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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Maschine, insbesondere eine Pumpe zur Förderung eines Fluides, wobei die Maschine einen Stator und einen darin drehbar angeordneten Außenrotor und einen damit über Flügel verbundenen, im Förderbetrieb exzentrisch zu dem Außenrotor angeordneten Innenrotor aufweist, wobei jeder der Flügel in dem Innenrotor translatorisch gelagert ist und zwischen dem Außenrotor und dem Innenrotor zumindest ein Maschinenarbeitsraum gebildet ist.
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Stand der Technik
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Eine derartige als mengenregelbare Zellenpumpe ausgebildete Maschine ist aus der
DE 10 2009 004 456 B4 bekannt. Diese Maschine weist einen Stator mit einem darin drehbar angeordneten Außenrotor und damit über Flügel verbundenen exzentrisch zu dem Außenrotor angeordneten Innenrotor auf, wobei jeder der Flügel in dem Innenrotor gleitgelagert ist und zwischen dem Außenrotor und dem Innenrotor zumindest ein Maschinenarbeitsraum gebildet ist. Diese Maschine weist einen Steuerschieber auf, der gegenüber dem Stand der Technik verbessert ist. Erreicht wird dies durch ein speziell ausgebildetes Lagerelement.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine bereitzustellen, die gegenüber dem Stand der Technik verbessert ist.
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Offenbarung der Erfindung
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass mindestens einer der Flügel in dem Außenrotor translatorisch gelagert ist. Dieser Ausgestaltung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei herkömmlichen Maschinen dieser Art es durch die Mitnahmemechanismen zwischen dem Innenrotor und dem Außenrotor durch die jeweiligen Mitnahmen zu ungleichen Winkelgeschwindigkeiten kommt; diese also unterschiedlich beschleunigt werden. Die Massenträgheit der Bauteile, die beschleunigt werden, hauptsächlich die des Außenrotors gegenüber dem Innenrotor, führt zu einer schwingenden Beanspruchung. Außerdem kommt es beim Wechsel der Mitnahme jeweils zu einem Kontakt zwischen den Bauteilen, die die Mitnahme neu übernehmen. Dieser Kontakt findet meist stoßartig statt. Weiterhin gibt es bei einer Ausgestaltung, bei der die Flügel in den Innenrotor mit jeweils zwei Lagerschalen drehbar und verschiebbar gelagert sind, die Notwendigkeit, die Flügel gegenüber den Lagerschalen und die Lagerschalen gegenüber dem Innenrotor jeweils mit Spiel auszulegen. Da hier vier Bauteile das Gesamtspiel bestimmen, ist die Bandbreite des Spiels entsprechend groß. Im Betrieb kann das Spiel zusätzlich anwachsen oder schrumpfen. Hierauf haben Abrieb, Glätten der Oberflächen, Form- und Größenänderung durch thermische Einwirkung und weitere Effekte einen Einfluss. Ein sehr großes Spiel kann unter Betriebsbedingungen seinerseits dazu führen, dass die Führung von Flügel und Lager unzureichend ist, und dass das Gleiten des Flügels nicht mehr über die Fläche funktioniert, sondern über die Kante erfolgt. Dies führt zu verstärktem Verschleiß. Große Spalte können aber auch zu einer erhöhten Leckage führen. Durch die translatorische Lagerung jedes der Flügel sowohl in dem Innenrotor als auch in dem Außenrotor wird eine geringere Beanspruchung der Bauteile erreicht und ein geringerer Verschleiß dargestellt. Translatorische Lagerung heißt in diesem Zusammenhang eine längsverschiebliche Führung. Dies wird auch dadurch erreicht, dass die Flügel den Innenrotor und den Außenrotor in der Drehbewegung synchronisieren. Dabei drehen sich der Innenrotor und der Außenrotor mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit. Daher werden der Innenrotor und der Außenrotor nicht gegeneinander beschleunigt und es treten somit keine oder vergleichsweise geringe schwingende Belastungen auf die durch die Mitnahme erzeugt werden können. Außerdem findet kein Wechsel in der Mitnahme statt, das heißt, es gibt keine Teile, die den Kontakt verlieren oder neu aufbauen, sondern es sind zeitgleich mehrere Flügel an der Synchronisation von dem Innenrotor zu dem Außenrotor beteiligt. Dies reduziert die Kraft auf die einzelnen Mitnahmen, weshalb zum einen die Geometrie angepasst werden kann, zum anderen können Materialien mit geringerer Festigkeit eingesetzt werden. Weiterhin wird die Haltefunktion des Flügels in dem Innenrotor und in dem Außenrotor nur über jeweils eine Führungsstelle gestaltet. Dadurch wird die Qualität der Lagerstelle nur von zwei Toleranzen beeinflusst.
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In Weiterbildung der Erfindung sind alle Flügel jeweils einmal translatorisch im Innenrotor und im Außenrotor gelagert. Dies ist die bevorzugte Ausführungsform, mit dem der Erfindungsgegenstand besonders vorteilhaft umsetzbar ist.
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In Weiterbildung der Erfindung weist der Flügel zumindest zwei Flügelarme in Form eines ersten und eines zweiten Flügelarms auf.
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In Weiterbildung der Erfindung weist der Flügel zumindest angenähert rechtwinklig zueinander ausgerichtete Flügelarme auf.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der erste Flügelarm in einer in den Innenrotor eingelassenen Innenrotorführung längsverschieblich und/oder der zweite Flügelarm in einer in den Außenrotor eingelassenen Außenrotorführung längsverschieblich geführt. Dabei weist die Innenrotorführung und/oder die Außenrotorführung eine Führungslänge auf, die bei allen Eintauchtiefen desjeweiligen Flügelarms gleich ist. Durch diese Ausgestaltung haben also alle Flügel der Maschine die gleiche Führungslänge. Dadurch verhalten diese sich auch ähnlich bezüglich der Lagerung. Somit verteilt sich die Kraft auf die Flügel besser bzw. gleichmäßiger und somit auch auf die angrenzenden Bauteile Innenrotor und Außenrotor. Dieses Prinzip ist auf alle Bauarten einer solchen Maschine anwendbar.
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In Weiterbildung der Erfindung sind die Flügelarme T-förmig zueinander angeordnet. Dabei ist der T-Flügelarm des Flügels einer entsprechend ausgebildeten Außenrotorführung längsverschieblich geführt, wobei durch das wechselweise eintauchen und austauchen aus dieser Außenrotorführung die Führungslänge immer gleich bleibt.
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In Weiterbildung der Erfindung sind die Flügelarme stumpfwinklig oder spitzwinklig zueinander ausgebildet. Diese Ausgestaltung ist bei allen Ausgestaltungsformen des Flügels, also bei einer zumindest angenähert rechtwinklig zueinander ausgerichteten Flügelarmen, als auch bei einer T-förmigen Anordnung der Flügelarme zueinander anwendbar. Bei allen Ausgestaltungen kann die Maschine eine nahezu beliebige Anzahl von Flügeln aufweisen, die mit dem Innenrotor und dem Außenrotor zusammenwirken. Beispielsweise können drei, fünf oder sieben Flügel vorhanden sein. Außerdem können die Flügel dünnwandig oder dickwandig ausgebildet sein.
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In Weiterbildung der Erfindung weist ein Flügelarm eine seitliche oder mittige Ausnehmung auf, die mit einer seitlichen oder mittigen Kuppe des Innenrotors korrespondiert. Dadurch wird in diesem Bereich des Zusammenwirkens mit dem Innenrotor eine geringere Spannung und Deformation bei einer Belastung erreicht. Dabei können auch mehrere entsprechende Ausnehmungen / Kuppen vorgesehen sein.
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In Weiterbildung der Erfindung weisen die Flügelarme im Bereich der Fügung, also dem Bereich des Zusammenwirkens der beiden Flügelarme zumindest einer Verstärkung auf. Auch dadurch wird eine geringere Spannung und Deformation bei Belastung erreicht und somit letztendlich die Festigkeit der Bauteile erhöht.
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In Weiterbildung der Erfindung weist der Innenrotor eine torxähnlich ausgebildete Ausnehmung (Wellenausnehmung) zur Führung einer entsprechend ausgebildeten torxähnlichen Welle auf. Dadurch wird eine hohe Festigkeit durch eine entsprechende Formgebung erreicht, wodurch ein groß übertragbares Drehmoment dargestellt ist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Maschine radiale und/oder axiale Zulaufkanäle/Ablaufkanäle auf. Diese Zulaufkanäle und/oder Ablaufkanäle sind beispielsweise direkt in den Außenrotor eingelassen oder aber in ein Steuerelement integriert, dass beispielsweise als radiales Steuerelement mit dem Außenrotor zusammenwirkt oder aber als axiales Steuerelement seitlich an die Maschine, also insbesondere an den Innenrotor, die Flügel und den Außenrotor angeordnet ist. Die Zulaufkanäle/Ablaufkanäle wirken mit dem Maschinenarbeitsraum zusammen und dienen zur Zuführung und Abführung des Fluides zu dem Maschinenarbeitsraum bzw. aus dem Maschinenarbeitsraum, der in eine Saugseite und eine Druckseite unterteilt ist.
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In Weiterbildung der Erfindung ist ein Antriebsmotor, insbesondere ein Elektromotor, in die Maschine integriert. Dieser Elektromotor ist bevorzugt auf dem Außenumfang des Außenrotors angeordnet, wobei der Außenrotor der von dem Elektromotor bewegte Teil des Elektromotors ist. Dabei ist in den Stator der Maschine ein mit dem Außenrotor zusammenwirkendes als Magnet wirkendes Bauteil integriert oder aber der Außenrotor ist magnetisch ausgebildet.
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Die Innenrotorführung und die Außenrotorführung können zusammenwirkend mit den jeweiligen Flügelarmen optimiert gestaltet werden. Beispielsweise können Bereiche, in denen hohe Spannungen auftreten, die Innenrotorführung bzw. Außenrotorführung bzw. der damit zusammenwirkende Flügelarm formoptimiert, beispielsweise mit einer stark verrundeten Kontur ausgestaltet sein. In Bereichen mit geringerer Belastung können dagegen kleine fertigungsoptimierte Radien benutzt werden. Weiterhin können die Bauteile so zueinander ausgebildet sein, dass Entformungsschrägen vorgesehen sind. Die Entformungsschrägen sind dabei in axialer Richtung der Bauteile vorgesehen. Dadurch lassen sich alle Bauteile besonders wirtschaftlich, beispielsweise durch Spritzgießen herstellen. Weiterhin bestehen keine langen Entformungsflächen, somit ist der Verschleiß an dem Werkzeug gering. Schließlich ist ein schnelles und wirtschaftliches Entformen der Bauteile möglich, wobei diese eine gute Oberflächenqualität aufweisen, da keine Riefenbildungen, Schmiereffekte und so weiter auftreten. Die Gehäuseteile der Ölförderpumpe sind vorzugsweise aus einem metallischen Werkstoff, beispielsweise Stahl oder Aluminium hergestellt, während die inneren Bauteile wie Außenrotor, Flügel und Innenrotor auch aus einem Kunststoffwerkstoff gefertigt sein können. Dabei kann deren Ausdehnungskoeffizient deutlich höher sein. Dadurch stellen sich bei niedrigen Temperaturen insbesondere in axialer Richtung relativ große Spalte ein, wodurch eine Haftung zwischen den Bauteile gering gehalten werden kann, während sich bei hohen Temperaturen relativ kleine Spalte einstellen, so dass eine mögliche Leckage gering gehalten werden kann. Auch kann durch eine geeignete Auswahl der Werkstoffe die axiale Entformbarkeit positiv beeinflusst werden.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der Zeichnungsbeschreibung zu entnehmen, in der in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiele näher beschrieben sind.
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Es zeigen:
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1 eine seitliche Ansicht einer als Ölförderpumpe ausgebildete Maschine mit abgenommenem Gehäusedeckel,
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2 eine perspektivische Ansicht eines Außenrotors und eines über Flügel damit zusammenwirkenden Innenrotors einer Ölförderpumpe,
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3 eine seitliche Ansicht einer weiterer Ausführungsform einer Ölförderpumpe,
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4 eine seitliche Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Ölförderpumpe,
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5 eine seitliche Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Ölförderpumpe,
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6 eine seitliche Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Ölförderpumpe,
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7 eine seitliche Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Ölförderpumpe,
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8, 8a eine seitliche Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Ölförderpumpe, wobei die Ausführungsform gemäß 8 ungleiche Führungslängen der Innenrotorführung des Innenrotors aufweist, während bei der Ausführungsform gemäß 8a die Innenrotorführung Führungslängen aufweist, die bei allen Eintauchtiefen des eintauchenden Flügelarms gleich sind,
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9 eine weite Ausführungsform einer Ölförderpumpe, bei der in Detailansichten eine Optimierung von Spannung und Tribologie im Bereich des Zusammenwirkens der Flügelarme mit der Innenrotorführung und der Außenrotorführung darstellen,
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10 bis 10c eine Baugruppe einer Ölförderpumpe mit den Bauteilen Außenrotor, Flügel und Innenrotor, die zur Verbesserung der Festigkeit und Formhaltigkeit optimiert sind,
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11 eine perspektivische Teilansicht einer Ölförderpumpe mit in den Außenrotor eingelassenen Zulaufkanälen und/oder Ablaufkanälen,
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12 eine perspektivische Teilansicht einer Ölförderpumpe gemäß 11 mit einem zusätzlichen axial angeordneten Steuerelement, in das Zulaufkanäle und/oder Ablaufkanäle eingelassen sind,
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13 eine perspektivische Teilansicht einer Ölförderpumpe mit einem radialen Steuerelement, in das Zulaufkanäle und/oder Ablaufkanäle eingelassen sind,
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14 bis 14b Detailansichten einer Ölförderpumpe, die mit einem Antriebsmotor in Form eines Elektromotors kombiniert ist und
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15 eine schematische Darstellung der Geometrie des Funktionsprinzips der Maschine.
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Die in den Figuren dargestellte und als Pumpe, speziell als Ölförderpumpe 1, ausgebildete Maschine bzw. Pumpe ist zur Förderung eines ein Fluid darstellenden Schmieröls insbesondere einer Brennkraftmaschine ausgelegt, wobei mit der Ölförderpumpe 1 eine regelbare Ölmenge förderbar ist. Die Ölförderpumpe 1 ist als kostengünstige Drehflügelpumpe ausgelegt, die durch diverse Modifikationen gegenüber dem Stand der Technik zuverlässiger, effizienter sowie kompakter als eine herkömmliche Ölförderpumpe gestaltet ist. Dadurch ist die Ölförderpumpe 1 insgesamt gegenüber dem Stand der Technik verbessert. Die Ölförderpumpe 1 ist in 1 mit den für die Darstellung der erfindungsgemäßen Ausgestaltung wesentlichen Komponenten in einer seitlichen Draufsicht und in 2 in einer perspektivischen Ansicht dargestellt. Die in den Figuren dargestellten Komponenten beziehungsweise Bauteile der Ölförderpumpe 1 sind in ein nicht dargestelltes Gehäuse eingebaut, wobei das Gehäuse beispielsweise einseitig offen ist und in diesem Bereich von einem Gehäusedeckel verschlossen wird. Die Ölförderpumpe 1 weist einen Stator 2 auf, in dem eine zylinderförmige Statorausnehmung 3 eingelassen ist. In der Statorausnehmung 3 ist ein Außenrotor 4 drehbar angeordnet, der seinerseits eine Außenrotorausnehmung 5 aufweist. In dieser Außenrotorausnehmung 5 ist ein Innenrotor 6 exzentrisch zu dem Außenrotor 4 (im Ausführungsbeispiel im unteren Bereich an der Außenrotorausnehmung 5 angrenzend aber grundsätzlich bezüglich der Exzentrizität verstellbar) angeordnet. In den Innenrotor 6 ist eine Ausnehmung 7 eingelassen, in die eine beispielsweise in 11 dargestellte Welle 8 eingesetzt ist. Mittels der Welle 8 kann der Innenrotor 6 insbesondere in der Drehrichtung 9 (2) gedreht werden. Die Exzentrizität kann geändert werden, in dem die Position des Stators 2 (und damit des Außenrotors 4) gegenüber dem Innenrotor 6 bzw. der Welle 8 verändert wird. Der Stator 2 ist dabei entweder translatorisch und/oder rotatorisch in dem Gehäuse gelagert und wird über eine Stelleinrichtung mechanisch, elektrisch oder hydraulisch verstellt. Alternativ kann die Exzentrizität des Innenrotors 6 gegenüber dem Außenrotor 4 durch Verschieben des Innenrotors 6 nach oben (bzw. unten) in Bezug zu dem Außenrotor 4 eingestellt werden. Durch die verstellbare Exzentrizität wird die Förderleistung der Ölpumpe 1 verstellt.
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Der Innenrotor 6 ist mit dem Außenrotor 4 über eine Anzahl von Flügeln 10 (1 fünf Flügel 10 und 2 sieben Flügel 10) verbunden, wobei jeder der Flügel 10 bei dem in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel zumindest angenähert rechtwinklig zueinander angeordnete erste Flügelarme 11 und zweite Flügelarme 12 aufweist. Dabei ist jeweils der erste Flügelarm 11 in einer in den Innenrotor 6 eingelassenen Innenrotorführung 13 längsverschieblich und der zweite Flügelarm 12 in einer in den Außenrotor 4 eingelassenen Außenrotorführung 14 längsverschieblich geführt. Bei angetriebenem Innenrotor 6 wird der Außenrotor 4 somit ebenfalls in der Statorausnehmung 3 gedreht. Dadurch werden zwischen dem Innenrotor 6, zwei benachbarten Flügeln 10 und dem Außenrotor 4 gebildete Förderzellen 15 eines Maschinenarbeitsraums 16 der Ölförderpumpe 1 vergrößert und verkleinert. Dadurch wird Öl von einer Saugseite zu einer Druckseite der Ölförderpumpe 1 gefördert. Grundsätzlich ist jeder der Flügelarme 11, 12 des einzelnen Flügels 10 plattenförmig ausgebildet, wobei auf diesbezügliche Details in der Beschreibung zu 10b eingegangen wird.
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Die Ausführungsbeispiele der 3, 4 und 5 unterscheiden sich von denen der 1 dadurch, dass hier eine andere Anzahl von Flügeln vorgesehen ist, nämlich drei Flügel (5) und jeweils fünf Flügel (3 und 4) mit denen der Innenrotor 6 mit dem Außenrotor 4 zusammenwirkt. Weiterhin ist der eingeschlossene Winkel zwischen dem jeweils ersten Flügelarm 11 und dem jeweils zweiten Flügelarm 12 unterschiedlich. Während der eingeschlossene Winkel bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den 1 und 2 zumindest angenähert 90° beträgt, beträgt dieser bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 angenähert 70° und ist somit ein spitzer Winkel, während der Winkel bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 angenähert 110° beträgt und somit eine stumpfwinklige Anordnung des ersten Flügelarms 11 gegenüber dem zweiten Flügelarm 12 realisiert ist. Zudem sind die ersten Flügelarme 11 und die zweiten Flügelarme 12 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 dünnwandig, während diese bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 dickwandig sind. Im Rahmen der Erfindung ist auch eine Kombination von dünnwandigen Flügelarmen mit dickwandigen Flügelarmen vorgesehen.
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Bei den Ausführungsbeispielen der 6 bis 9 sind die Flügel 10 T-förmig ausgebildet, wobei der zweite Flügelarm 12 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 6 etwa mittig auf dem ersten Flügelarm 11 aufgesetzt ist und bezüglich seiner äußeren Kontur zu den gegenüberliegenden Endbereichen eine ankerförmige Ausbildung aufweist. Vorteilhaft ist bei dieser Ausgestaltung auch die verlängerte Führungslänge des zweiten Flügelarms 12 in der entsprechenden Außenrotorführung 14. Bei den Ausführungsbeispielen gemäß 6 und 7 ist im Übrigen die Ausnehmung 7 zur Aufnahme der Welle 8 eine torxähnlich ausgebildete Wellenausnehmung. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 7 ist der zweite Flügelarm 12 außermittig und geneigt auf den ersten Flügelarm 11 aufgesetzt und weist eine andere Ausgestaltung zusammenwirkend mit der Außenrotorführung 14 auf.
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Das Ausführungsbeispiel gemäß 8 entspricht grundsätzlich dem der 6, wobei hier eine streng symmetrische Ausbildung der Flügel 10 wiedergegeben ist. Zudem ist durch die Schraffierung der ersten Flügelarme 11 dargestellt, dass hier die Innenrotorführungen 13 eine Führungslänge 29 aufweisen, die bei den unterschiedlichen Eintauchtiefen des entsprechenden ersten Flügelarms 11 durch die eingestellte Exzentrizität unterschiedlich ist. Dagegen sind die Innenrotorführungen 13 der 8a so ausgebildet, dass diese eine Führungslänge 29 aufweisen, die bei allen Eintauchtiefen des ersten Flügelarms 11 gleich ist. Dies wird beispielsweise durch eine nach innen gerichtete Aufweitung der Innenrotorführungen 13 erreicht (siehe auch die entsprechende Detailansicht von 8a). Zudem ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 8, 8a eine gegenüber den 6 und 7 abgewandelte Ausnehmung 7 dargestellt.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 9 mit den dargestellten Detailansichten ist sowohl die Außenrotorführung 14 als auch die Innenrotorführung 13 zusammenwirkend mit den jeweiligen Flügelarmen 11, 12 so optimiert gestaltet, dass eine Verbesserung der Festigkeit und Tribologie der so ausgebildeten Ölförderpumpe 1 erreicht ist. In Bereichen, in denen hohe Spannungen auftreten, weisen die Innenrotorführung 13 und die Außenrotorführung 14 eine stark verrundete Kontur 17 auf. In Bereichen mit geringer Belastung können dagegen Radien 18 benutzt werden, die für die Fertigung optimiert sind. Des Weiteren kann die jeweilige Führung für das Gleiten des Flügels 10 eine optimierte Gleitkontur aufweisen.
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Das Ausführungsbeispiel gemäß den 10, 10a, 10b und 10c entspricht weitgehend den der 1, wobei hier eine anders ausgebildete Ausnehmung 7 vorgesehen ist. 10a zeigt in einer Einzelansicht den Außenrotor 4 in einer perspektivischen Ansicht, wobei dieser eine mittige Verstärkungskuppe 19 aufweist, die mit mittigen Aussparungen 20 des Flügels 10 zusammenwirken.
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Zudem weisen die Flügelarme 11, 12 im Bereich der Fügung vorzugsweise in beiden Randbereichen Verstärkungen 21 auf. Der Innenrotor 6 weist ebenfalls wie der Außenrotor 4 mittige Verstärkungskuppen 19 auf. Diese Ausgestaltungen erhöhen die Festigkeit und Formhaltigkeit von Innenrotor 6, Flügel 10 und Außenrotor 4 im Bereich der Gleitlagerung; lassen nur geringere Spannungen und Deformationen bei einer Belastung zu und es ist ein gezielter Einsatz von Entformungsschrägen möglich, um die Festigkeit der Bauteile zu erhöhen. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass bei allen Ausführungen Entformungsschrägen vorzugsweise in axialer Richtung bei den Bauteilen vorgesehen sein können, die die Fertigung der Bauteile vereinfachen.
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11 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Ölförderpumpe 1 mit einem Außenrotor 4, der über eine Anzahl von Flügeln 10 mit einem Innenrotor 6 zusammenwirkt, wobei hier in die Ausnehmung 7 eine Welle 8 eingesetzt ist. Zusätzlich weist der Außenrotor 4 auf den Außenumfang angeordnete radiale Zulaufkanäle/Ablaufkanäle 22 auf. Weiterhin sind axiale Zulaufkanäle/Ablaufkanäle 23 vorgesehen. Die axialen Zulaufkanäle/Ablaufkanäle 23 können ausweislich 12 in ein axiales Steuerelement 24 eingelassen sein beziehungsweise damit zusammenwirken. Zudem kann ausweislich der 13 ergänzend oder alternativ zu der Darstellung gemäß 11 auch noch ein radiales Steuerelement 24 vorgesehen sein.
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14, 14a, 14b zeigt in verschiedenen Darstellungen beziehungsweise Schnitten die Integration eines Antriebmotors, der als Elektromotor 25 ausgebildet ist in die Ölförderpumpe 1. Der Elektromotor 25 weist einen als Eisenkern ausgebildeten Elektromotorstator 26 auf, in dem eine Anzahl von Spulen 27 angeordnet sind. Diese Spulen 27 wirken bei einer Bestromung mit einem Magneten 28 (14b) zusammen, der in den hier zylinderförmig ausgebildeten Stator 2 integriert und der mit dem Außenrotor 4 verbunden ist. Bei einer Bestromung der Spulen 27 wird der Magnet 28 gegenüber den feststehenden Elektromotorstator 26 in eine Drehbewegung versetzt und somit die Ölförderpumpe 1 betrieben.
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15 zeigt das Funktionsprinzip der translatorischen Lagerung der Flügelarme 11, 12 in dem Innenrotor 6 und dem Außenrotor 4. Hierbei ist die Geometrie durch folgende Parameter beschrieben:
- – e ist die Exzentrizität von dem Innenrotor 6 zu dem Außenrotor 4 (Abstand der Mittelpunkte),
- – u ist der Abstand der translatorischen Bahn im Innenrotor 6 zu dessen Mittelpunkt,
- – v ist der Abstand der translatorischen Bahn im Außenrotor 4 zu dessen Mittelpunkt,
- – β ist der Winkel der beiden Flügelarme 11, 12 des Flügels 10.
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Die gestrichelte Linie bei A zeigt die translatorische Bahn im Innenrotor 6. Die gestrichelte Linie bei B zeigt die translatorische Bahn im Außenrotor 4. Der Flügel 10, der auch als Koppelelement zwischen Innenrotor 6 und Außenrotor 4 gesehen werden kann, kann sich entlang der translatorischen Bahnen bewegen.
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Abschließend wird darauf hingewiesen, dass beliebige zuvor beschriebene Einzeldetails der verschiedenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Ölförderpumpe 1 miteinander und untereinander kombiniert sein können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009004456 B4 [0002]
- DE 102010023068 A1 [0003]
