DE102009006453A1

DE102009006453A1 - Fluidpumpe

Info

Publication number: DE102009006453A1
Application number: DE200910006453
Authority: DE
Inventors: Martin Korn; Kay Pässler
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2009-01-28
Filing date: 2009-01-28
Publication date: 2010-07-29

Abstract

Fluidpumpe (10) mit einem Maschinengehäuse (1) mit einem Fluidzufluss (6) und einem weitgehend diametral zu dem Fluidzufluss (6) angeordneten Fluidabfluss (7) wobei bei einem Antrieb der Fluidpumpe (10) ein Fluid vom Fluidzufluss (6) zum Fluidabfluss (7) förderbar ist, wobei eine dem Fluidzufluss (6) zugewandte Innenkante (12) des Käfigs (2) gebrochen ist. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird Kavitation an Innenoberflächen der Fluidpumpe verhindert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fluidpumpe mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Sie geht von dem deutschen Gebrauchsmuster DE 295 14 202 U1 aus. Aus dieser Schrift ist eine als Pumpe oder Hydromotor einsetzbare, regelbare Pendelschiebermaschine bzw. Fluidpumpe bekannt. Die Fluidpumpe gemäß dem Stand der Technik weist ein Maschinengehäuse mit einem Fluidzufluss und einem weitgehend diametral zu dem Fluidzufluss angeordneten Fluidabfluss auf. In dem Maschinengehäuse ist ein, um eine erste Drehachse drehbar angeordneter, weitgehend rohrförmiger Käfig angeordnet. Im Innenraum des Käfigs ist wiederum ein um eine zweite, zur ersten Drehachse parallel angeordneten Drehachse drehbarer Rotor angeordnet. Der Käfig und der Rotor sind über acht schwenkbar gelagerte Flügel miteinander in Wirkverbindung, derart, dass bei einer Drehung des Rotors um seine Drehachse der rohrförmige Käfig über die Flügel ebenfalls mitgedreht wird. Hierzu sind die Flügel im rohrförmigen Käfig drehbar gelagert, während sie andernends in Nuten des Rotors geführt sind. Durch Verschieben der zwei Drehachsen zueinander kann die Fördermenge eines Förderfluids, z. B. ein Schmiermittel, welches vom Fluidzufluss zum Fluidabfluss gefördert wird, variiert werden.
Bei der bekannten Ausgestaltung können bei höheren Drehzahlen Kavitationseffekte im Bereich des Fluidzuflusses an den Innenoberflächen der Fluidpumpe auftreten, wodurch diese beschädigt werden kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den o. g. Nachteil zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird durch das Merkmal im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung werden die o. g. Kavitationseffekte im Bereich des Fluidzuflusses stark reduziert oder vollständig eliminiert. Darüber hinaus wird die Kammerbefüllung erhöht, woraus ein besserer Förderstrom resultiert. Damit kann die Fluidpumpe kleiner ausgelegt werden, was zu einer Reduzierung des Kraftstoffverbrauches der Brennkraftmaschine führt.
Die Ausgestaltungen gemäß Patentanspruch 2 sind zwei besonders robuste und bevorzugte Ausführungsformen.
Die Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 3 ist ein besonders bevorzugter Größenbereich, in dem der erfindungsgemäße Effekt auftritt.
Die Fluidpumpen gemäß Patentanspruch 4 sind besonders bevorzugte Fluidpumpen.
Im Folgenden ist eine erfindungsgemäße Fluidpumpe anhand eines besonders bevorzugten Ausführungsbeispieles in zwei Figuren näher erläutert.
1 zeigt einen Schnitt durch eine Fluidpumpe.
2 zeigt einen Schnitt durch einen erfindungsgemäß ausgestalteten Käfig der Fluidpumpe.
1 zeigt einen Schnitt durch eine erfindungsgemäß ausgestaltete Fluidpumpe 10, im vorliegenden, besonders bevorzugten Fall eine Flügelzellenpumpe. In einem Maschinengehäuse 1 ist ein rohrförmiger, in dem Maschinengehäuse 1 um eine erste Drehachse 8 drehbar gelagerter Käfig 2 angeordnet. In einem nicht bezifferten Innenvolumen des Käfigs 2 ist ein um eine zweite Drehachse 9 drehbar angeordneter Rotor 5 angeordnet. Der Käfig 2 und der Rotor 5 sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beispielsweise über sechs Flügel 3, wobei nur ein Flügel beziffert ist, miteinander in Wirkverbindung. Hierfür sind die Flügel 3 parallel zu den Drehachsen 8, 9 schwenkbar in dem Käfig 2 angeordnet, während sie andernends in Nuten 11 in dem Rotor 5 gelagert sind. Im Bereich der schwenkbaren Lagerung im Rotor 5 werden die Flügel 3 von Federelementen 4 entgegen einer, mit einem Pfeil symbolisch dargestellten Drehrichtung des Rotors 5 gegen eine Seitenwand der Nut 11 gedrückt. Beim Betrieb der Fluidpumpe 10 wird der drehbare Rotor 5 angetrieben, wodurch der Käfig 2 über die Flügel 3 mitgedreht wird. Hierbei wird ein Fluid von einem gestrichelt dargestellten Fluidzufluss 6 zu einem ebenfalls gestrichelt dargestellten Fluidabfluss 7 gefördert. Durch Veränderung des Abstandes der ersten Drehachse 8 zur zweiten Drehachse 9, weitgehend senkrecht zu einer Verbindungslinie vom Fluidzufluss 6 zum Fluidabfluss 7, ist eine Fluidfördermenge veränderbar.
In diesem Ausführungsbeispiel weisen die Flügel 3 zumindest in dem Bereich, der in die Nuten 11 ragt, eine geringere Dicke auf als eine lichte Weite der Nuten 11 ist, wobei jeder Flügel 3 eine einzige Linienberührung mit der korrespondierenden Nut 11 aufweist und die Flügel 3 von Federelementen 4 entgegen einer Drehrichtung gegen die Linienberührung drückbar sind.
Die erfindungsgemäße Fluidpumpe 10, bzw. einzelne Komponenten der Fluidpumpe können beispielsweise aus einem Kunststoff, wie ABS (Acrylbuthadienstyrol) oder einem Metall, beispielsweise einem Leichtmetall, wie Alumi nium oder auch aus Verbundwerkstoffen gefertigt sein. Die erfindungsgemäße Fluidpumpe 10 kann beispielsweise als Schmiermittelpumpe für eine Brennkraftmaschine eingesetzt werden.
Denkbar ist aber auch eine kinematische Umkehrung, d. h. die Flügel 3 sind schwenkbar in der Nabe 5 gelagert und der Arbeitshubausgleich wird durch entsprechend geformte Nuten 11 im Käfig 2 gewährleistet.
2 zeigt einen zur zweiten Drehachse 9 senkrechten Halbschnitt durch den Käfig 2 der Fluidpumpe 10. Die erste Drehachse 8 ist strichpunktiert dargestellt. Erfindungsgemäß ist eine, dem Fluidzufluss 6 zugewandte Innenkante 12 des Käfigs 2 gebrochen. Die gebrochene Innenkante kann eine Fase und/oder ein Radius, d. h. auch eine beliebige, aus mehren Kanten und/oder Radien zusammengesetzte Kontur sein. Der besonders bevorzugte Größenbereich der Fase und/oder des Radius liegt zwischen 0,5 mm und 4 mm. Eine Förderrichtung des Fluids ist mit einem Pfeil schematisch dargestellt.
Darüber hinaus kann die gebrochene Innenkante 12 bei beidseitiger Befüllung des Rotors 5, bzw. Käfigs 2 beidseitig angebracht sein.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung werden die o. g. Kavitationseffekte stark reduziert oder vollständig eliminiert. Darüber hinaus wird die Kammerbefüllung erhöht, woraus ein besserer Förderstrom resultiert. Damit kann die Fluidpumpe kleiner ausgelegt werden, was zu einer Reduzierung des Kraftstoffverbrauches der Brennkraftmaschine führt.

1: Maschinengehäuse
2: Käfig
3: Flügel
4: Federelement
5: Rotor
6: Fluidzufluss
7: Fluidabfluss
8: erste Drehachse
9: zweite Drehachse
10: Fluidpumpe
11: Nut
12: Innenkante

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 29514202 U1 [0002]

Claims

Fluidpumpe (10) mit einem Maschinengehäuse (1) mit einem Fluidzufluss (6) und einem weitgehend diametral zu dem Fluidzufluss (6) angeordneten Fluidabfluss (7) wobei bei einem Antrieb der Fluidpumpe (10) ein Fluid vom Fluidzufluss (6) zum Fluidabfluss (7) förderbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine, dem Fluidzufluss (6) zugewandte Innenkante (12) des Käfigs (2) gebrochen ist.
Fluidpumpe nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gebrochene Innenkante (12) eine Fase und/oder ein Radius ist.
Fluidpumpe nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abmessung der Fase und/oder des Radius zwischen 0,5 mm und 4 mm beträgt.
Fluidpumpe nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidpumpe (10) eine Flügelzellenpumpe oder eine Innenzahnradpumpe ist.