EP1570179A2 - Pump - Google Patents

Pump

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Publication number
EP1570179A2
EP1570179A2 EP03779690A EP03779690A EP1570179A2 EP 1570179 A2 EP1570179 A2 EP 1570179A2 EP 03779690 A EP03779690 A EP 03779690A EP 03779690 A EP03779690 A EP 03779690A EP 1570179 A2 EP1570179 A2 EP 1570179A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pump according
pump
pinion
ring gear
eccentric
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP03779690A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Dieter Otto
Ulrich Pabst
David Ribaric
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.)
Magna Powertrain Hueckeswagen GmbH
Original Assignee
LuK Automobiltechnik GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LuK Automobiltechnik GmbH and Co KG filed Critical LuK Automobiltechnik GmbH and Co KG
Publication of EP1570179A2 publication Critical patent/EP1570179A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • F04C2/103—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 one member having simultaneously a rotational movement about its own axis and an orbital movement

Definitions

  • the invention relates to an internal gear pump, in particular a fuel delivery pump, a pinion of the internal gear pump being driven by an eccentric drive.
  • Such pumps are known.
  • they are also used as diesel feed pumps in motor vehicle construction.
  • the eccentric drives have elaborate designs.
  • an internal gear pump in particular a fuel feed pump, the pump being an orbital pump with an eccentric drive and a pinion being driven by an eccentric drive, the drive shaft having an eccentrically arranged drive element.
  • the drive element preferably engages in a circular disk-shaped eccentric disk with an eccentric recess.
  • the drive element is represented by a double and the recess in the eccentric disc by a slot.
  • the eccentric disc engages in a circular recess in the pinion, the pinion being made of plastic.
  • the use of plastic leads to low manufacturing costs and at the same time leads to good sliding properties for the eccentric disc.
  • a pump according to the invention was characterized in that the pinion engages with its external toothing in a ring gear toothing firmly clamped in the housing, wherein the ring gear toothing can also be made of plastic.
  • a pump is preferred in which the ring gear teeth are molded into a housing wall is. This saves components. For some applications, serrated teeth can also be advantageous.
  • a pump is preferred in which the pinion and the ring gear toothing have a special toothing in the form of a cycloidal short toothing. This special toothing ensures that individual chambers are formed which convey the medium and can therefore build up pressure.
  • a pump is also preferred in which the pinion and the ring gear teeth seal via the driving flanks. This has the advantage that a very good sealing effect is still achieved when the gears wear out, because the driving flanks remain in contact and thus seal.
  • a pump according to the invention is characterized in that an inner cover is pressurized from the outside and thus seals against the rotating group. This has the advantage that an axial compensation of the sealing gaps is brought about by the pressurization of the inner cover. Furthermore, a pump is preferred in which an outlet valve designed as a sector-symmetrical, in particular star-shaped tongue valve can be used. The pressure medium is thus conveyed into the pressure chamber via this star-shaped outlet valve, which is attached to this inner cover. Furthermore, a pump is preferred which has an outer cover which forms the stroke limitation for the valve tongues.
  • Another pump according to the invention is characterized in that a ring gear opening in a component is cup-shaped and thus a side wall is created for the rotating pinion. Also preferred is a pump in which the eccentric disc is centered in the ring gear component. In this way, exact centering is simply produced by the tolerances of these two components.
  • a pump is also preferred in which the other side wall is represented by a disk. This disc is positioned between the ring gear and the control housing and thus closes off the rotating group on the opposite side of the ring gear side wall. This leads to a very simple construction of the rotation group.
  • a pump in which the disk is provided with openings is also preferred, through which the medium is conveyed into the pressure chamber. Furthermore, a pump is preferred in which the openings are closed by a sector-symmetrical, in particular star-shaped check valve.
  • a pump according to the invention is characterized in that the tongue valve component is provided with a folded collar which seals directly radially between the disk and a housing. This means that separate seals and grooves for receiving the same can be saved. Furthermore, a pump is preferred in which the tongue valve component is made of a sheet metal part, on which a rubber coating or an elastomer layer is applied.
  • Figure 1 shows a gear pump according to the invention with its gear set.
  • FIG. 2 shows an illustration of the gear pump according to the invention and various
  • Figure 3 shows the cross section C-C through the pump of Figure 2.
  • Figure 4 shows the cross section B-B through the pump of Figure 2.
  • Figure 5 shows another construction of a gear pump according to the invention
  • an internal gear pump 1 according to the invention is shown with a removed housing cover, so that the gear set and the eccentric drive can be seen.
  • the pump has a housing 3.
  • a ring gear component 5 is arranged inside the housing 3, which is fixedly connected to the housing and has an internal toothing 7.
  • a pinion 9 which has at least one tooth less in the toothing than the ring gear toothing.
  • the pinion moves "planet-like" within the fixed ring gear at a much lower speed than the eccentric drive.
  • the ring gear component 5 and the pinion 9 are made of plastic in order to ensure low manufacturing costs. To compensate for possible disadvantages of plastic gears, namely somewhat higher wear and a somewhat higher coefficient of thermal expansion than with aluminum or steel, the following design principles are chosen.
  • the ring gear component 5 is firmly clamped axially and radially, that is to say integrated into the housing, and the pinion 9 is set in rotation via an eccentric drive 13.
  • the gears are sealed via the driving flanks, so that when the gears wear, a very good sealing effect is achieved because the driving flanks remain in contact and seal with them.
  • the required, compact design can be realized because both the drive shaft 23, which will be shown later in FIGS. 3, 4 and 5, has an eccentrically arranged double flat 25, and the eccentric disc 13 has an eccentrically arranged slot 15, which makes it constructively very simple drive is achieved.
  • the pinion 9 and the ring gear component 5 are made of plastic and preferably have the same coefficient of thermal expansion, small games can be guaranteed depending on the temperature. Because the ring gear component 5 is stationary and is clamped axially and therefore no sealing gaps are formed between the housing 3 and the ring gear component 5, a very good volumetric efficiency is achieved.
  • FIG. 2 shows the gear pump according to the invention with several cutting lines for the cuts A-A, B-B and C-C.
  • a star-shaped reed valve 17 can be seen in FIG.
  • the corresponding components of the pump which are indicated here by many background lines, can be seen more clearly in the sectional figures in the following figures.
  • FIG. 3 shows the section CC of the pump from FIG. 2.
  • the same components as in the previous description of the figures are provided with the same reference symbols.
  • the ring gear component 5 is fixedly arranged in the pump housing 3 and is sealed by an inner cover 19, while the ring gear component is sealed by the housing 3 on the other side.
  • the inner cover 19 and the ring gear member 5 are secured by fasteners 21, such as. B. screws, firmly clamped to the housing.
  • the pinion 9 is mounted, which in turn contains the eccentric disc 13, which can be rotatably supported in the pinion 9 by a drive shaft 23.
  • the drive shaft 23 has an eccentrically arranged double flat 25 which engages in the eccentrically arranged slot 15 of the eccentric disc 13.
  • the eccentric disc 13 thus rotates at the drive shaft speed and thereby presses the pinion 9 through the eccentric movement into the next open toothing gaps of the ring gear component 5.
  • a so-called sliding bearing 27 is therefore provided between the eccentric disc 13 and the pinion 9, so that the pinion 9 with a decidedly lower Speed as the eccentric 13 and the drive shaft 23 rotates.
  • a star-shaped tongue valve 29 (or 17) made of a rubber-coated sheet is arranged, which closes the rotation group until a pressure builds up and the medium conveyed under pressure, the tongue valves 29 , 17 opens and allows the medium to flow into the pressure chamber 31.
  • the medium now flowing under pressure in the pressure chamber 31 presses the inner cover 19 against the rotation group consisting of the ring gear component 5 and the pinion 9 and thus provides an additional seal under pressure.
  • the pressure chamber 31 is sealed off from the outside by an outer cover 33, the outer cover 33 with the housing 3 representing the outer housing of the pump.
  • the housing cover 33 also serves as a stop for the spring tongue valves 29, 17, so that these spring tongue valves 29, 17 only make a limited stroke and therefore cannot be overstretched in their opening movement.
  • the gear pump is sucked in via an annular channel 35, which is partially covered and partially opened by the pinion 9 due to the rotation of the pinion 9, so that a corresponding suction and pressure range result according to the position of the rotation group.
  • the intake ring channel 35 is connected via corresponding lines 37 z. B. connected to the fuel tank of a motor vehicle.
  • FIG. 4 shows a further section BB of the pump from FIG. 2.
  • the same components are provided with the same reference numerals and will not be described again here to avoid repetition.
  • the fastening means 21 can also be seen in the form of a cut screw.
  • the compact design of the pump according to the invention can be realized because both the drive shaft 23 has an eccentrically arranged double flat 25 and the eccentric disc 13 with an eccentrically arranged slot 15 is used.
  • FIG. 5 A variant of a pump construction according to the invention is shown in FIG. 5.
  • a ring gear component 40 is cup-shaped, so that in addition to the internal toothing 42 of the ring gear, the bottom 44 of the cup-shaped depression represents a side wall for the rotating pinion 9.
  • the other side wall of the rotating group is represented by a disk 46 which is positioned between the ring gear component 40 and the control housing 48.
  • the disk 46 has openings, which are not shown in detail here, through which the medium is conveyed in a pressure chamber 50.
  • the openings are closed by a check valve component 52, which can also consist of rubber-coated sheet metal and is star-shaped (see valve 17 in FIG. 2).
  • the tongue valve 52 can additionally be provided with a sealing bead. This combines two functions (seal and valve) in one component.
  • the tongue valve component 52 also has a collar 54, which seals directly radially between the disk 46 and the control housing 48.
  • Another special feature of this construction is that the eccentric disk 56, which serves to drive the pinion 9, is centered by a centering pin 58 in the ring gear component 40 or in its side wall 44. For centering, this centering can take place via three small cams in a somewhat larger receiving bore in the side wall 44, which rub off during the running-in.
  • chamber 60 remains depressurized above the displacement gear set.
  • the power transmission takes place via the drive pin 23 and the double flat 25 as in the previous constructions, the drive pin 23 being mounted in the control housing 48.
  • This centering of the eccentric disk 56 in the ring gear component 40 has the advantage that the gear set can be positioned very precisely in relation to the drive shaft 23 during assembly, which is of great advantage in the case of a cycloid toothing.

Abstract

The invention concerns a pump with an inner tooth wheel, in particular a fuel delivery pump whereof one pinion (9) is driven by an eccentric drive (13).

Description

Pumpe pump
Die Erfindung betrifft eine Innenzahnradpumpe, insbesondere eine Kraftstoffförderpum- pe, wobei ein Ritzel der Innenzahnradpumpe durch einen Exzenterantrieb angetrieben wird. Derartige Pumpen sind bekannt. Sie werden unter anderem auch als Dieselvorför- derpumpen im Kraftfahrzeugbau eingesetzt. Dabei weisen unter anderem die Exzenterantriebe aufwendige Konstruktionen auf. Zum Beispiel gibt es Innenzahnradpumpen, bei welchen das Hohlrad in einem Gleitlager mitdreht und deswegen große Dichtspalte an den Seiten der Rotationsgruppe entstehen. Derartige Konstruktionen führen zu schlechten mechanischen und volumetrischen Wirkungsgraden.The invention relates to an internal gear pump, in particular a fuel delivery pump, a pinion of the internal gear pump being driven by an eccentric drive. Such pumps are known. Among other things, they are also used as diesel feed pumps in motor vehicle construction. Among other things, the eccentric drives have elaborate designs. For example, there are internal gear pumps in which the ring gear rotates in a slide bearing and therefore large sealing gaps are created on the sides of the rotating group. Such designs lead to poor mechanical and volumetric efficiency.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Pumpe darzustellen, welche niedrige Herstellkosten und gute Wirkungsgrade aufweist.It is an object of the invention to present a pump which has low manufacturing costs and good efficiencies.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Innenzahnradpumpe, insbesondere Kraftstoffförder- pumpe, wobei die Pumpe eine Orbitpumpe mit Exzenterantrieb ist und ein Ritzel durch einen Exzenterantrieb angetrieben wird, wobei die Antriebswelle ein exzentrisch angeordnetes Antriebselement aufweist. Vorzugsweise greift das Antriebselement in eine kreisscheibenförmige Exzenterscheibe mit exzentrischer Ausnehmung ein. Erfindungs- gemäß wird das Antriebselement durch einen Zweiflach dargestellt und die Ausnehmung in der Exzenterscheibe durch einen Schlitz.The object is achieved by an internal gear pump, in particular a fuel feed pump, the pump being an orbital pump with an eccentric drive and a pinion being driven by an eccentric drive, the drive shaft having an eccentrically arranged drive element. The drive element preferably engages in a circular disk-shaped eccentric disk with an eccentric recess. According to the invention, the drive element is represented by a double and the recess in the eccentric disc by a slot.
Das führt zu einem sehr einfach aufgebauten und platzsparenden Exzenter-antrieb. Erfindungsgemäß greift die Exzenterscheibe gleitgelagert in eine kreisförmige Ausnehmung des Ritzels ein, wobei das Ritzel aus Kunststoff hergestellt sein kann. Die Verwendung von Kunststoff führt zu niedrigen Herstellkosten und führt gleichzeitig zu einer guten Gleiteigenschaft für die Exzenterscheibe.This leads to a very simple and space-saving eccentric drive. According to the invention, the eccentric disc engages in a circular recess in the pinion, the pinion being made of plastic. The use of plastic leads to low manufacturing costs and at the same time leads to good sliding properties for the eccentric disc.
Eine erfindungsgemäße Pumpe zeichnete sich dadurch aus, dass das Ritzel mit seiner Außenverzahnung in eine im Gehäuse fest eingespannte Hohlradverzahnung eingreift, wobei die Hohlradverzahnung ebenfalls aus Kunststoff hergestellt sein kann. Bevorzugt wird eine Pumpe, bei welcher die Hohlradverzahnung in eine Gehäusewand eingeformt ist. Dadurch werden Bauteile eingespart. Für manche Anwendungsfälle kann aber auch eine Verzahnung aus Sintermaterial von Vorteil sein.A pump according to the invention was characterized in that the pinion engages with its external toothing in a ring gear toothing firmly clamped in the housing, wherein the ring gear toothing can also be made of plastic. A pump is preferred in which the ring gear teeth are molded into a housing wall is. This saves components. For some applications, serrated teeth can also be advantageous.
Weiterhin wird eine Pumpe bevorzugt, bei welcher das Ritzel und die Hohlradverzah- nung eine Spezial Verzahnung in Form einer zykloiden Kurzverzahnung aufweist. Diese Spezialverzahnung gewährleistet, dass sich einzelne Kammern bilden, die das Medium fördern und somit Druck aufbauen können.Furthermore, a pump is preferred in which the pinion and the ring gear toothing have a special toothing in the form of a cycloidal short toothing. This special toothing ensures that individual chambers are formed which convey the medium and can therefore build up pressure.
Bevorzugt wird auch eine Pumpe, bei welcher das Ritzel und die Hohlradverzahnung über die treibenden Flanken abdichten. Das hat den Vorteil, dass bei Verschleiß der Zahnräder trotzdem eine sehr gute Dichtwirkung erzielt wird, weil nach wie vor die treibenden Flanken in Kontakt bleiben und damit abdichten.A pump is also preferred in which the pinion and the ring gear teeth seal via the driving flanks. This has the advantage that a very good sealing effect is still achieved when the gears wear out, because the driving flanks remain in contact and thus seal.
Eine erfindungsgemäße Pumpe zeichnet sich dadurch aus, dass ein Innendeckel von außen druckbeaufschlagt wird und damit gegen die Rotationsgruppe abdichtet. Das hat den Vorteil, dass durch die Druckbeaufschlagung des Innendeckels eine Axialkompensation der Dichtspalte herbeigeführt wird. Weiterhin wird eine Pumpe bevorzugt, bei welcher ein als sektorsymmetrisches, insbesondere sternförmiges Zungenventil ausgebildetes Austrittsventil einsetzbar ist. Das Druckmedium wird also über dieses sternförmige Austrittsventil, welches auf diesem Innendeckel befestigt ist, in den Druckraum befördert. Weiterhin wird eine Pumpe bevorzugt, welche einen Außendeckel aufweist, welcher die Hubbegrenzung für die Ventilzungen bildet.A pump according to the invention is characterized in that an inner cover is pressurized from the outside and thus seals against the rotating group. This has the advantage that an axial compensation of the sealing gaps is brought about by the pressurization of the inner cover. Furthermore, a pump is preferred in which an outlet valve designed as a sector-symmetrical, in particular star-shaped tongue valve can be used. The pressure medium is thus conveyed into the pressure chamber via this star-shaped outlet valve, which is attached to this inner cover. Furthermore, a pump is preferred which has an outer cover which forms the stroke limitation for the valve tongues.
Eine weitere erfindungsgemäße Pumpe zeichnet sich dadurch aus, dass eine Hohlrad- öffnung in einem Bauteil topfförmig ausgebildet ist und somit eine Seitenwand für das rotierende Ritzel entsteht. Bevorzugt wird weiterhin eine Pumpe, bei welcher die Exzenterscheibe in dem Hohlradbauteil zentriert gelagert ist. Damit wird auf einfache Weise eine genaue Zentrierung nur durch die Toleranzen dieser zwei Bauteile hergestellt. Auch wird eine Pumpe bevorzugt, bei welcher die andere Seitenwand durch eine Scheibe dargestellt ist. Diese Scheibe ist zwischen Hohlrad und Steuergehäuse positioniert und schließt damit auf der gegenüberliegenden Seite der Hohlradseitenwand die Rotationsgruppe ab. Das führt zu einer sehr einfachen Konstruktion der Rotationsgruppe. Bevorzugt wird weiterhin eine Pumpe, bei welcher die Scheibe mit Öffnungen versehen ist, durch welche das Medium in den Druckraum gefördert wird. Weiterhin wird eine Pumpe bevorzugt, bei welcher die Öffnungen von einem sektorsymmetrischen, insbesondere sternförmig ausgebildeten Rückschlagventil verschlossen werden.Another pump according to the invention is characterized in that a ring gear opening in a component is cup-shaped and thus a side wall is created for the rotating pinion. Also preferred is a pump in which the eccentric disc is centered in the ring gear component. In this way, exact centering is simply produced by the tolerances of these two components. A pump is also preferred in which the other side wall is represented by a disk. This disc is positioned between the ring gear and the control housing and thus closes off the rotating group on the opposite side of the ring gear side wall. This leads to a very simple construction of the rotation group. A pump in which the disk is provided with openings is also preferred, through which the medium is conveyed into the pressure chamber. Furthermore, a pump is preferred in which the openings are closed by a sector-symmetrical, in particular star-shaped check valve.
Eine erfindungsgemäße Pumpe zeichnet sich dadurch aus, dass das Zungenventilbau- teil mit einem umgelegten Kragen versehen ist, der direkt radial zwischen der Scheibe und einem Gehäuse abdichtet. Somit können separate Dichtungen und Nuten zur Aufnahme derselben eingespart werden. Weiterhin wird eine Pumpe bevorzugt, bei welcher das Zungenventilbauteil aus einem Blechteil dargestellt ist, auf welchem eine Gummierung oder eine Elastomerschicht aufgebracht ist.A pump according to the invention is characterized in that the tongue valve component is provided with a folded collar which seals directly radially between the disk and a housing. This means that separate seals and grooves for receiving the same can be saved. Furthermore, a pump is preferred in which the tongue valve component is made of a sheet metal part, on which a rubber coating or an elastomer layer is applied.
Die Erfindung wird nun anhand der Figuren beschrieben.The invention will now be described with reference to the figures.
Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Zahnradpumpe mit ihrem Zahnradsatz.Figure 1 shows a gear pump according to the invention with its gear set.
Figur 2 zeigt eine Darstellung der erfindungsgemäßen Zahnradpumpe und diverseFigure 2 shows an illustration of the gear pump according to the invention and various
Schnittlinien. Figur 3 zeigt den Querschnitt C-C durch die Pumpe aus Figur 2. Figur 4 zeigt den Querschnitt B-B durch die Pumpe aus Figur 2. Figur 5 zeigt eine andere Konstruktion einer erfindungsgemäßen Zahnradpumpe imCutting lines. Figure 3 shows the cross section C-C through the pump of Figure 2. Figure 4 shows the cross section B-B through the pump of Figure 2. Figure 5 shows another construction of a gear pump according to the invention
Querschnitt.Cross-section.
In Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Innenzahnradpumpe 1 mit einem abgenommenen Gehäusedeckel dargestellt, so dass man den Zahnradsatz und den Exzenterantrieb erkennen kann. Die Pumpe weist ein Gehäuse 3 auf. Innerhalb des Gehäuses 3 ist ein Hohlradbauteil 5 angeordnet, welches fest mit dem Gehäuse verbunden ist und eine Innenverzahnung 7 aufweist. Innerhalb des Hohlradbauteiles 5 ist ein Ritzel 9 angeordnet, welches in der Verzahnung mindestens einen Zahn weniger aufweist als die Hohlradverzahnung. Das Ritzel bewegt sich innerhalb des feststehenden Hohlrades „planetenartig" mit wesentlich geringerer Drehzahl als der Exzenterantrieb. Man spricht bei einer derartigen Innenzahnradpumpenkonstruktion deshalb auch von einer Orbitpumpe. Die Innenverzahnung 7 des Hohlradbauteiles 5 und die Außenverzahnung 11 des Ritzels 9 weisen eine Spezialverzahnung in Form einer zykloiden Kurzverzahnung auf, welche gewährleistet, dass sich einzelne Kammern bilden, welche das Medium fördern und somit einen Druck aufbauen können. Das Hohlradbauteil 5 und das Ritzel 9 sind aus Kunststoff hergestellt, um niedrige Herstellkosten zu gewährleisten. Um eventuelle Nachteile von Kunststoffzahnrädem, nämlich etwas höherer Verschleiß und ein etwas höherer Wärmeausdehnungskoeffizient als bei Aluminium oder Stahl, zu kompensieren, werden die folgenden Konstruktionsprinzipien gewählt.In Figure 1, an internal gear pump 1 according to the invention is shown with a removed housing cover, so that the gear set and the eccentric drive can be seen. The pump has a housing 3. A ring gear component 5 is arranged inside the housing 3, which is fixedly connected to the housing and has an internal toothing 7. Arranged within the ring gear component 5 is a pinion 9 which has at least one tooth less in the toothing than the ring gear toothing. The pinion moves "planet-like" within the fixed ring gear at a much lower speed than the eccentric drive. One speaks in this case of an internal gear pump construction also from an orbital pump cycloidal short teeth, which ensures that individual chambers are formed, which convey the medium and thus can build up a pressure. The ring gear component 5 and the pinion 9 are made of plastic in order to ensure low manufacturing costs. To compensate for possible disadvantages of plastic gears, namely somewhat higher wear and a somewhat higher coefficient of thermal expansion than with aluminum or steel, the following design principles are chosen.
Das Hohlradbauteil 5 wird axial und radial fest eingespannt, also im Gehäuse integriert, und das Ritzel 9 wird über einen Exzenterantrieb 13 in Rotation versetzt. Das Abdichten der Zahnräder erfolgt über die treibenden Flanken, so dass bei Verschleiß der Zahnräder trotzdem eine sehr gute Dichtwirkung erzielt wird, weil nach wie vor die treibenden Flanken in Kontakt bleiben und damit abdichten. Das erforderliche, kompakte Design kann deshalb realisiert werden, weil sowohl die Antriebswelle 23, die später in Figur 3, 4 und 5 dargestellt wird, einen exzentrisch angeordneten Zweiflach 25 aufweist, als auch die Exzenterscheibe 13 einen exzentrisch angeordneten Schlitz 15 aufweist, wodurch ein konstruktiv sehr einfacher Antrieb erreicht wird. Dadurch, dass das Ritzel 9 und das Hohlradbauteil 5 aus Kunststoff sind und vorzugsweise den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen, können temperaturabhängig kleine Spiele garantiert werden. Dadurch, dass das Hohlradbauteil 5 ortsfest ist und axial eingespannt ist und daher keine Dichtspalte zwischen Gehäuse 3 und Hohlradbauteil 5 entstehen, wird ein sehr guter volumetischer Wirkungsgrad erzielt.The ring gear component 5 is firmly clamped axially and radially, that is to say integrated into the housing, and the pinion 9 is set in rotation via an eccentric drive 13. The gears are sealed via the driving flanks, so that when the gears wear, a very good sealing effect is achieved because the driving flanks remain in contact and seal with them. The required, compact design can be realized because both the drive shaft 23, which will be shown later in FIGS. 3, 4 and 5, has an eccentrically arranged double flat 25, and the eccentric disc 13 has an eccentrically arranged slot 15, which makes it constructively very simple drive is achieved. Because the pinion 9 and the ring gear component 5 are made of plastic and preferably have the same coefficient of thermal expansion, small games can be guaranteed depending on the temperature. Because the ring gear component 5 is stationary and is clamped axially and therefore no sealing gaps are formed between the housing 3 and the ring gear component 5, a very good volumetric efficiency is achieved.
In Figur 2 ist die erfind ungsgemäße Zahnradpumpe mit mehreren Schnittlinien für die Schnitte A-A, B-B und C-C dargestellt. Unter anderem ist in der Figur 2 auch ein sternförmig angeordnetes Zungenventil 17 zu erkennen. Die entsprechenden Bauteile der Pumpe, welche hier durch viele Hintergrundlinien angedeutet sind, sind in den folgenden Figuren in den Schnittdarstellungen klarer zu erkennen.FIG. 2 shows the gear pump according to the invention with several cutting lines for the cuts A-A, B-B and C-C. Among other things, a star-shaped reed valve 17 can be seen in FIG. The corresponding components of the pump, which are indicated here by many background lines, can be seen more clearly in the sectional figures in the following figures.
Figur 3 zeigt den Schnitt C-C der Pumpe aus Figur 2. Gleiche Bauteile wie in der vorherigen Figurenbeschreibung sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Im Pumpengehäuse 3 ist das Hohlradbauteil 5 fest angeordnet und wird durch einen Innendeckel 19 abgedichtet, während das Hohlradbauteil auf der anderen Seite durch das Gehäuse 3 abgedichtet wird. Der Innendeckel 19 und das Hohlradbauteil 5 sind durch Befestigungsmittel 21, wie z. B. Schrauben, mit dem Gehäuse fest verspannt. Innerhalb des Hohlradbauteiles 5 ist das Ritzel 9 gelagert, welches wiederum die Exzenterscheibe 13 enthält, welche in dem Ritzel 9 gleitgelagert durch eine Antriebswelle 23 in Rotation versetzt werden kann. Die Antriebswelle 23 weist einen exzentrisch angeordneten Zweiflach 25 auf, welcher in den exzentrisch angeordneten Schlitz 15 der Exzenterscheibe 13 eingreift. Die Exzenterscheibe 13 rotiert somit mit der Antriebswellendrehzahl und drückt dabei das Ritzel 9 durch die Exzenterbewegung in die nächsten offenen Verzahnungslücken des Hohlradbauteiles 5. Zwischen der Exzenterscheibe 13 und dem Ritzel 9 ist also eine sogenannte Gleitlagerung 27 vorgesehen, so dass das Ritzel 9 mit entschieden niedrigerer Drehzahl als die Exzenterscheibe 13 und die Antriebswelle 23 rotiert. Oberhalb des Innendeckels 19 ist, wie in der Detailvergrößerung x dargestellt, ein aus einem gummibeschichteten Blech dargestelltes sternförmiges Zungenventil 29 (bzw. 17) angeordnet, welches die Rotationsgruppe so lange verschließt, bis sich ein Druck aufbaut und das unter Druck geförderte Medium die Zungenventile 29, 17 öffnet und das Medium in den Druckraum 31 einströmen lässt. Das nun unter Druck strömende Medium im Druckraum 31 wiederum presst den Innendeckel 19 gegen die aus dem Hohlradbauteil 5 und dem Ritzel 9 bestehende Rotationsgruppe und sorgt somit unter Druck für eine zusätzliche Abdichtung. Der Druckraum 31 wird durch einen Außendeckel 33 nach außen abgedichtet, wobei der Außendeckel 33 mit dem Gehäuse 3 das äußere Gehäuse der Pumpe darstellt. Der Gehäusedeckel 33 dient dabei zusätzlich als Anschlag für die Federzungenventile 29, 17, so dass diese Federzungenventile 29, 17 nur einen begrenzten Hub machen und dadurch nicht in ihrer Öffnungsbewegung überdehnt werden können. Das Ansaugen der Zahnradpumpe erfolgt über einen Ringkanal 35, welcher durch die Rotation des Ritzels 9 vom Ritzel 9 teilweise überdeckt und teilweise geöffnet wird, so dass sich entsprechend der Position der Rotationsgruppe ein entsprechender Saug- und ein entsprechender Druckbereich ergeben. Der Ansaugringkanal 35 ist über entsprechende Leitungen 37 z. B. mit dem Kraftstofftank eines Kraftfahrzeuges verbunden.FIG. 3 shows the section CC of the pump from FIG. 2. The same components as in the previous description of the figures are provided with the same reference symbols. The ring gear component 5 is fixedly arranged in the pump housing 3 and is sealed by an inner cover 19, while the ring gear component is sealed by the housing 3 on the other side. The inner cover 19 and the ring gear member 5 are secured by fasteners 21, such as. B. screws, firmly clamped to the housing. Within the Ring gear component 5, the pinion 9 is mounted, which in turn contains the eccentric disc 13, which can be rotatably supported in the pinion 9 by a drive shaft 23. The drive shaft 23 has an eccentrically arranged double flat 25 which engages in the eccentrically arranged slot 15 of the eccentric disc 13. The eccentric disc 13 thus rotates at the drive shaft speed and thereby presses the pinion 9 through the eccentric movement into the next open toothing gaps of the ring gear component 5. A so-called sliding bearing 27 is therefore provided between the eccentric disc 13 and the pinion 9, so that the pinion 9 with a decidedly lower Speed as the eccentric 13 and the drive shaft 23 rotates. Above the inner cover 19, as shown in the enlarged detail x, a star-shaped tongue valve 29 (or 17) made of a rubber-coated sheet is arranged, which closes the rotation group until a pressure builds up and the medium conveyed under pressure, the tongue valves 29 , 17 opens and allows the medium to flow into the pressure chamber 31. The medium now flowing under pressure in the pressure chamber 31 in turn presses the inner cover 19 against the rotation group consisting of the ring gear component 5 and the pinion 9 and thus provides an additional seal under pressure. The pressure chamber 31 is sealed off from the outside by an outer cover 33, the outer cover 33 with the housing 3 representing the outer housing of the pump. The housing cover 33 also serves as a stop for the spring tongue valves 29, 17, so that these spring tongue valves 29, 17 only make a limited stroke and therefore cannot be overstretched in their opening movement. The gear pump is sucked in via an annular channel 35, which is partially covered and partially opened by the pinion 9 due to the rotation of the pinion 9, so that a corresponding suction and pressure range result according to the position of the rotation group. The intake ring channel 35 is connected via corresponding lines 37 z. B. connected to the fuel tank of a motor vehicle.
In Figur 4 ist ein weiterer Schnitt B-B der Pumpe aus Figur 2 dargestellt. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen und sollen hier zur Vermeidung von Wiederholungen nicht noch einmal beschrieben werden. Zusätzlich zu erkennen ist das Befestigungsmittel 21 in Form einer geschnittenen Schraube. Das erfindungsgemäße kompakte Design der Pumpe kann dadurch realisiert werden, weil sowohl die Antriebswelle 23 einen exzentrisch angeordneten Zweiflach 25 aufweist als auch die Exzenterscheibe 13 mit exzentrisch angeordnetem Schlitz 15 zum Einsatz kommt.FIG. 4 shows a further section BB of the pump from FIG. 2. The same components are provided with the same reference numerals and will not be described again here to avoid repetition. The fastening means 21 can also be seen in the form of a cut screw. The compact design of the pump according to the invention can be realized because both the drive shaft 23 has an eccentrically arranged double flat 25 and the eccentric disc 13 with an eccentrically arranged slot 15 is used.
Eine Variante einer erfindungsgemäßen Pumpenkonstruktion ist in Figur 5 dargestellt. Hier ist ein Hohlradbauteil 40 topfförmig ausgebildet, so dass neben der Innenverzahnung 42 des Hohlrades der Boden 44 der topfförmigen Vertiefung eine Seitenwand für das rotierende Ritzel 9 darstellt. Die andere Seitenwand der Rotationsgruppe wird durch eine Scheibe 46 dargestellt, die zwischen dem Hohlradbauteil 40 und dem Steuergehäuse 48 positioniert ist. Die Scheibe 46 weist Öffnungen auf, die hier nicht im Einzelnen dargestellt sind, durch die das Medium in einem Druckraum 50 gefördert wird. Die Öffnungen werden wie bei der vorherigen Konstruktion von einem Rückschlagventilbauteil 52, welches ebenfalls aus gummibeschichteten Blech bestehen kann und sternförmig ausgebildet ist (vgl. Ventil 17 in Figur 2), verschlossen. Bei Erreichen des entsprechenden Förderdruckes in der Zahnradrotationsgruppe werden die entsprechenden Ventilzungen nach unten gedrückt und das Medium in den Druckkanal 50 gefördert. Das Zungenventil 52 kann zusätzlich mit einer Dichtsicke versehen sein. Damit sind zwei Funktionen (Dichtung und Ventil) in einem Bauteil vereint. Das Zungenventilbauteil 52 weist weiterhin einen Kragen 54 auf, der direkt radial zwischen der Scheibe 46 und dem Steuergehäuse 48 abdichtet. Eine weitere Besonderheit dieser Konstruktion ist, dass die Exzenterscheibe 56, welche zum Antrieb des Ritzels 9 dient, durch einen Zentrierzapfen 58 im Hohlradbauteil 40 bzw. in dessen Seitenwand 44 zentriert wird. Diese Zentrierung kann für die Montage über drei kleine Nocken in einer etwas größeren Aufnahmebohrung in der Seitenwand 44 erfolgen, die sich beim Einlaufen abreiben. Darüber hinaus bleibt bei dieser Version die Kammer 60 über dem Verdrängerradsatz drucklos. Dies begünstigt eine einfachere Außendeckelkonstuktion 62 (weniger Dichtigkeitsprobleme; weniger benötigte Schrauben; Kunststoffdeckel opf oder Stanzdeckel opf denkbar). Die Kraftübertragung erfolgt über den Antriebszapfen 23 und den Zweiflach 25 wie bei den vorherigen Konstruktionen auch, wobei der Antriebszapfen 23 im Steuergehäuse 48 gelagert ist. Diese Zentrierung der Exzenterscheibe 56 im Hohlradbauteil 40 hat den Vorteil, dass bei der Montage der Zahnradsatz sehr präzise zur Antriebswelle 23 positioniert werden kann, was bei einer zykloiden Verzahnung von großem Vorteil ist. A variant of a pump construction according to the invention is shown in FIG. 5. Here, a ring gear component 40 is cup-shaped, so that in addition to the internal toothing 42 of the ring gear, the bottom 44 of the cup-shaped depression represents a side wall for the rotating pinion 9. The other side wall of the rotating group is represented by a disk 46 which is positioned between the ring gear component 40 and the control housing 48. The disk 46 has openings, which are not shown in detail here, through which the medium is conveyed in a pressure chamber 50. As in the previous construction, the openings are closed by a check valve component 52, which can also consist of rubber-coated sheet metal and is star-shaped (see valve 17 in FIG. 2). When the corresponding delivery pressure in the gear rotation group is reached, the corresponding valve tongues are pressed down and the medium is conveyed into the pressure channel 50. The tongue valve 52 can additionally be provided with a sealing bead. This combines two functions (seal and valve) in one component. The tongue valve component 52 also has a collar 54, which seals directly radially between the disk 46 and the control housing 48. Another special feature of this construction is that the eccentric disk 56, which serves to drive the pinion 9, is centered by a centering pin 58 in the ring gear component 40 or in its side wall 44. For centering, this centering can take place via three small cams in a somewhat larger receiving bore in the side wall 44, which rub off during the running-in. In addition, in this version, chamber 60 remains depressurized above the displacement gear set. This favors a simpler outer cover construction 62 (fewer sealing problems; fewer screws required; plastic cover or punch cover or conceivable). The power transmission takes place via the drive pin 23 and the double flat 25 as in the previous constructions, the drive pin 23 being mounted in the control housing 48. This centering of the eccentric disk 56 in the ring gear component 40 has the advantage that the gear set can be positioned very precisely in relation to the drive shaft 23 during assembly, which is of great advantage in the case of a cycloid toothing.

Claims

Patentansprüche claims
1. Innenzahnradpumpe 1 , insbesondere Kraftstoffförderpumpe, wobei ein Ritzel 9 der Innenzahnradpumpe 1 durch einen Exzenterantrieb angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe eine Orbitpumpe mit Exzenterantrieb ist und die Antriebswelle 23 ein exzentrisch angeordnetes Antriebselement 25 aufweist.1. Internal gear pump 1, in particular a fuel feed pump, a pinion 9 of the internal gear pump 1 being driven by an eccentric drive, characterized in that the pump is an orbital pump with an eccentric drive and the drive shaft 23 has an eccentrically arranged drive element 25.
2. Pumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement 25 in eine kreisscheibenförmige Exzenterscheibe 13 mit exzentrischer Ausnehmung 15 eingreift.2. Pump according to claim 1, characterized in that the drive element 25 engages in a circular disc-shaped eccentric disc 13 with an eccentric recess 15.
3. Pumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement 25 durch einen Zweiflach dargestellt ist.3. Pump according to claim 1, characterized in that the drive element 25 is represented by a double.
4. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die exzentrische Ausnehmung 15 durch einen Schlitz dargestellt ist.4. Pump according to claim 2, characterized in that the eccentric recess 15 is represented by a slot.
5. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzenterscheibe 13 gleitgelagert in eine kreisförmige Ausnehmung des Ritzels 9 eingreift, wobei das Ritzel 9 aus Kunststoff hergestellt sein kann.5. Pump according to one of the preceding claims, characterized in that the eccentric disc 13 engages slidingly in a circular recess of the pinion 9, wherein the pinion 9 can be made of plastic.
6. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ritzel 9 mit seiner Außenverzahnung in eine im Gehäuse 3 fest eingespannte Hohlradverzahnung 7 eingreift, wobei die Hohlradverzahnung 7 aus Kunststoff hergestellt sein kann.6. Pump according to one of the preceding claims, characterized in that the pinion 9 engages with its external toothing in a ring gear 7 firmly clamped in the housing 3, wherein the ring gear 7 can be made of plastic.
7. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlradverzahnung 7 in eine Gehäusewand 5 eingeformt ist. 7. Pump according to one of the preceding claims, characterized in that the ring gear toothing 7 is molded into a housing wall 5.
8. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ritzel 9 und die Hohlradverzahnung 7 eine Spezialverzahnung in Form einer zykloiden Kurzverzahnung aufweisen.8. Pump according to one of the preceding claims, characterized in that the pinion 9 and the ring gear 7 have a special toothing in the form of a cycloidal short toothing.
9. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ritzel 9 und die Hohlradverzahnung 7 über die treibenden Flanken abdichten.9. Pump according to one of the preceding claims, characterized in that the pinion 9 and the ring gear teeth 7 seal over the driving flanks.
10. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Innendeckel 19 von außen gegen den Zahnradsatz druckbeaufschlagt ist.10. Pump according to one of the preceding claims, characterized in that an inner cover 19 is pressurized from the outside against the gear set.
11. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe ein als sektorsymmetrisches, insbesondere sternförmiges Zungenventil 17 ausgebildetes Austrittsventils aufweist.11. Pump according to one of the preceding claims, characterized in that the pump has an outlet valve designed as a sector-symmetrical, in particular star-shaped tongue valve 17.
12. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Außendeckel 33 die Hubbegrenzung für die Ventilzungen 29 bildet.12. Pump according to one of the preceding claims, characterized in that an outer cover 33 forms the stroke limitation for the valve tongues 29.
13. Pumpe nach Anspruch 1 bis Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlradöffnung in einem Bauteil 40 topfförmig ausgebildet ist und somit eine Seitenwand 44 für das rotierende Ritzel 9 entsteht.13. Pump according to claim 1 to claim 4, characterized in that the ring gear opening in a component 40 is cup-shaped and thus a side wall 44 is formed for the rotating pinion 9.
14. Pumpe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzenterscheibe 56 im Hohlradbauteil 40 zentriert gelagert ist.14. Pump according to claim 13, characterized in that the eccentric disk 56 is centered in the ring gear component 40.
15. Pumpe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die andere Seitenwand der Rotationsgruppe durch eine Scheibe 46 dargestellt ist. 15. Pump according to claim 14, characterized in that the other side wall of the rotating group is represented by a disk 46.
16. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe 46 mit Öffnungen ausgestattet ist, durch welche das Medium in den Druckraum 50 gefördert wird.16. Pump according to one of the preceding claims, characterized in that the disc 46 is equipped with openings through which the medium is conveyed into the pressure chamber 50.
17. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen von einem Zungenrückschlagventil 17, 52, das sektorsymmetrisch, insbesondere sternförmig ausgebildet ist, verschlossen werden.17. Pump according to one of the preceding claims, characterized in that the openings are closed by a tongue check valve 17, 52, which is sector-symmetrical, in particular star-shaped.
18. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zungenventilbauteil 52 mit einem umgelegten Kragen 54 versehen ist, der direkt radial zwischen Scheibe 46 und Gehäuse abdichtet.18. Pump according to one of the preceding claims, characterized in that the tongue valve component 52 is provided with a folded collar 54 which seals directly radially between the disk 46 and the housing.
19. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zungenventilbauteil 17, 52 ein Blechteil ist, auf welchem eine Gummischicht oder Elastomerschicht aufgebracht ist. 19. Pump according to one of the preceding claims, characterized in that the tongue valve component 17, 52 is a sheet metal part on which a rubber layer or elastomer layer is applied.
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