WO2023247418A1

WO2023247418A1 - Elektrische zahnradpumpe für ein kraftfahrzeug, insbesondere gerotor pumpe sowie set aus mehreren zahnradpumpen

Info

Publication number: WO2023247418A1
Application number: PCT/EP2023/066413
Authority: WO
Inventors: Inga DRUTSCHMANN; Joachim Baumgartner; Lisbeth MÖNCH; Stephan Roos
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg
Priority date: 2022-06-23
Filing date: 2023-06-19
Publication date: 2023-12-28
Also published as: DE102022206319A1

Abstract

Elektrische Zahnradpumpe, insbesondere Gerotor-Pumpe für ein Kraftfahrzeug zum Pumpen eines Fluids (F) wie beispielsweise Öl, die sich in einer Axialrichtung (12) erstreckt, mit einem Gehäuse (4), welches stirnseitig einen deckelseitigen Gehäuseteil (6) aufweist und in dem zwei Pumpeinheiten (16A, 16B) angeordnet sind, welche in Axialrichtung (12) aufeinanderfolgen und von einer gemeinsamen sich in Axialrichtung (12) entlang einer Wellenachse (24) erstreckenden Antriebswelle (22) angetrieben werden, wobei zwischen den beiden Pumpeinheiten (16A, 16B) eine als eine Trennscheibe (34) ausgebildete Trennwand angeordnet ist, sowie Set aus zumindest zwei solcher Zahnradpumpen, wobei bei der einen auf die Trennscheibe (34) verzichtet ist.

Description

Beschreibung Elektrische Zahnradpumpe für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Gerotor- Pumpe sowie Set aus mehreren Zahnradpumpen

Die Erfindung betrifft eine elektrische Zahnradpumpe, insbesondere eine Zahnringpumpe zum Pumpen eines Fluids, insbesondere von Öl. Bei der Pumpe handelt es sich insbesondere um eine Gerotor-Pumpe. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Set bestehend aus mehreren derartigen elektrischen Zahnradpumpen.

Zahnradpumpen und insbesondere Zahnringpumpen wie Gerotor-Pumpen werden speziell im Kraftfahrzeugbereich insbesondere als Ölpumpe eingesetzt. So wird beispielsweise mittels der Pumpe aus einem Ölsumpf das Öl angesaugt und in einen Öltank oder zu den zu versorgenden Komponenten gepumpt.

Der Aufbau von Gerotoren ist allgemein bekannt. Diese weisen allgemein einen Rotorsatz (Zahnradsatz) mit einem innen verzahnten Außenrotor (Außenzahnring) und einem außen verzahnten Innenrotor (Innenzahnring) auf. Der Innenrotor wird dabei angetrieben und läuft exzentrisch innerhalb des Außenrings.

Bei Gerotoren ist es bekannt, mehrere Pumpeinheiten, gebildet jeweils aus einem Rotorsatz bestehen aus Außenrotor und Innenrotor in Axialrichtung aneinandergereiht auf einer gemeinsamen Antriebswelle anzuordnen.

So ist beispielsweise aus der zum Anmeldezeitpunkt der vorliegenden Anmeldung noch unveröffentlichten DE 10 2021 207 694.7 eine Gerotor-Pumpe für ein Schmiermittelversorgungssystem eines Kraftfahrzeugs zu entnehmen, bei der insgesamt drei Pumpeinheiten auf einer gemeinsamen Welle angeordnet sind. Zwei der Pumpeinheiten bilden Säugpumpen und eine der Pumpeinheiten bildet eine Druckpumpe aus. Die gesamte Gerotor-Pumpe ist in einem Öltank angeordnet, wobei Öl aus einem Trockensumpf über die beiden Säugpumpen angesaugt und über die Druckpumpe in den Öltank ausgegeben wird. Die beiden Pumpeinheiten der Säugpumpen sind durch eine - im Halbquerschnitt betrachtet - T-förmige Gehäusetrennwand voneinander getrennt.

Aus der WO 2022 / 037 569 A1 ist eine Gerotor-Pumpe mit zwei Pumpeinheiten zu entnehmen, die über ein topfförmiges Trennelement voneinander getrennt sind. Die beiden Pumpeinheiten sind auf einer Antriebswelle befestigt, die in unterschiedlichen Drehrichtungen rotieren kann, wobei eine jeweilige Pumpe nur in einer Drehrichtung wirksam ist.

Speziell im Kraftfahrzeugbereich werden funktionell zuverlässige, gleichwohl kostengünstige Lösungen angestrebt. Gerotor-Pumpen mit mehreren Pumpeinheiten und der erforderlichen Trennung der einzelnen Volumenräume der verschiedenen Pumpeinheiten voneinander sind häufig konstruktiv aufwendig.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine funktional zuverlässige und kostengünstige Zahnradpumpe, insbesondere Gerotor-Pumpe anzugeben, welche mehrere Pumpeinheiten aufweist.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine elektrische Zahnradpumpe für ein Kraftfahrzeug zum Pumpen eines Fluids, insbesondere zum Pumpen von Öl, wobei es sich insbesondere um eine Gerotor-Pumpe handelt. Diese erstreckt sich in einer Axialrichtung und weist ein Gehäuse auf, welches stirnseitig einen deckelseitigen Gehäuseteil aufweist und wobei in dem Gehäuse zwei Pumpeinheiten angeordnet sind, welche in Axialrichtung aufeinanderfolgen und die von einer gemeinsamen, sich in Axialrichtung entlang einer Wellenachse erstreckenden Antriebswelle angetrieben werden. Zwischen den beiden Pumpeinheiten ist eine Trennwand angeordnet, die als eine Trennscheibe ausgebildet ist.

Im Unterschied zu den aus dem Stand der Technik bekannten Trennwänden zwischen den beiden Pumpeinheiten, die entweder ein einstückiges Teil des Gehäuses selbst sind oder eine aufwändige topfförmige Geometrie aufweisen, ist die Trennwand vorliegend durch eine einfache, flache Trennscheibe gebildet, welche also die Innenvolumen der beiden Pumpeinheiten in Axialrichtung voneinander zuverlässig trennt, sodass die beiden Pumpeinheiten jeweils als eigenständige Pumpeinheiten ausgebildet sind, die jeweils unabhängig von der anderen Pumpeinheit zum Fördern des Fluids geeignet ist. Durch die Ausgestaltung der Trennscheibe als einfache, flache Scheibe ist diese mit einfachen Mitteln und damit auch kostengünstig herzustellen. Gleichzeitig wird mit dieser Ausgestaltung ein modularer Aufbau und ein Modulsystem ermöglicht, bei dem mit Gleichteilen unterschiedliche Pumpentypen ausgebildet werden können. Da die Trennscheibe als eine einfache, zwischen den beiden Pumpeinheiten angeordnete flache Scheibe speziell ohne axiale Fortsätze ausgebildet ist, besteht nämlich die Möglichkeit, durch einen Verzicht auf die Trennscheibe einen Pumpentyp zu schaffen, bei dem die beiden Pumpeinheiten unmittelbar axial nacheinander ohne Trennwand angeordnet sind, sodass sie quasi eine gemeinsame, vergrößerte Pumpeinheit ausbilden.

In bevorzugter Ausgestaltung handelt sich bei der Trennscheibe um ein separates Bauteil und ist insbesondere als eine Lochscheibe ausgebildet, die zwischen den beiden Pumpeinheiten angeordnet ist. Zumindest im Ausgangszustand vor der Montage der Pumpe liegt daher die Trennscheibe als ein eigenständiges und als flache Lochscheibe ausgebildetes Bauelement vor. Bei der Montage der Pumpe kann sie mit einem der weiteren Bauteile der Pumpe verbunden werden.

Alternativ ist die Trennscheibe gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung jedoch zwischen den beiden Pumpeinheiten lose angeordnet. Hierunter wird verstanden, dass sie mit keinem der weiteren Bauteile fest, insbesondere drehfest, beispielsweise durch einen Formschluss, einem Stoffschluss oder in sonstiger Weise verbunden ist. Die Trennscheibe wird bei der Montage vielmehr einfach auf die Antriebswelle aufgeschoben, ohne zwingend mit dieser drehfest verbunden zu sein. Eine weitere Befestigung ist nicht erforderlich, sie wird zwischen den Pumpeinheiten angeordnet und von diesen an der gewünschten Position gehalten. Die Trennscheibe kann dabei durchaus im Betrieb mitrotieren, allerdings muss dieses Mitrotieren aufgrund der losen Anordnung nicht zwingend mit der Drehgeschwindigkeit der Antriebswelle erfolgen.

Die Trennscheibe liegt üblicherweise jeweils unmittelbar an den beiden Pumpeinheiten an. Bevorzugt ist sie zwischen diesen geklemmt. Eine lediglich in Axialrichtung klemmende Fixierung wird vorliegend als lose Anordnung der Trennscheibe angesehen.

Die Pumpe ist allgemein vorzugsweise als ein Gerotor ausgebildet und weist einen Zahnradsatz mit einem außenverzahnten Innenrotor und einem innenverzahnten Außenrotor auf.

Gemäß einer ersten Ausführungsvariante ist die Trennscheibe vorzugsweise konzentrisch zu den beiden Innenrotoren angeordnet. Die Trennscheibe ist daher insgesamt konzentrisch zu der Wellenachse der Antriebswelle angeordnet.

Bevorzugt ist die Trennscheibe an der Antriebswelle insbesondere drehfest befestigt. Sie ist beispielsweise formschlüssig durch eine Verzahnung mit der Antriebswelle verzahnt oder mit dieser stoffschlüssig oder auch reibschlüssig verbunden.

Alternativ hierzu besteht auch die Möglichkeit, dass die Trennscheibe lediglich lose zwischen den beiden Pumpeinheiten angeordnet und auf die Antriebswelle lediglich aufgeschoben wird, ohne dass sie mit dieser unmittelbar drehfest verbunden ist.

Bei dieser zu den Innenrotoren konzentrischen Anordnung ist die Trennscheibe bevorzugt zwischen den beiden Innenrotoren eingeklemmt, sodass sie beispielsweise zwangsweise durch die Klemm- oder Presskraft mit den Innenrotoren mitgeführt wird.

Die radiale Erstreckung der Trennscheibe ist grundsätzlich derart gewählt, dass die einzelnen Volumen der beiden Pumpeinheiten zuverlässig voneinander getrennt sind. Gemäß einer ersten Variante weist die Trennscheibe eine radiale Erstreckung derart auf, dass sie in radialer Richtung nicht über den Außenumfang der Außenrotoren übersteht. Bevorzugt weist die Trennscheibe eine derartige radiale Erstreckung auf, so dass sie zumindest in einigen Umfangsabschnitten von dem Außenumfang der Außenrotoren beabstandet, also gegenüber diesen zurückversetzt ist und nicht bis zum Außenumfang des jeweiligen Außenrotors reicht. Alternativ steht die Trennscheibe lediglich in einigen Umfangsabschnitten radial über den Außenumfang der Außenrotoren über und erreicht in anderen Umfangsabschnitten maximal den Außenumfang der Außenrotoren. Die Trennscheibe ist typischerweise, jedoch nicht zwingend kreisförmig ausgebildet.

In einer zweckdienlichen alternativen Ausführungsvariante ist die Trennscheibe konzentrisch zu den Außenrotoren angeordnet. Aufgrund der exzentrischen Anordnung ist bei dieser Ausgestaltung das zentrale Innenloch der als Lochscheibe ausgebildeten Trennscheibe, mit dem dieses auf die Antriebswelle aufgeschoben wird, größer als der Durchmesser der Antriebswelle und zudem auch exzentrisch zur Wellenachse angeordnet, sodass also speziell in einem Umfangs-Teilabschnitt der Lochrand dieses zentralen Innenlochs der Trennscheibe beabstandet von der Antriebswelle ist.

In bevorzugter Ausgestaltung ist die Trennscheibe zwischen den beiden Außenrotoren angeordnet und insbesondere geklemmt und rotiert im Betrieb vorzugsweise mit diesen mit.

In bevorzugter weiteren Ausgestaltung erstreckt sich die Trennscheibe in radialer Richtung bis in das Gehäuse hinein. Die Trennscheibe ist bevorzugt am Gehäuse gehalten, beispielsweise zwischen zwei Gehäuseteilen geklemmt, sodass die Trennscheibe im Betrieb nicht mitrotiert. Auch bei dieser Ausgestaltung ist die Trennscheibe bevorzugt insgesamt lose angeordnet, sie ist also gerade nicht am Gehäuse beispielsweise durch Befestigungsmittel oder durch Stoffschluss befestigt, sondern - sofern überhaupt - lediglich in Axialrichtung und ggf. klemmend am Gehäuse gehalten. Bei dieser Ausführungsvariante, bei der sich die Trennscheibe bis in das Gehäuse hinein erstreckt, ist weiterhin vorzugsweise vorgesehen, dass in der Trennscheibe in einem radial äußeren Umfangsbereich zumindest eine Kanalöffnung und vorzugsweise zwei Kanalöffnungen für jeweils einen sich in Axialrichtung erstreckenden Strömungsweg für das Fluid aufweist. Dieser Strömungsweg wird durch einen Kanalabschnitt gebildet, welcher außerhalb der Pumpeinheiten und insbesondere innerhalb des Gehäuses ausgebildet ist und in Axialrichtung an den Pumpeinheiten vorbeigeführt ist. Dies dient allgemein dazu, das zu pumpende Fluid an einer der Pumpeinheiten vorbei der anderen Pumpe zuführen. Hierdurch wird ermöglicht und ist vorgesehen, dass beide Pumpeinheiten jeweils mit Anschlussöffnungen oder Anschlussstutzen (saugseitig oder druckseitig) an einer gemeinsamen Stirnseite, speziell am Deckel des Pumpengehäuses verbunden sind.

In bevorzugter Ausgestaltung ist weiterhin vorgesehen, dass am deckelseitigen Gehäuseteil stirnseitig zwei Anschlussöffnungen vorgesehen sind, die beispielsweise durch Anschlussstutzen ausgebildet sind oder die mit Anschlussstutzen eines zusätzlichen Deckels verbunden sind. Diese Anschlussstutzen erstrecken sich insbesondere in Axialrichtung. Die beiden Anschlussöffnungen sind für ein paralleles Fördern des zu pumpenden Fluids vorgesehen. Hierunter wird verstanden, dass über die beiden Anschlussöffnungen das Fluid in gleicher Richtung gefördert wird, dass also das Fluid über die beiden Anschlussöffnungen entweder angesaugt oder gepumpt (ausgestoßen) wird. Im ersten Fall sind die Anschlussöffnungen als Säugöffnungen und im zweiten Fall als Drucköffnungen ausgebildet. Bevorzugt sind die beiden Anschlussöffnungen als Säugöffnungen ausgebildet. Ein erster Kanal führt dabei von der einen der beiden Anschlussöffnungen zur ersten Pumpeinheit und ein zweiter Kanal führt von der anderen Anschlussöffnung zu der zweiten Pumpeinheit. Durch diese Ausgestaltung ist ein getrenntes Pumpen über die beiden Pumpeinheiten zuverlässig gewährleistet.

In bevorzugter Ausgestaltung mündet der erste Kanal stirnseitig an der ersten Pumpeinheit. Der zweite Kanal wird radial außenseitig an den beiden Pumpeinheiten vorbeigeführt und mündet an der zum deckelseitigen Gehäuseteil gegenüberliegenden Stirnseite der zweiten Pumpeinheit. Hierdurch wird zuverlässig gewährleistet, dass die beiden Pumpeinheiten unabhängig voneinander wirksam sein können, wobei ihre Saugseiten und/oder Druckseiten jeweils zu einer gemeinsamen insbesondere stirnseitigen Anschlussstelle am deckelseitigen Gehäuseteil geführt werden.

Diese Ausgestaltung wird als eigenständig erfinderischer Aspekt angesehen. Die Einreichung einer Teilanmeldung hierauf bleibt vorbehalten. Diese Ausgestaltung weist die Merkmale des Anspruchs 1 auf, jedoch mit beliebiger Ausbildung der Trennwand oder auch insgesamt ohne eine Trennwand zwischen den Pumpeinheiten, in Kombination mit dem ersten Kanal, der stirnseitig an der ersten Pumpeinheit mündet und mit dem zweiten Kanal, welcher radial außenseitig an den beiden Pumpeinheiten vorbeigeführt ist. Die nachfolgend beschriebenen bevorzugten Weiterbildungen gelten auch für diese eigenständig erfinderische Ausgestaltung.

Am deckelseitigen Gehäuseteil ist vorzugsweise weiterhin zumindest eine weitere und bevorzugt genau eine weitere Anschlussöffnung ausgebildet, die vorzugsweise mit beiden Pumpeinheiten verbunden ist. Diese weitere Anschlussöffnung ist insbesondere als Drucköffnung ausgebildet. Alternativ zu der Ausgestaltung, bei der zwei Säugöffnungen auf eine gemeinsame Drucköffnung geführt werden, ist die umgekehrte Ausgestaltung vorgesehen, bei der eine Säugöffnung auf zwei Drucköffnungen geführt wird.

Hierdurch ist allgemein eine Gerotor-Pumpe mit zwei getrennten, insbesondere als Saugeinheiten ausgebildeten Pumpeinheiten geschaffen. Diese wird im Kraftfahrzeugbereich insbesondere zum Pumpen des Fluids aus einem Pumpvolumen eingesetzt, speziell aus einer Ölwanne, wobei die beiden Säugöffnungen mit unterschiedlichen Teilbereichen dieses Pumpvolumens, speziell der Ölwanne verbunden sind. Dies beruht auf der Überlegung, dass im Kraftfahrzeugbereich Fahrsituationen beispielsweise durch starkes beschleunigen oder bei großem Gefälle auftreten können, bei denen sich das Öl nur in bestimmten Bereichen sammelt. Durch die beiden getrennten als auch Einheiten ausgebildeten Pumpeinheiten ist sichergestellt, dass in jeder Betriebssituation zuverlässig das Öl angesaugt und gefördert wird.

Von der weiteren Anschlussöffnung, welche insbesondere als gemeinsame Anschlussöffnung und insbesondere als gemeinsame Drucköffnung für beide Pumpeinheiten ausgebildet ist, erstreckt sich ein dritter Kanal zu den beiden Pumpeinheiten. Dieser teilt sich auf zwei Kanalabschnitte auf, von denen der eine zur ersten Pumpeinheit und der andere zur zweiten Pumpeinheit führt. Die beiden Kanalabschnitte münden dabei typischerweise wiederum jeweils an der Stirnseite an einer jeweiligen Pumpeinheit, und zwar an gegenüberliegenden Seiten, d. h. der eine Kanalabschnitt mündet an der zum deckelseitigen Gehäuseteil orientierten Stirnseite der ersten Pumpeinheit und der zweite Kanalabschnitt mündet an der dem deckelseitigen Gehäuseteil gegenüberliegenden Stirnseite der zweiten Pumpeinheit. Der zweite Kanalabschnitt ist wiederum in Axialrichtung und radial außenseitig an den beiden Pumpeinheiten vorbeigeführt.

Allgemein weisen die beiden Pumpeinheiten jeweils einen stirnseitigen Saugeingang sowie einen stirnseitigen Druckausgang auf, wobei diese Saugeingänge und Druckausgänge der beiden Pumpeinheiten in Axialrichtung betrachtet einander gegenüberliegend angeordnet sind, nämlich der Saugeingang sowie der Druckausgang der ersten Pumpeinheit an der dem deckelseitigen Gehäuseteil zugewandten Seite und der Saugeingang sowie der Druckausgang der zweiten Pumpeinheit an der dem deckelseitigen Gehäuseteil abgewandten Seite.

Die Aufgabe wird gemäß Erfindung weiterhin gelöst durch ein Set bestehend aus zumindest zwei elektrischen Zahnradpumpen wie sie zuvor beschrieben wurden, wobei allerdings bei der einen Zahnradpumpe auf die Trennscheibe verzichtet ist. Dies bedeutet, das Set besteht aus zwei Zahnradpumpen, speziell Gerotor-Pum- pen wobei die eine Pumpe mit Trennscheibe und die andere Pumpe ohne Trennscheibe ausgebildet ist.

Hierdurch ist insgesamt ein modulares Baukastenprinzip nach dem Gleichteile- Prinzip verwirklicht, bei der mit einer möglichst großen Anzahl an Gleichteilen unterschiedliche Typen von Pumpen ausgebildet werden können. Bei dem Pumpentyp mit dem Verzicht auf die Trennscheibe liegen die beiden Pumpeinheiten vorzugsweise in Axialrichtung unmittelbar aneinander an und bilden insofern eine gemeinsame Pumpeinheit, welche aus den beiden Rotor- oder Zahnradsätzen gebildet ist, die quasi einen gemeinsamen Rotorsatz bilden.

Bevorzugt sind sämtliche Teile der beiden Pumpen identisch und damit als Gleichteile ausgebildet, sodass sie sich lediglich im Hinblick auf den Verzicht auf die Trennscheibe unterscheiden.

In bevorzugter Ausgestaltung ist ergänzend ein Zusatzadapter ausgebildet, welcher die beiden Anschlussöffnungen, die für ein paralleles Fördern ausgebildet sind, miteinander verbunden sind, so dass die beiden Anschlussöffnungen auf eine gemeinsame Anschlussöffnung geführt sind. Der Zusatzadapter wird beispielsweise auf die beiden Anschlussstutzen der beiden Anschlussöffnungen aufgesetzt.

Bei der Pumpe ohne Trennscheibe kann alternativ in einer Ausführungsvariante vorzugsweise lediglich der deckelseitige Gehäuseteil anders gestaltet sein, sodass am deckelseitigen Gehäuseteil beispielsweise lediglich zwei Anschlussöffnungen, nämlich eine Säugöffnung sowie eine Drucköffnung vorgesehen sind.

Wie zuvor beschrieben, sind im Gehäuse typischerweise zwei sich in Axialrichtung erstreckende und radial außenseitig an den beiden Pumpeinheiten vorbeigeführte Strömungswege für das Fluid ausgebildet, nämlich der zuvor beschriebene zweite Kanal (Saugkanal), welcher mit einer der beiden Anschlussöffnungen verbunden ist sowie der zweite Kanalabschnitt (Druckabschnitt), welcher mit der gemeinsamen weiteren Anschlussöffnung verbunden ist. Diese Strömungswege sind daher auch bei der Pumpe ohne Trennscheibe vorhanden und dienen beispielsweise zur Versorgung der zweiten, hinteren Pumpeinheit von der dem deckelseitigen Gehäuseteil gegenüberliegenden Stirnseite aus. In bevorzugter Ausgestaltung weist das Gehäuse neben dem deckelseitigen Gehäuseteil noch ein motorseitiges Gehäuseteil auf, wobei zwischen den beiden Gehäuseteilen insbesondere eine vertikale Trennebene des Gehäuses ausgebildet ist, die also senkrecht zur Axialrichtung orientiert ist.

In bevorzugter Ausgestaltung ist die eine Pumpeneinheit im deckelseitigen Gehäuseteil und die andere Pumpeneinheit im motorseitigen Gehäuseteil untergebracht.

Die Trennscheibe, welche bevorzugt innerhalb der Trennebene liegt, bildet daher insofern eine Trennwand zwischen den beiden Pumpenräumen der beiden Pumpeinheiten.

In bevorzugter Ausgestaltung ist die Trennscheibe am Gehäuse fixiert und damit feststehend angeordnet. Speziell ist sie zwischen den beiden Gehäuseteilen geklemmt. Sie bildet damit in bevorzugter Ausgestaltung eine feststehende Gehäusetrennwand, die zwischen den beiden Pumpeinheiten angeordnet ist. Eine derartige Ausgestaltung ist besonders montagefreundlich.

Allgemein trennt die Trennscheibe die Einzel-Pumpräume der beiden Pumpeinheiten voneinander. Unter Einzel-Pumpraum wird jeweils das Innenvolumen der jeweiligen Pumpeneinheit verstanden, in dem das Fluid verdichtet wird. Bei der Ge- rotor-Pumpe ist dies also der freie Raum zwischen dem Außenrotor und dem Innenrotor.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Diese zeigen jeweils in vereinfachten Darstellungen:

FIG 1 A eine vereinfachte Längsschnittdarstellung einer Gerotor-Pumpe mit zwei Pumpeinheiten mit einer Trennscheibe, die konzentrisch zu den Innenrotoren angeordnet ist gemäß einer ersten Variante,

FIG 1 B einen Querschnitt entlang der Schnittlinie l-l in FIG 1A FIG 2A eine vereinfachte Längsschnittdarstellung ähnlich FIG 1 A mit einer Trennscheibe, die konzentrisch zu den Innenrotoren angeordnet ist gemäß einer zweiten Variante,

FIG 2B einen Querschnitt entlang der Schnittlinie ll-ll in FIG 2A

FIG 3A eine vereinfachte Längsschnittdarstellung ähnlich FIG 1 , wobei die Trennscheibe jedoch konzentrisch zu den Außenrotoren angeordnet ist,

FIG 3B einen Querschnitt entlang der Schnittlinie Ill-Ill in FIG 3A

FIG 4A eine vereinfachte Längsschnittdarstellung ähnlich FIG 1 , wobei auf die Trennscheibe verzichtet ist, sowie

FIG 4B einen Querschnitt entlang der Schnittlinie IV-IV in FIG 4A.

Eine in den Figuren in unterschiedlichen Ausführungsvarianten dargestellte Zahnradpumpe ist als eine Gerotor-Pumpe ausgebildet, nachfolgend als Gerotor 2 bezeichnet. Sie weist ein Gehäuse 4 auf, welches im Wesentlichen zwei Gehäuseteile aufweist, nämlich zum einen einen deckelseitigen Gehäuseteil 6, welcher auch als Pumpenflansch bezeichnet wird. An diesem wird in den Ausführungsbeispielen noch ein Deckel angeschlossen. Alternativ kann das deckelseitige Gehäuseteil 6 auch selbst den Deckel ausbilden. Am Deckel sind allgemein stirnseitig mehrere sich in Axialrichtung erstreckende Anschlussstutzen, nämlich zwei Saugstutzen und ein Druckstutzen ausgebildet sind. Stirnseitig sind am deckelseitigen Gehäuseteil 6 eine erst Säugöffnung 8A sowie eine zweite Säugöffnung 8B sowie eine Drucköffnung 10 ausgebildet. An diesen deckelseitigen Gehäuseteil 6 schließt sich in einer Axialrichtung 12 ein weiteres, motorseitiges Gehäuseteil 14 an. Das deckelseitige Gehäuseteil 6 sowie das motorseitige Gehäuseteil 14 schließen zwischen sich einen gemeinsamen Pumpraum ein, in dem zwei Pumpeinheiten angeordnet sind, nämlich eine erste Pumpeinheit 16A sowie eine zweite Pumpeinheit 16B, die sich in Axialrichtung 12 aneinander anschließen. Eine jede Pumpeinheit 16A, B weist einen Rotorsatz bestehend aus einem innenverzahnten Außenrotor 18 und einem außenverzahnten Innenrotor 20 auf. Die beiden Innenrotoren 20 sind auf einer gemeinsamen Antriebswelle 22 angeordnet, welche sich entlang einer Wellenachse 24 in Axialrichtung 12 erstreckt. Die Antriebswelle 22 läuft durch eine rückseitige Trennwand des Gehäuses 4 in Axialrichtung 12 hindurch in einen Motorteil 17 des Gerotors 2, in dem ein Elektromotor zum Antrieb der Antriebswelle 22 angeordnet ist.

Die beiden Rotorsätze und damit die beiden Pumpeinheiten 16A, 16B sind im Ausführungsbeispiel identisch ausgebildet, weisen daher die gleiche axiale Länge als auch die gleiche radiale Ausdehnung auf und die Dimensionen der Innenrotoren 20 sowie der Außenrotoren 18 sind identisch. Grundsätzlich besteht jedoch die Möglichkeit, dass die beiden Pumpeinheiten 16A, 16B unterschiedlich dimensioniert sind. Bevorzugt unterscheiden sie sich dann lediglich in ihren axialen Längen bei ansonsten gleichen Abmessungen. Dies gilt für alle Ausführungsvananten gemäß den Figuren.

Das deckelseitige Gehäuseteil 6 insbesondere in Kombination mit dem nicht dargestellten Deckel schließt den Pumpraum vorderseitig und das motorseitige Gehäuseteil 14 schließt den Pumpraum rückseitig ab, d. h. das deckelseitige Gehäuseteil 6 bzw. der Deckel bildet eine stirnseitige Vorderwand und das motorseitige Gehäuseteil 14 eine stirnseitige Rückwand und damit die Trennwand zum Motorteil 17 aus.

Im Ausführungsbeispiel ist das deckelseitige Gehäuseteil 6 als ein Bauteil mit durchlaufenden Kanälen ausgebildet. In Kombination mit dem nicht dargestellten Deckel ist es dann - ebenso wie das motorseitige Gehäuseteil 14 - in etwa topfförmig ausgebildet. Beide Gehäuseteile 6, 14 weisen eine sich axial erstreckende Gehäusewand auf und das motorseitige Gehäuseteil 14 sowie der Deckel weisen eine sich radial erstreckende Gehäusewand auf. Ein- und Austrittsöffnungen für ein zu pumpendes Fluid F sind im Ausführungsbeispiel lediglich an der Deckelseite ausgebildet.

Ausgehend von der ersten Säugöffnung 8A führt ein erster Kanal 26A zur ersten Pumpeinheit 16A und mündet an deren Stirnseite, sodass das Fluid F in die zwischen dem Außenrotor 18 und Innenrotor 20 gebildeten Volumen einströmen kann. Ausgehend von der zweiten Säugöffnung 8B führt ein zweiter Kanal 26B zur zweiten Pumpeinheit 16B und mündet an deren dem deckelseitigen Gehäuseteil 6 gegenüberliegenden Stirnseite, so dass das Fluid F in die zwischen dem Außenrotor 18 und Innenrotor 20 gebildeten Volumen der zweiten Pumpeinheit 16B einströmen kann. Dieser zweite Kanal 26B wird dabei radial außenseitig an den beiden Pumpeinheiten 16A, 16B in Axialrichtung 12 entlang geführt. Hierzu ist beispielsweise im Gehäuse 4 ein geeigneter Strömungskanal ausgebildet. Dieser Strömungskanal, welcher sich parallel zur Axialrichtung 12 erstreckt, mündet in einem Sammelraum 28 welcher sich in Richtung zur Wellenachse 24 hin in radialer Richtung erstreckt, sodass das Fluid F in die zweite Pumpeinheit 16B stirnseitig einströmen kann. Der Sammelraum 28 ist beispielsweise als eine Vertiefung in der stirnseitigen Gehäuserückwand des Weiteren Gehäuseteils 14 ausgebildet.

Im Betrieb des Gerotors 2 werden die Innenrotoren 20 gemeinsam von der Antriebswelle 22 angetrieben und drehen in gleicher Richtung. Der jeweilige Außenrotor 18 ist bezüglich des Innenrotors 20 und damit bezüglich der Wellenachse 24 exzentrisch angeordnet und rotiert im Betrieb um eine exzentrische Achse 30. Dabei erfolgt in an sich bekannter Weise eine Verdichtung des Fluids F, welches aus der jeweiligen Pumpeinheit 16A, 16B an einer Druckseite jeweils wieder stirnseitig austritt, wie dies durch die gestrichelten Linien in den Figuren 1A, 2A, 3A, 4A angedeutet ist.

Auf dieser Druckseite, die in den Figuren jeweils in der unteren Bildhälfte, also unterhalb der Antriebswelle 22 dargestellt ist, sind sowohl im deckelseitigen Gehäuseteil 6 als auch in der Rückwand des motorseitigen Gehäuseteils 14 jeweils wieder Sammelräume 28 ausgebildet, in die das Fluid F aus der jeweiligen Pumpeinheit 16A, 16B austritt. Das aus den beiden Pumpeinheiten 16A, 16B druckseitig austretende Fluid F wird der gemeinsamen Drucköffnung 10 zugeführt.

Um diesen druckseitigen Strömungsweg zu ermöglichen, schließt sich an die Drucköffnung 10 ein dritter Kanal 32 an, welcher sich in einen ersten Kanalabschnitt 32A und einen zweiten Kanalabschnitt 32B aufteilt. Der erste Kanalabschnitt 32A ist dabei im Ausführungsbeispiel durch den deckelseitigen Sammelraum 28 mit ausgebildet und führt an die deckelseitige Stirnseite der ersten Pumpeinheit 16A. Der zweite Kanalabschnitt 32B verläuft radial außenseitig an den beiden Pumpeinheiten 16A, 16B vorbei. Der zweite Kanalabschnitt 32B verbindet die beiden druckseitigen Sammelräume 28.

Die Pumpräume oder Innenvolumen der beiden Pumpeinheiten 16A, 16B sind strömungstechnisch voneinander bei den Ausführungsvananten gemäß den FIG 1A, 2A, 3A durch eine Trennscheibe 34 getrennt, sodass die beiden Pumpeinheiten 16A, 16B getrennte Pumpeinheiten bilden und jede Pumpeinheit 16A, 16B eigenständig wirksam pumpen kann.

Die Trennscheibe 34 ist in diesen beiden Ausführungsvananten jeweils als eine einfache, flache Trennscheibe 34 ausgebildet, die als eine Lochscheibe mit einem zentralen Loch 36 ausgebildet ist. Das zentrale Loch 36 sowie der Außenumfang der Trennscheibe 34 sind insbesondere kreisrund und konzentrisch zueinander. Die Trennscheibe 34 ist insbesondere als ein eigenständiges Bauteil ausgebildet. Sie ist vorzugsweise lose gehalten. Hierunter wird verstanden, dass sie mit keinem weiteren Bauteil fest verbunden ist, beispielsweise durch eine stoffschlüssige Verbindung wie Kleben, Schweißen oder mit Hilfe von Befestigungselementen.

Bei den Ausführungsvananten der FIG 1 A sowie 1 B ist die Trennscheibe 34 konzentrisch zur Wellenachse 24 und damit zum Innenrotor 20 angeordnet. Bevorzugt ist sie zwischen den beiden Innenrotoren 20 eingeklemmt und rotiert mit diesen sowie mit der Antriebswelle 22 mit. Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit, dass die Trennscheibe 24 mit der Antriebswelle 22 drehfest verbunden ist.

Bei der Ausführungsvariante der FIG 1 A erstreckt sich die Trennscheibe 34 zumindest in einem Umfangs-Teilbereich maximal bis zu einem radialen Außenumfang der Außenrotoren 18. Je nach Ausgestaltung ist aufgrund der exzentrischen Anordnung der Außenrotoren 18 die Trennscheibe 34 zumindest in einigen Teilbereichen des Umfangs gegenüber dem Außenrotor 18 radial etwas eingezogen oder steht über diesen etwas über und reicht in einen der radial außenseitige verlaufenden Strömungskanäle und endet in diesem, wie dies anhand der oberen Bildhälfte der FIG 1 A zu erkennen ist. Die Trennscheibe 34 steht also in einigen Umfangsbereichen gegenüber dem Außenumfang des jeweiligen Außenrotors 18 etwas über oder ist alternativ etwas zurückversetzt.

Bei der Ausführungsvariante der FIG 2A ist die Trennscheibe 34 ebenfalls konzentrisch zu den Innenrotoren 20 angeordnet, erstreckt sich jedoch in radialer Richtung jeweils bis in eine äußere Gehäusewand des Gehäuses 4 hinein, durchstößt also die Strömungskanäle 26B, 32B. In deren Bereich weist die Trennscheibe dabei jeweils eine Kanalöffnung 38 auf.

Bei der Ausführungsvariante der FIG 3A ist die Trennscheibe 34 konzentrisch zu den beiden Außenrotoren 18 und damit koaxial zu der exzentrischen Achse 30 angeordnet.

Bei der Ausführungsvariante gemäß FIG 3A ist das zentrale Loch 36 aufgrund der exzentrischen Anordnung der Trennscheibe 34 größer als die Antriebswelle 22, sodass ein Lochrand des zentralen Lochs 36 zumindest in einigen Umfangsabschnitten von der Antriebswelle 22 beabstandet ist, wie dies in der unteren Bildhälfte der FIG 3A erkennbar ist. Im Ausführungsbeispiel weist die Trennscheibe den gleichen Außendurchmesser wie die beiden Außenrotoren 18 auf. Alternativ ist wiederum eine Ausgestaltung ähnlich FIG 2A möglich, bei der die Trennscheibe 34 bis zu einer äußeren Gehäusewand des Gehäuses 4 reicht.

Das deckelseitige Gehäuseteil 6 und das motorseitige Gehäuseteil 14 liegen gemäß einer Ausführungsvariante an einer Teilungsebene des Gehäuses 4 aneinander an, wie dies beispielhaft in den Varianten gemäß FIG 1A und 2A dargestellt ist. In diesem Fall bildet diese Teilungsebene zugleich eine Trennebene zwischen den beiden Pumpeinheiten 16A, 16B. Innerhalb dieser Trennebene ist die Trennscheibe 34 angeordnet.

Alternativ besteht auch die Möglichkeit, dass die Teilungs- oder Trennebene innerhalb des deckelseitigen Gehäuseteils 6 ausgebildet ist, wie dies in den FIG 3A sowie 4A beispielhaft dargestellt ist. Bei der Ausführungsvariante der FIG 3A ist gemäß einer ersten Ausführungsvan- ante die Trennscheibe 34 zwischen den Außenrotoren 18 geklemmt und rotiert mit diesen mit. Alternativ hierzu ist sie zwischen den beiden Gehäuseteilen 6, 14 geklemmt oder allgemein ortsfest (drehfest) am Gehäuse 4 gehalten, sodass sie bei dieser Ausführungsvariante beispielsweise nicht mitrotiert.

Wie bereits zuvor erläutert, ist die Trennscheibe 34 bevorzugt lose angeordnet, sodass sie also von keinem der Pumpenbauteile Innenrotor 20, Außenrotor 18, Antriebswelle 22, Gehäuse 4 zwangsweise geführt oder gehalten ist.

Durch die Ausgestaltung mit der Trennscheibe 34 ist ein konstruktiv einfacher Aufbau mittels einer einfachen Lochscheibe erreicht, die zudem auch in einfacher Weise montiert werden kann.

Ein weiterer Vorteil einer solchen einfachen Trennscheibe 34 besteht zudem darin, dass - je nach Anwendungsfall - auf diese auch verzichtet werden kann, sodass ein zweiter Pumpentyp gebildet werden kann, bei dem die beiden Pumpeinheiten 16A, 16B und insbesondere deren einzelne Pumpräume strömungstechnisch miteinander verbunden sind, sodass sie quasi eine kombinierte, gemeinsame Pumpeinheit bilden. Diese Situation ist in FIG 4A dargestellt.

Wie zu erkennen ist, ist auf die Trennscheibe 34 verzichtet und die beiden Pumpeinheiten 16A, 16B liegen unmittelbar aneinander an. Sämtliche weiteren Bauteile des Gerotors 2 sind vorzugsweise weiterhin identisch. Im Rahmen eines modularen Baukastensystems lassen sich daher mit Gleichteilen zwei unterschiedliche Pumpentypen ausbilden. Die beiden Säugöffnungen 8A, 8B können beispielsweise über einen hier nicht näher dargestellten zusätzlichen Adapter auf einen gemeinsamen Sauganschluss zusammengeführt werden.

Der in den Figuren dargestellte Gerotor 2 wird insbesondere im Kraftfahrzeug und insbesondere als Ölpumpe eingesetzt. Über die beiden Säugöffnungen 8A, 8B bzw. die daran angeschlossenen Saugstutzen führen Saugleitungen an unterschiedliche Orte insbesondere eines gemeinsamen Saugraums, wie beispielsweise eine Ölwanne und saugen aus dieser an unterschiedlichen Positionen das Fluid F ab. Hierdurch ist eine zuverlässige Fluidversorgung auch bei unterschiedlichen Fahrsituationen des Kraftfahrzeugs sichergestellt.

In anderen Anwendungsfällen, bei denen lediglich nur ein Sauganschluss gefordert ist, wird der Pumpentyp gemäß FIG 4A eingesetzt, beispielsweise mit dem zuvor beschriebenen Adapter, welcher die beiden Säugöffnungen 8A, 8B auf eine gemeinsame Säugöffnung zusammenführt.

Die Ausgestaltung und Anordnung der Trennscheibe 34 bei den verschiedenen Varianten ist auch anhand der Querschnittsdarstellungen der FIG 1 B, 2B, 3B zu erkennen. Die FIG 1 B, 2B zeigen die Anordnung der Trennscheibe 24 konzentrisch zur Antriebswelle 22 und damit zum Innenrotor 20. FIG 3B zeigt demgegenüber die Anordnung der Trennscheibe 34 konzentrisch zur exzentrischen Achse 30 und damit zu den Außenrotoren 18.

Die Querschnittsdarstellungen zeigen jeweils eine Ansicht in Blickrichtung entlang der Axialrichtung 12 und damit in Richtung auf das motorseitige Gehäuseteil 14. Zu erkennen sind dabei insbesondere die Antriebswelle 22 mit der Wellenachse 24, der Innenrotor 20 mit seinen Außenzähnen sowie der Außenrotor 18 mit seinen Innenzähnen, die gestrichelt dargestellt sind.

Die Erfindung wurde vorliegend im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen und insbesondere im Zusammenhang mit einer Gerotor-Pumpe näher erläutert. Sie ist nicht zwingend auf eine solche Gerotor-Pumpe und nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit, die hier beschriebenen Prinzipien auf andere Zahnradpumpen anzuwenden. Bezugszeichenliste

2 Gerotor

4 Gehäuse

6 Deckel

8A erste Säugöffnung

8B zweite Säugöffnung

10 Drucköffnung

12 Axialrichtung

14 weiteres Gehäuseteil

16A erste Pumpeinheit

16B zweite Pumpeinheit

17 Motorteil

18 Außenrotor

20 Innenrotor

22 Antriebswelle

24 Wellenachse

26A erster Kanal

26B zweiter Kanal

28 Sammelraum

30 exzentrische Achse

32 dritter Kanal

32A erster Kanalabschnitt

32B zweiter Kanalabschnitt

34 Trennscheibe

36 zentrales Loch

38 Kanalöffnung

F Fluid

Claims

Ansprüche Elektrische Zahnradpumpe für ein Kraftfahrzeug zum Pumpen eines Fluids (F) wie beispielsweise Öl, insbesondere Gerotor-Pumpe, die sich in einer Axialrichtung (12) erstreckt, mit einem Gehäuse (4), welches ein deckelseitiges Gehäuseteil (6) aufweist und in dem zwei Pumpeinheiten (16A, 16B) angeordnet sind, welche in Axialrichtung (12) aufeinanderfolgen und von einer gemeinsamen sich in Axialrichtung (12) entlang einer Wellenachse (24) erstreckenden Antriebswelle (22) angetrieben werden, wobei zwischen den beiden Pumpeinheiten (16A, 16B) eine Trennwand ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand als eine Trennscheibe (34) ausgebildet ist. Zahnradpumpe nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Trennscheibe (34) um ein separates Bauteil handelt. Zahnradpumpe nach dem vorhergehenden Anspruch, bei der die Trennscheibe (34) lose zwischen den beiden Pumpeinheiten (16A, 16B) angeordnet ist. Zahnradpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Pumpeinheiten (16A, 16B) jeweils einen Zahnradsatz mit einem außenverzahnten Innenrotor (20) und einem innenverzahnten Außenrotor (18) aufweisen sind. Zahnradpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennscheibe (34) konzentrisch zu den Innenrotoren (20) angeordnet ist. Zahnradpumpe nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennscheibe (34) an der Antriebswelle (22) drehfest befestigt ist und /oder dass die Trennscheibe (34) zwischen den beiden Innenrotoren (20) angeordnet und insbesondere geklemmt ist, so dass die Trennscheibe (34) mitrotiert, vorzugsweise gemeinsam mit der Antriebswelle (22). Zahnradpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennscheibe (34) eine radiale Erstreckung aufweist, welche in radialer Richtung nicht über den Außenumfang der Außenrotoren (18) übersteht. Zahnradpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennscheibe (34) konzentrisch zu den Außenrotoren (18) angeordnet ist. Zahnradpumpe nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennscheibe (34) zwischen den Außenrotoren (18) angeordnet und insbesondere geklemmt ist und im Betrieb vorzugsweise mit diesen mitrotiert. Zahnradpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennscheibe (34) sich in radialer Richtung bis in das Gehäuse (4) erstreckt und vorzugsweise zumindest eine Kanalöffnung (38) aufweist, durch die ein Strömungsweg für das Fluid (F) hindurchgeführt ist. Zahnradpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am deckelseitigen Gehäuseteil (6) stirnseitig zwei Anschlussöffnungen (8A, 8B), insbesondere Säugöffnungen, für ein paralleles Fördern des zu pumpenden Fluids (F) über die beiden Anschlussöffnungen (8A, 8B) vorgesehen sind und ein erster Kanal (26A) ausgebildet ist, welcher zur ersten Pumpeinheit (16A) führt und ein zweiter Kanal (26B) ausgebildet ist, welcher zur zweiten Pumpeinheit (16B) führt. Zahnradpumpe nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kanal (26A) stirnseitig an der ersten Pumpeinheit (16A) mündet und der zweite Kanal (26B) radial außenseitig an den beiden Pumpeinheiten (16A, 16B) vorbeigeführt ist und an der zum deckelseitigen Gehäuseteil (6) gegenüberliegenden Stirnseite der zweiten Pumpeinheit (16B) mündet. Zahnradpumpe nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am deckelseitigen Gehäuseteil (6) eine weitere Anschlussöffnung (10) ausgebildet ist, insbesondere eine Drucköffnung, die vorzugsweise mit beiden Pumpeinheiten (16A, 16B) verbunden ist. Zahnradpumpe nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein dritter Kanal (32) ausgebildet ist, welcher mit der weiteren Anschlussöffnung (10) verbunden ist und der sich aufteilt in zwei Kanalabschnitte (32A, 32B), wobei einer der Kanalabschnitte (32A) zu der ersten Pumpeinheit (16A) führt und der andere zu der zweiten Pumpeinheit (16B) führt, wobei der zweite Kanalabschnitt (32B) bevorzugt radial außenseitig an den beiden Pumpeinheiten (16A, 16B) vorbeigeführt ist und an der zum deckelseitigen Gehäuseteil (6) gegenüberliegenden Stirnseite der zweiten Pumpeinheit (16B) mündet. Zahnradpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) das deckelseitige Gehäuseteil (6) und ein motorseitiges Gehäuseteil (14) aufweist, und die Trennscheibe (34) zwischen diesen beiden Gehäuseteilen (6, 14) geklemmt ist und eine feststehende Gehäusewand bildet, die zwischen den beiden Pumpeinheiten (16A, 16B) angeordnet ist. Set bestehend aus zumindest zwei elektrischen Zahnradpumpen, wobei beide Zahnradpumpen nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet sind, bis auf die Ausnahme, dass bei der einen auf die Trennscheibe (34) verzichtet ist, wobei die beiden Zahnradpumpen vorzugsweise aus Gleichteilen bestehen.