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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft eine Außenzahnradpumpe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus der
DE 10 2006 056 843 A1 ist eine Außenzahnradpumpe bekannt, welche zwei drehbare, miteinander kämmende Zahnräder aufweist. Die Zahnräder sind in einem Gehäuse gelagert. Während des Betriebs der Außenzahnradpumpe wird ein Fluid auf einer Saugseite angesaugt, mit Druck beaufschlagt und einer Druckseite zugeführt.
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Aus der nachveröffentlichten
DE 10 2008 054 751.4 ist eine Außenzahnradpumpe bekannt, bei der die miteinander kämmenden Zahnräder in einem Gehäusering über die Zahnköpfe gelagert sind. Dieser Gehäusering ist zwischen einem ersten Gehäuseteil und einem zweiten Gehäuseteil aufgenommen, wobei die axiale Führung/Lagerung der Zahnräder über das erste und das zweite Gehäuseteil erfolgt.
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Wenn diese Außenzahnradpumpe für höchste Förderleistungen, was insbesondere durch eine Vergrößerung der Zahnbreite der Zahnräder und einer entsprechenden Anpassung des Gehäuserings einfach möglich ist, ausgelegt werden wird, kann es in ungünstigen Betriebspunkten, d. h. bei hoher Drehzahl der Außenzahnradpumpe dazu kommen, dass das auf der Saugseite der Außenzahnradpumpe aufgrund der Drosselverluste im Saugkanal Dampfblasen entstehen, die dann in die Zahnräume angesaugt werden und dort zu unerwünschten Kavitationseffekten führen können.
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Offenbarung der Erfindung
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Außenzahnradpumpe zu schaffen, die auch bei einem großen Förderstrom vor allem auf der Saugseite ausreichend große Strömungsquerschnitte aufweist, so dass sich in allen Betriebspunkten keine oder nur in geringem Umfang Dampfblasen bilden. Darüber hinaus soll die erfindungsgemäße Außenzahnradpumpe besonders einfach herstellbar und langlebig sein.
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Diese Aufgabe wird durch eine Außenzahnradpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in Unteransprüchen angegeben. Darüber hinaus finden sich für die Erfindung 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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Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Gehäuserings ist es möglich, den Saugbereich und den Niederdruckkanal mit einem in erster Näherung doppelt so großen Querschnitt hydraulisch miteinander zu verbinden. Dadurch wird der Druckverlust auf der Saugseite der Außenzahnradpumpe deutlich reduziert. Infolgedessen tritt auch bei Außenzahnradpumpen mit sehr breiten Zahnrädern und entsprechend großer Förderleistung keine Kavitation auf.
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Da die erfindungsgemäßen zusätzlichen Strömungswege, nämlich der Durchbruch und mindesten ein Kanal, in dem Gehäusering angeordnet sind und dieser Gehäusering genauso dick sein muss, wie die Zahnbreite der Zahnräder, ist es ohne weiteres möglich, diesen Gehäusering immer dann mit den erfindungsgemäßen Durchbrüche und Kanäle in dem Gehäusering zu versehen, wenn die Förderleistung besonders groß ist. Dann nämlich sind die Zahnbreite der Zahnräder und die Dicke des Gehäuserings ebenfalls groß. Daher ist dann in dem Gehäusering immer genügend Material vorhanden, um die erfindungsgemäßen Durchbrüche und Kanäle auszusparen.
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Des Weiteren ist es möglich, verschiedene Versionen der erfindungsgemäßen Außenzahnradpumpe mit verschiedenen Förderleistungen bereitzustellen, wobei sich diese verschiedenen Versionen hinsichtlich der Breite der Zahnräder und der Dicke des Gehäuserings voneinander unterscheiden. Bei den Versionen mit erhöhter Förderleitung werden dann zusätzlich noch in den Gehäusering die erfindungsgemäßen Durchbrüche und Kanäle ausgebildet.
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Dadurch wird eine erhebliche Kostenreduktion erreicht, da die Zahnradpumpen mit kleiner Förderleistung und entsprechend dünneren Gehäuseringen ohne die Durchbrüche und Kanäle auskommen, während die Gehäuseringe für Außenzahnradpumpe mit großer Förderleistung entsprechend dicker sind und dann die erfindungsgemäßen Durchbrüche und Kanäle aufweisen. Aller anderen Bauteile können für beide Pumpenversionen verwendet werden.
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Der zusätzliche Strömungsquerschnitt wird erfindungsgemäß durch einen Durchbruch, der die beiden Stirnseiten des Gehäuserings miteinander verbindet und an den Stirnseiten ausgesparte Kanäle, welche die Durchbrüche mit dem Saugbereich bzw. dem Druckbereich der Außenzahnradpumpe verbinden, hergestellt. Diese Formgebung ist insbesondere deswegen besonders günstig, weil sie einen symmetrischen Aufbau aufweist, was sich hinsichtlich der Strömungsverhältnisse und der auf die Zahnräder wirkenden Druckkräfte positiv auswirkt. Des Weiteren ist diese Formgebung auch für eine Herstellung durch Sintern sehr geeignet, da der Durchbruch und die Kanäle auch mit einem zweiteiligen Sinterwerkzeug ohne weiteres herstellbar sind. Auch dadurch werden die Herstellungskosten gering gehalten.
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Bei dem erfindungsgemäßen Gehäusering ist zwischen den beiden an den Stirnseiten des Gehäuserings verlaufenden Kanälen ein Steg vorgesehen. Dadurch wird erreicht, dass der Umschlingungswinkel des Gehäuses um die Zahnräder und damit die Lagerung der Zahnräder in dem Gehäusering durch die erfindungsgemäßen Kanäle nicht reduziert wird. Infolgedessen ist auch bei Zahnradpumpen mit großer Förderleistung, eine sehr gute Lagerung der Zahnräder über ihre Zahnköpfe an den entsprechenden kreisförmigen Aussparungen im Gehäusering gegeben.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Zahnradpumpe ist vorgesehen, dass das erste Gehäuseteil, das zweite Gehäuse und der Gehäusering am Außenumfang miteinander verschweißt sind. Dadurch werden die drei genannten Bauteile relativ zueinander fixiert. Diese Art der Fixierung ist insbesondere für eine Großserienfertigung sehr gut geeignet, da sie gut automatisierbar ist und sehr prozesssicher zu betreiben ist.
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Damit die Schweißnaht nicht über den Außendurchmesser der Gehäuseteile bzw. des Gehäuserings radial nach außen vorsteht, ist an den Gehäuseteilen und/oder dem Gehäusering eine Fase vorgesehen. In dieser Fase wird die Schweißnaht gelegt.
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Hierdurch wird auch der weitere Vorteil erzielt, dass Schweißspritzer nicht auf der zylindrischen Außenfläche von Gehäusering und Gehäuseteilen anhaften, was sich negativ auf die Herstellung und Montage der zusammengeschweißten Bauteile in dem Außengehäuse der erfindungsgemäßen Zahnradpumpe auswirken würde.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftstoff-Einspritzsystem mit einer vorstehend beschriebenen Außenzahnradpumpe. Deren Ausgestaltungen und Vorteile sind bereits vorstehend erläutert worden. Auf diese Erläuterungen wird hiermit Bezug genommen.
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Nachfolgend wird eine Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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1 eine schematische Ansicht eines Kraftstoff-Einspritzsystems mit einer Brennkraftmaschine und mit einer Außenzahnradpumpe zur Förderung von Kraftstoff;
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2 eine Ansicht der Außenzahnradpumpe gemäß 1 längs einer in 3 mit II-II bezeichneten Schnittlinie;
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3 eine Ansicht der Außenzahnradpumpe gemäß 1 längs einer in 2 mit III-III bezeichneten Schnittlinie;
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4 eine vergrößerte Darstellung der Zahnradanordnung der Außenzahnradpumpe gemäß 1 und
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5 einen Längsschnitt durch den Gehäusering 72 längs einer in 3 mit IV-IV bezeichneten Schnittlinie.
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Ein in der 1 insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnetes Kraftstoff-Einspritzsystem zur Versorgung einer Brennkraftmaschine 12 mit Kraftstoff umfasst eine Außenzahnradpumpe 14.
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Das Kraftstoff-Einspritzsystem 10 weist einen Vorratsbehälter 16 zur Bevorratung von Kraftstoff auf. Mit Hilfe einer Vorförderpumpe 18, welche vorzugsweise mittels einer regelbaren Antriebseinrichtung insbesondere in Form eines Elektromotors 20 angetrieben ist, wird Kraftstoff aus dem Vorratsbehälter 16 in eine Niederdruckleitung 22 gefördert. Durch die Verwendung einer regelbaren Antriebseinrichtung für die Vorförderpumpe 18 kann die Fördermenge des Kraftstoff-Einspritzsystems 10 verstellt werden, so dass Förderverluste reduziert werden können, die sich durch Förderung einer Überschussmenge von Kraftstoff ergibt, welcher dann wieder in den Vorratsbehälter 16 rückgeführt werden muss.
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Zur Begrenzung des Kraftstoffdrucks in der Niederdruckleitung 22 ist ein Niederdruckbegrenzungsventil 24 vorgesehen, mittels welchem bei Überschreiten eines vorgebbaren Maximaldrucks Kraftstoff aus der Niederdruckleitung 22 zurück in den Vorratsbehälter 16 geführt wird.
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Die Niederdruckleitung 22 mündet an einem Eingang 26 der Außenzahnradpumpe 14. Diese beaufschlagt den über den Eingang 26 zugeführten Kraftstoff mit Hochdruck. Der mit Hochdruck beaufschlagte Kraftstoff gelangt über einen Ausgang 28 der Außenzahnradpumpe 14 zu einer Hochdruckleitung 30, welche zu einer Kraftstoffsammeleinrichtung in Form eines Rails 32 führt. Das Rail 32 versorgt Einspritzventile 34 mit druckbeaufschlagtem Kraftstoff. Die Einspritzventile 34 sind jeweils einem der Brennräume der Brennkraftmaschine 12 zugeordnet und ermöglichen eine direkte Einspritzung des Kraftstoffs in die Brennräume.
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Der Druck in dem Rail 32 wird mit Hilfe eines Drucksensors 36 erfasst. Ein dem erfassten Druck entsprechendes Spannungssignal kann mit Hilfe einer Datenleitung 38 einem Steuergerät 40 zugeführt werden. Das Steuergerät 40 ist mittels einer Steuerleitung 42 mit dem Elektromotor 20 gekoppelt.
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Die Brennkraftmaschine 12 umfasst ein abschnittsweise dargestelltes Brennkraftmaschinengehäuse 44, beispielsweise in Form eines Zylinderkopfs. Das Brennkraftmaschinengehäuse 44 weist eine nach außen weisende Gehäuseoberfläche 46 auf. Ferner umfasst die Brennkraftmaschine 12 eine Welle, insbesondere in Form einer Nockenwelle, welche um eine Wellenachse 50 drehbar an dem Brennkraftmaschinengehäuse 44 gelagert ist und eine Antriebswelle 48 für die Außenzahnradpumpe 14 bildet. Alternativ hierzu kann die Antriebswelle 48 durch eine von einer Welle der Brennkraftmaschine 12 separate Welle gebildet sein.
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In dem Brennkraftmaschinengehäuse 44 ist eine Gehäuseöffnung 52 vorgesehen, welche von der Antriebswelle 48 durchsetzt ist, so dass ein Wellenende 54 sich über die Gehäuseoberfläche 46 hinaus in die Umgebung der Brennkraftmaschine 12 erstreckt.
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Die Außenzahnradpumpe 14 weist ein topfförmiges Außengehäuse 56 auf, welches insbesondere mit Hilfe eines angeschweißten Flansches 58 mit dem Brennkraftmaschinengehäuse 44 verbunden ist, beispielsweise mittels einer Schraubverbindung. Das Außengehäuse 56 weist einen sich in Richtung auf die Brennkraftmaschine 12 erstreckenden Gehäusevorsprung 60 auf, welcher in die Gehäuseöffnung 52 der Brennkraftmaschine 12 eingesetzt ist. Der Gehäusevorsprung 60 weist eine im Querschnitt kreisförmige Gehäuseaussparung 62 auf, welche einen Durchtritt der Antriebswelle 48 ermöglicht.
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Das Außengehäuse 56 der Außenzahnradpumpe 14 und das Brennkraftmaschinengehäuse 44 sind mit Hilfe einer ringförmigen Dichtung 64 gegeneinander abgedichtet.
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In dem Außengehäuse 56 sind mehrere Gehäuseteile angeordnet, nämlich ein erstes Gehäuseteil 66, ein hierzu beabstandetes zweites Gehäuseteil 68 sowie ein als Gehäusedeckel wirkendes drittes Gehäuseteil 70. Das dritte Gehäuseteil 70 ist mit dem Außengehäuse 56 verschweißt. Bevorzugt ist es, wenn die Gehäuseteile 66, 68 und 70 zueinander parallele Planflächen aufweisen, so dass die Gehäuseteile mit diesen Planflächen metallische Dichtflächen bilden. Dabei kann mit Hilfe des dritten Gehäuseteils 70 eine Dichtkraft erzeugt werden, welche die Gehäuseteile 66 und 68 in das Außengehäuse 56 hineindrückt.
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In axialer Richtung zwischen dem ersten Gehäuseteil 66 und dem zweiten Gehäuseteil 68 ist ein Gehäusering 72 angeordnet, in welchem eine Zahnradanordnung 74 angeordnet ist. Die Zahnradanordnung 74 bildet die eigentliche Fördereinheit der Außenzahnradpumpe 14. Die Zahnradanordnung 74 ist in axialer Richtung zwischen dem ersten Gehäuseteil 66 und dem zweiten Gehäuseteil 68 gelagert. Der Gehäusering 72 dient zur radialen Lagerung der Zahnradanordnung 74.
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Um die Gehäuseteile 66 und 68 sowie den Gehäusering 72 relativ zueinander zu positionieren, sind diese durch Schweißnähte 168 (siehe 2) miteinander verschweißt. Die Schweißnähte 168 müssen nicht flüssigkeitsdicht sein; sie können auch unterbrochen sein. In 3 sind die Schweißnähte 168 in zwei Winkelsegmente von etwa 100° unterteilt. Die Schweißnaht 168 ist bevorzugt dort vorgesehen, wo der Gehäusering 72 eine große Materialstärke aufweist. Damit die Schweißnähte 168 nicht in radialer Richtung über die Gehäuseteile 66 und 68 und den Gehäusering 72 hinausragen, ist an diesen Bauteilen eine Fase (ohne Bezugszeichen) ausgebildet in denen die Schweißnähte 168 liegen.
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Die Außenzahnradpumpe 14 weist niederdruckseitig einen mit dem Eingang 26 verbundenen Niederdruckkanal 76 auf, welcher in dem dritten Gehäuseteil 70 ausgebildet ist. Der Niederdruckkanal 76 mündet an einer Saugniere 78 (siehe 1), welche in dem zweiten Gehäuseteil 68 ausgebildet ist. Das erste Gehäuseteil 66 weist eine der Form der Saugniere 78 entsprechende Gegenniere 80 (siehe 2) auf.
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Druckseitig umfasst die Außenzahnradpumpe 14 einen mit dem Ausgang 28 verbundenen Hochdruckkanal 82 auf, welcher in dem dritten Gehäuseteil 70 ausgebildet ist. Der Hochdruckkanal 82 ist mit einer Druckniere 84 verbunden, welche in dem zweiten Gehäuseteil 68 ausgebildet ist. In dem ersten Gehäuseteil 66 ist eine der Form der Druckniere 84 entsprechende Gegenniere 86 angeordnet. Mit Hilfe der Gegennieren 80 und 86 wird erreicht, dass die Zahnradanordnung 74 von beiden Seiten her gleichmäßig mit Druck belastet wird.
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Ferner umfasst die Außenzahnradpumpe 14 ein Druckbegrenzungsventil 88 (vergleiche 2), mittels welchem bei Überschreiten eines vorgebbaren Betriebsdrucks eine Fluidverbindung zwischen dem Hochdruckkanal 82 und dem Niederdruckkanal 76 herstellbar ist. Das Druckbegrenzungsventil 88 ist in einem Verbindungskanal 90 angeordnet, welcher sich zwischen dem Hochdruckkanal 82 und dem Niederdruckkanal 76 erstreckt. Das Druckbegrenzungsventil 88 weist eine in den Verbindungskanal 90 eingepressten Ventilsitz 92, einen mit dem Ventilsitz 92 zusammenwirkenden Ventilkörper 94 und eine Ventilfeder 96 auf, welche den Ventilkörper 94 gegen den Ventilsitz 92 drückt. Der Verbindungskanal 90 ist in Form einer Sacklochbohrung ausgebildet und an dessen offenem Ende mit Hilfe eines eingepressten Stopfens 98 verschlossen.
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Die Integration des Eingangs 26 und des Ausgangs 28 sowie des Druckbegrenzungsventils 88 in das dritte Gehäuseteil 70 ermöglicht einen weitgehenden Verzicht auf zusätzliche Dichtelemente und somit eine weitere Verringerung der Bauteilzahl der Außenzahnradpumpe 14.
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Die Zahnradanordnung 74 umfasst ein erstes Zahnrad 100, welches mit einem zweiten Zahnrad 102 kämmt. Das erste Zahnrad 100 weist einen kleineren Durchmesser auf als das zweite Zahnrad 102. Das erste Zahnrad 100 wird von dem zweiten Zahnrad 102 angetrieben (vergleiche 2 und 3).
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Das zweite Zahnrad 102 ist um eine diesem Zahnrad zugeordnete Drehachse 104 drehbar (vergleiche 4). Die Drehachse 104 ist zumindest ungefähr kollinear mit der Wellenachse 50 der Antriebswelle 48.
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Das zweite Zahnrad 102 weist eine zentrale Öffnung 106 auf, in welche das Wellenende 54 der Antriebswelle 48 eingeführt ist. Die Antriebswelle 48 weist einen Hauptabschnitt 108 auf, welcher sich innerhalb des Brennkraftmaschinengehäuses 44 erstreckt. An den Hauptabschnitt 108 schließt sich in Richtung auf die Außenzahnradpumpe 14 ein Wellenabsatz 110 an, eine insbesondere ballig geformte Wellenführungsfläche 112, ein Wellenabschnitt 114 sowie ein stirnseitig angeordneter Wellenzapfen 116.
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Der Wellenabsatz 110 durchdringt die Gehäuseaussparung 62 des Außengehäuses 56. Zur Abdichtung der Antriebswelle 48 gegenüber der Außenzahnradpumpe 14 ist eine Dichtungseinrichtung 118 vorgesehen, welche insbesondere in Form eines Radialdichtrings ausgebildet ist. Diese ist innerhalb des Gehäusevorsprungs 60 angeordnet und umfasst eine schematisch dargestellte erste Dichtlippe 120, mittels welcher ein Eindringen von Öl aus dem Inneren der Brennkraftmaschine 12 in die Außenzahnradpumpe 14 hinein verhindert wird. Ferner umfasst die Dichtungseinrichtung 118 eine zweite Dichtlippe 122, mittels welcher ein Austritt von Kraftstoff aus dem Inneren der Außenzahnradpumpe 14 heraus in den Innenraum der Brennkraftmaschine 12 hinein verhindert wird.
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Die Wellenführungsfläche 112 ist in einer zylindrischen Lagerfläche 124 gelagert, welche an dem ersten Gehäuseteil 66 ausgebildet ist. An die Lagerfläche 124 schließt sich eine gegenüber der Lagerfläche 124 geneigte Zentrierfläche 126 an, mittels welcher das Einführen der Wellenführungsfläche 112 in die Lagerfläche 124 erleichtert wird.
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Der Wellenabschnitt 114 weist beispielsweise ein mehrkantiges Profil, insbesondere ein Sechskantprofil auf. Dieses Profil wirkt mit einem Sechskantprofil der zentralen Öffnung 106 des zweiten Zahnrads 102 zusammen. Die Öffnung 106 ist geringfügig größer als das Profil des Wellenabschnitts 114, so dass das zweite Zahnrad 102 in radialer Richtung spielbehaftet mit der Antriebswelle 48 verbunden ist.
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Um die Antriebswelle 48 mit der Außenzahnradpumpe 14 zu fügen, werden die Antriebswelle 48 und die Außenzahnradpumpe 14 in einer der mit 128 und 130 bezeichneten Fügerichtungen aufeinander zu bewegt. Die Fügerichtungen 128 und 130 sind kollinear zu der Drehachse 104 des zweiten Zahnrads 102 und zu der Wellenachse 50 der Antriebswelle 48.
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Der Wellenzapfen 116 ist vorzugsweise zylindrisch ausgebildet und dient während des Einführens des Wellenendes 54 in die Außenzahnradpumpe 14 als weitere Einführhilfe. Im einfachsten Fall wird die Außenzahnradpumpe 14 auf das freie Wellenende 54 aufgesteckt. Eine Beschädigung der Dichtungseinrichtung 118 während des Fügens der Antriebswelle 48 und des zweiten Zahnrads 102 wird dadurch verhindert, dass der Wellenzapfen 116 zuerst in die zentrale Öffnung 106 des zweiten Zahnrads 102 eingreift, bevor der Wellenabsatz 110 in die Gehäuseaussparung 62 eingeführt und in Eingriff mit den Dichtlippen 120 und 122 gebracht wird.
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Das erste Zahnrad 100 ist um eine Drehachse 132 drehbar. Die Lage der Drehachse 132 des ersten Zahnrads 100 und der Drehachse 104 des zweiten Zahnrads 102 relativ zu einer Rotationsebene der Zahnräder ist spielbehaftet. In radialer Richtung sind die Zahnräder 100, 102 durch ihren miteinander kämmenden Eingriff in einem Kämmbereich 134 sowie durch Kontakt mit einer jeweils einem der Zahnräder 100, 102 zugeordneten Lagerfläche gelagert.
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Das erste Zahnrad 100 ist an einer Abschnittsweise zylindermantelförmigen ersten Lagerfläche 136 gelagert. Die erste Lagerfläche 136 erstreckt sich über ein Winkelsegment 138 von beispielsweise ungefähr 70 Grad bis ungefähr 90 Grad. Die erste Gehäusefläche 136 geht in eine ebenfalls abschnittsweise zylindermantelförmige erste Gehäusefläche 140 über.
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Zur Lagerung des zweiten Zahnrads 102 ist eine abschnittsweise zylindermantelförmige zweite Lagerfläche 142 vorgesehenen, welche sich über einen Winkelsegment 144 von beispielsweise ungefähr 30 Grad bis ungefähr 50 Grad erstreckt. Die zweite Lagerfläche 142 geht in eine ebenfalls abschnittsweise zylindermantelförmige zweite Gehäusefläche 146 über.
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Die Lagerflächen 136 und 142 sowie die Gehäuseflächen 140 und 146 umschlingen die Zahnräder 100, 102. Dadurch, dass die Zahnräder 100, 102 einen deutlich voneinander abweichenden Durchmesser aufweisen, ist der Umschlingungswinkel der genannten Flächen besonders groß.
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Die Lagerflächen 136 und 142 sowie der Kämmbereich 134 begrenzen zwischen sich einen Saugbereich 148, mittels welchem der Außenzahnradpumpe 14 ein zu förderndes Medium zuführbar ist. Druckseitig begrenzt der Kämmbereich 134 gemeinsam mit einem Übergang zwischen den Gehäuseflächen 140 und 146 einen Druckbereich 150 der Außenzahnradpumpe 14.
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Die Außenzahnradpumpe 14 umfasst eine erste Krafterzeugungseinrichtung 152, welche insbesondere in Form einer Druckkammer 154 ausgebildet ist. Die Druckkammer 154 weist eine Fasengeometrie auf, vergleiche auch 2. Die Druckkammer 154 erstreckt sich gemeinsam mit der ersten Gehäusefläche 140 um das erste Zahnrad 100 herum.
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Die Außenzahnradpumpe 14 umfasst ferner eine zweite Krafterzeugungseinrichtung 156 in Form einer zweiten Druckkammer 158. Auch diese Druckkammer weist eine Fasengeometrie auf und erstreckt sich gemeinsam mit der zweiten Gehäusefläche 146 um das zweite Zahnrad 102 herum.
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Bezogen auf eine Rotationsebene der Zahnräder 100, 102 sind die Druckkammern 154 und 158 jeweils zweifach auf beiden Seiten der Zahnräder 100, 102 angeordnet, so dass die Zahnräder 100, 102 in axialer Richtung von beiden Seiten her mit dem gleichen Druck belastet sind.
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Die Zahnräder 100, 102 weisen jeweils eine Mehrzahl von Zähnen 160 auf. Die Zähne 160 weisen nach radial außen weisende Zahnkopfflächen auf, welche der Krümmung einer zugeordneten Lagerfläche 136, 142 entsprechend gekrümmt sind.
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Während des Betriebs der Außenzahnradpumpe 14 wird dieser über den Eingang 26 zu förderndes Fluid zugeführt. Mit Hilfe der Antriebswelle 48 wird das zweite Zahnrad 102 in einer Antriebsrichtung 164 angetrieben. Auf diese Weise wird ein zu förderndes Fluid ausgehend von dem Saugbereich 148 entlang der Lagerflächen 142 und 136 und entlang der Gehäuseflächen 140 und 146 dem Druckbereich 150 zugeführt.
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Mit Hilfe der Krafterzeugungseinrichtungen 152 und 156 in Form der Druckkammern 154 und 158 wird mit Hilfe des druckbeaufschlagten, zu fördernden Fluids eine Kraft erzeugt, welcher ein Zahnrad 100, 102 gegen eine diesem Zahnrad zugeordnete Lagerfläche 136, 142 drückt. Hierdurch gelangen die nach radial außen gewandten Zahnkopfflächen 162 der Zahnräder 100, 102 jeweils in dichtenden Kontakt mit einer zugeordneten Lagerfläche 136, 142. Auf diese Weise ist es möglich, die Zahnräder 100, 102 in radialer Richtung ausschließlich an diesen Lagerflächen und in dem Kammbereich 134 zu lagern und gleichzeitig eine gute Dichtwirkung zur Trennung des Saugbereichs 148 von dem Druckbereich 150 zu erreichen.
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Erfindungsgemäß ist in Verlängerung des Hochdruckkanals 82 und/oder des Niederdruckkanals 76 im Gehäusering 72 jeweils ein Durchbruch 170, 174 ausgebildet. Über ebenfalls im Gehäusering 72 ausgebildete Kanäle 172, 176 werden die Durchbrüche 170 und 174 mit den Zahnkammern der Zahnradanordnungen 74 hydraulisch verbunden. Dadurch wird der Strömungsquerschnitt sowohl im Saugbereich 148 als auch im Druckbereich 150 der Zahnradanordnung 74 vergrößert, was sich positiv auf das Betriebsverhalten und den Wirkungsgrad der Zahnradpumpe auswirkt.
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Zwischen den Kanälen 172 und 176 bleibt ein Steg 178 stehen (siehe 5), so dass der Umschlingungswinkel der am Kopfkreis gelagerten Zahnräder 100, 102 unverändert groß bleibt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006056843 A1 [0002]
- DE 102008054751 [0003]
