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Die Erfindung betrifft eine Innenzahnradpumpe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Sie ist insbesondere als Hydropumpe für eine hydraulische, schlupfgeregelte- und/oder Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage vorgesehen, wobei sie im Falle einer Schlupfregelung auch als Rückförderpumpe bezeichnet wird.
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Stand der Technik
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Aus der Offenlegungsschrift
DE 10 2009 047 643 A1 ist eine Innenzahnradpumpe als Hydropumpe für eine Kraftfahrzeugbremsanlage bekannt, die ein innen verzahntes Hohlrad und ein außen verzahntes Ritzel aufweist, das exzentrisch im Hohlrad angeordnet ist, so dass es auf einem Umfangsabschnitt mit dem Hohlrad kämmt. Außerhalb des Umfangsabschnitts, in dem das Ritzel und das Hohlrad miteinander kämmen, besteht ein sichelförmiger Pumpenraum zwischen dem Hohlrad und dem Ritzel, in dem ein Trennstück angeordnet ist, das eine Saugseite von einer Druckseite im Pumpenraum voneinander trennt. Wegen seiner Form wird das Trennstück oft auch als Sichel bezeichnet, wobei eine Sichelform nicht zwingend für das Trennstück ist. Die bekannte Innenzahnradpumpe weist in einer Ausführungsform ein mehrteiliges Trennstück mit einem starren, kreisbogenförmigen Innenteil und einem starren, kreisbogenförmigen Außenteil auf, zwischen denen eine Schenkelfeder angeordnet ist, die das Innenteil und das Außenteil auseinander drückt. Das Innenteil liegt an Zahnköpfen von Zähnen des Ritzels und das Außenteil an Zahnköpfen von Zähnen des Hohlrads an. Die Schenkelfeder drückt das Innenteil nach innen gegen die Zahnköpfe der Zähne des Ritzels und das Außenteil nach außen gegen die Zahnköpfe der Zähne des Hohlrads, so dass das Innenteil und das Außenteil des Trennstücks Flüssigkeit, in einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage Bremsflüssigkeit, in Zahnzwischenräumen zwischen den Zähnen des Ritzels und den zwischen den Zähnen des Hohlrads einschließt. Durch Drehantrieb des Ritzels und des Hohlrads wird die Flüssigkeit in bekannter Weise von der Saugseite zur Druckseite gefördert. Ein Zwischenraum zwischen dem Innenteil und dem Außenteil kommuniziert mit der Druckseite, wodurch das Innenteil und das Außenteil zusätzlich zur Wirkung der Schenkelfeder vom Druck der Flüssigkeit auf der Druckseite der Innenzahnradpumpe gegen die Zahnköpfe der Zähne des Ritzels und des Hohlrads gedrückt werden, wenn die Innenzahnradpumpe in Betrieb ist, d. h. das Ritzel und das Hohlrad angetrieben werden und die Innenzahnradpumpe einen Druck auf der Druckseite erzeugt. Das Ritzel ist wie bereits gesagt ein außenverzahntes Zahnrad und das Hohlrad ein innenverzahntes Zahnrad, sie können auch als Zahnräder der Innenzahnradpumpe bezeichnet werden. Die Bezeichnung als Ritzel und als Hohlrad dient ihrer Unterscheidung.
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Offenbarung der Erfindung
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Die erfindungsgemäße Innenzahnradpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist ein Trennstück mit einen Innenteil und einem Außenteil auf, die an Zahnköpfen von Zähnen eines Ritzels und eines Hohlrads der Innenzahnradpumpe anliegen. Das Innenteil und das Außenteil sind Blechbiegeteile, sie können von einem Blechstreifen abgetrennt sein, der so breit ist wie das Ritzel und das Hohlrad, oder sie können Blechstanz- und Biegeteile sein. Eine andere Art der Herstellung ist nicht ausgeschlossen.
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Die Erfindung ermöglicht eine kostengünstige Herstellung des Trennstücks aus wenigen Bauteilen, im einfachsten Fall aus zwei Bauteilen, nämlich dem Innenteil und dem Außenteil. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist eine Federelastizität des Innenteils und des Außenteils, sie formen sich unter Druckbeaufschlagung an die Zahnköpfe der Zähne des Ritzels und des Hohlrads an. Im Vergleich mit einem Trennstück, das einstückig aus einem U-förmig und zugleich sichelförmig gebogenen Blechstreifen besteht, hat das erfindungsgemäße Trennstück den Vorteil einer besseren Beweglichkeit des Innenteils relativ zum Außenteil radial zur Innenzahnradpumpe, d. h. nach innen und nach außen. Auch das erhöht einen Toleranzausgleich und verbessert eine Dichtwirkung in einem saugseitigen Bereich des Trennstücks.
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Die Unteransprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung zum Gegenstand.
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Anspruch 2 sieht vor, dass das Innenteil und/oder das Außenteil an einem Trennstückhalter befestigt sind. Der Trennstückhalter ist beispielsweise ein den Pumpenraum quer durchsetzender Stift, der das Innenteil und/oder das Außenteil in Umfangsrichtung hält. Diese Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht ein Halten des Innenteils und/oder des Außenteils des Trennstücks in- und entgegen einer Drehrichtung des Ritzels und des Hohlrads. Vorzugsweise sind das Innenteil und/oder das Außenteil radial zur Innenzahnradpumpe, d. h. nach innen und nach außen, und/oder um eine Achse parallel zu Achsen des Ritzels und des Hohlrads schwenkbar befestigt. Auf diese Weise sind das Innenteil und das Außenteil in Anlage an die Zahnköpfe der Zähne des Ritzels und des Hohlrads beweglich befestigt.
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Anspruch 3 sieht eine Verbindung des Innenteils und des Außenteils miteinander vor. Es ist beispielsweise das Außenteil am Trennstückhalter und das Innenteil am Außenteil und über dieses mittelbar am Trennstückhalter oder umgekehrt befestigt. Auch die Verbindung des Innenteils und des Außenteils miteinander ist vorzugsweise in radialer Richtung zur Innenzahnradpumpe und/oder schwenkbar beweglich, so dass sich das Innenteil und/oder das Außenteil selbsttätig an die Zahnköpfe der Zähne des Ritzels und des Hohlrads anlegen können.
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Anspruch 4 sieht ein Dichtelement vor, die zwischen dem Innenteil und dem Außenteil angeordnet ist. Das Dichtelement dichtet zwischen dem Innenteil und dem Außenteil und/oder an Seitenwänden oder sog. Axialscheiben ab, die den Pumpenraum der Innenzahnradpumpe seitlich begrenzen. Vorzugsweise ist das Dichtelement mit dem Innenteil und/oder dem Außenteil verbunden (Anspruch 5) beispielsweise stoffschlüssig durch Kleben oder Anvulkanisieren und/oder formschlüssig, so dass das Dichtelement zwischen dem Innenteil und dem Außenteil des Trennstücks gehalten ist. Eine Weiterbildung sieht vor, dass das Dichtelement das Innenteil und das Außenteil elastisch auseinander und in Anlage an die Zahnköpfe der Zähne des Ritzels und des Hohlrads drückt. Dadurch wird eine Abdichtung an den Zahnköpfen bei druckloser Innenzahnradpumpe sichergestellt, wodurch ein zuverlässiger Druckaufbau bei einem Anlauf der Innenzahnradpumpe gewährleistet ist.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine Innenzahnradpumpe gemäß der Erfindung in Seitenansicht;
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2 ein Trennstück der Innenzahnradpumpe gemäß der Erfindung in einer perspektivischen Explosionsdarstellung;
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3 die Innenzahnradpumpe aus 1 mit einem anderen Trennstück gemäß der Erfindung; und
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4 das Trennstück der Innenzahnradpumpe aus 3 in einer perspektivischen Explosionsdarstellung.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Die in 1 dargestellte Innenzahnradpumpe 1 weist ein Hohlrad 2 und ein Ritzel 3 auf, das im und exzentrisch zum Hohlrad 2 so angeordnet ist, dass das Ritzel 3 und das Hohlrad 2 auf einem Umfangsabschnitt miteinander kämmen. Das Ritzel und das Hohlrad 2 weisen zueinander parallele Achsen auf. Das Hohlrad 2 ist einem Lagerring 4 drehbar gleitgelagert, das Ritzel 3 ist drehfest auf einer Pumpenwelle 5 angeordnet, mit der das Ritzel 3 drehend antreibbar ist. Durch einen Drehantrieb des Ritzels 3 wird das Hohlrad 2 drehend mit angetrieben. Das Hohlrad 2 ist ein innen verzahntes Zahnrad und das Ritzel 3 ein außen verzahntes Zahnrad, die zur eindeutigen Bezeichnung als Ritzel 3 und als Hohlrad 2 bezeichnet werden. Das Ritzel 3 und das Hohlrad 2 können auch als Zahnräder der Innenzahnradpumpe 1 aufgefasst und bezeichnet werden Die Innenzahnradpumpe 1 ist ohne Pumpengehäuse gezeichnet.
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Außerhalb des Umfangsabschnitts, in dem das Hohlrad 2 und das Ritzel 3 miteinander kämmen, schließen das Ritzel 3 und das Hohlrad 2 einen sichelförmigen Pumpenraum 6 zwischen sich ein. Im Pumpenraum 6 ist ein Trennstück 7 angeordnet, das den Pumpenraum 6 in eine Saugseite 8 und eine Druckseite 9 teilt. In die Saugseite mündet achsparallel eine Einlassbohrung 10, in die Druckseite 9 mündet achsparallel eine Auslassbohrung 11.
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Das Trennstück 7, das wegen seiner Form auch als Sichel bezeichnet werden kann, weist ein Innenteil 12 und ein Außenteil 13 auf, die beide als Blechstanz- und Biegeteile hergestellt sind. Das Innenteil 12 ist L-förmig und weist einen langen Schenkel 14 auf, der kreisbogenförmig so gekrümmt und angeordnet ist, dass er an Zahnköpfen von Zähnen 15 des Ritzel 3 anliegt. Das Außenteil 13 weist ebenfalls einen langen Schenkel 16 auf, der kreisbogenförmig so gewölbt ist, dass er Zahnköpfen von Zähnen 17 des Hohlrads anliegt. Die langen Schenkel 14, 16 des Innenteils 12 und des Außenteils 13 des Trennstücks 7 schließen Fluid, im Ausführungsbeispiels Bremsflüssigkeit, in Zahnzwischenräumen zwischen den Zähnen 15, 17 des Ritzels 3 und des Hohlrads 2 ein, so dass die Innenzahnradpumpe 1 durch Drehantrieb des Ritzels 3 und des Hohlrads 2 in an sich bekannter Weise Fluid im Pumpenraum 6 von der Saugseite 8 zur Druckseite 9 fördert.
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An einem saugseitigen Ende des langen Schenkels 16 ist das Außenteil 13 des Trennstücks 7 zu einem rohrförmigen, an einer Stelle eines Umfangs offenen Auge 18 gebogen (2), das einen Trennstückhalter 19 umschließt. Der Trennstückhalter 19 ist ein Zylinderstift, der am saugseitigen Ende des Trennstücks 7 angeordnet ist und den Pumpenraum 6 quer, d. h. parallel zu den Achsen der Pumpenwelle 5 des Ritzels 3 und des Hohlrads 2 durchsetzt. Das Außenteil 13 des Trennstücks 7 ist schwenkbar am Trennstückhalter 19 befestigt, so dass es sich selbsttätig an die Zahnköpfe der Zähne 17 des Hohlrads 2 anlegen kann.
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Das Innenteil 12 weist einen kurzen Schenkel 20 auf, der bogenförmig entsprechend einer Außenkrümmung des Auges 19 des Außenteils 13 gewölbt ist. Der kurze Schenkel 20 des Innenteils 12 liegt außen am Auge 19 des Außenteils 13 an. Bezüglich des Trennstückhalters 18 befindet sich der kurze Schenkel 20 des Innenteils 12 auf einer Druckseite, bezüglich des Trennstücks 7 befindet sich der kurze Schenkel 20 nahe einer Saugseite. Der kurze Schenkel 20 des Innenteils 12 kreuzt das Außenteil 13 zwischen dessen langem Schenkel 16 und dem Auge 18. An einer Kreuzungsstelle weisen der kurze Schenkel 20 des Innenteils 12 und das Außenteil 13 Querschlitze 21, 22 von entgegengesetzten Seiten über eine Hälfte ihrer Breite auf (2) mit denen sie ineinander eingehängt sind. Auf diese Weise ist das Innenteil 12 gelenkig mit dem Außenteil 13 verbunden, so dass sich der lange Schenkel 14 des Innenteils 12 an die Zahnköpfe der Zähne 15 des Ritzels 3 anlegen kann. An freien Enden, d. h. auf der Druckseite 9, sind die langen Schenkel 14, 16 offen, so dass ein Zwischenraum 23 zwischen den langen Schenkeln 14, 16 des Innenteils 12 und des Außenteils 13 mit der Druckseite 9 kommuniziert. Ein auf der Druckseite 9 im Pumpenraum 6 der Innenzahnradpumpe 1 herrschender Druck beaufschlagt den langen Schenkel 14 des Innenteils 12 gegen die Zahnköpfe der Zähne 15 des Ritzels 3 und den langen Schenkel 16 des Außenteils 13 nach außen gegen die Zahnköpfe der Zähne 17 des Hohlrads 2, so dass die langen Schenkel 14, 16 des Innenteils 12 und des Außenteils 13 des Trennstücks 7 dichtend an den Zahnköpfen der Zähne 15, 17 des Ritzels 3 und des Hohlrads 2 anliegen. Die aus Blech bestehenden langen Schenkel 14, 16 des Innenteils 12 und des Außenteils 13 sind elastisch biegbar, so dass die Druckbeaufschlagung im Zwischenraum 23 die langen Schenkel 14, 16 in Anlage an alle Zahnköpfe der Zähne 15, 17 des Ritzels 3 und des Hohlrads 2 im Bereich der langen Schenkel 14, 16 drückt. Hohllagen, d. h. ein Zwischenraum zwischen dem Zahnkopf eines Zahns 15, 17 und dem zugeordneten langen Schenkel 14, 16 bei Anlage des langen Schenkels 14, 16 an Zahnköpfen weiterer Zähne 15, 17 des Ritzels 3 bzw. des Hohlrads 2 aufgrund von Herstellungs- oder sonstigen Toleranzen werden vermieden.
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Im Zwischenraum 23 zwischen den langen Schenkeln 14, 16 des Innenteils 12 und des Außenteils 13 des Trennstücks 7 ist ein klotzförmiges Dichtelement 24 aus einem Elastomer angeordnet, das am kurzen Schenkel 20 des Innenteils 12 anliegt. Das Dichtelement 24 liegt dichtend an den langen Schenkeln 14, 16 des Innenteils 12 und des Außenteils 13 und an Stirnwänden des nicht dargestellten Pumpengehäuses bzw. an Axialscheiben an, die den Pumpenraum 6 an beiden Seiten begrenzen. Das Dichtelement 24 dichtet zwischen dem Innenteil 12 und dem Außenteil 13 des Trennstücks 7 und den Stirnwänden des Pumpengehäuses bzw. den Axialscheiben ab, so dass die Druckseite 9 von der Saugseite 8 getrennt ist. Das Dichtelement 24 liegt mit einer Vorspannung am Innenteil 12 und am Außenteil 13 an und drückt deren lange Schenkel 14, 16 auseinander und gegen die Zahnköpfe der Zähne 15, 17 des Ritzels 3 und des Hohlrads 2. Dadurch ist eine Abdichtung an den Zahnköpfen der Zähne 15, 17 des Ritzels 3 und des Hohlrads 2 auch bei druckloser Innenzahnradpumpe 1 gewährleistet. Das Dichtelement 24 weist Zapfen 25 auf, die in Löcher 26, 27 im kurzen Schenkel 20 des Innenteils 12 und im Außenteil 13 eingreifen, wodurch das Dichtelement 24 durch Formschluss mit dem Innenteil 12 und dem Außenteil 13, d. h. mit dem Trennstück 12, verbunden ist. Eine andere Befestigung des Dichtelements 24 beispielsweise durch Kleben oder Vulkanisieren ist ebenfalls möglich.
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Das in 3 und 4 gezeichnete Trennstück 7 weist ebenfalls ein Innenteil 12 und ein Außenteil 13 mit langen Schenkeln 14, 16 auf, die kreisbogenförmig gekrümmt sind und an den Zahnköpfen der Zähne 15, 17 des Ritzels 3 und des Hohlrads 2 der Innenzahnradpumpe 1 anliegen. Wie in 1 und 2 sind das Innenteil 12 und das Außenteil 13 des Trennstücks 7 in 3 und 4 als Blechstanz- und Biegeteile hergestellt. Zu einer schwenkbaren Befestigung am Trennstückhalter 19 weisen das Innenteil 12 und das Außenteil 13 jeweils ein Paar von Laschen 28, 29; 30, 31 auf, das jeweils eine Hälfte einer Breite des Innenteils 12 und des Außenteils 13 einnimmt und das den Stift, der den Trennstückhalter 19 bildet, auf nahezu seinem vollen Umfang umschießt. Auf diese Weise sind das Innenteil 12 und das Außenteil 13 unabhängig voneinander schwenkbar am Trennstückhalter 19 befestigt.
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Wie in 1 ist am saugseitigen Ende im Zwischenraum 23 zwischen dem Innenteil 12 und dem Außenteil 13 ein Dichtelement 24 angeordnet, das das Innenteil 12 und das Außenteil 13 an der Saugseite abdichtet und auseinander in dichtende Anlage gegen die Zahnköpfe der Zähne 15, 17 des Ritzels 3 und des Hohlrads 2 drückt. Das Dichtelement 24 ist wie in 1 mit Zapfen 25 befestigt, die in Löcher 26, 27 in den langen Schenkeln 14, 16 des Innenteils 12 und des Außenteils 13 eingreifen. Auch in 3 und 4 ist eine Befestigung des Dichtelements 24 durch Kleben oder Vulkanisieren möglich. Im Übrigen gelten für 3 und 4 die Erläuterungen der 1 und 2.
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Die Innenzahnradpumpe 1 ist als Hydropumpe einer nicht dargestellten, hydraulischen Kraftfahrzeugbremsanlage vorgesehen, wo sie als sog. Rückförderpumpe zu Schlupfregelungen wie Bremsblockierschutz-, Antriebsschlupf- und/oder Fahrdynamikregelungen und/oder zu einer Bremsdruckerzeugung in einer hydraulischen Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage dient. Für die genannten Schlupfregelungen sind die Abkürzungen ABS, ASR, FDR, ESP gebräuchlich, Fahrdynamikregelungen werden umgangssprachlich auch als Schleuderschutzregelungen bezeichnet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009047643 A1 [0002]
