DE102016225851A1

DE102016225851A1 - External gear pump for a waste heat recovery system

Info

Publication number: DE102016225851A1
Application number: DE102016225851.6A
Authority: DE
Inventors: Guido Bredenfeld; Jakob Branczeisz; Matthias Riedle; Toni Jankowski
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2016-12-21
Filing date: 2016-12-21
Publication date: 2018-06-21
Also published as: WO2018114919A1

Abstract

Außenzahnradpumpe (1) mit einem Gehäuse (2). Das Gehäuse (2) umfasst eine Oberplatte (51), eine Unterplatte (52) und eine Rahmenplatte (50) umfasst. Die Rahmenplatte (50) ist zwischen der Oberplatte (51) und der Unterplatte (52) angeordnet. In der Rahmenplatte (50) ist eine Ausnehmung als Arbeitsraum (6) ausgebildet. In dem Arbeitsraum (6) sind ein auf einer ersten Welle (21) angeordnetes erstes Zahnrad (11) und ein auf einer zweiten Welle (22) angeordnetes zweites Zahnrad (12) miteinander kämmend angeordnet. Die erste Welle (21) und die zweite Welle (22) ragen jeweils sowohl durch die Oberplatte (51) als auch durch die Unterplatte (52). Ein erstes Dichtelement (61) ist zwischen der ersten Welle (21) und der Oberplatte (51), ein zweites Dichtelement (62) ist zwischen der ersten Welle (21) und der Unterplatte (52), ein drittes Dichtelement (63) ist zwischen der zweiten Welle (22) und der Oberplatte (51) und ein viertes Dichtelement (64) ist zwischen der zweiten Welle (22) und der Unterplatte (52) angeordnet.External gear pump (1) with a housing (2). The housing (2) comprises a top plate (51), a bottom plate (52) and a frame plate (50). The frame plate (50) is disposed between the top plate (51) and the bottom plate (52). In the frame plate (50) has a recess as a working space (6) is formed. In the working space (6), a first gearwheel (11) arranged on a first shaft (21) and a second gearwheel (12) arranged on a second shaft (22) are meshed with one another. The first shaft (21) and the second shaft (22) respectively protrude through both the top plate (51) and the bottom plate (52). A first sealing member (61) is interposed between the first shaft (21) and the top plate (51), a second sealing member (62) is between the first shaft (21) and the bottom plate (52), a third sealing member (63) is interposed the second shaft (22) and the top plate (51) and a fourth sealing element (64) is disposed between the second shaft (22) and the bottom plate (52).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Außenzahnradpumpe, insbesondere ausgeführt als Speisefluidpumpe eines Abwärmerückgewinnungssystems einer Brennkraftmaschine.The present invention relates to an external gear pump, in particular embodied as a feed fluid pump of a waste heat recovery system of an internal combustion engine.

Stand der TechnikState of the art

Fluidförderpumpen sind vielfach aus dem Stand der Technik bekannt, beispielsweise als Außenzahnradpumpen aus der Offenlegungsschrift DE 10 2009 045 030 A1 .Fluid delivery pumps are widely known from the prior art, for example as external gear pumps from the published patent application DE 10 2009 045 030 A1 ,

Weiterhin ist auch die prinzipielle Anordnung von Speisefluidpumpen innerhalb eines Abwärmerückgewinnungssystems einer Brennkraftmaschine bekannt, beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE 10 2013 205 648 A1 . Jedoch lassen die bekannten Dokumente offen, wie die Speisefluidpumpe auch mit aggressiven Arbeitsmedien von Abwärmerückgewinnungssystemen, welche eine sehr niedrige Viskosität aufweisen, mit möglichst langer Lebensdauer betrieben werden kann.Furthermore, the basic arrangement of Speisefluidpumpen within a waste heat recovery system of an internal combustion engine is known, for example from the published patent application DE 10 2013 205 648 A1 , However, the known documents disclose how the feed fluid pump can be operated with aggressive working media of waste heat recovery systems, which have a very low viscosity, with the longest possible lifetime.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die erfindungsgemäße Außenzahnradpumpe hat demgegenüber den Vorteil, dass sie für niederviskose, schlecht schmierende Arbeitsmedien auch bei niedrigen Betriebsdrücken eingesetzt werden kann. Weiterhin ist die Außenzahnradpumpe resistent gegenüber Kavitationsschäden und kann so auch für Betriebstemperaturen nahe an der Verdampfungstemperatur des zu fördernden Arbeitsmediums eingesetzt werden. Daher eignet sich die Außenzahnradpumpe insbesondere für Abwärmerückgewinnungssysteme von Brennkraftmaschinen.The external gear pump according to the invention has the advantage that it can be used for low-viscosity, poorly lubricating working media even at low operating pressures. Furthermore, the external gear pump is resistant to cavitation damage and can thus be used for operating temperatures close to the evaporation temperature of the working fluid to be pumped. Therefore, the external gear pump is particularly suitable for exhaust heat recovery systems of internal combustion engines.

Dazu weist die Außenzahnradpumpe ein Gehäuse auf. Das Gehäuse umfasst eine Oberplatte, eine Unterplatte und eine Rahmenplatte. Die Rahmenplatte ist zwischen der Oberplatte und der Unterplatte angeordnet. In der Rahmenplatte ist eine Ausnehmung als Arbeitsraum ausgebildet. In dem Arbeitsraum sind ein auf einer ersten Welle angeordnetes erstes Zahnrad und ein auf einer zweiten Welle angeordnetes zweites Zahnrad miteinander kämmend angeordnet. Die erste Welle und die zweite Welle ragen jeweils sowohl durch die Oberplatte als auch durch die Unterplatte. Ein erstes Dichtelement ist zwischen der ersten Welle und der Oberplatte, ein zweites Dichtelement ist zwischen der ersten Welle und der Unterplatte, ein drittes Dichtelement ist zwischen der zweiten Welle und der Oberplatte und ein viertes Dichtelement ist zwischen der zweiten Welle und der Unterplatte angeordnet.For this purpose, the external gear pump has a housing. The housing comprises a top plate, a bottom plate and a frame plate. The frame plate is disposed between the top plate and the bottom plate. In the frame plate, a recess is formed as a working space. In the working space, a first gear arranged on a first shaft and a second gear arranged on a second shaft are meshed with each other. The first shaft and the second shaft each protrude through both the top plate and the bottom plate. A first sealing member is between the first shaft and the top plate, a second sealing member is between the first shaft and the bottom plate, a third sealing member is disposed between the second shaft and the top plate, and a fourth sealing member is disposed between the second shaft and the bottom plate.

Dadurch fördert die Außenzahnradpumpe ein Arbeitsmedium, welches vom Arbeitsraum über Leckagepfade lediglich bis zu den in Ober- bzw. Unterplatte angeordneten vier Dichtelementen gelangt. Die weiter entfernt angeordneten Lagerungen der Wellen kommen somit gar nicht mehr mit dem Arbeitsmedium in Kontakt, sondern können vielmehr sogar mit einem vorteilhaften Schmiermittel geschmiert werden, so dass sich die tribologischen Verhältnisse in den Lagerungen sehr stark verbessern. Dementsprechend stark kann so der Verschleiß an den Lagerungen reduziert werden, Kavitationserosion kann sogar komplett vermieden werden. Die Lebensdauer der gesamten Außenzahnradpumpe steigt dadurch deutlich an.As a result, the external gear pump conveys a working medium which passes from the working space via leakage paths only up to the upper or lower plate arranged four sealing elements. The more distant bearings of the waves thus no longer come into contact with the working fluid, but rather can even be lubricated with an advantageous lubricant, so that the tribological conditions in the bearings improve very much. Accordingly, the wear on the bearings can be reduced so much, cavitation erosion can even be completely avoided. The life of the entire external gear pump increases significantly.

Vorteilhafterweise sind die vier Dichtelemente jeweils als Wellendichtring ausgeführt. Dies ist eine einfache, bauraumsparende und kostengünstige Möglichkeit der Abdichtung zwischen den Wellen und der Ober- bzw. der Unterplatte. Dennoch ist der Wellendichtring auch ein sehr zuverlässiges Dichtelement.Advantageously, the four sealing elements are each designed as a shaft seal. This is a simple, space-saving and cost-effective way of sealing between the waves and the top and bottom plate. Nevertheless, the shaft seal is also a very reliable sealing element.

In vorteilhaften Weiterbildungen umfasst das Gehäuse weiterhin einen Deckel und einen Bodenflansch. Der Deckel ist dabei an der dem Arbeitsraum abgewandten Seite der Oberplatte angeordnet, und der Bodenflansch an der dem Arbeitsraum abgewandten Seite der Unterplatte. Dadurch ergibt sich eine Plattenbauweise der Außenzahnradpumpe mit Deckel, Oberplatte, Rahmenplatte, Unterplatte und Bodenflansch, die untereinander verspannt sind. Somit müssen für unterschiedliche Applikationen der Außenzahnradpumpe nur einzelne dieser fünf Platten geändert werden. Dies hat den Vorteil, dass trotz einer größeren Anzahl unterschiedlicher Applikationen ein hoher Anteil an Gleichteilen besteht. Dies wiederum führt zu einer Reduzierung der Fertigungskosten.In advantageous developments, the housing further comprises a lid and a bottom flange. The cover is arranged on the side facing away from the working space of the top plate, and the bottom flange on the side facing away from the working space of the lower plate. This results in a plate design of the external gear pump with lid, top plate, frame plate, bottom plate and bottom flange, which are braced with each other. Thus, only a few of these five plates need to be changed for different applications of the external gear pump. This has the advantage that, despite a larger number of different applications, a high proportion of identical parts exists. This in turn leads to a reduction in manufacturing costs.

In vorteilhaften Ausführungen sind in dem Deckel und in dem Bodenflansch jeweils zwei Gleitlager zur radialen Lagerung der beiden Wellen angeordnet. Dadurch ist die Bauraumgröße sehr minimiert. Die beiden Lagerungen pro Welle sind damit naheliegend beieinander angeordnet, so dass auch die Toleranzkette und damit Koaxialfehler minimiert sind. Alternativ können zur Lagerung auch Wälzlager verwendet werden.In advantageous embodiments, in each case two plain bearings for the radial mounting of the two shafts are arranged in the cover and in the bottom flange. As a result, the space size is very minimized. The two bearings per shaft are thus arranged close to each other, so that the tolerance chain and thus coaxial errors are minimized. Alternatively bearings can be used for storage.

In vorteilhaften Ausführungen ist zur radialen Abdichtung des Arbeitsraums jeweils ein Dichtring zwischen der Rahmenplatte einerseits und der Oberplatte und der Unterplatte andererseits angeordnet. Durch die vier Dichtelemente und die beiden Dichtringe ist der Arbeitsraum somit zur Umgebung abgedichtet. Zusätzlich wird je nach Bauart der Außenzahnradpumpe eine weitere Dichtung für einen Wellendurchtrieb verwendet, falls eine der beiden Wellen als Antriebswelle ausgebildet ist und aus dem Gehäuse geführt wird.In advantageous embodiments, a sealing ring between the frame plate on the one hand and the top plate and the bottom plate on the other hand arranged for radial sealing of the working space. Due to the four sealing elements and the two sealing rings of the working space is thus sealed to the environment. In addition, depending on the design of the external gear pump, a further seal is used for a shaft drive if one of the two shafts is designed as a drive shaft and is guided out of the housing.

In vorteilhaften Weiterbildungen ist je eine Axialfeldplatte zwischen den Zahnrädern einerseits und der Oberplatte und der Unterplatte andererseits angeordnet. Die Axialfeldplatten dienen den Zahnrädern somit als Axiallager, wobei idealerweise ein hydrodynamischer Schmierspalt zwischen den Stirnseiten der Zahnräder und den Axialfeldplatten ausgebildet ist. In advantageous developments, one Axialfeldplatte between the gears on the one hand and the top plate and the lower plate on the other hand is arranged. The Axialfeldplatten thus serve the gears as thrust bearings, wherein ideally a hydrodynamic lubrication gap between the end faces of the gears and the Axialfeldplatten is formed.

Vorteilhafterweise ist dabei je eine Axialfelddichtung zwischen je einer Axialfeldplatte einerseits und der Oberplatte und der Unterplatte andererseits angeordnet. Die Axialfelddichtungen unterteilen die Räume zwischen den Axialfeldplatten einerseits und der Oberplatte und der Unterplatte andererseits jeweils in einen Niederdruckraum und einen Hochdruckraum. Durch das Prinzip der Außenzahnradpumpe unterliegen die Stirnseiten der Zahnräder lokal unterschiedlichen Fluiddrücken in dem Spalt zwischen den Zahnrädern und der zugehörigen Axialfeldplatte. Dementsprechend würde der Spalt im Bereich höherer Drücke größer sein als im Bereich niedriger Drücke. Diesem Effekt wird entgegengesteuert, indem die Rückseite der Axialfeldplatten mit einer ähnlichen Druckbelastung beaufschlagt wird, wie die den Zahnrädern zugewandte Vorderseite der Axialfeldplatten. Dies wird durch die Axialfelddichtung erreicht, welche die Rückseite einer Axialfeldplatte in einen Hochdruckbereich und einen Niederdruckbereich unterteilt. Dadurch ist die Axialfeldplatte quasi druckausgeglichen und vorzugsweise stellt sich so ein über den Umfang der Zahnräder konstanter Spalt von den Zahnrädern zu den Axialfeldplatten ein.Advantageously, in each case an axial field seal between each Axialfeldplatte one hand, and the upper plate and the lower plate on the other hand arranged. The Axialfelddichtungen divide the spaces between the Axialfeldplatten on the one hand and the upper plate and the lower plate on the other hand each in a low-pressure chamber and a high-pressure chamber. By the principle of the external gear pump, the end faces of the gears are subject to locally different fluid pressures in the gap between the gears and the associated Axialfeldplatte. Accordingly, the gap would be greater in the region of higher pressures than in the region of lower pressures. This effect is counteracted by the back of the Axialfeldplatten is subjected to a similar compressive load, as the gear wheels facing the front of the Axialfeldplatten. This is achieved by the axial field seal which divides the back of an axial field plate into a high pressure region and a low pressure region. As a result, the Axialfeldplatte is quasi pressure-balanced, and preferably sets over the circumference of the gears constant gap from the gears to the Axialfeldplatten.

In vorteilhaften Ausführungen sind die Oberplatte, die Rahmenplatte und die Unterplatte durch mindestens zwei Passstifte koaxial zueinander ausgerichtet. Vorzugsweise sind auch noch der Deckel und der Bodenflansch durch die mindestens zwei Passstifte koaxial zu den anderen drei Platten ausgerichtet. Dadurch werden die relevanten Maße der zueinander bewegten Teile möglichst ideal koaxial ausgerichtet, nämlich der Arbeitsraum bzw. die entsprechende Innenwand der Rahmenplatte zu den Zahnrädern und die Dichtelemente zu der jeweiligen Welle. Dadurch reduzieren sich Verschleiß und Leckage. Die Außenzahnradpumpe wird somit effizienter und langlebiger.In advantageous embodiments, the top plate, the frame plate and the lower plate are aligned by at least two dowel pins coaxially to each other. Preferably, also the lid and the bottom flange are aligned by the at least two dowel pins coaxial with the other three plates. As a result, the relevant dimensions of the mutually moving parts are aligned ideally coaxially, namely the working space or the corresponding inner wall of the frame plate to the gears and the sealing elements to the respective shaft. This reduces wear and leakage. The external gear pump thus becomes more efficient and durable.

In vorteilhaften Weiterbildungen aller vorangehenden Ausführungen ist eine Einstellscheibe zwischen der Rahmenplatte und der Unterplatte angeordnet. Mit der Einstellscheibe wird die Höhe des Arbeitsraums, nämlich die Höhe zwischen der Unterplatte und der Oberplatte eingestellt. In Abhängigkeit der Höhe der Zahnräder - und etwaiger Axialfeldplatten - kann damit ein möglichst idealer Spalt zwischen den Zahnrädern und der Oberplatte bzw. Unterplatte bzw. ein Spalt zwischen den Zahnrädern und den Axialfeldplatten eingestellt werden. Dieser Spalt ist vorzugsweise so optimiert, dass er eine Kompromisslösung aus niedrigem Verschleiß und niedriger Leckage darstellt.In advantageous developments of all the preceding embodiments, a dial between the frame plate and the lower plate is arranged. With the dial, the height of the working space, namely the height between the lower plate and the top plate is set. Depending on the height of the gears - and any Axialfeldplatten - can thus an ideal gap between the gears and the top plate or bottom plate or a gap between the gears and the Axialfeldplatten be adjusted. This gap is preferably optimized to be a compromise solution of low wear and low leakage.

Im Folgenden wird ein Verfahren zur Montage einer Außenzahnradpumpe mit einer Einstellscheibe beansprucht:

Zunächst werden die Oberplatte, die Rahmenplatte und die beiden Zahnräder positioniert. Anschließend werden die Rahmenplatte und die beiden Zahnräder mit den jeweiligen äquivalenten Betriebskräften in axialer Richtung beaufschlagt. Kräftemäßig wird dadurch also eine Betriebssituation eingestellt, vorzugsweise für den Nenndruck der Außenzahnradpumpe. Danach wird unter den Krafteinwirkungen ein axialer Abstand s zwischen der Rahmenplatte und den beiden Zahnrädern gemessen. Vorzugsweise ist dabei die Höhe der Zahnräder größer als die Dicke der Rahmenplatte. In Abhängigkeit des axialen Abstandes s und einer gewünschten Spalthöhe x zwischen den Zahnrädern einerseits und der Oberplatte bzw. der Unterplatte andererseits wird die Einstellscheibe bzgl. ihrer Dicke ausgewählt. So kann der im Betrieb der Außenzahnradpumpe gewünschte axiale Spalt zwischen den Zahnrädern und den Platten (Oberplatte, Unterplatte, Axialfeldplatten) auf einen gewünschten idealen Spalt eingestellt werden.

The following is a method for mounting an external gear pump with a shim claimed:

First, the top plate, the frame plate and the two gears are positioned. Subsequently, the frame plate and the two gears are acted upon by the respective equivalent operating forces in the axial direction. In terms of forces, this means that an operating situation is set, preferably for the nominal pressure of the external gear pump. Thereafter, an axial distance s between the frame plate and the two gears is measured under the force effects. Preferably, the height of the gears is greater than the thickness of the frame plate. Depending on the axial distance s and a desired gap height x between the gears on the one hand and the top plate or the lower plate on the other hand, the shim is respect. Their thickness selected. Thus, the desired during operation of the external gear pump axial gap between the gears and the plates (top plate, bottom plate, Axialfeldplatten) can be adjusted to a desired ideal gap.

Außenzahnradpumpen eignen sich sehr gut für die Anwendung in Abwärmerückgewinnungssystemen von Brennkraftmaschinen. Derartige Abwärmerückgewinnungssysteme verwenden oft niederviskose, schlecht schmierende Arbeitsmedien. Daher ist die erfindungsgemäße Außenzahnradpumpe sehr vorteilhaft in einem Abwärmerückgewinnungssystem verwendbar. Das Abwärmerückgewinnungssystem weist einen ein Arbeitsmedium führenden Kreislauf auf, wobei der Kreislauf in Flussrichtung des Arbeitsmediums eine Speisefluidpumpe, einen Verdampfer, eine Expansionsmaschine und einen Kondensator umfasst. Die Speisefluidpumpe ist dabei als Außenzahnradpumpe mit den vorhergehend beschriebenen Merkmalen ausgeführt.External gear pumps are very suitable for use in waste heat recovery systems of internal combustion engines. Such waste heat recovery systems often use low viscosity, poorly lubricious working media. Therefore, the external gear pump according to the invention is very advantageously usable in a waste heat recovery system. The waste heat recovery system comprises a circuit carrying a working medium, wherein the circuit in the flow direction of the working medium comprises a feed fluid pump, an evaporator, an expansion machine and a condenser. The feed fluid pump is designed as an external gear pump with the features described above.

Figurenlistelist of figures

Im Nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:

1 eine Außenzahnradpumpe des Stands der Technik in Explosionsdarstellung, wobei nur die wesentlichen Bereich dargestellt sind,
2 eine schematische Schnittdarstellung durch eine Außenzahnradpumpe aus dem Stand der Technik,
3 einen schematischen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Außenzahnradpumpe, wobei nur die wesentlichen Bereiche dargestellt sind.
4 einen schematischen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Außenzahnradpumpe während der Montage zur Auswahl einer Einstellscheibe, wobei nur die wesentlichen Bereiche dargestellt sind.
5 einen schematischen Querschnitt durch eine weitere Ausführung der erfindungsgemäßen Außenzahnradpumpe, wobei nur die wesentlichen Bereiche dargestellt sind.

Hereinafter, embodiments of the invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. It shows:

1 an external gear pump of the prior art in an exploded view, wherein only the essential area are shown,
2 a schematic sectional view through an external gear pump of the prior art,
3 a schematic cross section through an external gear pump according to the invention, wherein only the essential areas are shown.
4 a schematic cross section through an external gear pump according to the invention during assembly for selecting a shim, wherein only the essential areas are shown.
5 a schematic cross section through a further embodiment of the external gear pump according to the invention, wherein only the essential areas are shown.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In 1 ist eine Außenzahnradpumpe 1 aus dem Stand der Technik in einer Explosionsdarstellung gezeigt. Die Außenzahnradpumpe 1 umfasst ein Pumpengehäuse 2, einen Deckel 3 und einen Bodenflansch 4. Der Deckel 3 und der Bodenflansch 4 sind unter Zwischenlage des Pumpengehäuses 2 durch vier Schrauben 5 miteinander verspannt. Das Pumpengehäuse 2, der Deckel 3 und der Bodenflansch 4 begrenzen einen Arbeitsraum 6.In 1 is an external gear pump 1 from the prior art shown in an exploded view. The external gear pump 1 includes a pump housing 2 , a lid 3 and a bottom flange 4 , The lid 3 and the bottom flange 4 are under the interposition of the pump housing 2 by four screws 5 braced together. The pump housing 2 , the lid 3 and the bottom flange 4 limit a workspace 6 ,

In dem Arbeitsraum 6 sind ein erstes Zahnrad 11 und ein zweites Zahnrad 12 kämmend miteinander angeordnet. Beide Zahnräder 11, 12 weisen dabei eine gewisse Anzahl von Zähnen mit jeweils einer Zahnbreite bzw. Zahnradbreite b auf. Das erste Zahnrad 11 ist auf einer ersten Welle 21 befestigt und das zweite Zahnrad 12 auf einer zur ersten Welle 21 parallelen zweiten Welle 22. Die erste Welle 21 dient dabei als Antriebswelle und ist mit einem nicht dargestellten Antrieb verbunden, beispielsweise einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors. Dazu ragt die erste Welle 21 durch den Bodenflansch 4.In the workroom 6 are a first gear 11 and a second gear 12 arranged in mesh with each other. Both gears 11 . 12 have a certain number of teeth, each with a tooth width or gear width b. The first gear 11 is on a first wave 21 attached and the second gear 12 on one to the first wave 21 parallel second wave 22 , The first wave 21 serves as a drive shaft and is connected to a drive, not shown, for example, a crankshaft of an internal combustion engine. The first wave stands out for that 21 through the bottom flange 4 ,

Die beiden Wellen 21, 22 ragen jeweils durch das ihnen zugeordnete Zahnrad 11, 12 und sind mit diesem fest verbunden, beispielsweise durch je einen Pressverband. Alternativ können je eine Welle und ein Zahnrad auch einstückig ausgeführt sein. Beiderseits der Zahnräder 11, 12 sind die Wellen 21, 22 gelagert. Die Lagerung erfolgt durch zwei Lagerbrillen 30, 40, wobei die Lagerbrillen 30, 40 in dem Arbeitsraum 6 angeordnet sind: eine Lagerbrille 30 ist benachbart zum Bodenflansch 4 angeordnet und eine weitere Lagerbrille 40 benachbart zum Deckel 3. In beiden Lagerbrillen 30, 40 sind jeweils zwei Lagerbuchsen 9 eingepresst. Die Lagerbuchsen 9 der Lagerbrille 30 lagern die beiden Wellen 21, 22 antriebsseitig und die Lagerbuchsen 9 der weiteren Lagerbrille 40 auf der dazu gegenüberliegenden Seite der Zahnräder 11, 12. Die Lagerbuchsen 9 bilden somit Gleitlager für die beiden Wellen 21, 22 aus. Alternativ können die zwei Lagerbuchsen 9 auch einteilig mit der Lagerbrille 30 ausgeführt werden. Gleiches gilt auch für die weitere Lagerbrille 40.The two waves 21 . 22 each protrude through their associated gear 11, 12 and are firmly connected to this, for example, each by a press fit. Alternatively, depending on a shaft and a gear can also be made in one piece. On both sides of the gears 11 . 12 are the waves 21 . 22 stored. The storage takes place by two bearing glasses 30 . 40 , where the bearing glasses 30 . 40 in the workroom 6 are arranged: a bearing glasses 30 is adjacent to the bottom flange 4 arranged and another bearing glasses 40 adjacent to the lid 3 , In both bearing glasses 30 . 40 are each two bushings 9 pressed. The bearing bushes 9 the bearing glasses 30 store the two waves 21 . 22 drive side and the bearing bushes 9 the other bearing glasses 40 on the opposite side of the gears 11 . 12 , The bearing bushes 9 thus form bearings for the two shafts 21 . 22 out. Alternatively, the two bushings 9 also in one piece with the bearing glasses 30 be executed. The same applies to the other stock glasses 40 ,

Die vier Lagerbuchsen 9 haben jeweils eine Radiallagerfunktion und bilden jeweils ein Gleitlager mit der ihnen zugeordneten Welle 21, 22. Die Axiallagerfunktion wird durch die beiden Lagerbrillen 30, 40 erreicht: Dazu weist die Lagerbrille 30 stirnseitig eine Anschlagfläche 31 auf und die weitere Lagerbrille 40 stirnseitig eine weitere Anschlagfläche 42. Beide Anschlagflächen 31, 42 wirken mit beiden Zahnrädern 11, 12 zusammen. Die Anschlagfläche 31 lagert beide Zahnräder 11, 12 in der axialen Richtung zum Bodenflansch 4 orientiert; die weitere Anschlagfläche 42 lagert beide Zahnräder 11, 12 in der axialen Richtung zum Deckel 3 orientiert.The four bushings 9 each have a radial bearing function and each form a sliding bearing with their associated shaft 21 . 22 , The thrust bearing function is provided by the two bearing glasses 30 . 40 achieved: This has the bearing glasses 30 an abutment surface on the front side 31 on and the other bearing glasses 40 the front side another stop surface 42 , Both stop surfaces 31, 42 act with both gears 11 . 12 together. The stop surface 31 stores both gears 11 . 12 in the axial direction to the bottom flange 4 oriented; the further stop surface 42 stores both gears 11 . 12 in the axial direction to the lid 3 oriented.

Zur Abdichtung des Arbeitsraums 6 zur Umgebung sind zwei Dichtungen am Pumpengehäuse 2 angeordnet: Eine Dichtung 28 zwischen dem Pumpengehäuse 2 und dem Bodenflansch 4, und eine weitere Dichtung 29 zwischen dem Pumpengehäuse 2 und dem Deckel 3. Beide Dichtungen 28, 29 verlaufen etwa ringförmig über den Umfang des Pumpengehäuses 28, 29 und sind üblicherweise in entsprechenden Nuten angeordnet.For sealing the work space 6 To the environment are two seals on the pump housing 2 arranged: a seal 28 between the pump housing 2 and the bottom flange 4 , and another seal 29 between the pump housing 2 and the lid 3 , Both seals 28 . 29 run approximately annular over the circumference of the pump housing 28 . 29 and are usually arranged in corresponding grooves.

Weiterhin ist zwischen der Lagerbrille 30 und dem Bodenflansch 4 eine erste Axialfelddichtung 18 angeordnet, und zwischen der weiteren Lagerbrille 40 und dem Deckel 3 ist eine zweite Axialfelddichtung 19 angeordnet. Die beiden Axialfelddichtungen 18, 19 stellen zum einen eine axiale Lagerung der beiden Lagerbrillen 30, 40 innerhalb des Pumpengehäuses 2 dar. Zum anderen werden die Stirnseiten bzw. Rückseiten der beiden Lagerbrillen 30, 40 dadurch drehwinkelabhängig entweder mit dem Druckniveau des Druckbereichs oder mit dem Druckniveau des Saugbereichs beaufschlagt.Furthermore, between the bearing glasses 30 and the bottom flange 4 a first axial field seal 18 arranged, and between the other bearing glasses 40 and the lid 3 is a second axial field seal 19 arranged. The two axial field seals 18 . 19 provide for an axial bearing of the two bearing glasses 30 . 40 inside the pump housing 2 On the other hand, the front sides or backs of the two bearing glasses 30 . 40 as a result of this, dependent on the angle of rotation, either with the pressure level of the pressure range or with the pressure level of the suction range.

2 zeigt das Wirkprinzip der aus dem Stand der Technik bekannten Außenzahnradpumpe 1 in einer schematischen Schnittdarstellung. In dem Pumpengehäuse 2 sind ein Einlass 2a und ein Auslass 2b ausgebildet, welche an gegenüberliegenden Seiten in den Arbeitsraum 6 münden. Ein Fördervolumen V des Arbeitsmediums wird so an der Gehäusewand des Pumpengehäuses 2 zwischen den Zähnen der beiden Zahnräder 11, 12 vom Einlass 2a zum Auslass 2b gefördert. Das Fördervolumen V entspricht dabei dem geförderten Volumen im Nennbetrieb der Außenzahnradpumpe 1, das heißt dem geförderten Volumen in wesentlichen Betriebspunkten. 2 shows the operating principle of the known from the prior art external gear pump 1 in a schematic sectional view. In the pump housing 2 are an inlet 2a and an outlet 2 B formed, which on opposite sides in the working space 6 lead. A delivery volume V of the working medium is so on the housing wall of the pump housing 2 between the teeth of the two gears 11 . 12 from the inlet 2a promoted to the outlet 2b. The delivery volume V corresponds to the volume delivered in nominal operation of the external gear pump 1 that is, the conveyed volume at significant operating points.

Im Bereich des Einlasses 2a bildet sich dadurch der Saugbereich der Außenzahnradpumpe 1 mit einem niedrigen ersten Druckniveau - beispielsweise Atmosphärendruck - aus, und im Bereich des Auslasses 2b bildet sich der Druckbereich der Außenzahnradpumpe 1 mit einem höheren zweiten Druckniveau - beispielsweise 40 bar - aus. Das zweite Druckniveau des Druckbereichs hängt dabei von der nachfolgenden Strömungstopologie ab, beispielsweise von einer Drosselstelle.In the area of the inlet 2a This forms the suction area of the external gear pump 1 with a low first pressure level - for example atmospheric pressure - off, and in the area of the outlet 2 B the pressure range of the external gear pump is formed 1 with a higher second Pressure level - for example, 40 bar - off. The second pressure level of the pressure range depends on the following flow topology, for example, from a throttle point.

3 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Außenzahnradpumpe 1 in Plattenbauweise. Die Außenzahnradpumpe 1 weist ein Gehäuse 2 auf, welches eine Oberplatte 51, eine Unterplatte 52 und eine Rahmenplatte 50 umfasst. Die Rahmenplatte 50 ist zwischen der Oberplatte 51 und der Unterplatte 52 angeordnet und zwischen diesen verspannt, beispielsweise verschraubt. In der Rahmenplatte 50 ist eine Ausnehmung als Arbeitsraum 6 ausgebildet. In dem Arbeitsraum 6 sind ein auf einer ersten Welle 21 angeordnetes erstes Zahnrad 11 und ein auf einer zweiten Welle 22 angeordnetes zweites Zahnrad 12 miteinander kämmend angeordnet, so wie es dem üblichen Wirkprinzip von Außenzahnradpumpen entspricht. 3 shows a schematic cross section through an external gear pump according to the invention 1 in plate construction. The external gear pump 1 has a housing 2 on which is a top plate 51 , a lower plate 52 and a frame plate 50 includes. The frame plate 50 is between the top plate 51 and the lower plate 52 arranged and braced between them, for example screwed. In the frame plate 50 is a recess as a working space 6 educated. In the workroom 6 are a arranged on a first shaft 21 first gear 11 and one on a second wave 22 arranged second gear 12 meshing with each other, as it corresponds to the usual operating principle of external gear pumps.

Die erste Welle 21 und die zweite Welle 22 ragen jeweils sowohl durch die Oberplatte 51 als auch durch die Unterplatte 52. Die axiale Abdichtung des Arbeitsraums 6 erfolgt dabei an den jeweiligen Durchführungen der beiden Wellen 21, 22 durch die Oberplatte 51 bzw. Unterplatte 52. Dazu weist die Außenzahnradpumpe 1 vier Dichtelemente 61, 62, 63, 64 auf:

- Ein erstes Dichtelement 61 zwischen der ersten Welle 21 und der Oberplatte 51.
- Ein zweites Dichtelement 62 zwischen der ersten Welle 21 und der Unterplatte 52.
- Ein drittes Dichtelement 63 zwischen der zweiten Welle 22 und der Oberplatte 51.
- Ein viertes Dichtelement 64 zwischen der zweiten Welle 22 und der Unterplatte 52.

The first wave 21 and the second wave 22 each protrude both through the top plate 51 as well as through the lower plate 52 , The axial sealing of the working space 6 takes place at the respective passages of the two shafts 21 . 22 through the top plate 51 or lower plate 52 , For this purpose, the external gear pump 1 four sealing elements 61 . 62 . 63 . 64 on:

- A first sealing element 61 between the first wave 21 and the top plate 51.
- A second sealing element 62 between the first wave 21 and the lower plate 52 ,
- A third sealing element 63 between the second wave 22 and the top plate 51 ,
- A fourth sealing element 64 between the second wave 22 and the lower plate 52 ,

In der Ausführung der 3 sind die vier Dichtelemente 61, 62, 63, 64 jeweils als Wellendichtring ausgeführt und wirken jeweils in radialer Richtung mit der Welle 21, 22 und der Platte 51, 52 zusammen. Ein weiteres Dichtelement 65 dichtet das Gehäuse 2 an der als Antriebswelle ausgeführten ersten Welle 21 nach außen ab. Die erste Welle 21 ragt dabei durch den Bodenflansch 4, um mechanisch mit einem Antrieb verbunden werden zu können. Zur Abdichtung ist dafür das weitere Dichtelement 65, beispielsweise ebenfalls als Wellendichtring ausgeführt, radial zwischen der ersten Welle 21 und dem Bodenflansch 4 angeordnet.In the execution of 3 are the four sealing elements 61 . 62 . 63 . 64 each designed as a shaft seal and each act in the radial direction with the shaft 21, 22 and the plate 51 . 52 together. Another sealing element 65 seals the housing 2 on the first shaft designed as a drive shaft 21 outwards. The first wave 21 protrudes through the bottom flange 4 to be mechanically connected to a drive can. To seal this is the other sealing element 65 , For example, also designed as a shaft seal, radially between the first shaft 21 and the bottom flange 4 arranged.

In der Ausführung der 3 umfasst das Gehäuse 2 weiterhin den Deckel 3 und den Bodenflansch 4. Dabei wirkt der Deckel 3 mit der Oberplatte 51 und der Bodenflansch 4 mit der Unterplatte 52 zusammen. Der Deckel 3 und der Bodenflansch 4 sind dabei jeweils auf der der Rahmenplatte 50 abgewandten Seite von Oberplatte 51 bzw. Unterplatte 52 angeordnet. In dem Deckel 3 bzw. in dem Bodenflansch 4 sind die vier Lager 71, 72, 73, 74 für die beiden Wellen 21, 22 angeordnet:

- Ein erstes Lager 71 ist in dem Deckel 3 zur Lagerung der ersten Welle 21 angeordnet.
- Ein zweites Lager 72 ist in dem Bodenflansch 4 zur Lagerung der ersten Welle 21 angeordnet.
- Ein drittes Lager 73 ist in dem Deckel 3 zur Lagerung der zweiten Welle 22 angeordnet.
- Ein viertes Lager 74 ist in dem Bodenflansch 4 zur Lagerung der zweiten Welle 22 angeordnet.

In the execution of 3 includes the housing 2 continue the lid 3 and the bottom flange 4 , The lid works 3 with the top plate 51 and the bottom flange 4 with the lower plate 52 together. The lid 3 and the bottom flange 4 are each on the frame plate 50 opposite side of top plate 51 or lower plate 52 arranged. In the lid 3 or in the bottom flange 4 are the four camps 71 . 72 . 73 . 74 for the two

waves

21 , 22 arranged:

- A first camp 71 is in the lid 3 for storage of the first shaft 21 arranged.
- A second camp 72 is in the bottom flange 4 for storage of the first shaft 21 arranged.
- A third camp 73 is in the lid 3 for storage of the second shaft 22 arranged.
- A fourth camp 74 is in the bottom flange 4 for storage of the second shaft 22 arranged.

Die Lager 71, 72, 73, 74 können als Wälz- oder als Gleitlager ausgeführt werden.Camps 71 . 72 . 73 . 74 can be designed as rolling or plain bearings.

Die Oberplatte 51, die Rahmenplatte 50, die Unterplatte 52, der Deckel 3 und der Bodenflansch 4 sind durch zwei Passstifte 59 ausgerichtet und durch Schrauben zusammen verspannt, wobei jeweils ein Dichtring 81, 82, 83, 84 zwischen den Platten 3, 51, 50, 52, 4 angeordnet ist, um das Gehäuse 2 nach außen, insbesondere in radialer Richtung, abzudichten. Die Bohrungen für die Passstifte 59 müssen in allen Platten 3, 51, 50, 52, 4 symmetrisch vorgesehen werden. Dadurch werden letztendlich vor allem die Lager 71, 72, 73, 74 exakt zu dem in der Rahmenplatte 50 ausgebildeten Arbeitsraum 6 ausgerichtet, was insbesondere für die radiale Abdichtung zwischen der Rahmenplatte 50 und den Zahnrädern 11, 12 sehr wichtig ist. Je exakter die Ausrichtung ist, umso besser ist die Kombination von Verschleiß und Leckage optimiert.The top plate 51 , the frame plate 50 , the lower plate 52 , the lid 3 and the bottom flange 4 are through two dowel pins 59 aligned and clamped together by screws, each with a sealing ring 81 . 82 . 83 . 84 between the plates 3 . 51 . 50 . 52 . 4 is arranged to the housing 2 seal to the outside, in particular in the radial direction. The holes for the dowel pins 59 must be in all plates 3 . 51 . 50 . 52 . 4 be provided symmetrically. Ultimately, this is what the bearings are all about 71 . 72 . 73 . 74 exactly to that in the frame plate 50 trained workroom 6 aligned, which in particular for the radial seal between the frame plate 50 and the gears 11 . 12 is very important. The more accurate the alignment, the better the combination of wear and leakage is optimized.

Die Rahmenplatte 50 bildet die radiale Abdichtung des Arbeitsraums 6 und enthält vorzugsweise auch die jeweiligen Anschlussverschraubungen an den Niederdruck und an den Hochdruck; in der Rahmenplatte 50 sind somit auch der Einlass 2a und der Auslass 2b ausgebildet. Die Innengeometrie der Rahmenplatte 50 sollte daher sehr genau gefertigt werden, um eine möglichst gute radiale Abdichtung zu den Zahnköpfen der beiden Zahnräder 11, 12 zu gewährleisten.The frame plate 50 forms the radial seal of the working space 6 and preferably also includes the respective port fittings to the low pressure and the high pressure; in the frame plate 50 are therefore also the inlet 2a and the outlet 2 B educated. The internal geometry of the frame plate 50 Therefore, it should be made very precisely to ensure the best possible radial seal to the tooth tips of the two gears 11 . 12 to ensure.

Eine axiale Abdichtung der Förderkammern zwischen den Zähnen der Zahnräder 11, 12 und der Innenwand der Rahmenplatte 50 bzw. eine Minimierung der Leckage erfolgt durch möglichst geringe Spalthöhen x zwischen den Stirnseiten der Zahnräder 11, 12 und der Oberplatte 51 bzw. der Unterplatte 52. Vorzugsweise sind die beiden Spalthöhen auf beiden Stirnseiten der Zahnräder 11, 12 dabei gleich groß. Die Einstellung der axialen Abdichtung wird durch eine Einstellscheibe 53 ermöglicht, welche axial zwischen der Rahmenplatte 50 und der Unterplatte 52 angeordnet ist.An axial seal of the delivery chambers between the teeth of the gears 11, 12 and the inner wall of the frame plate 50 or a minimization of the leakage is achieved by the lowest possible gap heights x between the end faces of the gears 11 . 12 and the top plate 51 or the lower plate 52 , Preferably, the two gap heights on both end sides of the gears 11, 12 are the same size. The adjustment of the axial seal is made by a shim 53 allows which axially between the frame plate 50 and the lower plate 52 is arranged.

4 zeigt dazu eine Vermessung eines axialen Abstands s zwischen der Rahmenplatte 50 und den Zahnrädern 11, 12, wobei der ermittelte axiale Abstand s die Basis für die Dicke der zu verwendenden Einstellscheibe 53 darstellt. Die Vermessung wird dabei im halb zusammengebauten Zustand der Außenzahnradpumpe 1 durchgeführt. Es werden Vorspannkräfte auf die Rahmenplatte 50, die erste Welle 21 und die zweite Welle 22 in axialer Richtung der Wellen 21, 22 aufgebracht, wobei die Kräfte den Axialkräften im Betrieb entsprechen. Die Gesamtdicke aus Dicke von Einstellscheibe 53 und Rahmenplatte 50 muss dabei so groß sein wie die Dicke der Zahnräder 11, 12 zuzüglich der beiden axialen Spalte zwischen Oberplatte 51 und Zahnräder 11, 12 bzw. zwischen Unterplatte 52 und Zahnräder 11, 12. Die Vermessung des axialen Abstandes s ermöglicht somit die Auswahl einer Einstellscheibe mit der Dicke s + 2x [µm], wobei x eine Spalthöhe zwischen den Zahnrädern 11, 12 und der Oberplatte 51 bzw. der Unterplatte 52 darstellt. 4 shows a measurement of an axial distance s between the frame plate 50 and the gears 11 . 12 wherein the determined axial distance s is the basis for the thickness of the shim to be used 53 represents. The measurement is in half assembled state of the external gear pump 1 carried out. There are preload forces on the frame plate 50 , the first wave 21 and the second wave 22 in the axial direction of the waves 21 . 22 applied, wherein the forces correspond to the axial forces during operation. The total thickness of thickness of shim 53 and frame plate 50 must be as big as the thickness of the gears 11 . 12 plus the two axial gaps between the top plate 51 and gears 11 , 12 or between lower plate 52 and gears 11 . 12 , The measurement of the axial distance s thus allows the selection of a shim with the thickness s + 2x [μm], where x is a gap height between the gears 11 . 12 and the top plate 51 or the lower plate 52 represents.

5 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Außenzahnradpumpe 1 in Plattenbauweise. In dieser Ausführung ist die Außenzahnradpumpe 1 als eine kompensierte Außenzahnradpumpe 1 ausgeführt. Die kompensierte Variante der Außenzahnradpumpe 1 weist zwei Axialfeldplatten 54, 55 und zwei Axialfelddichtungen 18, 19 auf. Die Axialfelddichtungen 18, 19 weisen dabei annähernd jeweils die Form einer 3 auf, wie schon in 1 zu sehen ist. Dadurch werden die jeweiligen Räume zwischen den Axialfeldplatten 54, 55 einerseits und der Oberplatte 51 bzw. Unterplatte 52 andererseits teilweise mit Hochdruck - also dem Druck des Auslasses 2b - und teilweise mit Niederdruck - also dem Druck des Einlasses 2a - beaufschlagt. Diese Druckunterteilung entspricht im Wesentlichen der Druckverteilung, wie sie auf den anderen Seiten der Axialfeldplatten 54, 55 - also zu den beiden Zahnrädern 11, 12 gerichtet - vorhanden ist. Das heißt durch die Axialfelddichtungen 18 ,19 werden die Axialfeldplatten 54, 55 so mit unterschiedlichem Fluiddruck belastet, dass sich idealerweise parallele Flächen zwischen den Stirnseiten der Zahnräder 11, 12 und den Axialfeldplatte 54, 55 einstellen; die Axialfeldplatten 54, 55 sind somit quasi druckausgeglichen. Entsprechend wird der Verschleiß dieser Bauteile dadurch minimiert. 5 shows a schematic cross section through a further embodiment of the external gear pump according to the invention 1 in plate construction. In this embodiment, the external gear pump 1 as a compensated external gear pump 1 executed. The compensated variant of the external gear pump 1 has two axial field plates 54 . 55 and two axial field seals 18 . 19 on. The axial field seals 18 . 19 have approximately the shape of a 3, as already in 1 you can see. As a result, the respective spaces between the Axialfeldplatten 54 . 55 on the one hand and the top plate on the other 51 or lower plate 52 partly with high pressure - ie the pressure of the outlet 2 B - And partly with low pressure - so the pressure of the inlet 2a - charged. This pressure subdivision essentially corresponds to the pressure distribution, as on the other sides of the Axialfeldplatten 54 . 55 - So to the two gears 11 . 12 directed - present. That is through the Axialfelddichtungen 18 19 become the axial field plates 54 . 55 so loaded with different fluid pressure that ideally parallel surfaces between the faces of the gears 11 . 12 and the Axialfeldplatte 54 . 55 to adjust; the axial field plates 54 . 55 are thus virtually pressure balanced. Accordingly, the wear of these components is minimized.

Der Kern der erfindungsgemäßen Außenzahnradpumpe 1 ist wie folgt: The core of the external gear pump according to the invention 1 is as follows:

Durch die Anordnung der vier Dichtelemente 61, 62, 63, 64 in der Oberplatte 51 bzw. in der Unterplatte 52 ist das Arbeitsmedium in dem Arbeitsraum 6 von einem etwaigen Schmiermittel zur Schmierung der Lager 71, 72, 73, 74 getrennt. Durch die Trennung von Arbeitsmedium und Schmiermittel werden die tribologischen Verhältnisse in den Lagern 71, 72, 73, 74 verbessert, was einerseits den Verschleiß verringert und andererseits eine Verringerung der Lagerdurchmesser ermöglicht. Dies führt bei gleicher Zahnradauslegung zu einem größeren Abstand zwischen den Fußkreisdurchmessern der Zahnräder 11, 12 und den Innendurchmessern der Lager 71, 72, 73, 74. Die radiale Dichtlänge wird dadurch erhöht und damit die volumetrischen Verluste entlang der Stirnseiten der Zahnräder 11, 12 minimiert. Dies wirkt sich positiv hinsichtlich der effektiven Förderleistung bzw. des volumetrischen Wirkungsgrads aus. Weiterhin kann das Schmiermittel der Lager 71, 72, 73, 74 auch zur Kühlung verwendet werden, so dass ein Heißlaufen der Lager 71, 72, 73, 74 verhindert wird.By the arrangement of the four sealing elements 61 . 62 . 63 . 64 in the top plate 51 or in the lower plate 52 is the working medium in the workspace 6 from any lubricant used to lubricate the bearings 71 . 72 . 73 . 74 separated. Due to the separation of working medium and lubricant, the tribological conditions in the bearings 71 . 72 . 73 . 74 improves, on the one hand reduces wear and on the other hand allows a reduction in the bearing diameter. This results in the same gear design to a greater distance between the Fußkreisdurchmessern the gears 11, 12 and the inner diameters of the bearing 71 . 72 . 73 . 74 , The radial sealing length is thereby increased and thus the volumetric losses along the end faces of the gears 11 . 12 minimized. This has a positive effect on the effective flow rate or the volumetric efficiency. Furthermore, the lubricant of the bearings 71 . 72 . 73 . 74 also be used for cooling, allowing overheating of the bearings 71 . 72 . 73 . 74 is prevented.

Die genutzte Plattenbauweise des Gehäuses 2 ermöglicht ein Gleichteilkonzept, was eine sehr kostengünstige Lösung ist, speziell im Hinblick auf verschiedene Applikationen der Außenzahnradpumpe 1. Die Anpassung aller Bauteile der Plattenbauweise nach ihrer Funktion - Materialanpassung und Anpassung des Vergütungszustands - ermöglicht ebenfalls ein Kostenoptimum.The used panel construction of the housing 2 allows a common part concept, which is a very cost effective solution, especially with regard to different applications of external gear pump 1 , The adaptation of all components of the panel construction according to their function - material adaptation and adjustment of the tempering state - also allows a cost optimum.

Die dargestellte Außenzahnradpumpe 1 ist sehr gut für schlecht schmierende, niederviskose Arbeitsmedien geeignet, wie sie beispielsweise in Abwärmerückgewinnungssystemen für Brennkraftmaschinen verwendet werden. In besonders vorteilhaften Ausführungen ist die erfindungsgemäße Außenzahnradpumpe 1 demzufolge in einem Abwärmerückgewinnungssystem einer Brennkraftmaschine angeordnet. Der Brennkraftmaschine wird Sauerstoff über eine Luftzufuhr zugeführt; das nach dem Verbrennungsvorgang ausgestoßene Abgas wird durch eine Abgasleitung aus der Brennkraftmaschine abgeführt.The illustrated external gear pump 1 is very well suited for low-lubricating, low-viscosity working media, as used for example in waste heat recovery systems for internal combustion engines. In particularly advantageous embodiments, the external gear pump according to the invention 1 Accordingly, arranged in a waste heat recovery system of an internal combustion engine. The internal combustion engine is supplied with oxygen via an air supply; the exhaust gas discharged after the combustion process is discharged from the engine through an exhaust pipe.

Das Abwärmerückgewinnungssystem weist einen ein Arbeitsmedium führenden Kreislauf auf, der in Flussrichtung des Arbeitsmediums eine Speisefluidpumpe, einen Verdampfer, eine Expansionsmaschine und einen Kondensator umfasst. The waste heat recovery system comprises a circuit carrying a working medium comprising, in the flow direction of the working medium, a feed fluid pump, an evaporator, an expansion machine and a condenser.

Das Arbeitsmedium kann nach Bedarf über eine Stichleitung aus einem Sammelbehälter und eine Ventileinheit in den Kreislauf eingespeist werden. Der Sammelbehälter kann dabei alternativ auch in den Kreislauf eingebunden sein.The working medium can be fed as needed via a branch line from a sump and a valve unit in the circulation. The collecting container can alternatively be integrated into the circulation.

Der Verdampfer ist an die Abgasleitung der Brennkraftmaschine angeschlossen, nutzt also die Wärmeenergie des Abgases der Brennkraftmaschine.The evaporator is connected to the exhaust pipe of the internal combustion engine, thus uses the heat energy of the exhaust gas of the internal combustion engine.

Flüssiges Arbeitsmedium wird durch die Speisefluidpumpe, gegebenenfalls aus dem Sammelbehälter, in den Verdampfer gefördert und dort durch die Wärmeenergie des Abgases der Brennkraftmaschine verdampft. Das verdampfte Arbeitsmedium wird anschließend in der Expansionsmaschine unter Abgabe mechanischer Energie, beispielsweise an einen nicht dargestellten Generator oder an ein nicht dargestelltes Getriebe, entspannt. Anschließend wird das Arbeitsmedium im Kondensator wieder verflüssigt und in den Sammelbehälter zurückgeführt bzw. der Speisefluidpumpe zugeführt.Liquid working fluid is conveyed through the feed fluid pump, possibly from the reservoir into the evaporator and there by the heat energy of the exhaust gas Internal combustion engine evaporates. The vaporized working medium is then in the expansion machine under release of mechanical energy, for example, to a generator, not shown, or to a non-illustrated transmission relaxed. Subsequently, the working medium in the condenser is liquefied again and returned to the collecting container or fed to the feed fluid pump.

Die Speisefluidpumpe des Abwärmerückgewinnungssystems ist dabei eine Außenzahnradpumpe 1 nach einer der obigen Ausführungen. Diese eignen sich besonders gut für ein Abwärmerückgewinnungssystem, da sie auch für schlecht schmierende Arbeitsmedien mit sehr niedrigen Viskositäten geeignet sind. Weiterhin sind sie auch für Betriebstemperaturen geeignet, welche nahe an der Verdampfungstemperatur des Arbeitsmediums liegen. Durch die Trennung der Lager 71, 72, 73, 74 vom Arbeitsmedium ist die Gefahr von Kavitationserosionen im Bereich der Lager 71, 72, 73, 74 nämlich ohnehin unterbunden.The feed fluid pump of the waste heat recovery system is an external gear pump 1 according to one of the above statements. These are particularly well suited for a waste heat recovery system, as they are also suitable for poorly lubricated working media with very low viscosities. Furthermore, they are also suitable for operating temperatures which are close to the evaporation temperature of the working medium. By separating the bearings 71 . 72 . 73 . 74 from the working fluid is the risk of cavitation erosion in the area of the bearings 71 . 72 . 73 . 74 namely stopped anyway.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102009045030 A1 [0002]
DE 102013205648 A1 [0003]

Claims

An external gear pump (1) comprising a housing (2), said housing (2) comprising a top plate (51), a bottom plate (52) and a frame plate (50), said frame plate (50) being interposed between said top plate (51) and Sub-plate (52) is arranged, wherein in the frame plate (50) has a recess as a working space (6), wherein in the working space (6) on a first shaft (21) arranged first gear (11) and one on a second Shaft (22) arranged second gear (12) are arranged meshing with each other, wherein the first shaft (21) and the second shaft (22) in each case through both the top plate (51) and through the lower plate (52) protrude, characterized a first sealing element (61) between the first shaft (21) and the upper plate (51), a second sealing element (62) between the first shaft (21) and the lower plate (52), a third sealing element (63) between the second Shaft (22) and the top plate (51) and a fourth sealing element (64) between s of the second shaft (22) and the lower plate (52) are arranged.

External gear pump (1) after Claim 1 characterized in that the four sealing elements (61, 62, 63, 64) are designed as shaft seals.

External gear pump (1) according to one of Claims 1 or 2 characterized in that the housing (2) further comprises a cover (3) and a bottom flange (4), wherein the lid (3) on the working space (6) facing away from the top plate (51) is arranged and wherein the bottom flange ( 4) on the working space (6) facing away from the lower plate (52) is arranged.

External gear pump (1) after Claim 3 characterized in that in each case two bearings, in particular plain bearings (71, 72, 73, 74), in the cover (3) and in the bottom flange (4) for the radial mounting of the two shafts (21, 22) are arranged.

External gear pump (1) according to one of Claims 1 to 4 characterized in that for the radial sealing of the working space (6) in each case a sealing ring (82, 83) between the frame plate (50) on the one hand and the top plate (51) and the bottom plate (52) on the other hand is arranged.

External gear pump (1) according to one of Claims 1 to 5 characterized in that each Axialfeldplatte (54, 55) between the gears (11, 12) on the one hand and the upper plate (51) and the lower plate (52) on the other hand is arranged.

External gear pump (1) after Claim 6 characterized in that each one Axialfelddichtung (18, 19) between each Axialfeldplatte (54, 55) on the one hand and the upper plate (51) and the lower plate (52) is arranged on the other hand, wherein the Axialfelddichtungen (18, 19), the spaces between the Axialfeldplatten (54, 55) on the one hand and the upper plate (51) and the lower plate (52) on the other hand each subdivide into a low-pressure chamber and a high-pressure chamber.

External gear pump (1) according to one of Claims 1 to 7 characterized in that the top plate (51), the frame plate (50) and the bottom plate (52) are aligned coaxially with each other by at least two dowel pins (59).

External gear pump (1) according to one of Claims 1 to 8th characterized in that a dial (53) is disposed between the frame plate (50) and the lower plate (52).

Method for mounting an external gear pump (1) according to Claim 9 characterized by the following assembly steps: - positioning the top plate (51), the frame plate (50) and the two gears (11, 12) - loading the frame plate (50) and the two gears (11, 12) with the respective equivalent operating forces F in Axial direction - measuring an axial distance s between the frame plate (50) and the two gears (11, 12) - Selection of the shim (53) in dependence of the axial distance s and a gap height x between the gears (11, 12) on the one hand and the top plate (51) and the bottom plate (52) on the other.

Waste heat recovery system with a working medium leading circuit, wherein the circuit in the direction of flow of the working medium comprises a feed fluid pump, an evaporator, an expansion machine and a condenser, characterized in that the feed fluid pump as external gear pump (1) according to one of Claims 1 to 10 is executed.