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Stand der Technik
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Die
Erfindung betrifft ein Förderaggregat nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Zahnradpumpe.
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Aus
der
DE 10 2006
056 843 A1 ist ein Förderaggregat bekannt, mit
einem Gehäuse, in welchem mehrere Zahnradpaare aufgenommen
sind.
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Aus
der
DE 10 2006
056 845 A1 ist ein Förderaggregat bekannt, welches
ein schleifend bearbeitetes Zahnradpaar umfasst.
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Offenbarung der Erfindung
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, ein Förderaggregat zu
schaffen, welches in einem weiten Temperaturbereich auch bei hochviskosen Fördermedien
einen hohen Wirkungsgrad aufweist.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Förderaggregat mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Darüber hinaus finden sich für die Zeichnung wichtige
Merkmale in der nachfolgenden Beschreibung und in der Zeichnung, wobei
die Merkmale sowohl in Alleinstellung als auch in unterschiedlichen
Kombinationen für die Erfindung wichtig sein können,
ohne dass hierauf nochmals explizit hingewiesen wird.
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Im
Rahmen der Erfindung wurde folgendes Problem erkannt: Für
niedrige Medientemperaturen ist es vorteilhaft, große Abstände
zwischen dem Förderelement und den Gehäuseteiloberflächen
vorzusehen, so dass die viskose Reibung reduziert und somit ein
guter mechanischer Wirkungsgrad und ein guter volumetrischer Wirkungsgrad
und insgesamt ein guter Gesamtwirkungsgrad der Pumpe erzielt wird. Bei
hohen Temperaturen jedoch, welche mit einer niedrigen Viskosität
des zu fördernden Mediums einhergehen, nimmt der volumetrische
Wirkungsgrads erheblich ab, wodurch sich der Gesamtwirkungsgrad der
Pumpe verschlechtert. Daher ist es für hohe Medientemperaturen
vorteilhaft, kleine Abstände zwischen dem Förderelement
und den Gehäuseteiloberflächen vorzusehen. In
dieser Richtung optimierte Förderaggregate weisen bei der
Förderung niedrigtemperierter Medien zwar einen hohen volumetrischen
Wirkungsgrad auf; dieser wird jedoch mit einem niedrigen mechanischen
Wirkungsgrad erkauft. Der niedrige mechanische Wirkungsgrad ist
bedingt durch die hohe viskose Reibung zwischen dem Förderelement
und den Gehäuseteiloberflächen. Dies ist insbesondere
nachteilig, wenn das Förderaggregat ein zu förderndes
Medium auf einen vergleichsweise niedrigen Druck von beispielsweise
höchstens ungefähr 10 bar beaufschlagt, beispielsweise
für Anwendungen für eine Getriebesteuerung.
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Insbesondere
wenn mit Hilfe des erfindungsgemäßen Förderaggregats
Medien gefördert werden sollen, deren Temperaturen in einem
weiten Temperaturbereich (beispielsweise von ungefähr –40° Celsius
bis +140° Celsius) schwankt, geht dies mit einer starken
Veränderung der Viskosität des zu fördernden
Mediums einher. Für das Beispiel einer als Getriebeöl
ausgebildeten Hydraulikflüssigkeit ergeben sich Viskositätsänderungen
von zwischen ungefähr 4 cSt bis ungefähr 8.000
cSt.
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Das
erfindungsgemäße Förderaggregat ermöglicht
es nun, im Bereich der Lagerflächen kleinere Spalte relativ
zu einem Förderelement auszubilden, so dass Leckverluste
reduziert werden können Auf diese Weise kann ein hoher
volumetrischer Wirkungsgrad des Förderaggregats erreicht
werden. Hingegen bilden die Entlastungsflächen mit dem
Förderelement größere Spalte aus, wodurch
sich ein Schmierfilm ausbilden kann. Hierdurch kann die Reibung
zwischen einem Förderelement und einem Gehäuseteil
reduziert werden. Auf diese Weise kann also auch der mechanische
Wirkungsgrad des Förderaggregats verbessert wer den, insbesondere
bei Förderung niedrigtemperierter, hochviskoser Medien. Insgesamt
kann ein Förderaggregat geschaffen werden, das sich zur
Förderung niedrig- und hochviskoser Medien eignet und dabei über
einen weiten Temperaturbereich einen hohen Gesamtwirkungsgrad hat.
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Nach
einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass
sich die Lagerfläche zur Lagerung einer Stirnfläche
eines Förderelements in einer Lagerebene erstreckt und
dass die Entlastungsfläche bezogen auf eine Rotationsachse
des mindestens einen Förderelements relativ zu der Lagerebene
in axialer Richtung zurückversetzt ist. Auf diese Weise kann
das Förderelement an seiner Stirnfläche reibungsarm
gelagert werden und gleichzeitig eine gute Abdichtung zwischen einem
Druckbereich und einem Saugbereich des Förderaggregats
erzielt werden.
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Nach
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen,
dass die Lagerfläche zur Lagerung einer Umfangsfläche
des Förderelements durch mindestens einen Abschnitt einer
rotationssymmetrischen Mantelfläche gebildet ist und dass die
Entlastungsfläche bezogen auf eine Rotationsachse des Förderelements
relativ zu der Mantelfläche in radialer Richtung zurückversetzt
ist. Auf diese Weise kann die Reibung zwischen einer Umfangsfläche
des Förderelements und einer hierzu angrenzenden Oberfläche
eines Gehäuseteils reduziert werden. Die Lagerfläche
kann beispielsweise durch mindestens einen Abschnitt einer Zylindermantelfläche oder
einer Kegelmantelfläche gebildet werden. Im Bereich eines
solchen Abschnitts bildet das Förderelement relativ zu
dem Gehäuse zu einer Oberfläche des Gehäuseteils
einen kleineren Spalt aus, so dass die Leckageverluste des Förderaggregats
reduziert werden und der volumetrische Wirkungsgrad des Förderaggregats
verbessert wird. Im Bereich der Entlastungsflächen ist
der Abstand zwischen der Gehäuseteiloberfläche
und einer Umfangsfläche des Förderelements vergrößert,
so dass eine gute Schmierwirkung erreicht und der mechanische Wirkungsgrad des
Förderaggregats verbessert wird.
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Wenn
die Lagerfläche und/oder die Entlastungsfläche
ringförmig ist oder sind, ist eine gleichmäßige,
querkraftfreie Lagerung des Förderelements gewährleistet.
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Wenn
die Lagerfläche mehrere voneinander getrennte Abschnitte
aufweist, insbesondere in Umfangsrichtung voneinander getrennte
Abschnitte, können Stützflächen gebildet
werden, welche eine besonders niedrige Gesamtfläche einneh men.
Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die voneinander getrennten
Abschnitte regelmäßig angeordnet sind, so dass
eine besonders gleichmäßige Abstützung
des Förderelements erreicht wird.
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Vorteilhaft
ist es ferner, wenn der Versatz zwischen der mindestens einen Lagerfläche
und einer hierzu benachbarten Entlastungsfläche mindestens
ungefähr 30 μm und höchstens ungefähr
500 μm beträgt. Auf diese Weise wird einerseits
die Bildung eines Schmierfilms zwischen einer Entlastungsfläche und
einem Förderelement unterstützt und gleichzeitig einem
Abriss des Schmierfilms vorgebeugt.
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Eine
Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das erste
Gehäuseteil und das zweite Gehäuseteil jeweils
mindestens eine Lagerfläche und mindestens eine Entlastungsfläche
aufweisen und dass die mindestens eine Lagerfläche und
die mindestens eine Entlastungsfläche des ersten Gehäuseteils
bezogen auf eine Rotationsebene des Förderelements spiegelsymmetrisch
zu der mindestens einen Lagerfläche und der mindestens
einen Entlastungsfläche des zweiten Gehäuseteils
angeordnet und geformt sind. Auf diese Weise kann eine gleichmäßige
Druckbelastung der Förderelemente von beiden Stirnseiten
her erreicht werden. Hierdurch kann einem Aufbau von Querkräften
und einem entsprechenden Verkanten oder Verkippen eines Förderelements
vorgebeugt werden. Auch diese Maßnahme trägt zu
einer deutlichen Reduzierung der Reibung zwischen einem Förderelement
und den Gehäuseteiloberflächen bei.
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Vorteilhaft
ist es ferner, wenn die mindestens eine Lagerfläche und
die mindestens eine Entlastungsfläche eines Gehäuseteils
gemeinsam eine Begrenzungsfläche zur Begrenzung des Aufnahmeraums
in einer gemeinsamen Richtung bilden. Hierdurch vereinfacht sich
der Aufbau und die Herstellung des Förderaggregats.
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Vorteilhaft
ist es, wenn der Flächenanteil aller Lagerflächen
einer Begrenzungsfläche zwischen ungefähr 20%
und ungefähr 80% der Begrenzungsfläche beträgt.
Im Unterschied zum Stand der Technik bildet also nicht die gesamte
Begrenzungsfläche eine Lagerfläche, sondern lediglich
eine Teilfläche hiervon. Je niedriger der Anteil des Flächenanteils der
Lagerfläche an einer Begrenzungsfläche, desto mehr
Platz steht für eine Entlastungsfläche bereit.
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Vorteilhaft
ist es ferner, wenn der Flächenanteil aller Entlastungsflächen
einer Begrenzungsfläche zwischen ungefähr 80%
und ungefähr 20% der Begrenzungsfläche beträgt.
Je größer der Flächenanteil der Entlastungsflächen
einer Begrenzungsfläche ist, desto mehr Raum steht zur
Bildung eines Schmierfilms zur Verfügung, durch welchen
die Reibung zwischen dem Förderelement und einem Gehäuseteil reduziert
wird.
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Besonders
bevorzugt ist es, wenn sich die Lagerfläche zwischen einem
Saugbereich und einem Druckbereich des Förderaggregats
erstreckt. Hierdurch kann mit Hilfe der Lagerfläche eine
besonders gute Abdichtung zwischen dem Saugbereich und dem Druckbereich
des Förderaggregats erzielt werden.
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Ferner
ist es vorteilhaft, wenn ein zwischen einer Entlastungsfläche
und dem Förderelement gebildeter Zwischenraum fluidwirksam
mit einem Druckbereich des Förderaggregats verbunden ist. Auf
diese Weise kann die Bildung eines Schmierfilms dadurch unterstützt
werden, dass ein mit Druck beaufschlagtes, zu förderndes
Fluid dem Zwischenraum zwischen einer Entlastungsfläche
und dem Förderelement zugeführt wird.
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Nachfolgend
werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme
auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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1 eine
Seitenansicht einer Ausführungsform eines Förderaggregats
längs einer in 2 mit I-I
bezeichneten Schnittlinie;
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2a eine
Draufsicht des Förderaggregats gemäß 1 längs
einer in 1 mit II-II bezeichneten Schnittlinie;
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2b eine
Seitenansicht einer Antriebswelle zum Antrieb eines Förderelements
des Förderaggregats gemäß 1;
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3 eine
Draufsicht eines Förderelements des Förderaggregats
gemäß 1 in einer vergrößerten
Darstellung;
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4a eine
Draufsicht einer ersten Ausführungsform eines Gehäuseteils
des Förderaggregats gemäß 1;
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4b eine
Draufsicht einer weiteren Ausführungsform eines Gehäuseteils
des Förderaggregats gemäß 1;
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5 eine
Draufsicht einer weiteren Ausführungsform eines Förderaggregats
in einer der 2 entsprechenden Darstellung;
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6 eine
perspektivische Ansicht eines Gehäuseteils des Förderaggregats
gemäß 5;
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7 eine
Draufsicht des Gehäuseteils gemäß 6 in
einer der 3 entsprechenden Darstellung;
und
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8 eine
Seitenansicht des Gehäuseteils gemäß 6 und 7 längs
einer in 7 mit VIII-VIII bezeichneten
Schnittlinie.
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Eine
Ausführungsform eines in 1 und 2 als Ganzes mit dem Bezugszeichen 10 bezeichneten Förderaggregats
ist als sichellose Innenzahnradpumpe ausgebildet. Das Förderaggregat 10 umfasst ein
Gehäuse 12, welches sich entlang einer Gehäuseachse 14 zwischen
einer Antriebsseite 16 und einer Deckelseite 18 erstreckt.
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Das
Gehäuse 12 weist ein deckelseitig angeordnetes
erstes Gehäuseteil 20 sowie ein hierzu benachbart
angeordnetes zweites Gehäuseteil 22 auf.
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Das
erste Gehäuseteil 20 und das zweite Gehäuseteil 22 begrenzen
gemeinsam einen Aufnahmeraum 24, in welchem Förderelemente 26, 28 aufgenommen
sind. Ein erstes Förderelement 26 ist in Form
eines Zahnrads 30 ausgebildet, welches mit einem zweiten
Förderelement 28 in Form eines Hohlrads 32 kämmt.
Während des Betriebs des Förderaggregats 10 rotiert
das Zahnrad 30 um eine Antriebsachse 34, welche
parallel zu der Gehäuseachse 14 verläuft.
Das Hohlrad 32 rotiert während des Betriebs des
Förderaggregats 10 um die Gehäuseachse 14, welche
zu der Antriebsachse 34 versetzt ist.
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Das
Zahnrad 30 ist drehfest mit einer in der 2b dargestellten
Antriebswelle 35 verbunden, mit welcher das Förderaggregat 10 antreibbar
ist. Die Antriebs welle 35 ist in einer Lagerhülse 36 gelagert, welche
insbesondere einstückig mit dem zweiten Gehäuseteil 22 ausgebildet
ist.
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Das
zweite Gehäuseteil 22 weist einen saugseitigen
Eingang 38 sowie einen druckseitigen Ausgang 40 für
ein zu förderndes Medium, insbesondere für Öl
oder Kraftstoff, auf. Der Eingang 38 führt zu
einem Saugbereich des Förderaggregats 10 mit einer Saugniere 42.
Der Ausgang 40 ist gespeist von einem Druckbereich des
Förderaggregats 10 mit einer Druckniere 44.
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In
dem ersten Gehäuseteil 20 sind nierenförmige
Ausnehmungen 46 und 48 vorgesehen, welche benachbart
zu den Förderelementen 26, 28 in Form des
Zahnrads 30 und des Hohlrads 32 angeordnet sind.
Die Ausnehmungen 46, 48 sind bezogen auf eine
Rotationsebene 50 des Zahnrads 30 spiegelsymmetrisch
zu den Nieren 44 und 42 angeordnet und geformt.
Mit Hilfe der nierenförmigen Ausnehmungen 46 und 48 wird
erreicht, dass die Förderelemente 26 und 28 in
Form des Zahnrads 30 und des Hohlrads 32 während
des Betriebs des Förderaggregats 10 in axialer
Richtung von der Antriebsseite 16 her mit dem selben Druck
belastet werden wie von der Deckelseite 18 her.
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Das
Förderelement 26 in Form des Zahnrads 30 weist
eine erste, antriebsseitige Stirnfläche 52 sowie
eine zweite, deckelseitige Stirnfläche 54 auf.
Ferner weist das Förderelement 26 eine nach radial
außen weisende Verzahnungsfläche 56 sowie
eine nach radial innen weisende Antriebsfläche 58 auf.
Mit Hilfe der Antriebsfläche 58 kann eine Verbindung
mit einem Verbindungsabschnitt 59 der Antriebswelle 35 geschaffen
werden. Beispielsweise kann eine reibschlüssige Verbindung
mit Hilfe eines Presssitzes hergestellt werden. Alternativ oder
zusätzlich hierzu können für eine formschlüssige
Verbindung mit einer Antriebswelle 35 Formschlussflächen 60 (vgl. 3) vorgesehen
sein, welche mit entsprechend geformten (in der Zeichnung nicht
dargestellten) Abschnitten einer Antriebswelle 35 einen
Formschluss bilden.
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Unter
der Verzahnungsfläche 56 wird eine ringförmige,
nach radial außen weisende Umfangsfläche des Förderelements 26 verstanden.
Die Verzahnungsfläche 56 weist beispielsweise
vier regelmäßig über den Umfang der Verzahnungsfläche 56 verteilte
Kuppenflächen 62 auf, welche sich über
einen Kuppenwinkel 64 von beispielsweise zwischen ungefähr
90° und ungefähr 180° erstrecken.
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Ferner
weist die Verzahnungsfläche 56 jeweils zwischen
zwei zueinander benachbarten Kuppenflächen 62 angeordnete
Zwischenflächen 66 auf.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn die Zwischenflächen 66 insbesondere
in Form von Längsnuten ausgebildete Vertiefungen 68 aufweisen,
welche sich zwischen den Stirnflächen 52 und 54 des
Förderelements 26 erstrecken. Die Vertiefungen 68 weisen
eine Breite 70 und eine Tiefe 72 auf. Zueinander benachbarte
Vertiefungen 68 sind über integral mit dem Förderelement 26 ausgebildete
Stege 74 voneinander getrennt. Die Breite 76 eines
Stegs 74 ist beispielsweise ungefähr gleich groß wie
die Breite 70 einer Vertiefung 68.
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Vorzugsweise
ist mindestens eine der Förderelementoberflächen 52, 54, 56 und/oder 58 durch einen
elektrochemischen Materialabtrag erzeugt. Hierdurch kann ein besonders
maßgenaues Förderelement 26 bereitgestellt
werden. Die Maßhaltigkeit der Stirnflächen 52 und 54 beeinflusst
ein relativ zu den Gehäuseteilen 20, 22 vorhandenes
Axialspiel. Die Maßhaltigkeit der Verzahnungsfläche 56 hat
einen Einfluss auf die Dichtwirkung durch einen verzahnenden Eingriff
mit dem Förderelement 28. Ferner hat die Maßhaltigkeit
der Antriebsfläche 58 einen Einfluss auf einen
präzisen Reibschluss oder Formschluss mit der Antriebswelle 35.
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Das
Förderelement 28 in Form des Hohlrads 32 weist
eine erste, antriebsseitige Stirnfläche 78 sowie
eine zweite, deckelseitige Stirnfläche 80 auf.
Ferner weist das Förderelement 28 eine nach radial
innen weisende Verzahnungsfläche 82 sowie eine nach
radial außen weisende Lagerfläche 84 auf.
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Vorzugsweise
ist mindestens eine der Förderelementoberflächen 78, 80, 82 und/oder 84 durch einen
elektrochemischen Materialabtrag erzeugt. Hierdurch kann ein besonders
maßgenaues Hohlrad 32 hergestellt werden. Die
Maßhaltigkeit der Stirnflächen 78 und 80 beeinflusst
ein mit den Gehäuseteilen 20 und 22 ausgebildetes
Axialspiel. Die Maßhaltigkeit der Verzahnungsfläche 82 bestimmt
eine Dichtwirkung zwischen dem Hohlrad 32 und dem Zahnrad 30.
Ferner bestimmt die Maßhaltigkeit der Lagerfläche 84 ein
relativ zu dem zweiten Gehäuseteil 22 ausgebildetes
Radialspiel.
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Das
erste Gehäuseteil 20 weist eine Begrenzungsfläche 85 auf,
welche sich über die Förderelemente 26, 28 erstreckt
und eine deckelseitige Begrenzung des Aufnahmeraums 24 bildet.
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Das
erste Gehäuseteil 20 weist eine erste, insbesondere
ringförmige, Lagerfläche 86 auf, welche
ein Axialspiel relativ zu der deckelseitigen Stirnfläche 54 des
ersten Förderelements 26 bestimmt. Ferner weist
das erste Gehäuseteil 20 eine zweite, insbesondere
ringförmige, Lagerfläche 88, welche ein
Axialspiel relativ zu der deckelseitigen Stirnfläche 80 des
zweiten Förderelements 28 bestimmt.
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Benachbart
zu der Lagerfläche 86 weist das erste Gehäuseteil 20 eine
bezogen auf die Rotationsebene 50 des Förderelements 26 zurückversetzte, insbesondere
ringförmige Entlastungsfläche 90 auf. Benachbart
zu der zweiten Lagerfläche 88 ist eine entsprechende
zurückversetzte Entlastungsfläche 92 vorgesehen.
Ein Versatz 93 zwischen einer Lagerfläche 86, 88 und
einer hierzu benachbarten Entlastungsfläche 90, 92 – gemessen
in einer zu der Rotationsebene 50 senkrechten Richtung – beträgt
beispielsweise zwischen ungefähr 30 Mikrometer und 500
Mikrometer.
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Das
erste Gehäuseteil 20 weist ferner eine sich in
einer Ebene erstreckende, ringförmige Dichtfläche 94 zur
Abdichtung relativ zu dem zweiten Gehäuseteil 22 auf.
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Die
Gehäuseteiloberflächen in Form der Lagerflächen 86, 88 und
der Entlastungsflächen 90, 92 sind Teil
der Begrenzungsfläche 85 und bilden gemeinsam
eine Begrenzung des Aufnahmeraums 24. Es ist vorteilhaft,
wenn mindestens eine dieser Gehäuseteiloberflächen
und/oder die Dichtfläche 94 mittels eines elektrochemischen
Materialabtrags hergestellt ist oder sind. Besonders vorteilhaft
ist es, wenn mindestens zwei der Flächen 86, 88, 90, 92, 94,
vorzugsweise alle Flächen 86, 88, 90, 92, 94,
in einem Arbeitsgang hergestellt werden, indem eine der Kontur des
ersten Gehäuseteils 20 entsprechend konturierte
Elektrode verwendet wird.
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Das
zweite Gehäuseteil 22 weist eine Begrenzungsfläche 95 auf,
welche sich über die Förderelemente 26, 28 erstreckt
und eine antriebsseitige Begrenzung des Aufnahmeraums 24 bildet.
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Das
zweite Gehäuseteil 22 weist ebenfalls eine erste,
insbesondere ringförmige Lagerfläche 96 auf,
welche ein Axialspiel relativ zu dem ersten Förderelement 26 definiert.
Ferner weist das zweite Gehäuseteil 22 eine zweite,
insbesondere ringförmige Lagerfläche 98 auf,
welche ein Axialspiel relativ zu dem zweiten Förderelement 28 definiert.
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Das
Gehäuseteil 22 weist ferner relativ zu den Lagerflächen 96 und 98 zurückversetzte,
insbesondere ringförmige Entlastungsflächen 100 und 102 auf.
In der 4a sind die Lagerflächen 96 und 98 aus
Gründen der Übersichtlichkeit dunkel eingefärbt.
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An
die Entlastungsfläche 102 schließt sich eine
im Wesentlichen zylindermantelförmige Lagerfläche 104 an,
welche ein Radialspiel relativ zu der Lagerfläche 84 des
Hohlrads 32 definiert. Die Lagerfläche 104 weist
insbesondere drei entlang des Umfangs der Lagerfläche 104 verteilte
und voneinander getrennte Lagerabschnitte 106 auf. Jeweils
zwei benachbarte Lagerabschnitte 106 sind über
Entlastungsflächen 108 miteinander verbunden.
Die Entlastungsflächen 108 sind relativ zu den
Lagerabschnitten 106 nach radial außen zurückversetzt.
Die Lagerabschnitte 106 und die Entlastungsflächen 108 bilden
gemeinsam eine weitere Begrenzungsfläche des Aufnahmeraums 24.
An die Lagerfläche 104 schließt sich
in Richtung auf das erste Gehäuseteil 20 eine ringförmige
Dichtfläche 110 an.
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Mit
Hilfe der zurückversetzten Entlastungsflächen 108 des
zweiten Gehäuseteils 22 kann eine Reibung, welche
zwischen dem zweiten Gehäuseteil 22 und der Lagerfläche 84 des
Hohlrads 32 auftritt, reduziert werden. Durch die zurückversetzte
Lage der Entlastungsflächen wird die Bildung eines Schmierfilms
begünstigt. Ferner kann ein zwischen den Lagerabschnitten 106 und
der Lagerfläche 84 ausgebildetes Radialspiel sehr
eng bemessen sein.
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Das
zweite Gehäuseteil 22 kann zusätzlich zu
den genannten zurückversetzten Flächen 100, 102 weitere
zurückversetzte Entlastungsflächen aufweisen,
beispielsweise eine benachbart zu der Saugniere 42 angeordnete
Entlastungsfläche 112, eine benachbart zu der
Druckniere 44 angeordnete Entlastungsfläche 114,
eine sich von der Entlastungsfläche 102 in Richtung
auf die Druckniere 44 erstreckende zur Entlastungsfläche 116 und/oder
eine sich an die ringförmige Entlastungsfläche 100 unmittelbar anschließende
Entlastungsfläche 117. Die Entlastungsflächen 112, 114, 116 und/oder 117 sind
vorzugsweise in derselben Ebene angeordnet wie die Entlastungsflächen 100 und 102.
Mit Hilfe der Entlastungsflächen 100, 102, 112, 114, 116, 117 des
zweiten Gehäuseteils 22 wird eine zwischen dem
zweiten Gehäuseteil 22 und den Förderelementen 26, 28 bei Betrieb
des Förderaggregats 10 vorhandene Reibung reduziert.
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Das
zweite Gehäuseteil 22 weist ferner zur Lagerung
der Antriebswelle 35 Lagerflächen auf, welche
von der Lagerhülse 36 gebildet sind. Beispielsweise
sind zwei zueinander beabstandete Lagerflächen 118 und 120 vorgesehen,
zwischen denen sich eine bezogen auf die Antriebsachse 34 zurückversetzte
Entlastungsfläche 122 befindet. Die Lagerflächen 118, 120 wirken
mit entsprechenden Umfangsflächen der Antriebswelle 35 zusammen. Beispielsweise
weist die Antriebswelle zwei voneinander beabstandete Wellenabschnitte 123 auf,
zwischen denen eine nach radial innen zurückversetzte Entlastungsfläche 124 vorgesehen
ist. Bevorzugt ist es, wenn mindestens eine der Entlastungsflächen 122 oder 124 vorgesehen
ist, so dass die Reibung zwischen der Antriebswelle 35 und
dem Gehäuseteil 22 reduziert werden kann.
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Insgesamt
weist das zweite Gehäuseteil 22 eine sehr komplexe
Geometrie auf. Mit Hilfe der Lagerflächen 118 und 120 wird
ein Lagerspiel zu der Antriebswelle 35 definiert. Mit Hilfe
der Flächen 96 bis 104 werden Axialspiele
bzw. Radialspiele relativ zu den Förderelementen definiert.
Die Dichtfläche 110 des zweiten Gehäuseteils 22 wirkt
mit der Dichtfläche 94 des ersten Gehäuseteils 20 zusammen. Bevorzugt
ist es, wenn die genannten Gehäuseteiloberflächen
des zweiten Gehäuseteils 22 mit Hilfe eines elektrochemischen
Materialabtrags hergestellt sind, vorzugsweise in demselben Arbeitsgang
mit Hilfe einer entsprechend konturierten Elektrode.
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Insbesondere
ist es vorteilhaft, wenn die Dichtflächen 110 und
mindestens eine der Lagerflächen 96, 98 in
demselben Arbeitsgang hergestellt sind. Hierdurch kann eine Höhe 125 des
Aufnahmeraums 24 besonders exakt eingestellt werden. Hierdurch
wiederum kann ein Axialspiel zwischen den Gehäuseteilen 20 und 22 und
den Förderelementen 26, 28 besonders
genau eingestellt werden.
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In
der 4b ist eine weitere Ausführungsform eines
Gehäuseteils 22 dargestellt. Dieses Gehäuseteil
unterscheidet sich von dem vorstehend unter Bezugnahme auf die 4a beschriebenen
Gehäuseteil 22 dadurch, dass die Lagerfläche 98 und die
Entlastungsfläche 102 nicht ringförmig
ausgebildet sind, sondern ringsegmentförmig. Insbesondere weisen
die ringsegmentförmigen Flächen 98 und 102 in
radialer Richtung denselben Abstand zu der Gehäuseachse 14 auf.
Ein hierdurch in radialer Richtung zusätzlich zur Verfügung
stehender Raum kann zur Vergrößerung der Saugniere 42 und/oder
der Druckniere 44 genutzt werden (vgl. 4a).
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In
den 5 bis 8 ist eine weitere Ausführungsform
eines Förderaggregats 10 dargestellt. Diese Ausführungsform
unterscheidet sich von der vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 4b beschriebenen
Ausführungsform eines Förderaggregats 10 im
Wesentlichen dadurch, dass zur Trennung eines Saugbereichs und eines
Druckbereichs des Förderaggregats ein sichelförmiger
Abschnitt 126 vorgesehen ist. Der sichelförmige
Abschnitt 126 ist vorzugsweise einstückig mit
dem zweiten Gehäuseteil 22 ausgebildet.
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Der
sichelförmige Abschnitt 126 weist eine dem nicht
dargestellten ersten Gehäuseteil 20 zugewandte
Dichtfläche 128 auf, sowie eine sich hierzu senkrecht
erstreckende Umfangsfläche 130. Auch diese Gehäuseteiloberflächen
sind vorzugsweise durch elektrochemischen Materialabtrag hergestellt.
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Die
Dichtfläche 128 des sichelförmigen Abschnitts 126 ist
vorzugsweise in derselben Ebene angeordnet wie eine ringförmige
Dichtfläche 132 des zweiten Gehäuseteils 22,
mittels welcher dieses Gehäuseteil relativ zu einem nicht
dargestellten ersten Gehäuseteil 20 abdichtbar
ist.
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Die
Lagerfläche 98 ist in vorzugsweise mindestens
drei segmentförmige Lagerabschnitte 98a, 98b, 98c unterteilt.
Die Entlastungsfläche 102 weist zwei Erweiterungen 102a, 102b auf,
welche jeweils zwischen den Lagerabschnitten 98a und 98b bzw. zwischen 98a und 98c angeordnet
sind. Der Lagerabschnitt 98c ist über sich in
Richtung auf die ringförmige Lagerfläche 96 erstreckende
stegförmige Lagerflächen 134a und 134b mit
der Lagerfläche 96 verbunden. Insgesamt umgrenzen
der Lagerabschnitt 98c, ein Teil der Lagerfläche 96 und
die Lagerflächen 134a und 134b die Saugniere 42,
so dass ein Rückfluss von druckbeauf schlagtem Fluid aus
dem Druckbereich in den Saugbereich des Förderaggregats
verringert wird.
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Das
Gehäuseteil 22 weist benachbart zu der Dichtfläche 132 einen
schulterförmigen Absatz 136 auf, an welchem eine
Dichtung, beispielsweise ein O-Ring, angeordnet werden kann, um
das Gehäuseteil 22 gegenüber einem (nicht
dargestellten) Gehäuseteil 20 abzudichten.
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Im Übrigen
wird hinsichtlich des Aufbaus und der Funktionsweise des in den 5 bis 8 dargestellten
Förderaggregats 10 auf die vorstehende Beschreibung
des Aufbaus und der Funktionsweise des in den 1 bis 4b dargestellten
Förderaggregats 10 Bezug genommen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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-
Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102006056843
A1 [0002]
- - DE 102006056845 A1 [0003]