Die Erfindung betrifft eine Pumpe mit einem Druckraum, in welchem ein Arbeitsmedium der Pumpe mit einem Pumpendruck beaufschlagt wird, der mit einer Messeinheit erfasst wird, die in einem Gehäuse angeordnet ist, das einen Elektromotor als Pumpenantrieb umfasst. Die Er- findung betrifft des Weiteren ein Verfahren und ein Werkzeug zum Herstellen einer derartigen Pumpe.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2014 1 1 1 721 A1 ist eine Fluidbeaufschla- gungsvorrichtung für ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug bekannt, wobei die Fluidbeaufschla- gungsvorrichtung mindestens ein Fluidbeaufschlagungsvorrichtungsgehäuse aufweist, wobei in dem Fluidbeaufschlagungsvorrichtungsgehäuse mindestens eine Pumpe und mindestens ein Elektromotor integriert sind, wobei die Fluidbeaufschlagungsvorrichtung modulartig ausge- staltet ist, wobei in das Fluidbeaufschlagungsvorrichtungsgehäuse mindestens ein Sensor, insbesondere mindestens ein Drucksensor und/oder mindestens ein Temperatursensor, inte- griert sind. Aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift DE 298 21 564 U1 ist ein fluidgekühl- ter Elektromotor mit einem aus Polymermaterial geformten Motorgehäuse bekannt, welches einen Stator umgibt, wobei das Polymermaterial des Motorgehäuses einen wärmeleitfähigen elektrisch isolierenden Füllstoff enthält, wobei ein Drucksensor in die Umfangswand des Mo- torgehäuses eingebettet ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, das Herstellen einer Pumpe mit einem Druckraum, in welchem ein Arbeitsmedium der Pumpe mit einem Pumpendruck beaufschlagt wird, der mit einer Mes- seinheit erfasst wird, die in einem Gehäuse angeordnet ist, das einen Elektromotor als Pum- penantrieb umfasst, zu vereinfachen.

Die Aufgabe ist bei einer Pumpe mit einem Druckraum, in welchem ein Arbeitsmedium der Pumpe mit einem Pumpendruck beaufschlagt wird, der mit einer Messeinheit erfasst wird, die in einem Gehäuse angeordnet ist, das einen Elektromotor als Pumpenantrieb umfasst, dadurch gelöst, dass die Messeinheit mit einem Kunststoffmaterial umspritzt ist, mit dem auch ein Stator des Elektromotors umspritzt ist. Die Messeinheit und der Stator werden vorzugs- weise in einem Spritzgießprozess mit dem Kunststoffmaterial umspritzt oder umgossen. Bei dem Kunststoffmaterial handelt es sich zum Beispiel um ein Epoxidharz. Das ausgehärtete Epoxidharz stellt vorteilhaft einen stabilen Gehäusekörper der Pumpe dar. Die Messeinheit umfasst zur Erfassung des Pumpendrucks vorteilhaft einen Drucksensor. Daher kann die Messeinheit auch als Druckmesseinheit oder Druckmesszelle bezeichnet werden. Die Mess- einheit kann aber auch weitere Sensoren, zum Beispiel einen Temperatursensor, umfassen. Bei der Pumpe handelt es sich zum Beispiel um eine Getriebeölpumpe, die dazu dient, in ei- nem Kraftfahrzeug Getriebeöl bereitzustellen. Der Pumpendruck, der mit der Pumpe erzeugt werden kann, beträgt weniger als einhundert bar, zum Beispiel bis zu zwanzig bar. Die Pumpe ist als Verdrängerpumpe ausgeführt, zum Beispiel als Gerotorpumpe.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Pumpe ist dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffmaterial, mit dem die Messeinheit und der Stator des Elektromotors umspritzt sind, einen Verbindungskanal umfasst, über den eine Druckmembran der Messeinheit mit dem Pumpendruck beaufschlagt wird. Über den Verbindungskanal wird eine Verbindung zwischen dem Druckraum und der Druckmembran der Messeinheit geschaffen. Der Verbindungskanal ist zum Beispiel über einen Druckkanal, der von einer Druckniere in einem Gehäusespiegel der Pumpe ausgeht, mit dem Pumpendruck beaufschlagt. Durch die Darstellung des Verbin- dungskanals in dem Kunststoffmaterial wird die Herstellung der Pumpe erheblich vereinfacht.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Pumpe ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit mit dem Kunststoffmaterial umspritzt ist, mit dem auch der Stator des Elekt- romotors umspritzt ist. Bei der Steuereinheit handelt es sich vorzugsweise um eine elektrische und/oder elektronische Steuereinheit. Die Steuereinheit dient vorteilhaft dazu, den Elektromo- tor in der Pumpe in Abhängigkeit von dem mit der Druckmesseinheit erfassten Druck anzu- steuern.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Pumpe ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Elektroverbindung zwischen der Steuereinheit und der Messeinheit mit dem Kunststoff- material umspritzt ist, mit dem auch der Stator des Elektromotors umspritzt ist. Die Elektrover- bindung umfasst zum Beispiel Steuerleitungen oder Messleitungen, welche die Messeinheit steuerungsmäßig beziehungsweise messtechnisch mit der Steuereinheit verbinden.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Pumpe ist dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffmaterial, mit dem unter anderem der Stator des Elektromotors umspritzt ist, das Gehäuse der Pumpe darstellt. Das liefert den Vorteil, dass die Pumpe weniger Komponenten als bei einem modulartigen Pumpenaufbau enthält, wie er zum Beispiel aus der deutschen Of- fenlegungsschrift DE 10 2014 1 11 721 A1 bekannt ist. Darüber hinaus werden durch die Dar- stellung des Gehäuses aus dem Kunststoffmaterial die äußere Abdichtung der Pumpe zur Umgebung und auch die innere Abdichtung zum Druckraum der Pumpe hin erheblich verein- facht.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Pumpe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinheit eine Platine mit einem Messverstärker und einen Grundkörper mit einer be- ziehungsweise der Druckmembran umfasst. Die Druckmembran kann vorteilhaft mit einem Dehnungsmessstreifen kombiniert werden. Sämtliche Einzelteile der Druckmesseinheit sind vorteilhaft komplett mit dem Kunststoffmaterial umspritzt, wobei der Verbindungskanal zu der Druckmembran gezielt von dem Kunststoffmaterial ausgespart ist. Der der Druckmembran vorteilhaft zugeordnete Dehnungsmessstreifen ist gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel von einer Kappe umgeben, um den Dehnungsmessstreifen vor dem Kunststoffmaterial zu schützen. Anstelle des Dehnungsmessstreifens können auch andere Sensoreinrichtungen verwendet werden, zum Beispiel piezoresistive Sensoren oder kapazitive Keramiksensoren.

Bei einem Verfahren zum Herstellen einer vorab beschriebenen Pumpe ist die oben angege- bene Aufgabe alternativ oder zusätzlich dadurch gelöst, dass der Stator und die Messeinheit in einem Werkzeug mit einem Kunststoffmaterial umspritzt werden. Der Stator und die Mess- einheit werden vorteilhaft zusammen mit der Steuereinheit und der Elektroverbindung mit dem Kunststoffmaterial, zum Beispiel einem Epoxidharz, umspritzt. Dadurch wird auf einfache Art und Weise ein Gehäuse, insbesondere ein Gehäusekörper, bereitgestellt, der eine Abdichtung zum Druckraum der Pumpe und zur Umgebung der Pumpe darstellt.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug eine Haltevorrichtung zum Halten und/oder Positionieren der Messeinheit in dem Werkzeug umfasst. Dadurch wird die Herstellung der Pumpe mit der Messeinheit erheblich vereinfacht.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung beim Umspritzen der Messeinheit einen Raum ausfüllt, der zur Dar- stellung eines beziehungsweise des Verbindungskanals dient. Das liefert den Vorteil, dass ei- ne zusätzliche Bearbeitung der Pumpe, insbesondere des Gehäuses der Pumpe, zur Darstel- lung des Verbindungskanals entfallen kann.

Bei einem Werkzeug zum Herstellen einer Pumpe gemäß einem vorab beschriebenen Verfah- ren ist die oben angegebene Aufgabe alternativ oder zusätzlich dadurch gelöst, dass die Hal- tevorrichtung einen inneren Haltekörper und einen äußeren Haltekörper umfasst. Mit den bei- den Haltekörpern wird zum einen eine stabile Positionierung der Messeinheit beim Einspritzen des Kunststoffmaterials in das Werkzeug sichergestellt. Darüber hinaus kann mit den beiden Haltekörpern der Verbindungskanal beim Einspritzen des Kunststoffmaterials in das Werk- zeug freigehalten werden.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgen- den Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungs- beispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:

Figur 1 eine teilweise geschnittene Darstellung einer Pumpe mit einem Gehäuse, in welchem eine Messeinheit mit einem Kunststoffmaterial umspritzt ist, mit dem auch ein Stator eines Elektromotors für den Pumpenantrieb umspritzt ist;

Figur 2 eine vereinfachte Darstellung eines Werkzeugs zum Herstellen eines Gehäusekörpers aus dem Kunststoffmaterial mit einer Haltevorrichtung für die Druckmesseinheit im Schnitt; und

Figur 3 den Ausschnitt des Gehäusekörpers aus Figur 2 nach dem Umspritzen der Druck- messeinheit mit dem Kunststoffmaterial ohne das Werkzeug.

In Figur 1 ist eine Pumpe 1 mit einem Gehäuse 2 teilweise im Schnitt dargestellt. Bei der Pumpe 1 handelt es sich um eine Getriebeölpumpe eines Kraftfahrzeugs, die nach dem Gero- torprinzip arbeitet. Das Gehäuse 2 umfasst einen Gehäusekörper 3 und einen Gehäu- seflansch 4. Der Gehäuseflansch 4 umfasst einen Saugraum 5 und einen Druckraum 6.

Die Pumpe 1 umfasst als Pumpenantrieb einen Elektromotor 8 mit einem Stator 9 und einem Rotor 10. Der Rotor 10 ist relativ zu dem feststehenden Stator 9 mit Hilfe einer Welle 27 um eine Drehachse 28 in dem Gehäuse 2 drehbar gelagert. Der Rotor 10 des Elektromotors 8 ist antriebsmäßig mit einem angetriebenen Zahnrad 11 verbunden, das nach dem Gerotorprinzip mit einem getriebenen Zahnrad 12 kämmt. Das getriebene Zahnrad 12 ist auf einem Lager- körper 13 drehbar angeordnet, der einstückig mit dem Gehäuseflansch 4 verbunden ist.

Der Gehäusekörper 3 des Gehäuses 2 ist aus einem Kunststoffmaterial 14 gebildet, mit wel- chem der Stator 9 des Elektromotors 8 und eine Messeinheit 15 umspritzt sind, die als Druckmesseinheit ausgeführt ist. Die Messeinheit 15 ist über eine Elektroverbindung 16 mit einer Steuereinheit 17 verbunden. Die Elektroverbindung 16 und die Steuereinheit 17 sind zu- sammen mit der Messeinheit 15 und dem Stator 9 des Elektromotors 8 mit dem Kunststoffma- terial 14 umspritzt. Die Messeinheit 15 umfasst einen Grundkörper 18. Der Grundkörper 18 der Messeinheit 15 umfasst einen im Wesentlichen zylindrischen Metallkörper. Über den Druckkanal 19, der sich von dem Druckraum 6 durch den Gehäuseflansch 4 zu einem Verbindungskanal 20 erstreckt, gelangt mit Druck beaufschlagtes Arbeitsmedium zu der Messeinheit 15.

In den Figuren 2 und 3 sieht man, dass die Messeinheit 15 eine Platine 21 umfasst, die mit ei- nem Messverstärker ausgestattet ist und die über die Elektroverbindung 16 mit der Steuerein- heit (17 in Figur 1 ) in Verbindung steht. Die Messeinheit 15 umfasst des Weiteren eine Druckmembran 22, die mit einem Dehnungsmessstreifen 23 kombiniert ist. Die Druckmemb- ran 22 ist einstückig mit dem Grundkörper 18 der Messeinheit 15 verbunden.

Der Dehnungsmessstreifen 23 und die Druckmembran 22 der Messeinheit 15 sind von einer Kappe 24 umgeben. Die Kappe 24 ist von dem Kunststoff material 14 umspritzt. Der Grund- körper 18 umfasst einen Bund 25, mit welchem die Messeinheit 15, wie man in Figur 3 sieht, in dem Kunststoffmaterial 14, das den Gehäusekörper 3 darstellt, fixiert ist.

In Figur 2 ist ein Werkzeug mit zwei Werkzeughälften 31 , 32 und einer Trennebene 33 stark vereinfacht dargestellt. Bei dem Werkzeug 30 handelt es sich um ein Spritzgusswerkzeug, in welches das Kunststoffmaterial 14 zur Darstellung des Gehäusekörpers 3 des Gehäuses 2 der Pumpe 1 eingespritzt wird.

In dem Werkzeug 30 ist eine Haltevorrichtung 35 für die Messeinheit 15 angeordnet. Die Hal- tevorrichtung 35 umfasst einen inneren Haltekörper 36 und einen äußeren Haltekörper 37. Die beiden Haltekörper 36 und 37 haben im Wesentlichen die Gestalt von koaxial angeordneten Hülsen.

Der Grundkörper 18 liegt mit seinem Bund 25 auf dem äußeren Haltekörper 37 auf. Der innere Haltekörper 36 umfasst einen radial innen umlaufenden Vorsprung 39, der in eine Ringnut 40 eingreift, die radial außen an dem Grundkörper 18 der Messeinheit 15 ausgebildet ist.

Über den Vorsprung 39 und die Ringnut 40 wird die Messeinheit 15 beim Einspritzen des Kunststoffmaterials 14 in das Werkzeug 30 korrekt positioniert. Dabei steht der Bund 25 radial nach außen über den äußeren Haltekörper 37 hinaus, so dass die Messeinheit 15 beim Um- spritzen mit dem Kunststoffmaterial 14 stabil in dem Gehäusekörper 3 verankert wird.

Vor dem Entformen wird zunächst der äußere Haltekörper 37 entfernt. Danach wird der innere Haltekörper 36 der Haltevorrichtung 35 entfernt, wobei sich der äußere Haltekörper 37 im Be- reich des Vorsprungs 39 federartig aufweitet, um eine Entformung aus der Ringnut 40 zu er- möglichen. Nach dem Entfernen der Haltevorrichtung 35 kann das Werkzeug 30 zur Entnah- me geöffnet werden.

Bezuqszeichenliste

Pumpe

Gehäuse

Gehäusekörper

Gehäuseflansch

Saugraum

Druckraum

Elektroanschluss

Elektromotor

Stator

Rotor

angetriebenes Zahnrad

getriebenes Zahnrad

Lagerkörper

Kunststoffmaterial

Messeinheit

Elektroverbindung

Steuereinheit

Grundkörper

Druckkanal

Verbindungskanal

Platine

Druckmembran

Dehnungsmessstreifen

Kappe

Bund

Welle

Drehachse Werkzeug

Werkzeughälfte Werkzeughälfte Trennebene

Haltevorrichtung innerer Haltekörper äußerer Haltekörper Vorsprung

Ringnut