WO2018114921A1 - External gear pump for a waste heat recovery system - Google Patents

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WO2018114921A1
WO2018114921A1 PCT/EP2017/083499 EP2017083499W WO2018114921A1 WO 2018114921 A1 WO2018114921 A1 WO 2018114921A1 EP 2017083499 W EP2017083499 W EP 2017083499W WO 2018114921 A1 WO2018114921 A1 WO 2018114921A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
bearing
external gear
gear pump
housing
shaft
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/083499
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Eberhard Maier
Original Assignee
Robert Bosch 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 Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Publication of WO2018114921A1 publication Critical patent/WO2018114921A1/en

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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
    • F04C2/12—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
    • F04C2240/00—Components
    • F04C2240/50—Bearings

Definitions

  • the present invention relates to an external gear pump, in particular embodied as a feed fluid pump of a waste heat recovery system of an internal combustion engine.
  • Fluid conveying pumps are widely known from the prior art, for example as external gear pumps from the published patent application DE 43 09 859 A1.
  • the external gear pump according to the invention has the advantage that it can be used for low-viscosity, poorly lubricating working media. Furthermore, the external gear pump is resistant to cavitation damage and can thus be used for operating temperatures close to the evaporation temperature of the working fluid to be pumped. Therefore, the external gear pump is particularly suitable for waste heat recovery systems of internal combustion engines, which often use low-viscosity working media.
  • the external gear pump has a housing.
  • the housing limits a working space.
  • a first gear arranged on a first shaft and a second gear arranged on a second shaft are meshed with each other.
  • at least one slide bearing is arranged in each case in the housing.
  • the bearings are hydraulically connected by means of a connecting channel with the working space.
  • the connection channels are formed in the housing.
  • the formation of the connecting channels in the stationary housing and not in the rotating gear has a quasi static pressure of the working medium in the connecting channel and thus also in the respective downstream
  • Flushing the plain bearing has two main positive effects: on the one hand, the solid state friction is reduced by spraying working medium into the contact of the sliding bearing. On the other hand, a hot running of the plain bearing is prevented by a constant flow of working fluid is ensured. As a result, the temperature of the working medium does not increase in the contact of the sliding bearing, the viscosity therefore remains relatively high, so that the lubricating properties of the working medium - even in the case of a low-viscosity working fluid - are still comparatively good.
  • the housing comprises at least one bearing glasses.
  • the bearing glasses forms an axial bearing of the two gears.
  • bearing bushes can be arranged, for example pressed in, for the radial mounting of the two shafts in the bearing goggles.
  • the gears or the working space can be axially sealed, with an axial leakage is present, but can be minimized by an optimized gap height between bearing glasses and the end faces of the gears.
  • this requires the setting of a comparatively small gap height, which, moreover, may only be subject to slight tolerances, since otherwise, the structure of the hydrodynamic lubricating film of the low viscosity working fluid will not work.
  • the viscosity of the working medium is kept at a comparatively high level, so that consequently the gap height does not have to be tolerated too tightly.
  • two bearing bushes are arranged in the bearing goggles, each bearing bush forming a plain bearing for each shaft.
  • per bearing glasses per a radial bearing for both shafts are arranged in the bearing glasses. This optimizes the positioning of the two shafts, especially the parallelism. The efficiency of
  • connection channels are formed in the bearing goggles.
  • the connection channels can be made simple and inexpensive.
  • the connecting channels each comprise a groove on an end face of the bearing glasses.
  • the groove can simply be milled into the end face.
  • the connecting channels open - for example in the form of grooves - the working space side in a first tooth chamber of the first gear or the second gear.
  • the connection channels may also open into other tooth chambers, which have a pressure level higher than the pressure of the inlet.
  • pressurized working fluid is flushed into the associated slide bearing.
  • a corresponding pressure gradient ensures flushing of the sliding bearing. Otherwise, the working fluid would be in the plain bearing, the risk of hot running of the plain bearing would be given.
  • connection channels open into the associated lubrication gap of the plain bearing, viewed in the direction of rotation, on the bearing side immediately before the respective pressure field.
  • a lubricating wedge is formed directly in front of the pressure field, which is pressed into the contact of the sliding bearing, for example between the bearing bush and the shaft. The Solid state friction in the contact is minimized and thus also the wear in the plain bearing.
  • the connecting channels each comprise a cooling channel, which is arranged surrounding the respective sliding bearing outside.
  • the cooling channel the associated sliding bearing is arranged circumferentially by more than 180 °.
  • the respective sliding bearing is effectively cooled.
  • cooling the cavitation formation is reduced on the one hand and on the other hand increases the viscosity of the working medium and thus the lubricity. Both reduce wear in the plain bearings.
  • a large convection surface of the cooling channel coupled with a high flow is advantageous.
  • Waste heat recovery systems of internal combustion engines often use low viscosity, poorly lubricious working media.
  • the external gear pump according to the invention allows a good flushing and cooling of its plain bearings, so that wear and cavitation are reduced in the plain bearings. Therefore, the external gear pump according to the invention is very advantageous in one
  • Waste heat recovery system comprises a working medium leading circuit, wherein the circuit in the flow direction of the working medium comprises a feed fluid pump, an evaporator, an expansion machine and a condenser.
  • the feed fluid pump is designed as an external gear pump according to an embodiment with the features described above.
  • FIG. 1 shows an external gear pump of the prior art in
  • FIG. 2 is a schematic sectional view through an external gear pump of the prior art.
  • Fig. 3 is a schematic perspective view of an external gear pump according to the invention, wherein only the essential areas are shown.
  • Fig. 4 shows a section through an external gear pump according to the invention, wherein only the essential areas are shown.
  • Fig. 5 shows a schematic cross section through a further embodiment of the external gear pump according to the invention, wherein only the essential areas are shown.
  • the external gear pump 1 shows an external gear pump 1 of the prior art in an exploded view.
  • the external gear pump 1 comprises a housing 2, a cover 3 and a bottom flange 4.
  • the cover 3 and the bottom flange 4 are clamped together with the interposition of the housing 2 by four screws 5.
  • the housing 2, the cover 3 and the bottom flange 4 define a working space 6.
  • a first gear 1 1 and a second gear 12 are arranged in mesh with each other. Both gears 1 1, 12 have a certain number of teeth, each with a tooth width or gear width b.
  • the first gear 1 1 is mounted on a first shaft 21 and the second gear 12 on a first shaft 21 parallel to the second shaft 22. Alternatively, depending on a gear and a shaft also be made in one piece.
  • the first shaft 21 is used in the embodiment of Figure 1 as a drive shaft and is equipped with a not shown drive connected, for example, a crankshaft of an internal combustion engine. For this purpose, the first shaft 21 protrudes through the bottom flange. 4
  • the two shafts 21, 22 each protrude through their associated gear 1 1, 12 and are firmly connected to this, for example by one each
  • the shafts 21, 22 are mounted.
  • the storage is carried out by two bearing glasses 30, 40, wherein the bearing glasses 30, 40 are arranged in the working space 6: a bearing glasses 30 is disposed adjacent to the bottom flange 4 and another bearing glasses 40 adjacent to the lid 3.
  • both bearing glasses 30, 40 are respectively two bushings 9 pressed.
  • the bearing bushes 9 of the bearing glasses 30 store the two shafts 21, 22 on the drive side and the bearing bushes 9 of the other bearing glasses 40 on the opposite side of the gears 1 1, 12.
  • the bushings 9 thus form plain bearings for the two shafts 21, 22.
  • the two bearing bushes 9 can also be made in one piece with the bearing glasses 30.
  • the four bearing bushes 9 each have a radial bearing function and each form a plain bearing with their associated shaft 21, 22. Die
  • Axial bearing function is achieved by the two bearing glasses 30, 40:
  • the bearing glasses 30 on the front side a stop surface 31 and the other
  • Lagerbrille 40 frontally another stop surface 42. Both stop surfaces 31, 42 cooperate with two gears 1 1, 12 together.
  • the stop surface 31 supports both gears 1 1, 12 oriented in the axial direction to the bottom flange 4; the further stop surface 42 supports both gears 1 1, 12 oriented in the axial direction to the lid 3.
  • seal 28 between the housing 2 and the bottom flange 4, and a further seal 29 between the housing 2 and the lid 3.
  • Both seals 28, 29 extend approximately annular over the circumference of the housing 28, 29 and are usually arranged in corresponding grooves.
  • a first seal 28 between the bearing glasses 30 and the bottom flange 4 is a first
  • Axial field seal 18 arranged, and between the other bearing glasses 40 and the lid 3, a second Axialfelddichtung 19 is arranged.
  • the two axial field seals 18, 19 constitute an axial bearing of the two bearing glasses 30, 40 within the housing 2.
  • the end faces or rear sides of the two bearing glasses 30, 40 are characterized
  • External gear pump 1 in a schematic sectional view.
  • an inlet 2a and an outlet 2b are formed, which open on opposite sides in the working space 6.
  • a delivery volume V of the working medium is thus conveyed on the housing wall of the housing 2 between the teeth of the two gear wheels 1 1, 12 from the inlet 2 a to the outlet 2 b.
  • the delivery volume V corresponds to the volume delivered in nominal operation of the external gear pump 1, that is, the volume delivered in essential operating points.
  • External gear pump 1 with a low first pressure level - for example, atmospheric pressure - out, and in the region of the outlet 2b, the pressure range of the external gear pump 1 forms with a higher second
  • Pressure level - for example, 40 bar - off.
  • Pressure range depends on the following flow topology, for example, from a throttle point.
  • the second shaft 22 is formed in the embodiment of DE 43 09 859 A1 as a fixed bearing journal, so that the second gear 12 is mounted on the second shaft 22.
  • the lubricating gap 20 between the second gear 12 and the bearing pin 22 is supplied with working fluid.
  • 12 connecting channels 90 are formed in the second gear, from the tooth chambers - ie in the region of the tooth roots 12a - to the lubrication gap 20th
  • a connecting channel 90 is formed on each tooth root 12a, which is acted upon depending on the rotational angle of the second gear 12 with pressures between the pressure of the inlet 2a and the pressure of the outlet 2b.
  • Lubrication gap 20 is thus supplied over its entire circumference with working fluid, which is not required for optimal lubrication effect. This reduces the efficiency of known from the prior art
  • External gear pump 1 wherein only the essential areas are shown.
  • the external gear pump 1 is similar to that of Figure 1: for supporting the two shafts 21, 22 are on both sides of the gears 1 1, 12, the two bearing glasses 30, 40 are arranged, in which in turn two bearing bushes 9 are arranged.
  • Per bearing bushing 9, the external gear pump 1 has a connecting channel 90. In Figure 3, this is shown schematically only for a bearing bush 9; However, the external gear pump 1 preferably has a total of four connecting channels 90.
  • Connecting channel 90 however, not formed in a gear 1 1, 12, but in a stationary component, such as the bearing glasses 30 or the housing 2, depending on the design of the external gear pump. 1
  • Connecting channel 90 preferably branches off from a toothed chamber, which is acted upon by an average pressure, that is to say a pressure which does not correspond to the pressure of inlet 2a or the pressure of outlet 2b.
  • a feed point 90_b of the connecting channel 90 opens into the lubricating gap 20 between the bushing 9 and the shaft 21, 22, preferably in the direction of rotation immediately before the contact area between the shaft 21, 22 and bearing bushing.
  • FIG. 4 schematically shows a plan view of the bearing gland 30 with two bearing bushes 9 press-fitted therein.
  • a bearing bush 9 forms a sliding bearing 71 for the first shaft 21, and another bearing bush 9 forms a further sliding bearing 73 for the second shaft 22 the sliding bearing 71 and the first shaft 21 thus a lubricating gap 20_1 is formed, and between the other sliding bearing 73 and the second shaft 22, a further lubrication gap 20_3.
  • the lubrication gap 20_1 is communicated via the connection channel 90_1
  • connection channel 90_1 the effect of the associated connection channel 90_1 will be described below only with reference to the sliding bearing 71. Preferably, however, this should apply to all plain bearings of the two shafts 21, 22.
  • the direction of rotation R21 of the first shaft 21 is counterclockwise, so that the working fluid in the tooth chambers is conveyed from the inlet 2a to the outlet 2b. This results in the direction of the outlet 2b, a high
  • Fluid pressure and in the region of the inlet 2a a low fluid pressure.
  • a pressure field p21 is formed between the first shaft 21 and the sliding bearing 71.
  • the pressure field p21 is shown schematically and of several sizes such as the height of the
  • the extraction point 90_1_a is arranged in a region as sketched in FIG. 4, which is acted on by a pressure higher than the pressure of the inlet 2a, downstream of the connection channel 90_1
  • Gear 1 1 is optimal. Withdrawal point 90_1_a and Zuzhoustelle 90_1_b do not have to lie in the same plane to the axis of rotation R21, this is due in Figure 4 only the simplified representation.
  • connection channel 90_1 furthermore comprises a cooling channel 90_1_c between the removal point 90_1_a and the
  • Zu rawstelle 90_1_b in which the working fluid is flushed around the sliding bearing 71 to cool the sliding bearing 71.
  • the cooling channel 90_1_c can, as shown in FIG. 4, be formed in the bearing gland 30 or else in the bearing bushing 9.
  • the cooling channel 90_1_c runs around the sliding bearing by more than 180 ° in order to generate a comparatively large cooling surface.
  • the cooling of the sliding bearing 71 results in an increase in the viscosity of the working medium, so that the lubricating properties in the
  • Lubrication gap 20_1 be improved and consequently the wear in the sliding bearing 71 is reduced.
  • the external gear pump 1 has a housing 2, which comprises a bearing goggles 30, a further bearing gland 40 and an intermediate plate 50.
  • Intermediate plate 50 is disposed between the bearing glasses 30 and the other bearing glasses 40 and braced between them, for example screwed.
  • a recess is formed as a working space 6.
  • working space 6 arranged on the first shaft 21 first gear 11 and arranged on the second shaft 22 second gear 12 are arranged meshing with each other, as is the usual operating principle of
  • the four plain bearings 71, 72, 73, 74 preferably in the form of bearing bushes, arranged for the two shafts 21, 22:
  • a first sliding bearing 71 is disposed in the bearing bracket 30 for supporting the first shaft 21.
  • a second sliding bearing 72 is arranged in the further bearing glasses 40 for supporting the first shaft 21.
  • a third slide bearing 73 is disposed in the bearing bracket 30 for supporting the second shaft 22.
  • a fourth sliding bearing 74 is disposed in the further bearing goggles 40 for supporting the second shaft 22.
  • the three plain bearings 71, 73, 74 are in the embodiment of Figure 5 in
  • the second bearing 72 of the first shaft 21 designed as a drive shaft is quasi designed as a passage bearing, so that the first shaft 21 protrudes at this bearing 72 through the further bearing gland 40 or an additional component of the housing 2. Accordingly, a shaft sealing ring 65 is arranged between the other bearing glasses 40 and the additional component and the first shaft 21, which seals the working space 6 to the outside in the axial direction at the shaft drive.
  • the bearing glasses 30, the intermediate plate 50 and the other bearing glasses 40 are aligned by two dowel pins 59 and clamped together by screws, each having a sealing ring 82, 83 is disposed between the bearing glasses 30, 40 and the intermediate plate 50 to the housing 2 to the outside , in particular in the radial direction, seal.
  • the intermediate plate 50 forms the radial seal of the working space 6 and preferably contains the respective screwed connections to the
  • Intermediate plate 50 should therefore be made very accurately in order to ensure the best possible radial seal to the tooth tips of the two gears 11, 12, so that escapes from the tooth chambers only the smallest possible amount of leakage.
  • An axial sealing of the delivery chambers or tooth chambers between the teeth of the gears 11, 12 and the inner wall of the intermediate plate 50 and a minimization of the axial leakage is effected by the smallest possible
  • the two gap heights x on both ends of the gears 11, 12 are the same size.
  • the adjustment of the axial seal can preferably be made possible by a shim 53, which is arranged axially between the intermediate plate 50 and the other bearing glasses 40.
  • the external gear pump 1 has four connecting channels 90_1, 90_2, 90_3, 90_4, in each case one connecting channel for flushing through the four plain bearings 71, 72, 73, 74.
  • the four connecting channels 90_1, 90_2, 90_3, 90_4 are preferably hydraulically connected to a medium pressure of
  • the connecting channels 90_1, 90_2, 90_3, 90_4 are for this purpose formed in one or more components of the housing 2, for example in the bearing glasses 30 and the other bearing glasses 40th
  • connection channels 90_1, 90_2, 90_3, 90_4 each comprise a cooling channel, as shown in FIG.
  • the illustrated external gear pump 1 is very well suited for low-lubricating, low-viscosity working media, as they are for example in
  • Waste heat recovery systems are used for internal combustion engines.
  • the inventive concepts are used for internal combustion engines.
  • External gear pump 1 is therefore arranged in a waste heat recovery system of an internal combustion engine.
  • the internal combustion engine is supplied with oxygen via an air supply; after the combustion process
  • discharged exhaust gas is discharged through an exhaust pipe from the internal combustion engine.
  • the waste heat recovery system comprises a circuit carrying a working medium comprising, in the flow direction of the working medium, a feed fluid pump, an evaporator, an expansion machine and a condenser.
  • the working medium can be made as needed via a spur line from a Sump and a valve unit are fed into the circuit.
  • the collecting container can alternatively be integrated into the circulation.
  • the evaporator is connected to the exhaust pipe of the internal combustion engine, thus uses the heat energy of the exhaust gas of the internal combustion engine.
  • Liquid working fluid is conveyed through the feed fluid pump, possibly from the reservoir into the evaporator and there through the
  • Heat energy of the exhaust gas of the internal combustion engine evaporates.
  • the vaporized working medium is then in the expansion machine under release of mechanical energy, for example, to a generator, not shown, or to a non-illustrated transmission relaxed. Subsequently, the working medium in the condenser is liquefied again and returned to the collecting container or fed to the feed fluid pump.
  • the feed fluid pump of the waste heat recovery system is an external gear pump 1 according to one of the above embodiments. These are particularly well suited for a waste heat recovery system, as they are also suitable for poorly lubricated working media with very low viscosities.
  • the connecting channels 90_1, 90_2, 90_3, 90_4 from the working space 6 to the four plain bearings 71, 72, 73, 74 the plain bearings 71, 72, 73, 74 are flushed with working fluid and cooled. It builds up in front of the pressure field of each one
  • the external gear pump 1 is also suitable for operating temperatures which are close to the evaporation temperature of the working medium, since the flushing of the plain bearings 71, 72, 73, 74 prevents a temperature increase to evaporation temperature and thus the risk of

Abstract

The invention relates to an external gear pump having a housing. The housing delimits a working chamber. A first gear, which is arranged on a first shaft, and a second gear, which is arranged on a second shaft, are arranged in the working chamber in such a way that said first and second gears mesh with each other. At least one sliding bearing each is arranged in the housing for the radial support of the two shafts. The sliding bearings are connected hydraulically to the working chamber by a connecting channel each. The connecting channels are formed in the housing.

Description

Beschreibung  description
Titel title
Außenzahnradpumpe für ein Abwärmerückgewinnungssvstem  External gear pump for a waste heat recovery system
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Außenzahnradpumpe, insbesondere ausgeführt als Speisefluidpumpe eines Abwärmerückgewinnungssystems einer Brennkraftmaschine. The present invention relates to an external gear pump, in particular embodied as a feed fluid pump of a waste heat recovery system of an internal combustion engine.
Stand der Technik State of the art
Fluidförderpumpen sind vielfach aus dem Stand der Technik bekannt, beispielsweise als Außenzahnradpumpen aus der Offenlegungsschrift DE 43 09 859 A1. Fluid conveying pumps are widely known from the prior art, for example as external gear pumps from the published patent application DE 43 09 859 A1.
Weiterhin ist auch die prinzipielle Anordnung von Speisefluidpumpen innerhalb eines Abwärmerückgewinnungssystems einer Brennkraftmaschine bekannt, beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE 10 2013 205 648 A1. Jedoch lassen die bekannten Dokumente offen, wie die Speisefluidpumpe auch mit aggressiven Arbeitsmedien von Abwärmerückgewinnungssystemen, welche eine sehr niedrige Viskosität aufweisen, mit möglichst langer Lebensdauer betrieben werden kann. Furthermore, the basic arrangement of Speisefluidpumpen within a waste heat recovery system of an internal combustion engine is known, for example from the published patent application DE 10 2013 205 648 A1. However, the known documents disclose how the feed fluid pump can be operated with aggressive working media of waste heat recovery systems, which have a very low viscosity, with the longest possible lifetime.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Die erfindungsgemäße Außenzahnradpumpe hat demgegenüber den Vorteil, dass sie für niederviskose, schlecht schmierende Arbeitsmedien eingesetzt werden kann. Weiterhin ist die Außenzahnradpumpe resistent gegenüber Kavitationsschäden und kann so auch für Betriebstemperaturen nahe an der Verdampfungstemperatur des zu fördernden Arbeitsmediums eingesetzt werden. Daher eignet sich die Außenzahnradpumpe insbesondere für Abwärmerückgewinnungssysteme von Brennkraftmaschinen, welche oft niederviskose Arbeitsmedien verwenden. The external gear pump according to the invention has the advantage that it can be used for low-viscosity, poorly lubricating working media. Furthermore, the external gear pump is resistant to cavitation damage and can thus be used for operating temperatures close to the evaporation temperature of the working fluid to be pumped. Therefore, the external gear pump is particularly suitable for waste heat recovery systems of internal combustion engines, which often use low-viscosity working media.
Dazu weist die Außenzahnradpumpe ein Gehäuse auf. Das Gehäuse begrenzt einen Arbeitsraum. In dem Arbeitsraum sind ein auf einer ersten Welle angeordnetes erstes Zahnrad und ein auf einer zweiten Welle angeordnetes zweites Zahnrad miteinander kämmend angeordnet. Zur radialen Lagerung der beiden Wellen ist jeweils mindestens ein Gleitlager in dem Gehäuse angeordnet. Die Gleitlager sind mittels je eines Verbindungskanals hydraulisch mit dem Arbeitsraum verbunden. Die Verbindungskanäle sind in dem Gehäuse ausgebildet. For this purpose, the external gear pump has a housing. The housing limits a working space. In the working space, a first gear arranged on a first shaft and a second gear arranged on a second shaft are meshed with each other. For radial mounting of the two shafts, at least one slide bearing is arranged in each case in the housing. The bearings are hydraulically connected by means of a connecting channel with the working space. The connection channels are formed in the housing.
Die Ausbildung der Verbindungskanäle im ortsfesten Gehäuse und nicht im rotierenden Zahnrad hat einen quasi statischen Druck des Arbeitsmediums in dem Verbindungskanal und damit auch in dem jeweils nachgeschalteten The formation of the connecting channels in the stationary housing and not in the rotating gear has a quasi static pressure of the working medium in the connecting channel and thus also in the respective downstream
Gleitlager zur Folge. Dadurch ergibt sich eine konstante Durchspülung des Gleitlagers bei vergleichsweise lediglich geringem Förderverlust. Die Slide bearing result. This results in a constant flushing of the sliding bearing with comparatively little production loss. The
Durchspülung des Gleitlagers bewirkt im Wesentlichen zwei positive Effekte: zum einen wird die Festkörperreibung reduziert, in dem Arbeitsmedium in den Kontakt des Gleitlagers gespritzt wird. Zum anderen wird ein Heißlaufen des Gleitlagers verhindert, indem ein ständiger Durchfluss von Arbeitsmedium gewährleistet ist. Dadurch erhöht sich die Temperatur des Arbeitsmediums in dem Kontakt des Gleitlagers nicht, die Viskosität bleibt demzufolge vergleichsweise hoch, so dass die Schmiereigenschaften des Arbeitsmediums - auch für den Fall eines niedrigviskosen Arbeitsmediums - noch vergleichsweise gut sind. Flushing the plain bearing has two main positive effects: on the one hand, the solid state friction is reduced by spraying working medium into the contact of the sliding bearing. On the other hand, a hot running of the plain bearing is prevented by a constant flow of working fluid is ensured. As a result, the temperature of the working medium does not increase in the contact of the sliding bearing, the viscosity therefore remains relatively high, so that the lubricating properties of the working medium - even in the case of a low-viscosity working fluid - are still comparatively good.
In vorteilhaften Ausführungen umfasst das Gehäuse zumindest eine Lagerbrille. Die Lagerbrille bildet dabei eine axiale Lagerung der beiden Zahnräder aus. Optional können Lagerbuchsen zur radialen Lagerung der beiden Wellen in der Lagerbrille angeordnet, beispielsweise eingepresst, sein. Dadurch können die Zahnräder bzw. der Arbeitsraum axial abgedichtet werden, wobei eine axiale Leckage vorhanden ist, jedoch durch eine optimierte Spalthöhe zwischen Lagerbrille und den Stirnseiten der Zahnräder minimiert werden kann. Bei niedrigen Viskositäten ist dazu die Einstellung einer vergleichsweise geringen Spalthöhe erforderlich, die zudem nur geringen Toleranzen unterliegen darf, da andernfalls der Aufbau des hydrodynamischen Schmierfilms des niederviskosen Arbeitsmediums nicht funktioniert. Durch die Durchspülung der Gleitlager wird die Viskosität des Arbeitsmediums auf einem vergleichsweise hohen Niveau gehalten, so dass demzufolge die Spalthöhe nicht zu eng toleriert werden muss. In advantageous embodiments, the housing comprises at least one bearing glasses. The bearing glasses forms an axial bearing of the two gears. Optionally, bearing bushes can be arranged, for example pressed in, for the radial mounting of the two shafts in the bearing goggles. Thereby, the gears or the working space can be axially sealed, with an axial leakage is present, but can be minimized by an optimized gap height between bearing glasses and the end faces of the gears. At low viscosities, this requires the setting of a comparatively small gap height, which, moreover, may only be subject to slight tolerances, since otherwise, the structure of the hydrodynamic lubricating film of the low viscosity working fluid will not work. By rinsing the plain bearings, the viscosity of the working medium is kept at a comparatively high level, so that consequently the gap height does not have to be tolerated too tightly.
In vorteilhaften Ausführungen sind in der Lagerbrille zwei Lagerbuchsen angeordnet, wobei jede Lagerbuchse ein Gleitlager für je eine Welle ausbildet. Dadurch sind pro Lagerbrille je ein radiales Lager für beide Wellen in der Lagerbrille angeordnet. Dadurch wird die Positionierung der beiden Wellen zueinander, speziell die Parallelität, optimiert. Der Wirkungsgrad der In advantageous embodiments, two bearing bushes are arranged in the bearing goggles, each bearing bush forming a plain bearing for each shaft. As a result, per bearing glasses per a radial bearing for both shafts are arranged in the bearing glasses. This optimizes the positioning of the two shafts, especially the parallelism. The efficiency of
Außenzahnradpumpe wird dadurch erhöht, der Verschleiß und die Leckage werden verringert. External gear pump is thereby increased, the wear and the leakage are reduced.
In vorteilhaften Weiterbildungen sind die Verbindungskanäle in der Lagerbrille ausgebildet. Dadurch können die Verbindungskanäle einfach und kostengünstig gefertigt werden. In advantageous developments, the connection channels are formed in the bearing goggles. As a result, the connection channels can be made simple and inexpensive.
Vorteilhafterweise umfassen die Verbindungskanäle dabei jeweils eine Nut auf einer Stirnseite der Lagerbrille. Die Nut kann beispielsweise einfach in die Stirnseite gefräst werden. Advantageously, the connecting channels each comprise a groove on an end face of the bearing glasses. For example, the groove can simply be milled into the end face.
Vorzugsweise münden die Verbindungskanäle - beispielsweise in Form von Nuten - arbeitsraumseitig in eine erste Zahnkammer des ersten Zahnrads oder des zweiten Zahnrads. Alternativ können die Verbindungskanäle auch in andere Zahnkammern münden, welche ein Druckniveau höher als den Druck des Einlasses aufweisen. In den ersten Zahnkammern ist schon verdichtetes Arbeitsmedium vorhanden, so dass unter Druck stehendes Arbeitsmedium in das zugehörige Gleitlager gespült wird. Ein entsprechender Druckgradient sorgt für die Durchspülung des Gleitlagers. Andernfalls würde das Arbeitsmedium in dem Gleitlager stehen, die Gefahr des Heißlaufens des Gleitlagers wäre gegeben. Preferably, the connecting channels open - for example in the form of grooves - the working space side in a first tooth chamber of the first gear or the second gear. Alternatively, the connection channels may also open into other tooth chambers, which have a pressure level higher than the pressure of the inlet. In the first tooth chambers already compressed working fluid is present, so that pressurized working fluid is flushed into the associated slide bearing. A corresponding pressure gradient ensures flushing of the sliding bearing. Otherwise, the working fluid would be in the plain bearing, the risk of hot running of the plain bearing would be given.
In bevorzugten Weiterbildungen münden die Verbindungskanäle lagerseitig in Rotationsrichtung betrachtet unmittelbar vor dem jeweiligen Druckfeld in den zugehörigen Schmierspalt des Gleitlagers. Dadurch bildet sich direkt vor dem Druckfeld ein Schmierkeil aus, welcher in den Kontakt des Gleitlagers - also beispielsweise zwischen Lagerbuchse und Welle - hineingedrückt wird. Die Festkörperreibung in dem Kontakt wird so minimiert und demzufolge auch der Verschleiß in dem Gleitlager. In preferred developments, the connection channels open into the associated lubrication gap of the plain bearing, viewed in the direction of rotation, on the bearing side immediately before the respective pressure field. As a result, a lubricating wedge is formed directly in front of the pressure field, which is pressed into the contact of the sliding bearing, for example between the bearing bush and the shaft. The Solid state friction in the contact is minimized and thus also the wear in the plain bearing.
In vorteilhaften Ausführungen umfassen die Verbindungskanäle jeweils einen Kühlkanal, welcher das jeweilige Gleitlager außen umgebend angeordnet ist. Vorzugsweise ist dabei der Kühlkanal das zugeordnete Gleitlager um mehr als 180° umlaufend angeordnet. Durch den Kühlkanal wird das jeweilige Gleitlager wirkungsvoll gekühlt. Durch die Kühlung wird einerseits die Kavitationsbildung verringert und andererseits die Viskosität des Arbeitsmediums und damit die Schmierfähigkeit erhöht. Beides reduziert den Verschleiß in den Gleitlagern. Vorteilhaft ist dabei eine große Konvektionsfläche des Kühlkanals gepaart mit einer hohen Durchströmung. In advantageous embodiments, the connecting channels each comprise a cooling channel, which is arranged surrounding the respective sliding bearing outside. Preferably, the cooling channel, the associated sliding bearing is arranged circumferentially by more than 180 °. Through the cooling channel, the respective sliding bearing is effectively cooled. By cooling the cavitation formation is reduced on the one hand and on the other hand increases the viscosity of the working medium and thus the lubricity. Both reduce wear in the plain bearings. A large convection surface of the cooling channel coupled with a high flow is advantageous.
Außenzahnradpumpen eignen sich sehr gut für die Anwendung in External gear pumps are very suitable for use in
Abwärmerückgewinnungssystemen von Brennkraftmaschinen. Derartige Abwärmerückgewinnungssysteme verwenden oft niederviskose, schlecht schmierende Arbeitsmedien. Die erfindungsgemäße Außenzahnradpumpe ermöglicht eine gute Durchspülung und Kühlung ihrer Gleitlager, so dass Verschleiß und Kavitation in den Gleitlagern vermindert werden. Daher ist die erfindungsgemäße Außenzahnradpumpe sehr vorteilhaft in einem Waste heat recovery systems of internal combustion engines. Such waste heat recovery systems often use low viscosity, poorly lubricious working media. The external gear pump according to the invention allows a good flushing and cooling of its plain bearings, so that wear and cavitation are reduced in the plain bearings. Therefore, the external gear pump according to the invention is very advantageous in one
Abwärmerückgewinnungssystem verwendbar. Das Waste heat recovery system usable. The
Abwärmerückgewinnungssystem weist einen ein Arbeitsmedium führenden Kreislauf auf, wobei der Kreislauf in Flussrichtung des Arbeitsmediums eine Speisefluidpumpe, einen Verdampfer, eine Expansionsmaschine und einen Kondensator umfasst. Die Speisefluidpumpe ist dabei als Außenzahnradpumpe nach einer Ausführung mit den vorhergehend beschriebenen Merkmalen ausgeführt.  Waste heat recovery system comprises a working medium leading circuit, wherein the circuit in the flow direction of the working medium comprises a feed fluid pump, an evaporator, an expansion machine and a condenser. The feed fluid pump is designed as an external gear pump according to an embodiment with the features described above.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Im Nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Hereinafter, embodiments of the invention below
Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine Außenzahnradpumpe des Stands der Technik inWith reference to the accompanying drawings described in more detail. Show it: Fig. 1 shows an external gear pump of the prior art in
Explosionsdarstellung, wobei nur die wesentlichen Bereich dargestellt sind. Fig. 2 eine schematische Schnittdarstellung durch eine Außenzahnradpumpe aus dem Stand der Technik. Exploded view, with only the essential area are shown. Fig. 2 is a schematic sectional view through an external gear pump of the prior art.
Fig. 3 eine schematische perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Außenzahnradpumpe, wobei nur die wesentlichen Bereiche dargestellt sind. Fig. 3 is a schematic perspective view of an external gear pump according to the invention, wherein only the essential areas are shown.
Fig. 4 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Außenzahnradpumpe, wobei nur die wesentlichen Bereiche dargestellt sind. Fig. 5 einen schematischen Querschnitt durch eine weitere Ausführung der erfindungsgemäßen Außenzahnradpumpe, wobei nur die wesentlichen Bereiche dargestellt sind. Fig. 4 shows a section through an external gear pump according to the invention, wherein only the essential areas are shown. Fig. 5 shows a schematic cross section through a further embodiment of the external gear pump according to the invention, wherein only the essential areas are shown.
Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention
In Fig.1 ist eine Außenzahnradpumpe 1 aus dem Stand der Technik in einer Explosionsdarstellung gezeigt. Die Außenzahnradpumpe 1 umfasst ein Gehäuse 2, einen Deckel 3 und einen Bodenflansch 4. Der Deckel 3 und der Bodenflansch 4 sind unter Zwischenlage des Gehäuses 2 durch vier Schrauben 5 miteinander verspannt. Das Gehäuse 2, der Deckel 3 und der Bodenflansch 4 begrenzen einen Arbeitsraum 6. 1 shows an external gear pump 1 of the prior art in an exploded view. The external gear pump 1 comprises a housing 2, a cover 3 and a bottom flange 4. The cover 3 and the bottom flange 4 are clamped together with the interposition of the housing 2 by four screws 5. The housing 2, the cover 3 and the bottom flange 4 define a working space 6.
In dem Arbeitsraum 6 sind ein erstes Zahnrad 1 1 und ein zweites Zahnrad 12 kämmend miteinander angeordnet. Beide Zahnräder 1 1 , 12 weisen dabei eine gewisse Anzahl von Zähnen mit jeweils einer Zahnbreite bzw. Zahnradbreite b auf. Das erste Zahnrad 1 1 ist auf einer ersten Welle 21 befestigt und das zweite Zahnrad 12 auf einer zur ersten Welle 21 parallelen zweiten Welle 22. Alternativ können je ein Zahnrad und je eine Welle auch einteilig ausgeführt sein. Die erste Welle 21 dient in der Ausführung der Fig.1 als Antriebswelle und ist mit einem nicht dargestellten Antrieb verbunden, beispielsweise einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors. Dazu ragt die erste Welle 21 durch den Bodenflansch 4. In the working space 6, a first gear 1 1 and a second gear 12 are arranged in mesh with each other. Both gears 1 1, 12 have a certain number of teeth, each with a tooth width or gear width b. The first gear 1 1 is mounted on a first shaft 21 and the second gear 12 on a first shaft 21 parallel to the second shaft 22. Alternatively, depending on a gear and a shaft also be made in one piece. The first shaft 21 is used in the embodiment of Figure 1 as a drive shaft and is equipped with a not shown drive connected, for example, a crankshaft of an internal combustion engine. For this purpose, the first shaft 21 protrudes through the bottom flange. 4
Die beiden Wellen 21 , 22 ragen jeweils durch das ihnen zugeordnete Zahnrad 1 1 , 12 und sind mit diesem fest verbunden, beispielsweise durch je einenThe two shafts 21, 22 each protrude through their associated gear 1 1, 12 and are firmly connected to this, for example by one each
Pressverband. Beiderseits der Zahnräder 1 1 , 12 sind die Wellen 21 , 22 gelagert. Die Lagerung erfolgt durch zwei Lagerbrillen 30, 40, wobei die Lagerbrillen 30, 40 in dem Arbeitsraum 6 angeordnet sind: eine Lagerbrille 30 ist benachbart zum Bodenflansch 4 angeordnet und eine weitere Lagerbrille 40 benachbart zum Deckel 3. In beiden Lagerbrillen 30, 40 sind jeweils zwei Lagerbuchsen 9 eingepresst. Die Lagerbuchsen 9 der Lagerbrille 30 lagern die beiden Wellen 21 , 22 antriebsseitig und die Lagerbuchsen 9 der weiteren Lagerbrille 40 auf der dazu gegenüberliegenden Seite der Zahnräder 1 1 , 12. Die Lagerbuchsen 9 bilden somit Gleitlager für die beiden Wellen 21 , 22 aus. Alternativ können die zwei Lagerbuchsen 9 auch einteilig mit der Lagerbrille 30 ausgeführt werden.Press Association. On both sides of the gears 1 1, 12, the shafts 21, 22 are mounted. The storage is carried out by two bearing glasses 30, 40, wherein the bearing glasses 30, 40 are arranged in the working space 6: a bearing glasses 30 is disposed adjacent to the bottom flange 4 and another bearing glasses 40 adjacent to the lid 3. In both bearing glasses 30, 40 are respectively two bushings 9 pressed. The bearing bushes 9 of the bearing glasses 30 store the two shafts 21, 22 on the drive side and the bearing bushes 9 of the other bearing glasses 40 on the opposite side of the gears 1 1, 12. The bushings 9 thus form plain bearings for the two shafts 21, 22. Alternatively, the two bearing bushes 9 can also be made in one piece with the bearing glasses 30.
Gleiches gilt auch für die weitere Lagerbrille 40. The same applies to the other bearing glasses 40th
Die vier Lagerbuchsen 9 haben jeweils eine Radiallagerfunktion und bilden jeweils ein Gleitlager mit der ihnen zugeordneten Welle 21 , 22. Die The four bearing bushes 9 each have a radial bearing function and each form a plain bearing with their associated shaft 21, 22. Die
Axiallagerfunktion wird durch die beiden Lagerbrillen 30, 40 erreicht: Dazu weist die Lagerbrille 30 stirnseitig eine Anschlagfläche 31 auf und die weitere Axial bearing function is achieved by the two bearing glasses 30, 40: For this purpose, the bearing glasses 30 on the front side a stop surface 31 and the other
Lagerbrille 40 stirnseitig eine weitere Anschlagfläche 42. Beide Anschlagflächen 31 , 42 wirken mit beiden Zahnrädern 1 1 , 12 zusammen. Die Anschlagfläche 31 lagert beide Zahnräder 1 1 , 12 in der axialen Richtung zum Bodenflansch 4 orientiert; die weitere Anschlagfläche 42 lagert beide Zahnräder 1 1 , 12 in der axialen Richtung zum Deckel 3 orientiert. Lagerbrille 40 frontally another stop surface 42. Both stop surfaces 31, 42 cooperate with two gears 1 1, 12 together. The stop surface 31 supports both gears 1 1, 12 oriented in the axial direction to the bottom flange 4; the further stop surface 42 supports both gears 1 1, 12 oriented in the axial direction to the lid 3.
Zur Abdichtung des Arbeitsraums 6 zur Umgebung sind zwei Dichtungen am Gehäuse 2 angeordnet: Eine Dichtung 28 zwischen dem Gehäuse 2 und dem Bodenflansch 4, und eine weitere Dichtung 29 zwischen dem Gehäuse 2 und dem Deckel 3. Beide Dichtungen 28, 29 verlaufen etwa ringförmig über den Umfang des Gehäuses 28, 29 und sind üblicherweise in entsprechenden Nuten angeordnet. Weiterhin ist zwischen der Lagerbrille 30 und dem Bodenflansch 4 eine ersteTo seal the working space 6 to the environment, two seals on the housing 2 are arranged: a seal 28 between the housing 2 and the bottom flange 4, and a further seal 29 between the housing 2 and the lid 3. Both seals 28, 29 extend approximately annular over the circumference of the housing 28, 29 and are usually arranged in corresponding grooves. Furthermore, between the bearing glasses 30 and the bottom flange 4 is a first
Axialfelddichtung 18 angeordnet, und zwischen der weiteren Lagerbrille 40 und dem Deckel 3 ist eine zweite Axialfelddichtung 19 angeordnet. Die beiden Axialfelddichtungen 18, 19 stellen zum einen eine axiale Lagerung der beiden Lagerbrillen 30, 40 innerhalb des Gehäuses 2 dar. Zum anderen werden die Stirnseiten bzw. Rückseiten der beiden Lagerbrillen 30, 40 dadurch Axial field seal 18 arranged, and between the other bearing glasses 40 and the lid 3, a second Axialfelddichtung 19 is arranged. On the one hand, the two axial field seals 18, 19 constitute an axial bearing of the two bearing glasses 30, 40 within the housing 2. On the other hand, the end faces or rear sides of the two bearing glasses 30, 40 are characterized
drehwinkelabhängig entweder mit dem Druckniveau des Druckbereichs oder mit dem Druckniveau des Saugbereichs beaufschlagt. dependent on the angle of rotation either with the pressure level of the pressure range or with the pressure level of the suction range acted upon.
Fig.2 zeigt das Wirkprinzip der aus der DE 43 09 859 A1 bekannten 2 shows the operating principle known from DE 43 09 859 A1
Außenzahnradpumpe 1 in einer schematischen Schnittdarstellung. In dem Gehäuse 2 sind ein Einlass 2a und ein Auslass 2b ausgebildet, welche an gegenüberliegenden Seiten in den Arbeitsraum 6 münden. Ein Fördervolumen V des Arbeitsmediums wird so an der Gehäusewand des Gehäuses 2 zwischen den Zähnen der beiden Zahnräder 1 1 , 12 vom Einlass 2a zum Auslass 2b gefördert. Das Fördervolumen V entspricht dabei dem geförderten Volumen im Nennbetrieb der Außenzahnradpumpe 1 , das heißt dem geförderten Volumen in wesentlichen Betriebspunkten. External gear pump 1 in a schematic sectional view. In the housing 2, an inlet 2a and an outlet 2b are formed, which open on opposite sides in the working space 6. A delivery volume V of the working medium is thus conveyed on the housing wall of the housing 2 between the teeth of the two gear wheels 1 1, 12 from the inlet 2 a to the outlet 2 b. The delivery volume V corresponds to the volume delivered in nominal operation of the external gear pump 1, that is, the volume delivered in essential operating points.
Im Bereich des Einlasses 2a bildet sich dadurch der Saugbereich der In the region of the inlet 2 a thereby forms the suction of the
Außenzahnradpumpe 1 mit einem niedrigen ersten Druckniveau - beispielsweise Atmosphärendruck - aus, und im Bereich des Auslasses 2b bildet sich der Druckbereich der Außenzahnradpumpe 1 mit einem höheren zweiten External gear pump 1 with a low first pressure level - for example, atmospheric pressure - out, and in the region of the outlet 2b, the pressure range of the external gear pump 1 forms with a higher second
Druckniveau - beispielsweise 40 bar - aus. Das zweite Druckniveau des Pressure level - for example, 40 bar - off. The second pressure level of the
Druckbereichs hängt dabei von der nachfolgenden Strömungstopologie ab, beispielsweise von einer Drosselstelle. Pressure range depends on the following flow topology, for example, from a throttle point.
Die zweite Welle 22 ist in der Ausführung der DE 43 09 859 A1 als feststehender Lagerzapfen ausgebildet, so dass das zweite Zahnrad 12 auf der zweiten Welle 22 gelagert ist. Zur hydrostatischen Lagerung des zweiten Zahnrads 12 auf dem Lagerzapfen 22 wird der Schmierspalt 20 zwischen dem zweiten Zahnrad 12 und dem Lagerzapfen 22 mit Arbeitsmedium versorgt. Dazu sind in dem zweiten Zahnrad 12 Verbindungskanäle 90 ausgebildet, und zwar von den Zahnkammern - also im Bereich der Zahnfüße 12a - zu dem Schmierspalt 20. The second shaft 22 is formed in the embodiment of DE 43 09 859 A1 as a fixed bearing journal, so that the second gear 12 is mounted on the second shaft 22. For hydrostatic bearing of the second gear 12 on the bearing pin 22, the lubricating gap 20 between the second gear 12 and the bearing pin 22 is supplied with working fluid. For this purpose, 12 connecting channels 90 are formed in the second gear, from the tooth chambers - ie in the region of the tooth roots 12a - to the lubrication gap 20th
Somit ist an jedem Zahnfuß 12a ein Verbindungskanal 90 ausgebildet, der je nach Drehwinkel des zweiten Zahnrads 12 mit Drücken zwischen dem Druck des Einlasses 2a und dem Druck des Auslasses 2b beaufschlagt ist. Der Schmierspalt 20 wird somit über seinen gesamten Umfang mit Arbeitsmedium versorgt, was für eine optimale Schmierwirkung nicht erforderlich ist. Dies reduziert den Wirkungsgrad der aus dem Stand der Technik bekannten Thus, a connecting channel 90 is formed on each tooth root 12a, which is acted upon depending on the rotational angle of the second gear 12 with pressures between the pressure of the inlet 2a and the pressure of the outlet 2b. Of the Lubrication gap 20 is thus supplied over its entire circumference with working fluid, which is not required for optimal lubrication effect. This reduces the efficiency of known from the prior art
Außenzahnradpumpe 1 . External gear pump 1.
Fig.3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen 3 shows a perspective view of an inventive
Außenzahnradpumpe 1 , wobei nur die wesentlichen Bereiche dargestellt sind. In der Ausführung der Fig.3 ist die Außenzahnradpumpe 1 ähnlich der aus der Fig.1 aufgebaut: zur Lagerung der beiden Wellen 21 , 22 sind beidseitig der Zahnräder 1 1 , 12 die beiden Lagerbrillen 30, 40 angeordnet, in welchen wiederum jeweils zwei Lagerbuchsen 9 angeordnet sind. Pro Lagerbuchse 9 weist die Außenzahnradpumpe 1 einen Verbindungskanal 90 auf. In der Fig.3 ist dies schematisch nur für eine Lagerbuchse 9 dargestellt; vorzugsweise weist die Außenzahnradpumpe 1 jedoch insgesamt vier Verbindungskanäle 90 auf. External gear pump 1, wherein only the essential areas are shown. In the embodiment of Figure 3, the external gear pump 1 is similar to that of Figure 1: for supporting the two shafts 21, 22 are on both sides of the gears 1 1, 12, the two bearing glasses 30, 40 are arranged, in which in turn two bearing bushes 9 are arranged. Per bearing bushing 9, the external gear pump 1 has a connecting channel 90. In Figure 3, this is shown schematically only for a bearing bush 9; However, the external gear pump 1 preferably has a total of four connecting channels 90.
Im Unterschied zur Ausführung der Fig.2 ist der erfindungsgemäße In contrast to the embodiment of Figure 2 is the invention
Verbindungskanal 90 jedoch nicht in einem Zahnrad 1 1 , 12 ausgebildet, sondern in einem ortsfesten Bauteil, wie der Lagerbrille 30 oder dem Gehäuse 2, je nach Bauart der Außenzahnradpumpe 1 . Eine Entnahmestelle 90_a des Connecting channel 90, however, not formed in a gear 1 1, 12, but in a stationary component, such as the bearing glasses 30 or the housing 2, depending on the design of the external gear pump. 1 A sampling point 90_a of
Verbindungskanals 90 zweigt dabei vorzugsweise von einer Zahnkammer ab, welche mit einem mittleren Druck beaufschlagt ist, also einem Druck der nicht dem Druck des Einlasses 2a oder dem Druck des Auslasses 2b entspricht. Eine Zuführstelle 90_b des Verbindungskanals 90 mündet in den Schmierspalt 20 zwischen der Buchse 9 und der Welle 21 , 22, vorzugsweise in Drehrichtung unmittelbar vor dem Kontaktbereich zwischen Welle 21 , 22 und Lagerbuchse 9. Connecting channel 90 preferably branches off from a toothed chamber, which is acted upon by an average pressure, that is to say a pressure which does not correspond to the pressure of inlet 2a or the pressure of outlet 2b. A feed point 90_b of the connecting channel 90 opens into the lubricating gap 20 between the bushing 9 and the shaft 21, 22, preferably in the direction of rotation immediately before the contact area between the shaft 21, 22 and bearing bushing. 9
Zur Veranschaulichung des Kontaktbereichs zwischen Welle 21 , 22 und To illustrate the contact area between shaft 21, 22 and
Lagerbuchse 9 zeigt Fig.4 schematisch eine Draufsicht auf die Lagerbrille 30 mit zwei darin eingepressten Lagerbuchsen 9. Eine Lagerbuchse 9 bildet ein Gleitlager 71 für die erste Welle 21 , und eine andere Lagerbuchse 9 bildet ein weiteres Gleitlager 73 für die zweite Welle 22. Zwischen dem Gleitlager 71 und der ersten Welle 21 ist somit ein Schmierspalt 20_1 ausgebildet, und zwischen dem weiteren Gleitlager 73 und der zweiten Welle 22 ein weiterer Schmierspalt 20_3. Der Schmierspalt 20_1 wird über den Verbindungskanal 90_1 mit FIG. 4 schematically shows a plan view of the bearing gland 30 with two bearing bushes 9 press-fitted therein. A bearing bush 9 forms a sliding bearing 71 for the first shaft 21, and another bearing bush 9 forms a further sliding bearing 73 for the second shaft 22 the sliding bearing 71 and the first shaft 21 thus a lubricating gap 20_1 is formed, and between the other sliding bearing 73 and the second shaft 22, a further lubrication gap 20_3. The lubrication gap 20_1 is communicated via the connection channel 90_1
Arbeitsmedium zur Schmierung versorgt, und der weitere Schmierspalt 20_3 über einen weiteren Verbindungskanal 90_3. Beide Verbindungskanäle 90_1 , 90_3 sind in der Lagerbrille 30 ausgebildet. Working fluid supplied for lubrication, and the additional lubrication gap 20_3 via another connecting channel 90_3. Both connecting channels 90_1, 90_3 are formed in the bearing glasses 30.
Beispielhaft wird nachfolgend nur anhand des Gleitlagers 71 die Wirkung des zugehörigen Verbindungskanals 90_1 beschrieben. Vorzugsweise soll dies jedoch für alle Gleitlager der beiden Wellen 21 , 22 gelten. By way of example, the effect of the associated connection channel 90_1 will be described below only with reference to the sliding bearing 71. Preferably, however, this should apply to all plain bearings of the two shafts 21, 22.
Die Drehrichtung R21 der ersten Welle 21 verläuft gegen den Uhrzeigersinn, so dass das Arbeitsmedium in den Zahnkammern vom Einlass 2a zum Auslass 2b gefördert wird. Dadurch ergibt sich in Richtung des Auslasses 2b ein hoherThe direction of rotation R21 of the first shaft 21 is counterclockwise, so that the working fluid in the tooth chambers is conveyed from the inlet 2a to the outlet 2b. This results in the direction of the outlet 2b, a high
Fluiddruck und im Bereich des Einlasses 2a ein niedriger Fluiddruck. Die auf das erste Zahnrad 1 1 - und damit mittelbar auch auf die erste Welle 21 - resultierende hydraulische Kraft F21 wirkt in etwa in Richtung des Einlasses, wie in Fig.4 gezeigt. Dadurch bildet sich im Schmierspalt 20_1 ein Druckfeld p21 zwischen der ersten Welle 21 und dem Gleitlager 71 aus. Das Druckfeld p21 ist schematisch dargestellt und von etlichen Größen wie der Höhe des Fluid pressure and in the region of the inlet 2a, a low fluid pressure. The hydraulic force F21 resulting on the first gear 1 1-and thus indirectly also on the first shaft 21-acts approximately in the direction of the inlet, as shown in FIG. As a result, in the lubricating gap 20_1, a pressure field p21 is formed between the first shaft 21 and the sliding bearing 71. The pressure field p21 is shown schematically and of several sizes such as the height of the
Schmierspalts 20_1 abhängig; das Druckfeld p21 kann demzufolge insbesondere andere Breiten aufweisen als in Fig.4 dargestellt. In bevorzugten Ausführungen der Außenzahnradpumpe 1 wird nun das Lubrication gap 20_1 dependent; Consequently, the pressure field p21 can in particular have different widths than shown in FIG. In preferred embodiments of the external gear pump 1 is now the
Arbeitsmedium mittels des Verbindungskanals 90_1 in Drehrichtung R21 in den Schmierspalt 20_1 unmittelbar vor dem Druckfeld p21 eingeführt, also an der Zuführstelle 90_1_b, so dass sich im Bereich des Druckfelds p21 ein Schmierkeil ausbilden kann. Die Festkörperreibung im Druckfeld p21 des Gleitlagers 71 wird somit reduziert, idealerweise baut sich sogar ein hydrodynamischer Schmierfilm auf. Entsprechend wird der Verschleiß im Gleitlager 71 reduziert und somit die Lebensdauer der Außenzahnradpumpe 1 erhöht.  Working medium by means of the connecting channel 90_1 in the direction of rotation R21 introduced into the lubrication gap 20_1 immediately before the pressure field p21, ie at the Zuführstelle 90_1_b, so that in the region of the pressure field p21 a lubricating wedge can form. The solid friction in the pressure field p21 of the sliding bearing 71 is thus reduced, ideally even a hydrodynamic lubricant film builds up. Accordingly, the wear in the sliding bearing 71 is reduced and thus increases the life of the external gear pump 1.
Vorzugsweise ist die Entnahmestelle 90_1_a in einem Bereich angeordnet, wie in Fig.4 skizziert, der mit einem höheren Druck als dem Druck des Einlasses 2a beaufschlagt ist, um stromabwärts des Verbindungskanals 90_1 das Preferably, the extraction point 90_1_a is arranged in a region as sketched in FIG. 4, which is acted on by a pressure higher than the pressure of the inlet 2a, downstream of the connection channel 90_1
Arbeitsmedium aus dem Schmierspalt 20_1 drücken zu können. Es ist jedoch nicht erforderlich dafür den Druck des Auslasses 2b zu verwenden, so dass eine Entnahmestelle 90_1_a im Bereich der ersten Zahnkammern des ersten To be able to press working medium out of the lubrication gap 20_1. However, it is not necessary to use the pressure of the outlet 2b, so that a removal point 90_1_a in the region of the first tooth chambers of the first
Zahnrads 1 1 optimal ist. Entnahmestelle 90_1_a und Zuführstelle 90_1_b müssen dabei nicht in der gleichen Ebene zur Rotationsachse R21 liegen, dies ist in Fig.4 nur der vereinfachten Darstellung geschuldet. Gear 1 1 is optimal. Withdrawal point 90_1_a and Zuführstelle 90_1_b do not have to lie in the same plane to the axis of rotation R21, this is due in Figure 4 only the simplified representation.
In vorteilhaften Weiterbildungen umfasst der Verbindungskanal 90_1 weiterhin einen Kühlkanal 90_1_c zwischen der Entnahmestelle 90_1_a und der In advantageous developments, the connection channel 90_1 furthermore comprises a cooling channel 90_1_c between the removal point 90_1_a and the
Zuführstelle 90_1_b, in welchem das Arbeitsmedium um das Gleitlager 71 gespült wird, um das Gleitlager 71 zu kühlen. Der Kühlkanal 90_1_c kann dabei, wie in Fig.4 gezeigt, in der Lagerbrille 30 ausgebildet sein, oder aber auch in der Lagerbuchse 9. Vorzugsweise verläuft der Kühlkanal 90_1_c das Gleitlager um mehr als 180° umlaufend, um eine vergleichsweise große Kühlfläche zu generieren. Die Abkühlung des Gleitlagers 71 hat eine Erhöhung der Viskosität des Arbeitsmediums zur Folge, so dass die Schmiereigenschaften im Zuführstelle 90_1_b, in which the working fluid is flushed around the sliding bearing 71 to cool the sliding bearing 71. The cooling channel 90_1_c can, as shown in FIG. 4, be formed in the bearing gland 30 or else in the bearing bushing 9. Preferably, the cooling channel 90_1_c runs around the sliding bearing by more than 180 ° in order to generate a comparatively large cooling surface. The cooling of the sliding bearing 71 results in an increase in the viscosity of the working medium, so that the lubricating properties in the
Schmierspalt 20_1 verbessert werden und demzufolge der Verschleiß im Gleitlager 71 verringert wird. Lubrication gap 20_1 be improved and consequently the wear in the sliding bearing 71 is reduced.
Fig.5 zeigt einen schematischen Schnitt durch eine erfindungsgemäße 5 shows a schematic section through an inventive
Außenzahnradpumpe 1 , wobei nur die wesentlichen Bereiche dargestellt sind. Die Außenzahnradpumpe 1 weist ein Gehäuse 2 auf, welches eine Lagerbrille 30, eine weitere Lagerbrille 40 und eine Zwischenplatte 50 umfasst. Die External gear pump 1, wherein only the essential areas are shown. The external gear pump 1 has a housing 2, which comprises a bearing goggles 30, a further bearing gland 40 and an intermediate plate 50. The
Zwischenplatte 50 ist zwischen der Lagerbrille 30 und der weiteren Lagerbrille 40 angeordnet und zwischen diesen verspannt, beispielsweise verschraubt. In der Zwischenplatte 50 ist eine Ausnehmung als Arbeitsraum 6 ausgebildet. In dem Arbeitsraum 6 sind das auf der ersten Welle 21 angeordnete erste Zahnrad 11 und das auf der zweiten Welle 22 angeordnete zweite Zahnrad 12 miteinander kämmend angeordnet, so wie es dem üblichen Wirkprinzip von Intermediate plate 50 is disposed between the bearing glasses 30 and the other bearing glasses 40 and braced between them, for example screwed. In the intermediate plate 50, a recess is formed as a working space 6. In the working space 6, arranged on the first shaft 21 first gear 11 and arranged on the second shaft 22 second gear 12 are arranged meshing with each other, as is the usual operating principle of
Außenzahnradpumpen entspricht. External gear pumps corresponds.
In der Lagerbrille 30 bzw. in der weiteren Lagerbrille 40 sind die vier Gleitlager 71, 72, 73, 74, vorzugsweise in Form von Lagerbuchsen, für die beiden Wellen 21, 22 angeordnet: In the bearing glasses 30 and in the other bearing glasses 40, the four plain bearings 71, 72, 73, 74, preferably in the form of bearing bushes, arranged for the two shafts 21, 22:
Ein erstes Gleitlager 71 ist in der Lagerbrille 30 zur Lagerung der ersten Welle 21 angeordnet. A first sliding bearing 71 is disposed in the bearing bracket 30 for supporting the first shaft 21.
Ein zweites Gleitlager 72 ist in der weiteren Lagerbrille 40 zur Lagerung der ersten Welle 21 angeordnet. Ein drittes Gleitlager 73 ist in der Lagerbrille 30 zur Lagerung der zweiten Welle 22 angeordnet. A second sliding bearing 72 is arranged in the further bearing glasses 40 for supporting the first shaft 21. A third slide bearing 73 is disposed in the bearing bracket 30 for supporting the second shaft 22.
Ein viertes Gleitlager 74 ist in der weiteren Lagerbrille 40 zur Lagerung der zweiten Welle 22 angeordnet.  A fourth sliding bearing 74 is disposed in the further bearing goggles 40 for supporting the second shaft 22.
Die drei Gleitlager 71 , 73, 74 sind in der Ausführung der Fig.5 in The three plain bearings 71, 73, 74 are in the embodiment of Figure 5 in
Sacklochbohrungen angeordnet, so dass keine axiale Abdichtung der Lager 71 , 73, 74 zur Umgebung erforderlich ist. Das zweite Lager 72 der als Antriebswelle ausgeführten ersten Welle 21 ist quasi als Durchgangslager ausgeführt, so dass an diesem Lager 72 die erste Welle 21 durch die weitere Lagerbrille 40 bzw. ein zusätzliches Bauteil des Gehäuses 2 ragt. Dementsprechend ist zwischen der weiteren Lagerbrille 40 bzw. dem zusätzlichen Bauteil und der ersten Welle 21 ein Wellendichtring 65 angeordnet, welcher an dem Wellendurchtrieb den Arbeitsraum 6 nach außen zur Umgebung in axialer Richtung abdichtet. Blind holes arranged so that no axial sealing of the bearings 71, 73, 74 is required to the environment. The second bearing 72 of the first shaft 21 designed as a drive shaft is quasi designed as a passage bearing, so that the first shaft 21 protrudes at this bearing 72 through the further bearing gland 40 or an additional component of the housing 2. Accordingly, a shaft sealing ring 65 is arranged between the other bearing glasses 40 and the additional component and the first shaft 21, which seals the working space 6 to the outside in the axial direction at the shaft drive.
Die Lagerbrille 30, die Zwischenplatte 50 und die weitere Lagerbrille 40 sind durch zwei Passstifte 59 ausgerichtet und durch Schrauben zusammen verspannt, wobei jeweils ein Dichtring 82, 83 zwischen den Lagerbrillen 30, 40 und der Zwischenplatte 50 angeordnet ist, um das Gehäuse 2 nach außen, insbesondere in radialer Richtung, abzudichten. Die Bohrungen für die PassstifteThe bearing glasses 30, the intermediate plate 50 and the other bearing glasses 40 are aligned by two dowel pins 59 and clamped together by screws, each having a sealing ring 82, 83 is disposed between the bearing glasses 30, 40 and the intermediate plate 50 to the housing 2 to the outside , in particular in the radial direction, seal. The holes for the dowel pins
59 sollten in beiden Lagerbrillen 30, 40 und in der Zwischenplatte 50 59 should in both bearing glasses 30, 40 and in the intermediate plate 50th
symmetrisch vorgesehen werden. Dadurch werden letztendlich vor allem die Gleitlager 71 , 72, 73, 74 exakt zu dem in der Rahmenplatte 50 ausgebildeten Arbeitsraum 6 ausgerichtet, was insbesondere für die radiale Abdichtung zwischen der Zwischenplatte 50 und den Zahnrädern 1 1 , 12 und für einen reibungsminimierten Lauf der Zahnräder 1 1 , 12 sehr wichtig ist. be provided symmetrically. As a result, in the end, especially the slide bearings 71, 72, 73, 74 aligned exactly to the trained in the frame plate 50 working space 6, which is particularly for the radial seal between the intermediate plate 50 and the gears 1 1, 12 and for a friction-minimized running of the gears 1 1, 12 is very important.
Die Zwischenplatte 50 bildet die radiale Abdichtung des Arbeitsraums 6 und enthält vorzugsweise die jeweiligen Anschlussverschraubungen an den The intermediate plate 50 forms the radial seal of the working space 6 and preferably contains the respective screwed connections to the
Niederdruck und an den Hochdruck; in der Zwischenplatte 50 sind somit auch der Einlass 2a und der Auslass 2b ausgebildet. Die Innengeometrie der Low pressure and to the high pressure; in the intermediate plate 50 thus also the inlet 2a and the outlet 2b are formed. The internal geometry of the
Zwischenplatte 50 sollte daher sehr genau gefertigt werden, um eine möglichst gute radiale Abdichtung zu den Zahnköpfen der beiden Zahnräder 11, 12 zu gewährleisten, so dass aus den Zahnkammern nur eine möglichst geringe Leckagemenge entweicht. Eine axiale Abdichtung der Förderkammern bzw. Zahnkammern zwischen den Zähnen der Zahnräder 11, 12 und der Innenwand der Zwischenplatte 50 bzw. eine Minimierung der axialen Leckage erfolgt durch möglichst geringe Intermediate plate 50 should therefore be made very accurately in order to ensure the best possible radial seal to the tooth tips of the two gears 11, 12, so that escapes from the tooth chambers only the smallest possible amount of leakage. An axial sealing of the delivery chambers or tooth chambers between the teeth of the gears 11, 12 and the inner wall of the intermediate plate 50 and a minimization of the axial leakage is effected by the smallest possible
Spalthöhen x zwischen den Stirnseiten der Zahnräder 11, 12 und der Lagerbrille 30 bzw. der weiteren Lagerbrille 40. Vorzugsweise sind die beiden Spalthöhen x auf beiden Stirnseiten der Zahnräder 11, 12 dabei gleich groß. Die Einstellung der axialen Abdichtung kann vorzugsweise durch eine Einstellscheibe 53 ermöglicht werden, welche axial zwischen der Zwischenplatte 50 und der weiteren Lagerbrille 40 angeordnet ist. Cleavage heights x between the end faces of the gears 11, 12 and the bearing glasses 30 and the other bearing glasses 40. Preferably, the two gap heights x on both ends of the gears 11, 12 are the same size. The adjustment of the axial seal can preferably be made possible by a shim 53, which is arranged axially between the intermediate plate 50 and the other bearing glasses 40.
Erfindungsgemäß weist die Außenzahnradpumpe 1 vier Verbindungskanäle 90_1, 90_2, 90_3, 90_4 auf, jeweils einen Verbindungskanal zum Durchspülen der vier Gleitlager 71 , 72, 73, 74. Vorzugsweise sind die vier Verbindungskanäle 90_1, 90_2, 90_3, 90_4 dabei hydraulisch an einen mittleren Druck des According to the invention, the external gear pump 1 has four connecting channels 90_1, 90_2, 90_3, 90_4, in each case one connecting channel for flushing through the four plain bearings 71, 72, 73, 74. The four connecting channels 90_1, 90_2, 90_3, 90_4 are preferably hydraulically connected to a medium pressure of
Arbeitsraums 6 angebunden. Die Verbindungskanäle 90_1, 90_2, 90_3, 90_4 sind dazu in einem bzw. mehreren Bauteilen des Gehäuses 2 ausgebildet, beispielsweise in der Lagerbrille 30 und der weiteren Lagerbrille 40. Workroom 6 tethered. The connecting channels 90_1, 90_2, 90_3, 90_4 are for this purpose formed in one or more components of the housing 2, for example in the bearing glasses 30 and the other bearing glasses 40th
Vorzugsweise umfassen die Verbindungskanäle 90_1, 90_2, 90_3, 90_4 jeweils einen Kühlkanal, wie in Fig.4 gezeigt. Preferably, the connection channels 90_1, 90_2, 90_3, 90_4 each comprise a cooling channel, as shown in FIG.
Die dargestellte Außenzahnradpumpe 1 ist sehr gut für schlecht schmierende, niederviskose Arbeitsmedien geeignet, wie sie beispielsweise in The illustrated external gear pump 1 is very well suited for low-lubricating, low-viscosity working media, as they are for example in
Abwärmerückgewinnungssystemen für Brennkraftmaschinen verwendet werden. In besonders vorteilhaften Ausführungen ist die erfindungsgemäße Waste heat recovery systems are used for internal combustion engines. In particularly advantageous embodiments, the inventive
Außenzahnradpumpe 1 demzufolge in einem Abwärmerückgewinnungssystem einer Brennkraftmaschine angeordnet. Der Brennkraftmaschine wird Sauerstoff über eine Luftzufuhr zugeführt; das nach dem Verbrennungsvorgang  External gear pump 1 is therefore arranged in a waste heat recovery system of an internal combustion engine. The internal combustion engine is supplied with oxygen via an air supply; after the combustion process
ausgestoßene Abgas wird durch eine Abgasleitung aus der Brennkraftmaschine abgeführt. discharged exhaust gas is discharged through an exhaust pipe from the internal combustion engine.
Das Abwärmerückgewinnungssystem weist einen ein Arbeitsmedium führenden Kreislauf auf, der in Flussrichtung des Arbeitsmediums eine Speisefluidpumpe, einen Verdampfer, eine Expansionsmaschine und einen Kondensator umfasst. Das Arbeitsmedium kann nach Bedarf über eine Stichleitung aus einem Sammelbehälter und eine Ventileinheit in den Kreislauf eingespeist werden. Der Sammelbehälter kann dabei alternativ auch in den Kreislauf eingebunden sein. The waste heat recovery system comprises a circuit carrying a working medium comprising, in the flow direction of the working medium, a feed fluid pump, an evaporator, an expansion machine and a condenser. The working medium can be made as needed via a spur line from a Sump and a valve unit are fed into the circuit. The collecting container can alternatively be integrated into the circulation.
Der Verdampfer ist an die Abgasleitung der Brennkraftmaschine angeschlossen, nutzt also die Wärmeenergie des Abgases der Brennkraftmaschine. The evaporator is connected to the exhaust pipe of the internal combustion engine, thus uses the heat energy of the exhaust gas of the internal combustion engine.
Flüssiges Arbeitsmedium wird durch die Speisefluidpumpe, gegebenenfalls aus dem Sammelbehälter, in den Verdampfer gefördert und dort durch die Liquid working fluid is conveyed through the feed fluid pump, possibly from the reservoir into the evaporator and there through the
Wärmeenergie des Abgases der Brennkraftmaschine verdampft. Das verdampfte Arbeitsmedium wird anschließend in der Expansionsmaschine unter Abgabe mechanischer Energie, beispielsweise an einen nicht dargestellten Generator oder an ein nicht dargestelltes Getriebe, entspannt. Anschließend wird das Arbeitsmedium im Kondensator wieder verflüssigt und in den Sammelbehälter zurückgeführt bzw. der Speisefluidpumpe zugeführt. Heat energy of the exhaust gas of the internal combustion engine evaporates. The vaporized working medium is then in the expansion machine under release of mechanical energy, for example, to a generator, not shown, or to a non-illustrated transmission relaxed. Subsequently, the working medium in the condenser is liquefied again and returned to the collecting container or fed to the feed fluid pump.
Die Speisefluidpumpe des Abwärmerückgewinnungssystems ist dabei eine Außenzahnradpumpe 1 nach einer der obigen Ausführungen. Diese eignen sich besonders gut für ein Abwärmerückgewinnungssystem, da sie auch für schlecht schmierende Arbeitsmedien mit sehr niedrigen Viskositäten geeignet sind. Durch die Verbindungskanäle 90_1, 90_2, 90_3, 90_4 vom Arbeitsraum 6 zu den vier Gleitlagern 71, 72, 73, 74 werden die Gleitlager 71, 72, 73, 74 mit Arbeitsmedium durchspült und gekühlt. Es baut sich vor dem Druckfeld des jeweiligen The feed fluid pump of the waste heat recovery system is an external gear pump 1 according to one of the above embodiments. These are particularly well suited for a waste heat recovery system, as they are also suitable for poorly lubricated working media with very low viscosities. Through the connecting channels 90_1, 90_2, 90_3, 90_4 from the working space 6 to the four plain bearings 71, 72, 73, 74, the plain bearings 71, 72, 73, 74 are flushed with working fluid and cooled. It builds up in front of the pressure field of each one
Gleitlagers 71, 72, 73, 74 ein Schmierkeil auf, der den Anteil der Plain bearing 71, 72, 73, 74 a lubricating wedge, the proportion of
Festkörperreibung zwischen Lagerbuchse 9 und Welle 21, 22 verringert. Durch die Kühlung des Arbeitsmediums wird weiterhin dessen Viskosität erhöht, was die Schmiereigenschaften weiter verbessert. Der Verschleiß in den Gleitlagern 71, 72, 73, 74 wird dadurch deutlich reduziert. Solid friction between bearing bush 9 and shaft 21, 22 reduced. By cooling the working medium its viscosity is further increased, which further improves the lubricating properties. The wear in the plain bearings 71, 72, 73, 74 is thereby significantly reduced.
Die Außenzahnradpumpe 1 ist zudem auch für Betriebstemperaturen geeignet, welche nahe an der Verdampfungstemperatur des Arbeitsmediums liegen, da die Durchspülung der Gleitlager 71, 72, 73, 74 eine Temperaturerhöhung auf Verdampfungstemperatur unterbindet und somit auch die Gefahr von The external gear pump 1 is also suitable for operating temperatures which are close to the evaporation temperature of the working medium, since the flushing of the plain bearings 71, 72, 73, 74 prevents a temperature increase to evaporation temperature and thus the risk of
Kavitationserosion in den Gleitlagern 71, 72, 73, 74 minimiert. Cavitation erosion in the plain bearings 71, 72, 73, 74 minimized.

Claims

Ansprüche  claims
Außenzahnradpumpe (1) mit einem Gehäuse (2), wobei das Gehäuse (2) einen Arbeitsraum (6) begrenzt, wobei in dem Arbeitsraum (6) ein auf einer ersten Welle (21) angeordnetes erstes Zahnrad (11) und ein auf einer zweiten Welle (22) angeordnetes zweites Zahnrad (12) miteinander kämmend angeordnet sind, wobei zur radialen Lagerung der beiden Wellen (21, 22) jeweils mindestens ein Gleitlager (71, 72, 73, 74) in dem Gehäuse (2) angeordnet ist, wobei die Gleitlager (71, 72, 73, 74) mittels je eines Verbindungskanals (90_1, 90_2, 90_3, 90_4) hydraulisch mit dem Arbeitsraum (6) verbunden sind, External gear pump (1) with a housing (2), wherein the housing (2) defines a working space (6), wherein in the working space (6) on a first shaft (21) arranged first gear (11) and one on a second Shaft (22) arranged second gear (12) are arranged meshing with each other, wherein for the radial mounting of the two shafts (21, 22) at least one sliding bearing (71, 72, 73, 74) in the housing (2) is arranged, the plain bearings (71, 72, 73, 74) are hydraulically connected to the working space (6) by means of a respective connecting channel (90_1, 90_2, 90_3, 90_4),
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Verbindungskanäle (90_1, 90_2, 90_3, 90_4) in dem Gehäuse (2) ausgebildet sind.  the connection channels (90_1, 90_2, 90_3, 90_4) are formed in the housing (2).
Außenzahnradpumpe (1) nach Anspruch 1 External gear pump (1) according to claim 1
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Gehäuse (2) zumindest eine Lagerbrille (30, 40) umfasst, wobei die Lagerbrille (30, 40) eine axiale Lagerung der beiden Zahnräder (11, 12) ausbildet.  the housing (2) comprises at least one bearing eyeglasses (30, 40), the bearing eyeglasses (30, 40) forming an axial bearing of the two toothed wheels (11, 12).
Außenzahnradpumpe (1) nach Anspruch 2 External gear pump (1) according to claim 2
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
in der Lagerbrille (30, 40) zwei Lagerbuchsen (9) angeordnet sind, wobei jede Lagerbuchse (9) ein Gleitlager (71, 72, 73, 74) für je eine Welle (21, 22) ausbildet.  in the bearing glasses (30, 40) has two bearing bushes (9) are arranged, wherein each bearing bush (9) a sliding bearing (71, 72, 73, 74) for each shaft (21, 22) is formed.
Außenzahnradpumpe (1) nach Anspruch 2 oder 3 External gear pump (1) according to claim 2 or 3
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Verbindungskanäle (90_1, 90_2, 90_3, 90_4) in der Lagerbrille (30, 40) ausgebildet sind.  the connecting channels (90_1, 90_2, 90_3, 90_4) in the bearing glasses (30, 40) are formed.
5. Außenzahnradpumpe (1) nach Anspruch 4 5. external gear pump (1) according to claim 4
dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungskanäle (90_1, 90_2, 90_3, 90_4) jeweils eine Nut auf einer Stirnseite der Lagerbrille (30 ,40) umfassen. characterized in that the connecting channels (90_1, 90_2, 90_3, 90_4) each comprise a groove on an end face of the bearing goggles (30, 40).
6. Außenzahnradpumpe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 6. external gear pump (1) according to one of claims 1 to 5
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Verbindungskanäle (90_1, 90_2, 90_3, 90_4) arbeitsraumseitig in eine erste Zahnkammer des ersten Zahnrads (11) oder des zweiten Zahnrads (12) münden.  the connecting channels (90_1, 90_2, 90_3, 90_4) open on the working space side into a first toothed chamber of the first toothed wheel (11) or of the second toothed wheel (12).
7. Außenzahnradpumpe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 7. external gear pump (1) according to one of claims 1 to 6
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
lagerseitig die Verbindungskanäle (90_1, 90_2, 90_3, 90_4) in  bearing side, the connection channels (90_1, 90_2, 90_3, 90_4) in
Rotationsrichtung (R21, R22) vor dem jeweiligen Druckfeld (p21, p22, p23, p24) in den zugehörigen Schmierspalt (20_1, 20_2, 20_3, 20_4) des Gleitlagers (71, 72, 73, 74) münden.  Rotation direction (R21, R22) before the respective pressure field (p21, p22, p23, p24) in the associated lubrication gap (20_1, 20_2, 20_3, 20_4) of the sliding bearing (71, 72, 73, 74) open.
8. Außenzahnradpumpe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 8. external gear pump (1) according to one of claims 1 to 7
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Verbindungskanäle (90_1, 90_2, 90_3, 90_4) jeweils einen Kühlkanal (90_l_c, 90_2_c, 90_3_c, 90_4_c) umfassen, welcher das jeweilige Gleitlager (71, 72, 73, 74) außen umgebend angeordnet ist, vorzugsweise um mehr als 180° umlaufend.  the connecting channels (90_1, 90_2, 90_3, 90_4) each comprise a cooling channel (90_l_c, 90_2_c, 90_3_c, 90_4_c), which surrounds the respective plain bearing (71, 72, 73, 74), preferably by more than 180 ° ,
9. Abwärmerückgewinnungssystem mit einem ein Arbeitsmedium führenden Kreislauf, wobei der Kreislauf in Flussrichtung des Arbeitsmediums eine Speisefluidpumpe, einen Verdampfer, eine Expansionsmaschine und einen Kondensator umfasst, 9. waste heat recovery system with a working medium leading circuit, wherein the circuit in the flow direction of the working medium comprises a feed fluid pump, an evaporator, an expansion machine and a condenser,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Speisefluidpumpe als Außenzahnradpumpe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgeführt ist.  the feed fluid pump is designed as an external gear pump (1) according to one of claims 1 to 8.
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