DE102017203004A1 - Zahnradpumpe für ein Abwärmerückgewinnungssystem - Google Patents

Zahnradpumpe für ein Abwärmerückgewinnungssystem Download PDF

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Jakob Branczeisz
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Abstract

Zahnradpumpe (1), insbesondere für ein Abwärmerückgewinnungssystem. Die Zahnradpumpe (1) umfasst ein Gehäuse (2), wobei in dem Gehäuse (2) ein Arbeitsraum (6) ausgebildet ist. In dem Arbeitsraum (6) sind ein erstes Zahnrad (11) und ein zweites Zahnrad (12) miteinander kämmend angeordnet. Das Gehäuse (2) umfasst einen Lagerbolzen (70). Das erste Zahnrad (11) ist mittels eines Lagers (60) auf dem Lagerbolzen (70) drehbar gelagert. Ein Wellendichtring (55) trennt das Lager (60) mediendicht von dem Arbeitsraum (6).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zahnradpumpe, insbesondere ausgeführt als Speisefluidpumpe eines Abwärmerückgewinnungssystems einer Brennkraftmaschine.
  • Stand der Technik
  • Zahnradpumpen sind vielfach aus dem Stand der Technik bekannt, beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE 10 2008 042 066 A1 . Die bekannte Zahnradpumpe umfasst ein Gehäuse, welches einen Arbeitsraum begrenzt. In dem Arbeitsraum sind ein erstes Zahnrad und ein zweites Zahnrad miteinander kämmend angeordnet.
  • 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 Lagerung der Speisefluidpumpe mit schlecht schmierenden Medien von Abwärmerückgewinnungssystemen über eine lange Lebensdauer betrieben werden kann.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die erfindungsgemäße Zahnradpumpe trennt die Lagerung des Zahnrads bauraumsparend und mediendicht von dem Arbeitsraum, so dass das Arbeitsmedium nicht in Kontakt mit dem Lager kommt. Dadurch kann das Lager mit einem separaten Schmiermittel geschmiert bzw. gekühlt werden. Das Risiko von Kavitationsschäden in dem Lager entfällt dadurch, insbesondere wenn die Zahnradpumpe als Speisefluidpumpe in einem Abwärmerückgewinnungssystem betrieben wird.
  • Dazu umfasst die Zahnradpumpe ein Gehäuse, wobei in dem Gehäuse ein Arbeitsraum ausgebildet ist. In dem Arbeitsraum sind ein erstes Zahnrad und ein zweites Zahnrad miteinander kämmend angeordnet. Das Gehäuse umfasst einen Lagerbolzen. Das erste Zahnrad ist mittels eines Lagers auf dem Lagerbolzen drehbar gelagert. Ein Wellendichtring trennt das Lager mediendicht von dem Arbeitsraum.
  • Dadurch ist die Lagerung des ersten Zahnrads innerhalb diesem angeordnet, wodurch der Bauraum der Zahnradpumpe minimiert ist. Die mediendichte Trennung des Lagers von dem Arbeitsmedium durch den Wellendichtring erlaubt eine separate Schmierung und/oder Kühlung des Lagers, beispielsweise mit einer Lebensdauerschmierung. Das Risiko von Kavitationsschäden in dem Lager durch Kavitationsblasen des Arbeitsmediums ist durch die mediendichte Trennung eliminiert.
  • Vorteilhafterweise wirkt das Lager mit einer in dem ersten Zahnrad ausgebildeten Lagerbohrung zusammen. Die Lagerbohrung kann dabei auch als durchgängige Bohrung ausgeführt sein.
  • In vorteilhaften Ausführungen ist an dem ersten Zahnrad koaxial zur Lagerbohrung eine Dichtfläche ausgebildet. Der Wellendichtring wirkt mit der Dichtfläche zusammen. Vorzugsweise ist die Dichtfläche dabei eine äußere Mantelfläche des ersten Zahnrads. Eine Anpresskraft zwischen dem Wellendichtring und der Dichtfläche gewährleistet die mediendichte Trennung in fluidischer Richtung zum Lager.
  • In alternativen vorteilhaften Ausführungen ist das erste Zahnrad auf einer Welle angeordnet. Das Lager wirkt mit einer in der Welle ausgebildeten Lagerbohrung zusammen. Dadurch können Zahnrad und Welle aus unterschiedlichen Materialien gefertigt sein. Die einzelnen Funktionsflächen, wie beispielsweise die Lagerbohrung, können demzufolge aus einem optimalen Material bestehen.
  • In vorteilhaften Ausführungen ist an der Welle koaxial zur Lagerbohrung eine Dichtfläche ausgebildet. Der Wellendichtring wirkt mit der Dichtfläche zusammen.
  • Vorzugsweise ist die Dichtfläche dabei eine äußere Mantelfläche der Welle. Eine Anpresskraft zwischen dem Wellendichtring und der Dichtfläche gewährleistet die mediendichte Trennung in fluidischer Richtung zum Lager.
  • In vorteilhaften Weiterbildungen ist der Wellendichtring das Lager radial umgebend angeordnet. Dies ist zum einen eine bauraumsparende Anordnung. Zum anderen wirken dadurch Dichtkräfte und Lagerkräfte radial in einer Ebene, so dass dadurch keine nachteiligen Kippmomente entstehen können.
  • In vorteilhaften Ausführungen ist das Lager als Wälzlager, insbesondere als Nadellager ausgeführt. Dies ist eine Ausführung mit geringem Bauraum, so dass das Lager im Inneren der Welle bzw. im Inneren des ersten Zahnrads angeordnet werden kann.
  • In vorteilhaften Weiterbildungen ist der Lagerbolzen an einem Deckel des Gehäuses angeordnet. Damit ist das Gehäuse mehrteilig ausgeführt, so dass die Zahnradpumpe sehr einfach zu montieren ist. Vorzugsweise ist der Deckel dabei mittels Zentrierstiften zum übrigen Gehäuse ausgerichtet, so dass sich eine eng tolerierte Ausrichtung des Lagers zum Arbeitsraum ergibt.
  • In vorteilhaften Ausführungen ist das erste Zahnrad an der dem Lager gegenüberliegenden Seite mittels eines weiteren Lagers auf einem weiteren Lagerbolzen drehbar gelagert. Ein weiterer Wellendichtring trennt das weitere Lager mediendicht von dem Arbeitsraum. Durch die beidseitige Lagerung wird eine Verkippung der Welle bzw. des Zahnrads vermieden. Die Spaltmaße können somit besser eingehalten werden, und der Verschleiß wird reduziert. Vorzugsweise ist das weitere Lager gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungen gestaltet.
  • Vorteilhafterweise ist die Zahnradpumpe als Außenzahnradpumpe ausgeführt. Dies ist eine günstige und robuste Ausführung der Zahnradpumpe.
  • In vorteilhaften Weiterbildungen ist dabei das zweite Zahnrad analog zum ersten Zahnrad gelagert bzw. mit einer Lagerung in einer Ausführung wie sie oben beschrieben wurde.
  • Zahnradpumpen eignen sich sehr gut für die Anwendung in Abwärmerückgewinnungssystemen von Brennkraftmaschinen. Daher ist die erfindungsgemäße Zahnradpumpe 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 Zahnradpumpe mit den vorhergehend beschriebenen Merkmalen ausgeführt.
  • Neben der hohen Chemikalienbeständigkeit weist die Zahnradpumpe eine gute Abdichtung der Lager gegenüber dem niederviskosen Arbeitsmedien des Abwärmerückgewinnungssystems auf. Kavitationsschäden in den Lagern werden dadurch verhindert. Weiterhin werden keine Schmutzpartikel des Arbeitsmediums in die Lager eingetragen, was zu einer Erhöhung der Lebensdauer der Lager führt. Zusätzlich können die Lager mit einem separaten Schmiermittel geschmiert und gekühlt werden.
  • Figurenliste
  • Im Nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:
    • 1 eine Zahnradpumpe des Stands der Technik in Explosionsdarstellung, wobei nur die wesentlichen Bereiche dargestellt sind,
    • 2 einen Schnitt durch eine Zahnradpumpe des Stands der Technik, wobei nur die wesentlichen Bereiche dargestellt sind,
    • 3 einen Schnitt eines Bereichs einer erfindungsgemäßen Zahnradpumpe, wobei nur die wesentlichen Bereiche dargestellt sind.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • In 1 ist eine als Außenzahnradpumpe ausgeführte Zahnradpumpe 1 aus dem Stand der Technik in einer Explosionsdarstellung gezeigt. Die Zahnradpumpe 1 umfasst ein Gehäuse 2, einen Deckel 3 und einen Bodenflansch 4. Der Deckel 3 und der Bodenflansch 4 sind unter Zwischenlage des Gehäuses 2 durch vier Schrauben 5 miteinander verspannt. Das Gehäuse 2, der Deckel 3 und der Bodenflansch 4 begrenzen einen Arbeitsraum 6.
  • In dem Arbeitsraum 6 sind ein erstes Zahnrad 11 und ein zweites Zahnrad 12 kämmend miteinander 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.
  • 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. Die Lagerung erfolgt durch zwei Lagerbrillen 30, 40, wobei die Lagerbrillen 30, 40 in dem Arbeitsraum 6 angeordnet sind: eine Lagerbrille 30 ist benachbart zum Bodenflansch 4 angeordnet und eine weitere Lagerbrille 40 benachbart zum Deckel 3. In beiden Lagerbrillen 30, 40 sind jeweils zwei Lagerbuchsen 9 eingepresst. Die Lagerbuchsen 9 der Lagerbrille 30 lagern die beiden Wellen 21, 22 antriebsseitig und die Lagerbuchsen 9 der weiteren Lagerbrille 40 auf der dazu gegenüberliegenden Seite der Zahnräder 11, 12.
  • Die vier Lagerbuchsen 9 haben jeweils eine Radiallagerfunktion. Die Axiallagerfunktion wird durch die beiden Lagerbrillen 30, 40 erreicht: 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.
  • Zur Abdichtung des Arbeitsraums 6 zur Umgebung sind zwei Dichtungen am Gehäuse 2 angeordnet: Eine Dichtung 28 zwischen dem Gehäuse 2 und dem Deckel 3, und eine weitere Dichtung 29 zwischen dem Gehäuse 2 und dem Bodenflansch 4. Beide Dichtungen 28, 29 verlaufen etwa ringförmig über den Umfang des Gehäuses 28, 29 und sind üblicherweise in entsprechenden Nuten angeordnet.
  • 2 zeigt einen Schnitt im Bereich der Zahnräder 11, 12 durch eine als Außenzahnradpumpe ausgeführte Zahnradpumpe 1. Die beiden Zahnräder 11, 12 sind innerhalb des Gehäuses 2, also im Arbeitsraum 6, angeordnet. Die beiden Zahnräder 11, 12 fördern das Arbeitsmedium entlang der Innenwand 61 des Gehäuses 2.
  • 2 zeigt weiterhin einen Einlasskanal 71 und einen Auslasskanal 72 der Zahnradpumpe 1, welche in den Arbeitsraum 6 der Zahnradpumpe 1 münden. Für diesen Fall dreht die erste Welle 21 in der Ansicht der 2 im Uhrzeigersinn 21a und die zweite Welle 22 entgegen des Uhrzeigersinns 22a. Demzufolge stehen die ersten Zähne 13 des ersten Zahnrads 11 an ihren jeweils ersten Zahnflanken 13a im Zahneingriff mit den zweiten Zähnen 14 des zweiten Zahnrads 12 an deren jeweils ersten Zahnflanken 14a. Weiterhin wirken die ersten Zahnköpfe 13b der ersten Zähne 13 und die zweiten Zahnköpfe 14b der zweiten Zähne mit der Innenwand 61 des Gehäuses 2 zusammen.
  • Im Ausführungsbeispiel der 2 sind der Einlasskanal 71 und der Auslasskanal 72 in dem Gehäuse 2 ausgebildet. In alternativen Ausführungsbeispielen können der Einlasskanal 71 und der Auslasskanal 72 jedoch auch anderweitig gestaltet sein, beispielsweise im Deckel 3 oder im Bodenflansch 4 ausgebildet.
  • Die Funktionsweise der Zahnradpumpe 1 ist wie folgt:
  • Eines der beiden Zahnräder 11, 12 wird durch die entsprechende Welle 21, 22 angetrieben, so dass durch den Zahneingriff der entsprechenden Zähne 13, 14 die beiden Zahnräder 11, 12 miteinander kämmen. Ersatzweise kann der Antrieb auch anderweitig, beispielsweise elektromechanisch, erfolgen. Das erste Zahnrad 11 rotiert im Uhrzeigersinn 21a und das zweite Zahnrad 12 entgegen dem Uhrzeigersinn 22a. Dadurch wird Arbeitsmedium zwischen den Zahnrädern 11, 12 und der Innenwand 61 des Gehäuses 2 vom Einlasskanal 71 in den Arbeitsraum 6 und anschließend zum Auslasskanal 72 gefördert. Die entgegengesetzte Strömungsrichtung dichtet der Zahneingriff der entsprechenden Zähne 13, 14 zwischen den beiden Zahnrädern 11, 12 ab. In Abhängigkeit des am Auslasskanal 72 anliegenden Drucks wird das Arbeitsmedium dabei im Arbeitsraum 6 verdichtet.
  • Die Zahnräder 11, 12 bzw. Zähne 13, 14 haben neben der Funktion das Arbeitsmedium vom Einlasskanal 71 in den Auslasskanal 72 zu fördern auch die Funktion die Zahnkammern zwischen den Zähnen 13, 14 zur Innenwand 61 des Gehäuses 2 abzudichten, um eine möglichst hohe Effizienz der Zahnradpumpe 1 zu gewährleisten.
  • Erfindungsgemäß wird nun zumindest eine Welle 21, 22 derart gelagert, dass die Lagerung in einer Wellenbohrung bzw. Zahnradbohrung angeordnet ist und mittels eines Wellendichtrings fluidisch von dem Arbeitsraum 6 getrennt ist.
  • Dazu zeigt 3 einen Bereich einer Zahnradpumpe 1 im Schnitt, wobei nur die wesentlichen Bereiche dargestellt sind. Die Zahnradpumpe 1 weist das erste Zahnrad 11 und das zweite Zahnrad 12 auf, welche in dem Arbeitsraum 6 angeordnet sind und miteinander kämmen. Die Zahnradpumpe 1 ist in diesem Beispiel als Außenzahnradpumpe ausgeführt, kann alternativ jedoch auch als Innenzahnradpumpe ausgeführt sein.
  • In dem ersten Zahnrad 11 ist eine Lagerbohrung 50 ausgebildet. In der Ausführung der 3 ist die Lagerbohrung 50 durchgängig ausgeführt, sie kann alternativ jedoch auch als Sacklochbohrung ausgeführt sein. Weiterhin sind in der Ausführung der 3 die erste Welle 21 und das erste Zahnrad 11 einstückig ausgeführt. Alternativ könnten sie auch zweiteilig ausgeführt sein; die Lagerbohrung 50 wäre demzufolge in der ersten Welle 21 ausgebildet.
  • An dem Gehäuse 2, in der Ausführung der 3 genau genommen an dem Deckel 3 oder dem Bodenflansch 4, ist ein Lagerbolzen 70 angeordnet, welcher einen kleineren Durchmesser hat als die Lagerbohrung 50, und in die Lagerbohrung 50 hineinragt. In radialer Richtung zwischen dem Lagerbolzen 70 und der Lagerbohrung 50 ist das Lager 60 angeordnet. In der Ausführung der 3 ist das Lager 60 ein radiales Wälzlager. Alternativ kann das Lager 60 aber auch als Gleitlager ausgeführt sein und weiterhin auch Axialkräfte aufnehmen. Im Falle einer Gleitlagerung wäre es auch möglich, dass die Lagerbohrung 50 und der Lagerbolzen 70 direkt zusammenwirken und dadurch das Lager 60 ausbilden.
  • In der Ausführung der 3 wirken die beiden Zahnräder 11, 12 mit einer Anlaufplatte 65 zusammen, welche in axialer Richtung zwischen dem Deckel 3 - bzw. Bodenflansch 4 - und den beiden Zahnrädern 11, 12 positioniert ist. Die Anlaufplatte 65 stellt somit eine axiale Lagerung der beiden Zahnräder 11, 12 da.
  • An dem ersten Zahnrad 11 - bzw. in einer alternativen Ausführung an der ersten Welle 21 - ist eine Dichtfläche 51 ausgebildet. In der Ausführung der 3 ist die Dichtfläche 51 eine außenliegende zylindrische Mantelfläche, kann alternativ jedoch auch innenliegend sein, oder sogar mit der Lagerbohrung 50 zusammenfallen. In radialer Richtung zwischen der Dichtfläche 51 und dem Gehäuse 2 - bzw. dem Deckel 3 oder dem Bodenflansch 4 - ist ein Wellendichtring 55 angeordnet, der das Lager 60 mediendicht von dem Arbeitsraum 6 trennt. Das Lager 60 kann demzufolge mit einem Schmiermittel geschmiert werden, welches sich nicht mit dem schlecht schmierenden Arbeitsmedium der Zahnradpumpe 1 vermischt. Zwischen dem Wellendichtring 55 und der Anlaufplatte 65 ist in axialer Richtung ein Distanzring 57 positioniert, so dass der Wellendichtring 55 axial definiert angeordnet ist.
  • Analog zu dem Aufbau des Lagers 60 der ersten Welle 21 bzw. des ersten Zahnrads 11 können auch die weiteren Lager der Zahnradpumpe 1 aufgebaut sein.
  • Sehr niederviskose Arbeitsmedien, wie sie beispielsweise in Abwärmerückgewinnungssystemen verwendet werden, besitzen quasi keine Schmiereigenschaften. Daher kann bei Nutzung derartiger, kritischer Arbeitsmedien in herkömmlichen Gleit- oder Wälzlagern kein ausreichend tragfähiger Schmierfilm ausgebildet werden. Die Lagerstellen laufen daher permanent im Mischreibungsbereich. Dies führt zu einer erhöhten Wärmeentwicklung in der Lagerstelle, was wiederum zu einem schnelleren Verschleiß und damit einem frühzeitigen Ausfall der Zahnradpumpe 1 führt.
  • Die erfindungsgemäße Zahnradpumpe 1 trennt nun das Lager 60 - oder auch mehrere Lager - von dem Arbeitsmedium. Dadurch wird beispielsweise auch eine initiale Schmierung bzw. Lebensdauerschmierung - beispielsweise durch eine Fettfüllung - oder auch eine externe Schmierung der Lager 60 möglich.
  • Durch die Anordnung des Lagers 60 im Inneren der Welle 21, 22 bzw. im Inneren des Zahnrads 11, 12 ergeben sich folgende Vorteile:
    • - Durch die Lagerung innerhalb der Wellen 21, 22 bzw. innerhalb der Zahnräder 11, 12 ist das Lager 60 vom Arbeitsmedium getrennt und kann dadurch separat mit einem besser geeigneten Schmiermittel geschmiert werden.
    • - Der Achsabstand der beiden zueinander angeordneten Wellen 21, 22 bzw. Zahnräder 11, 12 ist für die Lager 60 irrelevant. Im Gegensatz dazu ist bei außen angeordneten Lagern ein Mindestabstand beider Wellen 21, 22 zwingend notwendig. Dadurch ergibt sich auch ein Vorteil hinsichtlich des für die Zahnradpumpe 1 benötigten Bauraums.
    • - Tribokontaktstellen, die mit dem Arbeitsmedium in Kontakt stehen, werden innerhalb der Zahnradpumpe 1 reduziert. Demzufolge können die Gleitbewegungen, die im nachteiligen Mischreibungsbereich laufen, reduziert werden.
    • - Die Betriebsbedingungen des Lagers 60 können ideal gestaltet werden, beispielsweise durch eine externe Schmierung und/oder Kühlung. Dadurch wir die Hydro-Dynamik innerhalb des Lagers 60 verbessert, und die Lebensdauer des Lagers 60 erhöht sich.
    • - Durch die externe oder initiale Schmierung wird die Reibung im Lager 60 erheblich reduziert sowie der Temperaturhaushalt innerhalb des Lagers 60 verbessert, was eine höhere Lebensdauer des Lagers 60 zur Folge hat.
  • In vorteilhaften Verwendungen ist die erfindungsgemäße Zahnradpumpe 1 in einem Abwärmerückgewinnungssystem einer Brennkraftmaschine eingesetzt. Der Brennkraftmaschine wird Sauerstoff über eine Luftzufuhr zugeführt; das nach dem Verbrennungsvorgang ausgestoßene Abgas wird durch eine Abgasleitung aus der Brennkraftmaschine abgeführt.
  • Das Abwärmerückgewinnungssystem weist einen ein Arbeitsmedium führenden Kreislauf auf, der in Flussrichtung des Arbeitsmediums eine Speisefluidpumpe, einen Verdampfer, eine Expansionsmaschine und einen Kondensator umfasst. Das Arbeitsmedium kann nach Bedarf über eine Stichleitung aus einem Sammelbehälter und eine Ventileinheit in den Kreislauf eingespeist werden. Der Sammelbehälter kann dabei alternativ auch in den Kreislauf eingebunden sein.
  • Der Verdampfer ist an die Abgasleitung der Brennkraftmaschine angeschlossen, nutzt also die Wärmeenergie des Abgases der Brennkraftmaschine für den Kreislauf des Abwärmerückgewinnungssystems.
  • Flüssiges Arbeitsmedium wird durch die Speisefluidpumpe, gegebenenfalls aus dem Sammelbehälter, in den Verdampfer gefördert und dort durch die Wärmeenergie des Abgases der Brennkraftmaschine verdampft. Das verdampfte Arbeitsmedium wird anschließend in der Expansionsmaschine unter Abgabe mechanischer Energie, beispielsweise an einen nicht dargestellten Generator oder an ein nicht dargestelltes Getriebe, entspannt. Anschließend wird das Arbeitsmedium im Kondensator wieder verflüssigt und in den Sammelbehälter zurückgeführt bzw. der Speisefluidpumpe zugeführt.
  • Da Arbeitsmedien, wie sie beispielsweise in Abwärmerückgewinnungssystemen eingesetzt werden, z.B. Ethanol oder Kältemittel, nur eine sehr geringe Viskosität und quasi keine Schmiereigenschaft aufweisen, kann bei Nutzung derartiger, kritischer Arbeitsmedien kein ausreichend tragfähiger Schmierfilm in den Lagern 9 herkömmlicher Zahnradpumpen ausgebildet werden. Die Kontaktstellen der herkömmlichen Lager laufen daher oft im Mischreibungsbereich oder sogar in Festkörperreibung. Dies kann neben einer erhöhten Reibung und der sich daraus ergebenden Wärmeentwicklung auch zu einem schnelleren Verschleißen und damit zu einem frühzeitigen Versagen (Ausfall) der herkömmlichen Lager führen.
  • Durch die Trennung der Lager 60 der erfindungsgemäßen Zahnradpumpe 1 vom Arbeitsmedium wird die Abnutzung, Beschädigung bzw. Abrassion oder Kavitationserosion der Lager 60 gemindert oder völlig ausgeschlossen. Die Lager 60 können dadurch mit einem besser geeigneten, separaten Schmiermittel geschmiert und auch gekühlt werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102008042066 A1 [0002]
    • DE 102013205648 A1 [0003]

Claims (12)

  1. Zahnradpumpe (1), insbesondere für ein Abwärmerückgewinnungssystem, wobei die Zahnradpumpe (1) ein Gehäuse (2) umfasst, wobei in dem Gehäuse (2) ein Arbeitsraum (6) ausgebildet ist, wobei in dem Arbeitsraum (6) ein erstes Zahnrad (11) und ein zweites Zahnrad (12) miteinander kämmend angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) einen Lagerbolzen (70) umfasst, wobei das erste Zahnrad (11) mittels eines Lagers (60) auf dem Lagerbolzen (70) drehbar gelagert ist und wobei ein Wellendichtring (55) das Lager (60) mediendicht von dem Arbeitsraum (6) trennt.
  2. Zahnradpumpe (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Lager (60) mit einer in dem ersten Zahnrad (11) ausgebildeten Lagerbohrung (50) zusammenwirkt.
  3. Zahnradpumpe (1) nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass an dem ersten Zahnrad (11) koaxial zur Lagerbohrung (50) eine Dichtfläche (51) ausgebildet ist, wobei der Wellendichtring (55) mit der Dichtfläche (51) zusammenwirkt.
  4. Zahnradpumpe (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das erste Zahnrad (11) auf einer Welle (21) angeordnet ist und dass das Lager (60) mit einer in der Welle (21) ausgebildeten Lagerbohrung (50) zusammenwirkt.
  5. Zahnradpumpe (1) nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass an der Welle (21) koaxial zur Lagerbohrung (50) eine Dichtfläche (51) ausgebildet ist, wobei der Wellendichtring (55) mit der Dichtfläche (51) zusammenwirkt.
  6. Zahnradpumpe (1) nach einem der Ansprüche 3 oder 5 dadurch gekennzeichnet, dass der Wellendichtring (55) das Lager (60) radial umgebend angeordnet ist.
  7. Zahnradpumpe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass das Lager (60) als Wälzlager, insbesondere als Nadellager ausgeführt ist.
  8. Zahnradpumpe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerbolzen (70) an einem Deckel (3) des Gehäuses (2) angeordnet ist.
  9. Zahnradpumpe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass das erste Zahnrad (11) an der dem Lager (60) gegenüberliegenden Seite mittels eines weiteren Lagers auf einem weiteren Lagerbolzen drehbar gelagert ist, wobei ein weiterer Wellendichtring das weitere Lager mediendicht von dem Arbeitsraum (6) trennt.
  10. Zahnradpumpe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnradpumpe (1) als Außenzahnradpumpe ausgeführt ist.
  11. Zahnradpumpe (1) nach Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Zahnrad (12) analog zum ersten Zahnrad (11) gelagert ist.
  12. Abwärmerückgewinnungssystem mit einem ein Arbeitsmedium führenden Kreislauf, wobei der Kreislauf in Flussrichtung des Arbeitsmediums eine Speisefluidpumpe, einen Verdampfer, eine Expansionsmaschine und einen Kondensator umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Speisefluidpumpe als Zahnradpumpe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ausgeführt ist.
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