DE102022207330A1 - Spindelpumpenstufe, Fluidfördervorrichtung und Kraftfahrzeug - Google Patents

Spindelpumpenstufe, Fluidfördervorrichtung und Kraftfahrzeug Download PDF

Info

Publication number
DE102022207330A1
DE102022207330A1 DE102022207330.4A DE102022207330A DE102022207330A1 DE 102022207330 A1 DE102022207330 A1 DE 102022207330A1 DE 102022207330 A DE102022207330 A DE 102022207330A DE 102022207330 A1 DE102022207330 A1 DE 102022207330A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
spindle
running
drive
tooth
pump stage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102022207330.4A
Other languages
English (en)
Inventor
Max Scheffer-Czygan
Kai-Axel Eichler
Johannes Deichmann
Wolf Goetze
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vitesco Technologies GmbH
Original Assignee
Vitesco Technologies GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vitesco Technologies GmbH filed Critical Vitesco Technologies GmbH
Priority to DE102022207330.4A priority Critical patent/DE102022207330A1/de
Publication of DE102022207330A1 publication Critical patent/DE102022207330A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/12Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F04C2/14Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
    • F04C2/16Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with helical teeth, e.g. chevron-shaped, screw type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/082Details specially related to intermeshing engagement type machines or pumps
    • F04C2/084Toothed wheels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/12Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F04C2/14Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
    • F04C2/20Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with dissimilar tooth forms
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2250/00Geometry
    • F04C2250/20Geometry of the rotor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spindelpumpenstufe (3), aufweisend eine Treibspindel und eine Laufspindel (32). Ein direkter Antriebskontakt zwischen der Treibspindel (31) und der Laufspindel (32) ist in einem radial äußeren Bereich der Laufspindelzahnkontur (324) der Laufspindel (34) herstellbar. Ferner betrifft die Erfindung eine Fluidfördervorrichtung (2) mit einer derartigen Spindelpumpenstufe (3) und ein Kraftfahrzeug (1) mit einer derartigen Fluidfördervorrichtung (2) oder mit einer derartigen Spindelpumpenstufe (3).

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft eine Spindelpumpenstufe gemäß des Oberbegriffs von Anspruch 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Fluidfördervorrichtung mit einer derartigen Spindelpumpenstufe. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Fluidfördervorrichtung oder einer derartigen Spindelpumpenstufe.
  • Stand der Technik
  • Spindelpumpenstufen, die dazu genutzt werden, um Flüssigkeiten zu fördern, weisen während ihres Betriebs in einem Kontaktbereich zwischen Treibspindel und Laufspindel einen hydrodynamischen Film auf, der durch die geförderte Flüssigkeit gebildet wird. Durch diesen hydrodynamischen Film wird einerseits eine Reibung zwischen Treibspindel und Laufspindel minimiert. Andererseits wird eine Kraft, die von der Treibspindel auf die Laufspindel wirkt, mittels des hydrodynamischen Films großflächig übertragen und gedämpft.
  • Nachteilig an den Vorrichtungen im Stand der Technik ist insbesondere, dass im Fall, dass der hydrodynamische Film während des Betriebs der Spindelpumpenstufe abreißen sollte, es zu einem direkten mechanischen Kontakt zwischen der Treibspindel und der Laufspindel kommt. Hierdurch kommt es zu einer erhöhten Reibung zwischen Treibspindel und Laufspindel.
  • Die Druckschrift DE 10 2008 021 814 A1 offenbart eine Pumpe mit einer Spindelpumpenstufe.
  • Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Spindelpumpenstufe bereitzustellen, welche die Nachteile der Vorrichtungen aus dem Stand der Technik überwindet oder zumindest eine Alternative zu den bekannten Spindelpumpenstufen darstellt. Ferner besteht eine weitere Aufgabe darin, eine Fluidfördervorrichtung mit einer derartigen Spindelpumpenstufe bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Fluidfördervorrichtung oder einer derartigen Spindelpumpenstufe bereitzustellen.
  • Die Aufgabe hinsichtlich der Spindelpumpenstufe wird durch eine Spindelpumpenstufe mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
  • Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine Spindelpumpenstufe, aufweisend eine Treibspindel, umfassend einen Treibspindelgrundkörper und mindestens einen spiralförmig verlaufenden Treibspindelzahn, und eine Laufspindel, umfassend einen Laufspindelgrundkörper und mindestens einen spiralförmig verlaufenden Laufspindelzahn, wobei die Treibspindelzahnkontur des mindestens einen Treibspindelzahns und/oder die Laufspindelzahnkontur des mindestens einen Laufspindelzahns derart ausgebildet ist, dass ein direkter Antriebskontakt zwischen der Treibspindel und der Laufspindel, insbesondere zwischen dem mindestens einen Treibspindelzahn und dem mindestens einen Laufspindelzahn, in einem radial äußeren Bereich der Laufspindelzahnkontur herstellbar ist.
  • Ein Antriebskontakt zwischen Treibspindel und Laufspindel in einem radial äußeren Bereich der Laufspindelzahnkontur hat zur Folge, dass der Antriebskontakt zwischen Treibspindel und Laufspindel treibspindelseitig möglichst nah am Fuß des mindestens einen Treibspindelzahns stattfindet. Dies führt zu einer besseren Übertragung des Drehmoments, einer höheren Festigkeit und Widerstandsfähigkeit der Treibspindel und der Treibspindelzähne im Fall eines Abrisses des hydrodynamischen Films zwischen Treibspindel und Laufspindel.
  • Unter dem radial äußeren Bereich der Laufspindelzahnkontur ist insbesondere ein Bereich der Laufspindelzahnkontur in einer Ebene quer, vorzugsweise senkrecht, zur Rotationsachse der Laufspindel zu verstehen. Besonders bevorzugt ist es, wenn sich der Antriebskontakt lediglich in diesem Bereich ausbildet. Der radial äußere Bereich befindet sich in dieser Ebene im Bereich der radial äußeren 50%, 30%, 15% oder 5% der Laufspindelzahnhöhe. Die Laufspindelzahnhöhe wird von der Rotationsachse oder vom Laufspindelgrundkörper, insbesondere dessen Mantelfläche aus, gemessen.
  • Vorteilhafterweise handelt es sich bei der Spindelpumpenstufe, um eine Spindelpumpenstufe zur Förderung eines Fluids. Mit anderen Worten ist die Spindelpumpenstufe dazu geeignet oder dazu ausgelegt ein Fluid zu fördern. Bei dem Fluid handelt es sich bevorzugterweise um eine Flüssigkeit, insbesondere Öl, Kraftstoff, einer Reinigungslösung oder ein Kühlmittel.
  • Die Spindelpumpenstufe ist insbesondere derart ausgebildet, dass sich während des Betriebs der Spindelpumpenstufe, also während der Förderung des Fluids ein hydrodynamischer Film zwischen der Treibspindel und der Laufspindel, genauer gesagt zwischen dem mindestens einen Treibspindelzahn und dem mindestens einen Laufspindelzahn, ausbildet. Durch diesen hydrodynamischen Film wird einerseits eine Reibung zwischen Treibspindel und Laufspindel minimiert. Andererseits wird eine Kraft, die von der Treibspindel auf die Laufspindel wirkt, mittels des hydrodynamischen Films großflächig übertragen und Vibrationen gedämpft. Aufgrund der Übertragung der Kraft zwischen den beiden Spindeln mittels des hydrodynamischen Films kommt es zu einer geringeren Pressung, insbesondere hertzschen Pressung, und einem geringen Verschleiß der Zähne der beiden Spindeln. Aufgrund des hydrodynamischen Films besteht im Übrigen lediglich ein indirekter Antriebskontakt zwischen der Treibspindel und der Laufspindel. Aufgrund von Druckschwankungen, einem Trockenlaufen der Spindelpumpenstufe oder anderen Betriebsbedingungen der Spindelpumpenstufe ist es möglich, dass der soeben genannte hydrodynamische Film abreißt. Im Fall eines Abrisses des hydrodynamischen Films zwischen der Treibspindel und der Laufspindel, insbesondere zwischen dem mindestens einen Treibspindelzahn und dem mindestens einen Laufspindelzahn, während des Betriebs der Spindelpumpenstufe kommt es zu einem direkten Antriebskontakt zwischen der Treibspindel und der Laufspindel, insbesondere zwischen dem mindestens einen Treibspindelzahn und dem mindestens einen Laufspindelzahn. Damit ist eine unmittelbare Berührung der Treibspindel mit der Laufspindel, insbesondere des mindestens einen Treibspindelzahns mit dem mindestens einen Laufspindelzahn, gemeint. Aufgrund der Erfindung werden Verschleiß und Schädigung der Spindeln und der Spindelzähne zuverlässig verhindert. Der hydrodynamische Film ist insbesondere durch das zu fördernde Fluid ausbildbar.
  • Es ist bevorzugt, wenn der Treibspindelgrundkörper und/oder der Laufspindelgrundkörper zylinderförmig ausgebildet ist. Ferner ist es bevorzugt, wenn sich der mindestens eine Treibspindelzahn spiralförmig um die Rotationsachse der Treibspindel in Richtung der Rotationsachse der Treibspindel erstreckt. Ferner ist es bevorzugt, wenn sich der mindestens eine Laufspindelzahn spiralförmig um die Rotationsachse der Laufspindel in Richtung der Rotationsachse der Laufspindel erstreckt. Es ist äußerst bevorzugt, wenn die Rotationsachsen der Laufspindel und der Treibspindel parallel zueinander oder in einem Winkel von maximal 5°, von einem parallelen Verlauf zueinander, abweichend zueinander, insbesondere in einer Ebene, verlaufen.
  • Darüber hinaus ist es bevorzugt, wenn die Treibspindel einen, zwei oder drei Treibspindelzähne aufweist, die parallel zueinander verlaufen. Entsprechend der Zähnezahl der Treibspindel, weist die Laufspindel eine korrespondierende Zähnezahl von einem, zwei oder drei oder mehr Laufspindelzähnen auf, die parallel zueinander verlaufen. Vorzugsweise weist die Laufspindel einen Laufspindelzahn mehr auf, als die Treibspindel Treibspindelzähne aufweist. Besonders bevorzugt weist die Laufspindel drei Laufspindelzähne auf, während die Treibspindel zwei Treibspindelzähne aufweist. Insbesondere entspricht das Drehzahlverhältnis von Laufspindel zu Treibspindel dem umgekehrten Verhältnis der Zähnezahl von Treibspindel zu Laufspindel. Unabhängig von der Zähnezahl der Treibspindel und der Laufspindel, ist die Treibspindel antriebsübertragend mit der Laufspindel gekoppelt.
  • Ferner ist es bevorzugt, wenn die Laufspindel und/oder die Treibspindel aus einem Metall, vorzugsweise aus einem Stahl, insbesondere Edelstahl, oder einem Kunststoff hergestellt sind. Bei dem verwendeten Werkstoff handelt es sich bevorzugterweise um einen korrosionsbeständigen Werkstoff, der insbesondere korrosionsbeständigen gegenüber Kraftstoffen, wie beispielsweise Benzin oder Diesel, ist. Ferner ist es zweckmäßig, wenn die Laufspindel und die Treibspindel aus unterschiedlichen oder gleichen Werkstoffen hergestellt sind.
  • Die Spindelpumpenstufe umfasst bevorzugterweise ein Spindelpumpenstufengehäuse, in dem die Treibspindel sowie die Laufspindel aufgenommen sind. Vorteilhafterweise sind die Treibspindel und Laufspindel rotatorisch in dem Spindelpumpenstufengehäuse gelagert. Hierbei ist es bevorzugt, wenn die Treibspindel mit einem Elektromotor antriebsübertragend gekoppelt ist. Hierdurch ist die Treibspindel durch den Elektromotor antreibbar, während die Laufspindel durch die Treibspindel antreibbar ist. Ferner ist es bevorzugt, wenn das Spindelpumpenstufengehäuse aus Kunststoff oder einem Metall hergestellt ist. Darüber hinaus ist es zweckmäßig, wenn das Spindelpumpenstufengehäuse einen Saugbereich und einen Druckbereich aufweist, wobei durch die Spindelpumpenstufe das zu fördernde Fluid vom Saugbereich zum Druckbereich förderbar ist.
  • Eine vorherige oder eine weitere Ausführungsform ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass die Treibspindelzahnkontur des mindestens einen Triebspindelzahns und/oder die Laufspindelzahnkontur des mindestens einen Laufspindelzahns derart ausgebildet ist, dass ein hydrodynamischer Film zwischen der Treibspindel und der Laufspindel ausbildbar ist, dass der hydrodynamische Film einen indirekten Antriebskontakt zwischen der Treibspindel und der Laufspindel, insbesondere zwischen dem mindestens einen Treibspindelzahn und dem mindestens einen Laufspindelzahn, ausbildet. Vorzugsweise ist der indirekte Antriebskontakt als Linienkontakt ausbildet. Durch den hydrodynamischen Film kommt es zu einer Dämpfung während der Kraftübertragung von der Treibspindel auf die Laufspindel sowie zu einer geringeren Pressung, insbesondere hertzschen Pressung, was einen geringeren Verschleiß zur Folge hat.
  • Eine der vorherigen Ausführungsformen oder eine weitere Ausführungsform ist vorteilhafterweise dadurch gekennzeichnet, dass der direkte Antriebskontakt als Linienkontakt ausgebildet ist. Mit dem Linienkontakt ist eine Form des unmittelbaren Antriebskontakts zwischen der Treibspindel und der Laufspindel, insbesondere des mindestens einen Treibspindelzahns mit dem mindestens einen Laufspindelzahn, gemeint.
  • Eine der vorherigen Ausführungsformen oder eine weitere Ausführungsform ist vorteilhafterweise dadurch gekennzeichnet, dass die Treibspindelzahnkontur und/oder die Laufspindelzahnkontur derart ausgebildet ist, dass sich der direkte Antriebskontakt in einem radial inneren Bereich der Treibspindelzahnkontur einstellt oder bildet. Besonders bevorzugt ist es, wenn sich der Antriebskontakt lediglich in diesem Bereich einstellt oder bildet. Unter dem radial inneren Bereich der Treibspindelzahnkontur ist ein Bereich der Treibspindelzahnkontur in einer Ebene quer, insbesondere senkrecht, zur Rotationsachse der Treibspindel gemeint. Es handelt sich um die radial inneren 50%, 30% oder 15% der Treibspindelzahnhöhe in dieser Ebene vom Treibspindelgrundkörper oder von der Rotationsachse der Treibspindel aus gemessen.
  • Eine der vorherigen Ausführungsformen oder eine weitere Ausführungsform ist vorteilhafterweise dadurch gekennzeichnet, dass die Lage des Antriebskontakts durch eine Materialabtragung der Treibspindel und/oder der Laufspindel definiert ist. Mit anderen Worten handelt es sich bei der Materialabtragung insbesondere um eine Materialreduktion oder eine Materialausnehmung.
  • Eine der vorherigen Ausführungsformen oder eine weitere Ausführungsform ist vorteilhafterweise dadurch gekennzeichnet, dass die Materialabtragung gegenüber einer ursprünglichen Treibspindelzahnkontur und/oder einer ursprünglichen Laufspindelzahnkontur vorgenommen ist. Unter einer ursprünglichen Treibspindelzahnkontur und/oder einer ursprünglichen Laufspindelzahnkontur ist eine Kontur zu verstehen, die einer ideal berechneten Kontur entspricht. Eine ideal berechnete Kontur entspricht insbesondere einem für die Treibspindelzahnkontur und/oder Laufspindelzahnkontur vorgesehenem mathematischen Modell. Alternativ oder zusätzlich hierzu ist unter der ursprünglichen Treibspindelzahnkontur und/oder der ursprünglichen Laufspindelzahnkontur eine Ausgestaltung zu verstehen, bei der die beiden Spindeln spielfrei ineinandergreifen.
  • Eine der vorherigen Ausführungsformen oder eine weitere Ausführungsform ist vorteilhafterweise dadurch gekennzeichnet, dass die Materialabtragung der Treibspindel senkrecht zur Oberfläche der Treibspindel 1 bis 20 Mikrometer pro Millimeter Radiusänderung der ursprünglichen Treibspindelzahnkontur beträgt. Zweckmäßigerweise bezieht sich die Radiusänderung der ursprünglichen Treibspindelzahnkontur auf die Radiusänderung der ursprünglichen Treibspindelzahnkontur quer, vorzugsweise senkrecht, zur Rotationsachse der Treibspindel oder der Laufspindel. Durch die Materialabtragung wird ein möglicher direkter Antriebskontakt zwischen der Treibspindel und der Laufspindel in einen radial äußeren Bereich der Laufspindelzahnkontur verschoben, was die resultierende Kraft auf die Laufspindel senkt und die Reibung zwischen den beiden Spindeln reduziert.
  • Eine der vorherigen Ausführungsformen oder eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist vorteilhafterweise dadurch gekennzeichnet, dass die Materialabtragung der Laufspindel senkrecht zur Oberfläche der Laufspindel 1 bis 20 Mikrometer pro Millimeter Radiusänderung der ursprünglichen Laufspindelzahnkontur beträgt. Zweckmäßigerweise bezieht sich die Radiusänderung der Laufspindelzahnkontur auf die Radiusänderung der ursprünglichen Treibspindelzahnkontur quer, vorzugsweise senkrecht, zur Rotationsachse der Treibspindel oder der Laufspindel. Hierdurch wird ein möglicher direkter Antriebskontakt zwischen der Treibspindel und der Laufspindel in einen radial äußeren Bereich der Laufspindelzahnkontur verschoben, was die resultierende Kraft auf die Laufspindel senkt und die Reibung zwischen den beiden Spindeln reduziert.
  • Eine der vorherigen Ausführungsformen oder eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist vorteilhafterweise dadurch gekennzeichnet, dass die Materialabtragung der Treibspindel addiert mit der Materialabtragung der Laufspindel im Antriebskontakt maximal 15 Mikrometer beträgt. Hierdurch wird die Materialabtragung und dadurch die Veränderung der Treibspindelzahnkontur und der Laufspindelzahnkontur aufeinander abgestimmt und optimiert. Völlig unabhängig hiervon ist es denkbar, dass die Materialabtragung lediglich an der Treibspindel oder lediglich an der Laufspindel vorgenommen ist.
  • Eine der vorherigen Ausführungsformen oder eine weitere Ausführungsform ist vorteilhafterweise dadurch gekennzeichnet, dass der Materialabtrag der Treibspindel größer ist als der Materialabtrag der Laufspindel. Hierdurch wird die Bearbeitung vereinfacht.
  • Eine der vorherigen Ausführungsformen oder eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist vorteilhafterweise dadurch gekennzeichnet, dass sich der Materialabtrag über die gesamte axiale Länge des mindestens einen Treibspindelzahns und/oder des mindestens einen Laufspindelzahns erstreckt. Hiermit wird eine optimale Ausgestaltung der Erfindung sichergestellt.
  • Eine der vorherigen Ausführungsformen oder eine weitere Ausführungsform ist vorteilhafterweise dadurch gekennzeichnet, dass die Treibspindelzahnkontur eine Treibflanke und eine Treibrückflanke aufweist, dass die Laufspindelzahnkontur eine Laufflanke und eine Laufrückflanke aufweist und dass die Treibspindelzahnkontur und/oder die Laufspindelzahnkontur derart ausgebildet ist, dass die Treibrückflanke und die Laufrückflanke während des Betriebs der Spindelpumpenstufe kontaktfrei zueinander sind.
  • Die Aufgabe bezüglich der Fluidfördervorrichtung wird dadurch gelöst, dass eine Fluidfördervorrichtung mit einer erfindungsgemäßen Spindelpumpenstufe bereitgestellt wird. Im Fall, dass die Fluidfördervorrichtung dafür vorgesehen ist, Öl, Kraftstoff, Reinigungsmittel oder Kühlmittel zu fördern, handelt es sich bei der Fluidfördervorrichtung entsprechend um eine Ölfördervorrichtung, eine Kraftstofffördervorrichtung, eine Reinigungsmittelfördervorrichtung oder eine Kühlmittelfördervorrichtung. Hierdurch werden Fluidfördervorrichtungen geschaffen, welche sich durch besonders geringen Verschleiß auszeichnen.
  • Die Aufgabe bezüglich des Kraftfahrzeugs wird dadurch gelöst, dass ein Kraftfahrzeug mit mindestens einer erfindungsgemäßen Fluidfördervorrichtung und/oder mit mindestens einer erfindungsgemäßen Spindelpumpenstufe bereitgestellt wird. Bei dem Kraftfahrzeug handelt es sich vorzugsweise um ein Elektrofahrzeug, ein Hybridfahrzeug oder ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotorischen Antrieb. Hierdurch werden Kraftfahrzeuge geschaffen, welche sich durch einen besonders geringen Verschleiß auszeichnen.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen und in der nachfolgenden Figurenbeschreibung beschrieben.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
    • 1 ein Kraftfahrzeug, und
    • 2 eine Spindelpumpenstufe.
  • Bevorzugte Ausführung der Erfindung
  • Die 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug 1, welches als Hybridfahrzeug ausgebildet ist, mit einer erfindungsgemäßen Fluidfördervorrichtung 2, die eine Kraftstofffördervorrichtung ist. Die Kraftstofffördervorrichtung ist innerhalb eines Kraftstofftanks angeordnet und ist dazu vorgesehen, Kraftstoff aus dem Inneren des Kraftstofftanks zu einem Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs 1 zu fördern. Die Fluidfördervorrichtung umfasst eine erfindungsgemäße Spindelpumpenstufe 3. Die Fluidfördervorrichtung 2 könnte alternativ eine Ölfördervorrichtung, die eine derartige Spindelpumpenstufe 3 aufweist, sein, die dazu ausgebildet ist, den Verbrennungsmotor oder andere Aggregate des Kraftfahrzeugs 1 mit Öl zu versorgen.
  • Die 2 zeigt die erfindungsgemäße Spindelpumpenstufe 3 aus 1. Die Spindelpumpenstufe 3 umfasst eine Treibspindel 31 und eine Laufspindel 32. Dargestellt ist ein Schnitt quer zu mindestens einer der Rotationsachsen der beiden Spindeln 31, 32. Die Radialrichtung 33 der Treibspindel 31 verläuft quer zur Rotationsachse der Treibspindel 31. Die Radialrichtung 34 der Laufspindel 32 verläuft quer zur Rotationsachse der Laufspindel 32. Mit den beiden Radialrichtungen 33, 34 sind nicht nur die beiden exakt eingezeichneten Richtungen gemeint, sondern auch Richtungsvektoren, die sich in einem Winkel zu den beiden eingezeichneten radiale Richtungen 33, 34 befinden, solange sich die Richtungsvektoren in derselben Ebene befinden wie die beiden Radialrichtungen 33, 34. Die Treibspindel 31 umfasst einen zylinderförmigen Treibspindelgrundkörper 312 und zwei Treibspindelzähne 311, die sich spiralförmig und parallel zueinander entlang des Treibspindelgrundkörpers 312 in Richtung der Rotationsachse der Treibspindel 31 erstrecken. Die Laufspindel 32 umfasst einen zylinderförmigen Laufspindelgrundkörper 322 und drei Laufspindelzähne 321, die sich spiralförmig und parallel zueinander entlang des Laufspindelgrundkörpers 322 in Richtung der Rotationsachse der Laufspindel 32 erstrecken. Die Treibspindel 31 ist antriebsübertragend mit der Laufspindel 32 verbunden. Ferner ist die ursprüngliche Treibspindelzahnkontur 313 zu sehen, welche einer ideal berechneten Treibspindelzahnkontur entspricht und zugunsten einer optimierten Treibspindelzahnkontur 314 verändert ist. Darüber hinaus ist die ursprüngliche Laufspindelzahnkontur 323 zu sehen, welche einer ideal berechneten Laufspindelzahnkontur entspricht und zugunsten einer optimierten Laufspindelzahnkontur 324 verändert ist. Die Veränderung an den beiden ursprünglichen Spindelzahnkonturen 313, 323, die zu den optimierten Spindelzahnkonturen 314, 324 geführt hat, besteht darin, dass jeweils eine Materialabtragung in Höhe von 5 Mikrometern pro Millimeter Radiusänderung der ursprünglichen Spindelzahnkonturen 313, 323 senkrecht zur Oberfläche der beiden Spindeln 31, 32 in der dargestellten Ebene an den beiden ursprünglichen Spindelzahnkonturen 313, 323 vorgenommen worden ist. Die Unterschiede der beiden ursprünglichen Spindelzahnkonturen 313, 323 zu den optimierten Spindelzahnkonturen 314, 324 ist in 2 zur Veranschaulichung und zum besseren Verständnis stark übertrieben dargestellt. Durch die optimierten Spindelzahnkonturen 314, 324 kommt es zu einer Reibungsreduzierung zwischen der Treibspindel 31 und der Laufspindel 32. Ferner wird dadurch im Fall, dass ein während dem Betrieb der Fluidfördervorrichtung herrschender hydrodynamischer Film zwischen der Treibspindel 31 und der Laufspindel 32 abreißt, ein direkter Antriebskontakt zwischen Treibspindel 31 und Laufspindel 32 in einem radial äußeren Bereich der Laufspindelzahnkontur hergestellt. Hierdurch werden Kräfte, die auf die beiden Spindeln wirken, reduziert, was den durch den direkten Antriebskontakt auftretenden Verschleiß stark reduziert.
  • Die Ausführungsbeispiele der 1 und 2 weisen insbesondere keinen beschränkenden Charakter auf und dienen der Verdeutlichung des Erfindungsgedankens.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Kraftfahrzeug
    2
    Fluidfördervorrichtung
    3
    Spindelpumpenstufe
    31
    Treibspindel
    311
    Treibspindelzahn
    312
    Treibspindelgrundkörper
    313
    ursprüngliche Treibspindelzahnkontur
    314
    optimierte Treibspindelzahnkontur
    32
    Laufspindel
    321
    Laufspindelzahn
    322
    Laufspindelgrundkörper
    323
    ursprüngliche Laufspindelzahnkontur
    324
    optimierte Laufspindelzahnkontur
    33
    Radialrichtung der Treibspindel
    34
    Radialrichtung der Laufspindel
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102008021814 A1 [0004]

Claims (14)

  1. Spindelpumpenstufe (3), aufweisend - eine Treibspindel (31), umfassend einen Treibspindelgrundkörper (312) und mindestens einen spiralförmig verlaufenden Treibspindelzahn (311), und - eine Laufspindel (32), umfassend einen Laufspindelgrundkörper (322) und mindestens einen spiralförmig verlaufenden Laufspindelzahn (321), dadurch gekennzeichnet, dass die Treibspindelzahnkontur (314) des mindestens einen Treibspindelzahns (311) und/oder die Laufspindelzahnkontur (324) des mindestens einen Laufspindelzahns (321) derart ausgebildet ist, dass ein direkter Antriebskontakt zwischen der Treibspindel (31) und der Laufspindel (32) in einem radial äußeren Bereich der Laufspindelzahnkontur (324) herstellbar ist.
  2. Spindelpumpenstufe (3) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Treibspindelzahnkontur (314) des mindestens einen Triebspindelzahns (311) und/oder die Laufspindelzahnkontur (324) des mindestens einen Laufspindelzahns (321) derart ausgebildet ist, dass ein hydrodynamischer Film zwischen der Treibspindel (31) und der Laufspindel (32) ausbildbar ist, dass der hydrodynamische Film einen indirekten Antriebskontakt zwischen der Treibspindel (31) und der Laufspindel (32) ausbildet.
  3. Spindelpumpenstufe (3) gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der direkte Antriebskontakt als Linienkontakt ausgebildet ist.
  4. Spindelpumpenstufe (3) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Treibspindelzahnkontur (314) und/oder die Laufspindelzahnkontur (324) derart ausgebildet ist, dass sich der direkte Antriebskontakt in einem radial inneren Bereich der Treibspindelzahnkontur (314) einstellt.
  5. Spindelpumpenstufe (3) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage des Antriebskontakts durch eine Materialabtragung der Treibspindel (31) und/oder der Laufspindel (32) definiert ist.
  6. Spindelpumpenstufe (3) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialabtragung gegenüber einer ursprünglichen Treibspindelzahnkontur (313) und/oder einer ursprünglichen Laufspindelzahnkontur (323) vorgenommen ist.
  7. Spindelpumpenstufe (3) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialabtragung der Treibspindel (31) senkrecht zur Oberfläche der Treibspindel (31) 1 bis 20 Mikrometer pro Millimeter Radiusänderung der ursprünglichen Treibspindelzahnkontur (313) beträgt.
  8. Spindelpumpenstufe (3) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialabtragung der Laufspindel (32) senkrecht zur Oberfläche der Laufspindel (32) 1 bis 20 Mikrometer pro Millimeter Radiusänderung der ursprünglichen Laufspindelzahnkontur (323) beträgt.
  9. Spindelpumpenstufe (3) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialabtragung der Treibspindel (31) addiert mit der Materialabtragung der Laufspindel (32) im Antriebskontakt maximal 15 Mikrometer beträgt.
  10. Spindelpumpenstufe (3) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialabtrag der Treibspindel (31) größer ist als der Materialabtrag der Laufspindel (32).
  11. Spindelpumpenstufe (3) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Materialabtrag über die gesamte axiale Länge des mindestens einen Treibspindelzahns (311) und/oder des mindestens einen Laufspindelzahns (321) erstreckt.
  12. Spindelpumpenstufe (3) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Treibspindelzahnkontur (314) eine Treibflanke und eine Treibrückflanke aufweist, dass die Laufspindelzahnkontur (324) eine Laufflanke und eine Laufrückflanke aufweist und dass die Treibspindelzahnkontur (314) und/oder die Laufspindelzahnkontur derart ausgebildet sind, dass die Treibrückflanke und die Laufrückflanke während des Betriebs der Spindelpumpenstufe (3) kontaktfrei zueinander sind.
  13. Fluidfördervorrichtung (2) mit einer Spindelpumpenstufe (3) gemäß einem der vorherigen Ansprüche.
  14. Kraftfahrzeug (1) mit mindestens einer Vorrichtung (2, 3) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.
DE102022207330.4A 2022-07-19 2022-07-19 Spindelpumpenstufe, Fluidfördervorrichtung und Kraftfahrzeug Pending DE102022207330A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022207330.4A DE102022207330A1 (de) 2022-07-19 2022-07-19 Spindelpumpenstufe, Fluidfördervorrichtung und Kraftfahrzeug

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022207330.4A DE102022207330A1 (de) 2022-07-19 2022-07-19 Spindelpumpenstufe, Fluidfördervorrichtung und Kraftfahrzeug

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102022207330A1 true DE102022207330A1 (de) 2024-01-25

Family

ID=89429453

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102022207330.4A Pending DE102022207330A1 (de) 2022-07-19 2022-07-19 Spindelpumpenstufe, Fluidfördervorrichtung und Kraftfahrzeug

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102022207330A1 (de)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5314321A (en) 1990-04-06 1994-05-24 Hitachi, Ltd. Screw-type rotary fluid machine including rotors having treated surfaces
DE20318594U1 (de) 2003-07-10 2004-04-08 Allweiler Ag Schraubenspindelpumpe zum Fördern eines Strömungsmediums
DE602004010327T2 (de) 2003-05-08 2008-11-27 Automotive Motion Technology Ltd., Andover Verbesserte Rotationspumpe
DE102008021814A1 (de) 2008-04-30 2009-11-05 Leistritz Ag Schraubenspindelpumpe
DE102005025816B4 (de) 2005-06-02 2010-06-02 Joh. Heinr. Bornemann Gmbh Schraubenspindelpumpe
DE102020122460A1 (de) 2020-08-27 2022-03-03 Leistritz Pumpen Gmbh Verfahren und Schraubenspindelpumpe zur Förderung eines Gas-Flüssigkeitsgemischs

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5314321A (en) 1990-04-06 1994-05-24 Hitachi, Ltd. Screw-type rotary fluid machine including rotors having treated surfaces
DE602004010327T2 (de) 2003-05-08 2008-11-27 Automotive Motion Technology Ltd., Andover Verbesserte Rotationspumpe
DE20318594U1 (de) 2003-07-10 2004-04-08 Allweiler Ag Schraubenspindelpumpe zum Fördern eines Strömungsmediums
DE102005025816B4 (de) 2005-06-02 2010-06-02 Joh. Heinr. Bornemann Gmbh Schraubenspindelpumpe
DE102008021814A1 (de) 2008-04-30 2009-11-05 Leistritz Ag Schraubenspindelpumpe
DE102020122460A1 (de) 2020-08-27 2022-03-03 Leistritz Pumpen Gmbh Verfahren und Schraubenspindelpumpe zur Förderung eines Gas-Flüssigkeitsgemischs

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007044499A1 (de) Kraftstoffpumpe, insbesondere für ein Kraftstoffsystem einer Kolben-Brennkraftmaschine
DE112015001186T5 (de) Strömungsbegrenzungsstopfen und Differenzialantriebsritzel mit demselben
DE102022207330A1 (de) Spindelpumpenstufe, Fluidfördervorrichtung und Kraftfahrzeug
EP0786047B1 (de) Vorrichtung mit kraftstoffeinspritzung und schmiermittelfördereinrichtung für verbrennungsmotoren
DE4214752C2 (de) Ölpumpe
DE102013203787A1 (de) Schrägscheibenmaschine
WO2003036094A2 (de) Vakuumpumpe
DE102015104316A1 (de) Wellgetriebe für einen Aktuator eines Lenksystems
DE102008008584A1 (de) Gleitlagerschale
DE102007007683B4 (de) Antrieb für mindestens zwei Zusatzaggregate einer Brennkraftmaschine
DE102009029293A1 (de) Zahnradförderpumpe mit einer Antriebswelle, einem Antriebszahnrad und einem anzutreibenden Zahnrad
DE102009041978A1 (de) Verbrennungsmotor für ein Fahrzeug
DE3930514A1 (de) Schiffsantriebsanlage
DE102022213154A1 (de) Schleifscheibe, Verfahren zum Schleifen einer Laufspindel, Laufspindel, Verfahren zur Herstellung einer Spindelpumpenstufe und Spindelpumpenstufe
DE3423082A1 (de) Motorpumpe
DE102016209371A1 (de) Spindelpumpe
CH234497A (de) Gehäuse für mit Schmierölfördereinrichtung versehenem Zahnradantrieb der Treibachsen von Kraftfahrzeugen, insbesondere Schienentriebwagen.
EP1346867A1 (de) Angetriebene Zusatzeinrichtung an einem Kraftfahrzeug
DE102015218754A1 (de) Hochdruckpumpe
DE102021208481A1 (de) Förderpumpe und Kraftfahrzeug mit einer derartigen Förderpumpe
DE19961558A1 (de) Pumpe, insbesondere zur Förderung von Kraftstoff in einem Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges
DE3010756A1 (de) Hydraulische pumpenantriebsvorrichtung
DE19933570A1 (de) Radialkolbenpumpe, insbesondere zur Förderung von Kraftstoff in einer Einspritzanlage
DE102021130874A1 (de) Vorrichtung zur Lagerung eines Zahnrades in einem Träger, Getriebebaugruppe und Planetengetriebe mit einer derartigen Vorrichtung
DE102021133173A1 (de) Schraubenspindelpumpe zur Förderung eines Fluids sowie Fluidkreislauf mit einer solchen Schraubenspindelpumpe

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication