EP2205871A1 - Internal gear pump for a braking system - Google Patents
Internal gear pump for a braking systemInfo
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- EP2205871A1 EP2205871A1 EP08804523A EP08804523A EP2205871A1 EP 2205871 A1 EP2205871 A1 EP 2205871A1 EP 08804523 A EP08804523 A EP 08804523A EP 08804523 A EP08804523 A EP 08804523A EP 2205871 A1 EP2205871 A1 EP 2205871A1
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- EP
- European Patent Office
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- filler
- internal gear
- gear pump
- pinion
- pump according
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
- F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
- F04C2/10—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
- F04C2/101—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 with a crescent-shaped filler element, located between the inner and outer intermeshing members
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C15/00—Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
- F04C15/0003—Sealing arrangements in rotary-piston machines or pumps
- F04C15/0007—Radial sealings for working fluid
- F04C15/0019—Radial sealing elements specially adapted for intermeshing-engagement type machines or pumps, e.g. gear machines or pumps
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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
- F04C14/04—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations specially adapted for reversible machines or pumps
Definitions
- the filler if appropriate, apart from the this bearing pivot axis, integrally formed, in addition, if necessary, a loading spring for pivotal drive of the filler can be provided.
- the recovery of the pressure difference for generating the pivoting force on the filler is facilitated if the lying on the pressure side of the internal gear pump end of the filler is provided with an approximately radially extending end face.
- the head circles of ring gear 12 and pinion 13 delimit a crescent-shaped pump space, in the lower half of which a crescent-shaped filler piece 14 substantially adapted to the peripheral contour of this space is arranged.
- the filler 14 has the task of sealing the tooth gaps covered by it, which are axially sealed on both sides by the end faces of the pump housing 11 or pressure plates arranged thereon, by abutment against tooth heads in the region of their top circle.
- the filler 14 is rotatably mounted centrally in the crescent-shaped pump space via a pivot axis 17 formed by a pivot pin, wherein the geometric axis of rotation of the pivot axis 17 also in the vertical plane of the
- the ring gear 12 is rotated about the meshing engagement in the same direction.
- the hydraulic fluid in the internal gear pump 10 in the tooth gaps of ring gear 12 and pinion 13 from the suction region 15 to the pressure region 16 of the internal gear 10 is required. Accordingly, the suction region 15 is located at the indicated direction of rotation in the left half of the pump housing 11 and the pressure region 16 in the right half of the pump housing 11.
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Abstract
The invention relates to an internal gear pump (10) for a braking system, in the pump housing (11) of which an inner toothed hollow wheel (12) and a gearwheel (13) engaging in the toothing of the hollow wheel (12) are mounted to rotate about parallel axes, wherein the toothing thereof defines a tapering roughly crescent-shaped pump chamber, in which a filling piece (14) is arranged supported along the length thereof, the circumferential surfaces of which closely correspond to the head diameter of the hollow inner toothing or the gearwheel toothing and contact in a sealing manner with several tooth crowns covered thereby, wherein a radial supporting force acts over a longitudinal range of the filling piece (14) for improved sealing of a circumferential surface of the filling piece (14) against the tooth crowns supporting the circumferential surface. According to the invention, a loose fit is provided between the circumferential surfaces of the filling piece (14) and the opposing tooth crowns of the hollow wheel (12) and gearwheel (13) and the play acting on the filling piece (14) is partly eliminated by support forces acting in opposing radial directions which act on the filling piece (14) at a distance from each other.
Description
Beschreibung description
Titeltitle
Innenzahnradpumpe für eine BremsanlageInternal gear pump for a brake system
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht von einer Innenzahnradpumpe für eine Bremsanlage nach dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1 aus, wie sie insbesondere im Hydrauliksystem der Bremsanlagen von Fahrzeugen verwendet wird.The invention is based on an internal gear pump for a brake system according to the preamble of independent claim 1, as used in particular in the hydraulic system of the brake systems of vehicles.
Eine derartige Innenzahnradpumpe ist z. B. in der DE 19613833 B4 bereits offenbart. Das Fluid wird hierbei in üblicher Weise von der Saugseite zur Druckseite der Innenzahnradpumpe gepumpt, indem in einem sichelförmigen Ringraum der Pumpe zwischen Hohlrad und Ritzel ein sich zur Druckseite verjüngendes Füllstück angeordnet ist, das mit einem Ende axial gegen den Fluiddruck auf der Druckseite an einer Anschlagfläche abgestützt ist. Das Füllstück liegt mit seiner gekrümmten Innen- bzw. Außenumfangsfläche unter radialer Abdichtung an mehreren Zahnköpfen von Ritzel bzw. Hohlrad an. Da die von den abgedichteten Zahnlücken der im gleichen Richtungssinn drehenden Zahnräder mitgenommene Fluidvolumina am verjüngten Ende des Füllstücks zusammengeführt wer- den, ergibt sich in diesem Bereich der Pumpe das gewünschte hohe Druckniveau. Um imSuch an internal gear pump is z. B. in DE 19613833 B4 already disclosed. The fluid is in this case pumped in the usual way from the suction side to the pressure side of the internal gear pump by a tapered to the pressure side filler is arranged in a crescent-shaped annular space of the pump between the ring gear and pinion, with one end axially against the fluid pressure on the pressure side of a stop surface is supported. The filler lies with its curved inner or outer peripheral surface under radial sealing to a plurality of tooth tips of pinion and ring gear. Since the fluid volumes entrained by the sealed tooth spaces of the gears rotating in the same direction of sense are brought together at the tapered end of the filler, the desired high pressure level results in this region of the pump. In order to
Bereich der Zahnköpfe eine möglichst wirkungsvolle Abdichtung der Zahnlücken zu erreichen, ist das Füllstück aus einem das Basisteil bildenden Segmentträger und einem beweglich am Segmentträger abgestützten Dichtsegment zusammengesetzt, wobei die Umfangsfläche des Segmentträgers an den überdeckten Zahnköpfen des Ritzels und die gegenüberliegende Umfangsfläche des Dichtsegments an den überdeckten Zahnköpfen des Hohlrades anliegt. Zwischen Segmentträger und Dichtsegment ist ferner eine Blattfederanordnung mit drei Blattfedern abgestützt, durch welche Segmentträger und Dichtsegment auseinandergedrückt werden und somit unter einer Federbelastung an den überdeckten Zahnköpfen anliegen. Zusätzlich werden Segmentträger und Dichtsegment bei entsprechenden Betriebsbedingungen über einen etwa dem halben Betriebsdruck entspre-
chenden Fluiddruck auseinandergedrückt, da ein durch elastische Dichtrollen aus einem Elastomer- oder Polymerwerkstoff abgeteilter Zwischenraum zwischen Segmentträger und Dichtelement durch Ausnehmungen fluidisch mit einem Druckaufbaubereich des Hohlrades verbunden ist. Die Dichtrollen greifen in eine zugeordnete Nut ein und müssen während der Verlagerung des Dichtelementes mittels jeweils einer der drei Blattfedern in ihrer Dichtposition gehalten werden. Somit bleibt die Abdichtung zwischen den überdeckten Zahnköpfen und der mit ihnen zusammenwirkenden Umfangsseite von Segmentträger und Dichtelement bei steigendem Druckniveau der Pumpe durch Erhöhung der Anpresskraft automatisch wirksam. Die Zahnradpumpe ist insbesondere aufgrund des aus vielen Teilen zusammengesetzten Füllstücks technisch sehr aufwändig und die Herstellung der Innenzahnradpumpe entsprechend teuer.To reach the tooth crowns as effective as possible sealing the tooth gaps, the filler is composed of a base part forming the segment carrier and a movably supported on the segment carrier sealing segment, wherein the peripheral surface of the segment carrier on the overlapped tooth tips of the pinion and the opposite peripheral surface of the sealing segment of the overlapped Tooth tips of the ring gear is applied. Between segment carrier and sealing segment, a leaf spring assembly is further supported with three leaf springs, are pressed apart by which segment carrier and sealing segment and thus rest under a spring load on the overlapped tooth heads. In addition, the segment carrier and the sealing segment are correspondingly operated at operating conditions of about half the operating pressure. pressed apart fluid pressure, since a divided by elastic sealing rollers made of an elastomer or polymer material gap between the segment carrier and sealing element is connected by recesses fluidly with a pressure build-up area of the ring gear. The sealing rollers engage in an associated groove and must be held during the displacement of the sealing element by means of one of the three leaf springs in their sealing position. Thus, the seal between the overlapped tooth tips and cooperating with them peripheral side of the segment carrier and sealing element automatically increases with increasing pressure level of the pump by increasing the contact pressure. The gear pump is technically very complicated, in particular because of the filler piece composed of many parts, and the production of the internal gear pump is correspondingly expensive.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die erfindungsgemäße Innenzahnradpumpe nach den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass sie technisch einfacher gestaltet werden kann und sich dadurch kostengünstiger herstellen lässt. Die Anforderungen an die Maßhaltigkeit des Füllstücks sind dabei schon dadurch geringer, dass keine an sich bei Zahnradpumpen angestrebte, im Wesentlichen formschlüssige und somit dichtende Ein- passung des Füllstücks in den sichelförmigen Pumpenraum zwischen Hohlrad und Ritzel vorgesehen ist, sondern dass gezielt etwas Umfangsspiel des Füllstücks zu den Kopfkreisen der korrespondierenden Verzahnungen geschaffen wird. Aufgrund dieser „Spielpassung" können beim Füllstück relativ großzügige Toleranzbereiche gewählt werden, was sich im Hinblick auf die Fertigungskosten desselben günstig auswirkt. Die zur Vermei- düng druckmindernder Leckverluste der Innenzahnradpumpe erforderliche, möglichst spielfreie Anlage der Umfangsflächen des Füllstücks an den überdeckten Zahnradköpfen von Hohlrad bzw. Ritzel wird erst über die im Längenabstand am Füllstück in entgegengesetzten Radialrichtungen wirkenden Stützkräfte erreicht. Auch sind die spielfrei anliegenden Bereiche des Füllstückumfangs relativ kurz. Prinzipiell könnten zur Erzeugung der Spielfreiheit z. B. zwei Federkräfte auf entgegengesetzten Umfangsseiten entsprechend am Füllstück angreifen und das Füllstück auf die Verzahnung des Hohlrades einerseits und die Verzahnung des Ritzels andererseits niederdrücken.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der im unabhängigen Patentanspruch angegebenen In- nenzahnradpumpe möglich.The internal gear pump according to the invention according to the features of independent claim 1 has the advantage that it can be made technically easier and can be produced thereby cheaper. The requirements for the dimensional accuracy of the filler are thereby already lower, that no desired in gear pumps, essentially positive and thus sealing fit of the filler is provided in the sickle-shaped pump space between the ring gear and pinion, but that targeted some circumferential clearance of the filler is created to the head circles of the corresponding toothings. Because of this "clearance fit", relatively generous tolerance ranges can be selected for the filling piece, which has a favorable effect with regard to the manufacturing costs of the ring gear The play-free areas of the filler circumference are relatively short. <br/><br/> In principle, two spring forces on opposite circumferential sides could attack the filler piece and the filler piece, for example on the other hand, depress the toothing of the ring gear on the one hand and the toothing of the pinion on the other hand. The measures and refinements recited in the dependent claims make possible advantageous improvements of the internal gear pump specified in the independent claim.
Besonders vorteilhaft ist das Füllstück als zweiarmiger, im Mittelbereich wippenartig gelagerter Hebel gestaltet, dessen Endbereiche durch Kippverlagerung des Füllstücks spielfrei an der Verzahnung von Hohlrad einerseits und der Verzahnung vom Ritzel andererseits zur Anlage gebracht werden können. Durch die Zwischenlagerung des Füllstücks können die in einem Längenabstand voneinander am Füllstück angreifenden Stützkräfte zentral in den zweiarmigen Hebel eingeleitet werden und dessen Endbereiche auf die zugeordnete Verzahnung niedergedrückt werden. Es wäre folglich zur Erzeugung der Stützlast für die Kippverlagerung nur noch ein einziges Element wie z. B. eine Belastungsfeder erforderlich.Particularly advantageously, the filler is designed as a two-armed, rocker-like lever mounted in the central region, the end portions can be brought by tilting displacement of the filler clearance on the teeth of ring gear on the one hand and the teeth of the pinion on the other. Due to the intermediate storage of the filling piece, the supporting forces acting on the filling piece in a longitudinal distance from one another can be centrally introduced into the two-armed lever and its end regions are pressed down onto the associated toothing. It would therefore be to generate the vertical load for Kippverlagerung only a single element such. B. a loading spring required.
Zur Kippverlagerung des Füllstücks ist eine Drehlagerung über eine Schwenkachse technisch besonders sinnvoll, da hierdurch eine definierte, mit hoher Präzision reproduzierbare Bewegungssteuerung des Füllstücks möglich wird. Zudem lässt sich eine hinreichend exakte Drehlagerung über einen von einem Achsbolzen oder dgl. gebildete Schwenkachse auf technisch einfache Weise erzeugen und kann gleichzeitig zur Abstützung des Füll- Stücks in Längsrichtung des sichelförmigen Pumpenraums dienen. Diese Doppelfunktion der Drehlagerung führt zu einer insgesamt einfacheren Konstruktion der Innenzahnrad- pumpe.To Kippverlagerung the filler is a pivot bearing about a pivot axis technically particularly useful, as a result, a defined, reproducible with high precision motion control of the filler is possible. In addition, a sufficiently precise pivot bearing can be produced in a technically simple manner via a pivot axis formed by an axle bolt or the like, and at the same time can serve to support the filler piece in the longitudinal direction of the sickle-shaped pump chamber. This double function of the pivot bearing leads to an overall simpler construction of the internal gear pump.
Wenn die Andrückkraft der Füllstückenden an den zugehörigen Zahnköpfen entgegenge- setzt gleich groß sein soll, ist das Füllstück vorzugsweise spiegelsymmetrisch gestaltet, wobei die Spiegelachse mit der Drehachse zusammenfällt. Hierdurch wird außerdem die Eignung der Innenzahnradpumpe für einen richtungsumkehrbaren Pumpbetrieb verbessert. Im Interesse dieser Eignung ist es auch zweckmäßig, wenn die Schwenkachse des Füllstücks mittig - also im Bereich der größten Exzentrizität - im Pumpraum der Innen- zahnradpumpe angeordnet ist.If the pressing force of the filler ends at the associated tooth tips is set to be the same, the filler piece is preferably designed mirror-symmetrically, the mirror axis coinciding with the axis of rotation. This also improves the suitability of the internal gear pump for a direction reversible pumping operation. In the interest of this suitability, it is also expedient if the pivot axis of the filling piece is arranged centrally in the pump space of the internal gear pump, that is to say in the region of the greatest eccentricity.
Im Idealfall ist das Füllstück, ggf. abgesehen von der dieses lagernden Schwenkachse, einteilig ausgebildet, wobei zusätzlich allenfalls eine Belastungsfeder zum Schwenkantrieb des Füllstücks vorgesehen sein kann. Durch technisch geschickte Anordnung und Gestaltung des Füllstücks im Pumpraum der Innenzahnradpumpe kann dabei sogar eine
- A -Ideally, the filler, if appropriate, apart from the this bearing pivot axis, integrally formed, in addition, if necessary, a loading spring for pivotal drive of the filler can be provided. By technically clever arrangement and design of the filler in the pump chamber of the internal gear pump can even a - A -
Druckdifferenz des Fluids zwischen Innenumfang und Außenumfang des Füllstücks ausgenutzt werden, um die nötige Schwenkkraft auf das Füllstücks auszuüben. Hierdurch ergibt sich eine weitere wesentliche Vereinfachung der Pumpenkonstruktion.Pressure difference of the fluid between the inner circumference and the outer circumference of the filler are exploited to exert the necessary pivoting force on the filler. This results in a further substantial simplification of the pump design.
Die Gewinnung der Druckdifferenz zum Erzeugen der Schwenkkraft am Füllstück wird erleichtert, wenn das auf der Druckseite der Innenzahnradpumpe liegende Ende des Füllstückes mit einer etwa radial verlaufenden Stirnseite versehen ist.The recovery of the pressure difference for generating the pivoting force on the filler is facilitated if the lying on the pressure side of the internal gear pump end of the filler is provided with an approximately radially extending end face.
Wegen des Funktionsprinzips des Erfindungsgegenstandes ist die spielfreie Anlage des Füll- Stücks auf einen relativ kurzen Umfangsabschnitt begrenzt. Insbesondere bei mit hohem Betriebsdruck arbeitenden Pumpen ist es daher wichtig, dass an der Verzahnung des Hohlrades zur Vermeidung eines zu steilen Druckabfalls eine ausreichende Anzahl von Zahnköpfen vom Außenumfang des Füllstücks überdeckt wird. Dies ist problemlos möglich, wenn der Außenumfang des Füllstücks etwa die Hälfte der sich nicht im Eingriff mit dem Ritzel befindenden Zahn- köpfe des Hohlrads überdeckt.Because of the principle of operation of the subject invention, the backlash-free installation of the filler is limited to a relatively short peripheral portion. In particular, when working at high operating pressure pumps, it is therefore important that the teeth of the ring gear to avoid a too steep pressure drop, a sufficient number of tooth heads is covered by the outer periphery of the filler. This is easily possible if the outer circumference of the filling piece covers about half of the toothed heads of the ring gear which are not in engagement with the pinion.
Insbesondere bei spiegelsymmetrischer Gestaltung der Innenzahnradpumpe lässt sich deren Pumprichtung durch Drehrichtungsumkehr des Antriebsmotors und damit des Ritzels einfach umkehren. Die Pumpleistung kann dabei ohne bauliche Änderungen an der Innenzahnradpumpe gleich bleiben, zumindest wenn Ein- und Ausströmöffnung der Innenzahnradpumpe einen gleich großen Durchtrittsquerschnitt aufweisen.In particular, in the mirror-symmetrical design of the internal gear pump, the pumping direction can be reversed by reversing the direction of rotation of the drive motor and thus the pinion easily. The pump power can remain the same without structural changes to the internal gear pump, at least when inlet and outlet opening of the internal gear pump have an equal passage cross-section.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben und näher erläutert.An advantageous embodiment of the invention is described below with reference to the drawings and explained in more detail.
Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing
In der einzigen Figur der Zeichnung ist das Innere einer erfindungsgemäßen Innenzahnradpumpe mit zugehöriger Füllstückanordnung in Seitenansicht gezeigt.In the sole figure of the drawing, the interior of an internal gear pump according to the invention with associated Füllstückanordnung is shown in side view.
Ausführungsform der ErfindungEmbodiment of the invention
Eine in der einzigen Figur gezeigte Innenzahnradpumpe 10 für ein Hydrauliksystem einer Bremsanlage umfasst als Hauptbestandteile ein in einem Gleitlager eines Pumpengehäu- ses 11 drehbar gelagertes Hohlrad 12 mit Innenverzahnung, in der eine korrespondierende
Gegenverzahnung eines exzentrisch zum Hohlrad 12 im Pumpengehäuse 11 drehbar gelagerten Ritzels 13 kämmt. Die Innenverzahnung des Hohlrades 12 verfügt im dargestellten Ausführungsbeispiel über neunzehn und die Außenverzahnung des Ritzels 13 über dreizehn Zähne. Vom Ritzel 13 greifen etwa vier Zähne in korrespondierende Zahnlücken des oberen Verzahnungsbereichs des Hohlrades 12 ein, da die Drehachsen von Ritzel 13 und Hohlrad 12 beide in einer senkrechten Ebene der Innenzahnradpumpe 10 liegen. Im Anschluss an den Eingriffsbereich des Ritzels 13 begrenzen die Kopfkreise von Hohlrad 12 und Ritzel 13 einen sichelförmigen Pumpenraum, in dessen unterer Hälfte ein im Wesentlichen an die Umfangskontur dieses Raums angepasstes, sichelförmiges Füllstück 14 angeordnet ist. Das Füllstück 14 hat die Aufgabe, die von ihm überdeckten Zahnlücken, die axial beidseitig von den Stirnseiten des Pumpengehäuses 11 bzw. darauf angeordneten Druckplatten abgedichtet sind, durch Anlage an Zahnköpfen im Bereich ihres Kopfkreises abzudichten. Das Füllstück 14 ist über eine von einem Achsbolzen gebildete Schwenkachse 17 mittig im sichelförmigem Pumpenraum drehbar gelagert, wobei die geometrische Drehachse der Schwenkachse 17 ebenfalls in der senkrechten Ebene derAn internal gear pump 10 shown in the single figure for a hydraulic system of a brake system comprises, as main components, a ring gear 12 rotatably mounted in a sliding bearing of a pump housing 11 with internal teeth, in which a corresponding one Gegenverzahnung a eccentric to the ring gear 12 rotatably mounted in the pump housing 11 pinion 13 meshes. The internal teeth of the ring gear 12 has in the illustrated embodiment over nineteen and the outer teeth of the pinion 13 over thirteen teeth. From the pinion 13 about four teeth engage in corresponding tooth gaps of the upper toothed portion of the ring gear 12, since the axes of rotation of pinion 13 and ring gear 12 are both in a vertical plane of the internal gear pump 10. Subsequent to the engagement region of the pinion 13, the head circles of ring gear 12 and pinion 13 delimit a crescent-shaped pump space, in the lower half of which a crescent-shaped filler piece 14 substantially adapted to the peripheral contour of this space is arranged. The filler 14 has the task of sealing the tooth gaps covered by it, which are axially sealed on both sides by the end faces of the pump housing 11 or pressure plates arranged thereon, by abutment against tooth heads in the region of their top circle. The filler 14 is rotatably mounted centrally in the crescent-shaped pump space via a pivot axis 17 formed by a pivot pin, wherein the geometric axis of rotation of the pivot axis 17 also in the vertical plane of the
Drehachsen von Ritzel 13 und Hohlrad 12 angeordnet und das Füllstück 14 bezogen auf die senkrechte Ebene spiegelsymmetrisch gestaltet ist. Mit der oberen bzw. inneren Um- fangsfläche verläuft das Füllstück 14 entlang dem Kopfkreis des Ritzels 13 und überdeckt hier gleichzeitig maximal fünf Zahnköpfe und vier Zahnlücken der Ritzelverzahnung. Die untere bzw. äußere Umfangsfläche des Füllstücks 14 verläuft demgegenüber entlang demRotary axes of pinion 13 and ring gear 12 are arranged and the filler 14 is designed mirror-symmetrically relative to the vertical plane. With the upper or inner peripheral surface, the filler 14 extends along the tip circle of the pinion 13 and covered here at the same time a maximum of five tooth tips and four tooth spaces of the pinion teeth. The lower or outer peripheral surface of the filler 14 runs along the opposite
Kopfkreis der Verzahnung des Hohlrades 12, wobei hier maximal acht Zahnköpfe und acht Zahnlücken der Hohlradverzahnung überdeckt werden. Die beiden Enden des Füllstücks 14 sind gerade abgeschnitten und bilden dem Querschnitt im verjüngtem Endbereich entsprechende plane Stirnseiten, die jeweils bezogen auf die Drehachse des Ritzels 13 radial verlaufen.Head circle of the toothing of the ring gear 12, wherein in this case a maximum of eight tooth heads and eight tooth spaces of the ring gear teeth are covered. The two ends of the filler 14 are cut straight and form the cross-section in the tapered end region corresponding planar end faces, each extending radially with respect to the axis of rotation of the pinion 13.
Wird das Ritzel 13 bei abgedichteten Zahnlücken z. B. mittels eines Elektromotors im Uhrzeigergegensinn gedreht, wie durch einen gebogenen Pfeil angedeutet ist, so wird das Hohlrad 12 über den Verzahnungseingriff im gleichen Richtungssinn mitgedreht. Hierbei wird die Hydraulikflüssigkeit in der Innenzahnradpumpe 10 in den Zahnlücken von Hohlrad 12 und Ritzel 13 vom Saugbereich 15 zum Druckbereich 16 der Innenzahnradpumpe 10 gefordert. Der Saugbereich 15 befindet sich demnach bei der eingezeichneten Drehrichtung in der linken Hälfte des Pumpengehäuses 11 und der Druckbereich 16 in der rechten Hälfte des Pumpengehäuses 11. Der Druckanstieg in der Hydraulikflüssigkeit entsteht bei gemeinsamer Rotation von Hohlrad 12 und Ritzel 13 durch Vereinigung der
von deren Verzahnungen in den Zahnlücken mitgenommenen Fluidvolumina am verjüngten Ende des Füllstücks 14 am Druckbereich 16 in Verbindung mit der Überströmsperrung zwischen Saugbereich 15 und Druckbereich 16 der Innenzahnradpumpe 10 mittels des Füllstücks 14. Somit ist die Abdichtung zwischen Füllstück 14 und den von diesem überdeckten Zahnköpfen von entscheidender Bedeutung für das mit der Innenzahnradpumpe 10 im Hydrauliksystem aufzubauende Druckniveau des Fluids.If the pinion 13 at sealed tooth gaps z. B. rotated by an electric motor in the counterclockwise direction, as indicated by a curved arrow, the ring gear 12 is rotated about the meshing engagement in the same direction. Here, the hydraulic fluid in the internal gear pump 10 in the tooth gaps of ring gear 12 and pinion 13 from the suction region 15 to the pressure region 16 of the internal gear 10 is required. Accordingly, the suction region 15 is located at the indicated direction of rotation in the left half of the pump housing 11 and the pressure region 16 in the right half of the pump housing 11. The pressure increase in the hydraulic fluid is formed by common rotation of ring gear 12 and pinion 13 by unification from the teeth in the tooth gaps entrained fluid volumes at the tapered end of the filler 14 at the pressure region 16 in conjunction with the overflow between suction 15 and pressure region 16 of the internal gear pump 10 by means of the filler 14. Thus, the seal between the filler 14 and covered by this tooth heads of crucial importance for the built-up with the internal gear pump 10 in the hydraulic system pressure level of the fluid.
Wie in der Zeichnung nur mittelbar zu erkennen ist, liegen die Umfangsflächen des Füllstücks 14 nicht an allen überdeckten Zahnköpfen von Hohlradverzahnung bzw. Ritzel- Verzahnung an, sondern das Füllstück 14 ist mit geringfügigem Umfangsspiel in den sichelförmigen Pumpenraum eingefügt. Das Umfangsspiel des Füllstücks 14 wird durch eine Drehbelastung des Füllstücks 14 im Uhrzeigergegensinn um die Schwenkachse 17 gezielt in einem Anlagebereich 18 an seiner Innenumfangsfläche und in einem Anlagebereich 19 an der Außenumfangsfläche aufgehoben. Beide Anlagebereiche 18 und 19 be- finden sich an entgegengesetzten Endbereichen des Füllstücks 14, da es aufgrund derAs can be seen only indirectly in the drawing, the peripheral surfaces of the filler 14 are not on all overlapped tooth heads of Hohlradverzahnung or pinion teeth, but the filler 14 is inserted with a slight circumferential clearance in the crescent-shaped pump chamber. The circumferential play of the filler 14 is canceled by a rotational load of the filler 14 in the counterclockwise direction around the pivot axis 17 in a targeted investment area 18 on its inner peripheral surface and in a contact region 19 on the outer peripheral surface. Both contact areas 18 and 19 are located at opposite end areas of the filling piece 14, since it is due to the
Drehbelastung zum Verzwängen bzw. Verkanten des Füllstücks 14 zwischen den Verzahnungen von Hohlrad 12 und Ritzel 13 kommt.Rotational load for forcing or tilting of the filler 14 between the teeth of ring gear 12 and pinion 13 comes.
Werden die Spielbehaftung des Füllstücks 14, seine Dimensionierung und seine Anord- nung z. B. in gezeigter Weise aufeinander abgestimmt, so ergibt sich die zur Eliminierung des Umfangsspiels des Füllstücks 14 notwendige Drehkraft aus den Druckverhältnissen im Inneren der Innenzahnradpumpe 10 selbst. Dann wirken nämlich beim Betrieb der Innenzahnradpumpe 10 zwischen der äußeren Umfangsfläche des Füllstücks 14 und der gegenüberliegenden Verzahnung des Hohlrads 12 ein Druckfeld DH und gleichzeitig zwi- sehen der inneren Umfangsfläche des Füllstücks 14 ein Druckfeld DR.If the playability of the filler 14, its dimensions and its arrangement z. B. matched in the manner shown, it results in the elimination of the circumferential clearance of the filler 14 necessary torque from the pressure conditions in the interior of the internal gear 10 itself. Then act namely when operating the internal gear 10 between the outer peripheral surface of the filler 14 and the opposite teeth of the ring gear 12, a pressure field DH and at the same time see between the inner peripheral surface of the filler 14, a pressure field DR.
Wie am eingezeichneten Druckfeld DH zu erkennen ist, bleibt der durch variierende Pfeillängen gezeigte Druckverlauf zwischen Druckbereich 16 und Saugbereich 15 zunächst bis zur Schwenkachse 17 des Füllstücks 14 annähernd konstant und fällt danach zum Ende des Füllstücks 14 am Saugbereich 15 steil ab. Dieser Druckverlauf ergibt sich daraus, dass die Spielbehaftung im Uhrzeigersinn abnimmt, aber die Abdichtung zu den Zahnköpfen erst in der linken Hälfte des Füllstücks 14 hinreichend wirksam ist, um die Leckverluste auf ein Minimum begrenzen zu können. Aufgrund dieses Druckverlaufes wird das Füllstück 14 mit erheblicher Kraft im Uhrzeigergegensinn um die Schwenkach-
se 17 drehbelastet, wodurch die Innenumfangsfläche des Füllstücks 14 im Anlagebereich 18 mit hoher Kraft auf den entsprechenden Zahnkopf des Ritzels 13 gedrückt wird.As can be seen on the marked pressure field DH, the pressure curve between the pressure region 16 and the suction region 15 shown by varying arrow lengths initially remains approximately constant up to the pivot axis 17 of the filler 14 and then drops steeply towards the end of the filler 14 at the suction region 15. This pressure curve results from the fact that the playiness decreases clockwise, but the seal to the tooth tips is sufficiently effective only in the left half of the filler 14 in order to limit the leakage to a minimum can. Due to this pressure curve, the filling piece 14 with considerable force in the counterclockwise direction about the Schwenkach- se 17 rotationally loaded, whereby the inner peripheral surface of the filler 14 is pressed in the contact region 18 with high force to the corresponding tooth tip of the pinion 13.
Dieser Andrückkraft wirkt ein Druckfeld DR entgegen, das zwischen Verzahnung des Ritzels 13 und Füllstück 14 aufbaut wird. Wegen der großen Andrückkraft ist die Abdichtung zwischen Füllstück 14 und Ritzelverzahnung unmittelbar an den Druckbereich 16 angrenzend hinreichend wirksam, um die Leckverluste auf ein Minimum begrenzen zu können. Somit ergibt sich im Druckfeld DR von Anfang an ein steiler Druckabfall, der im Mittelbereich des Füllstückes 14 nahezu auf das Druckniveau des Saugbereichs 15 redu- ziert ist.This pressing force counteracts a pressure field DR which is built up between the toothing of the pinion 13 and filler 14. Because of the large pressing force, the seal between filler 14 and pinion teeth immediately adjacent to the pressure region 16 is sufficiently effective to limit the leakage to a minimum. Thus, in the pressure field DR, a steep pressure drop results, which is reduced almost to the pressure level of the suction region 15 in the middle region of the filler 14.
Da die Innenzahnradpumpe 10 bezogen auf ihre senkrechte Mittelebene spiegelsymmetrisch ausgebildet ist, lässt sich die Pumprichtung ohne bauliche Änderung durch Umschalten der Drehrichtung des Antriebsmotors umkehren. Hierbei käme es zu einem ent- sprechenden Wechsel der Druckfelder DR und DH, verbunden mit einer Drehbelastung des Füllstücks 14 im Uhrzeigersinn und einer Verlagerung der spielfreien Anlagebereiche 18 und 19 zum entgegengesetzten Endbereich der Umfangsfläche des Füllstücks 14. Falls an den Anlagebereichen 18 und 19 aufgrund der hohen Reibungskräfte übermäßige Abnutzung auftritt, kann die Innenzahnradpumpe 10 somit nach Drehrichtungsänderung oh- ne Austausch von Teilen problemlos weiterbetrieben werden.Since the internal gear pump 10 is mirror-symmetrical with respect to its vertical center plane, the pumping direction can be reversed without changing the construction by switching the direction of rotation of the drive motor. This would result in a corresponding change of the pressure fields DR and DH, associated with a rotational load of the filler 14 in a clockwise direction and a displacement of the play-free contact areas 18 and 19 to the opposite end of the peripheral surface of the filler 14. If at the contact areas 18 and 19 due As a result of the high frictional forces, excessive wear occurs, the internal gear pump 10 can thus continue to be operated without difficulty after changing the direction of rotation without replacement of parts.
Da die beschriebene Innenzahnradpumpe 10 nur wenige Bauteile und ein einfaches Füllstück 14 aufweist, zeichnet sie sich durch eine insgesamt einfache und robuste Bauweise aus. Somit lässt sie sich kostengünstig fertigen und lässt bei guten Pumpenkennwerten ei- ne hohe Lebensdauer erwarten.Since the described internal gear pump 10 has only a few components and a simple filler 14, it is characterized by an overall simple and robust construction. Thus, it can be manufactured inexpensively and can expect a long service life with good pump characteristics.
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Claims
1. Innenzahnradpumpe (10) für eine Bremsanlage, in deren Pumpengehäuse (11) ein innenverzahntes Hohlrad (12) und ein in der Verzahnung des Hohlrades (12) kämmendes Ritzel (13) um parallele Achsen drehbar gelagert sind, wodurch ihre Verzahnungen einen sich etwa sichelförmig verjüngenden Pumpenraum begrenzen, in dem ein der Länge nach abgestütztes Füllstück (14) angeordnet ist, dessen nahezu entsprechend dem Kopfkreis von Hohlradverzahnung oder Ritzelverzahnung gekrümmte Umfangsflächen an mehreren von ihnen überdeckten Zahnköpfen dichtend anliegen, wobei über einen Längenbereich des Füllstücks (14) eine radiale Stützkraft zur besseren Abdichtung einer Umfangsfläche des1. internal gear pump (10) for a brake system, in the pump housing (11) an internally toothed ring gear (12) and in the toothing of the ring gear (12) meshing pinion (13) are rotatably mounted about parallel axes, whereby their teeth are approximately Limiting crescent-shaped tapered pump chamber, in which a longitudinally supported filler (14) is arranged, whose almost corresponding to the top circle of ring gear or pinion toothed curved peripheral surfaces sealingly abut several tooth heads covered by them, wherein over a length range of the filler (14) has a radial Supporting force for better sealing a peripheral surface of the
Füllstücks (14) gegenüber den die Umfangsfläche abstützenden Zahnköpfen wirksam ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Umfangsflächen des Füllstücks (14) und den gegenüberliegenden Zahnköpfen von Hohlrad (12) und Ritzel (13) eine Spielpassung vorgesehen ist und dass die Spielbehaftung des Füllstücks (14) durch in entgegengesetzten Radialrichtungen wirkende Stützkräfte, die im Abstand voneinander am Füllstück (14) angreifen, bereichsweise eliminiert ist.Filler (14) with respect to the circumferential surface supporting tooth heads is effective, characterized in that between the peripheral surfaces of the filler (14) and the opposite tooth heads of ring gear (12) and pinion (13) is provided a clearance fit and that the Spielbehaftung the filler ( 14) by acting in opposite radial directions supporting forces, which attack at a distance from each other on the filling piece (14), is partially eliminated.
2. Innenzahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllstück (14) ein zweiarmiger, im Mittelbereich wippenartig gelagerter Hebel ist, dessen Endbereiche durch Kipp Verlagerung des Füllstücks (14) zwischen den Zahnköpfen von Hohlrad (12) und Ritzel (13) zu verzwängen sind.2. internal gear pump according to claim 1, characterized in that the filler (14) is a two-armed, in the central region rocker-like lever whose end portions by tilting displacement of the filler (14) between the tooth tips of ring gear (12) and pinion (13) are verzwängen.
3. Innenzahnradpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllstück (14) um eine Schwenkachse (17) drehbeweglich im Pumpengehäuse (11) gelagert ist.3. internal gear pump according to claim 2, characterized in that the filler (14) about a pivot axis (17) rotatably mounted in the pump housing (11) is mounted.
4. Innenzahnradpumpe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllstück (14) bezogen auf seine Schwenkachse (17) spiegelsymmetrisch ausgebildet ist.4. Internal gear pump according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the filler (14) relative to its pivot axis (17) is formed mirror-symmetrically.
5. Innenzahnradpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse5. internal gear pump according to claim 3, characterized in that the pivot axis
(17) des Füllstücks (14) mittig im sichelförmigen Pumpenraum zwischen Hohlrad (12) und Ritzel (13) angeordnet ist.(17) of the filler (14) is arranged centrally in the sickle-shaped pump space between the ring gear (12) and pinion (13).
6. Innenzahnradpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllstück (14) einteilig ausgebildet ist. 6. internal gear pump according to claim 3, characterized in that the filler piece (14) is integrally formed.
7. Innenzahnradpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Schwenkbelastung des Füllstücks (14) eine Druckdifferenz zwischen den Umfangsflächen des dem Druckbereich (16) zugewandten Hebelarms des Füllstücks (14) genutzt ist.7. internal gear pump according to claim 3, characterized in that the pivot load of the filler (14) a pressure difference between the peripheral surfaces of the pressure region (16) facing the lever arm of the filler (14) is used.
8. Innenzahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein dem Druckbereich (16) der Innenzahnradpumpe (10) zugewandtes Ende des Füllstückes (14) eine etwa radial verlaufende Stirnseite aufweist.8. internal gear pump according to claim 1, characterized in that the pressure region (16) of the internal gear pump (10) facing the end of the filler (14) has an approximately radially extending end face.
9. Innenzahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Füllstück9. internal gear pump according to claim 1, characterized in that the filler
(14) annähernd über die halbe Länge des sichelförmigen Zwischenraums der Innenzahnradpumpe (10) erstreckt.(14) extends approximately over half the length of the crescent-shaped intermediate space of the internal gear pump (10).
10. Innenzahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenzahnrad- pumpe (10) richtungsumkehrbar angetrieben ist.10. Internal gear pump according to claim 1, characterized in that the Innenzahnrad- pump (10) is driven direction reversible.
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