EP1249609A1 - Pump with self-centering interlocking shaft - Google Patents

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EP1249609A1
EP1249609A1 EP02006304A EP02006304A EP1249609A1 EP 1249609 A1 EP1249609 A1 EP 1249609A1 EP 02006304 A EP02006304 A EP 02006304A EP 02006304 A EP02006304 A EP 02006304A EP 1249609 A1 EP1249609 A1 EP 1249609A1
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pump
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shaft
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Joachim Schreiber
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ixetic Bad Homburg GmbH
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LuK Fahrzeug Hydraulik GmbH and Co KG
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Definitions

  • the present invention relates to a pump with a in a pump housing arranged rotor, which is driven by a drive shaft and is non-rotatable is attached to the drive shaft.
  • Pumps of the type in question are for example as vane or Gear pumps are designed and serve to convey a fluid medium, namely of gaseous or liquid substances.
  • the pump delivery unit comprises a rotor, which in turn is driven by a pump shaft.
  • the Pump shaft is rotatably held within the pump housing with the help of bearings.
  • the pump shaft is always referred to as the drive shaft designated.
  • Pumps of the generic type are i.a. to promote diesel used in motor vehicles.
  • the rotor does not yet have its own before mounting the pump on a motor housing Storage on, is only when mounting on the drive shaft attached to the motor housing attached. This results in a problem with assembly or with Assembling the pump, namely in that the rotor is on the drive shaft is to be threaded, when inserting the drive shaft with the insertion opening of the rotor is not aligned. This is due to an offset of the rotor in the Cam ring due to the shaft not yet assembled. Hence here special measures required, namely to effortlessly drive the drive shaft into the rotor to be able to plug in.
  • the treads of the radial shaft seal also require Chromed surfaces on the shaft, which is quite significant leads to increased costs.
  • the present invention is therefore based on the object of a pump of the generic type Kind to design and develop in such a way that with simple A centering of the drive shaft and rotor is realized without the To have to take constructive precautions that impair tightness.
  • the invention is also based on the object, at least at low temperatures and increased shaft run to create an improved shaft seal.
  • a generic pump of the type mentioned is characterized in that that the drive shaft is for threading the rotor onto the drive shaft serving, tapered free end.
  • a radial shaft sealing ring made of PTFE Teflon, registered trademark.
  • PTFE Teflon, registered trademark.
  • you can also apply a coating or chrome plating of the shaft in the start-up area of the radial shaft sealing ring can be dispensed with, which in turn saves costs.
  • PTFE less expensive than is otherwise known for fuels such as diesel or biodiesel (Rapeseed oil methyl ether, RME) Vitan used.
  • the PTFE shaft seal is used when poorly lubricating or aggressive media, such as plastic, is an advantage.
  • the free end of the drive shaft could be designed like a spike, the surface surface lines with tapered free ends being straight, can be convex or concave towards the tip. So could the free end of the Drive shaft be conical or frustoconical, taking into account a maximum offset between the axis of rotation of the drive shaft and the central axis of the rotor must be ensured that the tapered free end of the drive shaft just gets into the insertion opening of the rotor and thread it - forcibly - onto the drive shaft.
  • the coating is to be carried out such that the static friction between the drive shaft and the rotor is reduced.
  • Any coating materials known from the prior art come into question here, provided they meet the requirements within a generic pump are sufficient.
  • the rotor has an insertion opening for the drive shaft having.
  • Measures - tapering free end - could be the insertion opening wall of the rotor delimiting on the outside to the free end of the drive shaft have approximately coordinated guide surface. Forced threading the rotor on the drive shaft is favored again, especially through this measure a more extensive "offset" of drive shaft and rotor is tolerable. Forced centering is also favored by this measure, the guide surface - analogous to the design of the free end of the Drive shaft - can run approximately in a conical shape to the inside.
  • the the insertion opening limiting wall of the rotor could be chamfered.
  • the Guide surface or chamfer of the insertion opening may be coated, the coatings both components to reduce when inserting the drive shaft necessary forces should be coordinated.
  • the free end of the drive shaft preferably immediately followed by an external toothing, which is inserted in the Condition of the drive shaft meshes with an internal toothing of the rotor.
  • the outer teeth of the drive shaft could have an undercut and the undercut connect a cylindrical section of the drive shaft.
  • the cylindrical section the drive shaft could have an at least slightly larger diameter than which have the area of the drive shaft carrying the external toothing, whereby inserting or inserting the drive shaft into the rotor or threading of the rotor on the drive shaft without damaging a shaft sealing ring can.
  • the guide surface of the rotor could be the one with the internal toothing follow the area so that the insertion process takes place immediately after the positive centering due to the measures mentioned above after a short Displacement of the drive shaft is complete.
  • 1 to 3 show the assembly of a pump according to the invention self-centering effect, namely when the drive shaft is inserted into the rotor the pump.
  • FIGS. 1 to 3 show what is always referred to below as a pump Fuel feed pump with a two-part pump housing 1 and one therein arranged rotor 2, which is driven in rotation via a drive shaft 3. I'm complete assembled state, the rotor 2 is rotatably attached to the drive shaft 3.
  • the rotor 2 is forcibly centered a further measure is provided for the drive shaft 3, namely on the rotor side.
  • the design of the guide surface 6 can be seen particularly clearly from the schematic illustration 4, the guide surface 6 there tapering the free one End 4 of the drive shaft 3 is adapted as far as, however large Offset between axis of rotation 7 of drive shaft 3 and central axis 8 of rotor 2 inserting the free end 4 of the drive shaft 3 into the insertion opening 5 of the Rotor 2 and then a positive centering is possible.
  • the cylindrical section is 12 of the drive shaft 3 with an at least slightly larger diameter formed as the area bearing the external toothing 9, so that by this measure, insert or insert the drive shaft 3 leaves without damaging a shaft seal.
  • the pump also has a new shaft sealing ring according to the invention on, which is shown in Fig. 5 - schematically.
  • the shaft seal is there from a ring 22 made of PTFE (Teflon, registered trademark) and has a circumferential Groove 26 in which an O-ring 21 is arranged.
  • the shaft seal presses with an arcuate sealing lip 28 against the surface 27 of the shaft 3.
  • the shaft sealing ring is supported against the housing 20 and sets the O-ring 21 also provides a good static seal. Also serves the O-ring 21 due to its pretension and resilient contact pressure in addition to Fastening the shaft seal.
  • the sealing lip 28 can be reinforced by a spring 25, which occurs Tried and tested, especially with tumbling waves.
  • Relationships used in sub-claims indicate further training of the subject of the main claim by the characteristics of the respective Subclaim. They are not a waiver of achieving an independent, objective protection for the combination of features of the back-related To understand subclaims.

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Abstract

The pump with a rotor in the pump housing and a drive shaft insertable into the rotor opening is provided with a sealing ring which is located between the housing and the shaft, and is pressed against the shaft surface.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pumpe mit einem in einem Pumpengehäuse angeordneten Rotor, der über eine Antriebswelle drehangetrieben und dazu drehfest auf die Antriebswelle aufgesteckt ist.The present invention relates to a pump with a in a pump housing arranged rotor, which is driven by a drive shaft and is non-rotatable is attached to the drive shaft.

Gattungsbildende Pumpen, so beispielsweise Flügelzellenpumpen, sind aus der Praxis hinlänglich bekannt. Lediglich beispielhaft wird dazu auf die DE 198 57 560 A1 verwiesen.Generic pumps, such as vane pumps, are from the Practice well known. Reference is made to DE 198 57 560 A1 only by way of example directed.

Pumpen der hier in Rede stehenden Art sind beispielsweise als Flügelzellen- oder Zahnradpumpen ausgebildet und dienen zur Förderung eines strömungsfähigen Mediums, nämlich von gasförmigen oder flüssigen Stoffen. Die Fördereinheit der Pumpe umfasst einen Rotor, der wiederum über eine Pumpenwelle angetrieben wird. Die Pumpenwelle ist innerhalb des Pumpengehäuses mit Hilfe von Lagern drehbar gehalten. Der Einfachheit halber wird die Pumpenwelle nachfolgend stets als Antriebswelle bezeichnet. Pumpen der gattungsbildenden Art werden u.a. zur Dieselförderung in Kraftfahrzeugen verwendet.Pumps of the type in question are for example as vane or Gear pumps are designed and serve to convey a fluid medium, namely of gaseous or liquid substances. The pump delivery unit comprises a rotor, which in turn is driven by a pump shaft. The Pump shaft is rotatably held within the pump housing with the help of bearings. For the sake of simplicity, the pump shaft is always referred to as the drive shaft designated. Pumps of the generic type are i.a. to promote diesel used in motor vehicles.

Der Rotor weist vor der Montage der Pumpe an ein Motorgehäuse noch keine eigene Lagerung auf, wird erst bei der Montage auf die am Motorgehäuse befestigte Antriebswelle aufgesteckt. Daraus resultiert ein Problem bei der Montage bzw. beim Zusammenbau der Pumpe, nämlich dahingehend, dass der Rotor auf die Antriebswelle aufzufädeln ist, wobei beim Einstecken der Antriebswelle diese mit der Einstecköffnung des Rotors nicht fluchtet. Dies ist auf einen Versatz des Rotors im Hubring aufgrund der noch nicht montierten Welle zurückzuführen. Folglich sind hier besondere Maßnahmen erforderlich, um nämlich die Antriebswelle in den Rotor mühelos einstecken zu können.The rotor does not yet have its own before mounting the pump on a motor housing Storage on, is only when mounting on the drive shaft attached to the motor housing attached. This results in a problem with assembly or with Assembling the pump, namely in that the rotor is on the drive shaft is to be threaded, when inserting the drive shaft with the insertion opening of the rotor is not aligned. This is due to an offset of the rotor in the Cam ring due to the shaft not yet assembled. Hence here special measures required, namely to effortlessly drive the drive shaft into the rotor to be able to plug in.

In der DE 198 57 560 A1 sind den Zusammenbau der Pumpe begünstigende Massnahmen vorgeschlagen, nämlich in Form einer Vorzentrierung durch eine Zentrierhilfe. Dabei handelt es sich im Konkreten um konstruktive Massnahmen zur Vorzentrierung von Rotor und Antriebswelle bei der Montage, und zwar gegenüber dem Gehäuseteil. Die dort realisierten Massnahmen sind in konstruktiver Hinsicht - aufgrund zusätzlicher Teile - aufwendig und bringen Dichtigkeitsprobleme im Bereich der Zentrierhilfe mit sich.In DE 198 57 560 A1, the assembly of the pump is beneficial proposed, namely in the form of a pre-centering by a centering aid. Specifically, these are constructive measures for pre-centering of rotor and drive shaft during assembly, in relation to the housing part. The measures implemented there are constructive - due additional parts - complex and bring tightness problems in the area of Centering aid with itself.

Diese Probleme sind teilweise auch durch die im Stand der Technik verwendeten Wellendichtungen bedingt. Bei tiefen Temperaturen und erhöhtem Wellenschlag ist z.B. bei bekannten Elastomer-Radialwellendichtungen die Dichtwirkung nicht mehr gegeben.These problems are partly due to those used in the prior art Conditional shaft seals. At low temperatures and increased waves e.g. with known elastomer radial shaft seals, the sealing effect no longer given.

Bei manchen Anwendungen erfordern außerdem die Laufflächen des Radialwellendichtrings auf der Welle zusätzlich verchromte Oberflächen, was zu ganz erheblich erhöhten Kosten führt.In some applications, the treads of the radial shaft seal also require Chromed surfaces on the shaft, which is quite significant leads to increased costs.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Pumpe der gattungsbildenden Art derart auszugestalten und weiterzubilden, dass mit einfachen Mitteln eine Zentrierung von Antriebswelle und Rotor realisiert ist, ohne dabei die Dichtigkeit beeinträchtigende konstruktive Vorkehrungen treffen zu müssen.The present invention is therefore based on the object of a pump of the generic type Kind to design and develop in such a way that with simple A centering of the drive shaft and rotor is realized without the To have to take constructive precautions that impair tightness.

Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, zumindest bei tiefen Temperaturen und erhöhtem Wellenschlag eine verbesserte Wellendichtung zu schaffen.The invention is also based on the object, at least at low temperatures and increased shaft run to create an improved shaft seal.

Die voranstehende Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Danach ist eine gattungsbildende Pumpe der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle ein zum Auffädeln des Rotors auf die Antriebswelle dienendes, sich verjüngendes freies Ende aufweist.The above object is achieved by the features of claim 1. Thereafter, a generic pump of the type mentioned is characterized in that that the drive shaft is for threading the rotor onto the drive shaft serving, tapered free end.

Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass zum Auffädeln des Rotors auf die Antriebswelle - entgegen der im Stand der Technik gefestigten Vorgehensweise - keine zusätzlichen Bauteile erforderlich sind. Vielmehr lässt sich eine Art Zwangszentrierung von Antriebswelle und Rotor beim Zusammenbau der Pumpe dadurch erreichen, dass die Antriebswelle an deren freien Ende eine ganz besondere Ausgestaltung aufweist, dass sich nämlich die Antriebswelle im Bereich des freien Endes verjüngt. Dies hat zur Folge, dass beim Einschieben der Antriebswelle diese mit ihrem freien Ende bei jedem in der Praxis auftretendem Versatz zwischen Antriebswelle und Rotor in die Einstecköffnung hineingelangt und beim weiterreichenden Einstecken den im Rahmen seines Spiels dort frei beweglichen Rotor zwangsweise auf die Antriebswelle auffädelt. Weiterreichende Massnahmen zur Zentrierung der Antriebswelle und/oder des Rotors sind im Rahmen einer solchen erfindungsgemässen Ausgestaltung nicht erforderlich.According to the invention it has been recognized that for threading the rotor onto the drive shaft - contrary to the procedure established in the prior art - no additional components are required. Rather, a kind of forced centering can be done of the drive shaft and rotor when assembling the pump achieve that the drive shaft at its free end a very special design has that namely the drive shaft in the region of the free end rejuvenated. The result of this is that when the drive shaft is pushed in, the drive shaft free end at every offset occurring in practice between the drive shaft and rotor into the insertion opening and when inserting further the rotor freely movable there as part of his game threads the drive shaft. Further measures for centering the drive shaft and / or the rotor are within the scope of such an inventive No design required.

Weiterhin wird die Aufgabe gelöst durch einen Radialwellendichtring aus PTFE (Teflon, eigetragene Marke). Dadurch wird auch bei niedrigen Temperaturen und erhöhtem Wellenschlag eine gute Dichtwirkung erzielt. Außerdem kann auf eine Beschichtung bzw. Verchromung der Welle im Anlaufbereich des Radialwellendichtrings verzichtet werden, was wiederum Kosten spart. Auch ist die Verwendung von PTFE preisgünstiger als das sonst bekanntermaßen bei Kraftstoffen, wie Diesel oder Biodiesel (Rapsölmethylesther, RME) eingesetzte Vitan.Furthermore, the task is solved by a radial shaft sealing ring made of PTFE (Teflon, registered trademark). As a result, even at low temperatures and elevated Wave impact achieved a good sealing effect. You can also apply a coating or chrome plating of the shaft in the start-up area of the radial shaft sealing ring can be dispensed with, which in turn saves costs. Also the use of PTFE less expensive than is otherwise known for fuels such as diesel or biodiesel (Rapeseed oil methyl ether, RME) Vitan used.

Insbesondere ist die PTFE-Wellendichtung beim Einsatz von schlecht schmierenden oder aggressiven Medien, wie Kunststoff, von Vorteil. Als statische Dichtung und zur Befestigung kann ein zusätzlicher O-Ring dienen.In particular, the PTFE shaft seal is used when poorly lubricating or aggressive media, such as plastic, is an advantage. As a static seal and for An additional O-ring can be used for attachment.

Im Konkreten könnte das freie Ende der Antriebswelle dornartig ausgebildet sein, wobei die Mantellinien der Oberfläche mit sich verjüngenden freien Enden geradlinig, konvex oder konkav zur Spitze hin verlaufen können. So könnte das freie Ende der Antriebswelle kegelförmig oder kegelstumpfförmig ausgebildet sein, wobei unter Berücksichtigung eines maximalen Versatzes zwischen der Drehachse der Antriebswelle und der Mittelachse des Rotors sichergestellt sein muss, dass das verjüngte freie Ende der Antriebswelle gerade noch in die Einstecköffnung des Rotors gelangt und diesen dabei auf die Antriebswelle - zwangsweise - auffädelt.Specifically, the free end of the drive shaft could be designed like a spike, the surface surface lines with tapered free ends being straight, can be convex or concave towards the tip. So could the free end of the Drive shaft be conical or frustoconical, taking into account a maximum offset between the axis of rotation of the drive shaft and the central axis of the rotor must be ensured that the tapered free end of the drive shaft just gets into the insertion opening of the rotor and thread it - forcibly - onto the drive shaft.

Zur Verringerung der zum Auffädeln des Rotors erforderlichen Kräfte könnte in weiter vorteilhafter Weise das freie Ende der Antriebswelle beschichtet sein, wobei die Beschichtung derart auszuführen ist, dass die Haftreibung zwischen der Antriebswelle und dem Rotor verringert ist. Jedwede aus dem Stand der Technik bekannten Beschichtungsmaterialien kommen hier in Frage, sofern sie den Anforderungen innerhalb einer gattungsbildenden Pumpe genügen.To reduce the forces required to thread the rotor could continue in advantageously be coated the free end of the drive shaft, the coating is to be carried out such that the static friction between the drive shaft and the rotor is reduced. Any coating materials known from the prior art come into question here, provided they meet the requirements within a generic pump are sufficient.

Bereits zuvor ist erwähnt worden, dass der Rotor eine Einstecköffnung für die Antriebswelle aufweist. In Ergänzung zu den am freien Ende der Antriebswelle getroffenen Massnahmen - sich verjüngendes freies Ende - könnte die die Einstecköffnung begrenzende Wandung des Rotors aussenseitig eine auf das freie Ende der Antriebswelle in etwa abgestimmte Führungsfläche aufweisen. Ein zwangsweises Auffädeln des Rotors auf die Antriebswelle ist dadurch abermals begünstigt, zumal durch diese Massnahme ein weiterreichender "offset" von Antriebswelle und Rotor tolerierbar ist. Eine Zwangszentrierung wird auch durch diese Massnahme begünstigt, wobei die Führungsfläche - analog der Ausgestaltung des freien Endes der Antriebswelle - in etwa kegelförmig nach innen verlaufen kann. Die die Einstecköffnung begrenzende Wandung des Rotors könnte gefast sein. It has already been mentioned before that the rotor has an insertion opening for the drive shaft having. In addition to those hit at the free end of the drive shaft Measures - tapering free end - could be the insertion opening wall of the rotor delimiting on the outside to the free end of the drive shaft have approximately coordinated guide surface. Forced threading the rotor on the drive shaft is favored again, especially through this measure a more extensive "offset" of drive shaft and rotor is tolerable. Forced centering is also favored by this measure, the guide surface - analogous to the design of the free end of the Drive shaft - can run approximately in a conical shape to the inside. The the insertion opening limiting wall of the rotor could be chamfered.

Wie auch bereits zu dem freien Ende der Antriebswelle ausgeführt, könnte auch die Führungsfläche bzw. Fase der Einstecköffnung beschichtet sein, wobei die Beschichtungen beider Bauteile zur Verringerung der beim Einstecken der Antriebswelle erforderlichen Kräfte aufeinander abgestimmt sein sollten.As already stated for the free end of the drive shaft, the Guide surface or chamfer of the insertion opening may be coated, the coatings both components to reduce when inserting the drive shaft necessary forces should be coordinated.

In konstruktiver Hinsicht ist es von weiterem Vorteil, wenn dem freien Ende der Antriebswelle vorzugsweise unmittelbar eine Aussenverzahnung folgt, die im eingesteckten Zustand der Antriebswelle mit einer Innenverzahnung des Rotors kämmt. Der Aussenverzahnung der Antriebswelle könnte sich ein Freistich und dem Freistich ein zylindrischer Abschnitt der Antriebswelle anschliessen. Der zylindrische Abschnitt der Antriebswelle könnte einen zumindest geringfügig grösseren Durchmesser als der die Aussenverzahnung tragende Bereich der Antriebswelle aufweisen, wodurch das Einstecken bzw. Einschieben der Antriebswelle in den Rotor bzw. das Auffädeln des Rotors auf die Antriebswelle ohne Beschädigung eines Wellendichtrings erfolgen kann.From a design point of view, it is a further advantage if the free end of the drive shaft preferably immediately followed by an external toothing, which is inserted in the Condition of the drive shaft meshes with an internal toothing of the rotor. The outer teeth of the drive shaft could have an undercut and the undercut connect a cylindrical section of the drive shaft. The cylindrical section the drive shaft could have an at least slightly larger diameter than which have the area of the drive shaft carrying the external toothing, whereby inserting or inserting the drive shaft into the rotor or threading of the rotor on the drive shaft without damaging a shaft sealing ring can.

Der Führungsfläche des Rotors könnte unmittelbar der die Innenverzahnung aufweisende Bereich folgen, so dass der Einsteckvorgang gleich nach der Zwangszentrierung aufgrund der voranstehend genannten Massnahmen nach einer nur kurzen Verlagerung der Antriebswelle vollendet ist.The guide surface of the rotor could be the one with the internal toothing Follow the area so that the insertion process takes place immediately after the positive centering due to the measures mentioned above after a short Displacement of the drive shaft is complete.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfolgende Erläuterung zweier Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1
in einer schematischen Seitenansicht, teilweise geschnitten, ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Pumpe während des Zusammenbaus, wobei die Antriebswelle mit dem besonders ausgestalteten freien Ende gerade in den Rotor eingesteckt wird und wobei die Drehachse der Antriebswelle und die Drehachse des Rotors noch versetzt zueinander sind;
Fig. 2
den Gegenstand aus Fig. 1, wobei der Versatz der Drehachsen durch den Einsteckvorgang der Antriebswelle bzw. das Auffädeln des Rotors bereits verringert ist;
Fig. 3
den Gegenstand aus Fig. 1, wobei aufgrund des Einsteckvorgangs der Antriebswelle eine Zentrierung stattgefunden hat, so dass kein Versatz zwischen der Drehachse der Antriebswelle und der Drehachse des Rotors mehr vorliegt,
Fig. 4
in einer schematischen Seitenansicht, herausgelöst, eine sich am freien Ende kegelstumpfartig verjüngende Antriebswelle und einen Rotor bei maximalem Versatz vor dem selbstzentrierenden Einsteckvorgang und
Fig. 5
in schematischer Ansicht ein Ausführungsbeispiel eines ebenfalls erfindungsgemäßen Wellendichtrings.
There are now various possibilities for advantageously designing and developing the teaching of the present invention. For this purpose, on the one hand, reference is made to the claims subordinate to claim 1, and on the other hand to the following explanation of two exemplary embodiments of the invention with reference to the drawing. In connection with the explanation of the preferred exemplary embodiments of the invention with reference to the drawing, generally preferred refinements and developments of the teaching are also explained. In the drawing shows
Fig. 1
in a schematic side view, partially in section, an embodiment of a pump according to the invention during assembly, wherein the drive shaft with the specially designed free end is just inserted into the rotor and wherein the axis of rotation of the drive shaft and the axis of rotation of the rotor are still offset from one another;
Fig. 2
the object of Figure 1, wherein the offset of the axes of rotation is already reduced by the insertion process of the drive shaft or threading the rotor.
Fig. 3
1, the centering taking place due to the insertion process of the drive shaft, so that there is no longer any offset between the axis of rotation of the drive shaft and the axis of rotation of the rotor,
Fig. 4
in a schematic side view, detached, a frustoconically tapering drive shaft at the free end and a rotor at maximum offset before the self-centering insertion process and
Fig. 5
a schematic view of an embodiment of a shaft seal also according to the invention.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen beim Zusammenbau einer erfindungsgemässen Pumpe die selbstzentrierende Wirkung, nämlich beim Einstecken der Antriebswelle in den Rotor der Pumpe.1 to 3 show the assembly of a pump according to the invention self-centering effect, namely when the drive shaft is inserted into the rotor the pump.

Im Konkreten zeigen die Fig. 1 bis 3 eine nachfolgend stets als Pumpe bezeichnete Kraftstoffförderpumpe mit einem zweiteiligen Pumpengehäuse 1 und einem darin angeordneten Rotor 2, der über eine Antriebswelle 3 drehangetrieben ist. Im komplett montierten Zustand ist der Rotor 2 drehfest auf die Antriebswelle 3 aufgesteckt.Specifically, FIGS. 1 to 3 show what is always referred to below as a pump Fuel feed pump with a two-part pump housing 1 and one therein arranged rotor 2, which is driven in rotation via a drive shaft 3. I'm complete assembled state, the rotor 2 is rotatably attached to the drive shaft 3.

An dieser Stelle sei angemerkt, dass sich die nachfolgenden Ausführungen ausschliesslich auf die erfindungswesentlichen Merkmale beziehen. Im Hinblick auf sonstige Merkmale einer gattungsbildenden Pumpe wird hiermit ausdrücklich auf den Offenbarungsgehalt der DE 198 57 560 A1 verwiesen, deren Offenbarung hiermit zum Gegenstand der Beschreibung gemacht wird.At this point it should be noted that the following explanations are exclusive refer to the features essential to the invention. With regard to others Characteristics of a generic pump is hereby expressly referred to Disclosure content of DE 198 57 560 A1, the disclosure of which is hereby referred is made the subject of the description.

Die Fig. 1 bis 4 zeigen gemeinsam das erfindungsgemässe Merkmal, wonach die Antriebswelle 3 ein zum Auffädeln des Rotors 2 auf die Antriebswelle 3 dienendes, sich verjüngendes freies Ende 4 aufweist. 1 to 4 together show the feature according to the invention, according to which the Drive shaft 3 is used to thread the rotor 2 onto the drive shaft 3, has tapered free end 4.

Die Fig. 1 bis 3 lassen des weiteren erkennen, dass das freie Ende 4 der Antriebswelle 3 kegelförmig ausgebildet ist. Bei dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das freie Ende 4 der Antriebswelle 3 kegelstumpfförmig ausgebildet.1 to 3 also show that the free end 4 of the drive shaft 3 is conical. In the embodiment shown in FIG. 4 the free end 4 of the drive shaft 3 is frustoconical.

Die Fig. zeigen des weiteren deutlich, dass zur Zwangszentrierung des Rotors 2 gegenüber der Antriebswelle 3 eine weitere Massnahme vorgesehen ist, nämlich rotorseitig. Dazu weist die Einstecköffnung 5 des Rotors 2 bzw. die die Einstecköffnung 5 begrenzende Wandung des Rotors 2 aussenseitig eine auf das freie Ende 4 der Antriebswelle 3 in etwa abgestimmte Führungsfläche 6 auf. Die Ausgestaltung der Führungsfläche 6 lässt sich ganz besonders deutlich der schematischen Darstellung aus Fig. 4 entnehmen, wobei die dortige Führungsfläche 6 dem sich verjüngenden freien Ende 4 der Antriebswelle 3 insoweit angepasst ist, als auch bei noch so grossem Versatz zwischen Drehachse 7 der Antriebswelle 3 und Mittelachse 8 des Rotors 2 ein Einstecken des freien Endes 4 der Antriebswelle 3 in die Einstecköffnung 5 des Rotors 2 und danach eine Zwangszentrierung möglich ist.The figures also clearly show that the rotor 2 is forcibly centered a further measure is provided for the drive shaft 3, namely on the rotor side. For this purpose, the insertion opening 5 of the rotor 2 or the insertion opening 5 delimiting wall of the rotor 2 on the outside on the free end 4 of the drive shaft 3 approximately matched guide surface 6. The design of the guide surface 6 can be seen particularly clearly from the schematic illustration 4, the guide surface 6 there tapering the free one End 4 of the drive shaft 3 is adapted as far as, however large Offset between axis of rotation 7 of drive shaft 3 and central axis 8 of rotor 2 inserting the free end 4 of the drive shaft 3 into the insertion opening 5 of the Rotor 2 and then a positive centering is possible.

In den Fig. ist des weiteren angedeutet, dass dem freien Ende 4 der Antriebswelle 3 unmittelbar eine Aussenverzahnung 9 folgt, die im eingesteckten Zustand der Antriebswelle 3 mit einer Innenverzahnung 10 des Rotors 2 kämmt. Dieser Zustand ist bei der in Fig. 3 gezeigten Phase des Zusammenbaus gerade erreicht, so dass nur noch ein geringfügiges weiterreichendes Einschieben der Antriebswelle 3 erforderlich ist.The figures also indicate that the free end 4 of the drive shaft 3 An external toothing 9 immediately follows, which is in the inserted state of the drive shaft 3 meshes with an internal toothing 10 of the rotor 2. That state is just reached in the assembly phase shown in Fig. 3, so that only a slight further insertion of the drive shaft 3 is required is.

Die Fig. zeigen des weiteren, dass der Aussenverzahnung 9 der Antriebswelle 3 ein Freistich 11 und dem Freistich 11 ein zylindrischer Abschnitt 12 der Antriebswelle 3 folgt.The figures further show that the external toothing 9 of the drive shaft 3 Undercut 11 and the undercut 11 a cylindrical portion 12 of the drive shaft 3rd follows.

Bei den in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Ausführungsbeispielen ist der zylindrische Abschnitt 12 der Antriebswelle 3 mit einem zumindest geringfügig größeren Durchmesser als der die Außenverzahnung 9 tragenden Bereich ausgebildet, so dass sich durch diese Maßnahme ein Einstecken bzw. Einschieben der Antriebswelle 3 durchführen lässt, ohne einen Wellendichtring zu beschädigen.In the exemplary embodiments shown in FIGS. 1 to 4, the cylindrical section is 12 of the drive shaft 3 with an at least slightly larger diameter formed as the area bearing the external toothing 9, so that by this measure, insert or insert the drive shaft 3 leaves without damaging a shaft seal.

Auch zeigen die Fig. 1 bis 4 gemeinsam, dass der Führungsfläche 6 des Rotors 2 unmittelbar der die Innenverzahnung 10 aufweisende Bereich 13 des Rotors 2 folgt, so dass auch insoweit nur kurze Strecken zum Zentrieren und Erreichen eines kraftschlüssigen Angriffs zwischen Antriebswelle 3 und Rotor 2 erforderlich sind. 1 to 4 also show together that the guide surface 6 of the rotor 2 The area 13 of the rotor 2 which has the internal toothing 10 follows directly, so that only short distances to center and achieve a positive connection Attack between drive shaft 3 and rotor 2 are required.

Die Pumpe weist ferner einen neuen, für sich gesehen erfindungsgemäßen Wellendichtring auf, der in Fig. 5 - schematisch - gezeigt ist. Der Wellendichtring besteht aus einem Ring 22 aus PTFE (Teflon, eingetragene Marke) und besitzt eine umlaufende Nut 26, in der ein O-Ring 21 angeordnet ist. Der Wellendichtring presst sich mit einer bogenförmigen Dichtlippe 28 gegen die Oberfläche 27 der Welle 3. Auf der anderen Seite stützt sich der Wellendichtring gegen das Gehäuse 20 ab und stellt durch den O-Ring 21 zusätzlich eine gute statische Abdichtung her. Außerdem dient der O-Ring 21 durch seine Vorspannung und federnde Anpresskraft zusätzlich zur Befestigung des Wellendichtrings. Dabei wird die Medienseite 23, z.B. kraftstoffenthaltend, gegen die Umgebungsseite 24, z.B. gegen die Atmosphäre, abgedichtet.The pump also has a new shaft sealing ring according to the invention on, which is shown in Fig. 5 - schematically. The shaft seal is there from a ring 22 made of PTFE (Teflon, registered trademark) and has a circumferential Groove 26 in which an O-ring 21 is arranged. The shaft seal presses with an arcuate sealing lip 28 against the surface 27 of the shaft 3. On the on the other side, the shaft sealing ring is supported against the housing 20 and sets the O-ring 21 also provides a good static seal. Also serves the O-ring 21 due to its pretension and resilient contact pressure in addition to Fastening the shaft seal. The media page 23, e.g. fuel-containing, against the surrounding side 24, e.g. sealed against the atmosphere.

Im Gegensatz zu bekannten Wellendichtringen, die bei der hier verwendeten "gebauten" Welle 3 (Welle 3 wird an eine nicht dargestellte Nockenwelle eines Verbrennungsmotors montiert) und den dabei auftretenden größeren Spielen oder "Rundlauf-Schlägen" undicht werden, insbesondere bei tiefen Temperaturen, kann die erfindungsgemäße Dichtung mit einer sehr guten Dichtwirkung aufwarten, bei sonst gleicher Funktion und gleichem Bauraum.In contrast to known shaft seals, which are used in the "built" Shaft 3 (shaft 3 is connected to a camshaft, not shown, of an internal combustion engine assembled) and the resulting larger games or "concentric strokes" The invention can leak, especially at low temperatures Have a seal with a very good sealing effect, otherwise the same Function and the same installation space.

Ein teurer Werkstoff für Kraftstoffe wie Vitan, ist nicht mehr notwendig. Auch erübrigt sich eine kostenintensive Verchromung der Welle im Anlaufbereich der Dichtlippe 28, wie sie ansonsten bei einigen Pumpen notwendig ist. Auch ist diese Dichtung gegen den Überdruck resistent, der beim Einsatz der Handpumpe 29 (vgl. Fig. 1) auftritt. Zusätzlich kann die Dichtlippe 28 durch eine Feder 25 verstärkt werden, was sich vor allem bei taumelnden Wellen bewährt.An expensive material for fuels like Vitan is no longer necessary. Also unnecessary there is an expensive chrome plating of the shaft in the start-up area of the sealing lip 28, as is otherwise necessary with some pumps. This seal is also against resistant to the overpressure that occurs when using the hand pump 29 (see FIG. 1). In addition, the sealing lip 28 can be reinforced by a spring 25, which occurs Tried and tested, especially with tumbling waves.

Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvorschläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder den Zeichnungen offenbarte Merkmalskombinationen zu beanspruchen.The patent claims submitted with the application are proposed without prejudice for obtaining further patent protection. The applicant reserves the right to add more, so far only in the description and / or the Drawings combinations of features disclosed.

In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin. Sie sind nicht als Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmalskombination der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen. Relationships used in sub-claims indicate further training of the subject of the main claim by the characteristics of the respective Subclaim. They are not a waiver of achieving an independent, objective protection for the combination of features of the back-related To understand subclaims.

Da die Gegenstände der Unteransprüche im Hinblick auf den Stand der Technik am Prioritätstag eigene und unabhängige Erfindungen bilden können, behält sich die Anmelderin vor, sie zum Gegenstand unabhängiger Ansprüche oder Teilungserklärungen zu machen. Sie können weiterhin auch selbständige Erfindungen enthalten, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unteransprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.Since the subjects of the subclaims with regard to the prior art on Reserves the right to make its own and independent inventions on the priority date Applicant claims that it is the subject of independent claims or divisional declarations close. They can also contain independent inventions, the one being independent of the objects of the preceding subclaims Have design.

Die Ausführungsbeispiele sind nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Merkmale, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschritten für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierte Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.The exemplary embodiments are not to be understood as a restriction of the invention. Rather, there are numerous changes within the scope of the present disclosure and modifications possible, in particular such variants, elements and combinations and / or features, for example, by combination or modification individually in conjunction with those in the general description and embodiments as well as the claims described and contained in the drawings Features or elements or process steps for the expert in With regard to the solution of the task are removable and by combined features to a new object or to new process steps or process step sequences lead, also insofar as they relate to manufacturing, testing and working processes.

Claims (20)

Pumpe mit einem in einem Pumpengehäuse angeordneten Rotor, der über eine Antriebswelle drehangetrieben und dazu drehfest auf die Antriebswelle aufsteckbar ist,
gekennzeichnet durch einen zwischen dem Gehäuse und der Oberfläche der Welle wirkenden Dichtring, der sich gegen die Oberfläche der Welle presst.Pump with a rotor arranged in a pump housing, which is driven in rotation via a drive shaft and can be plugged onto the drive shaft in a rotationally fixed manner,
characterized by a sealing ring acting between the housing and the surface of the shaft, which presses against the surface of the shaft. Pumpe, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle ein zum Auffädeln des Rotors auf die Antriebswelle dienendes, sich verjüngendes freies Ende aufweist.Pump, in particular according to claim 1, characterized in that the drive shaft has a tapering free end which is used to thread the rotor onto the drive shaft. Pumpe, insbesondere nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende der Antriebswelle dornartig ausgebildet ist.Pump, in particular according to claim 2, characterized in that the free end of the drive shaft is designed like a mandrel. Pumpe, insbesondere nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende der Antriebswelle kegelförmig ausgebildet ist.Pump, in particular according to claim 2 or 3, characterized in that the free end of the drive shaft is conical. Pumpe, insbesondere nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende der Antriebswelle kegelstumpfförmig ausgebildet ist.Pump, in particular according to claim 2 or 3, characterized in that the free end of the drive shaft is frustoconical. Pumpe, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende der Antriebswelle beschichtet ist.Pump, in particular according to one of claims 1 to 5, characterized in that the free end of the drive shaft is coated. Pumpe, insbesondere nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung die Haftreibung zwischen der Antriebswelle und dem Rotor verringert.Pump, in particular according to claim 6, characterized in that the coating reduces the static friction between the drive shaft and the rotor. Pumpe, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Rotor eine Einstecköffnung für die Antriebswelle aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die die Einstecköffnung begrenzende Wandung des Rotors außenseitig eine auf das freie Ende der Antriebswelle in etwa abgestimmte Führungsfläche aufweist.Pump, in particular according to one of claims 1 to 7, wherein the rotor has an insertion opening for the drive shaft, characterized in that the wall of the rotor delimiting the insertion opening has on the outside a guide surface which is approximately matched to the free end of the drive shaft. Pumpe, insbesondere nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsfläche in etwa kegelförmig verläuft. Pump, in particular according to claim 8, characterized in that the guide surface is approximately conical. Pumpe, insbesondere nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die die Einstecköffnung begrenzende Wandung des Rotors außenseitig gefast ist.Pump, in particular according to claim 9, characterized in that the wall of the rotor delimiting the insertion opening is chamfered on the outside. Pumpe, insbesondere nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsfläche bzw. Fase beschichtet ist.Pump, in particular according to one of claims 8 to 10, characterized in that the guide surface or chamfer is coated. Pumpe, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass dem freien Ende der Antriebswelle vorzugsweise unmittelbar eine Aussenverzahnung folgt, die im eingesteckten Zustand der Antriebswelle mit einer Innenverzahnung des Rotors kämmt.Pump, in particular according to one of claims 1 to 11, characterized in that the free end of the drive shaft is preferably followed directly by an external toothing which meshes with an internal toothing of the rotor when the drive shaft is inserted. Pumpe, insbesondere nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenverzahnung der Antriebswelle ein Freistich und dem Freistich ein zylindrischer Abschnitt der Antriebswelle folgt.Pump, in particular according to claim 12, characterized in that the external toothing of the drive shaft is followed by an undercut and the undercut is followed by a cylindrical section of the drive shaft. Pumpe, insbesondere nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Abschnitt der Antriebswelle einen zumindest geringfügig grösseren Durchmesser als der die Aussenverzahnung tragende Bereich aufweist.Pump, in particular according to claim 13, characterized in that the cylindrical portion of the drive shaft has an at least slightly larger diameter than the area bearing the external toothing. Pumpe, insbesondere nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsfläche des Rotors unmittelbar der die Innenverzahnung aufweisende Bereich folgt.Pump, in particular according to one of claims 8 to 14, characterized in that the guide surface of the rotor is immediately followed by the area having the internal toothing. Pumpe, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Dichtring einerseits gegen die Oberfläche der Welle und andererseits gegen das Pumpengehäuse abstützt.Pump, in particular according to one of claims 1 to 15, characterized in that the sealing ring is supported on the one hand against the surface of the shaft and on the other hand against the pump housing. Pumpe, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring einen Ringkörper mit einer umlaufenden Nut umfasst und dass in die umlaufende Nut ein O-Ring eingesetzt ist.Pump, in particular according to one of claims 1 to 16, characterized in that the sealing ring comprises an annular body with a circumferential groove and that an O-ring is inserted into the circumferential groove. Pumpe, insbesondere nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkörper aus PTFE (Teflon) besteht.Pump, in particular according to claim 17, characterized in that the ring body consists of PTFE (Teflon). Pumpe, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring eine vorzugsweise bogenförmige Dichtlippe umfasst, die sich gegen die Oberfläche der Welle presst. Pump, in particular according to one of claims 1 to 18, characterized in that the sealing ring comprises a preferably arc-shaped sealing lip which presses against the surface of the shaft. Pumpe mit einem in einem Pumpengehäuse angeordneten Rotor, der über eine Antriebswelle drehangetrieben und dazu drehfest auf die Antriebswelle aufgesteckt ist, gekennzeichnet durch mindestens ein in den Anmeldungsunterlagen offenbartes Merkmal.Pump with a rotor arranged in a pump housing, which is driven in rotation via a drive shaft and, for this purpose, is rotatably attached to the drive shaft, characterized by at least one feature disclosed in the application documents.
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