DE4441915C2 - Innenzahnradpumpe - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Innenzahnradpumpe mit einem Dichtungsmechanismus für eine Pumpenkammer gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine herkömmliche Innenzahnradpumpe, wie diese in Fig. 5 gezeigt ist, ist in der japanischen Gebrauchsmusteroffen­ legungsschrift Nr. 61(1986)-179385 U offenbart. Ein Innenrotor 100 und ein Außenrotor 101 sind in einem Gehäuse 102 drehbar gelagert und stehen miteinander in Eingriff. Eine Welle 105 treibt die Rotoren 100, 101 an. Die Drehmittelpunkte der Rotoren 100, 101 unterscheiden sich voneinander, so daß zwischen diesen Räume 110, 110, . . . ausgebildet sind. Das Volumen der Räume 110 ist änderbar. Einer der Räume 110, der beginnt, mit dem Ansauganschluß 103 in Verbindung zu stehen, hat das geringste Volumen; das Volumen des jeweiligen Raums 110 wird entsprechend der Drehung der Rotoren 100, 101 größer. Wenn sich der jeweilige Raum 110 an einer Position befindet, in der der jeweilige Raum 110 weder mit dem Ansauganschluß 103 noch mit dem Ausstoßanschluß 104 in Verbindung steht, wird das Volumen vom jeweiligen Raum 110 am größten. Der Raum, der das größte Volumen hat, ist mit Bezugszeichen 111 bezeichnet. Im Anschluß wird das Volumen des jeweiligen Raumes 110 entsprechend der weiteren Drehung der Rotoren 100, 101 kleiner.

Ein Hohlraum 120 ist im Gehäuse 102 ausgebildet und befindet sich im Bereich vom Raum 111. Der Hohlraum 120 steht über einen Kanal 121, der ebenfalls im Gehäuse 102 ausgebildet ist, mit dem Ausstoßanschluß 104 in Verbindung.

Der Öldruck im Raum 111 ist hoch und drückt den Innenrotor 100 nach innen und den Außenrotor 101 nach außen. Der Druck im Hohlraum 120, der über den Kanal 121 mit dem Ausstoßanschluß 104 in Verbindung steht, drückt den Außenrotor 101 jedoch nach innen. Somit wird der Spalt zwischen den Rotoren 100, 101, der durch den Druck im Raum 111 erzeugt wird, auf ein Minimum gesteuert. Das heißt, daß das Leckageöl durch den Spalt über die Räume 110, die mit dem Ansauganschluß 103 in Verbindung stehen, in den Ansauganschluß 103 gesteuert wird. Der Hohlraum 120 und der Kanal 121 wirken als ein Dichtungsmechanismus für den Raum 111.

Das Ausbilden eines solchen Kanals 121 im Gehäuse ist kompliziert.

Aus der DE 28 43 447 A1 ist eine Innenzahnradpumpe bekannt, die aus einem Pumpengehäuse mit einem zylindrischen Abschnitt besteht. Darin sind ein Innenrotor sowie ein Außenrotor drehbar angeordnet, wobei der Außenrotor mit dem Innenrotor derart in Eingriff steht, daß dazwischen Pumpenkammern ausgebildet sind. Darüberhinaus ist ein Ansauganschluß im Pumpengehäuse vorgesehen, wobei der Ansauganschluß mit einer der Pumpenkammern in Verbindung steht. Ebenso ist ein Ausstoßanschluß im Pumpengehäuse vorgesehen, wobei der Ausstoßanschluß ebenfalls mit einer der Pumpenkammern in Verbindung steht.

Zwischen einer Innenfläche des zylindrischen Abschnitts des Pumpengehäuses und der Außenfläche des Außenrotors sind zwei sogenannte Flüssigkeitsdrucktaschen ausgebildet.

Diese Flüssigkeitsdrucktaschen erstrecken sich jeweils über eine Bogenlänge von ca. 160°, d. h. sie verlaufen im wesentlichen über den gesamten Umfang des Mittelrings. Ihre Funktion ist darin zu sehen, eine hydrostatische Lagerung des Außenrotors zu schaffen.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Innenzahnradpumpe vorzusehen, deren Dichtungsmechanismus für eine Pumpenkammer eine einfache Struktur hat.

Ein besseres Verständnis der Erfindung und vieler ihrer im Zusammenhang stehenden Vorteile wird durch die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen schnell erhalten, in denen:

Fig. 1 eine Vorderansicht einer Innenzahnradpumpe entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist,

Fig. 2 eine perspektivische Teilansicht von Fig. 1 ist,

Fig. 3 eine Schnittansicht an der Linie A-A von Fig. 1 mit einem Körper und einer Abdeckung ist,

Fig. 4 Fig. 3 ähnelt, jedoch ein weiteres Ausführungs­ beispiel der Erfindung zeigt, und

Fig. 5 eine Querschnittsansicht einer herkömmlichen Innenzahnradpumpe ist.

In den Fig. 1 bis 3, auf die sich bezogen wird, ist eine Innenzahnradpumpe 10 gezeigt. Ein Gehäuse 11 ist an einem Zylinderblock (nicht gezeigt) des Motors (nicht gezeigt) befestigt und bildet in diesem einen zylindrischen Abschnitt 13. Der zylindrische Abschnitt 13 des Gehäuses ist durch eine Abdeckung 30 und einen Körper 31 geschlossen (beide sind in Fig. 3 gezeigt). Ein Außenrotor 14 ist im zylindrischen Abschnitt 13 drehbar angeordnet. Eine Außenfläche des Rotors 14 berührt eine Innenfläche des Abschnitts 13. Der Außenrotor 14 hat eine Innenverzahnung 14a, die mit der Außenverzahnung 15a eines Innenrotors 15 in Eingriff stehen. Der Innenrotor 15 wird durch eine Welle 16 angetrieben, die mit einer Kurbelwelle (nicht gezeigt) des Motors direkt oder indirekt verbunden ist. Der Drehmittelpunkt des Außenrotors 14 unterscheidet sich vom Drehmittelpunkt des Innenrotors 15. Eine Vielzahl von Pumpenkammern 17 ist zwischen der Innenverzahnung 14a des Außenrotors 14 und der Außenverzahnung 15a des Innenrotors 15 ausgebildet. Das Volumen jeder Pumpenkammer 17 wird während der Drehbewegung der Rotoren 14, 15 wiederholt vergrößert und verkleinert. Ein Ansauganschluß 18 und ein Ausstoßanschluß 19 sind am Körper 31 ausgebildet. Einige Kammern 17 stehen mit dem Ansauganschluß 18 und einige der Kammern 17 mit dem Ausstoßanschluß 19 in Verbindung. Zu keinem Zeitpunkt steht eine Kammer 17 sowohl mit dem Ansauganschluß 18 als auch mit dem Ausstoßanschluß 19 in Verbindung. Eine der Pumpenkammern 17 wurde gestaltet, um weder mit dem Ansauganschluß 18 noch mit dem Ausstoßanschluß 19 in Verbindung zu stehen; wobei das Volumen einer solchen Pumpenkammer 17 maximal wird (Maximalvolumenkammer 17a).

In den Fig. 1 und 2 ist eine Schmiernut 20 an der Innenfläche des zylindrischen Abschnitts 13 (einer Innenfläche des Gehäuses 11) ausgebildet und steht mit dem Ausstoßanschluß 19 in Verbindung. Die Nut 20 ist zwischen einem oberen Ende und einem unteren Ende des zylindrischen Abschnitts 13 ausgebildet. Eine geringe Menge an Öl in der Nut 20 fließt zwischen der Innenfläche des zylindrischen Abschnitts 13 und der Außenfläche des Rotors 14 aus, um zwischen diesen zu schmieren.

Eine Drucknut 21 ist in Fortführung der Schmiernut 20 an der Innenfläche des zylindrischen Abschnitts 13 ausgebildet. Die Drucknut 21 steht ohne Beschränkungs­ öffnung mit der Schmiernut 20 direkt in Verbindung. Die Drucknut 21 befindet sich im Bereich der Maximalkammer 17a. Die Nut 21 erstreckt sich in Umfangsrichtung des zylindrischen Abschnitts 13; die Tiefe der Nut 21 ist in Umfangsrichtung des zylindrischen Abschnitts 13 konstant. Das heißt, daß sich die Nut 21 nicht nur im Bereich der Maximalkammer 17a, sondern ebenfalls im Bereich der Pumpenkammer 17 befindet, die entweder mit dem Ansauganschluß 18 oder dem Ausstoßanschluß 19 in Verbindung steht. Die Höhe (h) der Nut 21 ist geringer als die (H) des zylindrischen Abschnitts 13, um weder mit dem oberen Ende noch dem unteren Ende des zylindrischen Abschnitts 13 zusammenzufallen. Dichtflächen 35, 36 sind an einem oberen und einem unteren Abschnitt der Nut 21 ausgebildet. Die Nut 21 steht über die Schmiernut 20 mit dem Ausstoßanschluß 19 in Verbindung. Die Schmiernut 20 beschränkt nicht den Ölfluß von der Ausstoßöffnung 19 zur Drucknut 21. Die Schmiernut 20 und die Drucknut 21 wirken im Zusammenwirken mit den Dichtflächen 35, 36 als ein Dichtungsmechanismus.

Der Innenrotor 15 und der Außenrotor 14, die miteinander in Eingriff stehen, werden entsprechend der Drehung der Welle 16 angetrieben; das Volumen jeder Pumpenkammer 17 ändert sich, um den Pumpvorgang auszuführen. Sobald eine der Pumpenkammern 17 beginnt, mit dem Ansauganschluß 18 in Verbindung zu stehen, wird der Druck in der Kammer niedrig. Andererseits wird, sobald eine der Pumpenkammern 17 beginnt, mit dem Ausstoßanschluß 19 in Verbindung zu stehen, der Druck in der Kammer hoch. Wenn die Maximalvolumenkammer 17a beginnt, mit dem Ausstoßanschluß 19 in Verbindung zu stehen, wird der Druck in der Maximalkammer 17a sofort hoch. Der Druck in der Maximalkammer 17a drückt dann den Außenrotor 14 nach außen und den Innenrotor 15 nach innen. Gleichzeitig drückt der Druck in der Drucknut 21, die über die Schmiernut 20 mit dem Ausstoßanschluß 19 in Verbindung steht, den Außenrotor 14 nach innen. Das Öl in der Nut 21 fließt aufgrund der Dichtfunktion der Flächen 35, 36 nicht am oberen Ende und unteren Ende des zylindrischen Abschnitts 13 aus. Dementsprechend drückt der Druck in der Drucknut 21 den Außenrotor 14 ausreichend nach innen. Daher werden die Spalte zwischen den Rotoren 14, 15, die durch den Druck in der Maximalkammer 17a erzeugt werden, auf ein Minimum gesteuert. Das heißt, daß das Öl, das durch den Spalt in die mit dem Ansauganschluß 18 in Verbindung stehenden Pumpenkammern ausfließt, begrenzt ist; die Innenzahnradpumpe 10 hat eine hohe Pumpleistung.

Wenn das Gehäuse 11 aus Stahl gefertigt ist, ist die Festigkeit des Gehäuses 11 hoch. Es ist möglich, daß das Gehäuse 11 mit dem Körper 30 einstückig ausgeführt ist, wie es in Fig. 4 gezeigt ist.

Claims (3)

1. Innenzahnradpumpe mit einem Pumpengehäuse, das einen zylindrischen Abschnitt hat, in dem ein Innenrotor sowie ein Außenrotor drehbar angeordnet sind, wobei die Innenverzahnung des Außenrotors mit der Außenverzahnung des Innenrotors in Eingriff steht, so daß dazwischen Pumpenkammern ausgebildet sind, ferner mit einem
Ansauganschluß, der im Pumpengehäuse vorgesehen ist, und mit zumindest einer der Pumpenkammern in Verbindung steht, und einem
Ausstoßanschluß, der im Pumpengehäuse vorgesehen ist, und mit zumindest einer der Pumpenkammern in Verbindung steht,
und einer Schmiernut, die zwischen der Innenfläche des zylindrischen Abschnitts und der Außenfläche des Außenrotors ausgebildet ist und mit dem Ausstoßanschluß in Verbindung steht,
dadurch gekennzeichnet, daß
sich die Schmiernut (20) zwischen einem oberen und einem unteren Ende einer Innenfläche des zylindrischen Abschnitts erstreckt, und daß
in der Innenfläche des zylindrischen Abschnittes eine Drucknut (21) in Umfangsrichtung im Bereich des größten Pumpenkammervolumens (17a) ausgebildet ist, die über die Schmiernut (20) mit dem Ausstoßanschluß (19) direkt in Verbindung steht, und daß
die Drucknut (21) auf beiden Seiten axial von Dichtflächen (35, 36) begrenzt ist.

2. Innenzahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drucknut (21) mit der Schmiernut (20) direkt in Verbindung steht.

3. Innenzahnradpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ölfluß vom Ausstoßanschluß (19) zur Drucknut (21) ohne Beschränkung stattfindet.