DE102015221338A1

DE102015221338A1 - External gear pump for a waste heat recovery system

Info

Publication number: DE102015221338A1
Application number: DE102015221338.2A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Ruehle; Jakob Branczeisz; Matthias Riedle; Klaus Bergmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2015-10-30
Filing date: 2015-10-30
Publication date: 2017-05-04
Also published as: WO2017071888A1

Abstract

Außenzahnradpumpe (1), insbesondere als Speisefluidpumpe (102) eines Abwärmerückgewinnungssystems (100), wobei die Außenzahnradpumpe (1) ein Pumpengehäuse (2) umfasst. In dem Pumpengehäuse (2) sind ein erstes Zahnrad (11) und ein zweites Zahnrad (12) miteinander kämmend angeordnet. Das erste Zahnrad (11) ist auf einer ersten Welle (21) angeordnet und das zweite Zahnrad (12) auf einer zweiten Welle (22). Die erste Welle (21) ist durch eine erste Lagerfläche (35) radial gelagert und die zweite Welle (22) durch eine zweite Lagerfläche (36). Erfindungsgemäß sind die erste Lagerfläche (35) und die zweite Lagerfläche (36) an einer Lagerbrille (30) ausgebildet.External gear pump (1), in particular as a feed fluid pump (102) of a waste heat recovery system (100), wherein the external gear pump (1) comprises a pump housing (2). In the pump housing (2), a first gear (11) and a second gear (12) are arranged meshing with each other. The first gear (11) is arranged on a first shaft (21) and the second gear (12) on a second shaft (22). The first shaft (21) is radially supported by a first bearing surface (35) and the second shaft (22) by a second bearing surface (36). According to the invention, the first bearing surface (35) and the second bearing surface (36) are formed on a bearing gland (30).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Außenzahnradpumpe, insbesondere ausgeführt als Speisefluidpumpe eines Abwärmerückgewinnungssystems einer Brennkraftmaschine. The present invention relates to an external gear pump, in particular embodied as a feed fluid pump of a waste heat recovery system of an internal combustion engine.

Stand der TechnikState of the art

Fluidförderpumpen sind vielfach aus dem Stand der Technik bekannt, beispielsweise als Außenzahnradpumpen aus der Offenlegungsschrift DE 10 2009 045 030 A1 .Fluid delivery pumps are widely known from the prior art, for example as external gear pumps from the published patent application DE 10 2009 045 030 A1 ,

Weiterhin ist auch die prinzipielle Anordnung von Speisefluidpumpen innerhalb eines Abwärmerückgewinnungssystems einer Brennkraftmaschine bekannt, beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE 10 2013 205 648 A1 . Jedoch lassen die bekannten Dokumente offen, wie die Speisefluidpumpe gegenüber den aggressiven Medien von Abwärmerückgewinnungssystemen geschützt werden kann.Furthermore, the basic arrangement of Speisefluidpumpen within a waste heat recovery system of an internal combustion engine is known, for example from the published patent application DE 10 2013 205 648 A1 , However, the known documents disclose how the feed fluid pump can be protected against the aggressive media from waste heat recovery systems.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die erfindungsgemäße Außenzahnradpumpe, insbesondere verwendet als eine Speisefluidpumpe eines Abwärmerückgewinnungssystems, hat demgegenüber den Vorteil, dass sie zum einen bei aggressiven Medien eingesetzt werden kann, zum anderen aber auch eine hohe Laufruhe aufweist.The external gear pump according to the invention, in particular used as a feed fluid pump of a waste heat recovery system, has the advantage that it can be used on the one hand in aggressive media, but on the other hand also has a very smooth running.

Dazu umfasst die Außenzahnradpumpe ein Pumpengehäuse. In dem Pumpengehäuse sind ein erstes Zahnrad und ein zweites Zahnrad miteinander kämmend angeordnet. Das erste Zahnrad ist auf einer ersten Welle angeordnet und das zweite Zahnrad auf einer zweiten Welle. Die erste Welle ist durch eine erste Lagerfläche radial gelagert und die zweite Welle durch eine zweite Lagerfläche. Erfindungsgemäß sind die erste Lagerfläche und die zweite Lagerfläche an einer Lagerbrille ausgebildet.For this purpose, the external gear pump comprises a pump housing. In the pump housing, a first gear and a second gear are meshed with each other. The first gear is arranged on a first shaft and the second gear on a second shaft. The first shaft is radially supported by a first bearing surface and the second shaft by a second bearing surface. According to the invention, the first bearing surface and the second bearing surface are formed on a bearing goggle.

Dadurch können die beiden Lagerflächen zueinander in sehr engen Toleranzen gefertigt werden, beispielsweise hinsichtlich ihrer Koaxialität. Demzufolge wird eine hohe Laufruhe und ein geringer Verschleiß erzielt.As a result, the two bearing surfaces can be manufactured to each other in very tight tolerances, for example, in terms of their coaxiality. As a result, a smooth running and low wear is achieved.

Vorteilhafterweise ist die Lagerbrille aus einem thermoplastischen Kunststoff ausgeführt, vorzugsweise aus PEEK. Viele thermoplastische Kunststoffe sind sehr resistent gegenüber aggressiven Medien. Weiterhin korrodieren Kunststoffe nicht. Die Lebensdauer der Außenzahnradpumpe wird dadurch erhöht. Insbesondere in der Anwendung für Arbeitsmedien eines Abwärmerückgewinnungssystems sind thermoplastische Kunststoffe daher sehr geeignet. Advantageously, the bearing glasses made of a thermoplastic material, preferably made of PEEK. Many thermoplastics are very resistant to aggressive media. Furthermore, plastics do not corrode. The life of the external gear pump is thereby increased. Especially in the application for working media of a waste heat recovery system thermoplastic materials are therefore very suitable.

In vorteilhaften Ausführungen ist an der Lagerbrille eine Anschlagfläche ausgebildet. Die Anschlagfläche wirkt in axialer Richtung der ersten Welle mit dem ersten Zahnrad und dem zweiten Zahnrad zusammen. Dadurch sind die beiden Zahnräder, bzw. der jeweilige Verbund aus Welle und Zahnrad, durch die Lagerbrille auch axial in einer Richtung gelagert. Ein zusätzliches Axiallager für die Wellen entfällt somit.In advantageous embodiments, a stop surface is formed on the bearing glasses. The abutment surface cooperates in the axial direction of the first shaft with the first gear and the second gear. As a result, the two gears, or the respective composite of shaft and gear, are also supported by the bearing glasses axially in one direction. An additional thrust bearing for the waves is thus eliminated.

In vorteilhaften Ausführungen weisen die erste Lagerfläche und die zweite Lagerfläche in axialer Richtung eine konvexe bzw. ballige Kontur auf. Dadurch sind die beiden Wellen so gelagert, dass die maximalen Kontaktpressungen zwischen Welle und Lagerfläche minimiert werden, die festigkeitskritischen Kantenträger entfallen. Dementsprechend wird die Festigkeit der Lagerung erhöht und der Verschleiß verringert. In advantageous embodiments, the first bearing surface and the second bearing surface in the axial direction on a convex or spherical contour. As a result, the two shafts are mounted so that the maximum contact pressure between the shaft and bearing surface are minimized, the stability-critical edge support omitted. Accordingly, the strength of the bearing is increased and the wear is reduced.

Vorteilhafterweise ist die Lagerbrille in das Pumpengehäuse eingepresst. Dies ist zum einen eine sehr kostengünstige und feste Verbindung zwischen dem Pumpengehäuse und der Lagerbrille. Zum anderen kann die Lagerbrille mit sehr engen Toleranzen, speziell bezüglich der beiden Lagerflächen, innerhalb des Pumpengehäuses positioniert werden. Die Verbindung zu weiteren Teilen, beispielsweise zum Antrieb der Außenzahnradpumpe, kann dadurch sehr exakt ausgeführt werden. Hohe Laufruhe, geringer Verschleiß und Erhöhung der Lebensdauer sind die Folge.Advantageously, the bearing gland is pressed into the pump housing. This is on the one hand a very cost-effective and firm connection between the pump housing and the bearing glasses. On the other hand, the bearing glasses with very tight tolerances, especially with respect to the two bearing surfaces, be positioned within the pump housing. The connection to other parts, for example to drive the external gear pump, can be carried out very accurately. High smoothness, low wear and increase in service life are the result.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die erste Welle durch eine erste Sekundärlagerfläche radial gelagert und die zweite Welle durch eine zweite Sekundärlagerfläche. Die erste Sekundärlagerfläche und die zweite Sekundärlagerfläche sind auf der der ersten Lagerfläche und der zweiten Lagerfläche gegenüberliegenden Seite der Zahnräder angeordnet. Dadurch sind die Wellen jeweils beidseitig der Zahnräder radial gelagert. Die Querkräfte der kämmenden Zahnräder werden so durch je zwei Radiallager pro Zahnrad aufgenommen. Damit wird eine sehr gute Laufruhe der Außenzahnradpumpe erzielt. Vorzugsweise sind die beiden Wellen parallel zueinander angeordnet. Durch die Lagerung über die beiden Lagerflächen und die beiden Sekundärlagerflächen wird somit ein sehr guter Parallellauf der beiden Wellen zueinander erzielt. Dadurch ist der Zahneingriff der beiden Zahnräder optimiert. Demzufolge ist die Fördereffizienz der Außenzahnradpumpe maximiert und die Leckage minimiert.In an advantageous development, the first shaft is radially supported by a first secondary bearing surface and the second shaft by a second secondary bearing surface. The first secondary bearing surface and the second secondary bearing surface are arranged on the opposite side of the first bearing surface and the second bearing surface of the gears. As a result, the shafts are mounted radially on both sides of the gears. The transverse forces of the meshing gears are thus absorbed by two radial bearings per gear. This achieves a very good running smoothness of the external gear pump. Preferably, the two waves are arranged parallel to each other. By storage on the two bearing surfaces and the two secondary bearing surfaces thus a very good parallel operation of the two shafts is achieved to each other. As a result, the meshing of the two gears is optimized. As a result, the delivery efficiency of the external gear pump is maximized and leakage is minimized.

Vorteilhafterweise sind die erste Sekundärlagerfläche und die zweite Sekundärlagerfläche an einer weiteren Lagerbrille ausgebildet. Vorzugsweise ist dabei die Bauart der weiteren Lagerbrille analog zur Bauart der Lagerbrille. Die Fertigung der beiden Lagerbrillen ist dadurch sehr kostengünstig, da die Anzahl der Gleichteile erhöht ist. Advantageously, the first secondary bearing surface and the second secondary bearing surface are formed on a further bearing glasses. Preferably, the design of the other bearing glasses is analogous to the design of the bearing glasses. The production of the two Goggles is thus very inexpensive, since the number of identical parts is increased.

Entsprechend der oben genannten Vorteile ist auch die zweite Lagerbrille aus einem thermoplastischen Kunststoff, beispielsweise PEEK, ausgeführt und in das Pumpengehäuse eingepresst. Ebenso weisen auch die erste Sekundärlagerfläche und die zweite Sekundärlagerfläche in axialer Richtung eine konvexe Kontur auf.According to the above-mentioned advantages, the second bearing goggles made of a thermoplastic material, for example PEEK, are also designed and pressed into the pump housing. Likewise, the first secondary bearing surface and the second secondary bearing surface also have a convex contour in the axial direction.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist an der weiteren Lagerbrille eine weitere Anschlagfläche ausgebildet. Die weitere Anschlagfläche wirkt in axialer Richtung der ersten Welle mit dem ersten Zahnrad und dem zweiten Zahnrad zusammen. Dadurch sind die beiden Zahnräder, bzw. der jeweilige Verbund aus Welle und Zahnrad, durch die weitere Lagerbrille auch axial in einer weiteren Richtung gelagert. Die axiale Lagerung durch die weitere Anschlagfläche erfolgt dabei vorzugsweise in entgegengesetzter Richtung zur axialen Lagerung durch die Anschlagfläche. Der jeweilige Verbund aus Welle und Zahnrad ist dadurch statisch bestimmt gelagert.In an advantageous development, a further stop surface is formed on the further bearing goggles. The further stop surface cooperates in the axial direction of the first shaft with the first gear and the second gear. As a result, the two gears, or the respective composite of shaft and gear, are also axially supported by the further bearing glasses in a further direction. The axial bearing by the further stop surface is preferably carried out in the opposite direction to the axial bearing by the stop surface. The respective composite of shaft and gear is thus statically determined stored.

Zahnradpumpen, speziell Außenzahnradpumpen, eignen sich sehr gut für die Anwendung in Abwärmerückgewinnungssystemen von Brennkraftmaschinen. Daher ist die erfindungsgemäße Außenzahnradpumpe sehr vorteilhaft in einem Abwärmerückgewinnungssystem verwendbar. Das Abwärmerückgewinnungssystem weist einen ein Arbeitsmedium führenden Kreislauf auf, wobei der Kreislauf in Flussrichtung des Arbeitsmediums eine Speisefluidpumpe, einen Verdampfer, eine Expansionsmaschine und einen Kondensator umfasst. Die Speisefluidpumpe ist dabei als Außenzahnradpumpe mit den vorhergehend beschriebenen Merkmalen ausgeführt. Gear pumps, especially external gear pumps, are very suitable for use in waste heat recovery systems of internal combustion engines. Therefore, the external gear pump according to the invention is very advantageously usable in a waste heat recovery system. The waste heat recovery system comprises a circuit carrying a working medium, wherein the circuit in the flow direction of the working medium comprises a feed fluid pump, an evaporator, an expansion machine and a condenser. The feed fluid pump is designed as an external gear pump with the features described above.

Neben der hohen Chemikalienbeständigkeit weist die Außenzahnradpumpe eine robuste Bauart und eine kostengünstige Fertigung auf.In addition to the high chemical resistance, the external gear pump has a robust design and a cost-effective production.

Erfindungsgemäß weist eine Lagerbrille, insbesondere für eine Außenzahnradpumpe eines Abwärmerückgewinnungssystems, zwei Bohrungen auf. Die Mantelfläche der ersten Bohrung bildet eine erste Lagerfläche, und die Mantelfläche der zweiten Bohrung bildet eine zweite Lagerfläche. Vorzugsweise ist die Lagerbrille dabei einstückig und aus PEEK ausgeführt. According to the invention, a bearing glasses, in particular for an external gear pump of a waste heat recovery system, two holes. The lateral surface of the first bore forms a first bearing surface, and the lateral surface of the second bore forms a second bearing surface. Preferably, the bearing glasses is integral and made of PEEK.

In vorteilhaften Ausführungen hat die Lagerbrille im Wesentlichen die Form einer Acht. Vorzugsweise sind die beiden Bohrungen dabei parallel zueinander angeordnet. Auf einfache Art und Weise kann dadurch eine sehr eng tolerierte Positionierung der beiden Lagerflächen zueinander realisiert werden.In advantageous embodiments, the bearing glasses essentially has the shape of an eight. Preferably, the two holes are arranged parallel to each other. In a simple manner, a very tightly tolerated positioning of the two bearing surfaces relative to one another can thereby be realized.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Im Nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:Hereinafter, embodiments of the invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. It shows:

1 eine Außenzahnradpumpe in Explosionsdarstellung, wobei nur die wesentlichen Bereich dargestellt sind, 1 an external gear pump in an exploded view, wherein only the essential area are shown,

2 eine Lagerbrille der Außenzahnradpumpe in perspektivischer Ansicht, 2 a Lagerbrille the external gear pump in perspective view,

3 einen Querschnitt durch eine Lagerbrille, 3 a cross section through a bearing glasses,

4 schematisch ein Abwärmerückgewinnungssystem. 4 schematically a waste heat recovery system.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In 1 ist eine erfindungsgemäße Außenzahnradpumpe 1 in einer Explosionsdarstellung gezeigt. Die Außenzahnradpumpe 1 umfasst ein Pumpengehäuse 2, einen Deckel 3 und einen Bodenflansch 4. Der Deckel 4 und der Bodenflansch 4 sind unter Zwischenlage des Pumpengehäuses 2 durch vier Schrauben 5 miteinander verspannt. Das Pumpengehäuse 2, der Deckel 3 und der Bodenflansch 4 begrenzen einen Gehäuseinnenraum 6.In 1 is an external gear pump according to the invention 1 shown in an exploded view. The external gear pump 1 includes a pump housing 2 , a lid 3 and a bottom flange 4 , The lid 4 and the bottom flange 4 are under the interposition of the pump housing 2 by four screws 5 braced together. The pump housing 2 , the lid 3 and the bottom flange 4 limit a housing interior 6 ,

In dem Gehäuseinnenraum 6 sind ein erstes Zahnrad 11 und ein zweites Zahnrad 12 kämmend zueinander angeordnet. Das erste Zahnrad 11 ist auf einer ersten Welle 21 befestigt und das zweite Zahnrad 12 auf einer zur ersten Welle 21 parallelen zweiten Welle 22. Die erste Welle 21 dient dabei als Antriebswelle und ist mit einem nicht dargestellten Antrieb verbunden, beispielsweise einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors. Dazu ragt die erste Welle 21 durch den Bodenflansch 4. In the housing interior 6 are a first gear 11 and a second gear 12 arranged combing each other. The first gear 11 is on a first wave 21 attached and the second gear 12 on one to the first wave 21 parallel second wave 22 , The first wave 21 serves as a drive shaft and is connected to a drive, not shown, for example, a crankshaft of an internal combustion engine. The first wave stands out for that 21 through the bottom flange 4 ,

Die beiden Wellen 21, 22 ragen jeweils durch das ihnen zugeordnete Zahnrad 11, 12 und sind mit diesem fest verbunden. Beiderseits der Zahnräder 11, 12 sind die Wellen 21, 22 gelagert. Erfindungsgemäß erfolgt die Lagerung durch zwei Lagerbrillen 30, 40, wobei die Lagerbrillen 30, 40 in dem Gehäuseinnenraum 6 angeordnet sind: eine Lagerbrille 30 ist benachbart zum Bodenflansch 4 angeordnet und eine weitere Lagerbrille 40 benachbart zum Deckel 3. Die Lagerbrille 30 lagert die beiden Wellen 21, 22 antriebsseitig und die weitere Lagerbrille 40 auf der dazu gegenüberliegenden Seite der Zahnräder 11, 12.The two waves 21 . 22 each protrude through their assigned gear 11 . 12 and are firmly connected to it. On both sides of the gears 11 . 12 are the waves 21 . 22 stored. According to the invention, the storage is carried out by two bearing glasses 30 . 40 , where the bearing glasses 30 . 40 in the housing interior 6 are arranged: a bearing glasses 30 is adjacent to the bottom flange 4 arranged and another bearing glasses 40 adjacent to the lid 3 , The bearing glasses 30 stores the two waves 21 . 22 drive side and the other bearing glasses 40 on the opposite side of the gears 11 . 12 ,

Die beiden Lagerbrillen 30, 40 haben jeweils eine Radiallagerfunktion und eine Axiallagerfunktion, wobei die Axiallagerfunktion der beiden Lagerbrillen 30, 40 zueinander entgegengesetzt gerichtet ist. Dazu weist die Lagerbrille 30 stirnseitig eine Anschlagfläche 31 auf und die weitere Lagerbrille 40 stirnseitig eine weitere Anschlagfläche 42. Beide Anschlagflächen 31, 42 wirken mit beiden Zahnrädern 11, 12 zusammen. Die Anschlagfläche 31 lagert beide Zahnräder 11, 12 in der axialen Richtung zum Bodenflansch 4 orientiert; die weitere Anschlagfläche 42 lagert beide Zahnräder 11, 12 in der axialen Richtung zum Deckel 3 orientiert.The two bearing glasses 30 . 40 each have a radial bearing function and a thrust bearing function, wherein the thrust bearing function of the two bearing glasses 30 . 40 is directed opposite to each other. For this purpose, the bearing glasses 30 one end stop surface 31 on and the other bearing glasses 40 the front side another stop surface 42 , Both stop surfaces 31 . 42 work with both gears 11 . 12 together. The stop surface 31 stores both gears 11 . 12 in the axial direction to the bottom flange 4 oriented; the further stop surface 42 stores both gears 11 . 12 in the axial direction to the lid 3 oriented.

In alternativen Ausführungen können die beiden Wellen auch nur durch eine einzige Lagerbrille 30 gelagert sein, vorzugsweise auf der Antriebsseite bezüglich der Zahnräder 11, 12. Speziell bei Antrieben ohne nennenswerte Querkrafteinträge, beispielsweise über eine Oldham-Kupplung, kann die Lagerung über eine einzige Lagerbrille 30 aufgrund der Bauraumersparnis vorteilhaft sein. Die zweite Anschlagfläche 42 könnte dann ersatzweise an dem Deckel 3 ausgebildet sein. In alternative embodiments, the two waves can only by a single bearing glasses 30 be stored, preferably on the drive side with respect to the gears 11 . 12 , Especially for drives without significant cross-force inputs, for example via an Oldham coupling, the storage can be a single bearing glasses 30 be advantageous due to the space savings. The second stop surface 42 could then replace the lid 3 be educated.

2 zeigt eine Lagerbrille 30, 40 in einer vergrößerten, perspektivischen Ansicht, wobei beide Lagerbrillen 30, 40 identisch ausgeführt sein können. Die Lagerbrille 30, 40 weist zwei Bohrungen auf. Die Mantelfläche der ersten Bohrung bildet eine erste Lagerfläche 35, 45 zur Lagerung der ersten Welle 21. Die Mantelfläche der zweiten Bohrung bildet eine zweite Lagerfläche 36, 46 zur Lagerung der zweiten Welle 22. Die Lagerflächen 35, 36, 45, 46 können dabei sowohl zylindrisch als auch in axialer Richtung leicht konvex geformt sein. Vorzugsweise sind beide Bohrungen parallel zueinander angeordnet. 2 shows a bearing glasses 30 . 40 in an enlarged, perspective view, with both bearing glasses 30 . 40 can be made identical. The bearing glasses 30 . 40 has two holes. The lateral surface of the first bore forms a first bearing surface 35 . 45 for storage of the first shaft 21 , The lateral surface of the second bore forms a second bearing surface 36 . 46 for storage of the second shaft 22 , The storage areas 35 . 36 . 45 . 46 can be slightly convex shaped both cylindrical and in the axial direction. Preferably, both bores are arranged parallel to each other.

Durch die Anordnung der beiden Bohrungen weist die Lagerbrille 30, 40 im Wesentlichen die Form einer Brille bzw. die Form einer Acht auf. Due to the arrangement of the two holes, the bearing glasses 30 . 40 essentially the shape of a pair of glasses or the shape of an eight.

Weist die Außenzahnradpumpe 1 zwei Lagerbrillen 30, 40 auf so werden die Bezeichnungen folgendermaßen abgegrenzt:

– Die Lagerbrille 30 erfüllt die Funktion eines Primärlagers für beide Wellen 11, 12. An der Lagerbrille 30 sind die erste Lagerfläche 35 zur Lagerung der ersten Welle 11 und die zweite Lagerfläche 36 zur Lagerung der zweiten Welle 12 ausgebildet.
– Die weitere Lagerbrille 40 erfüllt die Funktion eines Sekundärlagers für beide Wellen 11, 12. An der weiteren Lagerbrille 40 sind eine erste Sekundärlagerfläche 45 zur Lagerung der ersten Welle 11 und eine zweite Sekundärlagerfläche 46 zur Lagerung der zweiten Welle 12 ausgebildet.

Indicates the external gear pump 1 two bearing glasses 30 . 40 the terms are delimited as follows:

- The bearing glasses 30 fulfills the function of a primary bearing for both shafts 11 . 12 , On the bearing glasses 30 are the first storage area 35 for storage of the first shaft 11 and the second storage area 36 for storage of the second shaft 12 educated.
- The other stock glasses 40 fulfills the function of a secondary storage for both shafts 11 . 12 , At the other camp glasses 40 are a first secondary storage area 45 for storage of the first shaft 11 and a second secondary storage area 46 for storage of the second shaft 12 educated.

3 zeigt einen Querschnitt durch eine Lagerbrille 30, 40. Die Bezugszeichen 30, 35, 36 gelten dabei für die Lagerbrille 30 und die Bezugszeichen 40, 45, 46 gelten für die weitere Lagerbrille 40. 3 shows a cross section through a bearing glasses 30 . 40 , The reference numerals 30 . 35 . 36 apply to the bearing glasses 30 and the reference numerals 40 . 45 . 46 apply to the other bearing glasses 40 ,

Erfindungsgemäß sind die Lagerbrillen 30, 40 einteilig gefertigt. Das heißt: die Lagerflächen 35, 36 bzw. die Sekundärlagerflächen 45, 46 sind aus demselben Material gefertigt und gehören zu demselben Bauteil. Das Material ist vorteilhafterweise sehr chemikalienbeständig, insbesondere gegenüber Ethanol und Cyclopentan. Vorzugsweise ist als Material für beide Lagerbrillen 30, 40 ein thermoplastischer Kunststoff, insbesondere PEEK (Polyetheretherketon), zu verwenden. Dadurch, dass die beiden Lagerflächen 35, 36 bzw. Sekundärlagerflächen 45, 46 an einem einzigen Bauteil ausgebildet sind, kann deren Koaxialität in sehr geringen Toleranzen ausgeführt werden. Dementsprechend wird auch eine hohe Koaxialität zwischen der gelagerten ersten Welle 21 und der gelagerten zweiten Welle 22 erreicht. Verschleiß und Leckage der Außenzahnradpumpe 1 sind somit minimiert.According to the invention, the bearing glasses 30 . 40 manufactured in one piece. That means: the storage areas 35 . 36 or the secondary storage areas 45 . 46 are made of the same material and belong to the same component. The material is advantageously very resistant to chemicals, in particular to ethanol and cyclopentane. Preferably, as a material for both bearing glasses 30 . 40 a thermoplastic material, in particular PEEK (polyetheretherketone) to use. In that the two storage areas 35 . 36 or secondary storage areas 45 . 46 formed on a single component, their coaxiality can be performed in very small tolerances. Accordingly, a high coaxiality between the stored first shaft 21 and the stored second wave 22 reached. Wear and leakage of the external gear pump 1 are thus minimized.

Weiterhin entfallen für die Außenzahnradpumpe 1 die üblicherweise verwendeten Lagerbuchsen, welche in die Lagerbrillen 30, 40 bzw. in das Pumpengehäuse 2 eingepresst werden.Continue to account for the external gear pump 1 the commonly used bushings, which in the bearing glasses 30 . 40 or in the pump housing 2 be pressed.

4 zeigt ein Abwärmerückgewinnungssystem 100 einer Brennkraftmaschine 110. Der Brennkraftmaschine 110 wird Sauerstoff über eine Luftzufuhr 112 zugeführt; das nach dem Verbrennungsvorgang ausgestoßene Abgas wird durch eine Abgasleitung 111 aus der Brennkraftmaschine 110 abgeführt. 4 shows a waste heat recovery system 100 an internal combustion engine 110 , The internal combustion engine 110 gets oxygen through an air supply 112 supplied; the exhaust gas emitted after the combustion process is passed through an exhaust pipe 111 from the internal combustion engine 110 dissipated.

Das Abwärmerückgewinnungssystem 100 weist einen ein Arbeitsmedium führenden Kreislauf 100a auf, der in Flussrichtung des Arbeitsmediums eine Speisefluidpumpe 102, einen Verdampfer 103, eine Expansionsmaschine 104 und einen Kondensator 105 umfasst. Das Arbeitsmedium kann nach Bedarf über eine Stichleitung aus einem Sammelbehälter 101 und eine Ventileinheit 101a in den Kreislauf 100a eingespeist werden. Der Sammelbehälter 101 kann dabei alternativ auch in den Kreislauf 100a eingebunden sein. The waste heat recovery system 100 has a circuit leading a working medium 100a on, in the flow direction of the working medium, a feed fluid pump 102 , an evaporator 103 , an expansion machine 104 and a capacitor 105 includes. The working medium can, if required, via a spur line from a sump 101 and a valve unit 101 in the cycle 100a be fed. The collection container 101 can alternatively also into the cycle 100a to be involved.

Der Verdampfer 103 ist an die Abgasleitung 111 der Brennkraftmaschine 110 angeschlossen, nutzt also die Wärmeenergie des Abgases der Brennkraftmaschine 110. The evaporator 103 is to the exhaust pipe 111 the internal combustion engine 110 connected, so uses the heat energy of the exhaust gas of the internal combustion engine 110 ,

Flüssiges Arbeitsmedium wird durch die Speisefluidpumpe 102, gegebenenfalls aus dem Sammelbehälter 101, in den Verdampfer 103 gefördert und dort durch die Wärmeenergie des Abgases der Brennkraftmaschine 110 verdampft. Das verdampfte Arbeitsmedium wird anschließend in der Expansionsmaschine 104 unter Abgabe mechanischer Energie, beispielsweise an einen nicht dargestellten Generator oder an ein nicht dargestelltes Getriebe, entspannt. Anschließend wird das Arbeitsmedium im Kondensator 105 wieder verflüssigt und in den Sammelbehälter 101 zurückgeführt bzw. der Speisefluidpumpe 102 zugeführt. Liquid working fluid is passed through the feed fluid pump 102 , if necessary, from the collection container 101 , in the evaporator 103 promoted and there by the heat energy of the exhaust gas of the internal combustion engine 110 evaporated. The evaporated working medium is then in the expansion machine 104 under release of mechanical energy, for example, to a generator, not shown, or to a non-illustrated transmission relaxed. Subsequently, the working medium in the condenser 105 liquefied again and in the collection container 101 returned or the feed fluid pump 102 fed.

Erfindungsgemäß eignen sich die vorangehend beschriebenen Ausführungsformen der Außenzahnradpumpe 1 sehr gut für die Verwendung als Speisefluidpumpe 102 innerhalb des Abwärmerückgewinnungssystems 100, da das dort verwendete Arbeitsmedium sehr aggressiv ist und die Funktion der chemischen Beständigkeit für die Speisefluidpumpe 102 sehr wichtig ist. Das chemikalienbeständige Material der Lagerbrillen 30, 40 schützt die Lagerbrillen 30, 40 vor Korrosion und verlängert dadurch die Lebensdauer der Lagerflächen 35, 36 und Sekundärlagerflächen 45, 46 und somit auch die Lebensdauer der Außenzahnradpumpe 1, 102 bzw. des gesamten Abwärmerückgewinnungssystems 100. According to the invention, the embodiments of the external gear pump described above are suitable 1 very good for use as a feed fluid pump 102 within the waste heat recovery system 100 because the working medium used there is very aggressive and the function of chemical resistance for the feed fluid pump 102 is very important. The chemical-resistant material of the bearing glasses 30 . 40 protects the bearing glasses 30 . 40 against corrosion, thereby extending the life of the bearing surfaces 35 . 36 and secondary storage areas 45 . 46 and thus the life of the external gear pump 1 . 102 or the entire waste heat recovery system 100 ,

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102009045030 A1 [0002]
DE 102013205648 A1 [0003]

Claims

External gear pump ( 1 ), in particular designed as a feed fluid pump ( 102 ) of a waste heat recovery system ( 100 ), wherein the external gear pump ( 1 ) a pump housing ( 2 ), wherein in the pump housing ( 2 ) a first gear ( 11 ) and a second gear ( 12 ) are arranged in mesh with each other, wherein the first gear ( 11 ) on a first wave ( 21 ) and wherein the second gear ( 12 ) on a second wave ( 22 ), wherein the first wave ( 21 ) through a first storage area ( 35 ) is mounted radially and wherein the second shaft ( 22 ) by a second storage area ( 36 ) is mounted radially, characterized in that the first bearing surface ( 35 ) and the second storage area ( 36 ) on a bearing glasses ( 30 ) are formed.

External gear pump ( 1 ) according to claim 1, characterized in that on the bearing glasses ( 30 ) a stop surface ( 31 ) is formed, wherein the stop surface ( 31 ) in the axial direction of the first shaft ( 21 ) with the first gear ( 11 ) and the second gear ( 12 ) cooperates.

External gear pump ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the bearing glasses ( 30 ) is made of a thermoplastic material, preferably made of PEEK.

External gear pump ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the first storage area ( 35 ) and the second storage area ( 36 ) have a convex contour in the axial direction.

External gear pump ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the bearing glasses ( 30 ) into the pump housing ( 2 ) is pressed.

External gear pump ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the first wave ( 21 ) by a first secondary storage area ( 45 ) is mounted radially and that the second shaft ( 22 ) by a second secondary bearing surface ( 46 ) is radially mounted, wherein the first secondary bearing surface ( 45 ) and the second secondary storage area ( 46 ) on the first storage area ( 35 ) and the second storage area ( 36 ) opposite side of the gears ( 11 . 12 ) are arranged.

External gear pump ( 1 ) according to claim 6, characterized in that the first secondary bearing surface ( 45 ) and the second secondary storage area ( 46 ) on another bearing goggles ( 40 ) are formed.

External gear pump ( 1 ) according to claim 7, characterized in that on the further bearing glasses ( 40 ) another stop surface ( 42 ), wherein the further stop surface ( 42 ) in the axial direction of the first shaft ( 21 ) with the first gear ( 11 ) and the second gear ( 12 ) cooperates.

External gear pump ( 1 ) according to claim 7 or 8, characterized in that the further bearing glasses ( 40 ) is made of a thermoplastic material, preferably made of PEEK.

External gear pump ( 1 ) according to one of claims 7 to 9, characterized in that the first secondary bearing surface ( 45 ) and the second secondary storage area ( 46 ) have a convex contour in the axial direction.

External gear pump ( 1 ) according to one of claims 7 to 10, characterized in that the further bearing glasses ( 40 ) into the pump housing ( 2 ) is pressed.

Waste heat recovery system ( 100 ) with a circuit leading a working medium ( 100a ), whereby the cycle ( 100a ) in the flow direction of the working medium, a feed fluid pump ( 102 ), an evaporator ( 103 ), an expansion machine ( 104 ) and a capacitor ( 105 ), characterized in that the feed fluid pump ( 102 ) as external gear pump ( 1 ) is executed according to one of claims 1 to 10.

Bearing glasses ( 30 . 40 ), in particular for an external gear pump ( 1 ), with two bores, wherein the lateral surface of the first bore a first bearing surface ( 35 . 45 ) forms and the lateral surface of the second bore a second bearing surface ( 36 . 46 ).

Bearing glasses ( 30 . 40 ) according to claim 13, characterized in that the bearing glasses ( 30 . 40 ) essentially has the shape of an eight.