DE102012204211A1

DE102012204211A1 - Baukastensystem für eine Pumpe

Info

Publication number: DE102012204211A1
Application number: DE201210204211
Authority: DE
Inventors: Dr. Elsäßer Alfred; Achim Gommel
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2012-03-16
Filing date: 2012-03-16
Publication date: 2013-09-19
Also published as: CN203412774U

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Baukastensystem (1) für eine Pumpe (2), das zumindest folgende Komponenten umfasst,
– einen Pumpenrotorsatz (3),
– ein Gehäuse (4), umfassend zumindest zwei Deckel (5) und zumindest zwei unterschiedlich lange Wandabschnitte (6, 6'), die zwischen den zumindest zwei Deckeln (5) alternativ oder kumulativ anordenbar sind und zumindest das Gehäuse (4) für einen Motor (7, 7') bilden sowie
– zumindest zwei Paare unterschiedlich langer Zuganker (8, 8') zum Verspannen der Deckel (5) gegen die Wandabschnitte (6, 6'),
– zumindest zwei unterschiedlich große und alternativ in dem Gehäuse (4) anordenbare Motoren (7, 7') zum Antrieb des Rotorsatzes (3).
Hierdurch können Pumpen (2) nun auch in Kleinserie kostengünstig und flexibel hergestellt werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Baukastensystem für eine Pumpe. Die Erfindung betrifft außerdem eine aus einem derartigen Baukastensystem zusammengebaute Pumpe, insbesondere eine Kühlmittel- oder eine Ölpumpe.
Aus der DE 10 2005 054 060 A1 ist eine elektrische Fluidpumpe in Halbaxialbauweise bekannt, deren Pumpengehäuse zumindest zwei identische Pumpengehäuseteile aufweist. Dies soll insbesondere die Anzahl unterschiedlicher Bauteile und somit die Kosten bei einem hohen zu verwirklichenden Wirkungsgrad reduzieren.
Eine ähnliche Pumpe ist aus der US 4,213,745 A bekannt.
Pumpen werden in modernen Kraftfahrzeugen in vielfältiger und insbesondere auch in unterschiedlichster Art und Weise eingesetzt, wobei die Pumpen individuell an die jeweils zu erbringende Pumpenleistung ausgelegt sind. Für in Serie gebaute Kraftfahrzeuge werden dabei zumindest eine oder auch zwei gleichartige Pumpen je Kraftfahrzeug eingesetzt, so dass aufgrund der großen Anzahl eine individuelle Fertigung der einzelnen Pumpen, d. h. auch eine individuelle Größe aufgrund der hohen Stückzahlen hinsichtlich der Kosten vertretbar erscheint. Gänzlich anders sieht dies jedoch bei Kleinserien aus, wo unterschiedliche Pumpentypen bspw. jeweils unterschiedliche Gehäusegrößen erfordern, die wiederum in Kleinserie lediglich vergleichsweise teuer herzustellen sind.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, Pumpen flexibel und auch in Kleinserie vergleichsweise kostengünstig herstellen zu können.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, ein Baukastensystem zur Herstellung derartiger Pumpen anzugeben, mittels welchem Pumpen unterschiedlichster Leistung und unterschiedlichster Größe äußerst flexible zusammenbaubar sind, so dass deren Stückkosten auch bei einer Kleinserienanwendung deutlich reduziert werden können. Das erfindungsgemäße Baukastensystem umfasst dabei einen Pumpenrotorsatz sowie ein Gehäuse mit zumindest zwei Deckeln und mit zumindest zwei unterschiedlich langen Wandabschnitten, die zwischen den zumindest zwei Deckeln alternativ oder kumulativ anordenbar sind, und zumindest das Gehäuse für einen den Rotorsatz antreibenden Motor bilden. Zusätzlich sind zumindest zwei Paare unterschiedlich langer Zuganker zum Verspannen der beiden Deckel und zum Einklemmen der Wandabschnitte dazwischen vorgesehen. Zuletzt sind in dem Baukastensystem noch zumindest zwei unterschiedlich große und alternativ in dem Gehäuse anordenbare Motoren zum Antrieb des Rotorsatzes vorgesehen. Mit dem erfindungsgemäßen Baukastensystem kann somit bspw. durch die Verwendung eines kleinen Motors und eines kürzeren Wandabschnitts eine vergleichsweise kleine Pumpe hergestellt werden, ebenso wie durch die Verwendung des größeren Motors und des größeren Wandabschnitts eine vergleichsweise leistungsstarke Pumpe. Denkbar sind selbstverständlich auch noch größere Motoren, bei welchen das Gehäuse dann durch den kumulativen Einsatz mehrerer Wandabschnitte hinsichtlich seiner Länge verlängert werden kann. Mit dem erfindungsgemäßen Baukastensystem ist es somit erstmals möglich, Pumpen in Kleinserien vergleichsweise flexibel und zudem vergleichsweise kostengünstig anbieten zu können, was mit bisher jeweils individuell angefertigten Motoren und Pumpengehäusen nicht möglich war. Hierdurch ist insbesondere im Bereich der Entwicklung und Kleinserienfertigung ein großer Kostenvorteil erzielbar, insbesondere zusätzlich dadurch, dass die zumindest zwei Deckel des Baukastensystems vorzugsweise als Gleichteile ausgebildet sind. Hierdurch lassen sich zudem die Teilevielfalt und darüber wiederum die Fertigungskosten reduzieren. Die Deckel können dabei eine Zentralöffnung aufweisen, durch welche entweder ein Rotor des Motors geführt ist oder aber der durch einen Stopfen verschließbar ist. So können die Deckel entweder zwischen dem Motor und dem Rotorsatz der Pumpe oder aber auf dem dem Rotorsatz abgewandten Axialende des Gehäuses angeordnet werden. Vorzugsweise ist dabei keine weitere Bearbeitung der Deckel zum Zusammenbau des Gehäuses erforderlich, wobei eine Bearbeitung ausschließlich nach Bedarf und ausschließlich an funktionsrelevanten Stellen und Umständen zusätzlich ausgeführt werden muss.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung sind die zumindest zwei Wandabschnitte als rohrförmige Strangpressprofile oder als rohrförmige Kunststoffspritzgussteile ausgebildet. Denkbar ist hierbei selbstverständlich auch das Vorsehen lediglich eines einzigen Wandabschnitts in dem erfindungsgemäßen Baukastensystem, der ggf. ablängbar ist und somit hinsichtlich seiner Axialerstreckung auf eine geforderte Länge des Gehäuses verkürzt werden kann. Durch das Ausbilden der zumindest zwei Wandabschnitte als rohrförmige Strangpressprofile bzw. als rohrförmige Kunststoffspritzgussteile, d. h. als einfache Halbzeuge, lässt sich wiederum eine hohe Flexibilität und Variabilität hinsichtlich der Gestaltung des Gehäuses der Pumpe erreichen, bei gleichzeitig vergleichsweise geringen Kosten.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung sind zumindest drei Deckel und zwei Wandabschnitte vorgesehen, wobei durch den ersten und zweiten Deckel und den dazwischen eingeklemmten ersten Wandabschnitt ein Motorraum für den Motor der Pumpe und durch den zweiten und dritten Deckel und den dazwischen eingeklemmten zweiten Wandabschnitt ein Raum für eine Elektroniksteuerung gebildet wird. Durch das Vorsehen von insgesamt zumindest drei Deckeln ist auch eine Unterteilung des Gehäuses in unterschiedliche Räume, nämlich bspw. den Motorraum und den Elektronikraum, denkbar, wobei selbstverständlich durch das Vorsehen weiterer Deckel zusätzliche Trennwände und damit zusätzliche Räume gebildet werden können. Eine Abdichtung zwischen den einzelnen Wandabschnitten und den benachbart angeordneten Deckeln erfolgt dabei über Dichtungen, bspw. O-Ring-Dichtungen, die in entsprechenden Nuten an den Deckeln eingelegt sind und die sich bspw. dichtend an eine Innenoberfläche der vorzugsweise zylinderartig ausgebildeten Wandabschnitte anlegt. Denkbar ist selbstverständlich dabei auch, dass der erste und zweite Wandabschnitt ursprünglich ein gemeinsamer Wandabschnitt war, der durch Absägen in zwei unterschiedliche oder gleich lange Wandabschnitte abgelängt wurde.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
Es zeigen, jeweils schematisch,
1 ein erfindungsgemäßes Baukastensystem,
2 eine aus dem erfindungsgemäßen Baukastensystem zusammengebaute Pumpe.
Entsprechend der 1, weist ein erfindungsgemäßes Baukastensystem 1 für eine Pumpe 2 (vgl. 2) zumindest einen Rotorsatz 3 sowie ein Gehäuse 4 auf, das zumindest zwei Deckel 5 und zumindest zwei unterschiedlich lange Wandabschnitte 6 und 6' umfasst, die zwischen den zumindest zwei Deckeln 4 alternativ oder kumulativ anordenbar sind und das Gehäuse für einen Motor 7, 7' bilden. Ebenfalls umfasst das erfindungsgemäße Baukastensystem 1 zumindest zwei unterschiedlich große und alternativ in dem Gehäuse 4 anordenbare Motoren 7, 7' zum Antrieb des Rotorsatzes 3. Zuletzt umfasst das erfindungsgemäße Baukastensystem 1 zumindest zwei Paare unterschiedlich langer Zuganker 8 und 8' zum Verspannen der Deckel 5 gegen die Wandabschnitte 6, 6'. Die zumindest zwei Wandabschnitte 6, 6' können dabei als rohrförmige Strangpressprofile oder als rohrförmige Spritzgussteile ausgebildet sein, wobei selbstverständlich auch denkbar ist, dass lediglich ein vergleichsweise langer Wandabschnitt 6 im Baukastensystem 1 vorhanden ist, der dann auf die erforderliche Länge verkürzt wird bzw. aus dem unterschiedlich lange Wandabschnitte 6, 6' durch Ablängen gewonnen werden können. Die Wandabschnitte 6, 6' sind in diesem Fall aus einfachen Halbzeugen und damit kostengünstig hergestellt.
Die Zuganker 8, 8' sind vorzugsweise als Gewindestifte mit endseitig angeordneten Muttern 9 (vgl. 2) ausgebildet, wobei an den Deckeln 5 und am Rotorsatz 3 Durchgriffsöffnungen 10 vorgesehen sind, durch welche die Zuganker 8, 8' hindurchgeführt werden können.
Die Deckel 5 sind vorzugsweise als Gleichteile ausgebildet, wodurch die Teilevielfalt und verbunden damit auch wieder die Herstellkosten gesenkt werden können. Jeder der Deckel 5 besitzt eine Zentralöffnung 11, durch welche entweder ein Rotor 12 des Motors 7, 7' geführt ist oder der durch einen Stopfen 13 verschlossen werden kann. Hierdurch kann der Deckel 5 sowohl als stirnendseitige Gehäusewand als auch als mittige Trennwand eingesetzt werden. Die Pumpe 2, die mit dem erfindungsgemäßen Baukastensystem 1 herstellbar bzw. zusammenbaubar ist, ist bspw. als Kühlmittelpumpe, als Wasserpumpe oder als Ölpumpe ausgebildet. Um das Gehäuse 4 abdichten zu können, sind an den Deckeln 5 Dichtungen 14, bspw. als kostengünstige O-Ringdichtungen, vorgesehen, durch welche die Deckel 5 gegenüber den Wandabschnitten 6, 6' abgedichtet werden können.
Betrachtet man die gemäß der 2 aus dem erfindungsgemäßen Baukastensystem 1 zusammengebaute Pumpe 2, so kann man erkennen, dass diese drei Deckel und zwei dazwischen angeordnete Wandabschnitte 6, 6' aufweist, wobei durch den ersten, den zweiten Deckel 5 und den dazwischen eingeklemmten Wandabschnitt 6' ein Motorraum zur Aufnahme des Motors 7, 7' und durch den zweiten und dritten Deckel 5 und den dazwischen eingeklemmten zweiten Wandabschnitt 6 ein Raum für eine Elektroniksteuerung 15 gebildet wird.
Generell kann als Motor 7, 7' ein Nassläufer oder ein Trockenläufer eingesetzt werden, wobei bei der Verwendung eines Nassläufers zumindest ein Spaltrohr 17 vorgesehen ist, das zwischen dem Rotor 12 und einem Stator 16 des Motors 7, 7' angeordnet ist. Dieses Spaltrohr 17 kann in dem Baukastensystem 1 in unterschiedlichen Längen vorhanden sein, oder aber in nur einer langen Ausführungsform und dann bedarfsgerecht abgelängt werden. Das Spaltrohr 17 kann dicht mit den Deckeln 5 verbunden, insbesondere auf diese aufgeschoben werden.
Als Nassläufer werden Pumpen 2 bezeichnet, deren rotierende Teile sich einschließlich des Rotors 12 beziehungsweise Läufers des antreibenden Motors 7, 7' in dem flüssigen Fördermedium drehen, welches auch zur Kühlung und Lagerung gebraucht werden kann. Voraussetzung hierfür ist das trennende Spaltrohr 17 im Luftspalt zwischen Rotor 12 und Stator 16. Solche Antriebe benötigen keinerlei Wellendichtung. Nassläufer oder Spaltrohrmotoren finden bei Wasserpumpen Verwendung. Bei Trockenläufern hingegen steht der Rotor 12 nicht in direktem Flüssigkeitskontakt.
Mit dem erfindungsgemäßen Baukastensystem 1 ist eine äußerst flexible und variable Gehäusegestaltung, bspw. für unterschiedlich leistungsstarke Pumpen 2 mit unterschiedlich großen Motoren 7, 7' vergleichsweise einfach möglich, wodurch auch eine Kleinserienfertigung ohne die in diesem Bereich bisher auftretenden hohen Kosten vergleichsweise kostengünstig möglich ist. Durch die Besonderheit, dass die Deckel 5 vorzugsweise noch als Gleichteile können diese überall eingesetzt werden und müssen nur bei besonderen Anforderungen an funktionsrelevanten Stellen nachbearbeitet werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102005054060 A1 [0002]
US 4213745 A [0003]

Claims

Baukastensystem (1) für eine Pumpe (2), das zumindest folgende Komponenten umfasst, – einen Pumpenrotorsatz (3), – ein Gehäuse (4), umfassend zumindest zwei Deckel (5) und zumindest zwei unterschiedlich lange Wandabschnitte (6, 6'), die zwischen den zumindest zwei Deckeln (5) alternativ oder kumulativ anordenbar sind und zumindest das Gehäuse (4) für einen Motor (7, 7') bilden sowie – zumindest zwei Paare unterschiedlich langer Zuganker (8, 8') zum Verspannen der Deckel (5) gegen die Wandabschnitte (6, 6'), – zumindest zwei unterschiedlich grolle und alternativ in dem Gehäuse (4) anordenbare Motoren (7, 7') zum Antrieb des Rotorsatzes (3).
Baukastensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Wandabschnitte (6, 6') als rohrförmige Strangpressprofile oder als rohrförmige Kunststoffspritzgussteile ausgebildet sind.
Baukastensystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuganker (8, 8') als Gewindestifte mit endseitig angeordneten Muttern (9) ausgebildet sind, wobei an den Deckeln (5) und am Rotorsatz (3) Durchgriffsöffnungen (10) vorgesehen sind, durch welche die Zuganker (10) hindurchgeführt werden.
Baukastensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckel (5) als Gleichteile ausgebildet sind.
Baukastensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckel (5) eine Zentralöffnung (11) aufweisen, durch welche entweder ein Rotor (12) des Motors (7, 7') geführt ist oder der durch einen Stopfen (13) verschließbar ist.
Baukastensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (2) als Kühlmittelpumpe, als Wasserpumpe oder als Ölpumpe ausgebildet ist.
Baukastensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an den Deckeln (5) Dichtungen (14) zur Abdichtung gegenüber den Wandabschnitten (6, 6') angeordnet sind.
Baukastensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest drei Deckel (5) und zwei Wandabschnitte (6, 6') vorgesehen sind, wobei durch den ersten und den zweiten Deckel (5) und den dazwischen eingeklemmten ersten Wandabschnitt (6') ein Motorraum und durch den zweiten und dritten Deckel (5) und den dazwischen eingeklemmten zweiten Wandabschnitt (6) ein Raum für eine Elektroniksteuerung (15) gebildet wird.
Baukastensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Spaltrohr (17) vorgesehen ist, das zwischen dem Rotor (12) und einem Stator (16) des Motors (7, 7') angeordnet ist.
Pumpe (2), insbesondere eine Kühlmittel-, Wasser oder eine Ölpumpe, zusammengebaut aus dem Baukastensystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.