DE102015017074A1

DE102015017074A1 - Innenzahnradpumpe

Info

Publication number: DE102015017074A1
Application number: DE102015017074.0A
Authority: DE
Inventors: Reinhard Pippes
Original assignee: Eckerle Industrie Elektronik GmbH
Current assignee: Eckerle Industrie Elektronik GmbH
Priority date: 2015-05-28
Filing date: 2015-05-28
Publication date: 2016-12-01

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Innenzahnradpumpe (1), mit einem eine Außenverzahnung (4) aufweisenden Förderritzel (2) sowie einem um eine Hohlraddrehachse (6) drehbar und bezüglich des Förderritzels (2) exzentrisch gelagerten Hohlrad (5), das eine bereichsweise mit der Außenverzahnung (4) kämmende Innenverzahnung (7) sowie Radialdurchbrüche (9, 40) aufweist, die eine Innenumfangsfläche sowie eine Außenumfangsfläche (16) des Hohlrads (5) durchgreifen, wobei zwischen dem Förderritzel (2) und dem Hohlrad (5) ein Füllstück (26) angeordnet ist, das mittels eines Haltestifts (50) gelagert oder befestigt ist. Dabei ist vorgesehen, dass auf der dem Füllstück (26) abgewandten Seite des Haltestifts (50) ein Strömungsleitelement (52) zwischen dem Förderritzel (2) und dem Hohlrad (5) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Innenzahnradpumpe, mit einem eine Außenverzahnung aufweisenden Förderritzel sowie einen um eine Hohlraddrehachse drehbar und bezüglich des Förderritzels exzentrisch gelagerten Hohlrad, das eine bereichsweise mit der Außenverzahnung kämmende Innenverzahnung sowie Radialdurchbrüche aufweist, die eine Innenumfangsfläche sowie eine Außenumfangsfläche des Hohlrads durchgreifen.
Die Innenzahnradpumpe dient dem Fördern eines Fluids, insbesondere einer Flüssigkeit. Als wesentliche Bestandteile weist sie das Förderritzel sowie das Hohlrad auf. Beispielsweise sind das Förderritzel sowie das Hohlrad in einem Gehäuse der Innenzahnradpumpe angeordnet, insbesondere drehbar gelagert. Das Förderritzel ist um eine Förderritzeldrehachse drehbar gelagert, das Hohlrad um eine Hohlraddrehachse. Zur Erzielung der exzentrischen Lagerung des Hohlrads bezüglich des Förderritzels ist die Hohlraddrehachse parallel beabstandet von der Förderritzeldrehachse angeordnet.
Das Förderritzel ist dabei in dem Hohlrad angeordnet und weist entsprechend einen Außendurchmesser auf, welcher kleiner ist als ein Innendurchmesser des Hohlrads. Sowohl das Förderritzel als auch das Hohlrad sind im Querschnitt bezüglich der jeweiligen Drehachse gesehen im Wesentlichen rund. Der Außendurchmesser des Förderritzels sowie der Innendurchmesser des Hohlrads sind derart gewählt, dass die Außenverzahnung des Förderritzels lediglich mit einem Bereich der Innenverzahnung des Hohlrads in Eingriff steht.
Das Hohlrad ist beispielsweise auf einer Antriebswelle der Innenzahnradpumpe angeordnet, insbesondere mit dieser drehbar verbunden. Über die Antriebswelle kann insoweit das Förderritzel angetrieben und in eine Drehbewegung um die Förderritzeldrehachse versetzt werden. Aufgrund der mit der Innenverzahnung in Eingriff stehenden Außenverzahnung wird entsprechend auch das Hohlrad angetrieben. Während also das Förderritzel unmittelbar von der Antriebswelle angetrieben wird, erfolgt das Antreiben des Hohlrads mittels der Antriebswelle lediglich mittelbar über das Förderritzel.
Sowohl die Außenverzahnung als auch die Innenverzahnung weisen jeweils eine Vielzahl von Zähnen sowie zwischen den Zähnen liegende Zahnzwischenräume auf. Die Förderwirkung der Innenzahnradpumpe wird durch das Ineinandergreifen der Außenverzahnung und der Innenverzahnung erzielt. In dem Hohlrad sind Radialdurchbrüche vorgesehen, durch welche das Fluid aus den Zahnzwischenräumen entweichen kann. Vorzugsweise ist jedem der Zahnzwischenräume ein derartiger Radialdurchbruch zugeordnet. Der Radialdurchbruch mündet also auf seiner in radialer Richtung innen gelegenen Seite in einen der Zahnzwischenräume ein und durchgreift die Innenumfangsfläche des Hohlrads. Auf seiner in radialer Richtung außen gelegenen Seite durchgreift er die Außenumfangsfläche des Hohlrads.
Bei Betrachtung eines beliebigen Zahns der Außenverzahnung während einer Umdrehung des Förderritzels greift dieser Zahn zeitweilig in einen Zahnzwischenraum der Innenverzahnung ein. Vor dem Eingreifen des Zahns in den Zahnzwischenraum liegt in letzterem das Fluid vor. Durch das Eingreifen wird dieses aus dem Zahnzwischenraum verdrängt, sodass das Fluid durch den dem Zahnzwischenraum zugeordneten Radialdurchbruch in Richtung der Außenumfangsfläche des Hohlrads und vorzugsweise in eine Druckkammer der Innenzahnradpumpe gefördert wird. Die Druckkammer ist beispielsweise in dem Gehäuse der Innenzahnradpumpe ausgebildet. Die Radialdurchbrüche sind vorzugsweise derart ausgestaltet, dass ihre Längsmittelachsen einander schneiden, insbesondere auf der Hohlraddrehachse. Selbstverständlich kann jedoch auch eine Ausrichtung der Radialdurchbrüche vorgesehen sein, bei welcher ihre Längsmittelachsen zumindest teilweise nicht zusammenfallen und/oder windschief zu der Hohlraddrehachse angeordnet sind.
Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift DE 1 403 899 bekannt. Diese beschreibt eine Zahnradpumpe mit einem innen verzahnten Hohlrad und einem außen verzahnten, mit dem Hohlrad kämmenden Ritzel sowie einem zwischen den beiden Zahnrädern angeordneten sichelförmigen Füllstück, wobei zwischen der Außenumfangsfläche des Hohlrads und der dieses umgebenden Gehäusebohrungswand eine oder mehrere Lagerschalen, zumindest eine druckseitige Lagerschale, angeordnet sind, wobei letztere auf ihrer der Hohlradaußenumfangsfläche abgekehrten Außenseite ein in Umfangsrichtung sich erstreckendes, längliches, mit der Pumpendruckseite verbundenes, äußeres Druckfeld und auf ihrer dem Hohlrad zugewandten Innenseite ein bezüglich seiner radial wirksamen Fläche gegenüber dem äußeren Druckfeld kleineres Druckentlastungsfeld in Form einer in Umfangsrichtung sich erstreckenden Ausnehmung der Lagerschale aufweist. Dabei soll das Druckfeld auf der Außenseite der Steuerschale das Entlastungsdruckfeld auf deren Innenseite auch in axialer Richtung überragen.
Es ist nun Aufgabe der Erfindung, eine Innenzahnradpumpe vorzuschlagen, welche gegenüber bekannten Innenzahnradpumpen Vorteile aufweist, insbesondere höhere Drehzahlen und mithin eine höhere Förderleistung ermöglicht.
Dies wird erfindungsgemäß mit einer Innenzahnradpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass in einer Saugkammer der Innenzahnradpumpe eine Abdeckung vorgesehen ist, die zumindest einen der Radialdurchbrüche in wenigstens einer Drehwinkelstellung des Hohlrads abdeckt. In der Saugkammer der Innenzahnradpumpe wird das zu fördernde Fluid bereitgestellt und nachfolgend in das Hohlrad beziehungsweise zwischen die Innenverzahnung des Hohlrads und die Außenverzahnung des Förderritzels geleitet. Beispielsweise mündet dabei ein Sauganschluss der Innenzahnradpumpe, über welchen der Innenzahnradpumpe das zu fördernde Fluid zugeführt oder bereitgestellt wird, unmittelbar in die Saugkammer ein. Der Sauganschluss liegt beispielsweise in Form wenigstens einer Sauganschlussausnehmung in dem Gehäuse der Innenzahnradpumpe vor. Über den Sauganschluss kann der Innenzahnradpumpe das zu fördernde Fluid bereitgestellt oder zugeführt werden.
Bei bekannten Innenzahnradpumpen kann das Fluid durch die Radialdurchbrüche in das Hohlrad einströmen. Über die Radialdurchbrüche ist insoweit eine Strömungsverbindung zwischen der Saugkammer und einem in dem Hohlrad ausgebildeten Förderraum hergestellt, wobei der Förderraum alternativ als Saugraum bezeichnet werden kann. Auf diese Art und Weise wird üblicherweise ein effizientes Einströmen des Fluids in den Förderraum erzielt. Bei höheren Drehzahlen der Innenzahnradpumpe und mithin des Hohlrads kann es jedoch zur Beeinflussung des Einströmens durch die mit steigender Drehzahl stärker auf das Fluid wirkende Zentrifugalkraft und/oder zur Entstehung von Kavitation in den Radialdurchbrüchen kommen. Aufgrund der hohen Drehzahl tritt in letzterem Fall in den Radialdurchbrüchen eine lokale Druckverringerung auf.
Fällt der Druck des Fluids bedingt durch die Druckverringerung unter einen Grenzdruck, beispielsweise den Verdampfungsdruck des Fluids, so erfolgt ein Phasenübergang des Fluids. Ist das Fluid eine Flüssigkeit, so verdampft diese lokal, sodass sich eine Gasblase beziehungsweise mehrere Gasblasen bilden. Diese Gasblasen verringern beziehungsweise versperren den Durchströmungsquerschnitt der Radialdurchbrüche, wodurch das Einströmen des Fluids in den Förderraum behindert oder sogar gänzlich unterbunden wird. Bei dem Überschreiten einer Drehzal der Innenzahnradpumpe, ab welcher Kavitation auftritt, fällt die Förderleistung der Innenzahnradpumpe schlagartig ab. Zudem kann aufgrund der Kavitation eine unerwünschte Geräuschbildung auftreten.
Aus diesem Grund ist nun in der Saugkammer die Abdeckung vorgesehen. Diese ist derart angeordnet, dass sie den zumindest einen der Radialdurchbrüche in der wenigstens einen Drehwinkelstellung des Hohlrads abdeckt beziehungsweise übergreift. Darunter ist zu verstehen, dass mithilfe der Abdeckung in der zumindest einen Drehwinkelstellung verhindert wird, dass das Fluid oder zumindest ein nennenswerter Massenstrom des Fluids durch den abgedeckten Radialdurchbruch aus der Saugkammer in den Förderraum einströmt oder umgekehrt aus dem Förderraum in Richtung der Saugkammer strömt. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Abdeckung den Radialdurchbruch dichtend abdeckt. Darunter ist vorzugsweise jedoch nicht zu verstehen, dass eine absolut fluiddichte Abdichtung des Radialdurchbruchs in der Drehwinkelstellung des Hohlrads realisiert ist. Vielmehr wird lediglich ein nennenswertes Durchströmen des Radialdurchbruchs mit Fluid verhindert.
Insoweit kann die Abdeckung zur Realisierung einer besonders guten Dichtwirkung an dem Hohlrad anliegen oder aber – um die Reibung möglichst gering zu halten – geringfügig von dem Hohlrad beabstandet angeordnet sein. In letzterem Fall ist zwischen der Abdeckung und dem Hohlrad ein Spalt ausgebildet, in welchem Fluid vorliegen kann. Der Spalt kann besonders bevorzugt zur Ausbildung einer hydrodynamischen Lagerung des Hohlrads ausgestaltet sein.
Mithilfe der Abdeckung soll der Radialdurchbruch in der wenigstens einen Drehwinkelstellung abgedeckt sein. Das bedeutet, dass der Radialdurchbruch wenigstens einmal pro Umdrehung des Hohlrads vollständig von der Abdeckung abgedeckt beziehungsweise übergriffen ist. Vorzugsweise ist die Abdeckung derart angeordnet, dass mehrere der Radialdurchbrüche, insbesondere alle Radialdurchbrüche, jeweils wenigstens einmal pro Umdrehung des Hohlrads von der Abdeckung vollständig abgedeckt sind. Zu diesem Zweck weist die Abdeckung Abmessungen auf, welche in Umfangsrichtung und/oder in axialer Richtung – jeweils bezüglich der Hohlraddrehachse – Abmessungen der Radialdurchbrüche in der jeweiligen Richtung entsprechen.
Zusätzlich ist die Abdeckung selbstverständlich an derselben Position in axialer Richtung angeordnet wie der wenigstens eine Radialdurchbruch. Beispielsweise kann es vorgesehen sein, dass jeweils mehrere der Radialdurchbrüche in Umfangsrichtung gesehen in einer Reihe angeordnet sind. Besonders bevorzugt sind mehrere solcher Reihen in axialer Richtung beabstandet voneinander vorgesehen. Die Abdeckung kann nun derart angeordnet sein, dass sie lediglich die in einer der Reihen angeordneten Radialdurchbrüche abdeckt, insbesondere einmal pro Umdrehung des Hohlrads. Besonders bevorzugt ist die Abdeckung jedoch zum Abdecken der Radialdurchbrüche mehrerer Reihen, insbesondere aller Reihen, ausgestaltet.
Wie bereits vorstehend erläutert, weist die Innenzahnradpumpe die Saugkammer auf, in welcher das zu fördernde Fluid bereitgestellt wird. Aus der Saugkammer kann das Fluid nachfolgend in den Förderraum gelangen. Ist jedoch die Abdeckung vorgesehen, so kann das Einströmen des Fluids in den Förderraum nicht oder lediglich eingeschränkt durch die Radialdurchbrüche erfolgen. Stattdessen ist es vorzugsweise vorgesehen, dass in axialer Richtung neben dem Hohlrad zumindest einseitig, vorzugsweise jedoch beidseitig des Hohlrads, eine Strömungsverbindung von der Saugkammer in den Förderraum vorliegt. Entlang dieser kann das Fluid – im Längsschnitt gesehen – neben dem Hohlrad vorbei und anschließend in dieses, also in den Förderraum, einströmen, vorzugsweise in im Wesentlichen axialer Richtung.
Bevorzugt ist es vorgesehen, dass jede der Radialausnehmung in wenigstens einer Drehwinkelstellung des Hohlrads mit einer Druckkammer in Überdeckung steht. Neben der Saugkammer liegt insoweit die Druckkammer vor, welche beispielsweise in dem Gehäuse der Innenzahnradpumpe ausgebildet ist. Die Druckkammer umgreift das Hohlrad vorzugsweise bereichsweise in Umfangsrichtung, ist also in radialer Richtung bezüglich der Hohlraddrehachse weiter außenliegend angeordnet als das Hohlrad. Die Druckkammer ist derart angeordnet, dass wenigstens eine der Radialausnehmungen, vorzugsweise jedoch alle der Radialausnehmungen, jeweils in wenigstens einer Drehwinkelstellung des Hohlrads mit ihr in Überdeckung stehen. Vorzugsweise liegen die Radialausnehmung, insbesondere mehrere oder alle der Radialausnehmungen, jeweils einmal pro Umdrehung des Hohlrads in Überdeckung mit der Druckkammer vor beziehungsweise stehen mit dieser in Strömungsverbindung.
Die Druckkammer ist derart angeordnet, dass die Überdeckung und mithin die Strömungsverbindung zwischen dem jeweiligen Radialdurchbruch und der Druckkammer in einer Drehwinkelstellung des Hohlrads vorliegt, wenn gemäß den vorstehenden Ausführungen das Fördern des Fluids durch das Eingreifen des Zahns in den Zahnzwischenraum erfolgt, sodass das Fluid aus dem Zahnzwischenraum durch den Radialdurchbruch in Richtung der beziehungsweise in die Druckkammer gefördert wird. Die Druckkammer steht beispielsweise in Strömungsverbindung, insbesondere in permanenter Strömungsverbindung, mit einem Druckanschluss der Innenzahnradpumpe. Über den Druckanschluss kann das von der Innenzahnradpumpe geförderte Fluid entnommen werden.
Die Radialdurchbrüche können grundsätzlich im Querschnitt bezüglich ihrer jeweiligen Längsmittelachse einen beliebigen Durchströmungsquerschnitt aufweisen. Besonders bevorzugt weisen die Radialdurchbrüche jedoch einen runden Durchströmungsquerschnitt auf. Bevorzugt liegen die Radialdurchbrüche hierbei als Radialbohrungen vor, insbesondere als Radialbohrungen mit konstantem Durchmesser, sodass eine einfache und kostengünstige Herstellung des Hohlrads möglich ist.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Saugkammer sich in Umfangsrichtung ausgehend von einer ersten Lagerstelle bis hin zu einer zweiten Lagerstelle erstreckt, wobei das Hohlrad an der ersten Lagerstelle und der zweiten Lagerstelle in radialer Richtung und/oder in axialer Richtung an einem Lagerbereich eines Gehäuses der Innenzahnradpumpe und/oder an einem Lagerelement anliegt. Die erste Lagerstelle sowie die zweite Lagerstelle dienen der Lagerung des Hohlrads in dem Gehäuse der Innenzahnradpumpe in radialer Richtung und/oder in axialer Richtung bezüglich der Hohlraddrehachse. Beispielsweise sind die Lagerstellen zur Lagerung des Hohlrads in radialer Richtung nach Art eines Gleitlagers oder eines Fluidlagers, insbesondere eines hydrodynamischen Lagers, ausgebildet.
Das bedeutet, dass das Hohlrad an der ersten Lagerstelle und der zweiten Lagerstelle in radialer Richtung an dem Lagerbereich beziehungsweise jeweils einem Lagerbereich des Gehäuses anliegt oder zumindest lediglich einen geringen Abstand zu dem Lagerbereich aufweist, sodass das Hohlrad in radialer Richtung zuverlässig gelagert ist. Beispielsweise kann wenigstens eine der Lagerstellen, also die erste Lagerstelle oder die zweite Lagerstelle, derart angeordnet sein, dass das Hohlrad von dem Förderritzel in Richtung des entsprechenden Lagerbereichs des Gehäuses beziehungsweise an diesen gedrängt wird. Mithin ist das Hohlrad zwischen dem Förderritzel und dem entsprechenden Lagerbereich gehalten.
Die erste Lagerstelle und die zweite Lagerstelle beziehungsweise die korrespondierenden Lagerbereiche weisen in Umfangsrichtung gesehen jeweils eine Erstreckung von höchstens 45°, höchstens 30°, höchstens 25°, höchstens 20°, höchstens 15° oder höchstens 10° auf. Es ist also lediglich eine relativ geringe Erstreckung in Umfangsrichtung notwendig, um eine zuverlässige Lagerung des Hohlrads zu erzielen. Die beiden Lagerstellen sind in Umfangsrichtung voneinander beabstandet. Besonders bevorzugt sind lediglich die erste Lagerstelle und die zweite Lagerstelle vorgesehen. In Umfangsrichtung zwischen den Lagerstellen liegen nun einerseits die Saugkammer und andererseits die Druckkammer vor. Die Saugkammer sowie die Druckkammer umgreifen insoweit jeweils das Hohlrad in Umfangsrichtung bereichsweise, nämlich ausgehend von der ersten Lagerstelle bis hin zu der zweiten Lagerstelle, in entgegengesetzte Richtungen.
Zusätzlich oder alternativ kann das Lagerelement vorgesehen sein. Dieses ist beispielsweise in axialer Richtung zwischen dem Gehäuse und dem Hohlrad angeordnet. Besonders bevorzugt drängt das Lagerelement das Hohlrad von dem Gehäuse fort. Zu diesem Zweck ist dem Lagerelement beispielsweise ein Federelement zugeordnet, welches auf das Lagerelement eine Federkraft in Richtung des Hohlrads ausübt. Das Lagerelement kann beispielsweise als Axialscheibe beziehungsweise Axiallagerscheibe bezeichnet werden. Um eine zuverlässige Lagerung des Hohlrads in axialer Richtung zu erzielen, ist vorzugsweise auf gegenüberliegenden Seiten des Hohlrads jeweils mindestens ein derartiges Lagerelement angeordnet. Beispielsweise ist eines der Lagerelemente starr angeordnet, während das andere der Lagerelemente das Hohlrad in Richtung des erstgenannten Lagerelements beziehungsweise an dieses drängt. Vorzugsweise ist jedoch beiden Lagerelementen jeweils ein Federelement zugeordnet, sodass sie das Hohlrad in entgegengesetzte Richtung und somit jeweils in Richtung des gegenüberliegenden Lagerelements beziehungsweise an dieses drängen. Mit einer derartigen Ausgestaltung wird neben einer guten Lagerung ein zuverlässiger Spielausgleich über die Lebensdauer der Innenzahnradpumpe erzielt.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Abdeckung als ein von einem Gehäuse der Innenzahnradpumpe ausgehender Gehäusevorsprung ausgestaltet ist oder als in das Gehäuse eingelegtes Einlegeteil vorliegt. Grundsätzlich kann die Abdeckung beliebig ausgestaltet sein, soweit sie die vorstehend genannten Bedingungen erfüllt, also zumindest einen der Radialdurchbrüche in wenigstens einer Drehwinkelstellung des Hohlrads abdeckt. Beispielsweise liegt sie als Gehäusevorsprung vor, welcher einstückig und/oder materialeinheitlich mit dem Gehäuse ausgestaltet ist. Unter dem Gehäuse ist dabei insbesondere ein Gehäuseteil zu verstehen, welches das Hohlrad in Umfangsrichtung zumindest teilweise, insbesondere vollständig, umgreift. Der Gehäusevorsprung erstreckt sich zur Ausbildung der Abdeckung in radialer Richtung nach innen durch die Saugkammer hindurch in Richtung des Hohlrads. Dort ist er zum Abdecken des wenigstens einen Radialdurchbruchs in der wenigstens einen Drehwinkelstellung angeordnet.
Bevorzugt weisen die Abdeckung und mithin der Gehäusevorsprung eine Erstreckung in axialer Richtung auf, welche kleiner ist als eine Erstreckung der Saugkammer in derselben Richtung. Die Abdeckung versperrt insoweit lediglich einen Bereich der Saugkammer, insbesondere trennt sie die Saugkammer in mehrere in axialer Richtung beabstandete Saugteilkammern auf. Auf ihrer dem Hohlrad zugewandten Seite kann die Abdeckung mit einer reibungsreduzierenden Beschichtung versehen sein, beispielsweise einer Beschichtung aus einem Polymer, bevorzugt aus Polytetrafluorethylen (PTFE).
Alternativ zu der Ausgestaltung der Abdeckung als Gehäusevorsprung kann selbstverständlich die Abdeckung als Einlegeteil ausgebildet sein. Dieses wird beispielsweise während einer Montage der Innenzahnradpumpe in das Gehäuse beziehungsweise in die Saugkammer eingelegt. Besonders bevorzugt ist es derart ausgestaltet, dass es formschlüssig in der Saugkammer gehalten ist, wobei es insbesondere einerseits an dem Gehäuse und andererseits an dem Hohlrad anliegt, sodass es zwischen diesen zuverlässig gehalten ist. Das Einlegeteil kann aus einem beliebigen Material bestehen, insbesondere ist es materialuneinheitlich zu sowie separat von dem Gehäuse ausgebildet. Beispielsweise besteht das Einlegeteil aus einem reibungsreduzierenden Material, beispielsweise einem Polymer, insbesondere einem Thermoplast. Bevorzugt besteht das Einlegeteil aus Polytetrafluorethylen (PTFE).
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen dem Förderritzel und dem Hohlrad ein sichelförmiges Füllstück angeordnet ist. Das Füllstück ist insoweit in dem Förderraum vorgesehen. Das Füllstück liegt vorzugsweise einerseits an dem Hohlrad und andererseits an dem Förderritzel an. Das Füllstück kann dabei einstückig und/oder mehrteilig ausgestaltet sein. Das Füllstück dient insbesondere dem Verhindern einer Rückströmung des Fluids in Richtung des Förderraums.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Abdeckung eine Dichtfläche aufweist, die in Umfangsrichtung gesehen parallel zu der Außenumfangsfläche verläuft, wobei die Dichtfläche an der Außenumfangsfläche des Hohlrads anliegt oder zur Ausbildung eines Spalts von ihr beabstandet ist. An der Abdeckung ist insoweit die Dichtfläche ausgebildet. Diese ist zum Abdecken des wenigstens einen der Radialdurchbrüche in der zumindest einen Drehwinkelstellung ausgebildet. Insoweit ist sie formangepasst zu der Außenumfangsfläche des Hohlrads ausgestaltet. Insbesondere verläuft sie in Umfangsrichtung und/oder in axialer Richtung gesehen parallel zu dieser, weist also einen konstanten Abstand zu der Außenumfangsfläche auf. In einer ersten Ausgestaltung kann nun die Dichtfläche an der Außenumfangsfläche anliegen, sodass eine besonders zuverlässige Abdichtung des Radialdurchbruchs gewährleistet ist.
Alternativ kann die Dichtfläche jedoch auch beabstandet von der Außenumfangsfläche verlaufen, sodass zwischen der Dichtfläche und der Außenumfangsfläche des Hohlrads der Spalt vorliegt. Der Spalt kann grundsätzlich beliebige Abmessungen aufweisen, beispielsweise beträgt der Abstand der Dichtfläche zu der Außenumfangsfläche und mithin die Stärke des Spalts höchstens 0,5 mm, höchstens 0,25 mm, höchstens 0,1 mm, höchstens 0,075 mm, höchstens 0,05 mm, höchstens 0,025 mm oder höchstens 0,01 mm. Die Stärke des Spalts liegt vorzugsweise in der Größenordnung von einem 1/10 mm, also von 0,1 mm bis weniger als 1 mm oder einem 1/100 mm, beträgt also mindestens 0,01 mm und ist kleiner als 0,1 mm.
Gemäß den vorstehenden Ausführungen ist die Größe des Spalts in Umfangsrichtung konstant. Alternativ kann es vorgesehen sein, dass die Größe des Spalts in Umfangsrichtung variiert, insbesondere kontinuierlich variiert. Auf diese Art und Weise wird dem Umstand Rechnung getragen, dass – in Umfangsrichtung gesehen – an unterschiedlichen Positionen ohne die Abdeckung unterschiedliche Massenströme durch die Radialdurchbrüche einströmen würden und mithin unterschiedliche Dichtwirkungen ausreichend sein können. Besonders bevorzugt ist dabei eine kontinuierliche Variation der Größe des Spalts, bei welcher keine Sprünge oder Absätze vorgesehen sind. Auf diese Art und Weise kann zudem mit Hilfe der Abdeckung eine hydrodynamische Lagerung des Hohlrads realisiert sein.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Radialdurchbrüche einen ringförmigen, die Radialdurchbrüche in axialer Richtung genau einfassenden Durchtrittsbereich der Außenumfangsfläche durchgreifen, wobei die Dichtfläche den Durchtrittsbereich in axialer Richtung gesehen vollständig übergreift. Der Durchtrittsbereich ist insoweit ein gedachter Bereich der Außenumfangsfläche des Hohlrads, insbesondere ein gedachter Teilbereich. Der Durchtrittsbereich ist derart gewählt, dass er die an dem Hohlrad vorliegenden Radialdurchbrüche in axialer Richtung genau einfasst, sich also in axialer Richtung von einer auf einer ersten Seite am weitesten außen liegenden Stelle der Radialdurchbrüche bis hin zu einer auf einer der ersten Seite abgewandten zweiten Seite am weitesten außen liegenden Stelle erstreckt.
In Umfangsrichtung gesehen umgreift der Durchtrittsbereich das Hohlrad vollständig. Er ist insoweit ringförmig. Die Dichtfläche ist nun derart bemessen, dass sie den Durchtrittsbereich in axialer Richtung gesehen vollständig übergreift beziehungsweise abdeckt. In Umfangsrichtung gesehen sind die Abmessungen der Dichtfläche dagegen vorzugsweise derart gewählt, dass sie den Abmessungen des zumindest einen der Radialdurchbrüche entspricht oder mehrere unmittelbar benachbarte Radialdurchbrüche gleichzeitig übergreift. Besonders bevorzugt sind dabei die Radialdurchbrüche in Umfangsrichtung gesehen in einer Reihe angeordnet, liegen also an derselben Axialposition vor.
Eine bevorzugte weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Abdeckung in Umfangsrichtung gesehen Abmessungen aufweist, die bezogen auf den saugkammerseitigen Abstand zwischen einer ersten Lagerstelle und einer zweiten Lagerstelle des Hohlrads mindestens 25%, mindestens 50%, mindestens 75%, mindestens 90%, mindestens 95% oder 100% betragen. Auf die Lagerstellen, welche der Lagerung des Hohlrads in radialer Richtung und/oder axialer Richtung dienen, wurde vorstehend bereits hingewiesen. Zudem wurde erläutert, dass die Lagerstellen die Saugkammer in Umfangsrichtung gesehen zwischen sich einschließen. Die Abmessungen der Saugkammer in Umfangsrichtung entsprechen insoweit dem Abstand zwischen der ersten Lagerstelle und der zweiten Lagerstelle.
Die Abdeckung ist nun derart ausgestaltet, dass sie in Umfangsrichtung zumindest einen Teil der Saugkammer durchgreift, also zumindest die genannten Abmessungen aufweist. Es kann dabei vorgesehen sein, dass die Abdeckung die Saugkammer in Umfangsrichtung vollständig durchgreift, sodass sich die Abdeckung unmittelbar von der ersten Lagerstelle bis unmittelbar zu der zweiten Lagerstelle erstreckt. Bei kleineren Abmessungen ist die Abdeckung in Umfangsrichtung von der ersten Lagerstelle, von der zweiten Lagerstelle oder von beiden Lagerstellen beabstandet.
Vorzugsweise ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Hohlrad weitere Radialdurchbrüche aufweist, die die Innenumfangsfläche sowie die Außenumfangsfläche durchgreifen, wobei die weiteren Radialdurchbrüche einen gedachten ringförmigen, die Radialdurchbrüche in axialer Richtung genau einfassenden weiteren Durchtrittsbereich der Außenumfangsfläche durchgreifen. Die weiteren Radialdurchbrüche sind analog zu den vorstehend erläuterten Radialdurchbrüchen ausgestaltet. Besonders bevorzugt weisen die weiteren Radialdurchbrüche identische Abmessungen sowie identische Abstände in Umfangsrichtung voneinander auf. Sie durchgreifen den weiteren Durchtrittsbereich der Umfangsfläche, welcher beispielsweise in axialer Richtung unmittelbar an den Durchtrittsbereich anschließt oder von diesem in axialer Richtung beabstandet ist.
Die weiteren Radialdurchbrüche sind vorzugsweise in Umfangsrichtung gesehen in einer Reihe angeordnet. Insoweit liegen beispielsweise eine Reihe aus Radialdurchbrüchen sowie eine weitere Reihe von weiteren Radialdurchbrüchen vor, wobei die erstgenannte Reihe von dem Durchtrittsbereich und die weitere Reihe von dem weiteren Durchtrittsbereich genau eingefasst ist. Die Abdeckung ist nun dazu ausgestaltet, wenigstens den Durchtrittsbereich, vorzugsweise jedoch zusätzlich den weiteren Durchtrittsbereich, abzudecken beziehungsweise in axialer Richtung zu übergreifen.
Selbstverständlich kann analog zu den vorstehenden Ausführungen wenigstens eine zusätzliche Reihe aus Radialdurchbrüchen vorgesehen sein, welche bevorzugt ebenfalls von der Abdeckung in axialer Richtung abgedeckt sind. Grundsätzlich können die Radialdurchbrüche in Umfangsrichtung also in einer beliebigen Anzahl von Reihen angeordnet sein, zum Beispiel in einer einzigen Reihe oder mehreren Reihen, insbesondere wenigstens zwei, wenigstens drei, wenigstens vier oder wenigstens fünf Reihen. Vorzugsweise wird dabei stets jeder der Radialdurchbrüche jeweils in wenigstens einer Drehwinkelstellung des Hohlrads mittels der Abdeckung abgedeckt.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der weitere Durchtrittsbereich in axialer Richtung von der Dichtfläche oder einer weiteren Dichtfläche übergriffen ist. Der Dichtfläche kann insoweit neben dem Durchtrittsbereich auch der weitere Durchtrittsbereich zugeordnet sein, sodass sie mehrere Durchtrittsbereiche abdeckt. Vorzugsweise liegt die Dichtfläche dabei in axialer Richtung gesehen durchgehend an dem Hohlrad beziehungsweise dessen Außenumfangsfläche an oder weist zumindest einen gleichbleibenden Abstand von der Außenumfangsfläche auf. Alternativ kann es jedoch vorgesehen sein, dass der Dichtfläche lediglich der Durchtrittsbereich zugeordnet ist. Zum Abdecken beziehungsweise übergreifen des weiteren Durchtrittbereichs ist in diesem Fall die weitere Dichtfläche vorgesehen. Die Abdeckung weist entsprechend neben der Dichtfläche die weitere Dichtfläche auf. Die Dichtfläche und die weitere Dichtfläche sind vorzugsweise in axialer Richtung beabstandet voneinander angeordnet.
Dabei kann es besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass die Dichtfläche und die weitere Dichtfläche an voneinander beabstandeten Dichtvorsprüngen der Abdeckung vorliegen. Die Abdeckung weist also mehrere Dichtvorsprünge auf, wobei einer der Dichtvorsprünge die Dichtfläche und ein anderer der Dichtvorsprünge die weitere Dichtfläche aufweist. Die Dichtvorsprünge sind in axialer Richtung voneinander beabstandet, sodass zwischen ihnen ein Freiraum vorliegt. Eine derartige Ausgestaltung der Abdeckung ist insbesondere von Vorteil, wenn die Radialdurchbrüche und die weiteren Radialdurchbrüche in axialer Richtung vergleichsweise weit auseinanderliegen. Im Vergleich zu einer Ausgestaltung, bei welcher der Durchtrittsbereich und der weitere Durchtrittsbereich von einer einzigen Dichtfläche abgedeckt werden, kann somit durch die Ausgestaltung mit voneinander beabstandeten Dichtvorsprüngen die Reibung der Abdeckung verringert werden.
Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Dichtfläche und/oder die weitere Dichtfläche in axialer Richtung eine kleinere Erstreckung aufweisen als das Hohlrad. Üblicherweise sind die Radialdurchbrüche randgeschlossen in dem Hohlrad ausgestaltet. Entsprechend durchgreifen sie die Außenumfangsfläche des Hohlrads beabstandet von Stirnseiten des Hohlrads. Das bedeutet jedoch auch, dass die Dichtfläche beziehungsweise die weitere Dichtfläche in axialer Richtung nicht das gesamte. Hohlrad übergreifen müssen, sondern vielmehr eine kleinere Erstreckung aufweisen können. Sind sowohl die Dichtfläche als auch die weitere Dichtfläche vorgesehen, insbesondere an den voneinander beabstandeten Dichtvorsprüngen, so weisen diese in ihrer Gesamtheit eine kleinere Erstreckung auf als das Hohlrad und/oder sind jeweils in axialer Richtung von der jeweils nächstgelegenen Stirnseite des Hohlrads beanstandet angeordnet.
Es kann in einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Abdeckung wenigstens bereichsweise in einem Sauganschluss der Innenzahnradpumpe angeordnet ist. Der Sauganschluss steht in Strömungsverbindung mit der Saugkammer, vorzugsweise in permanenter Strömungsverbindung. Der Sauganschluss wird beispielsweise von einem in dem Gehäuse vorgesehenen Durchbruch gebildet. Beispielsweise liegt dieser als Bohrung vor, weist also einen runden Querschnitt auf. Selbstverständlich kann der Sauganschluss jedoch auch einen anderen Querschnitt, beispielsweise einen mehreckigen, insbesondere im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweisen. Die Abdeckung greift nun wenigstens bereichsweise in den Sauganschluss ein beziehungsweise verläuft in diesem. Insbesondere liegt die Abdeckung in axialer Richtung zwischen zwei Sauganschlussausnehmungen des Sauganschlusses vor.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass in der Saugkammer in axialer Richtung neben dem Hohlrad ein Strömungspfad, insbesondere beidseitig des Hohlrads jeweils ein Strömungspfad, ausgebildet ist. Vorstehend wurde bereits darauf hingewiesen, dass eine Strömungsverbindung zwischen der Saugkammer und dem Förderraum nicht mehr oder zumindest lediglich untergeordnet über die Radialdurchbrüche hergestellt sein soll. Aus diesem Grund liegt nun der mindestens eine Strömungspfad neben dem Hohlrad vor. Der Strömungspfad erstreckt sich ausgehend von der Saugkammer bis in den Förderraum beziehungsweise bis in axialer Richtung neben den Förderraum, sodass das Fluid aus der Saugkammer durch den Strömungspfad in den Förderraum gelangen kann. Zur Ausbildung des Strömungspfads ist das Hohlrad in axialer Richtung von dem Gehäuse beabstandet angeordnet. Besonders bevorzugt kann selbstverständlich das Fluid beidseitig des Hohlrads aus der Saugkammer in den Förderraum gelangen. Zu diesem Zweck sind an gegenüberliegenden Seiten des Hohlrads Strömungspfade vorgesehen.
Schließlich ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der Abstand zwischen dem Hohlrad und einer Gehäusewand bezogen auf die Abmessungen der Radialdurchbrüche in axialer Richtung zumindest einseitig, insbesondere beidseitig, wenigstens 75%, wenigstens 80%, wenigstens 85%, wenigstens 90%, wenigstens 95% oder wenigstens 100% entspricht. Je größer die Radialdurchbrüche sind, umso größer kann der Fluiddurchsatz der Innenzahnradpumpe sein. Entsprechend muss sichergestellt sein, dass das Fluid ausreichend schnell aus der Saugkammer in den Förderraum gelangen kann. Zu diesem Zweck wird der Abstand zwischen dem Hohlrad und der Gehäusewand in axialer Richtung bezüglich der Abmessungen der Radialdurchbrüche in axialer Richtung angegeben.
Besonders bevorzugt ist der Abstand zwischen dem Hohlrad und der Gehäusewand mindestens ebenso groß wie die Abmessungen der Radialdurchbrüche in axialer Richtung. Zumindest betragen sie jedoch wenigstens 75%. Selbstverständlich kann in anderen Ausgestaltungen der Innenzahnradpumpe jedoch auch ein kleinerer oder ein größerer Abstand realisiert sein, beispielsweise mindestens 150%, mindestens 200% oder mindestens 250%.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Innenzahnradpumpe, insbesondere eine Innenzahnradpumpe gemäß den vorstehenden Ausführungen, mit einem eine Außenverzahnung aufweisenden Förderritzel sowie einem um eine Hohlraddrehachse drehbar und bezüglich des Förderritzels exzentrisch gelagerten Hohlrad, das eine bereichsweise mit der Außenverzahnung kämmende Innenverzahnung sowie Radialdurchbrüche aufweist, die eine Innenumfangsfläche sowie eine Außenumfangsfläche des Hohlrads durchgreifen, wobei zwischen dem Förderritzel und dem Hohlrad ein Füllstück angeordnet ist, das mittels eines Haltestifts gelagert oder befestigt ist.
Dabei ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass auf der dem Füllstück abgewandten Seite des Haltestifts ein Strömungsleitelement zwischen dem Förderritzel und dem Hohlrad angeordnet ist.
Zusätzlich oder alternativ zu der Abdeckung ist also zur Strömungsoptimierung das Strömungsleitelement vorgesehen, welches zwischen dem Förderritzel und dem Hohlrad vorliegt. Selbstverständlich kann die hier beschriebene Innenzahnradpumpe neben dem Strömungsleitelement die bereits erläuterte Abdeckung aufweisen, welche zudem gemäß den vorstehenden Ausführungen weitergebildet sein kann. Eine Strömungsoptimierung der Innenzahnradpumpe kann sowohl nur mithilfe der Abdeckung, nur mithilfe des Strömungsleitelements oder unter Verwendung sowohl der Abdeckung als auch des Strömungsleitelements realisiert sein.
Das Strömungsleitelement stellt eine Ergänzung zu dem Füllstück vor, welches zwischen dem Förderritzel an dem Hohlrad angeordnet ist. Das Füllstück dient insbesondere einer Abdichtung der Zahnzwischenräume, sodass auch bei einem Eingreifen eines Zahns in den jeweiligen Zahnzwischenraum ein Rückströmen des Fluids in Richtung des Förderraums wirksam verhindert wird. Zu diesem Zweck liegt vorzugsweise das Füllstück – im Querschnitt gesehen – sowohl an dem Hohlrad beziehungsweise dessen Innenverzahnung als auch an dem Förderritzel beziehungsweise dessen Außenverzahnung an. Das Füllstück ist mittels des Haltestifts zwischen dem Förderritzel und dem Hohlrad befestigt, insbesondere starr befestigt, oder gelagert, beispielsweise drehbar gelagert, insbesondere um eine Achse, vorzugsweise die Längsmittelachse des Haltestifts drehbar gelagert.
Das Füllstück erstreckt sich in Umfangsrichtung von dem Haltestift fort und insoweit in eine erste Richtung. Das Strömungsleitelement erstreckt sich nun in Umfangsrichtung ebenfalls von dem Haltestift fort, jedoch in eine der ersten Richtung entgegengesetzte zweite Richtung. Vorzugsweise ist das Strömungsleitelement ebenfalls mithilfe des Haltestifts befestigt und/oder gelagert. Dabei kann es vorgesehen sein, dass es einstückig und/oder materialeinheitlich mit dem Haltestift ausgebildet ist. Das Strömungsleitelement hat die Aufgabe, das in der Förderkammer vorliegende Fluid während eines Betriebs der Innenzahnradpumpe in die Zahnzwischenräume hinein zu drängen und insoweit eine gute Füllung derselben zu erzielen.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Strömungsleitelement über wenigstens einen Teil seiner Erstreckung in Umfangsrichtung, insbesondere über seine gesamte Erstreckung, von dem Förderritzel und/oder dem Hohlrad beabstandet angeordnet ist.
Während das Füllstück – im Querschnitt gesehen – vorzugsweise sowohl an dem Hohlrad als auch an dem Förderritzel anliegt, ist dies für das Strömungsleitelement wenigstens teilweise nicht der Fall. Es kann also vorgesehen sein, dass das Strömungsleitelement bereichsweise ebenfalls an dem Förderritzel und/oder dem Hohlrad anliegt, insbesondere auf seiner dem Haltestift zugewandten Seite. Auf der dem Haltestift abgewandten Seite ist jedoch das Strömungsleitelement – im Querschnitt gesehen – von dem Förderritzel und/oder dem Hohlrad beabstandet. Insbesondere ist das gesamte Strömungsleitelement von dem Förderritzel und/oder dem Hohlrad beabstandet; es liegt also über seine gesamte Erstreckung in Umfangsrichtung nicht an ihnen an.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Abstand zwischen dem Strömungsleitelement und dem Förderritzel und/oder dem Hohlrad in die in Umfangsrichtung von dem Haltestift abgewandte Richtung zunimmt. Der Abstand zwischen dem Strömungsleitelement sowie dem Förderritzel beziehungsweise dem Hohlrad ist insoweit – in Umfangsrichtung gesehen – nicht konstant, sondern nimmt vielmehr zu. Dabei ist selbstverständlich der Abstand zwischen dem Strömungsleitelement und dem Förderritzel beziehungsweise dem Hohlrad unabhängig von der Verzahnung des Förderritzels beziehungsweise des Hohlrads definiert. Beispielsweise ist unter dem Abstand der Abstand zwischen dem Strömungsleitelement einerseits sowie dem Kopfkreisdurchmesser, dem Fußkreisdurchmesser oder dem Wälzkreisdurchmesser der Außenverzahnung (im Falle des Förderritzels) beziehungsweise der Innenverzahnung (im Falle des Hohlrads) andererseits zu verstehen. Aufgrund des in die von dem Haltestift abgewandte Richtung zunehmenden Abstands tritt während des Betriebs Innenzahnradpumpe eine Förderwirkung auf, welche das Fluid in die Zahnzwischenräume drängt.
Weiterhin kann in einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass das Strömungsleitelement in axialer Richtung Abmessungen aufweist, die mindestens den Abmessungen des Hohlrads entsprechen. Grundsätzlich kann selbstverständlich das Strömungsleitelement in axialer Richtung beliebige Abmessungen aufweisen, also in dieser Richtung auch kleiner als das Hohlrad sein. Beispielsweise entsprechen die Abmessungen des Strömungsleitelements in axialer Richtung bezogen auf die Abmessungen des Hohlrads in derselben Richtung mindestens 50%, mindestens 75%, mindestens 100%, mindestens 110%, mindestens 120% oder mindestens 125%. Das Strömungsleitelement ist insbesondere dann größer als das Hohlrad, wenn es einstückig mit dem Haltestift ausgestaltet ist, welcher in axialer Richtung zur Befestigung beziehungsweise Lagerung an dem Gehäuse über das Hohlrad übersteht.
Schließlich kann in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen sein, dass das Strömungsleitelement tragflächenartig ausgestaltet ist. Das Strömungsleitelement liegt insoweit wenigstens bereichsweise als strömungstechnisches Profil vor. Beispielsweise ist die dem Haltestift abgewandte Seite des Strömungsleitelements als Profilnase des Profils ausgebildet. Vorzugsweise stellt das Strömungsleitelement lediglich einen Teil einer Tragfläche dar.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt:
1 eine Querschnittsdarstellung einer Innenzahnradpumpe, welche ein Förderritzel sowie ein Hohlrad aufweist, die in einem Gehäuse der Innenzahnradpumpe angeordnet sind,
2 eine Längsschnittdarstellung einer ersten Ausführungsform der Innenzahnradpumpe,
3 eine Längsschnittdarstellung einer zweiten Ausführungsform der Innenzahnradpumpe,
4 eine Längsschnittdarstellung einer dritten Ausführungsform der Innenzahnradpumpe,
5 einen Querschnitt durch einen Bereich der Innenzahnradpumpe, mit einem Strömungsleitelement in einer ersten Variante, sowie
6 einen Querschnitt durch den Bereich der Innenzahnradpumpe, wobei das Strömungsleitelement in einer zweiten Variante vorliegt.
Die 1 zeigt einen Querschnitt durch eine Innenzahnradpumpe 1. Diese verfügt über ein Förderritzel 2, das um eine Förderritzeldrehachse 3 drehbar gelagert ist und eine Außenverzahnung 4 mit einer Vielzahl von Zähnen und Zahnzwischenräumen aufweist. Weiterhin weist die Innenzahnradpumpe 1 ein Hohlrad 5 auf, das um eine Hohlraddrehachse 6 drehbar gelagert ist. Die Hohlraddrehachse 6 ist parallel von der Förderritzeldrehachse 3 beabstandet angeordnet; das Hohlrad 5 ist insoweit exzentrisch bezüglich des Förderritzels 2 gelagert. Das Hohlrad 5 nimmt das Förderritzel 2 vollständig auf und weist eine Innenverzahnung 7 mit einer Vielzahl von Zähnen und Zahnzwischenräumen auf. Die Innenverzahnung 7 kämmt bereichsweise mit der Außenverzahnung 4. Insbesondere greift die Außenverzahnung 4 in einem Eingriffsbereich 8 wenigstens bereichsweise in die Innenverzahnung 7 ein. Es ist erkennbar, dass jedem Zahnzwischenraum der Innenverzahnung 7 ein Radialdurchbruch 9 zugeordnet ist, wobei von den Radialdurchbrüchen 9 lediglich ein Teil gekennzeichnet ist. Die Radialdurchbrüche 9 sind vorzugsweise als Radialbohrungen ausgebildet und weisen jeweils eine Längsmittelachse auf, welche die Hohlraddrehachse 6 schneidet, insbesondere senkrecht auf ihr steht.
Das Förderritzel 2 ist vorzugsweise auf einer Antriebswelle 10 angeordnet, insbesondere drehfest mit dieser verbunden. Das Förderritzel 2 ist zudem mittels der Antriebswelle 10 in einem Gehäuse 11 der Innenzahnradpumpe 1 gelagert. Die Lagerung des Hohlrads 5 wird dagegen mittels einer ersten Lagerstelle 12 sowie einer zweiten Lagerstelle 13 realisiert. Zur Ausbildung der Lagerstellen 12 und 13 weist das Gehäuse 11 einen Lagerbereich 14 beziehungsweise 15 auf. Der Lagerbereich 14 ist dabei vorzugsweise an eine Außenumfangsfläche 16 des Hohlrads 5 formangepasst, weist also insbesondere in Umfangsrichtung bezüglich der Hohlraddrehachse 6 dieselbe Krümmung auf. Im Bereich der Lagerstellen 12 und 13 liegt das Hohlrad 5 mit seiner Außenumfangsfläche an den Lagerbereichen 14 und 15 des Gehäuses 11 an und ist insoweit in radialer Richtung sicher gehalten. Dabei liegt vorzugsweise eine der Lagerstellen 12 und 13, hier die Lagerstelle 13, an einer Winkelposition, an welcher die Außenverzahnung 4 des Förderritzels 2 vollständig in die Innenverzahnung 7 des Hohlrads 5 eingreift. Entsprechend wird das Hohlrad 5 von dem Förderritzel 2 beziehungsweise dem zwischen dem Förderritzel 2 und dem Hohlrad 5 wirkenden Fluiddruck in Richtung der Lagerstelle 13 gedrängt und zuverlässig an dieser gehalten.
Bezüglich der Hohlraddrehachse 6 liegt das Hohlrad 5 innerhalb jeweils eines Winkelbereichs an dem Lagerbereich 14 und dem Lagerbereich 15 an, welcher kleiner ist als 30°, insbesondere kleiner ist als 15°. Die Winkel sind für die Lagerstellen 12 und 13 durch die Doppelpfeile 17 und 18 angedeutet. In Umfangsrichtung gesehen liegen zwischen den Lagerstellen 12 und 13 eine Saugkammer 19 sowie eine Druckkammer 20 vor. Die Saugkammer 19 ist in der hier gewählten Darstellung verdeckt und lediglich mittels gestrichelter Linien angedeutet. In die Saugkammer 19 mündet ein Sauganschluss 21 ein, welcher ebenfalls verdeckt und mithin lediglich angedeutet ist. In die Druckkammer 20 mündet ein Druckanschluss 22 ein. Der Sauganschluss 21 ist ebenso wie der Druckanschluss 22 in dem Gehäuse 11 ausgebildet. Beispielsweise liegen sie als Bohrungen mit rundem Querschnitt vor. Über den Sauganschluss 21 kann der Innenzahnradpumpe das zu fördernde Fluid bereitgestellt werden, während das geförderte Fluid von der Innenzahnradpumpe 1 an den Druckanschluss 22 zur Verfügung gestellt und an diesem beziehungsweise aus diesem entnommen werden kann. Die Erstreckung der Saugkammer in Umfangsrichtung ist durch den Doppelpfeil 23, die Erstreckung der Druckkammer 20 durch den Doppelpfeil 24 dargestellt.
Aus der Saugkammer 19 kann das zu fördernde Fluid in einen in dem Hohlrad 5 vorliegenden Förderraum 25 gelangen. In diesem ist optional ein Füllstück 26 angeordnet, welches vorzugsweise sichelförmig ist. Das Füllstück 26 kann einstückig oder auch mehrteilig ausgebildet sein. Es liegt insbesondere in dem Winkelbereich, in welchem die erste Lagerstelle 12 an dem Gehäuse 11 ausgebildet ist. Vorzugsweise erstreckt es sich über diesen Winkelbereich heraus. Das nunmehr in dem Förderraum 25 befindliche Fluid gelangt in die Zahnzwischenräume der Außenverzahnung 4 sowie der Innenverzahnung 7 und wird von diesen in Drehrichtung mitgenommen. Die Drehrichtung ist durch den Pfeil 27 angedeutet.
Durch den allmählichen Eingriff der Außenverzahnung 4 in die Innenverzahnung 7 in Drehrichtung, wird das Fluid in den Zahnzwischenräumen komprimiert und aus diesen durch die Radialdurchbrüche 9 aus dem Hohlrad 5 herausgedrängt. Dabei gelangt das Fluid in die Druckkammer 20 und kann anschließend über den Druckanschluss 22 entnommen werden. Die Radialdurchbrüche 9 sind entsprechend derart angeordnet, dass jede der Radialausnehmungen 9 in wenigstens einer Drehwinkelstellung des Hohlrads 5 mit der Druckkammer 20 in Überdeckung steht, sodass eine unmittelbare Strömungsverbindung zwischen dem jeweiligen Radialdurchbruch 9 und der Druckkammer 20 hergestellt ist.
Während das Fluid durch die Radialdurchbrüche 9 in radialer Richtung nach außen aus dem Hohlrad 5 ausströmen soll, ist ein Einströmen aus der Saugkammer 19 durch die Radialdurchbrüche 9 in den Förderraum 25 zumindest bei hohen Drehzahlen der Innenzahnradpumpe 1 zur Verhinderung eines Einflusses der auf das Fluid wirkenden Zentrifugalkraft und/oder von Kavitation nicht erwünscht. Entsprechend ist in der Saugkammer 19 eine Abdeckung 28 vorgesehen, die zumindest einen der Radialdurchbrüche 9 in wenigstens einer Drehwinkelstellung des Hohlrads 5 abdeckt. In dem hier dargestellten Querschnitt ist es erkennbar, dass die Abdeckung 28 sich in Umfangsrichtung über die vollständige Erstreckung der Saugkammer 19 erstrecken kann, also in dem gesamten, durch den Pfeil 23 angedeuteten Winkelbereich vorliegt und sich mithin von der ersten Lagerstelle 12 bis hin zu der zweiten Lagerstelle 13 erstreckt.
Während die Abdeckung 28 in der hier dargestellten Ausführungsform in Umfangsrichtung den gesamten Abstand beziehungsweise Winkelabstand zwischen der ersten Lagerstelle 12 und der zweiten Lagerstelle 13 ausfüllt, welcher durch den Doppelpfeil 23 angedeutet ist, kann es selbstverständlich auch vorgesehen sein, dass die Abdeckung 28 in Umfangsrichtung lediglich einen Teil dieses Abstands ausfüllt. Dabei kann die Abdeckung 28 in Umfangsrichtung gesehen von der ersten Lagerstelle 12 oder von der zweiten Lagerstelle 13 ausgehen und von der jeweils anderen Lagerstelle beabstandet sein. Selbstverständlich kann die Abdeckung 28 in Umfangsrichtung gesehen auch von beiden Lagerstellen 12 und 13 beabstandet sein, also zwischen diesen vorliegen. Die Abdeckung 28 liegt vorzugsweise nicht lediglich in der Saugkammer 19, sondern zudem auch in dem Sauganschluss 21 vor, erstreckt sich also zumindest teilweise, insbesondere vollständig, durch diesen hindurch.
Vorzugsweise weist die Abdeckung 28 in axialer Richtung geringere Abmessungen auf als die Lagerstellen 12 und 13, sodass die Abdeckung 28 die Saugkammer 19 in axialer Richtung lediglich teilweise ausfüllt. Vorzugsweise liegt die Abdeckung 28 lediglich in einem mittleren Bereich der Saugkammer 19 vor, beispielsweise ist die Abdeckung 28 in axialer Richtung mittig in der Saugkammer 19 angeordnet. Entsprechend kann das Fluid in der Saugkammer 19 – in axialer Richtung gesehen – beidseitig der Abdeckung 28 an dieser vorbeiströmen und mithin in den Förderraum 25 gelangen. In der hier dargestellten Ausführungsform ist die Abdeckung 28 als Gehäusevorsprung ausgebildet, erstreckt sich also von dem Gehäuse 11 in radialer Richtung nach innen in Richtung des Hohlrads 5. Alternativ kann selbstverständlich die Abdeckung 28 auch als Einlegeteil vorliegen. In der hier dargestellten Ausführungsform ist die Abdeckung 28 beziehungsweise der Gehäusevorsprung einstückig und materialeinheitlich mit dem Gehäuse 11 ausgebildet.
Die Abdeckung 28 verfügt über eine Dichtfläche 29, die beispielsweise in Umfangsrichtung gesehen parallel zu der Außenumfangsfläche 16 des Hohlrads 5 verläuft. Beispielsweise liegt die Dichtfläche 29 an der Außenumfangsfläche 16 an. Bevorzugt ist sie jedoch beabstandet zu dieser angeordnet, sodass ein Spalt 30 zwischen der Abdeckung 28 beziehungsweise der Dichtfläche 29 einerseits sowie der Außenumfangsfläche 16 andererseits ausgebildet ist. Die Größe des Spalts 30 ist vorzugsweise in Umfangsrichtung konstant, kann jedoch alternativ auch variieren, insbesondere kontinuierlich variieren. Bevorzugt ist die Größe des Spalts 30 in axialer Richtung konstant.
Die 2 zeigt eine erste Ausführungsform der Innenzahnradpumpe 1 im Längsschnitt. Die dazugehörige Schnittrichtung ist in der 1 durch die Schnittmarke A gekennzeichnet. Die hier dargestellte Ausführungsform entspricht im Wesentlichen der bereits beschriebenen, sodass auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen wird. Es wird deutlich, dass das Gehäuse 11 mehrteilig ist und ein Gehäuseelement 31 sowie Lagerdeckel 32 und 33 aufweist. Das Gehäuseelement 31 umgreift das Hohlrad 5 in Umfangsrichtung vorzugsweise vollständig und weist in axialer Richtung bezüglich der Hohlraddrehachse 6 eine größere Erstreckung auf als das Hohlrad 5. An in axialer Richtung gegenüberliegenden Seiten sind die Lagerdeckel 32 und 33 an dem Gehäuseelement 31 angeordnet beziehungsweise befestigt und verschließen dieses endseitig. In den Lagerdeckeln 32 und 33 sind vorzugsweise Lager 34, beispielsweise Gleitlager oder Wälzlager, für die Antriebswelle 10 und mithin das Förderritzel 2 angeordnet.
Auf die Lagerung des Hohlrads 5 in radialer Richtung wurde vorstehend bereits eingegangen. Die Lagerung des Hohlrads 5 in axialer Richtung wird mittels zweier Lagerelemente 35 und 36 erzielt, die in axialer Richtung auf gegenüberliegenden Seiten des Hohlrads 5 angeordnet sind und sich in Umfangsrichtung lediglich über einen Teil des Hohlrads 5 erstrecken. Die Lagerelemente 35 und 36 sind dabei in axialer Richtung zwischen dem Hohlrad 5 und dem Gehäuse 11, in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel zwischen dem Hohlrad 5 und dem Lagerdeckel 32 beziehungsweise 33, angeordnet. Dabei ist zwischen dem Gehäuse 11 und jedem der Lagerelemente 35 und 36 jeweils ein Federelement 37 vorgesehen, welches das jeweilige Lagerelement 35 beziehungsweise 36 in Richtung des Hohlrads 5 drängt.
Das Federelement 37 kann beispielsweise in Form einer Dichtung vorliegen, also zugleich eine Dichtwirkung aufweisen. Zusätzlich kann in jedem der Lagerelemente 35 und 36 ein Strömungsdurchbruch 38 vorliegen, welcher das jeweilige Lagerelement 35 beziehungsweise 36 in axialer Richtung vollständig durchgreift. Über den Strömungsdurchbruch 28 kann das in der Druckkammer 20 vorliegende Fluid eine Druckkraft in axialer Richtung zwischen dem Gehäuse 11 und dem jeweiligen Lagerelement 35 beziehungsweise 36 ausüben, wodurch eine zusätzliche Abstützung des Lagerelements 35 oder 36 in axialer Richtung erzielt wird. Der aufgrund des Strömungsdurchbruchs 38 erzielte Druckausgleich zwischen den gegenüberliegenden Seiten des Lagerelements 35 beziehungsweise 36 bewirkt, dass das Federelement 37 nicht durch den in der Druckkammer 20 vorliegenden Fluiddruck komprimiert wird, sodass mittels des Federelements 37 stets ein im Wesentlichen gleichbleibender Anpressdruck der Lagerelemente 35 und 36 an das Hohlrad 5 erzielt wird.
Die Lagerelemente 35 und 36 sind dabei vorzugsweise derart bemessen, dass in axialer Richtung auf jeder Seite des Hohlrads 5 in der Saugkammer 19 ein Abstand zwischen Stirnseiten des Hohlrads 5 sowie dem Gehäuse verbleibt, welcher hier durch 13 gekennzeichnet ist. Das Hohlrad 5 weist dabei eine Erstreckung 11 in axialer Richtung auf, welche kleiner ist als eine Erstreckung 12 der Saugkammer 19 in axialer Richtung. Somit kann trotz der Abdeckung 28 das Fluid aus der Saugkammer 19 in den Förderraum 25 gelangen, weil in der Saugkammer 19 in axialer Richtung neben dem Hohlrad 5 beidseitig jeweils ein Strömungspfad 39 vorliegt, über welchen eine Strömungsverbindung zwischen der Saugkammer 19 und dem Förderraum 25 vorliegt.
Es wird weiterhin deutlich, dass neben den Radialdurchbrüchen 19, welche in Umfangsrichtung in einer Reihe angeordnet sind, weitere Radialdurchbrüche 40 in dem Hohlrad 5 ausgebildet sind. Diese sind in axialer Richtung beabstandet von den Radialdurchbrüchen 9 angeordnet und liegen in Umfangsrichtung gesehen vorzugsweise ebenfalls in einer Reihe vor. Radialdurchbrüche 9 durchgreifen die Außenumfangsfläche 16 des Hohlrads 5 in einem gedachten Durchtrittsbereich 41 der Außenumfangsfläche 16. Dieser fasst die Radialdurchbrüche 9 in axialer Richtung genau ein und erstreckt sich in Umfangsrichtung durchgehend, ist insoweit also ringförmig. Der Durchtrittsbereich 41 weist in axialer Richtung Abmessungen auf, welcher einem Durchmesser d der Radialdurchbrüche 9 entspricht. Analog hierzu durchgreifen die Radialdurchbrüche 40 die Außenumfangsfläche 16 in einem Durchtrittsbereich 42 der Außenumfangsfläche 16.
Die Abdeckung 28 ist derart ausgestaltet, dass sie in axialer Richtung sowohl den Durchtrittsbereich 41 als auch den Durchtrittsbereich 42 übergreift beziehungsweise abdeckt. Mithin kann die Abdeckung 28 sowohl die Radialdurchbrüche 9 als auch die Radialdurchbrüche 40 bei entsprechender Drehwinkelstellung des Hohlrads 5 abdecken beziehungsweise abdichten. Wie bereits erläutert, ist die Abdeckung 28 einstückig mit dem Gehäuse 11, in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel einstückig mit dem Gehäuseelement 31 ausgestaltet. Die Abdeckung 28 kann sich dabei in Richtung des Hohlrads 5 in axialer Richtung verbreitern, um mit ihrer Dichtfläche 29 die Durchtrittsbereiche 41 und 42 abzudecken.
Die 3 zeigt eine zweite Ausführungsform der Innenzahnradpumpe 1 im Längsschnitt gemäß der in der 1 gezeigten Schnittmarke B. Grundsätzlich ähnelt diese Ausführungsform der bereits beschriebenen, sodass auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen wird. Der wesentliche Unterschied liegt darin, dass die Radialdurchbrüche 9 und 40 in axialer Richtung näher beisammen liegen. Entsprechend ist eine Verbreiterung der Abdeckung 28 in Richtung des Hohlrads 5 nicht notwendig, um dennoch beide Durchtrittsbereiche 41 und 42 abzudecken. Vielmehr weist die Abdeckung 28 lediglich die Dichtfläche 29 auf, welche ihrerseits beide Durchtrittsbereiche 41 und 42 abdeckt.
Die 4 zeigt eine dritte Ausführungsform der Innenzahnradpumpe 1 im Längsschnitt gemäß den Schnittmarken B. Erneut wird auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen und nachfolgend auf die Unterschiede eingegangen. Es wird deutlich, dass die Radialdurchbrüche 9 in axialer Richtung vergleichsweise weit von den Radialdurchbrüchen 40 beabstandet sind. Um die durch die Abdeckung 28 verursachte Reibung möglichst stark zu reduzieren, ist daher dem Durchtrittsbereich 41 die Dichtfläche 29 und dem Durchtrittsbereich 42 eine weitere Dichtfläche 43 zugeordnet.
Die Dichtfläche 29 liegt an einem ersten Dichtvorsprung 44 der Abdeckung 28 vor, während die Dichtfläche 43 an einem in axialer Richtung beabstandet von dem Dichtvorsprung 44 angeordneten Dichtvorsprung 45 ausgebildet ist. Die Dichtvorsprünge 44 und 45 sind in axialer Richtung voneinander beabstandet angeordnet, sodass zwischen ihnen ein sich in Umfangsrichtung erstreckender Umfangsspalt 46 vorliegt. Bei einer derartigen Ausführungsform wird die an dem Hohlrad 5 anliegende Fläche der Abdeckung 28 verringert, sodass gleichzeitig die Reibung reduziert wird.
Die vorstehend beschriebenen Innenzahnradpumpen 1 können mit einer deutlich größeren Drehzahl betrieben werden als bekannte Innenzahnradpumpen, beispielsweise mit Drehzahl von mindestens 3.000 U/min, mindestens 3.500 U/min oder mindestens 4.000 U/min. Durch das Vorsehen der Abdeckung 28 wird der Einfluss der Zentrifugalkraft verringert und/oder das Auftreten von Kavitation in den Radialdurchbrüchen 9 und 40 effektiv unterbunden, sodass es nicht zu Einbußen in der Förderleistung kommen kann.
Die 5 zeigt eine Querschnittsdarstellung durch einen Bereich der Innenzahnradpumpe 1. Zu erkennen sind dabei insbesondere das Förderritzel 2 sowie das Hohlrad 5. Die Innenzahnradpumpe 1 ist vorzugsweise gemäß den vorstehenden Ausführungen ausgestaltet, sodass auf diese verwiesen wird. Die nachfolgend angeführten Ergänzungen sind auf alle angeführten Ausführungsformen der Innenzahnradpumpe 1 einzeln oder in Kombination miteinander anwendbar.
Es wird deutlich, dass das Füllstück 26 mehrteilig ist und insoweit ein erstes Füllstücksegment 47 sowie ein zweites Füllstücksegment 48 aufweist. Das Füllstück 26 und mithin die Füllstücksegmente 47 und 48 weisen in axialer Richtung vorzugsweise zumindest dieselbe Erstreckung auf wie das Hohlrad 5. Ihre Erstreckung kann jedoch auch größer sein. Zwischen den Füllstücksegmenten 47 und 48 liegt wenigstens ein Hohlraum 49 vor, der insbesondere druckbeaufschlagt ist. Die Druckbeaufschlagung des Hohlraums 49 wird beispielsweise durch eine Strömungsverbindung des Hohlraums 49 mit der Druckkammer 20 erzielt. Aufgrund der Druckbeaufschlagung werden die Füllstücksegmente 47 und 48 in radialer Richtung auseinandergedrückt, sodass das erste Füllstücksegment 47 an dem Förderritzel 2 und das zweite Füllstücksegment 48 an dem Hohlrad 5 anliegt.
In Umfangsrichtung wird das Füllstück 26 mittels eines Haltestifts 50 gelagert oder befestigt, welcher beispielsweise in Sackbohrungen der Lagerdeckel 32 und 33 eingreift und somit an den Lagerdeckeln 32 und 33 gelagert ist, beispielsweise drehbeweglich um seine Längsmittelachse. Der Haltestift 50 weist eine plane Anlage 51 auf, an welcher sich das Füllstück 26, insbesondere sowohl das erste Füllstücksegment 47 als auch das zweite Füllstücksegment 48, abstützen können. Zu diesem Zweck weisen das Füllstücksegment 47, das Füllstücksegment 48 oder beide Füllstücksegmente 47 und 48 entsprechende Gegenanlageflächen auf (hier nicht gekennzeichnet). Mithilfe des Füllstücks 26 wird eine zuverlässige Abdichtung der Zahnzwischenräume erzielt, sodass ein Rückströmen des Fluids in die Saugkammer 19, insbesondere während des Eingreifens der Zähne in die Zahnzwischenräume weitestgehend oder sogar vollständig verhindert wird.
Zur weiteren Verbesserung der Förderleistung der Innenzahnradpumpe 1 soll eine besonders zuverlässige Füllung der Zahnzwischenräume der Außenverzahnung 4 und/oder der Innenverzahnung 7 erzielt werden. Dies wird mithilfe eines Strömungsleitelements 52 erreicht, welches – in Umfangsrichtung gesehen – auf der dem Füllstück 26 abgewandten Seite des Haltestifts 50 vorliegt. Bevorzugt ist die dem Haltestift 50 zugewandte Seite des Strömungsleitelements 52 an diesen formangepasst, weist also im Querschnitt gesehen eine runde beziehungsweise teilkreisförmige Ausnehmung auf, in welche der Haltestift 50 bereichsweise eingreift. Das Strömungsleitelement 52 ist beispielsweise mittels Befestigungsstiften 53 befestigt, insbesondere an dem Gehäuse 11, besonders bevorzugt an dem Lagerdeckel 32 und/oder dem Lagerdeckel 33. Während das Füllstück 26 beispielsweise lediglich in den Förderraum 25 beziehungsweise zwischen das Förderritzel 2 und das Hohlrad 5 eingelegt ist, kann das Strömungsleitelement 52 starr befestigt sein.
In radialer Richtung ist das Strömungsleitelement 52 vorzugsweise über seine gesamte Erstreckung in Umfangsrichtung hinweg sowohl von dem Förderritzel 2 als auch von dem Hohlrad 5 beabstandet angeordnet. Dabei liegt im Querschnitt gesehen zwischen dem Strömungsleitelement 52 und dem Förderritzel 2 ein Fluidspalt 54 sowie zwischen dem Strömungsleitelement 52 und dem Hohlrad 5 ein Fluidspalt 55 vor. Wenigstens einer der Fluidspalte 54 und 55, also der Fluidspalt 54, der Fluidspalt 55 oder beide Fluidspalte 54 und 55, können sich vorzugsweise – in Umfangsrichtung gesehen – in Richtung des Haltestifts 15 beziehungsweise des Füllstücks 26 verjüngen. Hierdurch wird das von dem Förderritzel 2 und dem Hohlrad 5 mitgenommene Fluid in die Zahnzwischenräume der Außenverzahnung 4 und/oder der Innenverzahnung 7 gedrängt, wodurch deren Füllung verbessert und mithin die Förderleistung der Innenzahnradpumpe weiter erhöht wird.
Das Strömungsleitelement 52 kann bereichsweise nach Art einer Tragfläche ausgebildet sein, also im Querschnitt ein strömungstechnisches Profil darstellen, wobei eine Profilnase des Strömungsleitelements 52 in Umfangsrichtung auf der dem Füllstück 26 abgewandten Seite des Strömungsleitelements 52 vorliegt. In Umfangsrichtung gesehen weist das Strömungsleitelement 52 vorzugsweise eine Erstreckung auf, welche bezogen auf die Erstreckung des Füllstücks 26 in derselben Richtung mindestens 25%, mindestens 50%, mindestens 75% oder mindestens 100% beträgt.
Die 6 zeigt den vorstehend bereits beschriebenen Bereich der Innenzahnradpumpe 1, wobei lediglich das Strömungsleitelement 52 in einer alternativen Ausgestaltung vorliegt. Daher wird vollumfänglich auf die vorstehenden Ausführungen Bezug genommen. Im Unterschied zu den vorstehenden Ausführungen ist das Strömungsleitelement 52 nun nicht mittels der Befestigungsstifte 53 befestigt, sondern liegt vielmehr einstückig und/oder materialeinheitlich mit dem Haltestift 50 vor oder ist zumindest an diesem befestigt.
Der Haltestift 50 greift bevorzugt, wie bereits vorstehend erläutert, in Sackbohrungen der Lagerdeckel 32 und 33 ein und ist entsprechend bezüglich diesen gelagert beziehungsweise gehalten. Insoweit gehen die Haltestifte 50 in axialer Richtung beidseitig von dem Strömungsleitelement 52 aus und greifen seitlich des Strömungsleitelements 52 in die Sackbohrungen ein. Die Anlagefläche 51 für das Füllstück 26 ist nun unmittelbar an dem Strömungsleitelement 52 ausgebildet. Somit kann das Strömungsleitelement 52 bezüglich seiner Längsmittelachse drehbeweglich an dem Gehäuse 11 gelagert sein. Beispielsweise sind hierbei Endanschläge vorgesehen, sodass eine Drehbewegung des Strömungsleitelements 52 nur innerhalb eines bestimmten Drehwinkelbereichs zugelassen ist. Alternativ ist selbstverständlich eine starre Befestigung möglich.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 1403899 [0007]

Claims

Innenzahnradpumpe (1) mit einem eine Außenverzahnung (4) aufweisenden Förderritzel (2) sowie einem um eine Hohlraddrehachse (6) drehbar und bezüglich des Förderritzels (2) exzentrisch gelagerten Hohlrad (5), das eine bereichsweise mit der Außenverzahnung (4) kämmende Innenverzahnung (7) sowie Radialdurchbrüche (9, 40) aufweist, die eine Innenumfangsrichtungsfläche sowie eine Außenumfangsfläche (16) des Hohlrads (5) durchgreifen, wobei zwischen dem Förderritzel (2) und dem Hohlrad (5) ein Füllstück (26) angeordnet ist, das mittels eines Haltestifts (50) gelagert oder befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass auf der dem Füllstück (26) abgewandten Seite des Haltestifts (50) ein Strömungsleitelement (52) zwischen dem Förderritzel (2) und dem Hohlrad (5) angeordnet ist.
Innenzahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungsleitelement (52) über wenigstens einen Teil seiner Erstreckung in Umfangsrichtung, insbesondere über seine gesamte Erstreckung, von dem Förderritzel (2) und/oder dem Hohlrad (5) beabstandet angeordnet ist.
Innenzahnradpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem Strömungsleitelement (52) und dem Förderritzel (2) und/oder dem Hohlrad (5) in die in Umfangsrichtung von dem Haltestift (50) abgewandte Richtung zunimmt.
Innenzahnradpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungsleitelement (52) in axialer Richtung Abmessungen aufweist, die wenigstens den Abmessungen des Hohlrads (5) entsprechen.
Innenzahnradpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungsleitelement (52) tragflächenartig ausgestaltet ist.
Innenzahnradpumpe (1), insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, mit einem eine Außenverzahnung (4) aufweisenden Förderritzel (2) sowie einem um eine Hohlraddrehachse (6) drehbar und bezüglich des Förderritzels (2) exzentrisch gelagerten Hohlrad (5), das eine bereichsweise mit der Außenverzahnung (4) kämmende Innenverzahnung (7) sowie Radialdurchbrüche (9, 40) aufweist, die eine Innenumfangsfläche sowie eine Außenumfangsfläche (16) des Hohlrads (5) durchgreifen, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Saugkammer (19) der Innenzahnradpumpe (1) eine Abdeckung (28) vorgesehen ist, die zumindest einen der Radialdurchbrüche (9, 40) in wenigstens einer Drehwinkelstellung des Hohlrads (5) abdeckt.
Innenzahnradpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (28) eine Dichtfläche (29) aufweist, die in Umfangsrichtung gesehen parallel zu der Außenumfangsfläche (16) verläuft, wobei die Dichtfläche (29) an der Außenumfangsfläche (16) des Hohlrads (5) anliegt oder zur Ausbildung eines Spalts (30) von ihr beabstandet ist.
Innenzahnradpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Radialdurchbrüche (9) einen ringförmigen, die Radialdurchbrüche (9) in axialer Richtung genau einfassenden Durchtrittsbereich (41) der Außenumfangsfläche (16) durchgreifen, wobei die Dichtfläche (29) den Durchtrittsbereich (41) in axialer Richtung gesehen vollständig übergreift.
Innenzahnradpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (28) in Umfangsrichtung gesehen Abmessungen aufweist, die bezogen auf den saugkammerseitigen Abstand zwischen einer ersten Lagerstelle (12) und einer zweiten Lagerstelle (13) des Hohlrads (5) mindestens 25%, mindestens 50%, mindestens 75%, mindestens 90%, mindestens 95% oder 100% betragen.
Innenzahnradpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad (5) weitere Radialdurchbrüche (40) aufweist, die die Innenumfangsfläche sowie die Außenumfangsfläche (16) durchgreifen, wobei die weiteren Radialdurchbrüche (40) einen gedachten ringförmigen, die Radialdurchbrüche (40) in axialer Richtung genau einfassenden weiteren Durchtrittsbereich (42) der Außenumfangsfläche (16) durchgreifen.
Innenzahnradpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Durchtrittsbereich (42) in axialer Richtung von der Dichtfläche (29) oder einer weiteren Dichtfläche (43) übergriffen ist.
Innenzahnradpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtfläche (29) und/oder die weitere Dichtfläche (43) in axialer Richtung eine kleinere Erstreckung aufweisen als das Hohlrad (5).
Innenzahnradpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (28) wenigstens bereichsweise in einem Sauganschluss (21) der Innenzahnradpumpe (1) angeordnet ist.
Innenzahnradpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Saugkammer (19) in axialer Richtung neben dem Hohlrad (5) ein Strömungspfad (39), insbesondere beidseitig des Hohlrads (5) jeweils ein Strömungspfad (39) ausgebildet ist.
Innenzahnradpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem Hohlrad (5) und einer Gehäusewand bezogen auf die Abmessungen der Radialdurchbrüche (9) in axialer Richtung zumindest einseitig, insbesondere beidseitig, wenigstens 75%, wenigstens 80%, wenigstens 85%, wenigstens 90%, wenigstens 95% oder wenigstens 100% entspricht.