EP1629203A1 - Zahnradpumpe - Google Patents

Zahnradpumpe

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Publication number
EP1629203A1
EP1629203A1 EP04732274A EP04732274A EP1629203A1 EP 1629203 A1 EP1629203 A1 EP 1629203A1 EP 04732274 A EP04732274 A EP 04732274A EP 04732274 A EP04732274 A EP 04732274A EP 1629203 A1 EP1629203 A1 EP 1629203A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
gear
pinion
pump
gear pump
tooth
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Withdrawn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
EP04732274A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
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 EP1629203A1 publication Critical patent/EP1629203A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • F04C2/082—Details specially related to intermeshing engagement type machines or pumps
    • F04C2/084—Toothed wheels
    • 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
    • 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
    • F04C2230/00—Manufacture
    • F04C2230/20—Manufacture essentially without removing material
    • F04C2230/22—Manufacture essentially without removing material by sintering
    • 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
    • F04C2230/00—Manufacture
    • F04C2230/60—Assembly methods
    • F04C2230/602—Gap; Clearance
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2225/00—Synthetic polymers, e.g. plastics; Rubber
    • F05C2225/12—Polyetheretherketones, e.g. PEEK

Definitions

  • the invention relates to a gear pump, for example for oil or fuel, in particular a diesel prefeed pump, with a first and a second gear, wherein the first gear can be designed as a pinion and the second gear as a ring gear and the pinion is mounted eccentrically to the ring gear ,
  • Gear pumps of this type are known.
  • the special gears used there are gears that are very sensitive to axis misalignment. If the eccentric distance between the axes of the ring gear and pinion deviates slightly from its target value (production-related tolerances), the sealing of the tooth flanks during displacement is no longer guaranteed. Leakage occurs and pressure and delivery volume fall below the required values.
  • a gear pump for example for oil or fuel, in particular a diesel feed pump, with a first and a second gear, the first gear being designed as a pinion and the second gear as a ring gear and the pinion being eccentrically mounted to the ring gear is, wherein the teeth of the first gear or the second gear are formed with a groove in the center of the tooth, starting from the tip diameter. This groove enables the gear wheel to be deformed in such a way that the flanks of a tooth can be compressed with respect to one another.
  • a gear pump is preferred in which the first gear or the second gear with the teeth with a groove in the center of the tooth is made of an elastic plastic, preferably a slip-modified PEEK. This has the advantage that the first gear turns out to be small and light.
  • the shape of the first gearwheel with the teeth with the groove in the center of the tooth also represents a construction that is particularly suitable for plastics.
  • a gear pump according to the invention is characterized in that the first gear or the second gear is made with oversize. This has the advantage that the gear has a tight fit compared to the ring gear or pinion during installation.
  • a gear pump is also preferred, in which the second gear or the first gear, that is to say the counter gear to the plastic gear, is preferably made of sintered steel. That has z.
  • the ring gear has the advantage that both the inner and the outer shape of the ring gear can be designed very freely.
  • a gear pump according to the invention is characterized in that the plastic pinion on the eccentric directly, i.e. is stored without using a sliding bush.
  • the elastic high-temperature plastic PEEK has such good tribological properties that the use of a sliding bush is not necessary.
  • a gear pump is preferred in which the toothing represents a cycloid toothing.
  • a gear pump is also preferred, in which the first and the second gear are designed as the gears of an external gear pump.
  • the figure shows a top view of a pinion 1, which is mounted eccentrically within a ring gear 3.
  • the pinion 1 is arranged on an eccentric shaft 5, which is offset by the eccentricity 7 relative to the center of the ring gear 3.
  • the ring gear 3 can be made of sintered steel and thus assume any outer contour 9, which, for. B. can correspond to the outer contour of the gear pump housing. Openings 11 within the ring gear component 3 are used to carry out fasteners such. B. screws with which a front and rear cover of the pump chamber can be mounted, and for carrying out fluid lines.
  • the pinion 1 has a plurality of teeth 13 which are formed with a groove 15 in the center of the tooth, the groove base 17 starting approximately from the tip circle diameter.
  • a pinion tooth 13 If a pinion tooth 13 is immersed, for example, in a ring gear tooth space 19, its flanks 21 can be compressed in the hundredths of a millimeter range. The actual compression depends on the axis offset. The possibility of the pinion tooth 13 to be able to adjust to the axis offset by this compression allows minimal sealing gaps between the tooth flanks even with extreme axis offset, such as, for. B. at +/- 0.1 mm.
  • the design of the pinion 1 not only solves the task, but also represents a plastic-compatible construction with its roundings. The pinion 1 is small and light and can therefore also be produced economically using the relatively expensive material PEEK. The good tribological properties of the slip-modified PEEK also allow the pinion 1 to be supported on the eccentric 5 without the use of a sliding bush.
  • the invention leads to a toothing that is insensitive to axial misalignment, for example for a diesel pre-feed pump, which consists of a few individual parts and ensures good volumetric efficiency even at high temperatures and low speeds.
  • the invention is not limited to internal gear pumps. It is also conceivable that the first and second gear belong to an external gear pump.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Zahnradpumpe, beispielsweise für Öl oder Kraftstoff, insbesondere Diesel-Vorförderpumpe, mit einem ersten und einem zweiten Zahnrad, wobei das erste Zahnrad als Ritzel und das zweite Zahnrad als Hohlrad ausgebildet sein kann und das Ritzel zum Hohlrad exzentrisch gelagert ist.

Description

Zahnradpumpe
Die Erfindung betrifft eine Zahnradpumpe, beispielsweise für Öl- oder Kraftstoff, insbesondere eine Diesel-Vorförderpumpe, mit einem ersten und einem zweiten Zahnrad, wobei das erste Zahnrad als Ritzel und das zweite Zahnrad als Hohlrad ausgebildet sein kann und das Ritzel zum Hohlrad exzentrisch gelagert ist.
Derartige Zahnradpumpen sind bekannt. Bei den dort eingesetzten Spezialverzahnun- gen handelt es sich um Verzahnungen, die sehr empfindlich auf Achsversatz reagieren. Weicht der exzentrische Abstand der Achsen von Hohlrad und Ritzel leicht von seinem Sollwert ab (fertigungsbedingte Toleranzen), so wird das Dichten der Zahnflanken beim Verdrängen nicht mehr gewährleistet. Es tritt Leckage auf, und Druck und Fördervolumen fallen unter die geforderten Werte.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Verzahnung gegen den fertigungsbedingt unvermeidlichen Achsversatz unempfindlich zu gestalten.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Zahnradpumpe, beispielsweise für Öl oder Kraftstoff, insbesondere eine Diesel-Vorförderpumpe, mit einem ersten und einem zweiten Zahnrad, wobei das erste Zahnrad als Ritzel und das zweite Zahnrad als Hohlrad ausgebildet sein kann und das Ritzel zum Hohlrad exzentrisch gelagert ist, wobei die Zähne des ersten Zahnrades oder des zweiten Zahnrades mit einer Nut in der Zahnmitte, ausgehend vom Kopfkreisdurchmesser, ausgebildet sind. Diese Nut ermöglicht eine Verformung des Zahnrades dergestalt, dass die Flanken eines Zahnes zueinander ge- staucht werden können.
Bevorzugt wird eine Zahnradpumpe, bei welcher das erste Zahnrad oder das zweite Zahnrad mit den Zähnen mit einer Nut in der Zahnmitte aus einem elastischen Kunststoff, vorzugsweise einem gleitmodifizierten PEEK, gefertigt ist. Das hat den Vorteil, dass das erste Zahnrad klein und leicht ausfällt. Auch stellt die Form des ersten Zahnrades mit den Zähnen mit der Nut in der Zahnmitte eine besonders kunststoffgerechte Konstruktion dar. Eine erfindungsgemäße Zahnradpumpe zeichnet sich dadurch aus, dass das erste Zahnrad oder das zweite Zahnrad mit Übermaß gefertigt ist. Das hat den Vorteil, dass das Zahnrad gegenüber dem Hohlrad bzw. dem Ritzel beim Einbau einen festen Sitz hat.
Bevorzugt wird auch eine Zahnradpumpe, bei welcher das zweite Zahnrad oder das erste Zahnrad, also das Gegenrad zum Kunststoffrad, vorzugsweise aus gesintertem Stahl gefertigt ist. Das hat z. B. beim Hohlrad den Vorteil, dass sowohl die Innen- als auch die Außenform des Hohlrades sehr frei gestaltbar ist.
Eine erfindungsgemäße Zahnradpumpe zeichnet sich dadurch aus, dass das Ritzel aus Kunststoff auf dem Exzenter unmittelbar, d.h. ohne Einsatz einer Gleitbuchse, gelagert ist. Der elastische Hochtemperaturkunststoff PEEK weist so gute tribologische Eigenschaften auf, dass der Einsatz einer Gleitbuchse nicht notwendig ist.
Weiterhin wird eine Zahnradpumpe bevorzugt, bei welcher die Verzahnung eine Zykloi- den-Verzahnung darstellt.
Auch wird eine Zahnradpumpe bevorzugt, bei welcher das erste und das zweite Zahn- rad als die Zahnräder einer Außenzahnradpumpe ausgebildet sind.
Die Erfindung wird nun an einem Beispiel anhand einer Figur beschrieben.
In der Figur ist in Aufsicht ein Ritzel 1 dargestellt, welches innerhalb eines Hohlrades 3 exzentrisch gelagert ist. Das Ritzel 1 ist dabei auf einer Exzenterwelle 5 angeordnet, welche um die Exzentrizität 7 gegenüber dem Mittelpunkt des Hohlrades 3 versetzt ist. Das Hohlrad 3 kann aus gesintertem Stahl hergestellt sein und damit eine beliebige Außenkontur 9 annehmen, welche z. B. der Außen kontur des Zahnradpumpengehäuses entsprechen kann. Öffnungen 11 innerhalb des Hohlradbauteiles 3 dienen zur Durchführung von Befestigungsmitteln wie z. B. Schrauben, mit denen eine vordere und hintere Abdeckung des Pumpenraumes montiert werden können, sowie zur Durchführung von Fluidleitungen. Das Ritzel 1 besitzt mehrere Zähne 13, welche mit einer Nut 15 in der Zahnmitte ausgebildet sind, wobei der Nutgrund 17 etwa vom Kopfkreisdurchmesser ausgeht. Taucht ein Ritzelzahn 13 beispielsweise in einen Hohlrad-Zahnzwi- schenraum 19, so können seine Flanken 21 im Hundertstel-mm-Bereich zueinander gestaucht werden. Die tatsächliche Stauchung hängt vom Achsversatz ab. Die Möglichkeit des Ritzelzahnes 13, sich durch diese Stauchung auf den Achsversatz einstellen zu können, erlaubt minimale Dichtspalte zwischen den Zahnflanken auch bei extremem Achsversatz, wie z. B. bei +/- 0,1 mm. Die Konstruktionsform des Ritzels 1 löst nicht nur die Aufgabenstellung, sondern stellt auch eine kunststoffgerechte Konstruktion mit ihren Abrundungen dar. Das Ritzel 1 ist klein und leicht und kann deshalb auch mit dem relativ teueren Werkstoff PEEK wirtschaftlich gefertigt werden. Die guten tribologischen Eigenschaften des gleitmodifizierten PEEKs erlauben auch eine Lagerung des Ritzels 1 auf dem Exzenter 5 ohne den Einsatz einer Gleitbuchse.
Somit führt die Erfindung zu einer achsversatz-unempfindlichen Verzahnung für bei- spielsweise eine Diesel-Vorförderpumpe, welche aus wenigen Einzelteilen besteht und auch bei hohen Temperaturen und niedrigen Drehzahlen einen guten volumetrischen Wirkungsgrad gewährleistet. Die Erfindung ist aber nicht nur auf Innenzahnradpumpen beschränkt. So ist es ebenso denkbar, dass das erste und zweite Zahnrad zu einer Au- ßenzahnradpumpe gehören.

Claims

Patentansprüche
1. Zahnradpumpe, beispielsweise für Öl oder Kraftstoff, insbesondere Diesel-Vorförderpumpe, mit einem ersten und einem zweiten Zahnrad, wobei das erste Zahnrad als Ritzel (1) und das zweite Zahnrad als Hohlrad (3) ausgebildet sein kann und das Ritzel (1) zum Hohlrad (3) exzentrisch gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (13) des ersten Zahnrades oder des zweiten Zahnrades mit einer Nut (15) in der Zahnmitte, ausgehend vom Kopfkreisdurchmesser, ausgebildet sind.
2. Zahnradpumpenach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das erste Zahnrad oder das zweite Zahnrad mit den Zähnen (13) mit einer Nut (15) in der Zahnmitte aus einem elastischen Kunststoff, vorzugsweise aus einem gleitmodifizierten PEEK, gefertigt ist.
3. Zahnradpumpe, insbesondere nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Zahnrad oder das zweite Zahnrad mit Übermaß gefertigt ist.
4. Zahnradpumpe nach Anspruch 1 bis Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Zahnrad oder das erste Zahnrad, also das Gegenrad zum Kunststoffrad, vorzugsweise aus gesintertem Stahl gefertigt ist.
5. Zahnradpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ritzel auf dem Exzenter unmittelbar, d.h. ohne Einsatz einer Gleitlagerbuchse, gelagert ist.
6. Zahnradpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung eine Zykloiden-Verzahnung darstellt.
7. Zahnradpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Zahnrad als die Zahnräder einer Außen- zahnradpumpe ausgebildet sind.
EP04732274A 2003-05-23 2004-05-12 Zahnradpumpe Withdrawn EP1629203A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10323311 2003-05-23
PCT/DE2004/000986 WO2004109110A1 (de) 2003-05-23 2004-05-12 Zahnradpumpe

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1629203A1 true EP1629203A1 (de) 2006-03-01

Family

ID=33494746

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP04732274A Withdrawn EP1629203A1 (de) 2003-05-23 2004-05-12 Zahnradpumpe

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1629203A1 (de)
DE (1) DE112004000064D2 (de)
WO (1) WO2004109110A1 (de)

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WO2004109110A1 (de) 2004-12-16
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Inventor name: RIBARIC, DAVID

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Effective date: 20070216

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Owner name: IXETIC HUECKESWAGEN GMBH

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