EP3546752A1 - Rotationspumpe - Google Patents

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EP3546752A1
EP3546752A1 EP19166411.9A EP19166411A EP3546752A1 EP 3546752 A1 EP3546752 A1 EP 3546752A1 EP 19166411 A EP19166411 A EP 19166411A EP 3546752 A1 EP3546752 A1 EP 3546752A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rotor
pump
lubricant supply
rotary pump
pump chamber
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.)
Pending
Application number
EP19166411.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Ehringer
Gerd Jäggle
Sven Peters
Holger Braasch
Winfried Baur
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.)
Schwaebische Huettenwerke Automotive GmbH
Original Assignee
Schwaebische Huettenwerke Automotive GmbH
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 Schwaebische Huettenwerke Automotive GmbH filed Critical Schwaebische Huettenwerke Automotive GmbH
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Pending legal-status Critical Current

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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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01M1/00—Pressure lubrication
    • F01M1/02—Pressure lubrication using lubricating pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04C15/0003—Sealing arrangements in rotary-piston machines or pumps
    • F04C15/0023—Axial sealings for working fluid
    • F04C15/0026—Elements specially adapted for sealing of the lateral faces of intermeshing-engagement type machines or pumps, e.g. gear machines or pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • 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
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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/30—Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
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    • F01M1/00—Pressure lubrication
    • F01M1/02—Pressure lubrication using lubricating pumps
    • F01M2001/0207—Pressure lubrication using lubricating pumps characterised by the type of pump
    • F01M2001/0238—Rotary pumps
    • 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
    • F04C2210/00—Fluid
    • F04C2210/20—Fluid liquid, i.e. incompressible
    • F04C2210/206—Oil
    • 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 rotary pump whose direction of rotation or conveying direction can preferably be switched over, with a housing having a pump chamber with an inlet for a fluid or medium to be pumped into a low pressure region of the pump chamber and an outlet for the fluid or medium to be pumped from a high pressure region of the pump pump room.
  • the pump further comprises at least one rotor, which forms delivery cells in the pump space, and at least one bearing for the at least one rotor and / or for a rotor shaft connected to the rotor.
  • the pump comprises a sealing web axially facing the rotor, which separates the low pressure region in the direction of rotation of the rotor from the high pressure region.
  • a first aspect of the invention relates to a rotary pump, preferably with a reversible direction of rotation, with a housing having a pump chamber with an inlet for a fluid or medium to be pumped into a low-pressure region of the pump Pump space and an outlet for the fluid to be pumped or medium from a high pressure region of the pump chamber, at least one rotor which forms delivery cells in the pump chamber, at least one bearing for the at least one rotor and / or for a rotor shaft connected to the rotor and with a Rotor axially facing sealing land, which separates the low pressure area in the direction of rotation of the rotor from the high pressure area.
  • the rotary pump has at least one lubricant feed in the sealing web, which supplies a fluid from at least one of the feed cells to the bearing.
  • the sealing web and the rotor form an axial sealing gap. In or through the supply of lubricant, the axial sealing gap between the sealing web and the rotor is increased.
  • the rotary pump is designed as an external gear pump with reversible direction of rotation.
  • the housing may comprise one or more parts, for example one or more covers, to close off openings.
  • Parts of the housing may form part of the pump chamber, for example an axial cover for the pump chamber or a peripheral wall or a cup-shaped structure for receiving the at least one rotor.
  • the rotor may be connected or coupled to a drive, such as an electric motor and / or a shaft driven by an internal combustion engine, which generates the drive energy for the rotor.
  • a drive such as an electric motor and / or a shaft driven by an internal combustion engine, which generates the drive energy for the rotor.
  • the rotor is connected to a rotor shaft.
  • the rotor shaft is preferably rotatably mounted in the bearing.
  • the rotor shaft is advantageously connected or coupled to the drive.
  • a direction of rotation or conveying direction of the rotary pump or of the at least one rotor can preferably be switched, so that the pump can be used flexibly.
  • the outlet of the pump which rotates in the first direction of rotation, becomes the inlet for the same pump, which now rotates in the second direction of rotation.
  • the inlet of the pump which is after a change in the direction of rotation of the pump to the outlet.
  • the inlet opens into a low pressure area and the outlet into a high pressure area of the pump. Switching the direction of rotation of the pump changes Thus, the flow direction of the fluid to be pumped or medium by the pump, which in other words is a reversible rotary pump.
  • the fluid or medium to be pumped may be a lubricant, such as a lubricating oil, supplied to one or more units of, for example, the high pressure side of the pump via hoses or lines to lubricate the aggregates.
  • the fluid or medium to be pumped may be a cooling or actuating fluid. But it can also be a fluid or medium for a different purpose, for example, fuel oil, heavy oil or diesel.
  • the fluid to be pumped is also used to lubricate the bearing.
  • the low pressure side of the pump may be fluidly connected to a reservoir for the fluid or medium to be pumped.
  • the lubricant supply is preferably suitable for reliably supplying the bearing with the fluid or medium regardless of the direction of rotation or conveying direction of the pump.
  • the lubricant supply can preferably be short-circuited in any position of the rotor in the pump chamber with the inlet to the pump chamber and the outlet from the pump chamber. That is, a direct fluidic connection of the lubricant supply to the inlet and the outlet should be excluded.
  • a short circuit to the inlet or suction side of the pump may reduce, prevent, or even reverse a flow of lubricant through the lubricant supply to the bearing, which could result in undersupplying of the bearing with lubricant. The result could be damage to the point of destruction of the rotary pump.
  • lubricant supply is prevented in both directions of rotation that the lubricant supply to the inlet is shorted.
  • a change in the direction of rotation through which an outlet becomes the inlet does not change the lubricant supply of the bearing.
  • the housing may have a radially surrounding the pump chamber inner peripheral wall, which together with the at least one rotor for sealing adjacent conveying cells forms a radial sealing gap.
  • This sealing gap or a radial width of this sealing gap, can change in size in the direction of rotation. That is, a distance between an imaginary radial outer circumferential circle of the rotor, which includes, for example, the radial ends of conveying elements, which delimit adjacent conveying cells in the direction of rotation of the pump, and the radial inner peripheral wall of the pump chamber can be different in size.
  • a radial dimension of the sealing gap, in particular in a peripheral region, in which the lubricant supply is formed be smaller than a mean radial distance between the circumferential circle and the inner peripheral wall.
  • the radial sealing gap in the peripheral region of the lubricant supply can be smaller than a middle radial sealing gap.
  • axial and radial are particularly related to the axis of rotation of the rotor or the rotor shaft, so that the term “axially” in particular denotes a direction which is parallel or coaxial with the axis of rotation. Further, the term “radial” refers in particular to a direction which is perpendicular to the axis of rotation.
  • the radial sealing gap can have a uniform or a varying dimension in the axial direction.
  • the radial sealing gap can also change in size in the axial direction.
  • To increase the radial sealing gap in a peripheral region of the radial sealing gap can be increased only over an axial length of the peripheral portion.
  • To reduce the radial sealing gap in a peripheral region, the radial sealing gap can be reduced only over an axial partial length of the peripheral region.
  • the radial sealing gap is preferably enlarged or reduced over its entire axial length.
  • the radial sealing gap in the circumferential region in which the radial sealing gap is larger than the radial sealing gap in at least one other circumferential region, can be greater over an axial partial length or over its entire axial length than the radial sealing gap in the at least one other peripheral region.
  • the radial sealing gap in the peripheral region, in which the radial sealing gap is smaller than the radial sealing gap in at least one other Peripheral region, over an axial length or over its entire axial length may be smaller than the radial sealing gap in the at least one other peripheral region.
  • a lubricant supply is formed, for example, only in an axial end wall of the pump chamber, in particular the larger sealing gap can also be formed only over an axial partial length on the side of the lubricant supply.
  • a lubricant supply in both axial end walls of the pump chamber may be formed on both sides of the larger sealing gap only over an axial length, the two partial axial lengths are separated by a web, for example, has the dimension of the smaller sealing gap.
  • the web may in turn have interruptions in order to fluidly connect the two partial axial lengths.
  • the radial sealing gap can preferably be larger than the sealing gap in the peripheral region of the lubricant supply in the peripheral region of the pump chamber between the low-pressure region or inlet into the pump chamber and the lubricant supply and / or between the high-pressure region or outlet from the pump chamber and the lubricant supply. Due to the larger radial sealing gap, a certain preferred defined leakage between the conveyor cells should be set. Due to the smaller radial sealing gap in the peripheral region of the lubricant supply, therefore, the delivery cells, which are currently overflowing the lubricant supply, are better sealed in relation to the other delivery cells. This ensures that the bearing is supplied with sufficient lubricant, or the lubricant pressure is high enough, for example, to promote the lubricant safely into the camp.
  • grooves in the inner circumferential wall and / or in the rotor facing inner sides of the axial end walls of the pump chamber may be formed in the peripheral region in which no lubricant supply is arranged in the pump chamber , which connect adjacent delivery cells in the peripheral areas of the pump chamber without lubricant supply to each other and thus provide for the leakage.
  • the peripheral region In the direction of rotation of the rotor, the peripheral region extends with the smaller sealing gap in the peripheral region of the lubricant supply via a peripheral portion of the inner peripheral wall, which is larger than a conveyor cell.
  • the peripheral region with the smaller sealing gap extends, for example, over two or more delivery cells. In the case of the sealing gap, this preferably means that the extent of the peripheral region with the smaller sealing gap in the direction of rotation of the rotor is greater than an extension in the direction of rotation of the one conveying cell on the imaginary circle of the rotor.
  • the radial sealing gap can be referred to as head play, in particular in the case of a gear pump.
  • the radial sealing gap is preferably formed between a tooth tip of a rotor designed as a gear and the inner peripheral wall.
  • the radial sealing gap or the head clearance in the peripheral region of the inner peripheral wall, which is radially opposite the lubricant supply a maximum of 100 microns.
  • the radial sealing gap or the head clearance in the peripheral region of the inner circumferential wall, which is radially opposite the lubricant supply smaller than 100 microns and most preferably less than 75 microns.
  • the radial sealing gap or the head clearance in the peripheral region of the inner circumferential wall between the lubricant supply and the low pressure region or the high pressure region at least 1.5 times and more preferably at least 2 times greater than the radial sealing gap or head clearance in the peripheral region of the inner peripheral wall, which the lubricant supply radially opposite.
  • the radial sealing gap or the head clearance in the peripheral region of the inner peripheral wall between the lubricant supply and the low pressure region or the high pressure region is a maximum of 2.5 times and more preferably at most 3 times greater than the radial sealing gap or the head clearance in the peripheral region of the inner peripheral wall, which the lubricant supply radially opposite.
  • the larger radial sealing gap is at least 1.5 times and particularly advantageously at least 2 times larger than the smaller radial sealing gap.
  • the larger radial sealing gap is advantageously at most 2.5 times and particularly advantageously at most 3 times larger than the smaller radial sealing gap.
  • the supply of lubricant may in particular be a depression or a groove which extends, preferably beginning at the bearing, in the radial direction so far that it is overflowed successively by the delivery cells when the rotor rotates.
  • the recess may be a straight line which lies, for example, on a beam which intersects or runs parallel to an axis of rotation of the rotor or of the rotor shaft.
  • the depression may also be curved or wavy or take any other shape.
  • the recess may have branches or extensions that extend in or against the direction of rotation of the rotor.
  • the recess may be L-shaped. Be formed T-shaped, Y-shaped, F-shaped or V-shaped, without being limited to these training.
  • the shape of the recess may be arbitrary, for example, U-shaped, V-shaped or rectangular, the depth of the recess may vary.
  • an end facing away from the bearing of the recess and / or the sides of the recess at least partially open a slope in the rotor facing the inside of the axial wall of the pump chamber, so that the lubricant can flow into the recess.
  • the recess may open into the bearing at one end and the mouth may be the only connection of the recess to the bearing.
  • the recess may be connected to the bearing via one or more channels, so that the lubricant can be supplied to the bearing at several points at the same time.
  • the lubricant supply may be centrally located in the seal land, that is, have a substantially equal distance to a nearest edge of the facing ends of the outlet and the inlet. Due to the central or central arrangement, the geometry of the pump relative to the lubricant supply with the corresponding shape of the recess in both directions of rotation is identical.
  • the inlet and the outlet can be formed in the pump chamber substantially the same.
  • the lubricant supply may be arranged off-center in the sealing web, preferably closer to the inlet for the medium to be pumped in the first direction of rotation. This can be useful if the rotary pump is a preferred first and a less preferred second direction of rotation or conveying direction.
  • the eccentric arrangement of the lubricant supply is advantageous because in main operation in the first direction of rotation or conveying direction, a distance of the lubricant supply to the inlet is greater than in the central arrangement, which is avoided with an additional security that the lubricant guide to the inlet to be shorted can.
  • the rotary pump may in particular be an external-axis pump, such as an external gear pump.
  • the pump can be designed in planetary gear design, that is, the pump includes, for example, a driven gear that drifts on several other gears, or vice versa.
  • Such pumps with a planetary gear are, for example, from DE 10 2010 056 106 B4 , of the EP 1 801 418 A1 , of the EP 0 300 293 A2 and the WO 2008/062023 A1
  • the invention is not limited to the exemplary embodiments illustrated and described there, but also includes pumps differing therefrom, in particular external-axis pumps, such as external gear pumps.
  • the lubricant supply may be a groove in the sealing land or comprise a groove.
  • the groove may be rectangular in a section transverse to its longitudinal axis, U-shaped or V-shaped or formed as desired.
  • a width and a length of the groove may be adapted to the rotary pump.
  • the groove may be funnel-shaped at its end facing the bearing and / or facing away from the bearing.
  • the longitudinal sides of the groove may be parallel to each other or may be inclined towards or away from each other in the direction of the bearing, so that a width of the groove changes continuously over the length.
  • the same can apply to the depth of the groove.
  • the shape such as length, width and depth of the groove is not fixed, but can be chosen freely by the skilled person.
  • a groove may also divide deltatone so that the groove comprises at least one of its ends a plurality of arms. Finally, the groove does not have to form a straight line, but may for example be slightly bent.
  • the lubricant supply may include a pocket in the seal land.
  • the bag can end directly at the bearing or via a groove or a hole with be connected to the camp.
  • the bag can be round, oval, rectangular or any length, width and depth.
  • a short circuit to the inlet or suction side of the pump may reduce, prevent, or even reverse a flow of lubricant through the lubricant supply to the bearing, which could result in undersupplying of the bearing with lubricant. The result could be damage to the point of destruction of the rotary pump.
  • An imaginary extension of the groove or bore, or an axial center axis of the groove or bore, may intersect an axis of rotation of the rotor or a straight line parallel to the axis of rotation of the pump. That is, the imaginary extension of the groove can impinge at least at one point on a circumferential outer surface of the bearing perpendicular or at an angle that can be specified on the design side.
  • the lubricant supply may extend from the bearing to between the inlet and the outlet.
  • the bearing facing the end of the lubricant supply may be open, the end facing away from the bearing of the groove-shaped lubricant supply without bag can be closed.
  • the pump chamber is limited at its axial ends usually by a cover and a bottom.
  • the inlet, the outlet, the sealing ridge and the lubricant supply can optionally be formed in the lid or in the bottom of the pump chamber or both in the lid and in the bottom of the pump chamber.
  • the rotary pump may comprise two inlets into the low-pressure region of the pump chamber, two outlets from the high-pressure region of the pump chamber, two sealing webs axially facing the rotor, which separate the low-pressure region from the high-pressure region in the direction of rotation of the rotor, and one lubricant supply in each of the two sealing webs.
  • the rotary pump may have two rotors in the form of gears, which mesh with each other in a drive way in a known manner.
  • Each of the two rotors or each of the two rotor shafts has a bearing, and each of the bearings is associated with a prescribed lubricant supply.
  • the two lubricant feeders can be connected to each other via the drive bridge.
  • Each of the rotors may be associated with a lubricant guide as described above, two of the lubricant supply lines or all three lubricant supply lines may be connected to one another via a drive web or the drive webs. If the rotary pump has more than three gears, what has been said applies accordingly.
  • sealing ridge preferably lacks a meshing engagement of the rotors designed as gears.
  • the delivery cells which supply the lubricant supply with the fluid or medium are advantageously bounded or formed by the axially opposite sealing webs, the inner peripheral wall and the rotor.
  • the rotor may be connected or coupled to a drive, such as an electric motor or a shaft driven by an internal combustion engine, which generates the drive energy for the rotor.
  • a drive such as an electric motor or a shaft driven by an internal combustion engine, which generates the drive energy for the rotor.
  • the rotor is connected to an electric motor and provided in particular for use in a motor vehicle. If the motor vehicle has an internal combustion engine as a drive, then the rotary pump can be driven by the electric motor, preferably independently of the internal combustion engine, for example when the internal combustion engine is at a standstill.
  • the rotary pump may advantageously have the electric motor.
  • the rotary pump is preferably designed as an electric rotary pump.
  • the rotary pump can be designed as an auxiliary pump and / or an auxiliary pump for supporting and / or for at least partially replacing a main or primary pump in a lubricant and / or coolant system of the motor vehicle.
  • the rotary pump may be provided for lubricating and / or cooling a drive motor and / or a transmission of the motor vehicle.
  • the motor vehicle may be an internal combustion engine driven motor vehicle, an electric motor driven motor vehicle or a Hybrid vehicle with an internal combustion engine and an electric motor.
  • “trained” is meant in particular specially vpronce understood, executed, arranged and / or programmed.
  • a second aspect of the invention relates to a rotary pump, preferably with a reversible direction of rotation, with a housing having a pump chamber with an inlet for a fluid or medium to be pumped into a low-pressure region of the pump chamber and an outlet for the fluid or medium to be pumped from a high-pressure region of the pump Pump chamber has, at least one rotor which forms feed cells in the pump chamber, at least one bearing for the at least one rotor and / or for a rotor shaft connected to the rotor and with a rotor axially facing the sealing web which separates the low pressure region in the direction of rotation of the rotor from the high pressure region ,
  • the housing has an inner circumferential wall radially delimiting the pump chamber, which forms a radial sealing gap together with the at least one rotor for sealing adjacent delivery cells, the size of the radial sealing gap being changed in the direction of rotation of the rotor.
  • the inner peripheral wall has at least a first circumferential region between the low-pressure region and the high-pressure region and at least one second circumferential region between the low-pressure region and the high-pressure region, wherein the radial sealing gap in the first circumferential region is greater than the radial sealing gap in the second circumferential region.
  • the rotary pump preferably lacks a lubricant supply as described in the first aspect.
  • An axial sealing gap between the sealing web and the rotor is preferably constant or identical in the direction of rotation.
  • a supply of the bearing with the pumped fluid is preferably carried out via the axial sealing gap. Due to the second peripheral region, which has the smaller radial sealing gap, the supply of the bearing with the pumped fluid is improved.
  • the rotary pump of the second aspect may be formed like the rotary pump of the first aspect, and the rotary pump of the second aspect lacks the lubricant supply.
  • the FIGS. 1 to 7 show a rotary pump 1 of a motor vehicle.
  • the rotary pump 1 is electrically driven.
  • the rotary pump 1 is designed as an external gear pump. It is designed as a gear pump.
  • the rotary pump 1 is provided for lubrication and / or cooling of a transaxle of the motor vehicle. Additionally or alternatively, the rotary pump 1 may be provided for sucking a fluid from a fluid sump of the motor vehicle.
  • the motor vehicle is designed as an electric motor driven motor vehicle. It is designed as an electric vehicle.
  • the fluid delivered by the rotary pump 1 is formed as an oil.
  • FIG. 1 shows in two figures a view into the open rotary pump 1.
  • the rotary pump 1 has two intermeshing rotors 10, 11 and a housing 2.
  • the left picture of the FIG. 1 shows the opened rotary pump. 1 with the rotors 10, 11 arranged therein.
  • the right-hand illustration of FIG FIG. 1 shows the open rotary pump 1 without the rotors 10, 11, wherein the rotors 10, 11 are indicated.
  • An inner surface of an axial side wall of the rotary pump 1, for example a bottom or a lid, can be seen.
  • FIG. 2 shows the open rotary pump 1 in perspective partly in exploded view.
  • FIG. 3 an enlarged portion of the opened rotary pump 1 is shown.
  • the rotors 10, 11 are formed as externally toothed gears.
  • the rotors 10, 11 are each arranged on a rotor shaft or axis A0, A1.
  • the rotors 10, 11 are each arranged on the rotor shaft or axis A0, A1 rotationally and non-displaceably. They are each pressed onto the rotor shaft or axis A0, A1.
  • the rotor shafts or axles A0, A1 are rotatably supported in the housing 2 by bearings 50, 51.
  • the bearings 50, 51 are designed as shaft bearings. They are designed as plain bearings.
  • the rotor 11 is formed as a driven rotor 11 which drifts on the rotor 10.
  • the housing 2 forms a pump chamber 7 with an inner peripheral wall 70, 71.
  • the housing 2 has an inlet 4 in the pump chamber 7 and an outlet 3 from the pump chamber 7.
  • the inner peripheral wall 70, 71 together with the rotors 10, 11 a radial sealing gap which can be called a head game.
  • the radial sealing gap extends with respect to each rotor 10, 11 from the inlet 4 in the pump chamber 7 to the outlet 3 from the pump chamber 7.
  • the radial sealing gap may at least partially overlap the inlet 4 and / or the outlet 3. In the rotary pump 1 of the embodiment, the radial sealing gap overlaps the inlet 4 and the outlet 3, as can be seen in particular in the right figure.
  • the rotors 10, 11 form in the pump chamber 7 conveyor cells 8.
  • the conveyor cells 8 are limited by the bottom, the lid, the respective inner peripheral wall 70, 71 and the respective rotor 10, 11.
  • Inlet 4 and outlet 3 are defined according to the direction of rotation D of the rotary pump 1, which is shown in the right figure.
  • the rotary pump 1 may be a reversible rotary pump 1, in which the direction of rotation D can be changed, whereby the inlet 4 to the outlet from the pump chamber 7 and the outlet 3 to the inlet into the pump chamber 7 is.
  • the inlet 4 and the outlet 3 are separated from one another in the direction of rotation D by sealing webs 90, 91, so that the medium or fluid conveyed by the rotary pump 1 can not flow directly from the inlet 4 to the outlet 3.
  • the fluid is transported in the delivery cells 8 from the inlet 4 to the outlet 3.
  • a drive web 9 is formed, which also fluidly separates the inlet 4 from the outlet 3 and prevents Inlet 4 and outlet 3 are fluidically shorted.
  • lubricant feeds 60, 61 are formed in the sealing webs 90, 91, which supply the bearings 50, 51 with the fluid from the pump chamber 7.
  • the lubricant feeders 60, 61 are T-shaped.
  • the free end or foot of the lubricant supply 60, 61 opens into the respective bearing 50, 51, wherein the lubricant supply 60, 61 radially extends so far away from the bearing 50, 51, that at least the head of the lubricant supply 60, 61 in itself rotating rotor 10, 11 is overflowed by the conveyor cells 8.
  • the head of the lubricant supply 60, 61 connects two directly adjacent conveyor cells 8 with each other. In principle, it is conceivable that the lubricant supply 60, 61, in particular the head of the lubricant supply 60, 61, at least two non-adjacent conveyor cells 8 connects together.
  • the inner peripheral wall 70, 71 has in each case a peripheral region 70r i , 71r i , in which the radial sealing gap or the head clearance is smaller than in the remaining peripheral region of the inner circumferential wall 70, 71.
  • the peripheral regions 70r i , 71r i are in the inner circumferential wall 70, 71 formed where an imaginary radial extension of the lubricant feeders 60, 61 would hit the inner peripheral wall 70, 71.
  • an extension of the peripheral regions 70r i , 71r i is at least so great that the peripheral region 70r i , 71r i has at least one delivery cell 8 at its rotational direction D of the rotary pump 1 the furthest extent completely covered.
  • the circumferential regions 70r i , 71r i extend , with a corresponding rotor position, over two adjacent conveyor cells 8, as can be seen in the right-hand illustration. These two conveyor cells 8 are better sealed due to the smaller radial sealing gap compared to the upstream in the direction of rotation D upstream and downstream conveyor cells 8.
  • a maximum extent of the circumferential regions 70r i , 71r i is determined by the inlet 4 and the outlet 3, or the course of the inner peripheral wall 70, 71, with the premise that the lubricant supply 60, 61 is not directly connected to the inlet 4 and / or Outlet 3 is to be connected.
  • the inner peripheral wall 70, 71 in the peripheral regions 70r i , 71r i is part of a circle about the axis A0, A1 having a radius Ri smaller than a radius Ra in the peripheral region of the inner peripheral wall 70, 71 outside the peripheral regions 70r i , 71r i .
  • the radius Ri substantially corresponds to the radius of a circumferential circle U, which contacts all the radially outer ends of the conveying elements, in the illustrated embodiment, teeth of the rotor 10, 11.
  • the radial sealing gap in the peripheral regions 70r i , 71r i is smaller than the remaining sealing gap between the rotor 10, 11 and inner peripheral wall 70, 71, whereby the delivery cells 8 are better sealed in these peripheral regions 70r i , 71r i .
  • the fluid in the better sealed delivery cells 8 is under a higher pressure, which is advantageous in order to push the fluid into the bearing 50, 51.
  • the transitions in the sealing gap are not stepped in the exemplary embodiment, but the inner peripheral wall 70, 71 merges in a curve in the peripheral regions 70r i , 71r i .
  • FIG. 2 shows the left picture of the FIG. 1 in a partial exploded view. Both rotor shafts or axles A0, A1 are missing, the rotor 11 is taken out of the pump chamber 7, while the rotor 10 lies in the pump chamber 7. In the rotors 10, 11 facing axial inside of the housing 2, the inlet 4, the outlet 3 and the lubricant supply 60, 61 are introduced.
  • the lubricant feeds 60, 61 radially opposite the inner peripheral wall 70, 71 has a peripheral portion 70 r i , 71r i , which projects radially inwardly from the inner peripheral wall 70, 71.
  • the inner peripheral wall 70, 71 and the peripheral regions 70r i , 71r i extend over their entire axial length substantially perpendicular to the axial end face of the housing 2.
  • the FIG. 4 shows a rotary pump 1, which is connected to the rotary pump 1 of FIG. 1 is identical, except for the shape of the lubricant supply 60, 61, in the FIG. 4 is formed as a straight line.
  • the lubricant supply 60, 61 has a width which substantially corresponds to a tooth width of a rotor 10, 11.
  • the width of the lubricant supply 60, 61 may also be larger or smaller than the tooth width. With a width of the lubricant supply 60, 61, which is greater than the tooth width, the lubricant supply 60, 61 connects two directly adjacent conveyor cells 8 with each other.
  • FIG. 7 is a rotary pump 1 without the rotors 10, 11 shown.
  • the rotary pump 1 according to the FIGS. 1 to 6 has the rotary pump 1 according to the FIG. 7 a compound 12 which fluidly connects the bearings 50, 51 and the two lubricant supply lines 60, 61 via the web 9.
  • FIG. 8 a rotary pump 1 is shown which has no lubricant feeds.
  • the rotary pump 1 in the FIG. 8 is, apart from the lubricant feeds, identical to the rotary pump 1, which in the FIGS. 1 to 3 is shown.
  • the lubricant feeds In contrast to the rotary pump 1 according to the FIGS. 1 to 3 missing the rotary pump 1 according to the FIG. 8 the lubricant feeds.
  • Analogous to the rotary pump 1 of FIGS. 1 to 3 has the inner peripheral wall 70, 71 of the rotary pump 1 according to FIG. 8 each have a peripheral region 70r i , 71r i , in which the radial sealing gap or the head clearance is smaller than in the remaining peripheral region of the inner peripheral wall 70, 71.
  • the peripheral regions 70r i , 71r i seen in the direction of rotation D substantially centrally between the inlet 4 and the outlet 3 in the inner peripheral wall 70, 71 is formed.
  • an extension of the peripheral regions 70r i , 71r i is at least so great that the peripheral region 70r i , 71r i completely covers at least one conveyor cell 8 at its furthest extent in the direction of rotation D of the rotary pump 1.
  • the circumferential regions 70r i , 71r i extend, with a corresponding rotor position, over two adjacent conveying cells 8. These two conveying cells 8 are better sealed due to the smaller radial sealing gap in comparison to the upstream and downstream conveying cells 8 seen in the direction of rotation D.

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Abstract

Rotationspumpe (1), vorzugsweise mit umschaltbarer Drehrichtung, mit einem Gehäuse (2), das einen Pumpenraum (7) mit einem Einlass (4) für ein zu pumpendes Fluid in einen Niederdruckbereich des Pumpenraums (7) und einem Auslass (3) für das zu pumpende Fluid aus einem Hochdruckbereich des Pumpenraums (7) aufweist, wenigstens einem Rotor (10, 11), der Förderzellen (8) im Pumpenraum (7) bildet, einem Lager (50, 51) und einem dem wenigstens einen Rotor (10, 11) axial zugewandten Dichtsteg (90, 91), der den Niederdruckbereich in Drehrichtung (D) des wenigstens einen Rotors (10, 11) vom Hochdruckbereich trennt, mit wenigstens einer Schmiermittelzuführung (60, 61) in dem Dichtsteg (90, 91), die das Fluid aus zumindest einer der Förderzellen (8) als Schmiermittel dem Lager (50, 51) zuführt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Rotationspumpe, deren Drehrichtung oder Förderrichtung bevorzugt umgeschaltet werden kann, mit einem Gehäuse mit einem Pumpenraum mit einem Einlass für ein zu pumpendes Fluid oder Medium in einen Niederdruckbereich des Pumpenraums und einem Auslass für das zu pumpende Fluid oder Medium aus einem Hochdruckbereich des Pumpenraums. Die Pumpe umfasst weiterhin wenigstens einen Rotor, der Förderzellen in dem Pumpenraum bildet, und mindestens ein Lager für den wenigstens einen Rotor und/oder für eine mit dem Rotor verbundene Rotorwelle. Ferner umfasst die Pumpe einen dem Rotor axial zugewandten Dichtsteg, der den Niederdruckbereich in Drehrichtung des Rotors vom Hochdruckbereich trennt.
  • Bei Rotationspumpen ist es insbesondere wichtig, dass das Lager jederzeit gut geschmiert ist, um einer Beschädigung oder gar einem Fressen der Pumpe vorzubeugen, die Leichtgängigkeit der Pumpe zu erhalten und den Verschleiß am Lager zu vermeiden oder zumindest zu verlangsamen.
  • Es ist insbesondere eine Aufgabe der Erfindung, eine Rotationspumpe bereitzustellen, bei der dem Lager im Betrieb der Pumpe allzeit zuverlässig ein Schmiermittel zugeführt wird.
  • Diese Aufgabe wird durch die Rotationspumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch die Rotationspumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. Die weiteren Ansprüche betreffen Merkmale, die allein oder in Kombination die Rotationspumpe gemäß dem Anspruch 1 oder Anspruch 12 vorteilhaft weiterbilden können.
  • Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Rotationspumpe, vorzugsweise mit umschaltbarer Drehrichtung, mit einem Gehäuse, das einen Pumpenraum mit einem Einlass für ein zu pumpendes Fluid oder Medium in einen Niederdruckbereich des Pumpenraums und einem Auslass für das zu pumpende Fluid oder Medium aus einem Hochdruckbereich des Pumpenraums aufweist, wenigstens einem Rotor, der Förderzellen im Pumpenraum bildet, mindestens einem Lager für den wenigstens einen Rotor und/oder für eine mit dem Rotor verbundene Rotorwelle und mit einem dem Rotor axial zugewandten Dichtsteg, der den Niederdruckbereich in Drehrichtung des Rotors vom Hochdruckbereich trennt. Erfindungsgemäß weist die Rotationspumpe wenigstens eine Schmiermittelzuführung in dem Dichtsteg auf, die ein Fluid aus zumindest einer der Förderzellen dem Lager zuführt. Vorzugsweise bilden der Dichtsteg und der Rotor einen axialen Dichtspalt. In der oder durch die Schmiermittelzuführung ist der axiale Dichtspalt zwischen dem Dichtsteg und dem Rotor vergrößert. Vorzugsweise ist die Rotationspumpe als eine Außenzahnradpumpe mit umschaltbarer Drehrichtung ausgebildet.
  • Das Gehäuse kann ein oder mehrere Teile umfassen, zum Beispiel einen oder mehrere Deckel, um Öffnungen zu verschließen. Teile des Gehäuses können einen Teil der Pumpenkammer bilden, zum Beispiel einen axialen Deckel für die Pumpenkammer oder eine Umfangswand oder eine topfförmige Struktur zur Aufnahme des wenigstens einen Rotors.
  • Der Rotor kann mit einem Antrieb, wie zum Beispiel einem Elektromotor und/oder einer von einem Verbrennungsmotor angetriebenen Welle verbunden oder gekuppelt sein, der die Antriebsenergie für den Rotor erzeugt. Vorzugsweise ist der Rotor mit einer Rotorwelle verbunden. Die Rotorwelle ist vorzugsweise in dem Lager drehbar gelagert. Die Rotorwelle ist vorteilhaft mit dem Antrieb verbunden oder gekuppelt.
  • Eine Drehrichtung oder Förderrichtung der Rotationspumpe oder des wenigstens einen Rotors kann bevorzugt umgeschaltet werden, so dass die Pumpe flexibel eingesetzt werden kann. Beim Wechsel von einer ersten Drehrichtung in eine zweite Drehrichtung wird der Auslass der Pumpe, die sich in die erste Drehrichtung dreht, zum Einlass für dieselbe Pumpe, die sich jetzt in die zweite Drehrichtung dreht. Entsprechendes gilt für den Einlass der Pumpe, die nach einer Drehrichtungsänderung der Pumpe zum Auslass wird. In beiden Drehrichtungen münden der Einlass in einen Niederdruckbereich und der Auslass in einen Hochdruckbereich der Pumpe. Das Umschalten der Drehrichtung der Pumpe ändert somit die Förderstromrichtung des zu fördernden Fluids oder Mediums durch die Pumpe, bei der es sich mit anderen Worten um eine umsteuerbare Rotationspumpe handelt.
  • Bei dem zu pumpenden Fluid oder Medium kann es sich insbesondere um ein Schmiermittel, wie ein Schmieröl handeln, das einem oder mehreren Aggregaten von zum Beispiel der Hochdruckseite der Pumpe über Schläuche oder Leitungen zugeführt wird, um die Aggregate zu schmieren. Alternativ oder zusätzlich kann es sich bei dem zu pumpenden Fluid oder Medium um ein Kühl- oder Betätigungsfluid handeln. Es kann sich aber auch um ein Fluid oder Medium für einen anderen Zweck handeln, zum Beispiel um Heizöl, Schweröl oder Diesel. Das zu pumpende Fluid wird gleichzeitig zur Schmierung des Lagers verwendet. Die Niederdruckseite der Pumpe kann mit einem Reservoir für das zu pumpende Fluid oder Medium fluidisch verbunden sein.
  • Die Schmiermittelzuführung ist bevorzugt dazu geeignet, das Lager unabhängig von der Drehrichtung oder Förderrichtung der Pumpe zuverlässig mit dem Fluid oder Medium zu versorgen. Die Schmiermittelzuführung kann bevorzugt in keiner Position des Rotors im Pumpenraum mit dem Einlass in den Pumpenraum und dem Auslass aus dem Pumpenraum kurzgeschlossen werden. Das heißt, eine direkte fluidische Verbindung der Schmiermittelzuführung mit dem Einlass und dem Auslass soll ausgeschlossen sein. Ein Kurzschluss mit dem Einlass oder der Saugseite der Pumpe kann zum Beispiel einen Fluss des Schmiermittels über die Schmiermittelzuführung zum Lager verringern, unterbinden oder sogar umkehren, was zu einer Unterversorgung des Lagers mit Schmiermittel führen könnte. Das Ergebnis könnte ein Schaden bis hin zu einer Zerstörung der Rotationspumpe sein. Durch die von der Drehrichtung oder Förderrichtung unabhängige Schmiermittelzuführung wird in beiden Drehrichtungen verhindert, dass die Schmiermittelzuführung mit dem Einlass kurzgeschlossen ist. Vorzugsweise erfolgt durch eine Drehrichtungsänderung, durch die ein Auslass zum Einlass wird, keine Änderung der Schmiermittelversorgung des Lagers.
  • Das Gehäuse kann eine den Pumpenraum radial begrenzende Innenumfangswand aufweisen, die zusammen mit dem wenigstens einen Rotor zur Abdichtung benachbarter Förderzellen einen radialen Dichtspalt bildet. Dieser Dichtspalt, respektive eine radiale Breite dieses Dichtspalts, kann sich in Drehrichtung in seiner Größe verändern. Das heißt, dass ein Abstand zwischen einem gedachten radialen äußeren Umfangskreis des Rotors, der beispielsweise die radialen Enden von Förderelementen umfasst, die benachbarte Förderzellen in Drehrichtung der Pumpe gegeneinander abgrenzen, und der radialen Innenumfangswand des Pumpenraums unterschiedlich groß sein kann. So kann ein radiales Maß des Dichtspalts insbesondere in einem Umfangsbereich, in dem die Schmiermittelzuführung gebildet ist, kleiner sein als ein mittlerer radialer Abstand zwischen dem Umfangskreis und der Innenumfangswand. Mit anderen Worten kann der radiale Dichtspalt im Umfangsbereich der Schmiermittelzuführung kleiner sein als ein mittlerer radialer Dichtspalt.
  • Die Begriffe "axial" und "radial" sind insbesondere auf die Rotationsachse des Rotors oder der Rotorwelle bezogen, so dass der Ausdruck "axial" insbesondere eine Richtung bezeichnet, die parallel oder koaxial zu der Rotationsachse verläuft. Ferner bezeichnet der Ausdruck "radial" insbesondere eine Richtung, die senkrecht zu der Rotationsachse verläuft.
  • Der radiale Dichtspalt, respektive die Umfangsbereiche mit dem größeren und kleineren Dichtspalt in Drehrichtung der Rotationspumpe, kann in Axialrichtung ein einheitliches oder ein sich veränderndes Maß aufweisen. Der radiale Dichtspalt kann sich in Axialrichtung in seiner Größe ebenfalls verändern. Zur Vergrößerung des radialen Dichtspalts in einem Umfangsbereich kann der radiale Dichtspalt lediglich über eine axiale Teillänge des Umfangsbereichs vergrößert sein. Zur Verkleinerung des radialen Dichtspalts in einem Umfangsbereich kann der radiale Dichtspalt lediglich über eine axiale Teillänge des Umfangsbereichs verkleinert sein. Bevorzugt ist der radiale Dichtspalt über seine gesamte axiale Länge vergrößert oder verkleinert. Der radiale Dichtspalt in dem Umfangsbereich, in dem der radiale Dichtspalt größer ist als der radiale Dichtspalt in zumindest einem anderen Umfangsbereich, kann über eine axiale Teillänge oder über seine gesamte axiale Länge größer sein als der radiale Dichtspalt in dem zumindest einen anderen Umfangsbereich. Der radiale Dichtspalt in dem Umfangsbereich, in dem der radiale Dichtspalt kleiner ist als der radiale Dichtspalt in zumindest einem anderen Umfangsbereich, kann über eine axiale Teillänge oder über seine gesamte axiale Länge kleiner sein als der radiale Dichtspalt in dem zumindest einen anderen Umfangsbereich.
  • Ist eine Schmiermittelzuführung beispielsweise nur in einer axialen Stirnwand des Pumpenraums gebildet, kann insbesondere der größere Dichtspalt auch nur über eine axiale Teillänge auf der Seite der Schmiermittelzuführung ausgebildet sein. Ist beispielsweise je eine Schmiermittelzuführung in beiden axialen Stirnwänden des Pumpenraums vorgesehen, kann auf beiden Seiten der größere Dichtspalt nur über eine axiale Teillänge ausgebildet sein, wobei die beiden axialen Teillängen durch einen Steg getrennt sind, der beispielsweise das Maß des kleineren Dichtspalts hat. Der Steg kann wiederum Unterbrechungen aufweisen, um die beiden axialen Teillängen fluidisch miteinander zu verbinden.
  • Der radiale Dichtspalt kann bevorzugt im Umfangsbereich des Pumpenraums zwischen dem Niederdruckbereich oder Einlass in den Pumpenraum und der Schmiermittelzuführung und/oder zwischen dem Hochdruckbereich oder Auslass aus dem Pumpenraum und der Schmiermittelzuführung größer sein als der Dichtspalt im Umfangsbereich der Schmiermittelzuführung. Durch den größeren radialen Dichtspalt soll eine gewisse bevorzugt definierte Leckage zwischen den Förderzellen eingestellt werden. Durch den kleineren radialen Dichtspalt im Umfangsbereich der Schmiermittelzuführung sind daher die Förderzellen, die gerade die Schmiermittelzuführung überlaufen, im Verhältnis zu den anderen Förderzellen besser abgedichtet. Dadurch wird gewährleistet, dass das Lager mit genügend Schmiermittel versorgt wird, respektive der Schmiermitteldruck groß genug ist, um das Schmiermittel zum Beispiel sicher ins Lager zu fördern.
  • Statt einer Änderung der Größe des Dichtspalts insgesamt können im Umfangsbereich, in dem im Pumpenraum keine Schmiermittelzuführung angeordnet ist, Nuten in der Innenumfangswand und/oder in dem Rotor zugewandten Innenseiten der axialen Stirnwände des Pumpenraums, beispielweise im Boden und/oder im Deckel, gebildet sein, die benachbarte Förderzellen in den Umfangsbereichen der Pumpenkammer ohne Schmiermittelzuführung miteinander verbinden und so für die gewisse Leckage sorgen.
  • In Drehrichtung des Rotors erstreckt sich der Umfangsbereich mit dem kleineren Dichtspalt im Umfangsbereich der Schmiermittelzuführung über einen Umfangsabschnitt der Innenumfangswand, der größer ist als eine Förderzelle. Der Umfangsbereich mit dem kleineren Dichtspalt erstreckt sich beispielsweise über zwei oder mehr Förderzellen. Im Falle des Dichtspalts heißt das vorzugsweise, dass die Erstreckung des Umfangsbereichs mit dem kleineren Dichtspalt in Drehrichtung des Rotors größer ist als eine Erstreckung in Drehrichtung der einen Förderzelle auf dem gedachten Umgangskreis des Rotors.
  • Der radiale Dichtspalt kann, insbesondere bei einer Zahnradpumpe, als Kopfspiel bezeichnet werden. Der radiale Dichtspalt ist vorzugsweise zwischen einem Zahnkopf eines als Zahnrad ausgebildeten Rotors und der Innenumfangswand gebildet. Vorteilhaft beträgt der radiale Dichtspalt oder das Kopfspiel im Umfangsbereich der Innenumfangswand, welcher der Schmiermittelzuführung radial gegenüberliegt, maximal 100 µm. Besonders vorteilhaft ist der radiale Dichtspalt oder das Kopfspiel im Umfangsbereich der Innenumfangswand, welcher der Schmiermittelzuführung radial gegenüberliegt, kleiner als 100 µm und ganz besonders vorteilhaft kleiner als 75 µm. Vorteilhaft ist der radiale Dichtspalt oder das Kopfspiel im Umfangsbereich der Innenumfangswand zwischen der Schmiermittelzuführung und dem Niederdruckbereich oder dem Hochdruckbereich mindestens 1,5-mal und besonders vorteilhaft mindestens 2-mal größer als der radiale Dichtspalt oder das Kopfspiel im Umfangsbereich der Innenumfangswand, welcher der Schmiermittelzuführung radial gegenüberliegt. Vorteilhaft ist der radiale Dichtspalt oder das Kopfspiel im Umfangsbereich der Innenumfangswand zwischen der Schmiermittelzuführung und dem Niederdruckbereich oder dem Hochdruckbereich maximal 2,5-mal und besonders vorteilhaft maximal 3-mal größer als der radiale Dichtspalt oder das Kopfspiel im Umfangsbereich der Innenumfangswand, welcher der Schmiermittelzuführung radial gegenüberliegt. Vorteilhaft ist der größere radiale Dichtspalt mindestens 1,5-mal und besonders vorteilhaft mindestens 2-mal größer als der kleinere radiale Dichtspalt. Vorteilhaft ist der größere radiale Dichtspalt maximal 2,5-mal und besonders vorteilhaft maximal 3-mal größer als der kleinere radiale Dichtspalt.
  • Bei der Schmiermittelzuführung kann es sich insbesondere um eine Vertiefung oder eine Nut handeln, die sich, vorzugsweise beginnend am Lager, in radialer Richtung so weit erstreckt, dass sie bei sich drehendem Rotor nacheinander von den Förderzellen überlaufen wird. Die Vertiefung kann eine Gerade sein, die beispielsweise auf einem Strahl liegt, der eine Rotationsachse des Rotors oder der Rotorwelle schneidet, oder parallel dazu verläuft. Die Vertiefung kann auch gekrümmt oder wellenförmig verlaufen oder jede andere Form annehmen. Die Vertiefung kann Verzweigungen oder Verlängerungen aufweisen, die sich in oder gegen die Drehrichtung des Rotors erstrecken. So kann die Vertiefung beispielsweise L-förmig. T-förmig, Y-förmig, F-förmig oder V-förmig gebildet sein, ohne auf diese Ausbildungen eingeschränkt zu sein. Die Form der Vertiefung kann beliebig sein, zum Beispiel U-förmig, V-förmig oder rechteckig, die Tiefe der Vertiefung kann variieren. Zum Beispiel kann ein dem Lager abgewandtes Ende der Vertiefung und/oder die Seiten der Vertiefung zumindest bereichsweise über eine Schräge in die dem Rotor zugewandte Innenseite der axialen Wand des Pumpenraums münden, so dass das Schmiermittel in die Vertiefung einfließen kann.
  • Die Vertiefung kann an einem Ende in das Lager münden und die Mündung kann die einzige Verbindung der Vertiefung zu dem Lager sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Vertiefung über einen oder mehrere Kanäle mit dem Lager verbunden sein, so dass das Schmiermittel dem Lager an mehreren Stellen gleichzeitig zugeführt werden kann.
  • Die Schmiermittelzuführung kann in dem Dichtsteg mittig angeordnet sein, das heißt einen im Wesentlichen gleichen Abstand zu einem nächstgelegenen Rand der einander zugewandten Enden des Auslasses und des Einlasses haben. Durch die mittige oder zentrale Anordnung ist die Geometrie der Pumpe bezogen auf die Schmiermittelzuführung bei entsprechender Form der Vertiefung in beiden Drehrichtungen identisch. Bevorzugt können auch der Einlass und der Auslass in den Pumpenraum im Wesentlichen gleich geformt sein.
  • Die Schmiermittelzuführung kann in dem Dichtsteg außermittig bevorzugt näher an dem Einlass für das zu pumpende Medium in der ersten Drehrichtung angeordnet sein. Dies kann dann sinnvoll sein, wenn die Rotationspumpe eine bevorzugte erste und eine weniger bevorzugte zweite Drehrichtung oder Förderrichtung hat. In diesem Fall ist die außermittige Anordnung der Schmiermittelzuführung vorteilhaft, da im Hauptbetrieb in die erste Drehrichtung oder Förderrichtung ein Abstand der Schmiermittelzuführung zum Einlass größer ist als bei der mittigen Anordnung, wodurch mit einer zusätzlichen Sicherheit vermieden wird, dass die Schmiermittelführung mit dem Einlass kurzgeschlossen werden kann.
  • Bei der Rotationspumpe kann es sich insbesondere um eine außenachsige Pumpe, wie etwa eine Außenzahnradpumpe, handeln. Die Pumpe kann in Planetengetriebebauweise ausgeführt sein, das heißt, dass die Pumpe zum Beispiel ein angetriebenes Zahnrad umfasst, das auf mehrere weitere Zahnräder abtreibt, oder umgekehrt. Derartige Pumpen mit einem Planetenradsatz sind beispielsweise aus der DE 10 2010 056 106 B4 , der EP 1 801 418 A1 , der EP 0 300 293 A2 und der WO 2008/062023 A1 bekannt, wobei die Erfindung nicht auf die dort dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern auch davon abweichende Pumpen, insbesondere außenachsige Pumpen, wie etwa Außenzahnradpumpen, umfasst.
  • Die Schmiermittelzuführung kann eine Nut in dem Dichtsteg sein oder eine Nut umfassen. Die Nut kann in einem Schnitt quer zu ihrer Längsachse rechteckig, U- oder V-förmig oder beliebig ausgebildet sein. Eine Breite und eine Länge der Nut können an die Rotationspumpe angepasst sein. Die Nut kann an ihrem dem Lager zugewandten und/oder dem Lager abgewandten Ende trichterförmig sein. Die Längsseiten der Nut können parallel zueinander verlaufen oder in Richtung des Lagers aufeinander zu oder voneinander weg geneigt sein, so dass sich eine Breite der Nut über die Länge kontinuierlich verändert. Gleiches kann für die Tiefe der Nut gelten. Grundsätzlich ist die Form wie Länge, Breite und Tiefe der Nut nicht festgelegt, sondern kann vom Fachmann frei gewählt werden. Eine Nut kann sich auch deltamäßig aufteilen, so dass die Nut an zumindest einem ihrer Enden mehrere Arme umfasst. Schließlich muss die Nut nicht eine Gerade bilden, sondern kann zum Beispiel leicht gebogen sein.
  • Die Schmiermittelzuführung kann eine Tasche in dem Dichtsteg umfassen. Die Tasche kann direkt an dem Lager enden oder über eine Nut oder eine Bohrung mit dem Lager verbunden sein. Die Tasche kann rund, oval, rechteckig oder beliebig in Länge, Breite und Tiefe geformt sein.
  • Ein Kurzschluss mit dem Einlass oder der Saugseite der Pumpe kann einen Fluss des Schmiermittels über die Schmiermittelzuführung zum Lager verringern, unterbinden oder sogar umkehren, was zu einer Unterversorgung des Lagers mit Schmiermittel führen könnte. Das Ergebnis könnte ein Schaden bis hin zu einer Zerstörung der Rotationspumpe sein.
  • Eine gedachte Verlängerung der Nut oder der Bohrung respektive einer axialen Mittelachse der Nut oder Bohrung kann eine Rotationsachse des Rotors oder eine Gerade, die parallel zur Rotationsachse der Pumpe verläuft, schneiden. Das heißt die gedachte Verlängerung der Nut kann zumindest in einem Punkt auf eine Umfangsaußenfläche des Lagers senkrecht oder in einem Winkel auftreffen, der konstruktionsseitig vorgegeben werden kann.
  • In dem Dichtsteg, der in Drehrichtung des Rotors zwischen dem Einlass und dem Auslass gebildet ist, kann sich die Schmiermittelzuführung von dem Lager bis zwischen den Einlass und den Auslass erstrecken. Dabei kann bei der nutförmigen Schmiermittelzuführung das dem Lager zugewandte Ende der Schmiermittelzuführung offen sein, das dem Lager abgewandte Ende der nutförmigen Schmiermittelzuführung ohne Tasche kann geschlossen sein.
  • Der Pumpenraum wird an seinen axialen Enden im Regelfall durch einen Deckel und einen Boden begrenzt. Der Einlass, der Auslass, der Dichtsteg und die Schmiermittelzuführung können wahlweise im Deckel oder im Boden des Pumpenraums oder sowohl im Deckel als auch im Boden des Pumpenraums gebildet sein. Die Rotationspumpe kann zwei Einlässe in den Niederdruckbereich des Pumpenraums, zwei Auslässe aus dem Hochdruckbereich des Pumpenraums, zwei dem Rotor axial zugewandte Dichtstege, die in Drehrichtung des Rotors den Niederdruckbereich vom Hochdruckbereich trennen, und in jedem der zwei Dichtstege eine Schmiermittelzuführung umfassen.
  • Die Rotationspumpe kann zwei Rotoren in Form von Zahnrädern haben, die in bekannter Weise in einem Triebsteg miteinander kämmen. Jeder der beiden Rotoren oder jede der beiden Rotorwellen verfügt über ein Lager, und jedem der Lager ist eine vorbeschriebene Schmiermittelzuführung zugeordnet. Die beiden Schmiermittelzuführungen können über den Triebsteg miteinander verbunden sein. Gleiches gilt für eine Rotationspumpe mit drei Rotoren, von denen jeweils zwei miteinander in einem Triebsteg kämmen. Jedem der Rotoren kann eine Schmiermittelführung wie vorbeschrieben zugeordnet sein, zwei der Schmiermittelzuführungen oder alle drei Schmiermittelzuführungen können über einen Triebsteg oder die Triebstege miteinander verbunden sein. Weist die Rotationspumpe mehr als drei Zahnräder auf, gilt das Gesagte entsprechend.
  • In dem vorbeschriebenen Dichtsteg fehlt vorzugsweise ein Kämmeingriff der als Zahnräder ausgebildeten Rotoren. Die Förderzellen, die die Schmiermittelzuführung mit dem Fluid oder Medium versorgen, sind vorteilhaft durch die axial gegenüberliegenden Dichtstege, die Innenumfangswand und den Rotor begrenzt oder gebildet.
  • Der Rotor kann mit einem Antrieb, wie zum Beispiel einem Elektromotor oder einer von einem Verbrennungsmotor angetriebenen Welle verbunden oder gekuppelt sein, der die Antriebsenergie für den Rotor erzeugt. Bevorzugt ist der Rotor mit einem Elektromotor verbunden und insbesondere für den Einsatz in einem Kraftfahrzeug vorgesehen. Weist das Kraftfahrzeug als Antrieb einen Verbrennungsmotor auf, so kann die Rotationspumpe durch den Elektromotor, vorzugsweise unabhängig von dem Verbrennungsmotor, beispielsweise bei Stillstand des Verbrennungsmotors, angetrieben werden. Die Rotationspumpe kann vorteilhaft den Elektromotor aufweisen. Die Rotationspumpe ist vorzugsweise als eine elektrische Rotationspumpe ausgebildet. Die Rotationspumpe kann als eine Hilfspumpe und/oder eine Zusatzpumpe zur Unterstützung und/oder zum zumindest teilweisen Ersatz einer Haupt- oder Primärpumpe in einem Schmier- und/oder Kühlmittelsystem des Kraftfahrzeugs ausgebildet sein. Die Rotationspumpe kann zum Schmieren und/oder Kühlen eines Antriebsmotors und/oder eines Getriebes des Kraftfahrzeugs vorgesehen sein. Das Kraftfahrzeug kann ein verbrennungsmotorisch angetriebenes Kraftfahrzeug, ein elektromotorisch angetriebenes Kraftfahrzeug oder ein Hybridfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor sein. Unter "ausgebildet" soll insbesondere speziell vprgesehen, ausgelegt, ausgeführt, angeordnet und/oder programmiert verstanden werden.
  • Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Rotationspumpe, vorzugsweise mit umschaltbarer Drehrichtung, mit einem Gehäuse, das einen Pumpenraum mit einem Einlass für ein zu pumpendes Fluid oder Medium in einen Niederdruckbereich des Pumpenraums und einem Auslass für das zu pumpende Fluid oder Medium aus einem Hochdruckbereich des Pumpenraums aufweist, wenigstens einem Rotor, der Förderzellen im Pumpenraum bildet, mindestens einem Lager für den wenigstens einen Rotor und/oder für eine mit dem Rotor verbundene Rotorwelle und mit einem dem Rotor axial zugewandten Dichtsteg, der den Niederdruckbereich in Drehrichtung des Rotors vom Hochdruckbereich trennt. Erfindungsgemäß weist das Gehäuse eine den Pumpenraum radial begrenzende Innenumfangswand auf, die zusammen mit dem wenigstens einen Rotor zur Abdichtung benachbarter Förderzellen einen radialen Dichtspalt bildet, wobei sich der radiale Dichtspalt in Drehrichtung des Rotors in seiner Größe verändert. Die Innenumfangswand weist wenigstens einen ersten Umfangsbereich zwischen dem Niederdruckbereich und dem Hochdruckbereich und wenigstens einen zweiten Umfangsbereich zwischen dem Niederdruckbereich und dem Hochdruckbereich auf, wobei der radiale Dichtspalt im ersten Umfangsbereich größer ist als der radiale Dichtspalt im zweiten Umfangsbereich. Der Rotationspumpe fehlt vorzugsweise eine Schmiermittelzuführung wie zum ersten Aspekt beschrieben. Ein axialer Dichtspalt zwischen dem Dichtsteg und dem Rotor ist in Drehrichtung vorzugsweise konstant oder identisch. Eine Versorgung des Lagers mit dem geförderten Fluid erfolgt vorzugsweise über den axialen Dichtspalt. Durch den zweiten Umfangsbereich, der den kleineren radialen Dichtspalt aufweist, wird die Versorgung des Lagers mit dem geförderten Fluid verbessert. Die Rotationspumpe des zweiten Aspekts kann wie die Rotationspumpe des ersten Aspekts ausgebildet sein, wobei der Rotationspumpe des zweiten Aspekts die Schmiermittelzuführung fehlt.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen Ausführungsbeispiele einer Rotationspumpe, ohne dass dadurch die Erfindung auf die in den Figuren gezeigten Ausführungen beschränkt wird. Erfindungswesentliche Merkmale, die nur den Figuren entnommen werden können, können einzeln oder in Kombination die Rotationspumpe der Erfindung vorteilhaft weiterbilden. Die Figuren zeigen im Einzelnen:
    • Figur 1:
    geöffnetes Pumpengehäuse mit und ohne Zahnräder mit T-förmiger Schmiermittelzuführung,
    Figur 2:
    Teilexplosionszeichnung der Pumpe gemäß Figur 1,
    Figur 3:
    vergrößerter Ausschnitt der Pumpe gemäß Figur 1,
    Figur 4:
    geöffnetes Pumpengehäuse mit und ohne Zahnräder mit gerader Schmiermittelzuführung,
    Figur 5:
    geöffnetes Pumpengehäuse mit und ohne Zahnräder mit gegen eine Drehrichtung der Pumpe gerichteter L-förmiger Schmiermittelzuführung,
    Figur 6:
    geöffnetes Pumpengehäuse mit und ohne Zahnräder mit in Drehrichtung der Pumpe gerichteter L-förmiger Schmiermittelzuführung,
    Figur 7:
    geöffnetes Pumpengehäuse ohne Zahnräder mit L-förmiger Schmiermittelzuführung und einer durch den Triebsteg verlaufenden Verbindung, die Lager für die Zahnradwellen fluidisch miteinander verbindet,
    Figur 8:
    geöffnetes Pumpengehäuse einer Rotationspumpe, in der auf die Schmiermittelzuführung verzichtet wurde.
  • Die Figuren 1 bis 7 zeigen eine Rotationspumpe 1 eines Kraftfahrzeugs. Die Rotationspumpe 1 ist elektrisch antreibbar. Die Rotationspumpe 1 ist als eine Außenzahnradpumpe ausgeführt. Sie ist als eine Getriebepumpe ausgebildet. Die Rotationspumpe 1 ist zur Schmierung und/oder Kühlung eines Achsgetriebes des Kraftfahrzeugs vorgesehen. Zusätzlich oder alternativ kann die Rotationspumpe 1 zum Absaugen eines Fluids aus einem Fluidsumpf des Kraftfahrzeugs vorgesehen sein. Das Kraftfahrzeug ist als ein elektromotorisch angetriebenes Kraftfahrzeug ausgebildet. Es ist als ein Elektrofahrzeug ausgebildet. Das durch die Rotationspumpe 1 geförderte Fluid ist als ein Öl ausgebildet.
  • Die Figur 1 zeigt in zwei Abbildungen einen Blick in die geöffnete Rotationspumpe 1. Die Rotationspumpe 1 weist zwei miteinander kämmende Rotoren 10, 11 und ein Gehäuse 2 auf. Die linke Abbildung der Figur 1 zeigt die geöffnete Rotationspumpe 1 mit den darin angeordneten Rotoren 10, 11. Die rechte Abbildung der Figur 1 zeigt die geöffnete Rotationspumpe 1 ohne die Rotoren 10, 11, wobei die Rotoren 10, 11 angedeutet sind. Zu sehen ist eine Innenoberfläche einer axialen Seitenwand der Rotationspumpe 1, beispielsweise ein Boden oder ein Deckel.
  • Die Figur 2 zeigt die geöffnete Rotationspumpe 1 perspektivisch teilweise in Explosionsdarstellung. In der Figur 3 ist ein vergrößerter Abschnitt der geöffneten Rotationspumpe 1 dargestellt. Die Rotoren 10, 11 sind als außenverzahnte Zahnräder ausgebildet.
  • Die Rotoren 10, 11 sind jeweils auf einer Rotorwelle oder Achse A0, A1 angeordnet. Die Rotoren 10, 11 sind jeweils auf der Rotorwelle oder Achse A0, A1 dreh- und verschiebefest angeordnet. Sie sind jeweils auf die Rotorwelle oder Achse A0, A1 aufgepresst. Die Rotorwellen oder Achsen A0, A1 sind durch Lager 50, 51 im Gehäuse 2 drehbar gelagert. Die Lager 50, 51 sind als Wellenlager ausgebildet. Sie sind als Gleitlager ausgeführt. Der Rotor 11 ist als ein angetriebener Rotor 11 ausgebildet, der auf den Rotor 10 abtreibt.
  • Das Gehäuse 2 bildet einen Pumpenraum 7 mit einer Innenumfangswand 70, 71. Das Gehäuse 2 hat einen Einlass 4 in den Pumpenraum 7 und einen Auslass 3 aus dem Pumpenraum 7. Die Innenumfangswand 70, 71 bildet zusammen mit den Rotoren 10, 11 einen radialen Dichtspalt, der als Kopfspiel bezeichnet werden kann. Der radiale Dichtspalt erstreckt sich bezogen auf jeden Rotor 10, 11 vom Einlass 4 in den Pumpenraum 7 bis zum Auslass 3 aus dem Pumpenraum 7. Der radiale Dichtspalt kann zumindest teilweise auch den Einlass 4 und/oder den Auslass 3 überlappen. In der Rotationspumpe 1 des Ausführungsbeispiels überlappt der radiale Dichtspalt den Einlass 4 und den Auslass 3, wie insbesondere in der rechten Abbildung gesehen werden kann. Die Rotoren 10, 11 bilden im Pumpenraum 7 Förderzellen 8. Die Förderzellen 8 sind durch den Boden, den Deckel, die jeweilige Innenumfangswand 70, 71 und den jeweiligen Rotor 10, 11 begrenzt.
  • Einlass 4 und Auslass 3 definieren sich nach der Drehrichtung D der Rotationspumpe 1, die in der rechten Abbildung eingezeichnet ist. Bei der Rotationspumpe 1 kann es sich um eine umschaltbare Rotationspumpe 1 handeln, bei der die Drehrichtung D geändert werden kann, wodurch der Einlass 4 zum Auslass aus dem Pumpenraum 7 und der Auslass 3 zum Einlass in den Pumpenraum 7 wird. Der Einlass 4 und der Auslass 3 sind in Drehrichtung D durch Dichtstege 90, 91 voneinander getrennt, so dass das von der Rotationspumpe 1 geförderte Medium oder Fluid nicht direkt vom Einlass 4 zum Auslass 3 fließen kann. Das Fluid wird in den Förderzellen 8 von dem Einlass 4 zu dem Auslass 3 transportiert.
  • Im Bereich, in dem die beiden Rotoren 10, 11 miteinander kämmen und in dem die Zähne der beiden Rotoren 10, 11 im tiefsten Eingriff miteinander sind, ist ein Triebsteg 9 gebildet, der ebenfalls den Einlass 4 vom Auslass 3 fluidisch trennt und verhindert, dass Einlass 4 und Auslass 3 fluidisch kurzgeschlossen werden.
  • Um die Lager 50, 51 zu schmieren, sind in den Dichtstegen 90, 91 Schmiermittelzuführungen 60, 61 gebildet, die die Lager 50, 51 mit dem Fluid aus dem Pumpenraum 7 versorgen. Die Schmiermittelzuführungen 60, 61 sind T-förmig ausgeführt. Das freie Ende oder der Fuß der Schmiermittelzuführung 60, 61 mündet in das jeweilige Lager 50, 51, wobei sich die Schmiermittelzuführung 60, 61 radial so weit weg von dem Lager 50, 51 erstreckt, dass zumindest der Kopf der Schmiermittelzuführung 60, 61 bei sich drehendem Rotor 10, 11 von den Förderzellen 8 überlaufen wird. Der Kopf der Schmiermittelzuführung 60, 61 verbindet zwei direkt benachbarte Förderzellen 8 miteinander. Grundsätzlich ist es denkbar, dass die Schmiermittelzuführung 60, 61, insbesondere der Kopf der Schmiermittelzuführung 60, 61, mindestens zwei nicht benachbarte Förderzellen 8 miteinander verbindet.
  • Die Innenumfangswand 70, 71 weist jeweils einen Umfangsbereich 70ri, 71ri auf, in dem der radiale Dichtpalt bzw. das Kopfspiel kleiner ist als im restlichen Umfangsbereich der Innenumfangswand 70, 71. Die Umfangsbereiche 70ri, 71ri sind in der Innenumfangswand 70, 71 dort gebildet, wo eine gedachte radiale Verlängerung der Schmiermittelzuführungen 60, 61 auf die Innenumfangswand 70, 71 treffen würde. In Drehrichtung D der Rotationspumpe 1 ist eine Erstreckung der Umfangsbereiche 70ri, 71ri wenigstens so groß, dass der Umfangsbereich 70ri, 71ri wenigstens eine Förderzelle 8 an deren in Drehrichtung D der Rotationspumpe 1 weitesten Erstreckung vollständig überdeckt. Im Ausführungsbeispiel erstrecken sich die Umfangsbereiche 70ri, 71ri bei entsprechender Rotorposition über zwei benachbarte Förderzellen 8, wie in der rechten Abbildung zu sehen ist. Diese zwei Förderzellen 8 sind aufgrund des kleineren radialen Dichtspalts im Vergleich zu den in Drehrichtung D gesehen vorgeordneten und nachgeordneten Förderzellen 8 besser abgedichtet. Eine maximale Erstreckung der Umfangsbereiche 70ri, 71ri wird durch den Einlass 4 und den Auslass 3, respektive den Verlauf der Innenumfangswand 70, 71 bestimmt, mit der Prämisse, dass die Schmiermittelzuführung 60, 61 nicht direkt mit dem Einlass 4 und/oder dem Auslass 3 verbunden werden soll.
  • Wie am besten in der Figur 3 zu sehen ist, ist die Innenumfangswand 70, 71 in den Umfangsbereichen 70ri, 71ri Teil eines Kreises um die Achse A0, A1 mit einem Radius Ri, der kleiner ist als ein Radius Ra im Umfangsbereich der Innenumfangswand 70, 71 außerhalb der Umfangsbereiche 70ri, 71ri. Dabei entspricht der Radius Ri im Wesentlichen dem Radius eines Umfangskreises U, der alle radial äußeren Enden der Förderelemente, im gezeigten Ausführungsbeispiel Zähne des Rotors 10, 11, berührt. Das heißt, der radiale Dichtspalt in den Umfangsbereichen 70ri, 71ri ist kleiner als der restliche Dichtspalt zwischen Rotor 10, 11 und Innenumfangswand 70, 71, wodurch die Förderzellen 8 in diesen Umfangsbereichen 70ri, 71ri besser abgedichtet sind. Dadurch ist das Fluid in den besser abgedichteten Förderzellen 8 unter einem höheren Druck, was vorteilhaft ist, um das Fluid in das Lager 50, 51 zu drücken. Die Übergänge im Dichtspalt sind im Ausführungsbeispiel nicht stufenförmig, sondern die Innenumfangswand 70, 71 geht in einer Kurve in die Umfangsbereiche 70ri, 71ri über.
  • Die Figur 2 zeigt die linke Abbildung der Figur 1 in einer teilweisen Explosionsdarstellung. Es fehlen beide Rotorwellen oder Achsen A0, A1, der Rotor 11 ist aus dem Pumpenraum 7 herausgenommen, während der Rotor 10 in dem Pumpenraum 7 liegt. In der den Rotoren 10, 11 zugewandten axialen Innenseite des Gehäuses 2 sind der Einlass 4, der Auslass 3 und die Schmiermittelzuführungen 60, 61 eingebracht. Den Schmiermittelzuführungen 60, 61 radial gegenüberliegend weist die Innenumfangswand 70, 71 einen Umfangsbereich 70ri, 71ri auf, der von der Innenumfangswand 70, 71 radial nach innen vorsteht. Die Innenumfangswand 70, 71 und die Umfangsbereiche 70ri, 71ri erstrecken sich über ihre gesamte axiale Länge im Wesentlichen senkrecht zu der axialen Stirnseite des Gehäuses 2.
  • Die Figur 4 zeigt eine Rotationspumpe 1, die mit der Rotationspumpe 1 der Figur 1 identisch ist, bis auf die Form der Schmiermittelzuführung 60, 61, die in der Figur 4 als Gerade gebildet ist. Die Schmiermittelzuführung 60, 61 weist eine Breite auf, die im Wesentlichen einer Zahnbreite eines Rotors 10, 11 entspricht. Die Breite der Schmiermittelzuführung 60, 61 kann auch größer oder kleiner sein als die Zahnbreite. Bei einer Breite der Schmiermittelzuführung 60, 61, die größer ist als die Zahnbreite, verbindet die Schmiermittelzuführung 60, 61 zwei direkt benachbarte Förderzellen 8 miteinander.
  • In den Figuren 5 und 6 ist ebenfalls die Rotationspumpe 1 wie in der Figur 1 dargestellt, nur dass die Schmiermittelzuführungen 60, 61 in diesen Figuren L-förmig sind und sich in der Figur 5 gegen die eingezeichnete Drehrichtung D der Rotoren 10, 11 erstrecken und in der Figur 6 in die eingezeichnete Drehrichtung D.
  • In der Figur 7 ist eine Rotationspumpe 1 ohne die Rotoren 10, 11 dargestellt. Im Unterschied zu den Rotationspumpen 1 gemäß den Figuren 1 bis 6 weist die Rotationspumpe 1 gemäß der Figur 7 eine Verbindung 12 auf, die die Lager 50, 51 und die beiden Schmiermittelzuführungen 60, 61 über den Triebsteg 9 fluidisch miteinander verbindet.
  • In der Figur 8 ist eine Rotationspumpe 1 dargestellt, die keine Schmiermittelzuführungen aufweist. Die Rotationspumpe 1 in der Figur 8 ist, abgesehen von den Schmiermittelzuführungen, identisch mit der Rotationspumpe 1, die in den Figuren 1 bis 3 dargestellt ist. Im Unterschied zu der Rotationspumpe 1 gemäß den Figuren 1 bis 3 fehlen der Rotationspumpe 1 gemäß der Figur 8 die Schmiermittelzuführungen.
  • Analog zur Rotationspumpe 1 der Figuren 1 bis 3 weist die Innenumfangswand 70, 71 der Rotationspumpe 1 gemäß Figur 8 jeweils einen Umfangsbereich 70ri, 71ri auf, in dem der radiale Dichtpalt bzw. das Kopfspiel kleiner ist als im restlichen Umfangsbereich der Innenumfangswand 70, 71. Die Umfangsbereiche 70ri, 71ri sind in Drehrichtung D gesehen im Wesentlichen mittig zwischen dem Einlass 4 und dem Auslass 3 in der Innenumfangswand 70, 71 gebildet. In Drehrichtung D der Rotationspumpe 1 ist eine Erstreckung der Umfangsbereiche 70ri, 71ri wenigstens so groß, dass der Umfangsbereich 70ri, 71ri wenigstens eine Förderzelle 8 an deren in Drehrichtung D der Rotationspumpe 1 weitesten Erstreckung vollständig überdeckt. Die Umfangsbereiche 70ri, 71ri erstrecken sich bei entsprechender Rotorposition über zwei benachbarte Förderzellen 8. Diese zwei Förderzellen 8 sind aufgrund des kleineren radialen Dichtspalts im Vergleich zu den in Drehrichtung D gesehen vorgeordneten und nachgeordneten Förderzellen 8 besser abgedichtet.
    • Bezugszeichenliste:
    • 1
    Rotationspumpe
    2
    Gehäuse
    3
    Auslass
    4
    Einlass
    50
    Lager
    51
    Lager
    60
    Schmiermittelzuführung
    61
    Schmiermittelzuführung
    7
    Pumpenraum
    70
    Innenumfangswand
    71
    Innenumfangswand
    70ri
    Umfangsbereich
    71ri
    Umfangsbereich
    8
    Förderzelle
    9
    Triebsteg
    90
    Dichtsteg
    91
    Dichtsteg
    10
    Rotor
    11
    Rotor
    12
    Verbindung
    A0
    Achse
    A1
    Achse
    D
    Drehrichtung
    Ra
    Radius
    Ri
    Radius
    U
    Umfangskreis

Claims (12)

  1. Rotationspumpe (1), vorzugsweise mit umschaltbarer Drehrichtung, mit
    a) einem Gehäuse (2), das einen Pumpenraum (7) mit einem Einlass (4) für ein zu pumpendes Fluid in einen Niederdruckbereich des Pumpenraums (7) und einem Auslass (3) für das zu pumpende Fluid aus einem Hochdruckbereich des Pumpenraums (7) aufweist,
    b) wenigstens einem Rotor (10, 11), der Förderzellen (8) im Pumpenraum (7) bildet,
    c) mindestens einem Lager (50, 51) und
    d) mindestens einem dem wenigstens einen Rotor (10, 11) axial zugewandten Dichtsteg (90, 91), der den Niederdruckbereich in Drehrichtung (D) des wenigstens einen Rotors (10, 11) vom Hochdruckbereich trennt,
    gekennzeichnet durch
    e) wenigstens eine Schmiermittelzuführung (60, 61) in dem Dichtsteg (90, 91), die ein Fluid aus zumindest einer der Förderzellen (8) als Schmiermittel dem Lager (50, 51) zuführt.
  2. Rotationspumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) eine den Pumpenraum (7) radial begrenzende Innenumfangswand (70, 71) aufweist, die zusammen mit dem wenigstens einen Rotor (10, 11) zur Abdichtung benachbarter Förderzellen (8) einen radialen Dichtspalt bildet, wobei sich der radiale Dichtspalt in Drehrichtung (D) des Rotors (10, 11) in seiner Größe verändert.
  3. Rotationspumpe nach Anspruch 2, wobei der radiale Dichtspalt in einem Umfangsbereich (70ri, 71ri) der Innenumfangswand (70, 71), welcher der Schmiermittelzuführung (60, 61) gegenüberliegt, kleiner ist als ein mittlerer radialer Dichtspalt.
  4. Rotationspumpe nach Anspruch 2 oder 3, wobei der radiale Dichtspalt in einem Umfangsbereich zwischen dem Niederdruckbereich und der Schmiermittelzuführung (60, 61) und/oder der radiale Dichtspalt in einem Umfangsbereich zwischen dem Hochdruckbereich und der Schmiermittelzuführung (60, 61) größer ist als der radiale Dichtspalt im Umfangsbereich (70ri, 71ri) gegenüber der Schmiermittelzuführung (60, 61).
  5. Rotationspumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schmiermittelzuführung (60, 61) eine Vertiefung, bevorzugt eine Nut, ist, die sich von dem Lager (50, 51) in radialer Richtung bis in wenigstens eine die Vertiefung überlaufende Förderzelle (8) erstreckt.
  6. Rotationspumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schmiermittelzuführung (60, 61) in zumindest einer Position des Rotors (10, 11) wenigstens zwei benachbarte Förderzellen (8) miteinander verbindet.
  7. Rotationspumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schmiermittelzuführung (60, 61) an oder nahe einem dem Lager (50, 51) abgewandten Ende wenigstens eine im Wesentlichen in und/oder gegen die Drehrichtung (D) der Rotationspumpe (1) erstreckende Verlängerung umfasst.
  8. Rotationspumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schmiermittelzuführung (60, 61) in keiner Position des Rotors (10, 11) mit dem Einlass (4) in den Pumpenraum (7) oder dem Auslass (3) aus dem Pumpenraum (7) kurzgeschlossen ist.
  9. Rotationspumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Rotationspumpe (1) zwei Rotoren (10, 11) in Form von Zahnrädern aufweist, die beiden Zahnräder in einem Triebsteg (9) miteinander kämmen, jedem der Rotoren (10, 11) je ein Lager (50, 51), ein Dichtsteg (90, 91) und eine Schmiermittelzuführung (60, 61) zugeordnet ist, wobei die beiden Schmiermittelzuführungen (60, 61) über den Triebsteg (9) miteinander verbunden sind.
  10. Rotationspumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Elektromotor, der den zumindest einen Rotor (10, 11) antreibt.
  11. Rotationspumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei es sich bei der Rotationspumpe (1) um eine außenachsige Pumpe, wie etwa eine Außenzahnradpumpe, handelt.
  12. Rotationspumpe (1), vorzugsweise mit umschaltbarer Drehrichtung, mit
    a) einem Gehäuse (2), das einen Pumpenraum (7) mit einem Einlass (4) für ein zu pumpendes Fluid in einen Niederdruckbereich des Pumpenraums (7), einen Auslass (3) für das zu pumpende Fluid aus einem Hochdruckbereich des Pumpenraums (7) und eine den Pumpenraum (7) radial begrenzende Innenumfangswand (70, 71) aufweist, und
    b) wenigstens einem Rotor (10, 11), der Förderzellen (8) im Pumpenraum (7) bildet und zusammen mit der Innenumfangswand (70, 71) zur Abdichtung benachbarter Förderzellen (8) einen radialen Dichtspalt bildet,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    c) sich der radiale Dichtspalt in Drehrichtung (D) des Rotors (10, 11) in seiner Größe verändert.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH361720A (de) * 1958-03-19 1962-04-30 Hans Dipl Ing Molly Hydraulische Maschine mit dem Kippen eines oder mehrerer Lagerkörper entgegenwirkender Radialkraft
DE1941641A1 (de) * 1969-08-16 1971-02-18 Zahnradfabrik Friedrichshafen Lagerschmierung einer Zahnradpumpe
US3904333A (en) * 1974-05-22 1975-09-09 Weatherhead Co Pressure balancing system for gear pumps or motors
US4927343A (en) * 1988-10-06 1990-05-22 Permco, Inc. Lubrication of gear pump trunnions
DE102007031909A1 (de) * 2007-07-09 2009-01-15 Schwäbische Hüttenwerke Automotive GmbH & Co. KG Umlaufverdrängerpumpe mit Druckpulsation minderndem Auslass
DE102016107447A1 (de) * 2016-04-21 2017-11-09 Schwäbische Hüttenwerke Automotive GmbH Rotationspumpe mit Schmiernut im Dichtsteg

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1177922A (en) * 1915-05-08 1916-04-04 Carlton E Brown Self-emptying bucket.
IT1222108B (it) 1987-07-23 1990-08-31 Brevini Renato Gruppo idraulico a velocita' variabile e a portata globale costante
US5641281A (en) * 1995-11-20 1997-06-24 Lci Corporation Lubricating means for a gear pump
DE10239558B4 (de) * 2002-08-28 2005-03-17 SCHWäBISCHE HüTTENWERKE GMBH Außenzahnradpumpe mit Druckfluidvorladung
DE102005061667A1 (de) 2005-12-22 2007-07-05 Vmi-Az Extrusion Gmbh Planeten-Zahnradpumpe
EP1925823B1 (de) 2006-11-21 2016-08-17 Johann Sagawe Umlaufverdrängermaschine
DE102010056106B4 (de) 2010-12-23 2012-07-19 Magna Powertrain Ag & Co. Kg Getriebeeinheit
US9033690B2 (en) * 2012-05-31 2015-05-19 Pratt & Whitney Canada Corp. Scavenge gear pump
CN106286287B (zh) * 2015-05-11 2018-12-21 比亚迪股份有限公司 叉车、内啮合齿轮泵及用于其的轴向补偿组件
EP3368770A1 (de) * 2015-10-30 2018-09-05 GE Healthcare Bio-Sciences AB Verbesserungen an und im zusammenhang mit zahnradpumpen

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH361720A (de) * 1958-03-19 1962-04-30 Hans Dipl Ing Molly Hydraulische Maschine mit dem Kippen eines oder mehrerer Lagerkörper entgegenwirkender Radialkraft
DE1941641A1 (de) * 1969-08-16 1971-02-18 Zahnradfabrik Friedrichshafen Lagerschmierung einer Zahnradpumpe
US3904333A (en) * 1974-05-22 1975-09-09 Weatherhead Co Pressure balancing system for gear pumps or motors
US4927343A (en) * 1988-10-06 1990-05-22 Permco, Inc. Lubrication of gear pump trunnions
DE102007031909A1 (de) * 2007-07-09 2009-01-15 Schwäbische Hüttenwerke Automotive GmbH & Co. KG Umlaufverdrängerpumpe mit Druckpulsation minderndem Auslass
DE102016107447A1 (de) * 2016-04-21 2017-11-09 Schwäbische Hüttenwerke Automotive GmbH Rotationspumpe mit Schmiernut im Dichtsteg

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