DE10352029A1

DE10352029A1 - Displacement pump has preloading device in form of flow pump with at least one feed wheel rotationally driven by drive shaft, whereby feed wheel of flow pump is torsionally fixed in relation to drive shaft

Info

Publication number: DE10352029A1
Application number: DE2003152029
Authority: DE
Inventors: Paul Wahl
Original assignee: Schwaebische Huettenwerke Automotive GmbH
Current assignee: Schwaebische Huettenwerke Automotive GmbH
Priority date: 2003-11-07
Filing date: 2003-11-07
Publication date: 2005-06-16

Abstract

The displacement pump with a preloading device has a flow inlet (6) and a flow outlet (7) running into a displacement chamber in the pump housing (3,4). A displacement element (1) is accommodated in the displacement chamber, and a drive shaft (11) creates a rotational movement which effects feed movement of the displacement element. The preloading device is a flow pump with at least one feed wheel (21) rotationally driven by the drive shaft. The feed wheel of the flow pump is connected to the drive shaft and torsionally fixed in relation to it.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verdrängerpumpe mit einer Vorladeeinrichtung für die Steigerung des Füllgrads einer Verdrängerkammer der Verdrängerpumpe.The The invention relates to a positive displacement pump with a pre-charging device for the increase in the degree of filling a displacement chamber the positive displacement pump.

Verdrängerpumpen, beispielsweise Kolben-, Flügelzellen- und alle Arten von Zahnradpumpen, d.h. sowohl Pumpen mit schwingendem Verdränger als auch Pumpen mit rotierendem Verdränger, sind aufgrund physikalischer Gegebenheiten in ihrer Maximaldrehzahl begrenzt, wenn eine ausreichende Befüllung einer den Verdränger aufnehmenden Verdrängerkammer erzielt werden soll. Ursache hierfür ist, dass sich die Befüllung der Verdrängerkammer während eines Hubs des rotierenden oder schwingenden Verdrängers verringert, wenn die Antriebsdrehzahl der Pumpe zunimmt. Bei rotierendem Verdränger wachsen mit der Antriebsdrehzahl ferner die auf das zu fördernde Fluid wirkenden Fliehkräfte, was ebenfalls eine Abnahme des Füllgrads bewirkt. Mit zunehmender Geschwindigkeit des Verdrängers ändert sich bei rotierendem Verdränger auch das Volumen der Förderzellen oder im Falle eines schwingenden Verdrängers das Volumen der gesamten Verdrängerkammer rascher als bei niedriger Geschwindigkeit. Mit zunehmender Geschwindigkeit des Verdrängers kommt es daher bei Flüssigkeitspumpen immer stärker zu einer Entgasung des zu fördernden Fluids. Dieser Umstand wird durch das Bernoulli Gesetz beschrieben, das die Geschwindigkeit und den Druck des Fluids ins Gleichgewicht setzt. Mit zunehmender Geschwindigkeit des Verdrängers fällt, vereinfacht ausgedrückt, der Ansaugdruck des Fluids in der Verdrängerkammer, und es steigt die Einströmgeschwindigkeit des Fluids. Ab einem Druck von etwa 0.4 bar absolut beginnt die in einem flüssigen Fluid gelöste Luft sich auszuscheiden. Die hierdurch sich beim Ansaugen bildenden Luftblasen platzen anschließend bei der Kompression. Dies verursacht lokale Druckspitzen, die leicht 150 bar erreichen können. Eine starke Geräuschentwicklung und Bauteilschädigungen sind die Folge.positive displacement pumps, for example, piston, vane and all types of gear pumps, i. both pumps with oscillating Displacer than Pumps with rotating displacer, are due to physical Conditions limited in their maximum speed, if a sufficient filling one the displacer receiving displacement chamber should be achieved. The reason for this is that the filling of the Displacement chamber during one Hubs of the rotating or oscillating displacer decreases when the Drive speed of the pump increases. Grow with rotating displacer with the drive speed also acting on the fluid to be delivered centrifugal forces, which also a decrease in the degree of filling causes. With increasing speed of the displacer changes with rotating displacer also the volume of the delivery cells or in the case of a vibrating displacer the volume of the whole displacer chamber faster than at low speed. With increasing speed the repressor So it always comes with liquid pumps stronger to a degassing of the fluid to be delivered. This circumstance is described by the Bernoulli law, which balances the speed and pressure of the fluid. With increasing speed of the displacer falls, in simple terms, the Suction pressure of the fluid in the displacement chamber, and it rises inflow of the fluid. From a pressure of about 0.4 bar absolute begins the in a liquid fluid dissolved Air excrete. The thereby forming the suction Bubbles burst afterwards in the compression. This causes local pressure spikes that are light 150 bar can reach. A strong noise and component damage are the consequence.

Um diesen Problemen entgegen zu wirken, kann der Verdrängerpumpe eine Vorladeeinrichtung vorgeschaltet werden, beispielsweise eine gleichartige Pumpe, deren Verdränger mit einer geringeren Geschwindigkeit schwingt oder rotiert, um die mit höherer Geschwindigkeit schwingende oder rotierende Verdrängerpumpe zu befüllen. Solche Vorladeeinrichtungen sind oft komplex und meist kostspielig.Around To counteract these problems, the positive displacement pump a precharging device are connected upstream, for example a similar pump, whose displacer vibrates or rotates at a slower speed to the with higher Speed oscillating or rotating positive displacement pump to fill. Such precharging devices are often complex and usually expensive.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Kosten für das Vorladen einer Verdrängerpumpe zu reduzieren.It It is an object of the invention to reduce the cost of pre-charging a positive displacement pump to reduce.

Die Erfindung betrifft eine Verdrängerpumpe mit einem Gehäuse, das wenigstens eine Verdrängerkammer bildet, in der wenigstens ein Verdrängerelement aufgenommen ist. Das Gehäuse weist einen Zufluss und einen Abfluss für ein zu förderndes Fluid auf. Das Fluid ist vorzugsweise eine hydraulische Flüssigkeit, besonders bevorzugt ein Öl. Der Zufluss und der Abfluss münden in die Verdrängerkammer. Das Verdrängerelement führt eine Förderbewegung aus, durch die das Fluid von dem Zufluss unter Erhöhung seines Drucks in den Abfluss gefördert wird. Das Verdrängerelement bildet eine oder bevorzugt mehrere Förderzellen, in der bzw. in denen das Fluid in der Förderkammer von dem Zufluss in den Abfluss gefördert wird.The The invention relates to a positive displacement pump with a housing, the at least one displacement chamber forms, is received in the at least one displacement element. The housing has an inflow and outflow for a fluid to be delivered. The fluid is preferably a hydraulic fluid, more preferred an oil. The inflow and outflow flow in the displacement chamber. The displacer element leads one conveying movement out, through which the fluid from the inflow while increasing its Promoted pressure in the drain becomes. The displacer element forms one or preferably several conveyor cells, in or in which the fluid in the delivery chamber is promoted by the inflow into the drain.

Das wenigstens eine Verdrängerelement ist vorzugsweise ein rotierender Verdränger, kann grundsätzlich jedoch auch ein schwingender Verdränger sein. Ungeachtet der Frage, ob es sich um einen schwingenden oder vorzugsweise einen rotierenden Verdränger handelt, wird das Verdrängerelement mittels einer Antriebswelle angetrieben, deren Rotationsbewegung in die Förderbewegung des Verdrängerelements umgewandelt wird oder die Förderbewegung vorzugsweise unmittelbar bewirkt, indem das wenigstens eine Verdrängerelement verdrehgesichert mit der Antriebswelle verbunden ist. Zur Verbesserung der Befüllung der Verdrängerkammer ist eine Vorladeeinrichtung vorgesehen, die das Fluid durch den Zufluss fördert und dadurch das Ansaugen des Fluids durch die Verdrängerpumpe unterstützt. Die Vorladeeinrichtung wird im Sinne der Erfindung als zur Verdrängerpumpe gehörig betrachtet. Sie ist vorzugsweise in unmittelbarer Nähe der Verdrängerpumpe angeordnet. Sie kann insbesondere in dem Gehäuse der Verdrängerpumpe untergebracht sein. Falls sie über ein eigenes Gehäuse verfügt, was bevorzugt wird, ist dieses Gehäuse vorzugsweise mit dem die Verdrängerkammer enthaltenden Gehäuse steif verbunden, beispielsweise unmittelbar an das Gehäuse angeflanscht.The at least one displacement element is preferably a rotary displacer, but in principle can also a swinging displacer be. Regardless of whether it is a vibrating or not is preferably a rotary displacer, is the displacer driven by a drive shaft whose rotational movement in the conveyor movement of the displacement element is converted or the promotion movement preferably directly effected by the at least one displacement element secured against rotation is connected to the drive shaft. For improvement the filling the displacement chamber a Vorladeeinrichtung is provided, the fluid through the Inflow promotes and thereby the suction of the fluid through the positive displacement pump supported. The Vorladeeinrichtung is in the context of the invention as the positive displacement pump belonging considered. It is preferably in the immediate vicinity of the positive displacement pump arranged. It can in particular in the housing of the positive displacement pump be housed. In case she over a separate housing features, what is preferred, this housing is preferably with the displacer chamber containing housing stiff connected, for example, flanged directly to the housing.

Nach der Erfindung bildet eine Strömungspumpe die Vorladeeinrichtung. Die Strömungspumpe weist wenigstens ein Förderrad auf, das von der gleichen Antriebswelle wie das wenigstens eine Verdrängerelement drehangetrieben wird. Mittels der Strömungspumpe wird eine einfache und daher preiswerte Vorladeeinrichtung für die „eigentliche" Verdrängerpumpe erhalten.To The invention forms a flow pump the pre-charging device. The flow pump points at least one conveyor wheel on that of the same drive shaft as the at least one displacement is rotated. By means of the flow pump is a simple and therefore inexpensive pre-charging for the "actual" positive displacement pump receive.

Der Begriff „Pumpenkombination" bezeichnet im Folgenden die Kombination aus der „eigentlichen" Verdrängerpumpe und der Strömungspumpe. Die "eigentliche" Verdrängerpumpe wird nachfolgend nur als Verdrängerpumpe bezeichnet.Of the Term "pump combination" in the following the combination of the "actual" positive displacement pump and the flow pump. The "actual" positive displacement pump is below only as a positive displacement pump designated.

Die Anzahl der für die Funktion des Vorladens erforderlichen Bauteile kann insbesondere dann verringert und der Preis dadurch besonders niedrig gehalten werden, wenn das wenigstens eine Förderrad bzw. Schaufelrad der Strömungspumpe mit der Antriebswelle verdrehgesichert verbunden ist, vorzugsweise indem es verdrehgesichert auf der Antriebswelle sitzt. In besonders bevorzugter Ausführung sitzen sowohl das wenigstens eine Verdrängerelement als auch das wenigstens eine Förderrad der Strömungspumpe verdrehgesichert auf der gemeinsamen Antriebswelle.The Number of for The function of precharging required components can be especially reduced and the price is kept very low, if that at least one conveyor wheel or impeller of the flow pump with the drive shaft is secured against rotation, preferably by it sits against rotation on the drive shaft. In particularly preferred execution sit both the at least one displacer and at least a conveyor wheel the flow pump secured against rotation on the common drive shaft.

Die Druckströmung der als Vorladepumpe dienenden Strömungspumpe wird über eine gezielte Strömungslenkung in den Zufluss für die Verdrängerkammer geleitet. Vorzugsweise bildet ein Gehäuse der Strömungspumpe solch eine Strömungslenkung.The pressure flow serving as a precharge pump flow pump is connected via a targeted flow control into the inflow for the displacement chamber directed. Preferably, a housing of the flow pump forms such a flow control.

Die erfindungsgemäße Befüllhilfe mittels Strömungspumpe ist für ein- und mehrstufige Pumpen geeignet. Mehrstufig kann entweder die Verdrängerpumpe oder die Strömungspumpe oder jede der beiden Pumpen sein. Im Sinne der Erfindung wird es bevorzugt, wenn die Strömungspumpe einstufig ist, d.h. wenn die Strömungspumpe nur ein einziges Förderrad aufweist. Auch für die Verdrängerpumpe wird die Einstufigkeit bevorzugt.The Filling aid according to the invention by means of a flow pump is for single and multi-stage pumps suitable. Multi-level can either the displacement or the flow pump or each of the two pumps. For the purposes of the invention it is preferred when the flow pump is single-stage, i. when the flow pump only a single conveyor wheel having. Also for the positive displacement pump the preference is given to single-step

Die Strömungspumpe kann ein Axialverdichter, ein Radialverdichter oder auch ein Axial-Radial-Verdichter sein. In der bevorzugt einstufigen Ausbildung kann das Förderrad daher ein Radialrad oder ein Axialrad sein. Vorteilhaft ist als Mischform auch ein Halbaxialrad.The flow pump can be an axial compressor, a centrifugal compressor or an axial-radial compressor be. In the preferred single-stage training, the conveyor wheel Therefore, be a radial or an axial. It is advantageous as Mixed form also a Halbaxialrad.

Mittels der Strömungspumpe wird die Strömungsgeschwindigkeit des Fluids im Zufluss im Vergleich zu der Strömungsgeschwindigkeit vergrößert, die sich allein aufgrund der Saugwirkung der Verdrängerpumpe einstellen würde. Die Einströmgeschwindigkeit in die Verdrängerkammer wird erhöht, so dass die Geschwindigkeitsdifferenzen am Verdrängerelement verringert werden. Die Verdrängerpumpe sollte das Fluid zumindest so stark beschleunigen, dass der Fluiddruck auf einer Niederdruckseite der Verdrängerkammer oder allgemeiner gesagt, der Ansaugdruck, innerhalb des Arbeitsbereichs der Verdrängerpumpe, d.h. innerhalb des Betriebsdrehzahlbereichs der Antriebswelle, 0,4 bar nicht unterschreitet.through the flow pump becomes the flow velocity of the fluid in the inflow increases compared to the flow rate, the would adjust alone due to the suction of the positive displacement pump. The inflow in the displacement chamber is raised, so that the speed differences are reduced at the displacer. The positive displacement pump should accelerate the fluid at least so much that the fluid pressure on a low pressure side of the displacement chamber or more generally said, the suction pressure, within the working range of the positive displacement pump, i.e. within the operating speed range of the drive shaft, 0.4 bar not below.

Ein Vorteil über die Kavitationsvermeidung oder zumindest -reduzierung hinaus ist, dass die Verdrängerpumpe mit einer Leerlaufdrehzahl betrieben werden kann, die größer als die von nicht vorgeladenen Verdrängerpumpen ist. Die Leerlaufdrehzahl ist in Anwendungen kritisch, in denen im Leerlauf ein bezogen auf den gesamten Betriebsdrehzahlbereich überproportionales Fördervolumen der Verdrängerpumpe wünschenswert ist.One Advantage over is cavitation avoidance or at least reduction, that the positive displacement pump can be operated at an idle speed greater than the non-preloaded positive displacement pumps is. Idle speed is critical in applications where at idle, disproportionate relative to the entire operating speed range delivery the positive displacement pump desirable is.

Die Verdrängerpumpe kann insbesondere eine Rotationskolbenpumpe und das Verdrängerelement der einzige oder einer von mehreren Rotoren der Rotationspumpe sein. Bevorzugte Verdrängerpumpen sind Zellenpumpen, beispielsweise Außenzahnradpumpen, Innenzahnringpumpen, Flügelzellenpumpen und Pendelschieberpumpen.The displacement In particular, a rotary piston pump and the displacement element be the only or one of several rotors of the rotary pump. Preferred positive displacement pumps are cell pumps, for example external gear pumps, internal gear pumps, Vane pumps and pendulum slide pumps.

Die erfindungsgemäße Verdrängerpumpe dient in bevorzugten Verwendungen zur Versorgung eines Aggregats eines Fahrzeugs, vorzugsweise eines Kraftfahrzeugs, mit Schmieröl oder Arbeitsöl. Von der Verdrängerpumpe bevorzugt versorgte Aggregate sind beispielsweise Verbrennungs-Hubkolbenmotoren und Automatikgetriebe, d.h. die Verdrängerpumpe bildet in solchen Verwendungen die Schmierölpumpe für den Antriebsmotor des Fahrzeugs oder die Hydraulikpumpe, die das Automatikgetriebe mit seinem Arbeitsöl versorgt. Falls die Verdrängerpumpe ein Aggregat eines angetriebenen Fahrzeugs versorgt, insbesondere als Motor-Schmierölpumpe, wird sie vorzugsweise von dem Antriebsmotor angetrieben und ist hierzu mit dem Motor mechanisch gekoppelt. So kann beispielsweise die Kurbelwelle eines Kolbenmotors unmittelbar die Antriebswelle bilden.The Positive displacement pump according to the invention is used in preferred uses for supplying an aggregate of a Vehicle, preferably a motor vehicle, with lubricating oil or working oil. Of the displacement Preferably supplied units are, for example, combustion reciprocating engines and automatic transmission, i. the positive displacement pump forms in such Uses the lubricating oil pump for the Drive motor of the vehicle or the hydraulic pump, which is the automatic transmission with his working oil provided. If the positive displacement pump supplies an aggregate of a driven vehicle, in particular as engine lubricating oil pump, it is preferably driven by the drive motor and is mechanically coupled with the motor. So, for example the crankshaft of a piston engine directly the drive shaft form.

Eine Ausgangswelle eines Motors, beispielsweise die Kurbelwelle, kann jedoch auch erst über ein Übersetzungsgetriebe die Antriebswelle mit einer gegenüber der Ausgangswelle erhöhten Drehzahl antreiben. Dies ist bei Schmierölpumpen und Hydraulikpumpen für Automatikgetriebe insbesondere im Leerlauf des Antriebsaggregats von Vorteil, weil sich aufgrund der erhöhten Drehzahl der volumetrische Wirkungsgrad der Verdrängerpumpe im Leerlaufbereich des Antriebsaggregats verbessert. Die Verdrängerpumpe kann vorteilhafterweise verkleinert werden, wodurch zum einen Bauraum eingespart und zum anderen ihre Leistungsaufnahme verringert werden kann. Dies schlägt insbesondere bei Schmierölpumpen für Verbrennungsmotoren zu Buche, die auf den sogenannten Heißleerlauf ausgelegt werden müssen, d.h. auf den Lastfall niedriger Antriebsdrehzahl und hoher Motortemperatur. Die Auslegung auf diesen Lastfall bedingt große Pumpen, die bei hohen Motordrehzahlen über den eigentlichen Schmierölbedarf hinaus fördern, was zur Folge hat, dass die überschüssig geförderte Schmierölmenge verlustbehaftet in den Ölsumpf zurückgeführt werden muss. Dies kostet Antriebsleistung, die dem Motor bei höheren Drehzahlen, im Allgemeinen ab 4.000 U/min, unnötigerweise verloren geht Weitere, bevorzugte Merkmale werden durch die Unteransprüche und deren Kombinationen beschrieben, die sich mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen wechselseitig vorteilhaft ergänzen.A Output shaft of an engine, such as the crankshaft, can but also only via a transmission gear drive the drive shaft with an increased speed relative to the output shaft. This is with lubricating oil pumps and hydraulic pumps for Automatic transmission especially when idling the drive unit advantageous because due to the increased speed of the volumetric Efficiency of the positive displacement pump improved in the idle range of the drive unit. The positive displacement pump can be advantageously reduced in size, which on the one hand space saved on the other hand their power consumption can be reduced can. This beats especially with lubricating oil pumps for internal combustion engines Beech, which are designed for the so-called hot-run have to, i.e. to the load case low drive speed and high engine temperature. The design of this load case requires large pumps, which at high engine speeds on the actual lubricating oil requirement promote, As a result, the excess amount of lubricating oil is lossy in the oil sump must be returned. This costs drive power, which is the engine at higher speeds, generally starting at 4,000 rpm, unnecessarily lost further, Preferred features are defined by the subclaims and their combinations described, which deals with the features described above mutually beneficial supplement.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels erläutert. An dem Ausführungsbeispiel offenbar werdende Merkmale bilden je einzeln und in jeder Merkmalskombination die Gegenstände der Ansprüche und auch die vorstehend beschriebenen Erfindungsgegenstände in bevorzugter Weise weiter.The Invention will be described below with reference to a preferred embodiment explained. On the embodiment Emerging features form each individually and in each combination of features things the claims and also the above-described subject invention in more preferred Continue.

Die Figur zeigt eine Kombination einer Verdrängerpumpe mit einer Strömungspumpe, wobei ein drehangetriebenes Verdrängerelement der Verdrängerpumpe und ein Förderrad der Strömungspumpe verdrehgesichert auf einer gemeinsamen Antriebswelle befestigt sind.The FIG. 1 shows a combination of a displacement pump with a flow pump, FIG. wherein a rotationally driven displacement element of the positive displacement pump and a conveyor wheel the flow pump secured against rotation are mounted on a common drive shaft.

Die Figur zeigt in einem Längsschnitt eine Pumpenkombination bestehend aus einer Verdrängerpumpe 10 und einer vorgeschalteten Strömungspumpe 20. Die Verdrängerpumpe 10 ist eine Innenzahnradpumpe, die einen außenverzahnten inneren Rotor 1 und einen innenverzahnten äußeren Rotor 2 umfasst. Der innere Rotor 1 sitzt verdrehgesichert auf einer Antriebswelle 11. Die Antriebswelle 11 erstreckt sich durch ein erstes Gehäuseteil 3 und ein zweites Gehäuseteil 4 der Verdrängerpumpe 10 bis in ein drittes Gehäuseteil 23 der Strömungspumpe 20. Die Gehäuseteile 3 und 4 bilden das Gehäuse der Verdrängerpumpe 10. Insbesondere enthalten sie eine Verdrängerkammer, in die auf einer Niederdruckseite ein Zufluss 6 und auf einer Hochdruckseite ein Abfluss 7 münden. Das Gehäuseteil 23 bildet das Gehäuse der Strömungspumpe 20. Zusammen bilden die Gehäuseteile 21, 22 und 23, die entlang der Antriebswelle 11 aneinander befestigt sind, ein kompaktes Gehäuse der Pumpenkombination 10/20.The figure shows a longitudinal section of a pump combination consisting of a positive displacement pump 10 and an upstream flow pump 20 , The positive displacement pump 10 is an internal gear pump, which has an externally toothed inner rotor 1 and an internally toothed outer rotor 2 includes. The inner rotor 1 sits against rotation on a drive shaft 11 , The drive shaft 11 extends through a first housing part 3 and a second housing part 4 the positive displacement pump 10 to a third housing part 23 the flow pump 20 , The housing parts 3 and 4 form the housing of the positive displacement pump 10 , In particular, they contain a displacement chamber, in which on a low pressure side an inflow 6 and on a high pressure side a drain 7 lead. The housing part 23 forms the housing of the flow pump 20 , Together, the housing parts form 21 . 22 and 23 along the drive shaft 11 attached to each other, a compact housing of the pump combination 10 / 20 ,

In der Verdrängerkammer sind die Rotoren 1 und 2 aufgenommen. Der äußere Rotor 2 ist über seinen äußeren Umfang an einer umgebenden Mantelinnenfläche des Gehäuseteils 3 drehbar gelagert. Alternativ kann er dort mit Spiel und an dem inneren Rotor 1 im Zahneingriff drehgelagert sein. Die Drehachse des inneren Rotors 1 fällt mit der Drehachse der Antriebswelle 11 zusammen und ist mit D₁ bezeichnet. Die Drehachse D₂ des äußeren Rotors 2 ist von der Drehachse D₁ parallel beabstandet, d.h. die Drehachsen D₁ und D₂ sind zueinander exzentrisch. Der äußere Rotor 2 umgibt den inneren Rotor 1. Die Außenverzahnung des Rotors 1 kämmt mit der Innenverzahnung des Rotors 2. Wird der innere Rotor 1 mittels der Antriebswelle 11 drehangetrieben, treibt er über den Zahneingriff den äußeren Rotor 2 um dessen Drehachse D₂ an. Im Falle eines Drehantriebs bilden die Rotoren 1 und 2 zwischen sich Förderzellen 8, die sich auf der Niederdruckseite vergrößern und auf der Hochdruckseite verkleinern. Axial dichten die Gehäuseteile 3 und 4 die Förderzellen 8 ab. Die auf der Niederdruckseite sich verkleinernden Förderzellen 8 saugen das Fluid aus dem Zufluss 6 an, und die auf der Hochdruckseite sich verkleinernden Förderzellen 8 stoßen das Fluid mit einem gegenüber der Niederdruckseite höheren Druck in den Abfluss 7 aus.In the displacement chamber are the rotors 1 and 2 added. The outer rotor 2 is about its outer circumference on a surrounding outer surface of the housing part 3 rotatably mounted. Alternatively, he can play there and on the inner rotor 1 be rotatably mounted in tooth engagement. The axis of rotation of the inner rotor 1 falls with the axis of rotation of the drive shaft 11 together and is denoted by D ₁ . The axis of rotation D _{2 of} the outer rotor 2 is parallel spaced from the axis of rotation D ₁ , ie the axes of rotation D ₁ and D ₂ are eccentric to each other. The outer rotor 2 surrounds the inner rotor 1 , The external toothing of the rotor 1 meshes with the internal teeth of the rotor 2 , Becomes the inner rotor 1 by means of the drive shaft 11 rotationally driven, he drives the outer rotor via the meshing 2 about its axis of rotation D ₂ . In the case of a rotary drive form the rotors 1 and 2 between themselves delivery cells 8th , which increase on the low pressure side and shrink on the high pressure side. Axial seal the housing parts 3 and 4 the delivery cells 8th from. The on the low pressure side decreasing delivery cells 8th suck the fluid from the inflow 6 on, and on the high-pressure side decreasing delivery cells 8th push the fluid into the drain at a higher pressure than the low pressure side 7 out.

Die Strömungspumpe 20 ist einstufig mit einem Schaufel- bzw. Förderrad 21. Das Förderrad 21 ist verdrehgesichert auf der Antriebswelle 11 befestigt. Falls die Antriebswelle 11, wie im Ausführungsbeispiel, in dem Gehäuse der Strömungspumpe 20, im Ausführungsbeispiel in dem Gehäuseteil 23, endet, kann das Förderrad 21 auch an dem Ende der Welle 11 verdrehgesichert befestigt sein.The flow pump 20 is single-stage with a bucket or impeller 21 , The conveyor wheel 21 is secured against rotation on the drive shaft 11 attached. If the drive shaft 11 as in the embodiment, in the housing of the flow pump 20 , In the embodiment in the housing part 23 , ends, can the conveyor wheel 21 also at the end of the wave 11 be secured against rotation.

Das Förderrad 21 ist ein Halbaxialrad. Um die Schaufeln des Förderrads 21 verläuft auf einer Zuströmseite umlaufend ein Zuströmbereich 26, der entsprechend der halbaxialen Form des Förderrads 21 in Strömungsrichtung zu den Enden der Schaufeln des Förderrads 21 nach radial außen weist und an den Schaufelenden in einen die Schaufelenden umgebenden Abströmbereich 27 übergeht. Von dem Abströmbereich 27 führt eine Strömungsumlenkung 28 in den Zufluss 6 für die Verdrängerpumpe 10. An seinem stromaufwärtigen Ende bildet der Zuströmbereich 26 in dem Gehäuseteil 23 einen Verteiler 25, in den ein ebenfalls in dem Gehäuseteil 23 gebildeter Zufluss 24 mündet.The conveyor wheel 21 is a semi-axial wheel. To the blades of the conveyor wheel 21 runs on an inflow side circumferentially an inflow region 26 , which corresponds to the semi-axial shape of the impeller 21 in the flow direction to the ends of the blades of the impeller 21 pointing radially outward and at the blade ends in an outflow area surrounding the blade ends 27 passes. From the outflow area 27 leads a flow deflection 28 into the inflow 6 for the positive displacement pump 10 , At its upstream end forms the inflow region 26 in the housing part 23 a distributor 25 , in the one also in the housing part 23 educated inflow 24 empties.

Die Pumpenkombination 10/20 kann beispielsweise als Schmierölpumpe für einen Hubkolben-Verbrennungsmotor dienen und wird in solch einer Verwendung von dem mit dem Schmieröl zu versorgenden Motor über ein Übersetzungsgetriebe, das die Motordrehzahl in eine demgegenüber höhere Pumpendrehzahl übersetzt, angetrieben.The pump combination 10 / 20 For example, it may serve as a lubricating oil pump for a reciprocating internal combustion engine and, in such use, is powered by the engine to be supplied with the lubricating oil via a transmission which translates the engine speed to a higher pump speed.

Für den Drehantrieb der Pumpenkombination 10/20 ist auf oder an der Antriebswelle 11 ein Antriebsrad 12 verdrehgesichert befestigt. Das Antriebsrad 12 bildet das Antriebsrad des Getriebes und kann insbesondere ein Zahnrad, ein Kettenrad oder eine Riemenscheibe sein.For the rotary drive of the pump combination 10 / 20 is on or at the drive shaft 11 a drive wheel 12 secured against rotation. The drive wheel 12 forms the drive wheel of the transmission and may be in particular a gear, a sprocket or a pulley.

Im Falle eines Drehantriebs saugen die Verdrängerpumpe 10 und die Strömungspumpe 20 das Fluid an dem Strömungspumpenzufluss 24 an. Durch die Fördertätigkeit der Strömungspumpe 20 erhält das Fluid in dem Verdrängerpumpenzufluss 6 bis in die Verdrängerkammer eine höhere Geschwindigkeit als es sie allein aufgrund der Fördertätigkeit der Verdrängerpumpe 10 hätte. Entsprechend geringer ist die Beschleunigung, die das Fluid durch den Übergang aus dem Zufluss 6 in die Förderzellen 8 erfährt. Entsprechend höher ist der Fluiddruck auf der Niederdruckseite der Verdrängerkammer und entsprechend geringer die Gefahr der Kavitation. Der Füllgrad der Förderzellen 8 wird ebenfalls verbessert.In the case of a rotary drive suck the positive displacement pump 10 and the flow pump 20 the fluid at the flow pump inlet 24 at. By the promotion activity of the flow pump 20 receives the fluid in the positive displacement pump 6 up to the displacement chamber, a higher speed than it alone due to the activity of the positive displacement pump 10 would have. Correspondingly lower is the acceleration that the fluid through the transition from the inflow 6 in the delivery cells 8th experiences. Correspondingly higher is the fluid pressure on the low pressure side of the displacement chamber and correspondingly lower the risk of cavitation. The degree of filling of the delivery cells 8th is also improved.

11: erstes Verdrängerelement, innerer Rotorfirst displacement, inner rotor
22: zweites Verdrängerelement, äußerer Rotorsecond Displacement element, outer rotor
33: erstes Gehäuseteilfirst housing part
44: zweites Gehäuseteilsecond housing part
55
66: Zuflussinflow
77: Abflussoutflow
88th: Förderzelleconveyor cell
99
1010: Verdrängerpumpedisplacement
1111: Antriebswelledrive shaft
1212: Antriebsraddrive wheel
13-1913-19
2020: Strömungspumpe, VorladepumpeFlow pump, precharge
2121: Förderrad, Schaufelradconveyor wheel, paddle wheel
2222
2323: drittes Gehäuseteilthird housing part
2424: Zuflussinflow
2525: Verteilerdistributor
2626: Zuströmbereichinflow
2727: Abströmbereichoutflow region
2828: Strömungslenkungflow steering

Claims

Positive displacement pump with precharging device, the positive displacement pump comprising: a) a housing ( 3 . 4 ) with an inflow ( 6 ) and an outflow ( 7 ) for a fluid to be delivered, b) one in the housing ( 3 . 4 ) contained displacement into which the inflow ( 6 ) and the outflow ( 7 ), c) a displacer element accommodated in the displacer chamber ( 1 ), which performs a conveying movement, by the fluid from the inflow ( 6 ) by increasing its pressure into the drain ( 7 ), d) a drive shaft ( 11 ), whose rotational movement, the conveying movement of the displacement element ( 1 ), e) and a pre-charging device ( 20 ), the fluid through the inflow ( 6 ), characterized in that f) the pre-charging device ( 20 ) a flow pump with at least one of the drive shaft ( 11 ) rotary driven conveyor wheel ( 21 ).

Positive displacement pump according to claim 1, characterized in that the delivery wheel ( 21 ) of the flow pump ( 20 ) with the drive shaft ( 11 ) is secured against rotation.

Positive displacement pump according to one of the preceding claims, characterized in that the displacement element ( 1 ) with the drive shaft ( 11 ) is secured against rotation.

Positive displacement pump according to one of the preceding claims, characterized in that the flow pump ( 20 ) is single-stage.

Positive displacement pump according to one of the preceding claims, characterized in that the flow pump ( 20 ) in combination with the positive displacement pump ( 10 ) accelerates the fluid so strongly that the fluid in the displacement chamber does not fall below a pressure of 0.4 bar.

Positive displacement pump according to one of the preceding claims, characterized in that the displacement element ( 1 ) a rotationally driven about a rotational axis (D ₁ ) rotor ( 1 ).

Positive displacement pump according to the preceding claim, characterized in that the displacement chamber has a low-pressure side, into which the inflow ( 6 ) and has a high pressure side into which the drain ( 7 ) and that the rotor ( 1 ) with a surrounding lifting ring or with another rotor ( 2 ) in a rotary drive on the low pressure side decreasing and on the high pressure side increasing delivery cells ( 8th ) form.

Positive displacement pump according to one of the preceding claims, characterized in that the positive displacement pump has a rotationally driven about a first axis of rotation (D ₁ ), the displacement element ( 1 ) forming the first rotor ( 1 ) and a second rotor ( 2 ) which is rotatable about a second axis of rotation (D) eccentric to the first axis of rotation (D ₁ ), and in that the rotors ( 1 . 2 ) in a rotary drive of the first rotor ( 1 ) Delivery cells ( 8th ) to remove the fluid from the influent ( 6 ) to the drain ( 7 ) to promote.

Positive displacement pump according to the preceding claim, characterized in that the positive displacement pump is a gerotor pump and that one of the rotors ( 1 . 2 ) an inner rotor ( 1 ) with an outer toothing and the other of the rotors ( 1 . 2 ) an outer rotor ( 2 ) with an internal toothing, which with the external toothing in a rotary drive of the first rotor ( 1 ) combs.

displacement according to one of the claims 1 to 8, characterized in that the positive displacement pump is an external gear pump with at least two toothed, externally toothed gears one of which is on a rotary drive shaft the positive displacement pump sits and the other rotates by the meshing, and that one of the gears, preferably sitting on the drive shaft, forms the displacement element.

Positive displacement pump according to one of claims 1 to 8, characterized in that the positive displacement pump is a pendulum slide pump, the one about a first axis of rotation rotatable inner rotor and a rotatable about a second axis of rotation, surrounding the inner rotor outer rotor, wherein the axes of rotation for the promotion of the fluid are eccentric to each other, and the Pendelmitnehmer which are pivotally mounted on one of the rotors and in Slots of the other of the rotors slidably engage, that one of the rotors sits on a rotary driven drive shaft and drives the other of the rotors via the Pendelmitnehmer in a rotary drive and that one of the rotors, preferably the rotor seated on the drive shaft, forms the displacement element.

displacement according to claim 7, characterized in that the positive displacement pump a vane pump with at least one, the displacement element forming impeller is.

displacement according to one of the preceding claims, characterized that the positive displacement pump as a lubricating oil pump for the supply an engine of a vehicle is used with lubricating oil.

displacement according to the preceding claim, characterized in that the positive displacement pump is driven by the engine.

displacement according to the preceding claim, characterized in that the engine the positive displacement pump over Transmission with a speed ratio drives.