EP0474001A1 - Internal gear pump for hydraulic fluids - Google Patents
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- EP0474001A1 EP0474001A1 EP91113816A EP91113816A EP0474001A1 EP 0474001 A1 EP0474001 A1 EP 0474001A1 EP 91113816 A EP91113816 A EP 91113816A EP 91113816 A EP91113816 A EP 91113816A EP 0474001 A1 EP0474001 A1 EP 0474001A1
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- European Patent Office
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- eccentric
- pump
- recess
- inlet
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C15/00—Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
- F04C15/06—Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet
- F04C15/064—Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet with inlet and outlet valves specially adapted for rotary or oscillating piston machines or pumps
- F04C15/066—Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet with inlet and outlet valves specially adapted for rotary or oscillating piston machines or pumps of the non-return type
- F04C15/068—Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet with inlet and outlet valves specially adapted for rotary or oscillating piston machines or pumps of the non-return type of the elastic type, e.g. reed valves
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
- F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
- F04C2/10—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
- F04C2/102—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member the two members rotating simultaneously around their respective axes
Definitions
- the invention relates to a gear pump according to the preamble of claim 1.
- the inner wheel is mounted in the recess of a rotor.
- the rotor in turn is rotatably supported in the space formed by the outer wheel and fills it.
- the known pump has a circular-cylindrical inlet space located in an end wall and a channel system arranged in the rotor, which meshes with the circular-cylindrical insert space and is in permanent communication.
- the toothing of the pump is preferably designed such that in the area of engagement between the intersections of the head circles, several pairs of teeth are in sealing engagement and form closed tooth cells. This area of engagement is in any case blocked by the configuration according to claim 1.
- the solution according to claim 3 avoids that the rotating forces arising from the rotation of the inner wheel and the pressure zone have an effect on the drive shaft and lead to bending of the shaft and tilting of the inner wheel.
- the solution according to claim 4 achieves good cooling and lubrication of the eccentric, which is subjected to heat and wear due to the sliding bearings inside and outside.
- the pump housing is formed by the pump casing 1 and the end plates 2 and 3, which are stacked on top of one another.
- the housing jacket 1 has a circular cylindrical interior, in the cylindrical inner jacket of which a circumferential groove 4 is pierced.
- the outer wheel 6 is fastened on the webs 5 which remain to the side.
- the entire package consisting of housing shell 1, end plates 2 and 3 and outer wheel 6 is held together by a screw 7.
- the screw connection 7 penetrates the outer wheel in the region of the tooth heads with holes 8.
- the outer wheel has an internal toothing.
- the interior of the pump is thus circumscribed by the internal toothing with tip circle 9 of the outer wheel.
- a pin 10 is firmly inserted at one end.
- the other end of the pin 10 projects into the interior of the pump.
- an eccentric 11 is freely rotatable.
- the axial width of the eccentric corresponds essentially to the axial width of the housing shell 1 and the outer wheel 6.
- the eccentric has a circular cylindrical outer circumference, the central axis of which is indicated at 12 and which rotates with the eccentricity E about the axis 13 of the pin 10.
- the inner wheel 14 is freely rotatably mounted on the eccentric 11.
- the inner wheel 14 has external teeth.
- the eccentricity E of the eccentric and the outer toothing of the inner wheel are dimensioned and the toothing is designed so that the outer toothing of the inner wheel meshes with the inner toothing of the outer wheel. Therefore, the top circles 9 and 15 of the toothing intersect in the circumferential intersections 21 and 22. On the inner circumference of the top circle 9 of the outer wheel, this results in between the intersections 21 and 22 on the one hand on the side of the axis 13, in which the eccentricity E points circumferential engagement area and others on the other hand, on the side of the axis 13, which faces away from the eccentricity, the circumferential inner sickle space or filling space 23 of the pump.
- the teeth are designed so that the teeth of the outer and inner wheel between the intersections 21 and 22 of the tip circles 9 and 15 are in sealing engagement with their flanks. There are therefore several tooth cells between the intersections 21 and 22 in the engagement area, which are sealed by touching their flanks to one another and to the inner crescent space 23 facing away from the eccentricity.
- the drive shaft 16 is used to drive the pump.
- the drive shaft 16 is rotatably mounted concentrically to the central axis 13 of the pin 10 in the other end plate 2 and its end is essentially flush with the inside of the pump chamber.
- the shaft 16 forms an end face on which a coupling tab 17 is attached eccentrically. This coupling tab 17 protrudes axially into a driving pocket 18 which is introduced into the adjacent end face of the eccentric 11 in the region of the eccentricity.
- the pump has an essentially radial inlet channel 19 in the end plate 3.
- the inlet channel opens into a distribution space 20 which concentrically surrounds the pin 10.
- the distributor chamber is designed as a circular cylindrical recess in the end face of the end plate, which delimits the pump chamber. Their radius is smaller than the radius Fi of the root circle of the inner wheel, minus the eccentricity E.
- a circular cylindrical recess is made concentrically to the central axis 12 of the eccentric.
- This recess serves as the inlet chamber 28.
- the distributor chamber 20 and the inlet chamber 28 are connected to one another by channels which penetrate the eccentric axially. These channels are preferably formed as grooves of the inner bore of the eccentric and serve to lubricate the sliding bearing of the eccentric on the pin 10 and also to cool the eccentric 11.
- the driving pocket 18 serves as such a channel, which therefore axially penetrates the eccentric 11 and with it outer edge revolves on a radius that is slightly larger than the radius of the shaft. Several such channels can also be provided. From Fig.
- the recess 28 is closed off from the inner circumference of the inner wheel by a rib 34 which remains.
- This rib must extend essentially over the entire area of engagement.
- the recess may only extend to the inner circumference of the inner wheel on the side of the eccentric bearing facing away from the eccentricity.
- This opening area may only extend to a maximum over the central angle, which is measured on the pump axis 13 and is not greater than the sum of the pitch angle and the central angle of the inner sickle space 23 (opening area) measured on the pump axis 13.
- the rib 34 also has only a small connection opening 35 in the form of a groove made in the end face of the rib in the opening area. This groove lies on the diameter of the eccentric that intersects the pump axis and the eccentric axis, but on the side facing away from the eccentric axis.
- the inner wheel is provided on the end face, which lies in the radial plane of the recess 28, with connecting grooves 36.
- One connecting groove 36 connects each tooth base radially to the inner circumference.
- the outlet channel 24 is located radially in the housing shell 2 and is connected to the circumferential groove 4 of the housing shell. This circumferential groove is limited on the inside by the outer circumference of the outer wheel and forms an outer chamber.
- the outer wheel has at least one outlet bore 25 in the area of each tooth gap.
- Fig. 1 it is shown that two outlet bores 25.1 and 25.2 are adjacent to each other in the axial direction per tooth gap.
- the outlet bores are each arranged in parallel radial planes.
- Each radial plane is covered by an elastic valve ring 26.1 and 26.2, which covers all the outlet bores of a normal plane and is thereby severed in an axial plane.
- One end is e.g. held by a rivet, the other end is free to move.
- These valve rings 26.1, 26.2 serve as check valves for each of the outlet bores.
- the distribution space is connected to the recess 28 by the entraining pocket 18 axially penetrating the eccentric and / or by connecting channels 29.
- the connecting channels 29 are designed as grooves in the inner circumference of the slide bearing of the eccentric. In the area of the sliding bearing of the eccentric 11, this creates a good lubricating film which is used both for lubrication and for hydrodynamic support.
- the inner wheel rotates with the direction of rotation 32.
- the gear wheel therefore carries out a relative movement to the eccentric and to the radial connecting opening 35 in the outer rib 34 of the eccentric.
- An intermittent connection between the recess 28 and the inner sickle space (equal to the filling space) 23 of the pump is therefore produced via the connecting grooves 36 in the end face of the inner wheel.
- the connection opening 35 and / or the connection grooves 36 are now dimensioned such that they only bring about a throttling connection.
- the amount of oil entering the filling chamber 23 is limited by the speed-dependent time in which the connecting opening 35 and the connecting grooves 36 are each in alignment. By throttling at this point it is avoided that the seal 37 is exposed to a pressure difference.
- the connecting opening 35 can also be larger than shown, so that in each case several of the connecting grooves of the inner wheel are aligned with the connecting opening 35 of the recess and there is therefore a constant connection between the recess 28 and the filling space 23.
- the size of the connection opening 35 is so limited that it never covers one of the closed tooth cells of the engagement area. This avoids a dead travel of these tooth cells in the pressure range and maintains or improves the hydraulic efficiency. Therefore, the width of the connecting opening 35 may only be one division greater than the width of the crescent-shaped interior 23, which is delimited by the two circles of the foot. The width of the crescent-shaped interior 23 of the opening 35 and the division is measured in each case as a central angle about the central axis 13 of the pump.
- the pump can preferably also be used as a suction-restricted pump.
- By throttling the amount of oil admitted only a limited amount of oil can be drawn in per unit of time. This time-limited suction quantity is only sufficient to completely fill the pump up to a certain speed.
- the pump delivery rate is therefore proportional to the speed only up to this speed. If the speed increases, there is no further increase in the delivery rate. Therefore, increasing the speed is not associated with increased power consumption.
- the pump is therefore particularly suitable for consumers in motor vehicles who have an oil requirement that is not dependent on the strongly fluctuating engine speed.
- the throttling can - as already described - advantageously take place by a narrow dimensioning of the connection opening 35 of the recess 28 and / or by a narrow dimensioning of the connection grooves 36 in the end face of the inner wheel.
- a throttle in the inlet channel 19 by means of which the amount of oil let through per unit of time is limited.
- the throttling can alternatively or additionally also take place by means of a throttle which is installed in or in front of the inlet duct 19 (not shown).
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Zahnradpumpe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a gear pump according to the preamble of
Diese Pumpe ist bekannt durch die DE-OS 34 48 253 (PP-1372).This pump is known from DE-OS 34 48 253 (PP-1372).
Dabei ist das Innenrad in der Ausnehmung eines Rotors gelagert. Der Rotor wiederum ist drehbar in dem durch das Außenrad gebildeten Raum gelagert und füllt diesen aus. Als Einlaß weist die bekannte Pumpe einen in einer Stirnwand liegenden kreiszylindrischen Einlaßraum sowie ein in dem Rotor angeordnetes Kanalsystem auf, welche mit dem kreiszylindrischen Einsatzraum kämmt und dauernd in leitender Verbindung steht.The inner wheel is mounted in the recess of a rotor. The rotor in turn is rotatably supported in the space formed by the outer wheel and fills it. As the inlet, the known pump has a circular-cylindrical inlet space located in an end wall and a channel system arranged in the rotor, which meshes with the circular-cylindrical insert space and is in permanent communication.
Diese Ausgestaltung ist nur dann zweckmäßig, wenn der gesamte durch den Kopfkreis des Außenrades umschriebene Innenraum, soweit er außerhalb des Eingriffsbereichs der Verzahnung liegt, durch den Rotor ausgefüllt wird.This configuration is only expedient if the entire inner space circumscribed by the tip circle of the outer wheel, insofar as it lies outside the engagement area of the toothing, is filled by the rotor.
Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine Innenzahnradpumpe mit exzentrisch umlaufendem Innenrad ohne Rotor auszugestalten und dabei den Einlaß so zu legen, daß der gesamte Eingriffsbereich der Verzahnung auf der Druckseite ohne Kurzschluß zum Einlaßbereich ist und daher in seiner gesamten Erstreckung als Pump- und Druckraum zur Verfügung steht.In contrast, it is an object of the invention to design an internal gear pump with an eccentrically rotating inner wheel without a rotor and to lay the inlet so that the entire engagement area of the toothing on the pressure side is without short circuit to the inlet area and therefore in its entire extent as a pump and pressure chamber Available.
Die Lösung ergibt sich aus dem Kennzeichen des Anspruchs 1. Dadurch wird ein mit dem Exzenter umlaufender Einlaßraum geschaffen, der einerseits unmittelbar oder über im Exzenter angeordnete Axialkanäle mit dem Einlaßkanal verbunden ist und der andererseits nur mit dem mit dem Exzenter umlaufenden Füllraum der Pumpe in Verbindung steht.The solution results from the characterizing part of
Die Verzahnung der Pumpe ist vorzugsweise so ausgebildet, daß im Eingriffsbereich zwischen den Schnittpunkten der Kopfkreise jeweils mehrere Zahnpaarungen in dichtendem Eingriff sind und geschlossene Zahnzellen bilden. Dieser Eingriffsbereich wird durch die Ausgestaltung nach Anspruch 1 jedenfalls versperrt.The toothing of the pump is preferably designed such that in the area of engagement between the intersections of the head circles, several pairs of teeth are in sealing engagement and form closed tooth cells. This area of engagement is in any case blocked by the configuration according to
Im Bereich des Füllraumes kann dagegen eine weite Verbindung zwischen der Ausnehmung und dem Füllraum bestehen. Wenn in diesem Falle die Pumpe mit Saugdrosselung betrieben werden soll, so daß die Füllung einer bestimmten Drehzahl nicht mehr drehzahlabhängig ist, so wird im Einlaßkanal eine Drossel angeordnet. Es ist jedoch auch möglich, daß die Ausnehmung auf dem Umfang des Exzenters auch im Bereich des Füllraums bis auf eine enge Drosselöffnung geschlossen wird. Hierbei erfolgt eine Begrenzung des Einlasses zum einen durch den Drosselwiderstand, zum anderen durch die nur begrenzte Zeit, in der die Drosselöffnung der Ausnehmung mit jeweils einer der Verbindungsöffnungen des Innenrades kämmt und den Durchlaß zwischen Ausnehmung und Füllraum freigibt. Hiermit wird eine genaue Dosierung des der Pumpe zufließenden Ölstroms und eine genaue Festlegung des Drehzahlbereichs möglich, bei dem Förderkonstanz eintritt. Es wird vermieden, daß die Dichtung 37 einer Druckdifferenz ausgesetzt ist.In the area of the filling space, however, there can be a wide connection between the recess and the filling space. If in this case the pump is to be operated with suction throttling so that the filling of a certain speed is no longer speed-dependent, a throttle is arranged in the inlet duct. However, it is also possible that the recess on the circumference of the eccentric is also closed in the area of the filling space except for a narrow throttle opening. Here, the inlet is limited on the one hand by the throttle resistance, on the other hand by the limited time in which the throttle opening of the recess meshes with one of the connecting openings of the inner wheel and releases the passage between the recess and the filling chamber. This enables an exact dosing of the oil flow flowing into the pump and an exact definition of the speed range at which constant delivery occurs. It is avoided that the
Die Lösung nach Anspruch 3 vermeidet, daß die durch den Umlauf des Innenrades und der Druckzone entstehenden, umlaufenden Kräfte sich auf die Antriebswelle auswirken und zu einer Ausbiegung der Welle und einer Verkantung des Innenrades führen.The solution according to
Die Lösung nach Anspruch 4 erzielt eine gute Kühlung und Schmierung des Exzenters, der durch die Gleitlagerungen innen und außen wärme- und verschleißbelastet ist.The solution according to
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Figuren beschrieben.An exemplary embodiment is described below with reference to the figures.
Es zeigen:
- Fig. 1 einen Axialschnitt,
- Fig. 2 einen Radialschnitt durch die Pumpe.
- 1 shows an axial section,
- Fig. 2 shows a radial section through the pump.
Das Pumpengehäuse wird gebildet durch den Pumpenmantel 1 und die Stirnplatten 2 und 3, die aufeinandergeschichtet sind. Der Gehäusemantel 1 weist einen kreiszylindrischen Innenraum auf, in dessen zylindrischen Innenmantel eine umlaufende Nut 4 eingestochen ist. Auf den seitlich stehen bleibenden Stegen 5 ist das Außenrad 6 befestigt. Das gesamte Paket aus Gehäusemantel 1, Stirnplatten 2 und 3 sowie Außenrad 6 wird durch eine Verschraubung 7 zusammengehalten. Die Verschraubung 7 durchdringt mit Löchern 8 das Außenrad im Bereich der Zahnköpfe.The pump housing is formed by the
Das Außenrad weist eine Innenverzahnung auf. Der Innenraum der Pumpe wird also durch die Innenverzahnung mit Kopfkreis 9 des Außenrades umschrieben. In der Stirnplatte 3 ist ein Zapfen 10 mit einem Ende fest eingefügt. Das andere Ende des Zapfens 10 ragt in den Innenraum der Pumpe. Auf dem Zapfen 10 ist ein Exzenter 11 frei drehbar gelagert. Die axiale Breite des Exzenters entspricht im wesentlichen der axialen Breite des Gehäusemantels 1 und des Außenrades 6. Der Exzenter besitzt einen kreiszylindrischen Außenumfang, dessen Mittelachse bei 12 angedeutet ist und der mit der Exzentrizität E um die Achse 13 des Zapfens 10 umläuft. Auf dem Exzenter 11 ist das Innenrad 14 frei drehbar gelagert. Das Innenrad 14 weist eine Außenverzahnung auf. Die Exzentrizität E des Exzenters und die Außenverzahnung des Innenrades sind so dimensioniert und die Verzahnungen sind so ausgeführt, daß die Außenverzahnung des Innenrades mit der Innenverzahnung des Außenrades kämmt. Daher schneiden sich die Kopfkreise 9 und 15 der Verzahnung in den umlaufenden Schnittpunkten 21 und 22. Auf dem Innenumfang des Kopfkreises 9 des Außenrades entstehen dadurch zwischen den Schnittpunkten 21 und 22 einerseits auf der Seite der Achse 13, in die die Exzentrizität E weist, der umlaufende Eingriffsbereich und andererseits auf der Seite der Achse 13, die von der Exzentrizität abgewandt ist, der umlaufende Innen- Sichelraum oder Füllraum 23 der Pumpe.The outer wheel has an internal toothing. The interior of the pump is thus circumscribed by the internal toothing with tip circle 9 of the outer wheel. In the
Die Verzahnung ist so ausgeführt, daß die Zähne des Außen- und Innenrades zwischen den Schnittpunkten 21 und 22 der Kopfkreise 9 und 15 mit ihren Flanken in dichtendem Eingriff sind. Es entstehen daher zwischen den Schnittpunkten 21 und 22 im Eingriffsbereich mehrere Zahnzellen, die durch Berührung ihrer Flanken zueinander und zu dem von der Exzentrizität abgewandten Innensichelraum 23 abgedichtet sind.The teeth are designed so that the teeth of the outer and inner wheel between the
Zum Antrieb der Pumpe dient die Antriebswelle 16. Die Antriebswelle 16 ist konzentrisch zur Mittelachse 13 des Zapfens 10 in der anderen Stirnplatte 2 drehbar gelagert und schließt mit ihrem Ende im wesentlichen bündig mit der Innenseite der Pumpenkammer ab. Dort bildet die Welle 16 eine Stirnfläche, an der exzentrisch ein Kupplungslappen 17 befestigt ist. Dieser Kupplungslappen 17 ragt axial in eine Mitnehmertasche 18, die in die benachbarte Stirnfläche des Exzenters 11 im Bereich der Exzentrizität eingebracht ist.The
Als Einlaß besitzt die Pumpe einen im wesentlichen radialen Einlaßkanal 19 in der Stirnplatte 3. Der Einlaßkanal mündet in einen Verteilerraum 20 ein, der den Zapfen 10 konzentrisch umgibt. Der Verteilerraum ist als kreiszylindrische Ausnehmung der Stirnfläche der Stirnplatte ausgebildet, die den Pumpenraum begrenzt. Ihr Radius ist kleiner als der Radius Fi des Fußkreises des Innenrades, vermindert um die Exzentrizität E.As the inlet, the pump has an essentially
In der Stirnfläche der gegenüberliegenden Seite des Exzenters 11 ist eine kreiszylindrische Ausnehmung konzentrisch zu der Mittelachse 12 des Exzenters eingebracht. Diese Ausnehmung dient als Einlaßkammer 28. Der Verteilerraum 20 und die Einlaßkammer 28 sind durch Kanäle, welche den Exzenter axial durchdringen, miteinander verbunden. Diese Kanäle sind vorzugsweise als Nuten der Innenbohrung des Exzenters ausgebildet und dienen der Schmierung des Gleitlagers des Exzenters auf dem Zapfen 10 wie auch der Kühlung des Exzenters 11. Als ein solcher Kanal dient die Mitnehmertasche 18, die deshalb den Exzenter 11 axial durchdringt und mit ihrer äußeren Kante auf einem Radius umläuft, der etwas größer ist als der Radius der Welle. Es können auch mehrere solcher Kanäle vorgesehen sein. Aus Fig. 2 ergeben sich zwei weitere solcher Schmierkanäle 29 und 30 im Gleitlagerbereich des Innenrades, die in Umfangsrichtung des Mantels des Exzenters 11 jeweils um 60 versetzt sind. Entsprechende Kanäle können auch in der Innenbohrung des Exzenters angelegt sein, so daß durch den in diesen Kanälen 29, 30 und in der Mitnehmertasche 18 fließenden Ölstrom eine symmetrische Verteilung des Öls und gleichzeitig hydrodynamische Abstützung des Exzenters bewirkt wird. Dabei kommt diesen Ölströmen aber insbesondere auch die Funktion der Kühlung des Exzenters zu. Diese Funktion der Kühlung ist deswegen von besonderer Wichtigkeit, weil der Exzenter selbst in seiner Innenbohrung drehbar gelgagert ist und auf seinem Außenmantel als drehbare Lagerung des Innenrades dient.In the end face of the opposite side of the eccentric 11, a circular cylindrical recess is made concentrically to the
Die Ausnehmung 28 ist gegenüber dem Innenumfang des Innenrades durch stehenbleibende Rippe 34 verschlossen. Diese Rippe muß sich im wesentlichen über den gesamten Eingriffsbereich erstrecken. Das heißt mit anderen Worten, daß die Ausnehmung lediglich auf der von der Exzentrizität abgewandten Seite der Exzenterlagerung bis auf den Innenumfang des Innenrades reichen darf. Dieser Öffnungsbereich darf sich lediglich maximal über den Zentriwinkel erstrekken, der an der Pumpenachse 13 gemessen wird und nicht größer ist als die Summe aus Teilungswinkel und dem an der Pumpenachse 13 gemessenen Zentriwinkel des Innen-Sichelraums 23 (Öffnungsbereich).The recess 28 is closed off from the inner circumference of the inner wheel by a
In Fig. 2 ist dargestellt, daß die Rippe 34 auch im Öffnungsbereich lediglich eine kleine Verbindungsöffnung 35 in Form einer in die Stirnseite der Rippe eingebrachten Nut aufweist. Diese Nut liegt auf dem Durchmesser des Exzenters, der die Pumpenachse und die Exzenterachse schneidet, jedoch auf der von der Exzenterachse abgewandten Seite.In Fig. 2 it is shown that the
Das Innenrad ist auf der Stirnseite, die in der Radialebene der Ausnehmung 28 liegt, mit Verbindungsnuten 36 versehen. Jeweils eine Verbindungsnut 36 verbindet je einen Zahngrund radial mit dem Innenumfang.The inner wheel is provided on the end face, which lies in the radial plane of the recess 28, with connecting
Der Auslaßkanal 24 liegt radial im Gehäusemantel 2 und ist mit der Umfangsnut 4 des Gehäusemantels verbunden. Diese Umfangsnut wird nach innen durch den Außenumfang des Außenrades begrenzt und bildet eine Außenkammer.The
Das Außenrad weist im Bereich jeder Zahnlükke mindestens eine Auslaßbohrung 25 auf. In Fig. 1 ist gezeigt, daß in axialer Richtung pro Zahnlücke jeweils zwei Auslaßbohrungen 25.1 und 25.2 nebeneinander liegen. Dabei sind die Auslaßbohrungen jeweils in parallelen Radialebenen angeordnet. Jede Radialebene wird überdeckt von einem elastischen Ventilring 26.1 und 26.2, der die sämtlichen Auslaßbohrungen einer Normalebene überdeckt und dabei in einer Axialebene durchtrennt ist. Das eine Ende ist z.B. durch einen Niet festgehalten, das andere Ende ist frei beweglich. Diese Ventilringe 26.1, 26.2 dienen als Rückschlagventile für jede der Auslaßbohrungen.The outer wheel has at least one outlet bore 25 in the area of each tooth gap. In Fig. 1 it is shown that two outlet bores 25.1 and 25.2 are adjacent to each other in the axial direction per tooth gap. The outlet bores are each arranged in parallel radial planes. Each radial plane is covered by an elastic valve ring 26.1 and 26.2, which covers all the outlet bores of a normal plane and is thereby severed in an axial plane. One end is e.g. held by a rivet, the other end is free to move. These valve rings 26.1, 26.2 serve as check valves for each of the outlet bores.
Zur Funktion:
Die Antriebswelle 16 wirdmit Drehrichtung 31 angetrieben. Dabei greift der Kupplungslappen 17 indie Mitnehmertasche 18 des Exzenters ein und nimmt den Exzenter mit.Das Außenrad 6 führt dadurch eine taumelnde Bewegung im Innenraum der Pumpe aus, wobei es sich infolge des Eingriffs seiner Verzahnung mit der Verzahnung desAußenrades mit Drehrichtung 32 dreht. Dabei bildet es mit der Verzahnung des Außenrades in dem Eingriffsbereich zwischen 21, 22 der beiden Kopfkreise mehrere Zahnzellen, die sich fortlaufend vergrößern und verkleinern. In dem nachlaufenden Bereich vergrößern sich die Zellen, bis sie sich öffnen und mit dem mitden Schnittpunkten Öl gefüllten Innensichelraum 23 in Verbindung kommen. Auf der vorlaufenden Seite des Innenrades verkleinern sich die Zellen. Hier wird also das Öl unter Druck gesetzt. Wenn der Druck in einer Zelle den inder Umfangsnut 4 herrschenden Systemdruck übersteigt, werden dort die Ventilringe 26.1 und 26.2 von den Auslaßbohrungen 25.1, 25.2 infolge der Druckdifferenz abgehoben, so daß das Öl aus der Zelle ausgestoßen werden kann.
- The
drive shaft 16 is driven with the direction ofrotation 31. Theclutch tab 17 engages in the drivingpocket 18 of the eccentric and takes the eccentric with it. Theouter wheel 6 thereby leads to a wobbling movement in the interior the pump, whereby it rotates as a result of the engagement of its toothing with the toothing of the outer wheel with direction ofrotation 32. It forms with the toothing of the outer wheel in the engagement area between the intersection points 21, 22 of the two circles of the head a plurality of tooth cells, which continuously enlarge and reduce. In the trailing area, the cells enlarge until they open and come into contact with theinner sickle space 23 filled with oil. The cells shrink on the leading side of the inner wheel. So here the oil is put under pressure. If the pressure in a cell exceeds the system pressure prevailing in thecircumferential groove 4, the valve rings 26.1 and 26.2 are lifted there from the outlet bores 25.1, 25.2 due to the pressure difference, so that the oil can be expelled from the cell.
Infolge des auf der Einlaßseite entstehenden Unterdrucks wird Öl aus dem Einlaßkanal 19 angesaugt. Hierbei gelangt das Öl zunächst in den Verteilerraum 20. Der Verteilerraum steht durch die den Exzenter axial durchdringende Mitnehmertasche 18 und/oder durch Verbindungskanäle 29 mit der Ausnehmung 28 in Verbindung. Die Verbindungskanäle 29 sind als Nuten im Innenumfang des Gleitlagers des Exzenters ausgeführt. Im Bereich der Gleitlagerung des Exzenters 11 entsteht hierdurch ein guter Schmierfilm, der gleichzeitig zur Schmierung und zur hydrodynamischen Abstützung dient. Infolge der Drehung des Exzenters mit Drehrichtung 31 dreht sich das Innenrad mit Drehrichtung 32. Daher führt das Zahnrad eine Relativbewegung zu dem Exzenter und zu der radialen Verbindungsöffnung 35 in der Außenrippe 34 des Exzenters aus. Daher wird über die Verbindungsnuten 36 in der Stirnfläche des Innenrades eine intermittierende Verbindung zwischen der Ausnehmung 28 und dem Innen-Sichelraum (gleich Füllraum) 23 der Pumpe hergestellt. Die Verbindungsöffnung 35 und/oder die Verbindungsnuten 36 sind nun so dimensioniert, daß sie lediglich eine drosselnde Verbindung bewirken. Außerdem wird die in den Füllraum 23 gelangende Ölmenge begrenzt durch die drehzahlabhängige Zeit, in der die Verbindungsöffnung 35 und die Verbindungsnuten 36 jeweils fluchten. Durch die Drosselung an dieser Stelle wird vermieden, daß die Dichtung 37 einer Druckdifferenz ausgesetzt ist.As a result of the negative pressure arising on the inlet side, oil is sucked out of the
Die Verbindungsöffnung 35 kann auch größer als dargestellt sein, so daß jeweils mehrere der Verbindungsnuten des Innenrades mit der Verbindungsöffnung 35 der Ausnehmung fluchten und daher eine ständige Verbindung zwischen der Ausnehmung 28 und dem Füllraum 23 besteht. Die Größe der Verbindungsöffnung 35 ist jedoch so begrenzt, daß sie niemals eine der geschlossenen Zahnzellen des Eingriffsbereiches überdeckt. Dadurch wird ein Totweg dieser Zahnzellen im Druckbereich vermieden und der hydraulische Wirkungsgrad erhalten bzw. verbessert. Daher darf die Weite der Verbindungsöffnung 35 nur um eine Teilung größer sein als die Weite des sichelförmigen Innenraumes 23, welcher durch die beiden Fußkreise begrenzt wird. Die Weite des sichelförmigen Innenraumes 23 der Öffnung 35 und der Teilung wird dabei jeweils als Zentriwinkel um die zentrische Achse 13 der Pumpe gemessen.The connecting
Die Pumpe ist vorzugsweise auch als sauggedrosselte Pumpe verwendbar. Durch eine Drosselung der eingelassenen Ölmenge kann pro Zeiteinheit nur eine begrenzte Ölmenge angesaugt werden. Diese zeitlich begrenzte Ansaugmenge reicht nur bis zu einer bestimmten Drehzahl zur vollständigen Füllung der Pumpe aus. Nur bis zu dieser Drehzahl ist daher die Fördermenge der Pumpe proportional zur Drehzahl. Bei Erhöhung der Drehzahl erfolgt keine weitere Steigerung der Fördermenge. Daher ist die Erhöhung der Drehzahl auch nicht mit einer erhöhten Leistungsaufnahme verbunden. Die Pumpe ist daher insbesondere für Verbraucher in Kraftfahrzeugen geeignet, die einen Ölbedarf haben, der nicht von der stark schwankenden Motordrehzahl abhängig ist.The pump can preferably also be used as a suction-restricted pump. By throttling the amount of oil admitted, only a limited amount of oil can be drawn in per unit of time. This time-limited suction quantity is only sufficient to completely fill the pump up to a certain speed. The pump delivery rate is therefore proportional to the speed only up to this speed. If the speed increases, there is no further increase in the delivery rate. Therefore, increasing the speed is not associated with increased power consumption. The pump is therefore particularly suitable for consumers in motor vehicles who have an oil requirement that is not dependent on the strongly fluctuating engine speed.
Die Drosselung kann - wie bereits geschildert - vorteilhaft durch eine enge Dimensionierung der Verbindungsöffnung 35 der Ausnehmung 28 und/oder durch eine enge Dimensionierung der Verbindungsnuten 36 in der Stirnfläche des Innenrades erfolgen. Es ist alternativ oder zusätzlich jedoch auch möglich, im Einlaßkanal 19 eine Drossel vorzusehen, durch die die pro Zeiteinheit durchgelassene Ölmenge begrenzt wird.The throttling can - as already described - advantageously take place by a narrow dimensioning of the connection opening 35 of the recess 28 and / or by a narrow dimensioning of the
Die Drosselung kann alternativ oder zusätzlich aber auch durch eine Drossel geschehen, die in den oder vor dem Einlaßkanal 19 eingebaut ist (nicht dargestellt).The throttling can alternatively or additionally also take place by means of a throttle which is installed in or in front of the inlet duct 19 (not shown).
- 1 Gehäusemantel, Pumpenmantel1 housing jacket, pump jacket
- 2 Stirnplatte2 end plates
- 3 Stirnplatte3 face plate
- 4 Nut, Druckraum4 groove, pressure chamber
- 5 Stege5 bridges
- 6 Außenrad6 outer wheel
- 7 Verschraubung7 screw connection
- 8 Löcher8 holes
- 9 Kopfkreis9 head circle
- 10 Zapfen10 cones
- 11 Exzenter11 eccentrics
- 12 Mittelachse12 central axis
- 13 Achse13 axis
- 14 Innenrad14 inner wheel
- 15 Kopfkreis15 head circle
- 16 Antriebswelle16 drive shaft
- 17 Kupplungslappen17 clutch tabs
- 18 Mitnehmertasche, Loch18 drive pocket, hole
- 19 Einlaßkanal19 inlet duct
- 20 Verteilerraum20 distribution room
- 21 Schnittpunkt21 intersection
- 22 Schnittpunkt22 intersection
- 23 Innensichelraum23 Sickle room
- 24 Auslaßkanal24 outlet duct
- 25.1 Auslaßbohrung25.1 Outlet bore
- 25.2 Auslaßbohrung25.2 Outlet bore
- 26.1 Ventilring26.1 Valve ring
- 26.2 Ventilring26.2 Valve ring
- 27 Einlaßfläche27 inlet surface
- 28 Einlaßkammer, Ausnehmung28 inlet chamber, recess
- 29 Schmierkanal, Verbindungskanal29 Lubrication channel, connection channel
- 30 Schmierkanal, Verbindungskanal30 lubrication channel, connecting channel
- 31 Drehrichtung31 Direction of rotation
- 32 Drehrichtung32 Direction of rotation
- 33 Drossel33 throttle
- 34 Rippe34 rib
- 35 Verbindungsöffnung35 connection opening
- 36 Verbindungsnut36 connecting groove
- 37 Dichtung37 seal
Claims (5)
dadurch gekennzeichnet, daß
characterized in that
dadurch gekennzeichnet, daß
die Ausnehmung (28) unmittelbar oder über in den Exzenter (11) axial eingebrachte Verbindungskanäle (18, 29) mit einem an einer Stirnfläche des Exzenters (11) anliegenden, kreiszylindrischen Verteilerraum (20) verbunden ist, welcher mit dem Einlaßkanal (19) verbunden ist und dessen Radius kleiner ist als die Differenz von Fußkreis-Radius (FI) des Innenrades und Exzentrizität.2. Internal gear pump according to claim 1,
characterized in that
the recess (28) is connected directly or via connection channels (18, 29) axially introduced into the eccentric (11) to a circular-cylindrical distributor space (20) which rests against an end face of the eccentric (11) and which is connected to the inlet channel (19) and whose radius is smaller than the difference between the root circle radius (FI) of the inner wheel and eccentricity.
dadurch gekennzeichnet, daß
der Exzenter (11) auf einem im Gehäuse fest stehenden und auskragend gelagerten, zur Pumpenachse konzentrischen Zapfen (10) drehbar gelagert ist,
und daß der Exzenter durch einen mit der Pumpenwelle verbundenen Mitnehmerzapfen (17), der in eine Mitnehmertasche (18) des Exzenters eingreift, in drehfester Verbindung steht.3. Pump according to one of the preceding claims,
characterized in that
the eccentric (11) is rotatably mounted on a pin (10) which is fixed and projecting in the housing and is concentric with the pump axis,
and that the eccentric is in a rotationally fixed connection by means of a driver pin (17) connected to the pump shaft, which engages in a driver pocket (18) of the eccentric.
dadurch gekennzeichnet, daß
Ausnehmung (28) und Verteilerraum (20) auf jeweils einer Seite des Exzenters gebildet sind, und durch in dem Exzenter (11) angeordnete, achsparallele Kanäle (18, 29) verbunden sind, und daß vorzugsweise die achsparallelen Kanäle (29) in die Gleitlagerung des Exzenters (11) auf dem Zapfen (10) und/oder in die Gleitlagerung des Innenrades (14) auf dem Exzenter (11) in Form von axialen Nuten eingebracht sind.4. Pump according to one of the preceding claims,
characterized in that
Recess (28) and distribution space (20) are formed on each side of the eccentric, and are connected by axially parallel channels (18, 29) arranged in the eccentric (11), and that preferably the axially parallel channels (29) in the plain bearing of the eccentric (11) on the pin (10) and / or in the sliding bearing of the inner wheel (14) on the eccentric (11) in the form of axial grooves.
dadurch gekennzeichnet, daß
die Mitnehmertasche (18) als achsparalleler Kanal zwischen Ausnehmung (28) und Verteilerraum (20) dient.5. Pump according to claim 3 and 4,
characterized in that
the driver pocket (18) serves as an axis-parallel channel between the recess (28) and the distribution space (20).
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