WO2023202752A1

WO2023202752A1 - Gerotorpumpe

Info

Publication number: WO2023202752A1
Application number: PCT/DE2023/200078
Authority: WO
Inventors: Thilo MAUSER
Original assignee: Hanon Systems Efp Deutschland Gmbh
Priority date: 2022-04-20
Filing date: 2023-04-17
Publication date: 2023-10-26
Also published as: DE102022203867A1

Abstract

Eine Gerotorpumpe weist einen äußeren, drehbar gelagerten Gerotor (12) mit zumindest einem hohlen, durch eine Seitenplatte (14) und/oder eine Kappe verschlossenen Zahn (22) auf, dessen Innenraum (18) eine Fluidverbindung (20) nach radial innen aufweist.

Description

Gerotorpumpe

Technisches Gebiet

Die Erfindung betri f ft eine Gerotorpumpe .

Stand der Technik

Insbesondere im Automobilbereich werden Gerotorpumpen umfangreich beispielsweise als Öl- und Kühlpumpen verwendet .

Aus der DE 100 27 990 Al ist es für eine Flügel zellenpumpe bekannt , hydraulische Zwischenkapazitäten vorzusehen .

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde , eine Gerotorpumpe im Hinblick auf die Geräuschentwicklung zu verbessern .

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 .

Demzufolge weist die erfindungsgemäße Gerotorpumpe einen äußeren, drehbar gelagerten Gerotor mit zumindest einem hohlen, durch eine Seitenplatte und/oder eine Kappe verschlossenen Zahn auf , dessen Innenraum eine Fluidverbindung nach radial innen aufweist . Bevorzugt sind mehrere und besonders bevorzugt sind sämtliche Zähne des Gerotors entsprechend gestaltet . Durch die Fluidverbindung kann der Innenraum des Zahns als hydraulische Kapazität genutzt werden . Mit anderen Worten kann in den Innenraum zu gegebener Zeit das Fördermedium, beispielsweise Öl , einströmen, sodass Pulsationen, die für unerwünschte Geräuschentwicklung verantwortlich sind, gedämpft werden können .

Derartige Pulsationen treten beispielsweise dann auf , wenn sich eine bestimmte , von dem betref fenden Zahn begrenzte , mit Fluid gefüllte Zelle zwischen dem äußeren und inneren Gerotor von der Saug- zur Druckseite bewegt . Bei diesem „Umsteuern" wird die betrachtete Zelle mit unter Druck gesetztem Fluid verbunden, was zu einem Druckstoß führt , der unerwünschte Geräusche verursachen kann .

Erfindungsgemäß kann dieser Druckstoß gedämpft und/oder abgemildert werden, indem Fluid durch die beschriebene Fluidverbindung in den hohl gestalteten Zahn eintreten kann . In vorteilhafter Weise wird es somit dem Dämpfungsvolumen im Rotorzahn zu dem Zeitpunkt der Umsteuerung, d . h . dem Zeitpunkt , in dem eine Zelle zwischen äußerem Gerotor und Innenrotor von Tankdruck auf Auslassdruck wechselt , ermöglicht , an diese Zelle hydraulisch angeschlossen zu sein .

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben .

Im Hinblick auf die konkrete Gestaltung der Fluidverbindung werden gute Ergebnisse für eine Ausnehmung, Kerbe , Öf fnung oder Bohrung erwartet . Eine Bohrung verläuft typischerweise geradlinig und mit einem zylindrischen Querschnitt . Eine Öf fnung kann einen beliebigen Querschnitt aufweisen und kann geradlinig oder ein- oder mehrfach gekrümmt und/oder geknickt verlaufen . Eine Kerbe oder Ausnehmung kann, wie nachfolgend genauer beschrieben, an einem axialen Ende des Gerotors vorgesehen sein .

Die Fluidverbindung kann im Wesentlichen in der Radialrichtung des Gerotors verlaufen, sodass sie zu einem bestimmten Zeitpunkt sowohl mit der Saug- als auch der Druckseite verbunden ist . Verbesserte Eigenschaften werden j edoch dann erwartet , wenn die Fluidverbindung zumindest teilweise außerhalb der Mitte des Zahns und/oder unter einem Winkel zur Radialrichtung und insbesondere von radial außen nach innen betrachtet in Rotationsrichtung geneigt verläuft . Der genannte Winkel und/oder die Neigung betri f ft im Wesentlichen die Mittelachse der Fluidverbindung insbesondere am radial inneren Ende derselben, es kann j edoch auch lediglich die Öf fnung der Fluidverbindung am radial inneren Ende unter einem Winkel bezüglich der Radialrichtung ausgebildet sein . Mit anderen Worten kann die Fluidverbindung insbesondere in radial äußeren Bereichen anders ausgerichtet sein als radial innen, wie oben beschrieben .

Diese vorteilhafte Aus führung ermöglicht es somit zwei Dämpfungsvolumen, mit der umsteuernden Zelle in Verbindung zu stehen .

Hieraus ergibt sich bevorzugt ein Neigungswinkel von 5 ° - 15 ° bei einem Rotor mit fünf Zähnen und einem äußeren Gerotor mit sechs Zähnen . Bei Rotoren mit mehr oder weniger Zähnen ändern sich diese Winkel entsprechend .

Die Erfindung lässt sich besonders gut bei einem Gerotor aus Kunststof f implementieren, da hier ein oder mehrere Zähne in einfacher Art und Weise hohl ausgebildet werden können . Ferner kann die beschriebene Fluidverbindung mit geringem Aufwand, beispielsweise bereits beim Urformen des Gerotors , vorgesehen werden .

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Nachfolgend werden bevorzugte Aus führungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert . Es zeigen : Figur 1 einen Querschnitt durch wesentliche Teile einer erfindungsgemäßen Gerotorpumpe in einer ersten Aus führungs form;

Figur 2 einen Querschnitt durch wesentliche Teile einer erfindungsgemäßen Gerotorpumpe in einer zweiten Aus führungs form;

Figur 3 eine Draufsicht auf einen Gerotor der erfindungsgemäßen Gerotorpumpe in einer ersten Aus führungs form;

Figur 4 eine Draufsicht auf einen Gerotor der erfindungsgemäßen Gerotorpumpe in einer zweiten Aus führungs form;

Figur 5 im Wesentlichen den Ausschnitt gemäß Figur 4 mit dem Innenrotor und angedeuteter Strömung; und

Figur 6 eine Draufsicht auf den Gerotor ähnlich der zweiten Aus führungs form, mit Innenrotor .

Aus führliche Beschreibung bevorzugter Aus führungs formen der Erfindung

Wie in Figuren 1 und 2 zu erkennen ist , weist ein äußerer Gerotor 12 der erfindungsgemäßen Pumpe Zähne 22 (vergleiche auch Figuren 3 und 4 ) mit Hohlräumen 18 auf . Dieses sind in dem gezeigten Fall axial durch eine Seitenplatte 14 mit Fluiddurchgängen 16 verschlossen . Die Hohlräume 18 können j edoch alternativ oder zusätzlich durch (nicht gezeigte ) Kappen verschlossen sein . Aus fertigungstechnischen Gründen können die Hohlräume 18 in axialer Richtung zu ihrer axialen Öf fnung hin sich verbreiternd gestaltet sein .

In Figur 1 ist mit 20 die erfindungsgemäße Fluidverbindung nach radial innen bezeichnet , die in diesem Fall als Öf fnung oder Bohrung in der radial inneren Begrenzungswand des Zahnes 22 ausgebildet ist .

Gemäß Figur 2 ist die Fluidverbindung 20 als Ausnehmung oder Kerbe gestaltet . Mit anderen Worten ist die radial innere Begrenzungswand lokal kürzer gestaltet . Der Durchmesser der Fluidverbindung 20 kann in beiden Fällen im Bereich der Wanddicke der inneren oder äußeren Begrenzungswand des Zahnes 22 liegen oder hiervon bspw . um bis zu +/-20% abweichen .

Ergänzend sei erwähnt , dass der Gerotor 12 im Querschnitt gesehen im Wesentlichen U- oder topf förmig gestaltet ist , und die radial innere Begrenzungswand zur Ausbildung der Zähne 22 , wie in Figuren 3 und 4 erkennbar, in der Draufsicht wellenförmig verläuft . Dies ist für eine kostengünstige Herstellung vorteilhaft . Der Gerotor selbst könnte j edoch auf beiden axialen Seiten of fen sein .

Bei den gezeigten Beispielen weist sowohl die radial äußere als auch die radial innere Begrenzungswand eine im Wesentlichen gleichbleibende Dicke auf , und die Hohlräume sind kreissegment förmig . Dies erleichtert die Herstellung durch Urformen aus Kunststof f .

In dem Aus führungsbeispiel von Figur 3 verläuft die Fluidverbindung 20 in Form einer Bohrung im Wesentlichen in Radialrichtung, während sie gemäß Figur 4 mit einem Winkel a von bspw . 20-40 Grad in Rotationsrichtung geneigt ausgerichtet ist .

Aus Figur 5 geht ergänzend hervor, wie der bislang beschriebene und gezeigte äußere Gerotor 12 mit einem Innenrotor 24 zusammenwirkt , sodass Fluid gefördert werden kann . Die Strömung in den Hohlraum 18 eines Zahns 22 ist durch A angedeutet , und der Hohlraum 18 bildet gewissermaßen ein Ausgleichsvolumen, um Druckpulsationen erfindungsgemäß zu dämpfen . Figur 6 zeigt eine Gestaltung ähnlich Figur 4 mit dem Innenrotor 24 , so dass insbesondere eine Zelle 26 auf Tankdruck/Saugdruck, eine umsteuernde Zelle 28 und eine Zelle 30 auf Auslassdruck zu erkennen sind . Anhand der umsteuernden Zelle 28 ist für die gezeigte Gestaltung zu erkennen, dass zwei Hohlräume 18 als Dämpfungsvolumina mit der Zelle 28 verbunden sind .

In dem gezeigten Fall ist die Fluidverbindung 20 im Hinblick auf ihre Mittelachse nicht nur von radial außen nach innen betrachtet in Rotationsrichtung geneigt , sondern auch außermittig angeordnet , d . h . die Verbindung zur Zelle 28 und zum Hohlraum 18 des Zahns 22 befindet sich nicht am höchsten Punkt des Zahns 22 . Die Mittelachse kann j edoch den Außenumfang des Gerotors 12 an einer Stelle schneiden, die der höchsten Stelle des Zahns 22 entspricht .

Claims

Ansprüche

1. Gerotorpumpe mit einem äußeren, drehbar gelagerten Gerotor (12) mit zumindest einem hohlen, durch eine Seitenplatte (14) und/oder eine Kappe verschlossenen Zahn (22) , dessen Innenraum (18) eine Fluidverbindung (20) nach radial innen aufweist .

2. Gerotorpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidverbindung (20) als Ausnehmung, Kerbe, Öffnung oder Bohrung ausgebildet ist.

3. Gerotorpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidverbindung (20) unter einem Winkel zur Radialrichtung des äußeren Gerotors (12) und/oder zumindest teilweise außerhalb der Mitte des Zahns (22) verläuft .

4. Gerotorpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidverbindung (20) von radial außen nach innen betrachtet in Rotationsrichtung geneigt ist.

5. Gerotorpumpe nach einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Neigungswinkel 5 -15 Grad beträgt.

6. Gerotorpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Gerotor (12) aus Kunststoff ausgeführt ist.