DE2916666A1

DE2916666A1 - Schmieroelpumpe fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2916666A1
Application number: DE19792916666
Authority: DE
Inventors: Peter Trzoska; Dieter Vogt
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1979-04-25
Filing date: 1979-04-25
Publication date: 1980-10-30
Also published as: FR2455167A1; ES8200177A1; GB2047809B; ES490869A0; GB2047809A; JPS569682A; FR2455167B1

Description

Schmierölpumpe für Brennkraftmaschinen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schmierölpumpe für Brennkraftmaschinen, bei der in einer, von einer Ausnehmung in einem Pumpengehäuse gebildeten und von einem seitlichen Deckel abgeschlossenen Pumpenkammer ein innenverzahntes, außengelagertes Außenrad mit einem exzentrisch hierzu angeordneten, außenverzahnten, innengelagerten Innenrad kämmt, das koaxial zu einer Welle der Brennkraftmaschine angeordnet und mit dieser treibend verbunden ist und wobei in der Pumpenkammer dem Eingriffsbereioh gegenüberliegend ein sichelförmiges Füllstück angeordnet ist, und seitlich im Pumpengehäuse in Drehrichtung der Zahnräder betrachtet, eine Saugtasche vor und eine Drucktasche nach dem Füllstück ausgebildet und im Eingriffsbereich durch ainen Steg voneinander getrennt sind.

Aus der DE-OS 15 76 3^5 ist bereits eine Schmierölpumpe der eingangs genannten Art bekannt. Bei einer solchen bekannten Schmierölpumpe war es schwierig, insbesondere das konzentrisch zur Welle der Brennkraftmaschine angeordnete Innenrad entsprechend abzudichten. Man mußte in Kauf nehmen, daß im Bereich der Saugtasche entlang der Anlaufflächen des Innenrades Luft in das Schmieröl angesaugt wurde und daft im Bereich der Drucktasche entlang der Anlaufflächen des Innenrades Drucköl verloren ging. Für die normale Schmierölversorgung einer Brennkraftmaschine stellten diese Luftbeimengung zum Schmieröl und der Druckölverlust keine besonderen Probleme

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Sitz der Gesellschaft: Köln Registergericht Köln, HRB 84 Vorsitzender des Aufsichtsrates: Robert A. Lutz

Vorstand: Peler Weiher, Vorsitzender - Waldemar Ebers - Wilhelm Inden Alfred Langer Hans-Joachim Lehmann - Donald M.Shultz Stellvertretend: Hermann Dederichs Hans Wilhelm Gab - Paul A. Guokel - Dieter Ullsperger

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Bei einer solchen bekannten Schmierölpumpe zeigte es sich, daß durch die verhältnismäßig großen beidseitig ebenen Anlaufflächen beider Zahnräder als auch durch die große zylindrische Anlauffläche des Außenrades die Schmierölpumpe während ihres Betriebes eine beträchtliche Reibleistung verbrauchte .

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schmierölpumpe der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß eine Luftbeimengung zum Schmieröl mit einem Minimum an Druckölverlust verhindert wird und darüberhinaus die für den Betrieb der Schmierölpumpe erforderliche Reibleistung herabgesetzt und damit die Betriebssicherheit und Lebensdauer erhöht wird.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst, indem eine Schmierölpumpe der eingangs genannter. Art, die in Patentanspruch 1 und den folgenden Patentansprüchen aufgezeigten Merkmale aufweist.

Dadurch, daß der Deckel an seiner ebenen Anlauffläche für das Innenrad mit einer konzentrischen Druckölnut versehen ist, die über eine radiale Nut mit der Drucktasche verbunden ist und das Innenrad an seinem Lagerumfang mit einer Abkantung versehen ist, die in Verbindung mit dem Gehäuse einen konzentrischen Druckölraum bildet, der über eine etwa radiale Nut im Steg unmittelbar nach der Drucktasche mit Drucköl beaufschlagt ist, wird erreicht, daß das über die konzentrische Druckölnut bzw. den konzentrischen Druckölraum bis in den Bereich der Saugtasche geführte Drucköl das Ansaugen von Luft in das Schmieröl zuverlässig verhindert. Darüberhinaus wird durch die Druckölzufuhr über den konzentrischen Druckölraum die an sich schwierige Schmierung des inneren Lagerumfanges des Innenrades wesentlich verbessert.

Dadurch, daß die seitlichen, ebenen Anlaufflächen für das Innen- und Außenrad durch Ausnehmungen im Gehäuse und im Deckel auf ein Mindestmaß gehalten werden, wird eine beträchtliche Verringerung der von der Schmierölpumpe verbrauchten Reibleistung erzielt.

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Dadurch, daß die äußere, zylindrische Lagerfläche für den äußeren Lagerumfang des Außenrades durch Ausnehmungen* auf drei am Umfang verteilte Lagerstege reduziert wird, wird eine weitere Verringerung der Reibleistung der Sehmierölpumpe erzielt.

Die Nuten zur Zufuhr von Drucköl in die konzentrische Druckölnut bzw. den Druckölraum können gegebenenfalls auch in Form von entsprechenden radialen Ausweitungen der seitlichen Ausnehmungen im Gehäuse bzw. im Deckel gebildet werden.

Erst durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen, die eine zuverlässige Abdichtung und Schmierung des Innenrades der Sehmierölpumpe ermöglichen, konnten die Maßnahmen die die erwünschte Verringerung der Reibleistung der Sehmierölpumpe bewirken durchgeführt werden.

Die Erfindung wird anhand eines in den beiliegenden Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt:

Figur 1 eine Ansicht der Sehmierölpumpe gemäß der Erfindung von ihrer Deckelseite her;

Figur 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Figur 1;

Figur 3 eine Ansicht der Gehäuseinnenseite in Richtung des Pfeiles

III in Figur 2

Figur 4 eine Ansicht der Deckel-Innenseite in Richtung des Pfeiles

IV in Figur 2.

In den Figuren 1 und 2 ist eine Sehmierölpumpe für Brennkraftmaschinen gezeigt, die im Wesentlichen aus einem Pumpengehäuse 1, einem Deckel 2 und zwei miteinander kämmenden Zahnrädern, einem Außenrad 3 und einem Innenrad 4 besteht.

Im Pumpengehäuse 1 ist eine Kammer 5 gebildet, in der das innenverzahnte, außengelagerte Außenrad 3 mit dem exzentrisch hierzu angeordneten außenverzahnten, innengelagerten Innenrad 4 kämmend angeordnet ist.

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Die Pumpenkammer 5 ist in ihrem dem Eingriffsbereich 6 der beiden Zahnräder gegenüberliegenden Bereich mit einem sichelförmigen Füllstück 7 versehen. Im Pumpengehäuse 1 sind seitlich der Pumpenkammer 5, in der durch den Pfeil R bezeichneten Drehrichtung der Zahnräder 3 und 4 der Schmierölpumpe betrachtet, eine Saugtasche 8 vor und eine Drucktasche 9 nach dem Füllstück 7 ausgebildet, die im Eingriffsbereich 6 durch einen Steg Io voneinander getrennt sind.

Die Schmierölpumpe ist am Pumpengehäuse 1 mit verschiedenen Anschlußteilen versehen, über die sie mit der Brennkraftmaschine verbunden werden kann. So kann das Pumpengehäuse 1 über einen Flansch 11 mit dem Motorblock (nicht gezeigt) und über einen Flansch 12 mit einer Schmierölsaugleitung (auch nicht gezeigt) verbunden werden. Ein im Pumpengehäuse 1 von der Drucktasche 9 in den Flansch 11 führender Auslaßkanal 13 stellt die Verbindung zum Schmiersystem der Brennkraftmaschine her. Ein im Pumpengehäuse 1 gebildeter, von der Saugtasche 8 zum Flansch 12 führender Einlaßkanal 14 stellt die Verbindung zum Schmierölsumpf der Brennkraftmaschine her.

Ein im Pumpengehäuse 1 angeordnetes Überdruckventil (nicht gezeigt) läßt Drucköl bei Bedarf über eine By-pass Leitung 15 abfließen.

Die Antriebsverbindung der Schmierölpumpe zur Welle der Brennkraftmaschine (nicht gezeigt) erfolgt über die abgeflachte Mittenausnehmung 16 des Innenrades 4. Die Verbindung zwischen der Welle der Brennkraftmaschine und dem Innenrad 4 ist dabei so gewählt, daß durch Wärmeausdehnung und durch Toleranzen bedingte radiale und axiale Verlagerungen der Welle der Brennkraftmaschine ohne Einfluß auf das Innenrad 4 bleiben. Die Mittenausnehmung 16 des Innenrades 4 stellt lediglich eine treibende Verbindung sicher.

Das Innenrad 4 ist ansonsten an seinem inneren Lagerumfang 17 im Pumpengehäuse 1 gelagert. In ähnlicher Weise ist das Außenrad 3 an seinem äußeren Lagerumfang 18 im Pumpengehäuse 1 gelagert.

Die beidenmiteinander kämmenden Zahnräder 3 und 4 gleiten hierbei mit ihren Seitenflächen einerseits an einer ebenen Anlauffläche 19 im Pumpengehäuse und andererseits an einer ebenen Anlauffläche 2o am Deckel 2.

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Das Innenrad 4 ist an der zum Pumpengehäuse 1 liegenden Seite seines Lagerumfanges 17 mit einer Abkantung 21 versehen, die in Verbindung mit dem Pumpengehäuse 1 einen konzentrischen Druckölraum 22 bildet. An der Anlauffläche 2o des Deckels 2 ist etwas innerhalb des Fußkreisdurchmessers des Innenrades 4 eine konzentrische Druckölnut 23 ausgebildet. Der Druckölraum 22 und die Druckölnut 23 werden aus dem Bereich der Drucktasche 9 zum einen über eine etwa radiale Nut 24 im Steg Io unmittelbar nach der Drucktasche 9 und im andern Fall über eine radiale Nut 25 etwa in der Mitte der Drucktasche 9 mit Drucköl beaufschlagt.

Die Anordnung der Saug- und Drucktaschen 8 bzw. 9* die Lage des Drucköl-

-£u raumes 22 und die Lage der Nut 24 sind aus Figur J entnehmen, die eine Ansicht der Pumpengehäuse-Innenseite zeigt, in der jedoch die Zahnräder 3 und 4 zum besseren Verständnis in gestrichelten Linien eingezeichnet sind.

Die Anordnung der konzentrischen Druckölnut 23 und die Lage der radialen Nut 25 sind am besten aus Figur 4 zu entnehmen, die eine Ansicht der Deckel-Innenseite zeigt, in der die Zahnräder 3 und 4 zum besseren Verständnis in gestrichelten Linien eingezeichnet sind.

Durch die Beaufschlagung des Druckölraumes 22 und der konzentrischen Druckölnut 23 mit Dracköl aus dem Bereich der Drucktasche ^wirä sichergestellt, daß durch den im Bereich der Saugtasche 8 herrschenden Unterdruck keine Luft in das Schmieröl gesaugt wird. Dies ist insbesondere für diejenigen Anwendungsfälle eines Schmiersystemes von Brennkraftmaschinen wesentlich, bei denen in Ventiltrieb der Brennkraftmaschine hydraulische, an den Schmierölkreis der BrennkKaftmaschine angeschlossene Stössel Verwendung finden. Darüberhinaus wird noch eine wesentlich bessere Selimierung des inneren Lagerumfanges des Innenrades 4 erzielt, wodurch hier gelegentlich auftretende Freß- _un(i Verschleißerscheinungen vermieden und dadurch die Betriebssicherheit und Lebensdauer erhöht wird.

Aus den Figuren 3 und 4 sind zwei weitere Maßnahmen ersichtlich, die die für den Betrieb der Schmierölpumpe erforderliche Reibleistung verringern-

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Die erste dieser Maßnahmen besteht in an den seitlichen, ebenen Anlaufflächen 19 und 2o für die Zahnräder 3 und 4 angeordneten, einerseits im Pumpengehäuse 1 liegenden, als gerasterte Flächen gezeigten Ausnehmungen 27 und 28 im Randbereich der Druck- und Saugtasche 9 bzw. 8 und einer Ausnehmung 29 in dem dem Steg Io gegenüberliegenden Bereich und andererseits aus im Deckel 2 liegenden, als gerasterte Flächen gezeigten Ausnehmungen J)O, die den Ausnehmungen 27,28 und 29 im Pumpen gehäuse 1 entsprechend gegenüberliegen .

Die zweite Maßnahme besteht in einer Verringerung der äußeren, aylindrischen Lagerfläche für den äußeren Lagerumfang 18 des Außenrades 3, indem dieser durch als schraffierte Flächen dargestellte Ausnehmungen 31 auf drei am Umfang verteilte Lagerstege 32 reduziert wird.

Die Anordnung der Entnahmenuten für das zur Abdichtung und Verbesserung der Schmierung des Innenrades benötigte DruckÖl kann grundsätzlich an jedem Punkt des Druckbereiches der Pumpe erfolgen.

Ebenso ist die Anordnung und Lage der seitlichen Ausnehmungen und die Anordnung der am Umfang verteilten Lagerstege nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt sondern diese können nach betrieblichen Erfordernissen unter Berücksichtigung der ordnungsgemäßen Punktionsweise der Pumpe variiert werden.

Durch diese beiden Maßnahmen wird die für den Betrieb der Schmierölpumpe erforderliche Reibleistung verringert, was sich einerseits in einem durch den verringerten Verschleiß erhöhten Lebensdauer der Schmierölpumpe und andererseits in einer Verbesserung des Gesamtwirkungsgrades der Brennkraftmaschine auswirkt.

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Claims

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Patentansprüche

( l.iSchmierölpumpe für Brennkraftmaschinen, bei der an einer von einer Ausnehmung in einem Pumpengehäuse gebildeten und von einem seitlichen Deckel abgeschlossenen Pumpenkammer ein innenverzahntes, außengelagertes Außenrad mit einem exzentrisch hierzu angeordneten, außenverzahnten, innengelagerten Innenrad kämmt, das koaxial zu einer Welle der Brennkraftmaschine angeordnet und mit dieser treibend verbunden ist und wobei in der Pumpenkammer dem Eingriffsbereich gegenüberliegend ein sichelförmiges Füllstück angeordnet ist und seitlich im Pumpengehäuse in Drehrichtung der Zahnräder betrachtet, eine Saugtasche vor und eine Drucktasche nach dem Füllstück ausgebildet und im Eingriffsbereich durch einen Steg voneinander getrennt sind, dadurch gekennzeiohnet, daß der Deckel (2) an seiner ebenen AnIaufflache(2o) für das Innenrad (4) mit einer konzentrischen Druckölnut (23) versehen ist und das Innenrad (4) an seinem inneren Lagerumfang (17) mit einer Abkantung (21) versehen ist, die in Verbindung mit dem Pumpengehäuse (1) einen konzentrischen Druckölraum (22) bildet und diese Druckräume über eine radiale Nut (25) mit der Drucktasche (9) oder über eine etwa radiale Nut (24) im Steg (10) unmittelbar nach der Drucktasche (9) mit Drucköl beaufschlagt sind.
2. Schmierölpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen, ebenen Anlaufflächen (19 und 2o) für das Innen- und Außenrad ( 4 bzw. 3) durch Ausnehmungen (27,28 und 29) im Pumpengehäuse (1) und durch Ausnehmungen (j5o) in Deckel (2) auf ein Mindestmaß gehalten sind.
3. Schmierölpumpe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere, zylindrische Lagerfläche für den äußeren Lagerumfang (18) des Außenrades (3) durch Ausnehmungen (31) auf am Umfang verteilte Lagerstege (32) reduziert ist.
4. Schmierölpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten zur Versorgung des Druckölraumes (22) und der konzentrischen Druekölnut (23) durch radiale Ausweitungen der Ausnehmungen (27) im Pumpengehäuse (1) und der im Bereich der Drucktasche (9)liegenden Ausnehmung (3o) in Deckel (2) gebildet sind.

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