EP2640978B1 - Fördervorrichtung, antrieb und herstellverfahren für eine fördervorrichtung - Google Patents

Fördervorrichtung, antrieb und herstellverfahren für eine fördervorrichtung Download PDF

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EP2640978B1
EP2640978B1 EP11776103.1A EP11776103A EP2640978B1 EP 2640978 B1 EP2640978 B1 EP 2640978B1 EP 11776103 A EP11776103 A EP 11776103A EP 2640978 B1 EP2640978 B1 EP 2640978B1
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EP
European Patent Office
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shaft
conveying apparatus
conveying
gearing
channel
Prior art date
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Martin Kerschbaum
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SEW Eurodrive GmbH and Co KG
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SEW Eurodrive GmbH and Co KG
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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/12—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F04C2/14—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
    • F04C2/18—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with similar tooth forms
    • 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
    • F04C14/10—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by changing the positions of the inlet or outlet openings with respect to the working chamber
    • F04C14/14—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by changing the positions of the inlet or outlet openings with respect to the working chamber using rotating valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C17/00—Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing
    • F01C17/02—Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing of toothed-gearing type
    • 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
    • F04C2240/00—Components
    • F04C2240/30—Casings or housings

Definitions

  • the invention relates to a conveying device, a drive and a method for producing such a conveying device.
  • From the DE 101 58 534 A1 is a conveyor device for controlling a delivery volume of a gerotor pump known.
  • the invention is therefore the object of developing a conveyor.
  • the object is achieved in the conveying device according to the in claim 1, in the drive according to the in claim 12 and in the manufacturing method according to the features indicated in claim 13.
  • the axial area covered by the control disk and the stop disk overlap at least partially.
  • the advantage here is that the rotational movement of the control disk can be limited in a simple manner by means of the stop plate.
  • the control disc is providable in a recess of the stop disc and thus easily limited in their rotational movement regardless of the direction of rotation.
  • the stop disc is rotatably connected to the housing part and is thus prevented from turning with the shaft.
  • the first channel region and the second channel region and the gears are arranged in a recess of a disc, in particular in the same axial region.
  • the advantage here is that the supply and discharge of the pumped medium can be carried out at an axial position and thus the flow rate is determined by the axial extent.
  • the corresponding axial extent is either one piece achievable, that is made possible by parts correspondingly thick in the axial direction, or in several pieces, ie by a plurality, in particular two or more, in the axial direction successively arranged identically shaped parts.
  • the feed channel leads into the interior of a transmission housing, in particular for the passage of lubricant of the transmission to a lubrication point of the transmission, and / or in a pipe, in particular wherein the tube to a cooler, such as liquid cooler, oil cooler, water cooler or the like leads ,
  • a cooler such as liquid cooler, oil cooler, water cooler or the like leads
  • the discharge channel leads into the interior of a transmission housing, in particular for the passage of lubricant of the transmission from an oil sump to the conveyor, and / or in a pipe, in particular wherein the tube is arranged immersed in the oil sump of the transmission or in a cooler, such as Liquid cooler, oil cooler, water cooler or the like leads.
  • a challenge of lubricant from the oil sump is executable and thus the subsidized stream is a radiator for cooling and / or a lubrication point of the transmission for lubrication feedable.
  • the shaft shaft of a transmission in particular driving shaft, in particular wherein a toothed part of a first gear stage is rotatably connected to the shaft,
  • a bearing of the shaft is arranged, in particular which is arranged in a housing part of the transmission.
  • the spatial area of the transmission is separated by means of the bearing from the spatial area of the gear pump arrangement. Because this arrangement is attachable to the shaft end.
  • at least one housing part of the conveying device receives a bearing of the shaft and is also housing-forming for a transmission, which comprises a toothed part rotatably connected to the shaft.
  • the conveyor has an integrated transmission.
  • the gear housing also includes not only gearing parts of the transmission but also the gear pump assembly.
  • the feed channel and / or the discharge channel to a recess which extends in the circumferential direction over less than 180 °, in particular wherein the recess is arranged substantially semicircular and / or tubular.
  • supply channel and discharge channel are spaced from each other.
  • the housing part has a sleeve-shaped portion, to which a cover part is tightly and detachably connectable, so that the conveyor is surrounded by the housing forming part and cover part.
  • the advantage here is that the sleeve-shaped portion can be shortened depending on the desired flow rate and thus depending on the desired axial length.
  • a plurality of gears axially in succession on the shaft rotatably provided and a plurality of gears are arranged with the other gear on a common axis one behind the other, in particular, wherein the housing part has a sleeve-shaped portion, on which a cover part is tightly and detachably connectable, so that the conveyor, comprising the gears, is surrounded by the section and cover part forming the housing.
  • the gear pump assembly is integrated housed in the gear housing.
  • the conveyor is arranged at an axial end portion of the shaft and is connected at the other axial end portion with a rotor shaft directly or via a coupling device, in particular wherein the rotor shaft drives the shaft and thus the gear wheel of the conveying device provided thereon in a rotationally fixed manner.
  • the conveying device is arranged at an axial end portion of the shaft.
  • the advantage here is that a shaft end pump can be realized.
  • a shaft 47 is mounted via a bearing 48 in the housing part 3.
  • the housing part 3 is preferably associated with a transmission and the shaft 47 is a driving shaft of the transmission, so a fast rotating operable shaft.
  • a fast rotating operable shaft At an axial end region of the pump assembly is provided integrated.
  • the pumping arrangement operates in the manner of a gear pump.
  • a gear 53 is rotatably connected to the shaft 47 at the shaft end, which is in engagement with a gear 52 which is mounted on an axis in a connecting plate 43 with recesses (45, 46) and connection openings (20, 40, 41 , 42) and is mounted in a bearing plate 70.
  • the engaged gears (52, 53) promote a medium, such as lubricant of the transmission or water from an upstream feed channel 55 to a discharge channel 56.
  • a medium such as lubricant of the transmission or water from an upstream feed channel 55 to a discharge channel 56.
  • Each of these channels leads in the axial direction through a respective hole, ie Recess 65, a control disk 61 in a respective recess 44 and 45, respectively.
  • control disk 61 is rotatably supported by means of a bearing 63 on the shaft 47. Due to friction, the control disk 61 is taken in the respective direction of rotation of the shaft 47.
  • the control disk 61 is rotatable only in a recess provided for it a stop disk 66. This means that they are indeed taken by the rotating shaft 47 in the direction of rotation, however, only until it hits the stop plate 66th
  • the medium After striking the control disk 61 to the stop disk 66, the medium is supplied in the feed or discharge channel depending on the rotational position of the control disk 61. Because the hole, so recess 65, is located axially above the recess 45 or alternatively over the recess 46 of the connection plate 43. These recesses extend in the circumferential direction in each case by less than 180 °.
  • the control disk 61 causes.
  • the removal of the medium in the other of the recesses (44, 45) is changed.
  • connection opening 41 of the two merged connection openings (41, 42) serves to selectively supply the medium from an internal piping or external piping.
  • the gear pump comprising the gears (52, 53)
  • the engagement region of the gears is lubricated and / or a bearing lubricated.
  • the medium When using the external piping, the medium is supplied from an external pipe and discharged from another pipe.
  • the gear pump for Promotion of lubricant usable which is conveyed by a radiator or a cooling unit.
  • the sucked lubricant is sucked in from the oil sump of the transmission and then conveyed through the radiator.
  • the lubricant cooled in this way is then returned to the transmission and can be used for lubrication and / or cooling of parts of the transmission.
  • the spacing of the recesses 44 and 45 in the circumferential direction is smaller than the angular amount by which the control disk 61 can reciprocate.
  • the control disk has on its stop side a small groove 62 extending in the axial direction, which allows an axial outflow of the amount of medium to be displaced during the rotation direction change. Thus, a faster switching of the gear pump is possible.
  • the gear pump is also modular, so that it can be produced with scalable performance.
  • the sleeve-shaped portion 1 of the housing part 3 is tapped from the blank at such a location that the desired length is reached.
  • the parts are provided according to the desired performance.
  • a corresponding number of gears 52, 53 arranged axially one behind the other on the shaft 47 and the axis of the gear 52.
  • the shaft 47 and the axis of the gear 52 are executed.
  • disks 51 are stacked axially one on top of the other. In this way, therefore, a gear pump assembly is produced, which provides the desired capacity.
  • the sleeve-shaped portion 1 of the housing part 3 is in turn closed by the cover part 2, so that the gear pump assembly housing forming of the cover part 2 and the portion 1 are surrounded.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Fördervorrichtung, einen Antrieb und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Fördervorrichtung.
  • Es ist allgemein bekannt, dass bei Zahnradpumpen zwei Zahnräder im Eingriff stehen und bei Drehbewegung hierdurch ein Medium förderbar ist, wobei die Zahnräder selbstverständlich in einer Ausnehmung eines Teils vorgesehen sind, deren Randbereich den Zahnrädern nah beabstandet ist.
  • Aus der DE 101 58 534 A1ist eine Fördervorrichtung zur Steuerung eines Fördervolumens eines Zahnringpumpe bekannt.
  • Aus der US 4 501 535 A ist eine reversierbare Pumpe mit variierbarem Durchsatz bekannt.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Fördervorrichtung weiterzubilden.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei der Fördervorrichtung nach den in Anspruch 1, bei dem Antrieb nach den in Anspruch 12 und bei dem Herstellverfahren nach den in Anspruch 13 angegebenen Merkmalen gelöst.
  • Wichtige Merkmale der Erfindung bei der Fördervorrichtung, insbesondere Zahnradpumpe, sind, dass sie ein auf einer Welle drehfest verbundenes Zahnrad aufweist, dessen Verzahnung mit der Verzahnung eines anderen Zahnrades im Eingriff ist zur Förderung von Fördermittel zwischen einem ersten Kanalbereich und einem zweiten Kanalbereich,
    wobei eine Steuerscheibe mittels eines Lagers, insbesondere Wälzlagers, insbesondere Kugellagers, drehbar auf der Welle gelagert ist, wobei die Drehbewegung der Steuerscheibe mittels einer Anschlagscheibe begrenzt ist, insbesondere wobei die Drehachse der Steuerscheibe der Wellenachse entspricht,
    wobei die Steuerscheibe
    • eine erste axial verlaufende Ausnehmung aufweist zur Durchleitung von Fördermittel, insbesondere Medium, zum oder vom ersten Kanalbereich,
    • und eine zweite axial verlaufende Ausnehmung aufweist zur Durchleitung von Fördermittel, insbesondere Medium, vom beziehungsweise zum zweiten Kanalbereich,
    • wobei je nach Drehstellung
    die erste axial verlaufende Ausnehmung der Steuerscheibe mit einem Zuführkanal oder einem Abführkanal in Verbindung steht, insbesondere zur Durchleitung von Fördermittel aus dem Zuführkanal oder einem Abführkanal,
    und die zweite axial verlaufende Ausnehmung der Steuerscheibe mit einem Abführkanal beziehungsweise Zuführkanal in Verbindung steht, insbesondere zur Durchleitung von Fördermittel aus dem Zuführkanal oder einem Abführkanal,
    wobei zumindest ein Gehäuseteil der Fördervorrichtung ein Lager der Welle aufnimmt und auch gehäusebildend ist für ein Getriebe, welches ein auf der Welle drehfest verbundenes Verzahnungsteil umfasst. Von Vorteil ist dabei, dass bei jeder Drehrichtung der Welle die Förderrichtung gleichgerichtet ist. Es ist also eine drehrichtungsunabhängige Förderung eines Mediums ermöglicht und somit eine Zufuhr von Schmiermittel an eine Schmierstelle in stets gleicher Weise - unabhängig von der Drehrichtung der Welle. Außerdem ist die Fördervorrichtung als Wellenendpumpanordnung realisierbar und benötigt somit keinen eigenen Antrieb. Des Weiteren ist das Umschalten der Kanäle, also Tauschen der Zuführung und Abführung, in einfacher Weise ermöglicht mittels einer Steuerscheibe, die über ein Lager auf der Welle angeordnet ist und somit durch die am Lager wirkenden Reibungskräfte mitnehmbar ist in die jeweilige Drehrichtung bis zur jeweiligen Anschlagflanke der Anschlagscheibe. Es ist also eine Umschalten in sehr einfacher Weise ausführbar.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung überschneiden sich der von der Steuerscheibe und der von der Anschlagscheibe überdeckte axiale Bereich zumindest teilweise. Von Vorteil ist dabei, dass die Drehbewegung der Steuerscheibe in einfacher Weise begrenzbar ist mittels der Anschlagscheibe. Denn die Steuerscheibe ist in einer Ausnehmung der Anschlagscheibe vorsehbar und somit einfach in ihrer Drehbewegung unabhängig von der Drehrichtung begrenzbar. Dabei ist die Anschlagscheibe drehfest verbunden mit dem Gehäuseteil und ist somit am Mitdrehen mit der Welle gehindert.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind erster Kanalbereich und zweiter Kanalbereich sowie die Zahnräder in einer Ausnehmung einer Scheibe angeordnet, insbesondere im gleichen axialen Bereich. Von Vorteil ist dabei, dass das Zuführen und Abführen des geförderten Mediums an einer axialen Position ausführbar ist und somit die Förderleistung durch die axiale Ausdehnung bestimmt ist. Je größer die axiale Ausdehnung ist, desto größer ist also auch die Förderleistung der Zahnradpumpenanordnung. Die entsprechende axiale Ausdehnung ist dabei entweder einstückig erreichbar, also durch in axialer Richtung entsprechend dick ausgeführte Teile ermöglicht, oder mehrstückig, also durch eine Vielzahl, insbesondere zwei oder mehr, in axialer Richtung hintereinander angeordnete gleichgeformte Teile.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung führt der Zuführkanal ins Innere eines Getriebegehäuses, insbesondere zur Durchleitung von Schmierstoff des Getriebes zu einer Schmierstelle des Getriebes, und/oder in ein Rohr, insbesondere wobei das Rohr zu einem Kühler, wie Flüssigkeitskühler, Ölkühler, Wasserkühler oder dergleichen, führt. Von Vorteil ist dabei, dass durch die richtungsunabhängige Förderung stets derselbe Durchfluss beziehungswiese Kreislauf erzeugbar ist. Die Förderleistung der Anordnung nimmt allerdings mit abnehmender Drehzahl ebenfalls ab. Da aber das Getriebe bei niedriger Drehzahl auch entsprechend niedrigere Verlustleistungen aufweist, ist die Wärmeentwicklung geringer und somit die notwendigerweise abzuführende Wärme ebenfalls.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung führt der Abführkanal ins Innere eines Getriebegehäuses, insbesondere zur Durchleitung von Schmierstoff des Getriebes von einem Ölsumpf zur Fördervorrichtung, und/oder in ein Rohr, insbesondere wobei das Rohr in den Ölsumpf des Getriebes eintauchend angeordnet ist oder in einen Kühler, wie Flüssigkeitskühler, Ölkühler, Wasserkühler oder dergleichen, führt. Von Vorteil ist dabei, dass ein Herausforderung von Schmierstoff aus dem Ölsumpf ausführbar ist und somit dann der geförderte Strom einem Kühler zur Entwärmung und/oder einer Schmierstelle des Getriebes zum Schmieren zuleitbar ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Welle Welle eines Getriebes, insbesondere eintreibende Welle, insbesondere wobei auf der Welle ein Verzahnungsteil einer ersten Getriebestufe drehfest verbunden ist,
  • insbesondere wobei axial zwischen dem Verzahnungsteil und dem drehfest auf der Welle verbundenen Zahnrad ein Lager der Welle angeordnet ist, insbesondere das in einem Gehäuseteil des Getriebes angeordnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass der Raumbereich des Getriebes mittels des Lagers getrennt ist vom Raumbereich der Zahnradpumpanordnung. Denn diese Anordnung ist am Wellenende anbaubar.
    Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung nimmt zumindest ein Gehäuseteil der Fördervorrichtung ein Lager der Welle auf und ist auch gehäusebildend für ein Getriebe, welches ein auf der Welle drehfest verbundenes Verzahnungsteil umfasst. Von Vorteil ist dabei, dass die Fördervorrichtung ein integriertes Getriebe aufweist. Anders ausgedrückt, umfasst das Getriebegehäuse auch nicht nur Verzahnungsteile des Getriebes sondern auch die Zahnradpumpanordnung.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Zuführkanal und/oder der Abführkanal eine Ausnehmung auf, die sich in Umfangsrichtung über weniger als 180° erstreckt, insbesondere wobei die Ausnehmung im Wesentlichen halbkreisförmig und/oder schlauchförmig angeordnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass mittels einer drehbaren Steuerscheibe, welche axial neben den Kanalbereichen angeordnet ist, eine axial durchgängige Ausnehmung der Steuerscheibe über dem Zu- oder Abführkanalbereich positionierbar ist - abhängig von der Drehposition.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind Zuführkanal und Abführkanal voneinander beabstandet. Von Vorteil ist dabei, dass durch Überfahren des Beabstandungsbereichs in Umfangsrichtung die Ausnehmung der Steuerscheibe entweder in Berührung mit dem Zuführkanalberiech oder in Berührung mit dem Abführkanalbereich bringbar ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Gehäuseteil einen hülsenförmigen Abschnitt auf, auf den ein Deckelteil dicht und lösbar verbindbar ist, so dass die Fördereinrichtung vom Abschnitt und Deckelteil gehäusebildend umgeben ist. Von Vorteil ist dabei, dass der hülsenförmige Abschnitt je nach gewünschter Förderleistung und somit je nach gewünschter axialer Länge ablängbar ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind mehrere Zahnräder axial hintereinander auf der Welle drehfest vorgesehen und mehrere Zahnräder sind mit dem anderen Zahnrad auf einer gemeinsamen Achse hintereinander angeordnet,
    insbesondere wobei das Gehäuseteil einen hülsenförmigen Abschnitt aufweist, auf den ein Deckelteil dicht und lösbar verbindbar ist, so dass die Fördereinrichtung, umfassend die Zahnräder, vom Abschnitt und Deckelteil gehäusebildend umgeben ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Zahnradpumpenanordnung integriert im Getriebegehäuse unterbringbar ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Fördereinrichtung an einem axialen Endbereich der Welle angeordnet und ist am anderen axialen Endbereich mit einer Rotorwelle direkt oder über eine Kupplungsvorrichtung verbunden,
    insbesondere wobei die Rotorwelle die Welle und somit das darauf drehfest verbunden vorgesehene Zahnrad der Fördereinrichtung antreibt. Von Vorteil ist dabei, dass die Zahnradförderung am Wellenende im Gehäuse des Getriebes integriert vorsehbar ist und keinen eigenen Antrieb benötigt sondern mit der Welle mitläuft.
  • Wichtige Merkmale bei dem Antrieb, insbesondere Getriebe oder Getriebemotor, mit einer vorgenannten Fördervorrichtung sind, dass die Fördervorrichtung an einem axialen Endbereich der Welle angeordnet ist.
  • Von Vorteil ist dabei, dass eine Wellenendpumpe realisierbar ist.
  • Wichtige Merkmale bei dem Herstellverfahren für eine solche Fördervorrichtung sind, dass
    • die Anzahl der axial hintereinander angeordnete Zahnräder gewählt wird, wobei die Anzahl 1 oder größer gewählt wird,
    • ein Gehäuseteil aus einem Rohteil, insbesondere Rohgussteil, mit einem hülsenförmigen Abschnitt, also rohrförmigen Fortsatz, gefertigt wird, indem der Abschnitt entsprechend der gewählten Anzahl abgelängt wird, insbesondere abgeschnitten und/oder abgedreht.
  • Von Vorteil ist dabei, dass durch bloßes einfach ausführbares Ablängen eine beliebige Anzahl von Zahnrädern und somit die gewünschte Pumpleistung im Inneren des hülsenförmigen, also rohrförmigen Gehäuseabschnittes unterbringbar ist.
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.
  • Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:
    • In der Figur 1 ist eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Wellenendpumpanordnung gezeigt.
    • In der Figur 2 ist eine zugehörige Schrägansicht gezeigt.
    • In der Figur 3 ist eine zugehörige Draufsicht gezeigt.
    • In der Figur 4 ist ein Querschnitt gezeigt.
    • In der Figur 5 ist ein weiter außen liegender Querschnitt gezeigt.
    • In der Figur 6 ist Querschnitt gezeigt, der zwischen den Querschnitten der Figur 4 und 5 liegt.
    • In der Figur 7 ist ein hierzu senkrecht stehender Querschnitt.
    • In der Figur 8 ist ein hierzu um die Wellenachse verdrehter Querschnitt gezeigt.
  • Bei der Pumpanordnung ist eine Welle 47 über ein Lager 48 im Gehäuseteil 3 gelagert. Dabei ist das Gehäuseteil 3 vorzugsweise zu einem Getriebe zugehörig und die Welle 47 eine eintreibende Welle des Getriebes, also eine schnell drehend betreibbare Welle. An einem axialen Endbereich ist die Pumpanordnung integriert vorgesehen.
  • Die Pumpanordnung arbeitet nach Art einer Zahnradpumpe. Hierbei ist am Wellenendbereich ein Zahnrad 53 drehfest mit der Welle 47 verbunden, das im Eingriff steht mit einem Zahnrad 52, das auf einer Achse gelagert ist, die in einer Anschlussscheibe 43 mit Ausnehmungen (45, 46) und Anschlussöffnungen (20, 40, 41, 42) und in einer Lagerscheibe 70 gelagert ist.
  • Die im Eingriff stehenden Zahnräder (52, 53) fördern ein Medium, wie Schmierstoff des Getriebes oder Wasser von einem vorgelagerten Zuführkanal 55 zu einem Abführkanal 56. Dabei führt jeder dieser Kanäle in axialer Richtung durch ein jeweiliges Loch, also Ausnehmung 65, einer Steuerscheibe 61 in eine jeweilige Ausnehmung 44 beziehungsweise 45.
  • Dabei ist die Steuerscheibe 61 mittels eines Lagers 63 an der Welle 47 drehbar gelagert. Infolge von Reibung wird die Steuerscheibe 61 in der jeweiligen Drehrichtung der Welle 47 mitgenommen. Die Steuerscheibe 61 ist dabei nur in einer für sie vorgesehenen Ausnehmung einer Anschlagscheibe 66 drehbar. Dies bedeutet, dass sie zwar von der drehenden Welle 47 mitgenommen wird in Drehrichtung allerdings nur bis zum Anschlagen an die Anschlagscheibe 66.
  • Nach Anschlagen der Steuerscheibe 61 an die Anschlagscheibe 66 wird je nach Drehlage der Steuerscheibe 61 das Medium im Zuführkanal oder Abführkanal zugeführt. Denn das Loch, also Ausnehmung 65, befindet sich axial über der Ausnehmung 45 oder alternativ über der Ausnehmung 46 der Anschlussscheibe 43. Diese Ausnehmungen erstrecken sich in Umfangsrichtung jeweils um weniger als 180°. Mittels der Drehbewegung der Steuerscheibe wird also entweder ein Durchflussmöglichkeit durch zwischen Ausnehmung 44 und einem Loch, also Ausnehmung 65, der Steuerscheibe 61 oder zwischen Ausnehmung 45 und einem Loch, also Ausnehmung 65, der Steuerscheibe 61 bewirkt. Somit wird bei Änderung der Drehrichtung die Abfuhr des Mediums in die jeweils andere der Ausnehmungen (44, 45) abgeändert. Da aber auch die Drehrichtung der Zahnräder (52, 53) geändert wird, wird auch deren Förderrichtung geändert, so dass das Medium stets über die Anschlussöffnung (41, 42) zugeführt wird an die Ausnehmung 45 und über die Ausnehmung 44 herausgeführt wird in die Anschlussöffnung (20, 40).
  • Dabei dient die Anschlussöffnung 41 der beiden zusammengeführten Anschlussöffnungen (41, 42) dem wahlweise Zuführen des Mediums von einer internen Verrohrung oder externen Verrohrung. Bei Zuführung von einer internen Verrohrung wird dann Schmiermittel aus dem Ölsumpf des Getriebes angesaugt und von der Zahnradpumpe, umfassend die Zahnräder (52, 53), ausgangsseitig in ein Rohr gefördert, von welchem Schmierstellen beschickt werden mit dem geförderten Schmierstoff. Vorzugsweise wird der Eingriffsbereich der Zahnräder geschmiert und/oder ein Lager geschmiert.
  • Bei der Verwendung der externen Verrohrung wird das Medium von einem externen Rohr zugeführt und von einem anderen Rohr abgeführt. Somit ist die Zahnradpumpe zur Förderung von Schmiermittel verwendbar, das durch einen Kühler oder ein Kühlaggregat förderbar ist. Das angesaugte Schmiermittel wird dabei vom Ölsumpf des Getriebes angesaugt und dann durch den Kühler gefördert. Das auf diese Weise abgekühlte Schmiermittel wird dann dem Getriebe wieder zugeführt und kann zur Schmierung und/oder Kühlung von Teilen des Getriebes verwendet werden.
  • Die Beabstandung der Ausnehmungen 44 und 45 in Umfangsrichtung ist kleiner als der Winkelbetrag, um den die Steuerscheibe 61 sich hin- oder herdrehen kann.
  • Die Steuerscheibe weist an ihrer Anschlagseite eine kleine in axialer Richtung verlaufende Nut 62 auf, die ein axiales Abfließen der beim Drehrichtungswechsel zu verdrängenden Mediumsmenge ermöglicht. Somit ist ein schnelleres Umschalten der Zahnradpumpe ermöglicht.
  • Mittels der Ausnehmungen 46 sind Schrauben axial durchführbar, die außerdem auch als Sicherung gegen Drehbewegung der Anschlussscheibe 43 verwendbar sind.
  • In der Lagerscheibe 70 ist ein axiales Ende der Welle 47 und der Achse des Zahnrades 52 gelagert. Das andere axiale Ende der Achse des Zahnrades 52 ist in der Anschlussscheibe 43 gelagert.
  • In einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist die Zahnradpumpe außerdem modular aufgebaut, so dass sie mit skalierbarer Leistung herstellbar ist.
  • Hierzu ist wird der Hülsenförmige Abschnitt 1 des Gehäuseteils 3 aus dem Rohteil an einer derartigen Stelle abgestochen, dass die gewünschte Länge erreicht ist. In dem vom hülsenartigen Abschnitt 1 umgebenen Teil der Zahnradpumpe sind die Teile entsprechend der gewünschten Leistung vorgesehen. Hierzu werden entsprechend viele Zahnräder 52, 53 axiale hintereinander auf der Welle 47 und der Achse des Zahnrades 52 angeordnet. Entsprechend lang in axialer Richtung sind die Welle 47 und die Achse des Zahnrades 52 ausgeführt. Ebenso sind Scheiben 51 axial aufeinander gestapelt. Auf diese Weise ist also eine Zahnradpumpenanordnung hergestellt, die die gewünschte Förderleistung erbringt.
  • Der Hülsenförmiger Abschnitt 1 des Gehäuseteils 3 ist wiederum durch das Deckelteil 2 verschlossen, so dass die Zahnradpumpenanordnung gehäusebildend von dem Deckelteil 2 und dem Abschnitt 1 umgeben sind.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Hülsenförmiger Abschnitt des Gehäuseteils 3
    2
    Deckelteil
    3
    Gehäuseteil
    20
    Anschlussöffnung für externe Verrohrung
    40
    Anschlussöffnung für interne Verrohrung
    41
    Anschlussöffnung für interne Verrohrung
    42
    Anschlussöffnung für externe Verrohrung
    43
    Anschlussscheibe mit Ausnehmungen (45, 46) und Anschlussöffnungen (20, 40, 41, 42)
    44
    Ausnehmung
    45
    Ausnehmung
    46
    Ausnehmung
    47
    Welle
    48
    Lager
    51
    Scheibe mit Ausnehmungen
    52
    Zahnrad
    53
    Zahnrad
    55
    Zuführkanal
    56
    Abführkanal
    61
    Steuerscheibe
    62
    Nut
    63
    Lager
    64
    Ausnehmung
    65
    Ausnehmung
    66
    Anschlagscheibe
    70
    Lagerscheibe

Claims (13)

  1. Fördervorrichtung, insbesondere Zahnradpumpe,
    aufweisend ein auf einer Welle (47) drehfest verbundenes Zahnrad (52, 53), dessen Verzahnung mit der Verzahnung eines anderen Zahnrades (52, 53) im Eingriff ist zur Förderung von Fördermittel zwischen einem ersten Kanalbereich (55) und einem zweiten Kanalbereich (56),
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine Steuerscheibe (61) mittels eines Lagers (48), insbesondere Wälzlagers, insbesondere Kugellagers, drehbar auf der Welle (47) gelagert ist, wobei die Drehbewegung der Steuerscheibe (61) mittels einer Anschlagscheibe (66) begrenzt ist, wobei die Drehachse der Steuerscheibe (61) der Wellenachse entspricht,
    wobei die Steuerscheibe (61)
    - eine erste axial verlaufende Ausnehmung (65) aufweist zur Durchleitung von Fördermittel, insbesondere Medium, zum oder vom ersten Kanalbereich,
    - und eine zweite axial verlaufende Ausnehmung (65) aufweist zur Durchleitung von Fördermittel, insbesondere Medium, vom beziehungsweise zum zweiten Kanalbereich,
    - wobei je nach Drehstellung
    die erste axial verlaufende Ausnehmung (65) der Steuerscheibe (61) mit einem Zuführkanal (55) oder einem Abführkanal (56) in Verbindung steht, insbesondere zur Durchleitung von Fördermittel aus dem Zuführkanal (55) oder einem Abführkanal (56),
    und die zweite axial verlaufende Ausnehmung (65) der Steuerscheibe (61) mit einem Abführkanal (56) beziehungsweise Zuführkanal (55) in Verbindung steht,
    insbesondere zur Durchleitung von Fördermittel aus dem Zuführkanal (55) oder einem Abführkanal (56),
    wobei zumindest ein Gehäuseteil (3) der Fördervorrichtung ein Lager (48) der Welle (47) aufnimmt und auch gehäusebildend ist für ein Getriebe, welches ein auf der Welle (47) drehfest verbundenes Verzahnungsteil umfasst.
  2. Fördervorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der von der Steuerscheibe (61) und der von der Anschlagscheibe (66) überdeckte axiale Bereich sich zumindest teilweise überschneiden.
  3. Fördervorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    erster Kanalbereich und zweiter Kanalbereich sowie die Zahnräder in einer Ausnehmung einer Scheibe (51) angeordnet sind, insbesondere im gleichen axialen Bereich.
  4. Fördervorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Zuführkanal (55) ins Innere eines Getriebegehäuses führt, insbesondere zur Durchleitung von Schmierstoff des Getriebes zu einer Schmierstelle des Getriebes, und/oder in ein Rohr, insbesondere wobei das Rohr zu einem Kühler, wie Flüssigkeitskühler, Ölkühler, Wasserkühler oder dergleichen, führt.
  5. Fördervorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Abführkanal (56) ins Innere eines Getriebegehäuses führt, insbesondere zur Durchleitung von Schmierstoff des Getriebes von einem Ölsumpf zur Fördervorrichtung, und/oder in ein Rohr, insbesondere wobei das Rohr in den Ölsumpf des Getriebes eintauchend angeordnet ist oder in einen Kühler, wie Flüssigkeitskühler, Ölkühler, Wasserkühler oder dergleichen, führt.
  6. Fördervorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Welle (47) Welle (47) eines Getriebes ist, insbesondere eintreibende Welle (47), insbesondere wobei auf der Welle (47) ein Verzahnungsteil einer ersten Getriebestufe drehfest verbunden ist,
    insbesondere wobei axial zwischen dem Verzahnungsteil und dem drehfest auf der Welle (47) verbundenen Zahnrad (52, 53) ein Lager (48) der Welle (47) angeordnet ist, insbesondere das in einem Gehäuseteil (3) des Getriebes angeordnet ist.
  7. Fördervorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Zuführkanal (55) und/oder der Abführkanal (56) eine Ausnehmung (44, 45, 46) aufweist, die sich in Umfangsrichtung über weniger als 180° erstreckt,
    insbesondere wobei die Ausnehmung (44, 45, 46) im Wesentlichen halbkreisförmig und/oder schlauchförmig angeordnet ist.
  8. Fördervorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    Zuführkanal (55) und Abführkanal (56) voneinander beabstandet sind.
  9. Fördervorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Gehäuseteil (3) einen hülsenförmigen Abschnitt (1) aufweist, auf den ein Deckelteil (2) dicht und lösbar verbindbar ist, so dass die Fördereinrichtung vom Abschnitt und Deckelteil (2) gehäusebildend umgeben ist.
  10. Fördervorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    mehrere Zahnräder axial hintereinander auf der Welle (47) drehfest vorgesehen sind und mehrere Zahnräder mit dem anderen Zahnrad (52, 53) auf einer gemeinsamen Achse hintereinander angeordnet sind,
    insbesondere wobei das Gehäuseteil (3) einen hülsenförmigen Abschnitt (1) aufweist, auf den ein Deckelteil (2) dicht und lösbar verbindbar ist, so dass die Fördereinrichtung, umfassend die Zahnräder, vom Abschnitt und Deckelteil (2) gehäusebildend umgeben ist.
  11. Fördervorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Fördereinrichtung an einem axialen Endbereich der Welle (47) angeordnet ist und am anderen axialen Endbereich mit einer Rotorwelle direkt oder über eine Kupplungsvorrichtung verbunden ist,
    insbesondere wobei die Rotorwelle die Welle (47) und somit das darauf drehfest verbunden vorgesehene Zahnrad (52, 53) der Fördereinrichtung antreibt.
  12. Antrieb, insbesondere Getriebe oder Getriebemotor, mit einer Fördervorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Fördervorrichtung an einem axialen Endbereich der Welle (47) angeordnet ist.
  13. Verfahren zur Herstellung einer Fördervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass
    - die Anzahl der axial hintereinander angeordnete Zahnräder gewählt wird, wobei die Anzahl 1 oder größer gewählt wird,
    - ein Gehäuseteil (3) aus einem Rohteil, insbesondere Rohgussteil, mit einem hülsenförmigen Abschnitt (1), also rohrförmigen Fortsatz, gefertigt wird, indem der Abschnitt entsprechend der gewählten Anzahl abgelängt wird, insbesondere abgeschnitten und/oder abgedreht.
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