DE3141193A1

DE3141193A1 - Pumpe

Info

Publication number: DE3141193A1
Application number: DE19813141193
Authority: DE
Inventors: Ian Trevor Higham Kent Bristow; Alec Chatham Kent Thornelow
Original assignee: Hobourn Eaton Ltd
Current assignee: Hobourn Eaton Ltd
Priority date: 1980-10-17
Filing date: 1981-10-16
Publication date: 1982-05-19
Also published as: IT1168039B; IT8124549A0; FR2492474A1; DE8130321U1; FR2492474B1

Description

HOFFMANN · MiTLK & PARTNER

PATENTANWÄLTE

DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) · DIPL-I NG. W. EITLE · DR.RER. N AT. K.HOFFMANN · DIPL.-ING. W. LEHN

DIPl.-ING. K. FOCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 · D-8000 MO NCH EN 81 · TELEFON (089) 911087 · TELEX 05-29419 (PATH E)

p/hl

Hobourn-Eaton Limited/
Rochester / Großbritannien

Pumpe

Die Erfindung bezieht sich auf Pumpen derart mit einem außenverzahnten oder dort mit Erhebungen versehenen Innenrotor, welcher exzentrisch innerhalb eines Außenrotors angeordnet ist und mit dessen· Innenverzahnung oder innenliegenden Erhebungen kämmt. Eine Pumpe dieser Art umfaßt einen mit Erhebungen versehenen Innenrotor, welcher sich exzentrisch innerhalb eines Außenrotors dreht _r welcher eine Erhebung mehr hat als der Innenrotor. Die beiden Rotoren stehen an Punkten in permanenter Gleitberührung, die um ihre Peripherie beabstandet sind. Diese Punkte bilden einen Spalt zwischen sich, dessen Volumen zwischen dem festen Einlaß und Auslaß sich verändert.

Pumpen dieser Art werden verbreitet als ölpumpen in Verbrennungsmotoren verwendet. Bei solch einer Anwendung ist es üblich, die Pumpenrotoren in einer Tasche des Zylinderbldcks des Motors zu montieren und die Pumpe in der Tasche zusammenzusetzen. Der Antriebsschaft für die Pumpe ragt axial in die Tasche und treibt den Innenrotor an. Die Tasche ist auf die Größe des Außenrotors dimensioniert. Diese Tasche hat in ihrem abseitsliegenden Ende eine mit . einem Radius"versehene Ecke, gegen die eine scharfe Kante des Außenrotors stoßen kann. Aus diesem Grund ist eine Kante des Außenrotors abgeschrägt ausgebildet. Es ist nicht sinnvoll, beide Kanten des Außenrotors abzuschrägen, da der Außenrotor im allgemeinen durch einen Sintervorgang hergestellt wird. Dementsprechend ist es notwendig,den Außenrotor auf eine besondere Weise in die Tasche einzusetzen, obwohl es ebenfalls möglich ist, den Außenrotor auf falsche Weise einzusetzen.. Dies würde zu einem inkorrekten Betriebsablauf führen. Daher ist es Aufgabe der Erfindung, eine Pumpe der vorgenannten Art zu schaffen, bei der der Außenrotor nicht falsch in die Tasche eines Zylinderblocks eingesetzt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zähne oder Erhebungen beider Rotoren um Radialebenen asymmetrisch ausgebildet sind, welche Radialebenen durch die Spitzen der Zähne oder Erhebungen so verlaufen, daß ein falsches Einsetzen der Rotoren verhinderbar ist.

Vorzugsweise ist der Innenrotor mit einem axialen Vorsprung versehen, welcher durch eine Öffnung einer festen Endplatte ragt, die den Rotor in der Tasche hält. Die beiden Rotoren sind jeweils mit einer Endfläche versehen, die in Drehgleitberührung mit der Innenseite der Endplatte stehen. Bei dieser Anordnung paßt der Innenrotor nur auf eine Weise in den Außenrotor. Wenn der Außenrotor auf falsche Weise in die Tasche

plaziert wurde, kann der Innenrotor nicht in den Außenrotor eingesetzt werden.

Die Form der.Erhebungen derartiger Strömungsmittelpumpen
kann auf verschiedene Weise bestimmt werden. Beispielsweise können die Erhebungen des Außenrotors dadurch bestimmt werden, daß zwei Kreisbögen um vorbestimmte Mittelpunkte-aufeinandertreffen, wobei die Form der Erhebungen des Innenrotors nachfolgend bestimmt werden durch Bezugnahme auf die Form der Erhebungen des Außenrotors. Alternativ können auch zunächst die Erhebungen des Innenrotors dadurch bestimmt
werden, daß Kreisbögen um vorbestimmte Mittelpunkte aufeinanderstoßen. Die Form der Erhebungen des Außenrotors werden dann nachfolgend durch Bezugnahme auf die Form der Erhebungen

des Innenrotors bestimmt.

Mit einem der vorgenannten Vorgehensweisen wird eine asymmetrische Anordnung der Erfindung im Stadium der aufeinanderstoßenden Kreisbögen erzielt, indem jede Erhebung sich aus zwei

Bögen unterschiedlicher Radien zusammensetzt. Der Bogen für eine Seite der Erhebung wird um einen ersten Mittelpunkt und der Bogen der anderen Seite der Erhebung wird um einen zweiten Mittelpunkt geschlagen, welcher radial im Abstand vom ersten Mittelpunkt der Mittellinie der Erhebung liegt.

Wenn die Rotoren gezahnt sind, basiert die Zahnform nicht auf Kreisbögen, sondern auf einer Zahnradzahnform. Bei dieser
Form der Rotorpumpe kann die Form der Erhebungen asymmetrisch gemacht werden, indem unterschiedliche Zahnradformen an der voreilenden und der nacheilenden Kante der Erhebungen angenommen werden.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen rein schematised dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigt:
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Figur 1 eine Querschnittsansicht einer Pumpe entsprechend der Erfindung und

Figur 2 eine Ansicht der Rotoren der Pumpe gemäß Fig.

Entsprechend der Darstellung in Fig. 1 ist die Pumpe in einer Tasche 1 der Wand des Zylinderblocks 2 eines Verbrennungsmotors montiert. Die Pumpe dient dem pumpenden Fördern von Schmieröl von einer Einlaßöffnung zu einer nicht dargestellten AuslaßÖffnung. Die Pumpe umfaßt einen Außenrotor 3 und einen Innenrotor 4, welcher für eine Drehung um eine Achse angetrieben ist, die gegenüber der Achse des Außenrotors versetzt ist. Der Innenrotor ist mit einer inneren Keilverzahnung 5 versehen und steht mit dieser Keilverzahnung mit einer Motorwelle 20 im Eingriff, die ebenfalls mit einer Keilverzahnung versehen ist und in die Tasche ragt. Der Außenrotor ist mit Erhebungen 6 und der Innenrotor mit Erhebungen 7 versehen, wobei von den Erhebungen 7 eine weniger vorhanden ist als von den Erhebungen 6. Die Erhebungen 6 und 7 stehen in Gleitberührung miteinander, so daß eine Pumpwirkung bewirkt wird durch die Abnahme des Volumens des Spaltes zwischen den Rotoren vom Einlaß zum Auslaß. Der Innenrotor hat eine Axialverlängerung 8, welche in eine Öffnung einer stationären Endplatte 9 ragt. Die benachbarten Endflächen der beiden Rotoren stehen in Drehdichteingriff mit der Endplatte.

Die Tasche 1 hat an ihrem entfernten Ende eine mit einem Radius versehene Ecke 10. Um sicherzustellen, daß der Außenrotor von der Ecke 10 frei liegt, ist die Innenkante

des Außenrotors abgeschrägt. Wenn daher der'Außenrotor auf die andere Weise wie die Tasche eingesetzt wird, wird die scharfe Kante 12, welche normalerweise am weitesten außen liegt, mit der Ecke 10 zusammenstoßen und verursachen, daß der Außenrotor ein wenig, aus der Tasche vorsteht. Wenn die Pumpe in diesem Zustand betrieben wird, würde eine unzulässige Reibung und Abnutzung auftreten. Um einen Zusammenbau auf diese Weise zu verhindern, werden die Erhebungen 6 und 7 asymmetrisch ausgeführt, so daß der Innenrotor nicht eingesetzt werden kann, wenn der Außenrotor falsch eingesetzt und somit falsch rund ist.

Figur 2 zeigt eine geeignete Form der Erhebungen. Bei einem besonderen Beispiel werden die Erhebungen des Außenrotors zuerst durch anstoßende Kreisbögen vorbestimmter Radien bestimmt. Die Form der Erhebungen des Innenrotors ergeben sich aus den Formen der Erhebungen des Außenrotors und werden von diesen entwickelt. Anstatt der Verwendung eines einzelnen Kreisbogens für jede Erhebung ist das Erhebungsprofil des Außenrotors aus zwei Bögen zusammengesetzt. In der dargestellten Form wird eine Flanke jeder Erhebung durch einen Bogen mit einem Radius R1 bestimmt,dessen Mittelpunkt 13 auf der Überschneidung der Mittelebene 14 des Vorsprungs mit einem Kreis 15 liegt. Die andere Flanke des Vorsprungs wird durch einen Bogen mit einem Radius R2 bestimmt, dessen Mittelpunkt 16 auf der Überschneidung der Ebene 14 mit einem Kreis 17 liegt. Jedoch sind auch andere Erhebungsformen möglich.

So sind die Erhebungen des Außenrotors und des Innenrotors um Radialebenen asymmetrisch, die durch die Spitzen der Erhebungen verlaufen. Der Innenrotor paßt nur zum Außenrotor, wenn dieser auf eine bestimmte Weise eingesetzt ist.

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Eine ähnlich^ Designtechnik kann verwendet werden, wenn die

Form der Erhebungen des Innenrotors zunächst durch Kreisbogen bestimmt wird und sich davon die Vorsprungform des Außenrotors ableitet.

Andere Formen der Asymmetrie sind möglich. Beispielsweise kann das Profil jeder Flanke jeder Erhebung durch einen oder mehrere kreisförmige oder evolventen Bögen oder durch eine Kombination von kreisförmigen und evolventen Bögen gebildet"sein, wobei die beiden Flanken jeder Erhebung auf eine solche Weise voneinander unterschiedlich sind, daß sie verhindern, daß einer der Rotoren auf falsche Weise eingesetzt werden kann.

Die Pumpe ist ebenfalls auf Kreiskolbenpumpen bzw. Schraubenpumpen oder j ede andere Form von Pumpen anwendbar, die

einen außenverzahnten oder mit Erhebungen versehenen Rotor ■verwendet, welcher exzentrisch innerhalb eines Außenrotors eingesetzt ist, und mit. einer Innenverzahnung eines derartigen Außenrotors kämmt.
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Claims

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DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) · DIPL.-ING. W. EITLE · DR.RER. N AT.K.HOFFMAN N ■ DIPL.-ING. W. LEHN

DIPL.-ING. K. FOCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 . D-8000 MO NCH EN 81 · TELEFON (089) 911087 · TELEX 05-29619 (PATH E)

35 723 p/hl

Hobourn-Eaton Limited,
Rochester, Großbritannien

Pumpe

Ansprüche

Pumpe mit einem außenverzahnten oder mit Erhebungen versehenen Innenrotor, welcher exzentrisch innerhalb eines* Außenrotors angeordnet ist und mit einer Innenverzahnung oder Erhebungen des Außenrotors kämmt, dadurch gekennzeichnet , daß die Zähne oder Erhebungen (6; 7) beider Rotoren (3, 4) um Radialebenen (14) asymmetrisch ausgebildet sind, welche Radialebenen durch die Spitzen der Zähne oder Erhebungen so verlaufen, daß ein falsches Einsetzen der Rotoren verhinderbar ist.
2. Pumpe nach Anspruch T., dadurch gekennzeichnet-, daß eine feste Endplatte (9) vorgesehen ist, daß der Innenrotor und der Außenrotor mit einer axialen Endfläche an einer Seite der Endplatte (9) anliegen und daß die Endplatte mit einer öffnung versehen ist, durch die ein AxiaIvorsprung. (8) des Innenrotors (4) ragt.