DE102009045574A1

DE102009045574A1 - Doppel-Innenzahnradpumpe

Info

Publication number: DE102009045574A1
Application number: DE200910045574
Authority: DE
Inventors: Dirk Foerch; Rene Schepp; Norbert Alaze
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2009-10-12
Filing date: 2009-10-12
Publication date: 2011-04-14
Also published as: US8827376B2; WO2011045171A3; WO2011045171A2; JP5591936B2; US20120315175A1; CN102575669A; JP2013507568A; EP2488755A2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Doppel-Innenzahnradpumpe (1) mit zwei Innenzahnradpumpen (2, 2'), die eine gemeinsame Pumpenwelle (3) aufweisen. Die Erfindung schlägt vor, eine Trennwand (10) zwischen den beiden Innenzahnradpumpen (2, 2') mit einer kegelstumpfförmigen Umfangsfläche (12) auszubilden, die dichtend an einer Gegenfläche (13) in einem Pumpengehäuse (6) anliegt. Durch die Trennwand (10) können Pumpeneinlässe und Pumpenauslässe geführt sein. Die kegelstumpfförmige Umfangsfläche (12) der Trennwand (10) hat den Vorteil, dass sie ein Einpressen in das Pumpengehäuse (12) überflüssig macht und ein Verkanten der Trennwand (10) so gut wie ausgeschlossen ist. Außerdem ist eine Abdichtung am Umfang der Trennwand (10) mit hoher Zuverlässigkeit gewährleistet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Doppel-Innenzahnradpumpe mit zwei Innenzahnradpumpen mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Doppel-Innenzahnradpumpe ist für eine schlupfgeregelte (ABS, ASR, ESP, FDR) hydraulische Fahrzeugbremsanlage vorgesehen, wobei jede der beiden Innenzahnradpumpen für einen Bremskreis vorgesehen ist. Solche Pumpen in schlupfgeregelten hydraulischen Fahrzeugbremsanlagen werden auch als Rückförderpumpen bezeichnet, wobei als üblich Kolbenpumpen und nicht Zahnradpumpen anzusehen sind.
Stand der Technik
Eine derartige Doppel-Innenzahnradpumpe ist bekannt auf der Offenlegungsschrift DE 10 2007 054 808 A1 . Sie weist zwei Innenzahnradpumpen mit einer gemeinsamen Pumpenwelle zum gemeinsamen Antrieb mit einem Elektromotor auf. Ritzel der beiden Innenzahnradpumpen sind gleichachsig mit axialem Abstand nebeneinander drehfest auf der Pumpenwelle angeordnet. Hohlräder der beiden Innenzahnradpumpen sind exzentrisch zu den Ritzeln und der Pumpenwelle angeordnet und kämmen an einer Umfangsstelle bzw. in einem Umfangsbereich mit den Ritzeln. Die bekannte Doppel-Innenzahnradpumpe weist ein Pumpengehäuse auf, in dem die beiden Innenzahnradpumpen angeordnet sind. Zwischen den beiden Innenzahnradpumpen befindet sich eine Trennwand im Pumpengehäuse, die die beiden Innenzahnradpumpen räumlich um die Dicke der Trennwand und hydraulisch trennt.
Offenbarung der Erfindung
Die Trennwand der erfindungsgemäßen Doppel-Innenzahnradpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist eine Umfangsfläche auf, die sich in einer Richtung erweitert und an einer Gegenfläche im Pumpengehäuse anliegt. Zu einer hydraulischen Trennung der beiden Innenzahnradpumpen liegt die Umfangsfläche der Trennwand dichtend an der Gegenfläche im Pumpengehäuse an. Vorgesehen ist an sich eine flächenhafte Anlage der Umfangsfläche der Trennwand an der Gegenfläche des Pumpengehäuses auf der gesamten oder einem Teil der Umfangsfläche der Trennwand, wobei die Anlage in Umfangsrichtung geschlossen sein muss, wenn eine hydraulische Trennung der beiden Innenzahnradpumpen erreicht werden soll. Denkbar ist allerdings beispielsweise auch eine linienförmige anstatt einer flächenhaften Anlage entlang einer umlaufenden, vorzugsweise geschlossenen Linie.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass die Trennwand einfacher in das Pumpengehäuse einsetzbar ist, als eine Trennwand, deren Umfangsfläche achsparallel, beispielsweise zylindrisch, ist, ein Verkanten der Trennwand im Pumpengehäuse ist weitgehend ausgeschlossen.
Ein weiterer Vorteil im Vergleich mit einer Trennwand mit zylindrischer Umfangsfläche ist eine zuverlässigere Dichtigkeit der an der Gegenfläche des Pumpengehäuses anliegenden Umfangsfläche der Trennwand, weil ein montagetechnisch unsicheres Einpressen der Trennwand über einen Axialweg entsprechend der Dicke der Trennwand entfällt. Noch ein Vorteil ist eine zuverlässigere Dichtigkeit von Pumpenanschlüssen, also Pumpenein- und/oder -auslässen, wenn diese durch die Umfangsfläche der Trennwand und die Gegenfläche des Pumpengehäuses geführt sind. Etwaige Dichtringe an Mündungen der Pumpenanschlüsse in der Umfangsfläche der Trennwand oder der Gegenfläche des Pumpengehäuses kommen bei der Montage erst an der jeweiligen Gegenfläche zur Anlage, wenn die Umfangsfläche der Trennwand in Anlage an der Gegenfläche des Pumpengehäuses gelangt. Ein Abscheren solcher Dichtringe beim Einpressen einer Trennwand mit zylindrischer Umfangsfläche in eine hohlzylindrische Gegenfläche eines Pumpengehäuses wird durch die Erfindung vermieden.
Unter Innenzahnradpumpe im Sinne der Erfindung ist auch eine sog. Zahnringpumpe zu verstehen.
Die Unteransprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung zum Gegenstand.
Gemäß Anspruch 2 weist die Trennwand der erfindungsgemäßen Doppel-Innenzahnradpumpe eine kegelstumpfförmige Umfangsfläche auf, wobei der Kegelstumpf vorzugsweise ein gerader Kreiskegelstumpf ist, was allerdings nicht zwingend für die Erfindung ist. Auch ein schiefer Kegelstumpf und/oder ein Kegelstumpf, dessen Grundfläche kein Kreis ist, sind möglich. Eine andere Möglichkeit einer sich in einer Richtung erweiternden Umfangsfläche ist ein Pyramidenstumpf, dessen Grundfläche grundsätzlich ein beliebiges, regelmäßiges oder unregelmäßiges Polygon sein kann. Auch der Pyramidenstumpf kann gerade oder schief sein. Die Gegenfläche des Pumpengehäuses ist vorzugsweise passgenau gegengleich zur Umfangsfläche der Trennwand.
Vorzugsweise ist die Doppel-Innenzahnradpumpe in einem Hydraulikblock einer hydraulischen, schlupfgeregelten Fahrzeugbremsanlage angeordnet, der das Pumpengehäuse bildet (Anspruch 3). Der Hydraulikblock verschaltet die Doppel-Innenzahnradpumpe hydraulisch mit weiteren hydraulischen Komponenten der Schlupfregelung der Fahrzeugbremsanlage wie Magnetventilen, Rückschlagventilen, Hydrospeichern, Hydrodämpfern. Der Hydraulikblock ist an einen Hauptbremszylinder und an den Hydraulikblock sind Radbremsen der Fahrzeugbremsanlage angeschlossen. Die beiden Innenzahnradpumpen der Doppel-Innenzahnradpumpe sind hydraulisch voneinander getrennt und es ist jede der beiden Innenzahnradpumpen einem Bremskreis der Fahrzeugbremsanlage zugeordnet. Die Innenzahnradpumpen bilden sog. Rückförderpumpen der schlupfgeregelten Fahrzeugbremsanlage.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist die Möglichkeit, die beiden Innenzahnradpumpen oder zumindest ihre Ritzel und die zwischen ihnen angeordnete Trennwand als Baugruppe auf der Pumpenwelle vorzumontieren und die Baugruppe in das Pumpengehäuse einzusetzen (Anspruch 4). Das ist möglich, weil die Trennwand nicht in das Pumpengehäuse eingepresst werden muss.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform näher erläutert. Es zeigen:
1 einen Achsschnitt einer erfindungsgemäßen Doppel-Innenzahnradpumpe;
2 einen Radialschnitt einer Trennwand der Doppel-Innenzahnradpumpe aus 1.
Ausführungsform der Erfindung
Die in 1 dargestellte Doppel-Innenzahnradpumpe 1 gemäß der Erfindung weist zwei Innenzahnradpumpen 2, 2' auf, die hydraulisch voneinander getrennt sind und eine gemeinsame Pumpenwelle 3 zu ihrem Antrieb aufweisen. Die Innenzahnradpumpen 2, 2' sind als Hydropumpen für die beiden Bremskreise einer nicht dargestellten, eine Schlupfregelung (ABS, ASR, ESP, FDR) aufweisenden hydraulischen Fahrzeugbremsanlage vorgesehen. Solche Hydropumpen werden auch als Rückförderpumpen bezeichnet. Die beiden Innenzahnradpumpen 2, 2' sind in zu einander parallelen Radialebenen zur Pumpenwelle 3 und mit axialem Abstand voneinander angeordnet. Ritzel 4, 4' der Innenzahnradpumpen 2, 2' sind drehfest auf der Pumpenwelle 3 befestigt und aufgrund der gemeinsamen Pumpenwelle 3 koaxial zueinander. Die Ritzel 4, 4' sind umschlossen von Hohlrädern 5, 5', die exzentrisch zur Pumpenwelle 3 und zu den Ritzeln 4, 4' angeordnet sind und an einer Stelle bzw. in einem Bereich des Umfangs mit den Ritzeln 4, 4' kämmen. Im Ausführungsbeispiel sind die Hohlräder 5, 5' mit entgegengesetzter Exzentrizität angeordnet, also einem Versatz in Umfangsrichtung von 180 Grad, angeordnet. Das ist allerdings nicht zwingend für die Erfindung, die Hohlräder 5, 5' können auch in gleicher Richtung exzentrisch, d. h. ohne Versatz in Umfangsrichtung bzw. mit jedem beliebigen Versatz in Umfangsrichtung angeordnet sein. Die Hohlräder 5, 5' sind ortsfest und drehbar in einem Pumpengehäuse 6 bzw. einem Deckel 7 des Pumpengehäuses 6 angeordnet.
In einem Pumpenraum sind Sicheln 8, 8' zwischen den Hohlrädern 5, 5' und den Ritzeln 4, 4' mit Stiften 9, 9' schwenkbar befestigt. Zahnköpfe von Zähnen der Ritzel 4, 4' und der Hohlräder 5, 5' streifen an den Sicheln 8, 8' entlang, die Zahnzwischenräume am Umfang der Verzahnungen abdichten. Die Innenzahnradpumpen 2, 2' sind also sog. Sichelpumpen, wobei die Erfindung nicht auf diese Bauform beschränkt ist, sondern beispielsweise auch Zahnringpumpen aufweisen kann (nicht dargestellt). Die Pumpenräume sind sichelförmige Räume zwischen den Ritzen 4, 4' und den Hohlrädern 5, 5' der Innenzahnradpumpen 2, 2', die sich über einen begrenzten Umfangsbereich von einem Pumpeneinlass zu einem Pumpenauslass erstrecken.
Zwischen den Innenzahnradpumpen 2, 2' befindet sich eine Trennwand 10, die im Ausführungsbeispiel die Form einer Kreisscheibe mit einem Mittelloch 11 für den Durchtritt der Pumpenwelle 3 aufweist. Eine Umfangsfläche 12 der Trennwand 10 ist kegelstumpfförmig, d. h. die Umfangsfläche 12 der Trennwand 10 erweitert sich in einer axialen Richtung bzw. verjüngt sich in der entgegengesetzten axialen Richtung. Die Umfangsfläche 12 liegt abdichtend an einer Gegenfläche 13 im Pumpengehäuse 6 an. Die Gegenfläche 13 hat die Form eines zur Umfangsfläche 12 passgenauen Innenkegelstumpfs. Die Trennwand 10 trennt die beiden Innenzahnradpumpen 2, 2' räumlich um eine Dicke der Trennwand 10 und die Trennwand 10 trennt die beiden Innenzahnradpumpen 2, 2' hydraulisch voneinander. Die Trennwand 10 dichtet die Innenzahnradpumpen 2, 2' an ihr zugewandten und an ihr anliegenden Stirnflächen der Innenzahnradpumpen 2, 2' bzw. der Ritzel 4, 4', der Hohlräder 5, 5' und der Sicheln 8, 8' ab. An der Pumpenwelle 3 ist die Trennwand 10 mit Dichtringen 14 abgedichtet. Pumpenanschlüsse, nämlich Pumpenein- und Pumpenauslässe, sind durch die Trennwand 10 geführt, in 1 allerdings der einfachen Darstellung wegen nicht dargestellt. Sie werden weiter unten anhand 2 beschrieben werden.
Auf der Trennwand 10 abgewandten Stirnseiten der Innenzahnradpumpen 2, 2' sind Druckschreiben 15, 15' angeordnet, die die Innenzahnradpumpen 2, 2' auf diesen Stirnseiten abdichten und im dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung zugleich Wellenlager für die Pumpenwelle 3 bilden. Im Gehäusedeckel 7 ist die Pumpenwelle 3 mit einem Dichtring 16 abgedichtet, auf dieser Seite ist ein Pumpenantrieb mit einem nicht dargestellten Elektromotor vorgesehen. Auf der anderen Stirnseite ist das Pumpengehäuse 6 geschlossen.
Die Innenzahnradpumpen 2, 2' und die dazwischen angeordnete Trennwand 10 können als Baugruppe auf der Pumpenwelle 3 vormontiert und als fertige Baugruppe in das Pumpengehäuse 6 eingesetzt werden. Das Pumpengehäuse 6 kann ein eigenes Bauteil sein, im Ausführungsbeispiel ist das Pumpengehäuse 6 ein Hydraulikblock der Schlupfregeleinrichtung der hydraulischen Fahrzeugbremsanlage, deren Hydropumpen die beiden Innenzahnradpumpen 2, 2' bilden (nicht dargestellt). Solche Hydraulikblöcke für schlupfgeregelte hydraulische Fahrzeugbremsanlagen sind an sich bekannt, in sie sind außer den Hydropumpen, hier also den Innenzahnradpumpen 2, 2', weitere hydraulische Bauteile Wie Magnetventile, Rückschlagventile und Hydrospeicher eingesetzt und durch Bohrungen zu hydraulischen Schaltungen miteinander verbunden.
In 2 ist ein Schnitt durch eine Mittelebene der Trennwand 10 radial zur Pumpenwelle 3 gezeichnet, die kegelstumpfförmige Umfangsfläche 12 ist zu sehen, außerdem abgewinkelte und teilweise gestufte Bohrungen, die die Pumpeneinlässe 17, 17' und die Pumpenauslässe 18, 18' bilden. Die Pumpeneinlässe 17, 17' und die Pumpenauslässe 18, 18' bilden Pumpenanschlüsse der beiden Innenzahnradpumpen 2, 2' der erfindungsgemäßen Doppel-Innenzahnradpumpe 1. Die Pumpeneinlässe 17, 17' und die Pumpenauslässe 18, 18' münden achsparallel durch Stirnflächen der Trennwand 10 in die Pumpenräume der Innenzahnradpumpen 2, 2' in Umfangsrichtung vor bzw. hinter den Sicheln 8, 8'. Die Pumpeneinlässe 17, 17' und die Pumpenauslässe 18, 18' weisen Mündungen in der Umfangsfläche 12 der Trennwand 10 auf, durch die sie mit entsprechenden Pumpenanschlüssen im Pumpengehäuse 6 (Hydraulikblock) kommunizieren. An den Mündungen der Pumpeneinlässe 17, 17' und der Pumpenauslässe 18, 18' in der Umfangsfläche 12 der Trennwand 10 sind in Ringstufen Dichtringe 19 eingesetzt, die in unverformtem Zustand etwas über die Umfangsfläche 12 der Trennwand 10 überstehen. Beim Einsetzen der Trennwand 10 in das Pumpengehäuse 12 gelangen die Dichtringe 19 in Anlage an die kegelstumpfförmige Gegenfläche 13, die die Dichtringe 19 so zusammendrückt, dass sie bündig mit der Umfangsfläche 12 sind. Dadurch liegen die Dichtringe 19 mit Vorspannung an der kegelstumpfförmigen Gegenfläche 13 an und dichten die Pumpeneinlässe 17, 17' und die Pumpenauslässe 18, 18' am Übergang aus dem Pumpengehäuse 6 in die Trennwand 10 ab.
In die Pumpeneinlässe 17, 17' und in die Pumpenauslässe 18, 18' sind Ventile der beiden Innenzahnradpumpen 2, 2' eingesetzt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind in die Pumpeneinlässe 17, 17' Druckminderventile 20, 20' eingesetzt. Die Druckminderventile 20, 20' sind als lineare Schieberventile ausgebildet, deren Kolben 21, 21' durch hydraulische Druckbeaufschlagung gegen Federelemente 22, 22' verschiebbar sind. Bei einer Verschiebung verkleinern die Kolben 21, 21' Durchtrittsflächen der Pumpeneinlässe 17, 17' und begrenzen auf diese Weise den hydraulischen Druck. Die Ventile in den Pumpenauslässen 18, 18' sind Rückschlagventile 23, 23'. Sie weisen Ventilkugeln 24, 24' auf, die von Federelementen 25, 25' gegen Ventilsitze beaufschlagt werden. Es können auch Rückschlagventile ohne Federelemente eingesetzt werden.
Vom Mittelloch 11 führt eine in Durchmesserrichtung durchgehende Bohrung 26 zu den Pumpeneinlässen 17, 17', so dass Flüssigkeit, die die Dichtringe 14 eventuell überwindet, zu den Pumpeneinlässen 17, 17' abgeleitet wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102007054808 A1 [0002]

Claims

Doppel-Innenzahnradpumpe mit zwei Innenzahnradpumpen (2, 2'), die eine gemeinsame Pumpenwelle (3), ein Pumpengehäuse (6) und eine zwischen den beiden Innenzahnradpumpen (2, 2') im Pumpengehäuse (6) angeordnete Trennwand (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine Umfangsfläche (12) der Trennwand (10) in einer Richtung erweitert und an einer Gegenfläche (13) im Pumpengehäuse (6) anliegt.
Doppel-Innenzahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (10) eine kegelstumpfförmige Umfangsfläche (12) aufweist.
Doppel-Innenzahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpengehäuse (6) von einem Hydraulikblock einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage gebildet wird, der die Innenzahnradpumpen (2, 2') hydraulisch mit weiteren hydraulischen Komponenten der Fahrzeugbremsanlage verschaltet.
Doppel-Innenzahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest Ritzel (4, 4') der beiden Innenzahnradpumpen (2, 2') und die Trennwand (10) auf der Pumpenwelle (3) als Baugruppe vormontiert sind, die in das Pumpengehäuse (6) eingesetzt wird.
Doppel-Innenzahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Pumpenanschluss (17, 17', 18, 18') durch die Umfangsfläche (12) der Trennwand (10) und durch die Gegenfläche (13) im Pumpengehäuse (6) verläuft.
Doppel-Innenzahnradpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mündung des Pumpenanschluss (17, 17', 18, 18') an der Umfangsfläche (12) der Trennwand (10) und/oder der Gegenfläche (13) im Pumpengehäuse (6) eine Dichtung (19) aufweist.
Doppel-Innenzahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (10) mindestens ein Ventil (20, 20', 23, 23') einer der beiden Innenzahnradpumpen (2, 2') aufweist.