DE102016202302A1 - Suction channel system for a gear pump - Google Patents
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Abstract
Ein Saugkanalsystem (2) für eine Getriebepumpe weist einen Ansaugkanal (21) und einen Aufladungskanal (24) auf, wobei in dem Aufladungskanal (24) zumindest teilweise ein Düseneinsatz (30) angeordnet ist, welcher von einem Düsenkanal (31) durchdrungen ist, der von einem außerhalb des Saugkanalsystems (2) erzeugten Aufladestrom (QL) des Betriebsmediums durch den Aufladungskanal (24) in den Ansaugkanal (21) hinein durchströmbar ist. Der Düseneinsatz ist (30) bezogen auf eine Mittelachse (M) des Aufladungskanals (24) axial in diesen einsetzbar, wobei eine Außenkontur (32) einer Querschnittsfläche des Düseneinsatzes (30) zumindest teilweise einer Innenkontur (25) einer Querschnittsfläche des Aufladungskanals (24) entspricht. Die Abmessungen der Querschnittsflächen der Außenkontur (32) und der Innenkontur (25) sind hierbei so gewählt, dass sich eine Passung zwischen dem Aufladungskanal (24) und dem Düseneinsatz (30) ergibt. Hierbei sind die Querschnittsflächen des Düseneinsatzes (30) und des Aufladungskanals (24) nicht kreisrund, so dass der Düseneinsatz (30) bzw. der Düsenkanal (31) im eingesetzten Zustand nicht um die Mittelachse (M) gegenüber dem Aufladungskanal (24) verdrehbar ist.A suction channel system (2) for a gear pump has a suction channel (21) and a charging channel (24), wherein in the charging channel (24) at least partially a nozzle insert (30) is arranged, which is penetrated by a nozzle channel (31) from a charging current (QL) of the operating medium generated outside of the suction channel system (2) through the charging channel (24) into the intake passage (21) can be flowed through. The nozzle insert (30) is axially insertable relative to a center axis (M) of the charging channel (24), wherein an outer contour (32) of a cross-sectional area of the nozzle insert (30) at least partially corresponds to an inner contour (25) of a cross-sectional area of the charging channel (24). equivalent. The dimensions of the cross-sectional areas of the outer contour (32) and the inner contour (25) are in this case selected such that a fit between the charging channel (24) and the nozzle insert (30) results. Here, the cross-sectional areas of the nozzle insert (30) and the charging channel (24) are not circular, so that the nozzle insert (30) or the nozzle channel (31) in the inserted state is not about the central axis (M) relative to the charging channel (24) rotatable ,
Description
Die Erfindung betrifft ein Saugkanalsystem für eine Getriebepumpe sowie einen Saugfilter. The invention relates to a Saugkanalsystem for a gear pump and a suction filter.
Es ist bekannt, dass in Hydrauliksystemen von Getrieben in bestimmten Betriebspunkten, in welchen der von der Getriebepumpe geförderte Volumenstrom den Volumenstrombedarf der Getriebehydraulik übersteigt, ein überschüssiger Volumenstromanteil aus der hydraulischen Steuerung in den Saugkanal der Getriebepumpe eingespeist wird. Diese Einspeisung oder Zurückführung wird auch als Saugaufladung der Getriebepumpe, und damit der zurückgeführte, überschüssige Volumenstromanteil nachfolgend auch als Aufladestrom bezeichnet. Durch die Zuführung der Strömungsenergie des Ladestroms wird letztendlich der statische Druck an der Saugseite der Getriebepumpe erhöht, wodurch die Befüllung der Getriebepumpe verbessert wird. Hieraus resultiert eine geringere Kavitationsneigung der Getriebepumpe, was ein besseres Geräuschverhalten, geringere Druckschwingungen und eine verbessertes Verschleißverhalten bewirkt. Außerdem verringert sich durch die Anhebung des saugseitigen Druckes die Druckdifferenz zwischen Saug- und Druckseite der Getriebepumpe, was eine geringere Aufnahmeleistung der Getriebepumpe und damit einen verbesserten Getriebewirkungsgrad zur Folge hat. It is known that in hydraulic systems of transmissions in certain operating points in which the volume flow conveyed by the gear pump exceeds the volumetric flow requirements of the transmission hydraulics, an excess volume flow component from the hydraulic control is fed into the suction channel of the gear pump. This feed or recirculation is also referred to as suction charging of the gear pump, and thus the recycled, excess volume flow component hereinafter also referred to as charging current. By supplying the flow energy of the charging current, the static pressure on the suction side of the gear pump is ultimately increased, whereby the filling of the gear pump is improved. This results in a lower cavitation tendency of the gear pump, which causes better noise behavior, lower pressure oscillations and improved wear behavior. In addition, by increasing the suction-side pressure, the pressure difference between the suction and discharge side of the transmission pump decreases, which results in a lower absorption capacity of the transmission pump and thus improved transmission efficiency.
Die Beimischung des Ladestroms zu einem aus dem Sumpf angesaugten Saugstrom erfordert ein dafür ausgebildetes Saugkanalsystem. Dieses ist üblicherweise so gestaltet, dass die Energie des Ladestroms möglichst effektiv ausgenutzt wird. Der Saugstrom wird hierbei durch einen Saugkanal aus dem Getriebesumpf angesaugt und der Aufladestrom durch einen Aufladungskanal dem Saugkanal zugeführt. The admixing of the charging current to a sucked from the sump suction flow requires a trained Saugkanalsystem. This is usually designed so that the energy of the charging current is used as effectively as possible. The suction flow is in this case sucked through a suction channel from the transmission sump and fed the charging current through a charging channel to the suction channel.
Die
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist die Schaffung eines Saugkanalsystems für eine Getriebepumpe mit möglichst geringer Bauhöhe und einer positionsgenauen Anordnung eines Düseneinsatzes, bei welchem insbesondere der Einfluss von Montagefehlern ausgeschlossen ist. The object underlying the invention is to provide a Saugkanalsystems for a gear pump with the lowest possible height and a positionally accurate arrangement of a nozzle insert, in which in particular the influence of assembly errors is excluded.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. This object is solved by the features of
Demnach weist ein Saugkanalsystem für eine Getriebepumpe einen Ansaugkanal und einen Aufladungskanal auf, wobei der Aufladungskanal in den Ansaugkanal mündet. In dem Aufladungskanal ist zumindest teilweise ein Düseneinsatz angeordnet, welcher von einem Düsenkanal durchdrungen ist. Der Düsenkanal und damit der Düseneinsatz, ist von einem außerhalb des Ansauggehäuses erzeugten Aufladestrom des Betriebsmediums in den Ansaugkanal hinein durchströmbar, wobei der Düseneinsatz bezogen auf eine Mittelachse des Aufladungskanals axial in diesen einsetzbar ist. Eine Außenkontur einer Querschnittsfläche des Düseneinsatzes entspricht zumindest teilweise einer Innenkontur einer Querschnittsfläche des Aufladungskanals, wobei die Abmessungen der Außenkontur und der Innenkontur so gewählt sind, dass sich eine Passung zwischen dem Aufladungskanal und dem Düseneinsatz ergibt. Der Düsenkanal verläuft zumindest teilweise nicht konzentrisch zur Mittelachse. Erfindungsgemäß sind die Querschnittsflächen des Düseneinsatzes und des Aufladungskanals nicht kreisrund, so dass der Düseneinsatz und damit der Düsenkanal im eingesetzten Zustand nicht um die Mittelachse des Aufladungskanals gegenüber dem Aufladungskanal verdrehbar sind. Accordingly, a Saugkanalsystem for a gear pump on a suction channel and a charging channel, wherein the charging channel opens into the intake passage. In the charging channel, at least partially, a nozzle insert is arranged, which is penetrated by a nozzle channel. The nozzle channel, and thus the nozzle insert, can be flowed through by a charging current of the operating medium generated in the intake passage into the intake passage, wherein the nozzle insert can be inserted axially into the intake passage with respect to a center axis of the charging passage. An outer contour of a cross-sectional area of the nozzle insert corresponds at least partially to an inner contour of a cross-sectional area of the charging channel, the dimensions of the outer contour and the inner contour being selected such that a fit results between the charging channel and the nozzle insert. The nozzle channel is at least partially not concentric with the central axis. According to the invention, the cross-sectional areas of the nozzle insert and the charging channel are not circular, so that the nozzle insert and thus the nozzle channel in the inserted state are not rotatable about the central axis of the charging channel relative to the charging channel.
Hierdurch ist vorteilhafter Weise sichergestellt, dass sich die Lage des Düsenkanals, und damit die Strömungsrichtung des Betriebsmediums in den Ansaugkanal hinein, nicht verändern kann. As a result, it is advantageously ensured that the position of the nozzle channel, and thus the flow direction of the operating medium into the intake channel, can not change.
Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Advantageous embodiments emerge from the subclaims.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Querschnittsflächen bzw. die Innen- und Außenkontur so gestaltet, dass der Düseneinsatz nicht um die Mittelachse des Aufladungskanals gegenüber diesem verdrehbar ist, wenn der Düseneinsatz in den Aufladungskanal eingesetzt ist. In an advantageous embodiment of the invention, the cross-sectional areas or the inner and outer contour are designed so that the nozzle insert is not rotatable about the central axis of the charging channel relative to this, when the nozzle insert is inserted into the charging channel.
Bevorzugt ist hierbei die Form der Querschnittsfläche ein Oval bzw. eine Ellipse. Diese Form weist vorteilhafter Weise eine geringen Strömungswiderstand auf. In this case, the shape of the cross-sectional area is preferably an oval or an ellipse. This shape advantageously has a low flow resistance.
Alternativ hierzu ist es möglich, dass die Querschnittsfläche als ein regelmäßiges Vieleck ausgebildet ist. Alternatively, it is possible that the cross-sectional area is formed as a regular polygon.
Insbesondere kann hierbei die Querschnittsfläche als ein Rechteck ausgebildet sein. In particular, in this case, the cross-sectional area may be formed as a rectangle.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Querschnittsflächen so gestaltet, dass der Düseneinsatz nur in einer einzigen Position relativ zum Aufladungskanal um die Mittelachse verdreht in diesen einsetzbar ist. In a further advantageous embodiment of the invention, the cross-sectional areas are designed so that the nozzle insert is twisted in a single position relative to the charging channel about the central axis inserted into this.
Dies ist beispielsweise bei einer asymmetrisch ausgebildeten Querschnittsfläche möglich. This is possible, for example, with an asymmetrically formed cross-sectional area.
Alternativ hierzu ist dies bei allen Formen der Querschnittsflächen möglich, welche nur eine einzige Symmetrieachse aufweisen. Alternatively, this is possible for all forms of cross-sectional areas which have only a single axis of symmetry.
Es ist in diesem Zusammenhang möglich, dass die Querschnittsfläche ein unregelmäßiges Vieleck ist. It is possible in this context that the cross-sectional area is an irregular polygon.
Eine bevorzugte Ausgestaltung eines unregelmäßigen Vielecks ist hierbei eine Querschnittsfläche in der Form eines gleichschenkligen Dreiecks. A preferred embodiment of an irregular polygon is in this case a cross-sectional area in the shape of an isosceles triangle.
Alternativ hierzu kann die Querschnittsfläche als ein Trapez ausgebildet sein. Alternatively, the cross-sectional area may be formed as a trapezoid.
Eine weitere Variante wäre eine Querschnittsfläche in der Form eines Fünfecks. Another variant would be a cross-sectional area in the shape of a pentagon.
Besonders bevorzugt ist eine Ausgestaltung, bei welcher das Vieleck abgerundete Ecken aufweist. Dies bewirkt vorteilhafter Weise eine strömungsgünstige Gestaltung des Aufladungskanals. Die Ecken sind hierbei nach außen abgerundet, so dass sich von außen her eine konvexe Form der Querschnittsfläche ergibt. Particularly preferred is an embodiment in which the polygon has rounded corners. This advantageously causes a streamlined design of the charging channel. The corners are in this case rounded to the outside, so that there is a convex shape of the cross-sectional area from the outside.
Bei allen vorgenannten Querschnittsflächen ist vorteilhaft, wenn diese so ausgebildet sind, dass die maximale Ausdehnung der Querschnittsfläche des Aufladungskanals bzw. des Düseneinsatzes in vertikaler Richtung, bezogen auf die Einbaulage in einem waagerecht stehenden Getriebes, kleiner ist als die Ausdehnung in horizontaler Richtung. Hierdurch wird vorteilhafter Weise ein möglichst geringer Bauraum in vertikaler Richtung im Getriebe beansprucht, wodurch eine gewünschte geringe Bauhöhe des Getriebes erreichbar ist. In all of the aforementioned cross-sectional areas is advantageous if they are formed so that the maximum extent of the cross-sectional area of the charging channel or the nozzle insert in the vertical direction, based on the mounting position in a horizontal gear, is smaller than the extent in the horizontal direction. As a result, the smallest possible space in the vertical direction in the transmission is advantageously claimed, whereby a desired low height of the transmission can be achieved.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist es möglich, dass die Abmessungen der Außenkontur des Düseneinsatzes und der Innenkontur des Aufladungskanals so gewählt sind, dass sich eine Presspassung zwischen dem Aufladungskanal und dem Düseneinsatz ergibt. Hierdurch kann vorteilhafter Weise auf eine zusätzliche axiale Befestigung sowie eine Abdichtung des Düseneinsatzes im Aufladungskanal verzichtet werden. In a preferred embodiment, it is possible that the dimensions of the outer contour of the nozzle insert and the inner contour of the charging channel are selected so that there is an interference fit between the charging channel and the nozzle insert. This can advantageously be dispensed with an additional axial attachment and a seal of the nozzle insert in the charging channel.
Es ist möglich, dass ein Saugfilter ein Saugkanalsystem aufweist, welches vor beschrieben ausgestaltet ist. It is possible that a suction filter has a suction channel system, which is designed before described.
Insbesondere ist es aus Montage- und Kostengründen von Vorteil, die Filterfunktion und das Saugkanalsystem in einem gemeinsamen oder einstückig verbundenen Gehäuse unterzubringen. In particular, it is advantageous for assembly and cost reasons to accommodate the filter function and the suction channel system in a common or integrally connected housing.
Ein Automatikgetriebe kann einen solchen Saugfilter aufweisen. An automatic transmission may have such a suction filter.
Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Saugkanalsystems werden anhand von Zeichnungen dargestellt und im Folgenden näher beschrieben. Embodiments of the invention Saugkanalsystems be illustrated with reference to drawings and described in more detail below.
Es zeigen Show it
Durch das Ansauggehäuse
Hierzu ist zu bemerken, dass der durch den Ansaugkanal
Der Aufladestrom QL wird wie unter
Des Weiteren ist der Querschnittsverlauf des Düsenkanals
Somit ist es wichtig, dass der Düseneinsatz
Die Abmessungen der Querschnittsflächen der Außenkontur
Der Düseneinsatz
Außerhalb der Mitte der Querschnittsfläche des Düseneinsatzes
So kann die Form der Querschnittsfläche, beispielsweise wie in
Der gleiche vorteilhafte Effekt ergibt sich auch bei den Formen der Querschnittsflächen in
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Saugfilter Suction
- 2 2
- Saugkanalsystem Saugkanalsystem
- 10 10
- Filtergehäuse filter housing
- 12 12
- Filtermaterial filter material
- 14 14
- Ansaugöffnung suction
- 20 20
- Ansauggehäuse suction
- 21 21
- Ansaugkanal intake port
- 22 22
- Pumpenanschluss pump connection
- 24 24
- Aufladungskanal charging channel
- 25 25
- Innenkontur Aufladungskanal Inner contour charging channel
- 26 26
- Absatz paragraph
- 30 30
- Düseneinsatz nozzle insert
- 31 31
- Düsenkanal nozzle channel
- 32 32
- Außenkontur Düseneinsatz Outside contour of nozzle insert
- 33 33
- Düsenöffnung nozzle opening
- 34 34
- Düseneintritt nozzle inlet
- 35 35
- Eindrehung recess
- 51 51
- Querschnittsfläche Cross sectional area
- 52 52
- Querschnittsfläche Cross sectional area
- 53 53
- Querschnittsfläche Cross sectional area
- 54 54
- Querschnittsfläche Cross sectional area
- 55 55
- Querschnittsfläche Cross sectional area
- 56 56
- Querschnittsfläche Cross sectional area
- 57 57
- Querschnittsfläche Cross sectional area
- A-A A-A
- Längsschnittebene Longitudinal section plane
- B-B B-B
- Querschnittebene Cross-sectional plane
- M MM M
- ittelachse ittelachse
- QG QG
- Gesamtstrom total current
- QL QL
- Aufladestrom charging
- QS QS
- Saugstrom suction
- r r
- Radius radius
- S S
- Symmetrieachse axis of symmetry
- S1 S1
- erste Symmetrieachse first axis of symmetry
- S2 S2
- zweite Symmetrieachse second axis of symmetry
- X X
- Einzelheit detail
- Z Z
- Zentrum center
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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