EP1555436B1 - Zahnradpumpe mit Fördermengenregelung - Google Patents

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EP1555436B1
EP1555436B1 EP04030757A EP04030757A EP1555436B1 EP 1555436 B1 EP1555436 B1 EP 1555436B1 EP 04030757 A EP04030757 A EP 04030757A EP 04030757 A EP04030757 A EP 04030757A EP 1555436 B1 EP1555436 B1 EP 1555436B1
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EP
European Patent Office
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pressure
pressure chamber
gear pump
displacement unit
gear
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EP04030757A
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English (en)
French (fr)
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EP1555436A3 (de
EP1555436A2 (de
Inventor
Harry Nissen
Klaus Gebauer
Henry Hartung
André Janke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
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Publication date
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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
    • F04C14/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations
    • F04C14/18—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by varying the volume of the working chamber
    • F04C14/185—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by varying the volume of the working chamber by varying the useful pumping length of the cooperating members in the axial direction
    • 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
    • F04C2/12—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F04C2/14—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
    • F04C2/18—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with similar tooth forms

Definitions

  • the invention relates to a gear pump with delivery rate control, in particular for the lubricating oil supply of an internal combustion engine.
  • Gear pumps with delivery rate control should deliver the oil requirement of an internal combustion engine and require only a low drive power.
  • they are designed as external gear oil pumps with an axial gear shift, as for example in the DE 100 43 842 A1 or the DE 101 44 693 A1 is described.
  • Such a gear pump has two arranged in a housing and intermeshing gears, one of which rotatably connected to a drive shaft and the front side enclosed by the housing and the other as output gear is part of a displacement unit.
  • the displacement unit has, in addition to the output gear still at one end face adjacent and operatively connected to this spring piston and the end face facing away from a control piston and is arranged on a housing-fixed and parallel to the drive shaft axis, wherein the output gear is rotatably mounted and the both pistons are firmly connected to the axle.
  • the spring piston and the control piston bound each one on the output gear facing away from the end face formed with the housing cylindrical pressure chamber.
  • a compression spring is arranged in the spring piston-side pressure chamber.
  • the two pressure chambers are connected via a pressure line with a throttle in hydraulic operative connection, wherein the compression spring having the pressure chamber is limited maximum pressure.
  • the invention consists in that in a gear pump with a flow rate changing and slidably disposed between a first and a second pressure chamber displacement unit and a supported in the second pressure chamber on the displacement unit compression spring, the first pressure chamber is connected via a control valve to the second pressure chamber , This control valve is operatively connected via a pressure converter connected to the first pressure chamber with a control unit coupled thereto, in which a corresponding characteristic field is stored.
  • the flow rate is, as in the known gear pumps with a displacement unit, regulated by the fluid pressure in the two pressure chambers and the resulting position of the displacement unit.
  • This regulation takes place at a predetermined desired fluid pressure at the outlet of the gear pump. If a larger amount of fluid is required by the consumer, in particular a larger amount of oil from an internal combustion engine as a result of an increased engine speed, the amount of fluid sucked increases as a result of the coupled speed of the gear pump. This larger amount of fluid leads to an increase in the fluid pressure in the two pressure chambers and at the outlet of the gear pump, which adjusts an equilibrium of forces on the displacement unit with the compression spring.
  • the fluid pressure increase has a pump output side to the pressure transducer, which transmits this to the control unit by an electrical signal. Based on the map stored in this map, the signal is processed and the control valve is controlled. This is never completely closed, so that a pressure equalization can take place.
  • the delivery rate must be reduced. This is done by increasing the passage opening on the control valve, which leads to a fluid pressure increase and with the force exerted by the compression spring on the displacement unit pressure to a total pressure increase in the second chamber. The existing balance of forces is disturbed, and the displacement unit is moved in the direction of the first pressure chamber, whereby the flow rate and thus the fluid pressure can be reduced.
  • a decrease in the fluid requirement leads to a reduction of the fluid pressure in the first pressure chamber and at the outlet of the gear pump.
  • the passage opening is reduced at the control valve, whereby the fluid pressure in the second pressure chamber decreases.
  • the total pressure which is now below the fluid pressure in the first pressure chamber, causes a displacement of the displacement unit in the direction of the second pressure chamber, which entails an increase in the fluid delivery volume and the fluid quantity and a fluid pressure increase at the output of the gear pump by itself. In this way, the delivery rate of the gear pump at a predetermined target fluid pressure depending on depending Request automatically.
  • a large linear control spring is not needed, which makes the gear pump can be made smaller. This has an effect on weight and material savings.
  • the gear pump can be maximally limited by a pressure relief valve arranged between its outlet and its suction side.
  • a pressure relief valve arranged between its outlet and its suction side.
  • the Zahnradpunpe is designed as an external gear pump in which a eingangsseiitg non-rotatably arranged on a drive shaft drive gear meshes with a driven gear, which is part of the displacement unit.
  • This has an output shaft on which the output gear is rotatably mounted, which limits the first pressure chamber and which rests on the side facing away from this on a non-rotatable spring piston, which, acted upon by the compression spring, defines and limits the second pressure chamber.
  • the engagement width between the two gears is increased or decreased, thereby increasing or decreasing the flow rate.
  • the gear pump has on the input side a mounted on the pump housing 1 and a pump cover 2 drive shaft 3 with a non-rotatably arranged on this drive gear 4. This is enclosed on its ends of the pump housing 1 and the pump cover 2 and axially positioned.
  • a driven gear 5 which forms a displacement unit 7 with a spring piston 6, which is slidably mounted on a salary to the pump housing 1 and the pump cover 2 driven output shaft 8, wherein the output gear 5 is rotatably mounted on the output shaft 8.
  • the spring piston 6, acted upon by a supported on the pump cover 2 compression spring 9, is located on the output gear 5, but is not rotatable, so that the output gear 5 slides at a rotational movement of this.
  • the output gear 5 forms with the housing a first pressure chamber 10 and the spring piston 6 with the housing wall and the pump cover 2, a second pressure chamber 11 from.
  • the position the displacement unit 7 in relation to the drive gear 4 is determined by the difference between the pressure forces acting in the two pressure chambers 10 and 11 on the displacement unit.
  • the first pressure chamber 10 is connected via a pulsumblenmodliertes solenoid valve 12 with the second pressure chamber 11, which is operatively connected via a connected to the first pressure chamber 10 pressure transducer 13 with a coupled thereto control unit 14.
  • a map is stored, which contains the relationship between the respective transmitted by the pressure transducer 13 to the control unit 14 electrical signal and the control signal for the solenoid valve 12, so that each measured pressure value, which is converted into an electrical signal, a certain electrical pulse is assigned to the solenoid valve 12.
  • a pressure relief valve 15 is arranged, which serves to allow a maximum pressure in the pressure chamber 10 in the amount of about 5 bar.
  • the second pressure chamber 11 is provided via a pressure equalization line 16 formed in the pump cover 2 with a throttling line 17 acting as a throttle, which is connected to the input E and which serves to equalize the pressure.
  • the pressure equalization line with the throttle 17 causes a reduction of the oil pressure P2 and thus also the total pressure in the pressure chamber 11, so that the displacement unit 7 is moved back to the direction thereof.
  • the engagement width B of the two gears 4 and 5 is increased, which determines the oil delivery volume per gear revolution.
  • the delivered amount of oil increases again and thus also the pressure P1 in the pressure chamber 10 and on the output side A, this increase being determined by the speed of the drive gear 4.
  • the pressure transducer 9 signals that the oil pressure P1 on the output side A is too low.
  • the passage opening of the valve 12 is reduced, whereby the pressure P2 does not increase as much as the pressure P1, and the displacement unit 7 moves by increasing the engagement width B of the two gears 4 and 5 further in the direction of the pressure chamber 11 and causes an increase of the delivery volume and the oil pressure P1.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Zahnradpumpe mit Fördermengenregelung, insbesondere für die Schmierölversorgung eines Verbrennungsmotors.
  • Zahnradpumpen mit Fördermengenregelung sollen die Ölbedarfsmenge eines Verbrennungsmotors liefern und dafür selbst eine nur geringe Antriebsleistung benötigen. Vorzugsweise sind sie als Außenzahnrad-Ölpumpen mit einer axialen Zahnradverschiebung ausgebildet, wie es beispielsweise in der DE 100 43 842 A1 oder der DE 101 44 693 A1 beschrieben ist. Eine solche Zahnradpumpe weist zwei in einem Gehäuse angeordnete und miteinander kämmende Zahnräder auf, von denen das eine drehfest mit einer Antriebswelle verbunden und stirnseitig vom Gehäuse eingeschlossen und das andere als Abtriebszahnrad Bestandteil einer Verschiebeeinheit ist.
  • Die Verschiebeeinheit weist außer dem Abtriebszahnrad noch einen an dessen einer Stirnseite anliegenden und mit diesem in Wirkverbindung stehenden Federkolben und auf der diesem abgewandten Stirnseite einen Steuerkolben auf und ist auf einer gehäusefesten und parallel zur Antriebswelle verlaufenden Achse angeordnet, wobei das Abtriebszahnrad drehbar gelagert ist und die beiden Kolben fest mit der Achse verbunden sind. Der Federkolben und der Steuerkolben begrenzen jeweils eine auf der dem Abtriebszahnrad abgewandten Stirnseite mit der Gehäusewandung ausgebildete zylindrische Druckkammer. In der federkolbenseitigen Druckkammer ist eine Druckfeder angeordnet. Bei der Zahnradpumpe nach der DE 100 43 842 A1 stehen die beiden Druckkammern über eine Druckleitung mit einer Drossel in hydraulischer Wirkverbindung, wobei die die Druckfeder aufweisende Druckkammer maximaldruckbegrenzt ist.
  • Aufgrund der Gestaltung der Zahnradpumpe und der hydraulischen Verbindung der beiden Druckkammern ergibt sich folgende Funktionsweise: Das Fluid wird pumpeneingangsseitig angesaugt, gelangt zwischen die kämmenden Zahnräder und von dort in die Druckkammern und zum Pumpenausgang. Bei (Fluid-)Druckgleichheit in den Druckkammern wird die Verschiebeeinheit durch die Druckfeder in eine Grundstellung gedrückt, in der die miteinander kämmenden Zahnräder mit ihrer gesamten Breite im gegenseitigen Eingriff stehen. Bei Erreichen einer oberen (Fluid-)Druckgrenze in der maximaldruckbegrenzten und die Druckfeder beherbergenden Druckkammer öffnet ein Überdruckventil, so dass aus dieser Druckkammer eine bestimmte Fluidmenge bei entsprechendem Druckabfall entweicht und in der Folge eine Axialverschiebung der Verschiebeeinheit ausgelöst wird, wenn die Summe aus dem reduzierten Druck und der Federkraft geringer ist als der Druck in der gegenüberliegenden Druckkammer. Durch die Axialverschiebung wird die Eingriffsbreite zwischen den beiden Zahnrädern reduziert, wodurch sich die Fördermenge der Zahnradpumpe verringert und dadurch ein Druckabfall in beiden Druckkammern eintritt. Dabei unterschreitet das Druckniveau in der die Druckfeder aufweisenden Druckkammer die vorgegebene Druckgrenze (Solldruck), und es stellt sich mit der Kraft der Druckfeder ein Kräftegleichgewicht an der Verschiebeeinheit ein. Da nun die beiden Druckkammern über eine Drossel in hydraulischer Verbindung miteinander stehen, ergibt sich eine druckausgleichende Strömung des Fluids, beispielsweise Öls, aus der Druckkammer mit dem höheren Druck in die Druckkammer mit der Druckfeder, so dass der Druck in letzterer Druckkammer wieder steigt, und in Verbindung mit der Federkraft eine Rückverschiebung der Verschiebeeinheit einsetzt, die Eingriffsbreite zwischen den Zahnrädern zunimmt und die Fördermenge wieder steigt.
  • Auf diese Weise wird eine effektive Regelung eines sich in Bezug auf eine einstellbare Druckobergrenze in der maximaldruckbegrenzten Druckkammer einstellenden Druckniveaus in der Zahnradpumpe sichergestellt, und es wird verhindert, dass die Zahnradpumpe mit einer unnötig hohen Fördermenge bei entsprechend erhöhter Pumpenantriebsleistung arbeitet. Zur Druckbegrenzung in der maximaldruckbegrenzten Druckkammer kann auch eine mit dieser in Wirkverbindung stehende elektro-hydraulische Regeleinheit vorgesehen sein, der zur bedarfsgerechten Einstellung des Druckniveaus eine mit der Regeleinheit wirkverbundene Steuereinheit zugeordnet sein kann, welche mit einem mittels der Zahnradpumpe druckbeaufschlagten Verbraucheraggregat in Verbindung steht. Zur effektiven Druckausübung auf den Federkolben ist jedoch eine lineare Regelfeder mit einer entsprechend hohen Federkraft erforderlich, die einen größeren Pumpenbauraum und auch ein größeres Gewicht der Zahnradpumpe bedingt. Auch der Einsatz einer konischen Druckfeder mit einer progressiven Federrate würde zu keiner wesentlichen Bauraumverkleinerung führen.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, den Bauraum einer Zahnradpumpe mit Fördermengenregelung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu verringern und damit auch deren Gewicht zu reduzieren.
  • Diese Aufgabe wird bei einer Zahnradpumpe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
  • Die Erfindung besteht besteht darin, dass bei einer Zahnradpumpe mit einer die Fördermenge verändernden und zwischen einer ersten und einer zweiten Druckkammer verschiebbar angeordneten Verschiebeeinheit und einer in der zweiten Druckkammer an der Verschiebeeinheit abgestützten Druckfeder, die erste Druckkammer über ein Regelventil mit der zweiten Druckkammer verbunden ist. Dieses Regelventil ist dabei über einen mit der ersten Druckkammer verbundenen Druckumwandler mit einem mit diesem gekoppelten Steuergerät, in dem ein entsprechendes Kennfeld abgelegt ist, wirkverbunden. Die Fördermenge wird, wie bei den bekannten Zahnradpumpen mit einer Verschiebeeinheit, über den Fluiddruck in den beiden Druckkammern und die daraus resultierende Stellung der Verschiebeeinheit geregelt.
  • Diese Regelung erfolgt bei einem vorbestimmten Soll-Fluiddruck am Ausgang der Zahnradpumpe. Wird vom Verbraucher eine größere Fluidmenge gefordert, insbesondere eine größere Ölmenge von einer Brennkraftmaschine infolge einer erhöhten Motordrehzahl, steigt infolge der an diese gekoppelten Drehzahl der Zahnradpumpe die angesaugte Fluidmenge. Diese größere Fluidmenge führt zu einer Erhöhung des Fluiddruckes in den beiden Druckkammern und am Ausgang der Zahnradpumpe, wobei sich mit der Druckfeder ein Kräftegleichgewicht an der Verschiebeeinheit einstellt. Die Fluiddruckerhöhung wirkt pumpenausgangsseitig auf den Druckumwandler, der dieses dem Steuergerät durch ein elektrisches Signal übermittelt. Auf der Grundlage des in diesem abgelegten Kennfeldes wird das Signal verarbeitet und das Regelventil gesteuert. Dieses ist nie völlig geschlossen, so dass ein Druckausgleich stattfinden kann.
  • Übersteigt der am Ausgang der Zahnradpumpe gemessene Fluiddruck den vorbestimmten Soll-Fluiddruck, muß die Fördermenge reduziert werden. Dieses erfolgt durch eine Vergrößerung der Durchgangsöffnung am Regelventil, die zu einer Fluiddruckerhöhung und mit dem durch die Druckfeder auf die Verschiebeeinheit ausgeübten Druck zu einer Gesamtdruckerhöhung in der zweiten Kammer führt. Das bestehende Kräftegleichgewicht wird gestört, und die Verschiebeeinheit wird in Richtung der ersten Druckkammer verschoben, wodurch die Fördermenge und damit auch der Fluiddruck reduziert werden.
  • Ein Nachlassen des Fluidbedarfs führt zu einer Verringerung des Fluiddruckes in der ersten Druckkammer und am Ausgang der Zahnradpumpe. Über den Druckumwandler und das Steuergerät wird die Durchgangsöffnung am Regelventil verkleinert, wodurch der Fluiddruck in der zweiten Druckkammer sinkt. Der Gesamtdruck, der nun unter dem Fluiddruck in der ersten Druckkammer liegt, veranlaßt ein Verschieben der Verschiebeeinheit in Richtung der zweiten Druckkammer, was eine Erhöhung der Fluid-Fördervolumens bzw. der Fluidmenge und eine Fluiddruckerhöhung am Ausgang der Zahnradpumpe nach sich zieht. Auf diese Weise regelt sich die Fördermenge der Zahnradpumpe bei einem vorgegebenen Soll-Fluiddruck je nach Anforderung selbsttätig. Eine große lineare Regelfeder wird nicht benötigt, wodurch die Zahnradpumpe kleiner gebaut werden kann. Das wirkt sich in einer Gewichts- und Materialeinsparung aus.
  • Die Zahnradpumpe kann durch ein zwischen deren Ausgang und deren Saugseite angeordnetes Überdruckventil maximaldruckbegrenzt sein. Wenn ein erhöhter Druck am Ausgang der Zahnradpumpe dieses Sicherheitsventil öffnet, kommt es zu einem Druckausgleich zwischen dem Ausgang und dem Eingang bzw. der Saugseite mit der Folge einer Druckreduzierung in der ersten Druckkammer. Dadurch wird wiederum die Verschiebeeinheit in Richtung der ersten Druckkammer bewegt, und die Fördermenge wird verringert. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Zahnradpumpe nicht eine unnötig hohe Menge Fluid fördert und Antriebsenergie verbraucht.
  • In einer bevorzugten Ausführung ist die Zahnradpunpe als Außenzahnradpumpe ausgebildet, bei der ein eingangsseiitg drehfest an einer Antriebswelle angeordnetes Antriebszahnrad mit einem Abtriebszahnrad kämmt, das Bestandteil der Verschiebeeinheit ist. Diese weist eine Abtriebswelle auf, auf der das Abtriebszahnrad drehbar gelagert ist, das die erste Druckkammer begrenzt und das auf der dieser abgewandten Seite an einem drehfesten Federkolben anliegt, der, durch die Druckfeder beaufschlagt, die zweite Druckkammer definiert und begrenzt. Bei einer Axialverschiebung der Verschiebeeinheit wird die Eingriffsbreite zwischen den beiden Zahnrädern vergrößert oder verkleinert, wodurch sich die Fördermenge erhöht bzw. verringert.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Die zugehörige Zeichnung zeigt einen Schnitt durch eine Außenzahnradpumpe mit an dieser angeordneten Regelkomponenten in einem Regelkreis, wobei die Darstellung schematisch ist.
  • Die Zahnradpumpe weist eingangsseitig eine am Pumpengehäuse 1 und einem Pumpendeckel 2 gelagerte Antriebswelle 3 mit einem drehfest an dieser angeordneten Antriebszahnrad 4 auf. Dieses ist an seinen Stimseiten vom Pumpengehäuse 1 und dem Pumpendeckel 2 eingeschlossen und axial positioniert. Mit dem Antriebszahnrad 4 kämmt ein Abtriebszahnrad 5, das mit einem Federkolben 6 eine Verschiebeeinheit 7 bildet, die auf einer am Pumpengehäuse 1 und am Pumpendeckel 2 gehalterten Abtriebswelle 8 verschiebbar angeordnet ist, wobei das Abtriebszahnrad 5 drehbar auf der Abtriebswelle 8 gelagert ist. Der Federkolben 6, durch eine am Pumpendeckel 2 abgestützte Druckfeder 9 beaufschlagt, liegt am Abtriebszahnrad 5 an, ist jedoch nicht drehbar, so dass das Abtriebszahnrad 5 bei einer Drehbewegung an diesem gleitet. Auf seiner der Druckfeder 9 abgewandten Stirnseite bildet das Abtriebszahnrad 5 mit der Gehäusewandung eine erste Druckkammer 10 und der Federkolben 6 mit der Gehäusewandung und dem Pumpendeckel 2 eine zweite Druckkammer 11 aus. Die Position der Verschiebeeinheit 7 in Bezug zum Antriebszahnrad 4 wird durch die Differenz der in den beiden Druckkammern 10 und 11 auf die Verschiebeinheit wirkenden Druckräfte bestimmt.
  • Die erste Druckkammer 10 ist über ein pulsbreitenmodliertes Magnetventil 12 mit der zweiten Druckkammer 11 verbunden, das über einen mit der ersten Druckkammer 10 verbundenen Druckumwandler 13 mit einem mit diesem gekoppelten Steuergerät 14 wirkverbunden ist. Im Steuergerät 14 ist ein Kennfeld abgelegt, das die Beziehung zwischen dem jeweiligen durch den Druckumwandler 13 an das Steuergerät 14 übermittelten elektrischen Signal und dem Steuersignal für das Magnetventil 12 enthält, so dass jedem gemessenen Druckwert, der in ein elektrisches Signal umgewandelt wird, ein bestimmter elektrischer Impuls für das Magnetventil 12 zugeordnet ist.
  • Zwischen dem Eingang E der Zahnradpumpe im Anordnungsbereich des Antriebszahnrades 4, an der ein Öldruck von im wesentlichen 1 bar anliegt, und dem Ausgang A im Anordnungsbereich des Abtriebszahnrades 5, für der ein Soll-Fluiddruck von 3, 5 bar bis 4, 5 bar vorbestimmt ist, ist ein Überdruckventil 15 angeordnet, das dazu dient, in der Druckkammer 10 einen maximalen Druck in Höhe von etwa 5 bar zuzulassen. Des Weiteren ist die zweite Druckkammer 11 über eine im Pumpendeckel 2 ausgebildete Druckausgleichsleitung 16 mit einer als Drossel wirkenden Leitungseinengung 17 versehen, die mit dem Eingang E verbunden ist und die einem Druckausgleich dient.
  • Zu Beginn der Ölförderung durch die Zahnradpumpe entspricht der Öldruck in den beiden Druckkammern 10 und 11 dem eingangsseitigen Saugdruck von etwa 1 bar, wobei die Verschiebeeinheit 7 mit dem Abtriebszahnrad 5 durch die Druckfeder 9 in Richtung der stirnseitigen Gehäusewandung der Druckkammer 10 verschoben ist, so dass die Eingriffsbreite B des Abtriebszahnrades 5 mit dem Antriebszahnrad 4 minimal ist. Das Magnetventil 12 ist wenig geöffnet. Infolge der Ölförderung durch das Antriebszahnrad 4 steigt der Öldruck P1 in der Druckkammer 10 und am Ausgang A der Zahnradpumpe an, verbunden mit einer Verschiebung der Verschiebeeinheit 7 in Richtung der Druckkammer 11 und einer weiteren Erhöhung des Fördervolumens. Übersteigt der Öldruck P1 am Ausgang A den vorbestimmten Soll-Öldruck, ist also das Fördervolumen zu groß, erfolgt über den Druckumwandler 13 und die Steuereinheit 14 eine Vergrößerung der Durchgangsöffnung des Ventils 12, wodurch der Öldruck P2 in der Druckkammer 11 zunimmt. Die Verschiebeeinheit 7 mit dem Abtriebszahnrad 4 wird in Richtung der Druckkammer 10 verschoben, wodurch die Eingriffsbreite B der beiden Zahnräder 4 und 5 verringert wird. Damit verbunden ist eine Verringerung des Fördervolumens und damit auch des Öldruckes P1 in der Druckkammer 10 und am Ausgang A.
  • Die Druckausgleichsleitung mit der Drossel 17 bewirkt eine Verringerung des Öldruckes P2 und damit auch des Gesamtdruckes in der Druckkammer 11, so dass die Verschiebeeinheit 7 wieder nach deren Richtung verschoben wird. Dadurch wird die Eingriffsbreite B der beiden Zahnräder 4 und 5 vergrößert, die das Öl-Fördervolumen pro Zahnradumdrehung bestimmt. Die geförderte Ölmenge steigt wieder und damit auch der Druck P1 in der Druckkammer 10 und an der Ausgangsseite A, wobei dieser Anstieg von der Drehzahl des Antriebszahnrades 4 mitbestimmt wird.
  • Wird ausgangsseitig eine große Öl-Fördermenge abverlangt, muß der Öldruck in der Druckkammer 10 rasch ansteigen. Dazu signalisiert der Druckgeber 9, dass der Öldruck P1 an der Ausgangsseite A zu gering ist. Über das Steuergerät wird die Durchgangsöffnung des Ventils 12 verringert, wodurch der Druck P2 nicht mehr in dem Maße wie der Druck P1 steigt, und die Verschiebeeinheit 7 bewegt sich unter Vergrößerung der Eingriffsbreite B der beiden Zahnräder 4 und 5 weiter in Richtung der Druckkammer 11 und bewirkt eine Erhöhung des Fördervolumens und des Öldrucks P1.
  • Sinkt die Öl-Fördermenge und damit auch der Öldruck P1, weil sich beispielsweise die Drehzahl der Antriebswelle 4 verringert, wird die Durchgangsöffnung des Ventils 12 verkleinert, der Druck P2 verringert sich, und die Verschiebeeinheit 7 wird bei Vergrößerung der Eingriffsbreite B wieder in Richtung der Druckkammer 11 verschoben, wodurch die Ol-Fördermenge pro Umdrehung der Zahnräder 4 und 5 gesteigert wird.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Pumpengehäuse
    2
    Pumpendeckel
    3
    Antriebswelle
    4
    Antriebszahnrad
    5
    Abtriebszahnrad
    6
    Federkolben
    7
    Verschiebeeinheit
    8
    Abtriebswelle
    9
    Druckfeder
    10
    Druckkammer
    11
    Druckkammer
    12
    Magnetventil
    13
    Druckumwandler
    14
    Steuergerät
    15
    Überdruckventil
    16
    Druckausgleichsleitung
    17
    Drossel
    A
    Ausgang
    B
    Eingriffsbreite
    E
    Eingang
    P
    Gesamtdruck
    P1
    Öldruck
    P2
    Öldruck

Claims (6)

  1. Zahnradpumpe mit Fördermengenregelung, mit einer die Fördermenge verändernden Verschiebeeinheit (7), die zwischen einer ersten (10) und einer zweiten Druckkammer (11) verschiebbar angeordnet ist, wobei die zweite Druckkammer (11) eine zusätzlich auf die Verschiebeeinheit wirkende Druckfeder (9) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Druckkammer (10) über ein Regelventil (12) mit der zweiten Druckkammer (11) verbunden ist, das über einen mit der ersten Druckkammer (10) verbundenen Druckumwandler (13) mit einem mit diesem gekoppelten Steuergerät (14) mit einem entsprechenden Kennfeld wirkverbunden ist.
  2. Zahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Druckkammer (10) durch ein mit der Saugseite (E) der Zahnradpumpe verbundenes Überdruckventil (15) maximaldruckbegrenzt ist.
  3. Zahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Druckkammer (11) über eine Drossel (17) mit der Saugseite (E) der Zahnradpumpe verbunden ist.
  4. Zahnradpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Drossel (17) als querschnittsreduzierte Durchgangsbohrung ausgebildet ist.
  5. Zahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnradpumpe als Außenzahnradpumpe ausgebildet ist.
  6. Zahnradpumpe nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass diese eingangsseitig eine am Pumpengehäuse (1) gelagerte Antriebswelle (3) mit einem drehfest angeordneten Antriebszahnrad (4) aufweist, mit dem ein die erste Druckkammer (10) begrenzendes, mit dem Pumpenausgang (A) korrespondierendes und drehbar auf einer Abtriebswelle (8) gelagertes Abtriebszahnrad (5) als Bestandteil der Verschiebeeinheit (7) kämmt, an dem ein die zweite Druckkammer (11) begrenzender und auf der Abtriebswelle (8) drehfest angeordneter Federkolben (6) und an diesem die Druckfeder (9) anliegt, und dass die Verschiebeeinheit (7) in Abhängigkeit einer Druckdifferenz zwischen den beiden Druckkammer (10, 11) gegenüber dem Antriebszahnrad (4) verschiebbar ist.
EP04030757A 2004-01-15 2004-12-24 Zahnradpumpe mit Fördermengenregelung Not-in-force EP1555436B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004002062 2004-01-15
DE102004002062A DE102004002062A1 (de) 2004-01-15 2004-01-15 Zahnradpumpe mit Fördermengenregelung

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP1555436A2 EP1555436A2 (de) 2005-07-20
EP1555436A3 EP1555436A3 (de) 2006-02-01
EP1555436B1 true EP1555436B1 (de) 2007-08-15

Family

ID=34609557

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP04030757A Not-in-force EP1555436B1 (de) 2004-01-15 2004-12-24 Zahnradpumpe mit Fördermengenregelung

Country Status (3)

Country Link
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