuschirmen. Insbesondere fungiert der Boden gleichzeitig als Bürstenhalter des Motors, falls dieser ein elektrischer Motor ist.The pump section may have a bottom forming a partition between the motor and the pump to shield them from each other. In particular, the floor simultaneously acts as a brush holder of the engine if it is an electric motor.
Der Aufnahmeraum des Pumpenabschnitts kann derart dimensioniert sein, dass in montiertem Zustand zwischen der radialen Außenwand der Pumpe und der radialen Innenwand des Pumpenabschnitts zumindest abschnittsweise ein Ringraum ausgebildet ist, durch den bei Betrieb der Pumpeneinheit ein durch die Pumpeinrichtung gefördertes Fluid strömt. Der Ringraum kann mit zumindest einer als Schmutzfalle wirkenden und insbesondere ringförmig ausgebildeten Ausnehmung in Verbindung stehen, die sich in axialer Richtung des Pumpenabschnitts erstreckt. Die Schmutzfallen-Funktion der Ausnehmung wird optimiert, wenn diese an einer Stelle positioniert ist, an der eine im Wesentlichen axiale Strömung des geförderten Fluids in eine im Wesentlichen radiale Strömung umgewandelt wird.The receiving space of the pump section can be dimensioned such that in the assembled state between the radial outer wall of the pump and the radial inner wall of the pump section at least partially an annular space is formed, through which during operation of the pump unit, a fluid conveyed by the pumping device flows. The annular space may communicate with at least one recess which acts as a dirt trap and is in particular annular, which extends in the axial direction of the pump section. The debris trapping function of the recess is optimized when positioned at a location where a substantially axial flow of the delivered fluid is converted to a substantially radial flow.
Grundsätzlich kann – alternativ oder zusätzlich – eine mit dem Ringraum in Verbindung stehende Schmutzfalle vorgesehen sein, die sich in radialer Richtung des Pumpenabschnitts erstreckt, wobei die Schmutzfalle insbesondere an einer Stelle positioniert ist, an der eine im Wesentlichen radiale Strömung des geförderten Fluids in eine im Wesentlichen axiale Strömung umgewandelt wird.In principle, alternatively or additionally, a dirt trap connected to the annular space may be provided, which extends in the radial direction of the pump section, wherein the dirt trap is positioned in particular at a point at which a substantially radial flow of the conveyed fluid into an in Substantial axial flow is converted.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung rein beispielhaft anhand vorteilhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:Hereinafter, the present invention will be explained purely by way of example with reference to advantageous embodiments with reference to the accompanying drawings. Show it:
Die Pumpeinrichtung
Der Ring
Es versteht sich, dass das Fluid grundsätzlich auch in umgekehrter Richtung durch die Pumpe
Aus den vorstehenden Ausführungen ist zu erkennen, dass die Pumpeinrichtung
Der Boden
Anstelle der Ausbuchtung
Der Motorenabschnitt
Zwischen dem Zylinderabschnitt
Anstelle der vorstehend beschriebenen Crimpverbindungen können auch thermoplatische Verfahren und/oder Ultraschallschweißen zum Einsatz gelangen. Dies gilt grundsätzlich für die Verbindung des Deckels
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Pumpepump
- 1212
- Gehäusecasing
- 1414
- Pumpeinrichtungpumping device
- 1616
- Rotorrotor
- 1818
- Flügelwing
- 2020
- Ausnehmungrecess
- 2222
- Ringring
- 2424
- Deckelcover
- 2626
- Zwischenbodenfalse floor
- 28, 28', 28''28, 28 ', 28' '
- Öffnungopening
- 2929
- Zylinderabschnittcylinder section
- 3030
- Bodenground
- 3232
- Antriebsöffnungdrive opening
- 32a32a
- Fortsatzextension
- 3434
- Lagercamp
- 3636
- DeckelaußenseiteCover outside
- 3838
- Flanschabschnittflange
- 4040
- Ausbuchungderecognition
- 4242
- Pumpeneinheitpump unit
- 42a42a
- Motorabschnittmotor section
- 42b42b
- Pumpenabschnittpump section
- 44a44a
- Motorgehäusemotor housing
- 44b44b
- Pumpengehäusepump housing
- 4646
- Antriebswelledrive shaft
- 4848
- Verschlussdeckelcap
- 5050
- Anschlussconnection
- 5252
- Bodenabschnittbottom section
- 5454
- Anschlagattack
- 5555
- Ringraumannulus
- 5656
- Öffnungopening
- 5858
- Schmutzfalledirt trap
Claims (18)
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