DE102012111637A1 - Pumpeneinheit, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Pumpeneinheit (10), insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer ersten Pumpe (12), die einen Fluideinlass (14) und einen Fluidauslass (16) aufweist, einer zweiten Pumpe (18), die einen Fluideinlass (20) und einen Fluidauslass (22) aufweist, sowie einer Antriebswelle (24), die um eine Achse (A) rotieren kann und bei einer Rotation sowohl die erste Pumpe (12) als auch die zweite Pumpe (18) antreibt, wobei der Fluidauslass (16) der ersten Pumpe (12) mit dem Fluideinlass (20) der zweiten Pumpe (18) verbunden ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Pumpeneinheit, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer ersten Pumpe, die einen Fluideinlass und einen Fluidauslass aufweist, einer zweiten Pumpe, die einen Fluideinlass und einen Fluidauslass aufweist, sowie einer Antriebswelle, die um eine Achse rotieren kann und bei einer Rotation sowohl die erste Pumpe als auch die zweite Pumpe antreibt.
  • Derartige Pumpeneinheiten sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt und werden auch als Tandempumpen bezeichnet. Der Vorteil solcher Pumpeneinheiten besteht darin, dass mit nur einem einzigen Antriebsmotor zwei voneinander unabhängige Volumenströme erzeugt werden können.
  • Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Pumpeneinheit mit wenigstens zwei Pumpen, bei der eine Pumpe, insbesondere die Pumpe mit dem höheren Förderdruck, einen besonders hohen volumetrischen Wirkungsgrad und darüber hinaus insbesondere einen äußerst geräuscharmen Pumpenbetrieb aufweist.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Pumpeneinheit der eingangs genannten Art, bei welcher der Fluidauslass der ersten Pumpe mit dem Fluideinlass der zweiten Pumpe verbunden ist. Die erste Pumpe dient somit als Vorförderpumpe und hebt den Fluiddruck am Fluideinlass der zweiten Pumpe an. Dadurch verringert sich die Druckdifferenz zwischen einer Hochdruckseite und einer Niederdruckseite der zweiten Pumpe, was letztlich zu einem erhöhten volumetrischen Wirkungsgrad der zweiten Pumpe führt.
  • In einer Ausführungsform der Pumpeneinheit ist ein Tank vorgesehen, wobei der Fluideinlass der zweiten Pumpe gegenüber dem Tank abgedichtet ist und vorzugsweise ausschließlich mit dem Fluidauslass der ersten Pumpe in Fluidverbindung steht. Dadurch lässt sich auf einfache Art und Weise sicherstellen, dass mit dem Förderdruck der ersten Pumpe der maximal mögliche Fluiddruck am Fluideinlass der zweiten Pumpe anliegt, was sich entsprechend positiv auf den Wirkungsgrad der zweiten Pumpe auswirkt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Pumpeneinheit ist die erste Pumpe eine Zahnradpumpe, insbesondere eine Außenzahnradpumpe. Außenzahnradpumpen sind preiswerte, robuste und vergleichsweise kompakte Pumpen mit hohem Wirkungsgrad. Sie sind daher für den Einsatz in Kraftfahrzeugen besonders geeignet.
  • In diesem Fall kann die erste Pumpe wenigstens ein Zahnrad aufweisen, das an eine Umfangswand eines Pumpengehäuses angrenzt, wobei in der Umfangswand eine Fluideinlassöffnung für die erste Pumpe ausgebildet ist. Eine solche, radiale Fluideinlassöffnung in der Umfangswand ermöglicht einen einfachen Anschluss der ersten Pumpe an einen Tank.
  • Im Übrigen kann die erste Pumpe wenigstens ein Zahnrad aufweisen, das an eine Umfangswand eines Pumpengehäuses angrenzt, wobei das wenigstens eine Zahnrad radial von der Umfangswand beabstandet ist. Dieses radiale Spiel zwischen dem wenigstens einen Zahnrad und der Umfangswand des Pumpengehäuses sorgt für einen besonders geräuscharmen Betrieb der zweiten Pumpe und senkt damit insgesamt das Geräuschniveau der Pumpeneinheit. Für den Fall, dass das wenigstens eine Zahnrad aus einem anderen Material hergestellt ist als die Umfangswand des Pumpengehäuses, ist das radiale Spiel vorzugsweise so bemessen, dass bei allen auftretenden Betriebstemperaturen und damit einhergehenden, gegebenenfalls unterschiedlichen Temperaturdehnungen ein minimales Radialspiel vorhanden bleibt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Pumpeneinheit ist die zweite Pumpe eine Zahnradpumpe, insbesondere eine Außenzahnradpumpe. Außenzahnradpumpen sind preiswerte, robuste und vergleichsweise kompakte Pumpen mit hohem Wirkungsgrad. Sie sind daher für den Einsatz in Kraftfahrzeugen besonders geeignet.
  • Die zweite Pumpe kann in dieser Ausführungsform wenigstens ein Zahnrad aufweisen, das an eine Umfangswand eines Pumpengehäuses angrenzt, wobei das wenigstens eine Zahnrad radial von der Umfangswand beabstandet ist. Dieses radiale Spiel zwischen dem wenigstens einen Zahnrad und der Umfangswand des Pumpengehäuses sorgt für einen besonders geräuscharmen Betrieb der zweiten Pumpe und senkt damit insgesamt das Geräuschniveau der Pumpeneinheit. Für den Fall, dass das wenigstens eine Zahnrad aus einem anderen Material hergestellt ist als die Umfangswand des Pumpengehäuses, ist das radiale Spiel vorzugsweise so bemessen, dass bei allen auftretenden Betriebstemperaturen und damit einhergehenden, gegebenenfalls unterschiedlichen Temperaturdehnungen ein minimales Radialspiel vorhanden bleibt.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Pumpeneinheit weist die erste Pumpe miteinander kämmende erste Zahnräder zur Fluidförderung und die zweite Pumpe miteinander kämmende zweite Zahnräder zur Fluidförderung auf, wobei eine axiale Abmessung der ersten Zahnräder größer ist als eine axiale Abmessung der zweiten Zahnräder. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass die erste Pumpe ein höheres Fördervolumen als die zweite Pumpe bereitstellt. Somit wird lediglich ein Teil des Fördervolumens der ersten Pumpe als Förderfluid für die zweite Pumpe abgezweigt, während der Rest für eine vorbestimmte Anwendung der ersten Pumpe zur Verfügung steht.
  • Vorzugsweise sind die erste Pumpe und die zweite Pumpe axial hintereinander angeordnet, wobei zwischen den Pumpen eine Trennplatte vorgesehen ist. Im Betrieb der Pumpeneinheit wird diese Trennplatte auf einer der ersten Pumpe zugewandten Stirnseite bereichsweise mit dem Förderdruck der ersten Pumpe und auf einer entgegengesetzten, der zweiten Pumpe zugewandten Stirnseite bereichsweise mit einem Förderdruck der zweiten Pumpe beaufschlagt. Dies kann zu hohen Biegebeanspruchungen führen, weshalb die Trennplatte bevorzugt aus Stahl gefertigt ist. Eine Trennplatte aus Stahl weist bei vergleichsweise geringer Plattendicke eine hohe Stabilität auf, was in axialer Richtung zu einer besonders kompakten Konstruktion der Pumpeneinheit beiträgt.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Pumpeneinheit ist ein Pumpendeckel vorgesehen, der eine Fluidauslassöffnung für die erste Pumpe sowie eine Fluideinlassöffnung und eine Fluidauslassöffnung für die zweite Pumpe aufweist, wobei im Pumpendeckel eine Nut zwischen der Fluidauslassöffnung für die erste Pumpe und der Fluideinlassöffnung für die zweite Pumpe ausgebildet ist. Die Nut lässt sich dabei mit geringem Aufwand in den Pumpendeckel einprägen, wobei der Pumpendeckel vorzugsweise ein Stanzteil aus Aluminium oder Stahl ist, welches bereits sowieso Einprägungen aufweist. Alternativ kann der Pumpendeckel jedoch auch ein Druckgussteil aus Aluminium oder ein Sinterteil aus Sinterstahl sein.
  • Die Nut kann dabei insbesondere auf einer den beiden Pumpen abgewandten Stirnseite des Pumpendeckels ausgebildet sein.
  • Die Pumpeneinheit kommt beispielsweise in einem Doppelkupplungsgetriebe zum Einsatz, wobei die erste Pumpe vorzugsweise eine Kühlpumpe und die zweite Pumpe vorzugsweise eine Speicherladepumpe ist. In diesem Fall stellt eine einzige, kompakte Pumpeneinheit sowohl das Druckfluid zur Getriebekühlung als auch das Druckfluid zur Betätigung der Getriebe-Aktuatorik bereit, wobei die jeweiligen Fluiddrücke individuell angepasst werden können, sodass sich insgesamt ein effizienter Pumpenbetrieb mit hohem Wirkungsgrad ergibt.
  • Die Erfindung betrifft im Übrigen auch ein Motor-Pumpen-Aggregat, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer oben beschriebenen Pumpeneinheit, einem Motor, der an ein erstes axiales Ende der Pumpeneinheit angrenzt und mit der Antriebswelle in Verbindung steht, sowie einem Aggregatgehäuse, das an ein entgegengesetztes, zweites axiales Ende der Pumpeneinheit angrenzt und sowohl eine erste Anschlussöffnung für den Fluidauslass der ersten Pumpe als auch eine zweite Anschlussöffnung für den Fluidauslass der zweiten Pumpe aufweist. Ein solches Motor-Pumpen-Aggregat stellt eine kompakte, vormontierbare Baugruppe dar, die sich mit geringem Aufwand an zwei separate Fluidkreisläufe anschließen lässt.
  • In einer Ausführungsform des Motor-Pumpen-Aggregats umfasst die Pumpeneinheit einen Pumpendeckel, der eine Fluidauslassöffnung für die erste Pumpe sowie eine Fluideinlassöffnung und eine Fluidauslassöffnung für die zweite Pumpe aufweist, wobei im Pumpendeckel eine Nut zwischen der Fluidauslassöffnung für die erste Pumpe und der Fluideinlassöffnung für die zweite Pumpe ausgebildet ist, wobei der Pumpendeckel am zweiten axialen Ende der Pumpeneinheit angeordnet ist, und wobei zwischen dem Pumpendeckel und dem angrenzenden Aggregatgehäuse ein Dichtelement vorgesehen ist, welches einerseits die Fluidauslassöffnung für die erste Pumpe, die erste Anschlussöffnung für den Fluidauslass der ersten Pumpe und die Fluideinlassöffnung für die zweite Pumpe sowie andererseits die Fluidauslassöffnung für die zweite Pumpe und die zweite Anschlussöffnung für den Fluidauslass der zweiten Pumpe gegeneinander und gegenüber der Umgebung abdichtet. Auch bei herkömmlichen Motor-Pumpen-Aggregaten stützt sich üblicherweise ein Pumpendeckel einer Pumpe über ein Dichtelement am Aggregatgehäuse axial ab. Somit bedarf es lediglich einfacher konstruktiver Anpassungen sowieso vorhandener Bauteile wie zum Beispiel dem Pumpendeckel und dem Dichtelement, um den Wirkungsgrad der zweiten Pumpe zu verbessern und dabei vorzugsweise das Geräuschniveau der Pumpeneinheit abzusenken.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. In diesen zeigen:
  • 1 eine perspektivische Explosionsansicht einer erfindungsgemäßen Pumpeneinheit;
  • 2 eine Draufsicht auf die Pumpeneinheit gemäß 1; und
  • 3 eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Motor-Pumpen-Aggregats mit der Pumpeneinheit gemäß den 1 und 2.
  • Um eine unerwünschte Geräuschentwicklung sowie hohe Verschleißerscheinungen zu vermeiden, sollen die Zahnräder einer Pumpe generell nicht an einem Gehäuse der Pumpe gleiten, sondern ein radiales Spiel aufweisen.
  • Bei einer Kühlpumpe mit großem Durchfluss und geringem Druck wirkt sich dieses radiale Spiel kaum auf den volumetrischen Wirkungsgrad aus, wohingegen der Wirkungsgrad bei einer Speicherladepumpe mit vergleichsweise geringem Durchfluss und vergleichsweise hohem Druck deutlich abfällt. Haben beide Pumpen nahezu gleiche Volumenverluste und verlieren in einem Arbeitspunkt etwa 0,5 l/min, ergibt sich für die Kühlpumpe mit einer Förderleistung von etwa 20 l/min ein Wirkungsgrad von 19,5/20 = 97,5 %, wohingegen der Wirkungsgrad der Speicherladepumpe mit einer Förderleistung von etwa 4 l/min auf 3,5/4 = 87,5% fällt. Dies wird noch erheblich verstärkt durch den vorhandenen Druckunterschied, der bei Speicherladepumpen üblicherweise bei mehr als 30 bar, bei Kühlpumpen hingegen lediglich bei etwa 5 bar liegt.
  • Gemäß der Erfindung ist bei Speicherladepumpen mit hohen Drücken ein radiales Spiel unter allen auftretenden Betriebsbedingungen (Temperaturen, Toleranzen, ...) mit Blick auf den Wirkungsgrad nur dann sinnvoll, wenn die Speicherladepumpe von der Kühlpumpe als Vorförderpumpe unterstützt wird. Falls die Pumpe mit radialem Spiel realisiert wird, ist kein Einlaufprozess nötig. Damit können sowohl das Gehäuse als auch die Zahnräder der Pumpe aus Stahl hergestellt werden, wodurch sich das Problem der Temperaturdehnungen verringert.
  • Ein Einlaufprozess, bei dem die Zahnräder das Gehäuse gegebenenfalls passgenau abschaben, ist dann angezeigt, wenn das radiale Spiel minimiert werden muss. Die Zahnräder werden in diesem Fall aus Stahl und das Gehäuse aus Aluminium gefertigt.
  • Die 1 zeigt eine Pumpeneinheit 10, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer ersten Pumpe 12, die einen Fluideinlass 14 und einen Fluidauslass 16 aufweist, einer zweiten Pumpe 18, die einen Fluideinlass 20 und einen Fluidauslass 22 aufweist, sowie einer Antriebswelle 24, die um eine Achse A rotieren kann und bei einer Rotation sowohl die erste Pumpe 12 als auch die zweite Pumpe 18 antreibt.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die erste Pumpe 12 eine Zahnradpumpe, genauer eine Außenzahnradpumpe, die zwei miteinander kämmende, erste Zahnräder 26, 28 aufweist. Das Zahnrad 26 der ersten Zahnräder 26, 28 ist dabei ein Antriebsrad, welches drehfest mit der Antriebswelle 24 verbunden oder einstückig mit der Antriebswelle 24 ausgeführt ist. Das mit dem Antriebsrad kämmende Zahnrad 28 der ersten Zahnräder 26, 28 ist das angetriebene Zahnrad der ersten Pumpe 12 und ist ebenfalls drehfest mit einer Pumpenwelle 30 verbunden.
  • Auch die zweite Pumpe 18 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Zahnradpumpe, genauer eine Außenzahnradpumpe, die zwei miteinander kämmende, zweite Zahnräder 32, 34 zur Fluidförderung aufweist. Das Zahnrad 32 der zweiten Zahnräder 32, 34 ist als Antriebsrad der zweiten Pumpe 18 drehfest mit der Antriebswelle 24 verbunden und entsprechend koaxial zum ersten Zahnrad 26 angeordnet. Das Zahnrad 34 der zweiten Zahnräder 32, 34 ist das angetriebene Zahnrad der zweiten Pumpe 18, welches drehfest mit der Pumpenwelle 30 verbunden und koaxial zum ersten Zahnrad 28 angeordnet ist.
  • In Bezug auf die Zahnräder 26, 28, 32, 34 fällt auf, dass eine axiale Abmessung l1 der ersten Zahnräder 26, 28 größer ist als eine axiale Abmessung l2 der zweiten Zahnräder 32, 34 (siehe auch 3). Dies bedeutet, dass die erste Pumpe 12 ein größeres Fördervolumen bereitstellt als die zweite Pumpe 18.
  • Gemäß 1 sind die erste Pumpe 12 und die zweite Pumpe 18 axial hintereinander angeordnet, wobei zwischen den Pumpen 12, 18 eine Trennplatte 25 vorgesehen ist. Diese Trennplatte 25 ist auf ihren entgegengesetzten axialen Stirnseiten zumindest abschnittsweise mit dem Förderdruck der ersten Pumpe 12 bzw. dem Förderdruck der zweiten Pumpe 18 beaufschlagt und muss dementsprechend stabil ausgeführt sein. Um die notwendige Stabilität bei vergleichsweise geringer Plattendicke sicherzustellen, ist die Trennplatte bevorzugt aus Stahl hergestellt.
  • Die Trennplatte 25 ist Teil eines Pumpengehäuses 36 der Pumpeneinheit 10 und grenzt an ihren axial entgegengesetzten Stirnseiten an die ersten Zahnräder 26, 28 der ersten Pumpe 12 bzw. die zweiten Zahnräder 32, 34 der zweiten Pumpe 18 an.
  • In Umfangsrichtung grenzen die ersten Zahnräder 26, 28 der ersten Pumpe 12 an eine Umfangswand 38 des Pumpengehäuses 36 an, wobei in der Umfangswand 38 eine radiale Fluideinlassöffnung 40 für die erste Pumpe 12 ausgebildet ist.
  • In bevorzugten Ausführungsformen der Pumpeneinheit 10 ist zwischen den ersten Zahnrädern 26, 28 und der Umfangswand 38 der ersten Pumpe 12 ein radiales Spiel vorgesehen, wodurch sich ein besonders geräuscharmer Betrieb der Pumpeneinheit 10 ergibt. Im Allgemeinen ist das radiale Spiel dabei so gewählt, dass sich die ersten Zahnräder 26, 28 und die Umfangswand 38 unter den zu erwartenden Betriebsbedingungen der Pumpeneinheit 10 nicht berühren. Eine durch das radiale Spiel bedingte Verringerung des volumetrischen Wirkungsgrads ist minimal und kann problemlos in Kauf genommen werden.
  • Alternativ ist auch denkbar, dass die ersten Zahnräder 26, 28 der ersten Pumpe 12 die Umfangswand 38 berühren und im Betrieb der Pumpeneinheit 10 an der Umfangswand 38 gleiten. Diese passgenaue Ausführung der ersten Pumpe 12 ohne radiales Spiel minimiert die Überströmverluste und führt somit zu einem besonders hohen Wirkungsgrad der ersten Pumpe 12. In der Regel ist eine solche Ausführung nur möglich, wenn die ersten Zahnräder 26, 28 aus Stahl und die Umfangswand 38 aus Aluminium hergestellt ist. Bei stark variablen Betriebstemperaturen der Pumpeneinheit 10 kann die spielfreie Konstruktion der ersten Pumpe 12 aufgrund unterschiedlicher Temperaturdehnungen allerdings zu starken Verschleißerscheinungen und einer unerwünscht hohen Geräuschentwicklung im Pumpenbetrieb führen.
  • Analog zur ersten Pumpe 12 grenzen auch die zweiten Zahnräder 32, 34 der zweiten Pumpe 18 an eine Umfangswand 42 des Pumpengehäuses 36 an, wobei die zweiten Zahnräder 32, 34 vorzugsweise radial von der Umfangswand 42 beabstandet sind. Etwaige Verluste beim volumetrischen Wirkungsgrad der zweiten Pumpe 18 werden in diesem Fall durch konstruktive Maßnahmen in der Pumpeneinheit 10 kompensiert, auf die weiter unten noch näher eingegangen wird.
  • Abgesehen von der Trennplatte 25 und den Umfangswänden 38, 42 umfasst das Pumpengehäuse 36 an einem axialen Ende der Pumpeneinheit 10 eine Bodenplatte 44 und an einem entgegengesetzten axialen Ende der Pumpeneinheit 10 einen Pumpendeckel 46.
  • Die Bodenplatte 44 schließt die erste Pumpe 12 in axialer Richtung ab und stützt sich im vorliegenden Fall über eine Flachdichtung 48 an einem Lager der Pumpeneinheit 10 ab. Dieses Lager wird gemäß 3 beispielsweise durch einen Elektromotor 50 gebildet, der die Pumpeneinheit 10 antreibt (siehe 3).
  • Der Pumpendeckel 46 schließt die zweite Pumpe 18 in axialer Richtung ab und stützt sich über ein Dichtelement 52 an einem weiteren Lager der Pumpeneinheit 10 ab. Dieses Lager wird gemäß 3 beispielsweise durch ein Aggregatgehäuse 54 eines Motor-Pumpen-Aggregats 56 gebildet.
  • Die Pumpeneinheit 10 lässt sich durch Schrauben 58 zu einer kompakten, vormontierten Baugruppe zusammensetzen. Ferner wirkt sich die Fixierung der Pumpeneinheit 10 mittels der Schrauben 58 positiv auf den Wirkungsgrad der Pumpeneinheit 10 aus und trägt darüber hinaus auch zu einem geräuscharmen Betrieb der Pumpeneinheit 10 bei.
  • Die 2 zeigt eine Draufsicht der zusammengesetzten Pumpeneinheit 10.
  • Ein wesentlicher Vorteil der Pumpeneinheit 10 ist darin zu sehen, dass der Fluidauslass 16 der ersten Pumpe 12 mit dem Fluideinlass 20 der zweiten Pumpe 18 verbunden ist, sodass die erste Pumpe 12 als Vorförderpumpe der zweiten Pumpe 18 wirkt. Dadurch wird die Druckdifferenz zwischen dem Fluidauslass 22 und dem Fluideinlass 20 verringert, sodass die Überströmverluste in der zweiten Pumpe 18 reduziert werden. Diese reduzierten Überströmverluste führen zu einem hohen volumetrischen Wirkungsgrad der zweiten Pumpe 18 selbst dann, wenn die zweiten Zahnräder 32, 34 von der Umfangswand 42 beabstandet sind, um die Betriebsgeräusche der Pumpeneinheit 10 zu minimieren.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der Pumpendeckel 46 eine Fluidauslassöffnung 60 für die erste Pumpe 12 sowie eine Fluideinlassöffnung 62 und eine Fluidauslassöffnung 64 für die zweite Pumpe 18 auf, wobei im Pumpendeckel 46 eine Nut 66 zwischen der Fluidauslassöffnung 60 für die erste Pumpe 12 und der Fluideinlassöffnung 62 für die zweite Pumpe 18 ausgebildet ist. Dies ist in 2 dargestellt, wobei ein Pfeil 68 die Fluidverbindung bzw. den Fluidfluss vom Fluidauslass 16 der ersten Pumpe 12 zum Fluideinlass 20 der zweiten Pumpe 18 andeuten soll.
  • Wie in den 1 und 2 zu erkennen, ist die Nut 66 auf einer den beiden Pumpen 12, 18 abgewandten Stirnseite des Pumpendeckels 46 ausgebildet.
  • Gemäß 2 ist der Fluideinlass 20 der zweiten Pumpe 18 mittels des Dichtelements 52 gegenüber einem Tank 70 (siehe 3) abgedichtet und steht ausschließlich mit dem Fluidauslass 16 der ersten Pumpe 12 in Fluidverbindung.
  • Die beschriebene Pumpeneinheit 10 kann beispielhaft in einem Doppelkupplungsgetriebe zum Einsatz kommen, wobei in diesem Fall die erste Pumpe 12 eine Kühlpumpe zur Getriebekühlung und die zweite Pumpe 18 eine Speicherladepumpe zur Getriebebetätigung ist. Die als Kühlpumpe ausgebildete erste Pumpe 12 weist somit ein hohes Fördervolumen bei vergleichsweise geringem Förderdruck auf, wobei der Förderdruck der ersten Pumpe 12 beispielsweise in der Größenordnung von etwa 5 bar liegen kann. Die als Speicherladepumpe fungierende zweite Pumpe 18 weist demgegenüber ein deutlich geringeres Fördervolumen bei deutlich höherem Förderdruck auf, wobei der Förderdruck der zweiten Pumpe 18 beispielsweise in der Größenordnung von etwa 50 bar liegen kann.
  • Üblicherweise beträgt das Fördervolumen der zweiten Pumpe 18 lediglich einen Bruchteil des Fördervolumens der ersten Pumpe 12, sodass sich der volumetrische Wirkungsgrad der ersten Pumpe 12 aufgrund ihrer Funktion als Vorförderpumpe nur geringfügig verschlechtert. Hingegen wird der volumetrische Wirkungsgrad der zweiten Pumpe 18 aufgrund des erhöhten Fluiddrucks am Fluideinlass 20 deutlich erhöht. Aufgrund dieses Effekts kann die zweite Pumpe 18 sogar mit radialem Spiel ausgebildet werden, sodass die zweite Pumpe 18 bei hohem Wirkungsgrad äußerst geräuscharm betrieben werden kann.
  • Die 3 zeigt das Motor-Pumpen-Aggregats 56 für Kraftfahrzeuge in einer schematischen Schnittansicht. Das Motor-Pumpen-Aggregat 56 umfasst dabei die Pumpeneinheit 10 gemäß den 1 und 2, den Motor 50, der an ein erstes axiales Ende 72 der Pumpeneinheit 10 angrenzt und mit der Antriebswelle 24 in Verbindung steht, sowie das Aggregatgehäuse 54, das an ein entgegengesetztes, zweites axiales Ende 74 der Pumpeneinheit 10 angrenzt und sowohl eine erste Anschlussöffnung 76 für den Fluidauslass 16 der ersten Pumpe 12 als auch eine zweite Anschlussöffnung 78 für den Fluidauslass 22 der zweiten Pumpe 18 aufweist.
  • Der Pumpendeckel 46 ist entsprechend am zweiten axialen Ende 74 der Pumpeneinheit 10 angeordnet, wobei zwischen dem Pumpendeckel 46 und dem angrenzenden Aggregatgehäuse 54 das Dichtelement 52 vorgesehen ist, welches einerseits die Fluidauslassöffnung 60 für die erste Pumpe 12, die erste Anschlussöffnung 76 für den Fluidauslass 16 der ersten Pumpe 12 und die Fluideinlassöffnung 62 für die zweite Pumpe 18 sowie andererseits die Fluidauslassöffnung 64 für die zweite Pumpe 18 und die zweite Anschlussöffnung 78 für den Fluidauslass 16 der zweiten Pumpe 18 gegeneinander und gegenüber der Umgebung abdichtet.
  • In radialer Richtung ist zwischen der Pumpeneinheit und dem Aggregatgehäuse 54 ein Ringraum 80 ausgebildet, der beispielsweise als Tank 70 dient. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein externer Tank 70 vorgesehen sein, wie in 3 angedeutet.
  • Der Motor 50 ist im Ausführungsbeispiel gemäß 3 mit dem Aggregatgehäuse 54 durch Schrauben 82 so verbunden, dass die dazwischenliegende Pumpeneinheit 10 axial eingespannt ist. Entsprechend bilden die Nut 66 im Pumpendeckel 46, das Dichtelement 52 und das Aggregatgehäuse 54 einen abgedichteten Kanal, der den Fluidauslass 16 der ersten Pumpe 12 mit dem Fluideinlass 20 der zweiten Pumpe 18 verbindet.

Claims (15)

  1. Pumpeneinheit, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer ersten Pumpe (12), die einen Fluideinlass (14) und einen Fluidauslass (16) aufweist, einer zweiten Pumpe (18), die einen Fluideinlass (20) und einen Fluidauslass (22) aufweist, sowie einer Antriebswelle (24), die um eine Achse (A) rotieren kann und bei einer Rotation sowohl die erste Pumpe (12) als auch die zweite Pumpe (18) antreibt, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidauslass (16) der ersten Pumpe (12) mit dem Fluideinlass (20) der zweiten Pumpe (18) verbunden ist.
  2. Pumpeneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Tank (70) vorgesehen ist, wobei der Fluideinlass (20) der zweiten Pumpe (18) gegenüber dem Tank (70) abgedichtet ist.
  3. Pumpeneinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluideinlass (20) der zweiten Pumpe (18) ausschließlich mit dem Fluidauslass (16) der ersten Pumpe (12) in Fluidverbindung steht.
  4. Pumpeneinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Pumpe (12) eine Zahnradpumpe, insbesondere eine Außenzahnradpumpe ist.
  5. Pumpeneinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Pumpe (12) wenigstens ein Zahnrad (26, 28) aufweist, das an eine Umfangswand (38) eines Pumpengehäuses (36) angrenzt, wobei in der Umfangswand (38) eine Fluideinlassöffnung (40) für die erste Pumpe (12) ausgebildet ist.
  6. Pumpeneinheit nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Pumpe (12) wenigstens ein Zahnrad (26, 28) aufweist, welches an eine Umfangswand (38) eines Pumpengehäuses (36) angrenzt, wobei das wenigstens eine Zahnrad (26, 28) radial von der Umfangswand (38) beabstandet ist.
  7. Pumpeneinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Pumpe (18) eine Zahnradpumpe, insbesondere eine Außenzahnradpumpe ist.
  8. Pumpeneinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Pumpe (18) wenigstens ein Zahnrad (32, 34) aufweist, welches an eine Umfangswand (42) eines Pumpengehäuses (36) angrenzt, wobei das wenigstens eine Zahnrad (32, 34) radial von der Umfangswand (42) beabstandet ist.
  9. Pumpeneinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Pumpe (12) miteinander kämmende erste Zahnräder (26, 28) zur Fluidförderung und die zweite Pumpe (18) miteinander kämmende zweite Zahnräder (32, 34) zur Fluidförderung aufweist, wobei eine axiale Abmessung (l1) der ersten Zahnräder (26, 28) größer ist als eine axiale Abmessung (l2) der zweiten Zahnräder (32, 34).
  10. Pumpeneinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Pumpe (12) und die zweite Pumpe (18) axial hintereinander angeordnet sind, wobei zwischen den Pumpen (12, 18) eine Trennplatte (25) vorgesehen ist.
  11. Pumpeneinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Pumpendeckel (46) vorgesehen ist, der eine Fluidauslassöffnung (60) für die erste Pumpe (12) sowie eine Fluideinlassöffnung (62) und eine Fluidauslassöffnung (64) für die zweite Pumpe (18) aufweist, wobei im Pumpendeckel (46) eine Nut (66) zwischen der Fluidauslassöffnung (60) für die erste Pumpe (12) und der Fluideinlassöffnung (62) für die zweite Pumpe (18) ausgebildet ist.
  12. Pumpeneinheit nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (66) auf einer den beiden Pumpen (12, 18) abgewandten Stirnseite des Pumpendeckels (46) ausgebildet ist.
  13. Pumpeneinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Pumpe (12) eine Kühlpumpe und die zweite Pumpe (18) eine Speicherladepumpe ist.
  14. Motor-Pumpen-Aggregat, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer Pumpeneinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, einem Motor (50), der an ein erstes axiales Ende (72) der Pumpeneinheit (10) angrenzt und mit der Antriebswelle (24) in Verbindung steht, sowie einem Aggregatgehäuse (54), das an ein entgegengesetztes, zweites axiales Ende (74) der Pumpeneinheit (10) angrenzt und sowohl eine erste Anschluss-öffnung (76) für den Fluidauslass (16) der ersten Pumpe (12) als auch eine zweite Anschlussöffnung (78) für den Fluidauslass (22) der zweiten Pumpe (18) aufweist.
  15. Motor-Pumpen-Aggregat nach Anspruch 14 mit einer Pumpeneinheit (10) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpendeckel (46) am zweiten axialen Ende (74) der Pumpeneinheit (10) angeordnet ist, wobei zwischen dem Pumpendeckel (46) und dem angrenzenden Aggregatgehäuse (54) ein Dichtelement (52) vorgesehen ist, welches einerseits die Fluidauslassöffnung (60) für die erste Pumpe (12), die erste Anschlussöffnung (76) für den Fluidauslass (16) der ersten Pumpe (12) und die Fluideinlassöffnung (62) für die zweite Pumpe (18) sowie andererseits die Fluidauslassöffnung (64) für die zweite Pumpe (18) und die zweite Anschlussöffnung (78) für den Fluidauslass (22) der zweiten Pumpe (18) gegeneinander und gegenüber der Umgebung abdichtet.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9926928B2 (en) 2016-01-26 2018-03-27 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Wuerzburg Oil pump

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10020162A1 (de) * 2000-04-25 2001-11-15 Hennecke Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Massivstoff oder Schaumstoff bildenden, fließfähigen Reaktionsgemisches
DE102006056843A1 (de) * 2006-12-01 2008-06-05 Robert Bosch Gmbh Förderaggregat

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2009137A (en) * 1932-04-12 1935-07-23 Webster Electric Co Inc Multistage pump and pumping system
US2533320A (en) * 1949-01-04 1950-12-12 Du Pont Rotary gear-type metering pump
CH284564A (de) * 1950-08-08 1952-07-31 Inventa Ag Zweistufige Zahnradspinnpumpe.
DE4310211A1 (de) * 1993-03-29 1994-03-24 Bosch Gmbh Robert Hydraulische Zahnradmaschine (Pumpe oder Motor)
US8292597B2 (en) * 2008-10-16 2012-10-23 Pratt & Whitney Canada Corp. High-speed gear pump

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10020162A1 (de) * 2000-04-25 2001-11-15 Hennecke Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Massivstoff oder Schaumstoff bildenden, fließfähigen Reaktionsgemisches
DE102006056843A1 (de) * 2006-12-01 2008-06-05 Robert Bosch Gmbh Förderaggregat

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9926928B2 (en) 2016-01-26 2018-03-27 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Wuerzburg Oil pump

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