DE102007031901A1 - Rotary pump e.g. vane pump, for use as supply pump in motor vehicle, has opening region formed such that peripheral cell region is obtained in overlap with sealing surface, while cell base near rotary axis is in overlap with opening region - Google Patents
Rotary pump e.g. vane pump, for use as supply pump in motor vehicle, has opening region formed such that peripheral cell region is obtained in overlap with sealing surface, while cell base near rotary axis is in overlap with opening region Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft Umlaufverdrängerpumpen, insbesondere Zahnradpumpen und Flügelpumpen.The The invention relates to rotary displacement pumps, in particular Gear pumps and vane pumps.
Aufgrund unzureichender Befüllung von Förderzellen auf der Niederdruckseite von Pumpen kann es zu Kavitation kommen, insbesondere bei hohen Pumpendrehzahlen. Bei Umlaufverdrängerpumpen tritt das Problem häufig wegen der Fliehkräfte, die in den Förderzellen auf die Flüssigkeit wirken, verstärkt auf.by virtue of insufficient filling of delivery cells The low pressure side of pumps can cause cavitation, in particular at high pump speeds. In circulation displacement pumps occurs the problem frequently because of the centrifugal forces that act on the liquid in the delivery cells, strengthened.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, den Füllgrad von Umlaufverdrängerpumpen zu verbessern und Kavitation im Falle der Förderung von Flüssigkeiten auf einfache Weise wirksam zu reduzieren.It An object of the invention is the degree of filling of recirculating displacement pumps to improve and cavitation in case of promotion of Efficiently reduce liquids in a simple way.
Eine Pumpe, wie die Erfindung sie betrifft, umfasst ein Gehäuse mit einer Förderkammer, die eine Niederdruckseite mit einem Einlass und eine Hochdruckseite mit einem Auslass für ein zu förderndes Fluid aufweist. In der Kammer ist wenigstens ein Förderrad um eine Drehachse drehbar aufgenommen. Das Förderrad bildet allein mit Wänden der Kammer oder gemeinsam mit einem weiteren Förderrad sowie Wänden der Kammer um die Drehachse verteilt Förderzellen, die bei einem Drehantrieb des Förderrads, d. h. im Pumpenbetrieb, um die Drehachse umlaufen, so dass das Fluid in den Förderzellen von dem Einlass zu dem Auslass gefördert wird. Die Kammer weist an beiden Stirnseiten des Förderrads je eine Kammerwand auf, die der jeweiligen Stirnseite zugewandt eine axiale Dichtfläche bildet, die von dem Förderrad bei einer Drehbewegung überstrichen wird. Die axiale Dichtfläche bildet mit der ihr zugewandten Stirnseite des Förderrads einen axialen Dichtspalt, der an der betreffenden Stirnseite des Förderrads die Hochdruckseite der Kammer von der Niederdruckseite abgesehen von unvermeidbaren Leckverlusten fluidisch trennt. Der Einlass weist in wenigstens einer der beiden axialen Dichtflächen des Förderrads einen Mündungsbereich auf, vorzugsweise in beiden axialen Dichtflächen. Der Mündungsbereich erstreckt sich von einem stromaufwärtigen Einlassbereich in die Drehrichtung des Förderrads in den Dichtspalt, d. h. innerhalb des Dichtspalts, bis in eine Überlappung mit wenigstens einer der Niederdruckseite der Kammer nächsten Förderzelle. Der Mündungsbereich bildet das stromabwärtige Ende des Einlasses.A Pump, as the invention relates, comprises a housing with a delivery chamber having a low pressure side with a Inlet and a high pressure side with an outlet for a having to be conveyed fluid. At least in the chamber a delivery wheel is rotatably received about a rotation axis. The Conveyor wheel forms alone with walls of the chamber or together with another conveyor wheel and walls the chamber distributed around the axis of rotation conveyor cells, the in a rotary drive of the feed wheel, d. H. in pump mode, revolve around the axis of rotation so that the fluid in the delivery cells is conveyed from the inlet to the outlet. The chamber has at both end faces of the feed wheel per a chamber wall on, facing the respective end face an axial sealing surface forms, which swept by the feed wheel in a rotary motion becomes. The axial sealing surface forms with the facing her End face of the feed wheel an axial sealing gap, the at the relevant end face of the impeller the high pressure side the chamber from the low pressure side apart from unavoidable Leakage fluidly separates. The inlet points in at least one of the two axial sealing surfaces of the feed wheel a mouth region, preferably in both axial Sealing surfaces. The mouth area extends from an upstream inlet area in the direction of rotation the delivery wheel into the sealing gap, d. H. within the sealing gap, to an overlap with at least one of the low pressure side the chamber next delivery cell. The mouth area forms the downstream end of the inlet.
Nach der Erfindung ist der Mündungsbereich bzw. Mündungsfortsatz so geformt, dass bei einem Drehantrieb des Förderrads pro Förderzelle jeweils ein peripherer Zellenbereich aus einer Überlappung mit dem stromaufwärtigen Einlassbereich und bereits in die Überlappung mit der axialen Dichtfläche gelangt, während ein der Drehachse des Förderrads naher Zellengrund der gleichen Förderzelle, der die gleiche Drehwinkelposition wie der periphere Zellenbereich einnimmt, noch in der Überlappung mit dem Mündungsbereich ist. Der Zellengrund der diese Bedingung erfüllenden Förderzelle ist somit länger als der periphere Zellenbereich in urgedrosselter Verbindung mit dem Einlass. Vorzugsweise bleibt ein der Drehachse des Förderrads nächster, innerer Punkt der jeweiligen Förderzelle langer in der Überlappung mit dem Mündungsbereich, während ein Punkt des peripheren Zellenbereichs, der in der radialen Flucht mit dem inneren Punkt liegt, bereits in der Überlappung mit der axialen Dichtfläche ist. Der innere Punkt befindet sich dabei radial innerhalb und der Punkt des peripheren Zellenbereichs befindet sich radial außerhalb einer Mittenfläche der erfindungsgemäß überlappten Förderzelle. Die Mittenfläche ist eine gedachte Fläche, die innerhalb der Förderzelle zu einer die Förderzelle radial innen begrenzenden Umfangsfläche und einer die Förderzelle radial außen begrenzenden Umfangsfläche in radialer Richtung gesehen überall den gleichen Abstand hat. Bei beispielsweise einer Außenzahnradpumpe verlaufen bei üblicher Verzahnung die Teilkreise der im Zahneingriff befindlichen Förderräder in etwa in der Mittenfläche des jeweiligen Förderrads. Während der Drehung des Förderrads wird der Bereich um den Zellengrund nach dem peripheren Zellenbereich fluidisch von dem Einlass getrennt. Über die Dichtspalte verstärkt radial außen durch Rückfluss zum Einlass in der Förderzelle entstehende Leckverluste werden gezielt über den Mündungsfortsatz im Zellengrund kompensiert. Aufgrund der Fliehkraft herrscht in den Förderzellen ein Druckgefälle mit einem in der jeweiligen Förderzelle nach radial außen steigenden Druck. Die Erfindung macht sich dieses Druckgefälle zunutze, um den Füllgrad der Zelle zu steigern. Handelt es sich bei dem Fluid um eine Flüssigkeit, wird der Gasanteil in der Förderzelle gesenkt und in der Folge werden die negativen Auswirkungen der Kavitation zu höheren Drehzahlen hin verschoben. Im peripheren Zellenbereich ist die Zelle an ihrem nachlaufenden Ende bereits gegen den Einlass abgedichtet, insbesondere über den dort bereits gebildeten axialen Dichtspalt, so dass einem Rückströmen von Fluid, zurück in den Einlass, aus dem peripheren Zellenbereich, wo wegen der Fliehkraft der größere Druck herrscht, wirksam entgegengewirkt wird. Die Erfindung ist jedoch auch vorteilhaft für Pumpen, die als Fluid ein Gas fördern. Bei derartigen Pumpen spielt zwar Kavitation keine Rolle, eine Füllgradsteigerung ist jedoch auch in diesen Ausführungen vorteilhaft.To The invention relates to the mouth region or mouth extension shaped so that in a rotary drive of the conveyor wheel per Delivery cell each having a peripheral cell area from an overlap with the upstream inlet area and already in the overlap with the axial sealing surface passes while a the axis of rotation of the feed wheel near cell bottom of the same Delivery cell, which has the same angular position as the peripheral cell area occupies, still in the overlap with the mouth area is. The cell bottom of these Condition fulfilling conveyor cell is thus longer as the peripheral cell area in urgently restricted connection with the inlet. Preferably, one of the axis of rotation of the feed wheel remains next, inner point of the respective delivery cell longer in the overlap with the mouth area, while a point of the peripheral cell area in the radial alignment with the inner point is already in the overlap with the axial sealing surface. The inner point is located doing so radially inside and the point of the peripheral cell area is located radially outside of a central area the invention overlapped conveyor cell. The center area is an imaginary area that within the feed cell to one the feed cell radially inside limiting peripheral surface and one the delivery cell radially outer limiting peripheral surface in radial Direction everywhere has the same distance everywhere. at For example, an external gear pump run at the usual Dovetailing the pitch circles of the located in meshing conveyor wheels approximately in the center area of the respective conveyor wheel. During the rotation of the feed wheel, the area becomes to the cell bottom to the peripheral cell area of fluidic separated from the inlet. Strengthened over the sealing gap radially outward by return flow to the inlet in the Delivery cell resulting leakage are deliberately over Compensates the muzzle extension in the cell base. by virtue of the centrifugal force prevails in the delivery cells a pressure gradient with one in the respective feed cell radially outward increasing pressure. The invention makes use of this pressure gradient, to increase the degree of filling of the cell. Is it? in the fluid around a liquid, the gas content in the delivery cell lowered and subsequently the negative Effects of cavitation shifted to higher speeds. In the peripheral cell area, the cell is at its trailing end End already sealed against the inlet, especially about the axial sealing gap already formed there, so that a return flow from fluid, back to the inlet, from the peripheral cell area, where because of the centrifugal force of the greater pressure, effectively counteracted. However, the invention is also advantageous for pumps that convey a gas as a fluid. at Although cavitation plays no role in such pumps, it is an increase in fill level but also advantageous in these embodiments.
Der Mündungsbereich kann in einer zu der Drehachse des Förderrads parallelen, d. h. axialen Draufsicht auf die Dichtfläche radial zu Drehachse des Förderrads gesehen eine zumindest im Wesentlichen konstante Breite aufweisen, sich also als nutförmige Vertiefung in der die Dichtfläche bildenden Kammerwand oder als Durchgangsschlitz mit konstanter Schlitzbreite erstrecken, wobei die Breite der Vertiefung oder des Schlitzes kleiner als eine maximale radiale Höhe der Förderzelle ist und bevorzugt höchstens die Hälfte der maximalen radialen Höhe der Förderzelle beträgt. In anderen bevorzugten Ausführungen verjüngt sich der Mündungsbereich in der axialen Draufsicht in die Drehrichtung der Förderzelle und bevorzugt in Richtung auf den Zellengrund. Es verjüngt sich der Mündungsbereich bis zu einem stromabwärtigen, vorderen Ende vorzugsweise kontinuierlich, d. h. ohne Stufen oder sonstige Kanten.The mouth region may have an at least substantially constant width in a view parallel to the axis of rotation of the feed wheel, ie axial plan view of the sealing surface radially to the axis of rotation of the impeller, so as a groove-shaped recess in the chamber surface forming the sealing surface or as a passage slot with con extending width of the slot, wherein the width of the recess or the slot is smaller than a maximum radial height of the conveyor cell, and preferably at most half of the maximum radial height of the conveyor cell. In other preferred embodiments, the mouth region tapers in the axial plan view in the direction of rotation of the delivery cell and preferably in the direction of the cell bottom. The mouth region tapers to a downstream, front end preferably continuously, ie without steps or other edges.
Der Mündungsbereich wird von einer radial gesehen. inneren Kante und einer radial gesehen äußeren Kante begrenzt, längs denen die Dichtfläche von der zugewandten Stirnseite des Förderrads weg abfällt, um den Mündungsbereich zu bilden. Die Kanten verlaufen vorzugsweise auf der gleichen axialen Höhe, grundsätzlich könnten sie jedoch axial, d. h. parallel zur Drehachse, über den Mündungsbereich gesehen einen Absatz bilden. Um über den axialen Dichtspalt eine sichere Trennung von Hoch- und Niederdruckseite zu erhalten, ist es von Vorteil, wenn zwischen der Drehachse und der inneren Kante möglichst viel axiale Dichtfläche verbleibt. Zu diesem Zweck erstreckt sich die innere Kante in bevorzugter Ausführung nach radial innen bis höchstens zu einem Kreis um die Drehachse, der die Förderzellen oder im Falle einer nicht regelmäßigen Anordnung der Förderzellen eine innerste der Förderzellen am Zellengrund berührt, Vorzugsweise erstreckt sich die innere Kante auf solch einem Kreis. Falls sich der Mündungsbereich zu seinem vorderen Ende hin verjüngt, die Breite des Mündungsbereichs in Richtung auf das vordere Ende also abnimmt, weist die äußere Kante in bevorzugten Ausführungen zumindest im Überlappungsbereich mit der Förderzelle bis zu dem vorderen Ende des Mündungsbereichs spitzwinklig zu der inneren Kante, vorzugsweise überall längs der beiden Kanten. Die Kanten schließen vorzugsweise miteinander einen Winkel von höchstens 70° ein. Sie können an dem vorderen Ende des Mündungsbereichs insbesondere spitz oder nahezu spitz zusammenlaufen. Grundsätzlich können sie jedoch auch stumpf zusammenlaufen, wobei jedoch ein derart geformter Übergangsbereich von einem Kreis umschrieben wird, d. h. in einem Kreis Platz findet, dessen Durchmesser höchstens zwei Drittel, vorzugsweise höchstens ein Drittel, einer größten radialen Höhe der Förderzelle ist. Falls die beiden Kanten nicht spitz zusammenlaufen, sondern einen ausgedehnten Übergangsbereich bilden, erstreckt sich der Übergangsbereich gegen die Drehrichtung des Förderrads bis zu dem Abschnitt des Mündungsbereichs, in dem die Kanten spitzwinklig aufeinander zu laufen.Of the Mouth area is seen from a radial. inner Edge and a radially outer edge limited, along which the sealing surface of the facing Front side of the conveyor wheel drops off to the Mouth area to form. The edges preferably run at the same axial height, basically could However, they are axially, d. H. parallel to the axis of rotation, over the Muzzle area seen forming a paragraph. To over the axial sealing gap a safe separation of high and low pressure side To obtain, it is advantageous if between the rotation axis and the inner edge as much axial sealing surface remains. For this purpose, the inner edge extends in a preferred embodiment radially inward to at most to a circle about the axis of rotation, the the delivery cells or in the case of a non-regular Arrangement of the delivery cells an innermost of the delivery cells touched on the cell bottom, Preferably, the extends inner edge on such a circle. If the mouth area tapered to its front end, the width of the mouth area towards the front end so decreases, the outer points Edge in preferred embodiments at least in the overlapping area with the delivery cell to the front end of the mouth area acute angle to the inner edge, preferably everywhere along the two edges. Close the edges preferably with each other an angle of at most 70 °. You can at the front end of the estuary especially pointed or almost pointed converge. in principle However, they can also converge dull, but with circumscribed such a shaped transition region of a circle is, d. H. fits in a circle whose diameter is at most two thirds, preferably at most one third, one largest radial height of the conveyor cell is. If the two edges do not come together pointed, but form an extended transition area extends the transition area against the direction of rotation of the feed wheel up to the section of the mouth area where the edges at an acute angle to each other.
In der Draufsicht auf die axiale Dichtfläche und die den Mündungsbereich überlappende Förderzelle gesehen verläuft die äußere Kante in bevorzugten Ausführungen radial nur innerhalb der Mittenfläche der überlappenden Förderzelle, d. h. es existiert in solchen Ausführungen in zumindest einer einzigen Drehwinkelposition des Förderrads eine Förderzelle, in der die äußere Kante bis höchstens zu der Mittenfläche reicht.In the top view of the axial sealing surface and the mouth region overlapping Seen conveyor cell runs the outer Edge in preferred embodiments radially only within the center area of the overlapping conveyor cell, d. H. it exists in such embodiments in at least a single rotational angular position of the feed wheel a conveyor cell, in the outer edge up to at most the center area is enough.
Der Mündungsbereich kann in Drehrichtung des Förderrads so lang sein, dass er mehrere Förderzellen gleichzeitig überlappt. Die erfindungsgemäßen Verhältnisse hinsichtlich der Überlappung gelten in solch einem Fall zumindest für eine in Drehrichtung vorderste, dem Einlass fernste dieser Förderzellen, können jedoch auch bei der nächstfolgenden Förderzelle noch verwirklicht sein. Andererseits genügt es, wenn stets nur eine einzige Förderzelle in erfindungsgemäßer Weise teils den Mündungsbereich und teils die axiale Dichtfläche überlappt.Of the Mouth area can in the direction of rotation of the feed wheel be so long that it overlaps several delivery cells at the same time. The ratios according to the invention in terms the overlap apply in such a case, at least for a frontmost in the direction of rotation, the inlet farthest of these conveyor cells can but also in the next following conveyor cell still be realized. On the other hand, it is enough, if always only a single conveyor cell in accordance with the invention Way partially overlaps the mouth area and partly the axial sealing surface.
Der Mündungsbereich geht gegen die Drehrichtung des Förderrads vorzugsweise in einen sich anschließenden Bereich des Einlasses über, der, wie dies für innenachsige Pumpen bevorzugt wird, den peripheren Zellenbereich der Förderzelle überlappt, bevor sich diese in die Überlappung mit dem Mündungsbereich bewegt, oder in dem, wie dies für außenachsige Pumpen bevorzugt wird, die Zahnlücken am äußeren Umfang des Förderrads offen sind, bevor sie sich jeweils in die Überlappung mit dem Mündungsbereich bewegen. Der sich anschließende Einlassbereich ist vorzugsweise breiter als der erfindungsgemäße Mündungsbereich, der in solchen Ausführungen bevorzugt eine schlanke oder schlanker werdende Verlängerung des Einlasses in die Drehrichtung des Förderrads ist.Of the Mouth area goes against the direction of rotation of the feed wheel preferably in a subsequent region of the inlet, which, as is preferred for internal-axis pumps, the peripheral Cell area of the conveyor cell overlaps before these overlap with the mouth area moved, or in the, as this is for outside-axis Pumps is preferred, the tooth gaps on the outside Scope of the conveyor wheel are open before they each move into the overlap with the mouth area. The adjoining inlet area is preferably wider than the mouth region according to the invention, in such embodiments preferably a slim or slimmer extension of the inlet in the direction of rotation of the conveyor wheel is.
Der Auslass kann ebenfalls einen Mündungsbereich in wenigstens einer der beiden axialen Dichtflächen für das Förderrad aufweisen. In solchen Ausführungen können der Mündungsbereich des Einlasses und der Mündungsbereich des Auslasses vorzugsweise der gleichen Stirnseite des Förderrads zugewandt sein. In alternativen Ausführungen können der Mündungsbereich des Einlasses der einen Stirnseite und der Mündungsbereich des Auslasses der anderen Stirnseite des Förderrads zugewandt sein. Schließlich kann zu beiden Stirnseiten des Förderrads der Einlass einen erfindungsgemäßen Mündungsbereich oder der Auslass einen neuartigen Mündungsbereich aufweisen, was auch den Fall einschließt, dass sowohl der Einlass als auch der Auslass einen Mündungsbereich der beschriebenen Art aufweist.Of the Outlet may also have a mouth area in at least one of the two axial sealing surfaces for the Have impeller. In such embodiments can the mouth area of the inlet and the mouth area the outlet preferably facing the same end face of the feed wheel be. In alternative embodiments, the Mouth area of the inlet of one end face and the mouth area of the outlet of the other end face facing the conveyor wheel. Finally, can to both ends of the impeller of the inlet one Mouth area according to the invention or the outlet has a new mouth area, which also includes the case that both the inlet as well as the outlet a mouth area of the described Kind has.
Der Mündungsbereich bzw. Mündungsfortsatz des Auslasses ist vorzugsweise so geformt, dass bei einem Drehantrieb des Förderrads pro Förderzelle jeweils der Zellengrund in die Überlappung mit dem Mündungsbereich gelangt, während der periphere Zellenbereich der gleichen Förderzelle, der die gleiche Drehwinkelposition wie der Zellengrund einnimmt, noch in der Überlappung mit der axialen Dichtfläche ist und somit noch durch den axialen Dichtspalt von der Hochdruckseite der Kammer getrennt wird. Vorzugsweise gelangt jeweils ein der Drehachse des Förderrads nächster, innerer Punkt der jeweiligen Förderzelle in die Überlappung mit dem Mündungsbereich, während ein Punkt des peripheren Zellenbereichs, der in der radialen Flucht mit dem inneren Punkt liegt, noch in der Überlappung mit der axialen Dichtfläche ist. Eine bevorzugte Ausführung führt über den Mündungsbereich der Hochdruckseite Fluid der Hochdruckseite zuerst in den Zellengrund jeder Förderzelle. Auf diese Weise wird gezielt der durch die Fliehkraft verursachten Verschärfung der Kavitationsproblematik entgegengewirkt. Aufgrund der Fliehkraft herrscht in den Förderzellen ein Druckgefälle mit einem in der jeweiligen Förderzelle nach radial außen steigenden Druck. Würde die Förderzelle schlagartig über einen großen Teil ihrer radialen Höhe oder über ihren äußeren Umfang mit dem Auslass in Fluidverbindung treten, ginge auch ein größerer Teil der Gasblasen in erster Linie im Bereich des Zellengrunds schlagartig in den flüssigen Zustand über. Der Druckanstieg in der in die Überlappung mit dem Mündungsbereich der Hochdruckseite gelangenden Förderzelle verläuft wegen des im Vergleich zu einem schlagartigen Öffnen der Förderzelle kleinen Strömungsquerschnitts, den der Mündungsbereich der Hochdruckseite aufgrund seiner bevorzugten Form hat, wesentlich sanfter als bei herkömmlich geformtem Auslass. Druckpulsationen und auch das mit der Kavitation einhergehende Geräusch der Pumpe werden weiter reduziert.The mouth region or mouth extension of the outlet is preferably shaped such that, in the case of a rotary drive of the delivery wheel, the cell base in each case passes into the overlap with the mouth region per delivery cell, while the peripheral cell region of the same delivery cell, the the same rotational angular position as the cell base occupies, is still in the overlap with the axial sealing surface and thus is still separated by the axial sealing gap of the high pressure side of the chamber. Preferably, one of the rotational axis of the feed wheel next, inner point of the respective conveyor cell comes into the overlap with the mouth region, while a point of the peripheral cell region, which is in radial alignment with the inner point, is still in overlap with the axial sealing surface. A preferred embodiment, via the mouth region of the high-pressure side, leads high-pressure-side fluid first into the cell base of each delivery cell. In this way, the aggravation of the cavitation problem caused by the centrifugal force is purposefully counteracted. Due to the centrifugal force, there is a pressure gradient in the delivery cells with a pressure rising radially outward in the respective delivery cell. If the delivery cell would suddenly enter into fluid communication with the outlet over a large part of its radial height or over its outer circumference, a larger part of the gas bubbles would also abruptly change into the liquid state, primarily in the area of the cell bottom. The pressure increase in the delivery cell passing into the overlap with the high-pressure-side throat area is much gentler than that of the conventionally-shaped outlet due to the small flow area compared to a sudden opening of the delivery cell, which the high-pressure-side orifice area has due to its preferred shape. Pressure pulsations and also the noise of the pump associated with the cavitation are further reduced.
Hinsichtlich der Geometrie gelten die zum Mündungsbereich des Einlasses gemachten Ausführungen mit der Maßgabe, dass der Mündungsbereich des Auslasses das stromaufwärtige Ende des Auslasses bildet.Regarding the geometry applies to the mouth of the inlet statements made with the proviso that the Mouth area of the outlet the upstream End of the outlet forms.
Die
Umlaufverdrängerpumpe kann insbesondere eine Zahnradpumpe
oder Flügelpumpe sein. Die Flügel der Flügelpumpe
können von einem Rotor, der das Förderrad bildet,
oder von einem Stator der jeweiligen Pumpe translatorisch oder rotatorisch,
insbesondere verschiebbar oder schwenkbeweglich, gelagert werden.
Der Stator kann relativ zu dem Gehäuse ebenfalls drehen
oder stillstehen. Er kann hin und her beweglich sein, um das spezifische
Fördervolumen, d. h. das Fördervolumen pro Rotorumdrehung,
an den Bedarf eines zu versorgenden Aggregats angepasst verstellen
zu können. Die
Falls die Umlaufverdrängerpumpe eine Zahnradpumpe ist, kann diese außenachsig oder innenachsig sein. Innenachsige Zahnradpumpen, auch Innenzahnradpumpen genannt, weisen den Einlass im Allgemeinen von Hause aus in wenigstens einer ihrer beiden axialen Dichtflächen auf. Gegenüber herkömmlichen Formen des Einlasses weist eine Innenzahnradpumpe nach der Erfindung einen Einlass mit einem in die Drehrichtung der Förderräder in Richtung auf die Hochdruckseite erstreckten Mündungsbereich auf, der im Vergleich zum Mündungsbereich herkömmlicher Innenzahnradpumpen zu seinem vorderen Ende hin schlanker sein kann, vorzugsweise sich in Richtung auf den Zellengrund der jeweils in Überlappung mit dem Mündungsbereich verbleibenden Förderzelle, d. h. in Richtung auf den Fußkreis des inneren Zahnrads, stromabwärts verjüngt.If the circulation displacement pump is a gear pump, this can be outside-axis or inside-axis. Internal-axis gear pumps, also called internal gear pumps, have the inlet in general from home in at least one of its two axial sealing surfaces on. Compared to conventional forms of intake For example, an internal gear pump according to the invention has an inlet one in the direction of rotation of the conveyor wheels in the direction on the high pressure side extended mouth area, the conventional compared to the mouth area Internal gear pumps may be slimmer towards its front end, preferably in the direction of the cell bottom of each in overlap with the mouth region remaining conveyor cell, d. H. towards the root of the inner gear, rejuvenated downstream.
Bei Flügelpumpen, wie insbesondere Flügelzellenpumpen und Pendelschieberpumpen, verhält es sich hinsichtlich der Form des Mündungsbereichs wie bei Innenzahnradpumpen. Ein stillstehender oder zu Zwecken der Verstellung des spezifischen Fördervolumens hin und her bewegbarer Stator wird als eine die Kammer begrenzende Kammerwand und ein gemeinsam mit dem Rotor drehender Stator wird als weiteres Förderrad verstanden.at Wing pumps, in particular vane pumps and pendulum slide pumps, it is with regard to the shape of the mouth area as with internal gear pumps. A resting or for purposes of adjustment of the specific Conveyor volume reciprocating stator is called a the chamber bounding chamber wall and one in common with the rotor rotating stator is understood as another conveyor wheel.
Bei außenachsigen Zahnradpumpen, so genannten Außenzahnradpumpen, weist der Einlass vorzugsweise für jedes der beiden miteinander im Fördereingriff befindlichen Förderräder mindestens einen Mündungsbereich der erfindungsgemäßen Art auf. Bei Außenzahnradpumpen befindet sich die Förderzelle in dem Moment, in dem der sie vorlaufend begrenzende Zahn sich aus der Überlappung mit dem Mündungsbereich bewegt, bereits vollständig innerhalb einer von der Kammer gebildeten Umschlingung. Der die jeweilige Förderzelle begrenzende, nachlaufende Zahn hat mit seinem Zahnkopf in dem Moment, in dem der vorlaufende Zahn aus der Überlappung mit dem Mündungsbereich gelangt, am Kopfkreis bereits die Umschlingung erreicht, d. h. ihm liegt radial zugewandt bereits die umschlingende Kammerwand gegenüber. Der nachlaufende Zahn der jeweiligen Förderzelle begrenzt die Förderzelle in diesem Moment bereits in Richtung auf den Einlass.at external gear pumps, so-called external gear pumps, the inlet preferably has one another for each of the two located in the conveying engagement conveyor wheels at least one mouth region of the invention Kind of up. For external gear pumps, the delivery cell is located at the moment in which the tooth delimiting it precedes itself the overlap moves with the mouth area, already completely within one of the chamber formed Wrap. The limiting the respective delivery cell, Trailing tooth has with its tooth head in the moment in which the leading tooth from the overlap with the mouth area reached, at the top circle already reaches the wrap, d. H. he lies facing radially already the wraparound chamber wall opposite. The trailing tooth of the respective delivery cell is limited the delivery cell is already in the direction of the inlet.
Falls die Pumpe innenachsig ist und mehrere Förderräder umfasst wie beispielsweise eine Innenzahnradpumpe oder Pendelschieberpumpe, sind die vorstehend nur zu einem der Förderräder getroffenen Aussagen vorzugsweise auf das innere Förderrad bezogen. Bei den außenachsigen Bauarten und auch bei Pumpen mit nur einem einzigen Förderrad, wie beispielsweise Flügelzellenpumpen mit stillstehendem oder hin und her bewegbarem Stator, ist das wenigstens eine Förderrad vorzugsweise außenverzahnt oder innerhalb des Stators angeordnet.If the pump is internal and includes several conveyor wheels, such as an inside gear pump or pendulum slide pump, the statements made above only one of the feed wheels are preferably based on the inner feed wheel. In the external-axis types and also in pumps with only a single impeller, such as vane pumps with stationary or reciprocable stator, the at least one impeller is preferably externally toothed or disposed within the stator.
Die Pumpe kann insbesondere eine Schmierölpumpe eines Verbrennungsmotors, vorzugsweise eines Kraftfahrzeugs, sein. Sie kann aber auch eine Hydraulikpumpe beispielsweise für ein Automatikgetriebe eines Fahrzeugs oder für eine Presse oder ein anderes, hydraulisch betriebenes Werkzeug sein.The Pump may in particular be a lubricating oil pump of an internal combustion engine, preferably a motor vehicle. But she can also do one Hydraulic pump, for example, for an automatic transmission a vehicle or for a press or another, be hydraulically operated tool.
Weitere Merkmale der Erfindung werden auch in den Unteransprüchen und deren Kombinationen offenbart.Further Features of the invention are also set forth in the subclaims and their combinations revealed.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Figuren erläutert. An den Ausführungsbeispielen offenbar werdende Merkmale bilden je einzeln und in jeder Kombination die Gegenstände der Ansprüche und auch die vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen vorteilhaft weiter. Es zeigen:following Embodiments of the invention with reference to figures explained. At the embodiments obviously Expecting characteristics form each individually and in each combination the Objects of the claims and also the above described embodiments advantageous further. Show it:
Die
axialen Dichtflächen
Die
Zahnlücken der Förderräder
Die
bei Drehantrieb der Förderräder
Der
Einlass
Während
sich bei der Pumpe der
Die
Mündungsbereiche
Der
Einlass
Der
eingezeichnete Kreis M verläuft im Bereich tiefsten Zahneingriffs
durch den Wälzpunkt der Zahnräder
Der
Auslass
In
Die
Mündungsbereiche
Die
Ausführungsbeispiele zeigen Pumpen mit entweder nur einem
erfindungsgemäßen Einlass oder nur einem neuartigen
Auslass. In jeweils einer Weiterbildung weist die Außenzahnradpumpe
sowohl die Mündungsbereiche
- 11
- Förderradconveyor wheel
- 22
- Förderradconveyor wheel
- 33
- Gehäusecasing
- 44
- Förderkammerdelivery chamber
- 4a4a
- axiale Dichtflächeaxial sealing surface
- 4b4b
- Umschlingung, radiale Dichtflächewrap, radial sealing surface
- 4c4c
- Einlaufkanteleading edge
- 4d4d
- Auslaufkantedischarge edge
- 55
- Einlassinlet
- 66
- Auslassoutlet
- 77
- Förderzelleconveyor cell
- 88th
- Mündungsbereichmouth area
- 99
- Mündungsbereichmouth area
- 1010
- Mündungsbereichmouth area
- 1111
- Mündungsbereichmouth area
- MM
- Mittenkreiscenter circle
- R1 R 1
- Drehachseaxis of rotation
- R2 R 2
- Drehachseaxis of rotation
- T1 T 1
- Teilkreispitch circle
- T2 T 2
- Teilkreispitch circle
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - DE 102006044455 [0014] - DE 102006044455 [0014]
- - FR 980766 [0014] FR 980766 [0014]
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