EP2357362A2 - Gear ring pump - Google Patents

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EP2357362A2
EP2357362A2 EP11000603A EP11000603A EP2357362A2 EP 2357362 A2 EP2357362 A2 EP 2357362A2 EP 11000603 A EP11000603 A EP 11000603A EP 11000603 A EP11000603 A EP 11000603A EP 2357362 A2 EP2357362 A2 EP 2357362A2
Authority
EP
European Patent Office
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pressure
housing
bearing
piston
pump housing
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP11000603A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP2357362A3 (en
Inventor
Andreas Blechschmidt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nidec GPM GmbH
Original Assignee
Geraete und Pumpenbau GmbH Dr Eugen Schmidt
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Filing date
Publication date
Application filed by Geraete und Pumpenbau GmbH Dr Eugen Schmidt filed Critical Geraete und Pumpenbau GmbH Dr Eugen Schmidt
Publication of EP2357362A2 publication Critical patent/EP2357362A2/en
Publication of EP2357362A3 publication Critical patent/EP2357362A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/10—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
    • F04C2/102—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member the two members rotating simultaneously around their respective axes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C19/00—Sealing arrangements in rotary-piston machines or engines
    • F01C19/08—Axially-movable sealings for working fluids
    • F01C19/085—Elements specially adapted for sealing of the lateral faces of intermeshing-engagement type machines or engines, e.g. gear machines or engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
    • F01C21/10—Outer members for co-operation with rotary pistons; Casings
    • F01C21/104—Stators; Members defining the outer boundaries of the working chamber
    • F01C21/108—Stators; Members defining the outer boundaries of the working chamber with an axial surface, e.g. side plates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C15/00—Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • F04C15/06—Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
    • F01C21/003—Systems for the equilibration of forces acting on the elements of the machine

Definitions

  • the invention relates to a gerotor pump for liquid media with a arranged in a pump housing, driven by a drive shaft wheelset.
  • Toothed ring pumps are self-priming liquid pumps with a very compact design, which produce a continuous pump flow rate, which is relatively insensitive to the pressure fluctuations occurring in the connecting lines.
  • the impeller set used in gerotor pumps consists of an externally toothed inner rotor, which is rotatably connected to the drive shaft, and an internally toothed outer rotor which is rotatably mounted in a cylindrical chamber of the pump housing so that the teeth of the inner rotor, which is mounted eccentrically to the outer rotor and having fewer teeth than the outer rotor, partially mesh with the teeth of the outer rotor.
  • kidney-shaped pump chambers pressure and suction kidneys
  • connection channels arranged pressure and suction connection lines and ensure that the liquid to be pumped from the suction line via the wheelset in pressure connection line is pressed.
  • Toothed ring pumps are used in the design of gerotor pumps, for example, as an electric motor driven fuel pumps, which is housed in a housing in addition to the gerotor pump at the same time a DC motor.
  • Such a gear pump used as a fuel pump is known whose axial play with the aid of a gerotor axially evasive adjacent arranged, ring surface side pressurizable, axial Abdichtringhunt, with recesses for fluid inlet and outlet, can be varied.
  • gerotor pumps in the design of gerotor pumps are also housed in separate pump housings.
  • the pump housing require due to the built-in these construction and functional elements, such as the required seals, the bearings for drive shaft and outer rotor, the pump chambers and their connection channels, etc., a high manufacturing and assembly costs, which due to the efficiency severely affecting gap geometry with smaller As the size increases, it increases disproportionately.
  • the housing of the gerotor pumps such as those of gerotor pumps, are also assembled from several components.
  • the arranged between the adjacent components Elastdomerdichtonne are also used to compensate for tolerances.
  • residual stresses occur at such an elastic tolerance compensation, which then lead to moments of friction on the front sides of the wheelset, or if between the adjacent components remain tolerances caused by gaps, leakage losses may occur at the front of the wheelset, the efficiency, in particular in very small-built gerotor pumps (such as for small gerotor pumps), strongly affect.
  • the invention is therefore based on the object to develop a highly dynamic gerotor pump, which eliminates the aforementioned disadvantages of the prior art, i. Even with very small size is inexpensive to produce, it always robust, reliable and trouble-free under all operating conditions and even in a small size (eg with external dimensions of about 40 mm x 40 mm x 40 mm and a flow rate of about 8 l / min ) always reliably ensures a high overall efficiency.
  • ring gear pump in the design of a gerotor pump has a plurality of housing parts formed pump housing 1 in which a driven by a drive shaft 2 wheelset 3 is arranged, which consists of a rotatably connected to the drive shaft 2 externally toothed inner rotor 4 and an internally toothed outer rotor 5 which rotates is mounted in a cylindrical rotor bearing 6 of the pump housing 1.
  • a suction kidney 8 and in the pressure region of the pump housing 1 are arranged in the suction region of the pump housing 1.
  • the suction kidney 8 is connected to the arranged in the pump housing 1 SauganQuerykanal 10 and the pressure kidney 9 with the arranged on the pump housing 1 pressure port channel 11 so that the liquid to be pumped from the suction port 10 via the wheelset 3 is pressed into the pressure port channel 11.
  • a bearing bore 14 is arranged, in which the drive shaft 2 of the wheelset 3 is rotatably mounted.
  • the control piston 17 is arranged eccentrically on the balance piston 13, in the region of the pressure kidney / n 9.
  • a leveling pin 23 is arranged on the balance piston 13 which is arranged axially displaceably in a arranged next to the control piston guide pin guide bore 24, wherein in addition to the pin guide bore 24, an outlet bore 25 is arranged, which via a return passage 26 with the pin guide bore 24 and the / the Saugniere / n 8, and the suction port 10 is connected.
  • Characteristic is how in the Figures 2 . 3 and 4 shown that the drive shaft 2 on the one hand in the bearing bore 14 on the balance piston 13 and On the other hand, is mounted in a bearing seat 35 in the bearing housing 34 of the pump housing 1, wherein both between the bearing bore 14 on the balance piston 13 and the pressure kidney 9 on the balance piston 13, as in the FIG. 5 shown, and also between the bearing seat 35 in the bearing housing 34 of the pump housing 1 and the pressure kidney 9 in the bearing housing 34 of the pump housing 1, as in the FIG.
  • This arrangement ensures, under operating conditions with minimal manufacturing effort, a robust, reliable, trouble-free, safe and low-friction displacement of the compensating piston 13 while at the same time optimally sealing the compensating piston 13 in the compensating piston guide 12.
  • This control piston sealing ring 33 causes a reliable, störunan administrate, dynamic displacement of the balance piston thirteenth
  • the pump housing as in the FIGS. 1 to 4 shown, constructed in a modular manner and sandwiched together, and from a bearing housing 34 with a bearing seat 35, a seal seat 36, a suction kidney 8, connected to this return flow channel 26, connected to the suction kidney 8 Saugan gleichkanal 10 and between the chamber with the Sealing seat 36 and the suction kidney 8 and the Saugan gleichkanal 10 arranged remindströmkanal 26, a pressure kidney 9 and connected to this pressure connection channel 11 and connected to the pressure kidney 9 and or the pressure port channel 11 pressure channel 18, a seal seat 36 for receiving a shaft seal 38, a Ring groove 37 for receiving a sealing ring 39 (O-ring) and a plurality of threaded holes 40 consists.
  • a work casing 41 having through holes 42 is disposed adjacent thereto; in which the wheelset 3 is mounted, this work housing 41 is adjacent a control housing 43 with mutually arranged annular grooves 37; a plurality of through holes 42, the balance piston guide 12 and the control piston guide 15 is disposed adjacent to this control housing 43 then a housing cover 44, again with through holes 42, and in the final assembly state in the annular grooves 37 each have a sealing ring 39 (O-rings) is arranged , wherein the through holes 42 in the final assembly state are aligned with each other, and the sandwich-shaped pump housing 1 is clamped over the entire surface by means of dowel sleeves 45 and through-connection screws 46 along the side walls facing each other.
  • O-rings sealing ring 39

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Abstract

The annular gear pump has a pump housing formed of multiple housing portions and a wheel set (3) arranged in the housing. The wheel set is driven by a drive shaft. The wheel set consists of an externally-toothed inner rotor (4) and an internally toothed outer rotor (5). The inner rotor is rotatably connected with the drive shaft. A balance piston (13) guided in a balance piston guide (12) of the pump housing in an anti-rotational manner and lying against front wall sided on outer rotor of the wheel set is arranged in the pump housing adjacent to the wheel set in axial direction.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zahnringpumpe für flüssige Medien mit einem in einem Pumpengehäuse angeordneten, von einer Antriebswelle angetriebenen Laufradsatz.The invention relates to a gerotor pump for liquid media with a arranged in a pump housing, driven by a drive shaft wheelset.

Zahnringpumpen sind selbstansaugende Flüssigkeitspumpen mit einer sehr kompakten Bauform, welche einen kontinuierlichen Pumpenförderstrom erzeugen, der gegenüber den in den Anschlussleitungen auftretenden Druckschwankungen relativ unempfindlich ist.Toothed ring pumps are self-priming liquid pumps with a very compact design, which produce a continuous pump flow rate, which is relatively insensitive to the pressure fluctuations occurring in the connecting lines.

Der in Zahnringpumpen eingesetzte Laufradsatz besteht dabei aus einem außenverzahnten Innenrotor, welcher drehfest mit der Antriebswelle verbunden ist, und einem innenverzahnten Außenrotor, welcher drehbar in einer zylindrischen Kammer des Pumpengehäuses so gelagert ist, dass die Zähne des Innenrotors, welcher exzentrisch zum Außenrotor gelagert ist und weniger Zähne als der Außenrotor aufweist, bereichsweise mit den Zähnen des Außenrotors kämmen. Im Druck- und Saugbereich des Laufradsatz sind im Pumpengehäuse nierenförmige Pumpenkammern (Druck- und Saugniere/n) angeordnet, welche über Anschlusskanäle direkt mit am Pumpengehäuse angeordneten Druck- und Sauganschlussleitungen in Verbindung stehen und gewährleisten, dass die zu pumpende Flüssigkeit von der Sauganschlussleitung über den Laufradsatz in Druckanschlussleitung gepresst wird.The impeller set used in gerotor pumps consists of an externally toothed inner rotor, which is rotatably connected to the drive shaft, and an internally toothed outer rotor which is rotatably mounted in a cylindrical chamber of the pump housing so that the teeth of the inner rotor, which is mounted eccentrically to the outer rotor and having fewer teeth than the outer rotor, partially mesh with the teeth of the outer rotor. In the pressure and suction area of the wheelset, kidney-shaped pump chambers (pressure and suction kidneys) are arranged in the pump housing, which are connected directly to the pump housing via connection channels arranged pressure and suction connection lines and ensure that the liquid to be pumped from the suction line via the wheelset in pressure connection line is pressed.

Zahnringpumpen werden in der Bauform von Gerotorpumpen beispielsweise als elektromotorisch angetriebene Kraftstoffpumpen eingesetzt, wobei im allgemeinen in einem Gehäuse neben der Gerotorpumpe gleichzeitig auch ein Gleichstrommotor untergebracht ist.Toothed ring pumps are used in the design of gerotor pumps, for example, as an electric motor driven fuel pumps, which is housed in a housing in addition to the gerotor pump at the same time a DC motor.

Aus der DE 42 20 554 A1 ist eine derartige als Kraftstoffpumpe eingesetzte Zahnradpumpe bekannt, deren Axialspiel mit Hilfe einer dem Gerotor axial ausweichbar benachbart angeordneten, ringflächenseitig druckbeaufschlagbaren, axialen Abdichtringscheibe, mit Aussparungen zum Fluidein- bzw. austritt, variiert werden kann.From the DE 42 20 554 A1 Such a gear pump used as a fuel pump is known whose axial play with the aid of a gerotor axially evasive adjacent arranged, ring surface side pressurizable, axial Abdichtringscheibe, with recesses for fluid inlet and outlet, can be varied.

In Verbindung mit anderen Einsatzfällen sind Zahnringpumpen in der Bauform von Gerotorpumpen auch in separaten Pumpengehäusen untergebracht.In connection with other applications, gerotor pumps in the design of gerotor pumps are also housed in separate pump housings.

Seitens der Anmelderin wurde in der DE 198 26 367 C2 eine derartige in der Praxis bewährte Bauform mit einem geteilten inneren Lagerkörper offenbart, welcher der Optimierung der Gleitpaarung zwischen dem Gerotor und den dem Gerotor benachbarten Baugruppen dient.The applicant was in the DE 198 26 367 C2 discloses such a proven in practice design with a split inner bearing body, which serves to optimize the sliding pair between the gerotor and the gerotor adjacent assemblies.

Aus der DE 10 2008 054 758 A1 ist eine weitere Bauform einer Zahnradpumpe mit einem separaten Pumpengehäuse bekannt, bei der zur Realisierung einer Axialspaltminimierung zwei miteinander verbundene, den Gerotor umgebende Gehäuseteile zusätzlich zur Verbindungskraft mittels geeigneter Federelemente gegeneinander verspannt werden.From the DE 10 2008 054 758 A1 is a further design of a gear pump with a separate pump housing, in which for realizing a Axialspaltminimierung two interconnected, surrounding the gerotor housing parts in addition to the connection force by means of suitable spring elements are braced against each other.

Die Pumpengehäuse erfordern aufgrund der in diesen integrierten Bau- und Funktionselementen, wie beispielsweise den erforderlichen Dichtungen, den Lagerstellen für Antriebswelle und Außenrotor, den Pumpenkammern und deren Anschlußkanäle u.a.m. einen hohen Fertigungs- und Montageaufwand, der sich auf Grund der Wirkungsgrad stark beeinträchtigenden Spaltgeometrien mit kleiner werdender Baugröße überproportional erhöht.The pump housing require due to the built-in these construction and functional elements, such as the required seals, the bearings for drive shaft and outer rotor, the pump chambers and their connection channels, etc., a high manufacturing and assembly costs, which due to the efficiency severely affecting gap geometry with smaller As the size increases, it increases disproportionately.

Um die Fertigungsgenauigkeit und damit den Fertigungsaufwand zu reduzieren, werden die Gehäuse der Zahnringpumpen, wie beispielsweise der von Gerotorpumpen, auch aus mehreren Bauteilen zusammengefügt. Dabei werden die zwischen den benachbarten Bauteilen angeordneten Elastdomerdichtungen auch zum Toleranzausgleich eingesetzt. Beim Verspannen der benachbarten Bauteile treten bei einem derartig elastischen Toleranzausgleich zwangsläufig "Restspannungen" auf, welche an den Stirnseiten des Laufradsatzes dann zu Reibmomenten führen, oder wenn zwischen den benachbarten Bauteilen toleranzbedingte Spalte verbleiben, können stirnseitig am Laufradsatz Leckageverluste auftreten, die den Wirkungsgrad, insbesondere bei sehr klein bauenden Zahnringpumpen (wie beispielsweise auch bei kleinen Gerotorpumpen), stark beeinträchtigen.In order to reduce the manufacturing accuracy and thus the production cost, the housing of the gerotor pumps, such as those of gerotor pumps, are also assembled from several components. The arranged between the adjacent components Elastdomerdichtungen are also used to compensate for tolerances. When bracing the adjacent components inevitably "residual stresses" occur at such an elastic tolerance compensation, which then lead to moments of friction on the front sides of the wheelset, or if between the adjacent components remain tolerances caused by gaps, leakage losses may occur at the front of the wheelset, the efficiency, in particular in very small-built gerotor pumps (such as for small gerotor pumps), strongly affect.

Um nun diese fertigungsbedingten, entweder aus Leckageverlusten resultierenden, oder aus der "Verspannung" der Elastdomerdichtungen gegen den Laufradsatz resultierenden Wirkungsgradverluste zu reduzieren, muss zur Axialspaltkompensation die Fertigungsgenauigkeit und damit der Herstellungsaufwand erhöht werden.In order to reduce this production-related, resulting either from leakage losses, or from the "distortion" of the Elastdomerdichtungen against the wheelset resulting efficiency losses, the manufacturing accuracy and thus the production cost must be increased for Axialspaltkompensation.

Im Stand der Technik werden zur Axialspaltkompensation dem Pumpenlaufradsatz beidseitig benachbart axial verschiebbare Dichtplatten angeordnet. Auf deren dem Pumpenlaufradsatz abgewanden Seite dieser axial verschiebbare Dichtplatten sind von Elastdomerdichtungen umschlossene Hohlräume angeordnet, welche im Betriebszustand der Pumpe druckbeaufschlagt werden.In the prior art axially slidable sealing plates are arranged on both sides adjacent to the Pumpenlaufradsatz for Axialspaltkompensation. On the side of the axially displaceable sealing plates, which are disposed on the pump impeller set, cavities enclosed by elastomer seals are arranged, which are pressurized in the operating state of the pump.

Doch selbst bei klein bauenden Zahnringpumpen ist diese Lösung mit beidseitig des Pumpenlaufradsatzes benachbart angeordneten, axial verschiebbaren Dichtplatten nicht geeignet, um mit vertretbaren Fertigungskosten einen hohen Wirkungsgrad zu erzielen, da der Einsatz dieser Dichtplatten mit Druckbeaufschlagung eines von Elastdomerdichtungen umschlossenen, zwischen den benachbarten Bauteilen angeordneten Hohlraumes bewirkt, dass der Hohlrauminnendruck dabei auch randseitig auf die Elastdomerdichtung einwirkt, wobei mit kleiner werdender Pumpenbaugröße dieser axiale Toleranzausgleich mit druckbeaufschlagten Elastdömerdichtungen zur Folge hat, dass das Verhältnis der "Elastdomerdichtungskraft" zur hydraulisch generierten Kraft immer ungünstiger wird, wodurch mit keiner werdender Baugröße der Zahnringpumpen (z.B. bei Gerotorpumpen mit einem Fördervolumenstrom von ca. 8 1/min und Außenabmessungen von ca. 40 mm x 40 mm x 40 mm) die nicht kalkulierbaren "Störkräfte" überwiegen und diese dann den Gesamtwirkungsgrad Pumpe dominierend beeinflussen.However, even with small-sized gerotor pumps, this solution with both sides of the Pumpenlaufradsatzes arranged adjacent, axially displaceable sealing plates not suitable to achieve reasonable production costs high efficiency, since the use of these sealing plates with pressurization of Elastdomerdichtungen enclosed, arranged between the adjacent components cavity causes the cavity internal pressure thereby acting on the edge of the Elastomdichtichtung, with decreasing Pump size of this axial tolerance compensation with pressurized Elastdömer seals has the consequence that the ratio of the "Elastdomerdichtungskraft" to hydraulically generated force is always unfavorable, which with no expectant size of the gerotor pumps (eg gerotor pumps with a flow rate of about 8 1 / min and external dimensions of 40 mm x 40 mm x 40 mm) outweigh the incalculable "disturbing forces" and these then dominate the overall efficiency of the pump.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine hochdynamische Zahnringpumpe zu entwickeln, die die vorgenannten Nachteile des Standes der Technik beseitigt, d.h. auch bei sehr kleiner Baugröße kostengünstig herstellbar ist, dabei unter allen Einsatzbedingungen stets robust, zuverlässig und störunanfällig arbeitet und selbst in kleiner Baugröße (z.B. mit Außenabmessungen von ca. 40 mm x 40 mm x 40 mm und einem Fördervolumenstrom von ca. 8 l/min) stets zuverlässig einen hohen Gesamtwirkungsgrad gewährleistet.The invention is therefore based on the object to develop a highly dynamic gerotor pump, which eliminates the aforementioned disadvantages of the prior art, i. Even with very small size is inexpensive to produce, it always robust, reliable and trouble-free under all operating conditions and even in a small size (eg with external dimensions of about 40 mm x 40 mm x 40 mm and a flow rate of about 8 l / min ) always reliably ensures a high overall efficiency.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Zahnringpumpe mit den Merkmalen des Hauptanspruches der Erfindung gelöst.According to the invention this object is achieved by a gerotor pump with the features of the main claim of the invention.

Vorteilhafte Ausführungen, Einzelheiten wie auch weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung des erfindungsgemäßen Ausführungsbeispieles in Verbindung mit den Zeichnungen zur erfindungsgemäßen Lösung.Advantageous embodiments, details and other features of the invention will become apparent from the dependent claims and the following description of the embodiment of the invention in conjunction with the drawings for the solution according to the invention.

Nachfolgend soll nun die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit sechs zeichnerischen Darstellungen näher erläutert werden.Below, the invention will now be explained in more detail with reference to an embodiment in conjunction with six drawings.

Es zeigt dabei die

Figur 1 :
eine Explosivdarstellung der erfindungsgemäßen Zahnringpumpe in der Bauform einer Gerotorpumpe in einer perspektivischen Ansicht von "oben/vorn";
Figur 2 :
eine Explosivdarstellung der erfindungsgemäßen Zahnringpumpe in der Bauform einer Gerotorpumpe in einer perspektivischen Ansicht von "oben/hinten";
Figur 3 :
eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Zahnringpumpe in der Bauform einer Gerotorpumpe im Endmontagezustand;
Figur 4 :
die Seitenansicht der im Endmontagezustand in der Figur 3 dargestellten erfindungsgemäßen Zahnringpumpen in der Bauform einer Gerotorpumpe im Schnitt;
Figur 5 :
Vorderansicht des Einzelteils Ausgleichskolben 13 mit Formdichtring 29 vor dem Einbau in die erfindungsgemäßen Zahnringpumpen in der Bauform einer Gerotorpumpe;
Figur 6:
Draufsichtsicht auf den in der Figur 5 dargestellten Ausgleichskolben 13;
Figur7 :
Schnitt bei A-A (gemäß Figur 5) durch den in der Figur 5 dargestellten Ausgleichskolben 13;
It shows the
FIG. 1:
an exploded view of the ring gear pump according to the invention in the design of a gerotor pump in a perspective view of "top / front";
FIG. 2:
an exploded view of the gerotor pump according to the invention in the design of a gerotor pump in a perspective view of "top / rear";
FIG. 3:
a plan view of the ring gear pump according to the invention in the design of a gerotor pump in the final assembly state;
FIG. 4:
the side view of the final assembly in the FIG. 3 illustrated gerotor pump according to the invention in the design of a gerotor pump in section;
FIG. 5:
Front view of the item compensating piston 13 with molded sealing ring 29 before installation in the gerotor pump according to the invention in the design of a gerotor pump;
FIG. 6:
Top view on the in the FIG. 5 illustrated balance piston 13;
Figure 7:
Cut at AA (according to FIG. 5 ) by in the FIG. 5 illustrated balance piston 13;

Die in den Figuren 1 bis 7 dargestellte, erfindungsgemäße Zahnringpumpe in der Bauform einer Gerotorpumpe besitzt ein aus mehreren Gehäuseteilen gebildetes Pumpengehäuse 1 in dem ein von einer Antriebswelle 2 angetriebener Laufradsatz 3 angeordnet ist, der aus einem drehfest mit der Antriebswelle 2 verbunden außenverzahnten Innenrotor 4 und einem innenverzahnten Außenrotor 5 besteht welcher drehbar in einer zylindrischen Rotorlagerung 6 des Pumpengehäuses 1 gelagert ist.The in the FIGS. 1 to 7 illustrated, according to the invention ring gear pump in the design of a gerotor pump has a plurality of housing parts formed pump housing 1 in which a driven by a drive shaft 2 wheelset 3 is arranged, which consists of a rotatably connected to the drive shaft 2 externally toothed inner rotor 4 and an internally toothed outer rotor 5 which rotates is mounted in a cylindrical rotor bearing 6 of the pump housing 1.

In der stirnwandseitig benachbarten Deckfläche 7 des Laufradsatzes 3 sind im Saugbereich des Pumpengehäuses 1 eine Saugniere 8 und im Druckbereich des Pumpengehäuses 1 eine Druckniere 9 angeordnet.In the end wall side adjacent top surface 7 of the wheelset 3, a suction kidney 8 and in the pressure region of the pump housing 1, a pressure kidney 9 are arranged in the suction region of the pump housing 1.

Die Saugniere 8 ist mit dem im Pumpengehäuse 1 angeordneten Sauganschlusskanal 10 und die Druckniere 9 mit dem am Pumpengehäuse 1 angeordneten Druckanschlusskanal 11 verbunden, so dass die zu pumpende Flüssigkeit vom Sauganschlusskanal 10 über den Laufradsatz 3 in den Druckanschlusskanal 11 gepresst wird.The suction kidney 8 is connected to the arranged in the pump housing 1 Sauganschlusskanal 10 and the pressure kidney 9 with the arranged on the pump housing 1 pressure port channel 11 so that the liquid to be pumped from the suction port 10 via the wheelset 3 is pressed into the pressure port channel 11.

Erfindungsgemäß ist im Pumpengehäuse 1, in axialer Richtung der Deckfläche 7 gegenüberliegend am Laufradsatz 3, ein in einer Ausgleichskolbenführung 12 des Pumpengehäuses 1 verdrehsicher geführter, stirnwandseitig am Außenrotor 5 des Laufradsatz 3 anliegender Ausgleichskolben 13 angeordnet, dessen Außendurchmesser, wie in der Figur 4 dargestellt, etwa dem des Laufradsatzes 3 entspricht.According to the invention in the pump housing 1, in the axial direction of the top surface 7 opposite the wheelset 3, a in a balancing piston guide 12 of the pump housing 1 against rotation guided, end wall side on the outer rotor 5 of the wheelset 3 fitting compensating piston 13 is arranged, the outer diameter, as in the FIG. 4 represented, approximately equal to that of the wheelset 3.

Kennzeichnend ist, dass mittig in diesem Ausgleichskolben 13 eine Lagerbohrung 14 angeordnet ist, in der die Antriebswelle 2 des Laufradsatzes 3 drehbar gelagert ist.It is characteristic that centrally in this compensating piston 13, a bearing bore 14 is arranged, in which the drive shaft 2 of the wheelset 3 is rotatably mounted.

Dabei ist wesentlich, dass dem Laufradsatz 3 gegenüberliegend am Ausgleichskolben 13 ein in einer Steuerkolbenführung 15 geführter, über einen Steuerdruckraum 16 druckbeaufschlagbarer Steuerkolben 17 anliegt, wobei dieser Steuerdruckraum 16 über Druckkanäle 18 und eine Druckkammer 19 mit der Druckniere 9 über den Druckanschlusskanal 11 verbundenen ist.It is essential that the impeller set 3 opposite to the compensating piston 13 a guided in a control piston guide 15, via a control pressure chamber 16 druckbeaufschlagbarer control piston 17 is applied, said control pressure chamber 16 via pressure channels 18 and a pressure chamber 19 is connected to the pressure kidney 9 via the pressure port channel 11.

Der Steuerkolben 17 ist dabei exzentrisch am Ausgleichskolben 13, im Bereich der Druckniere/n 9 angeordnet.The control piston 17 is arranged eccentrically on the balance piston 13, in the region of the pressure kidney / n 9.

Mittels dieser erfindungsgemäßen Anordnung ist es möglich, mit fertigungstechnisch vertretbaren Toleranzen eine hochdynamische Zahnringpumpe in der Bauform einer Gerotorpumpe zu produzieren, welche selbst bei sehr kleiner Baugröße (z.B. mit Außenabmessungen von ca. 40 mm x 40 mm x 40 mm und einem Fördervolumenstrom von ca. 8 1/min) kostengünstig herstellbar ist und unter allen Einsatzbedingungen stets robust, zuverlässig und störunanfällig arbeitet und auch in dieser kleinen Baugröße stets zuverlässig einen hohen Gesamtwirkungsgrad gewährleistet, da das fertigungstechnisch bedingte axiale Montagespiel beidseitig des Laufradsatzes 3 dadurch reduziert wird, indem der durch den vom Pumpendruck beaufschlagte Steuerkolben 17 den Ausgleichskolben 13 an den Laufradsatz 3 bis auf das durch die Bearbeitungsrauhigkeit bedingte Spaltmaß anpresst. Vorteilhaft ist dabei, dass in der Rotorlagerung 6 des Pumpengehäuses 1 mehrere Lagertaschen 20 angeordnet sind, welche eine gezielte Druckbeaufschlagung des Außenrotors 5 zur Richtungsbestimmung der resultierende Rotorkraft ermöglichen..By means of this arrangement according to the invention, it is possible to produce with tolerances tolerated by manufacturing a highly dynamic gerotor pump in the design of a gerotor pump, which even with very small size (eg with external dimensions of about 40 mm x 40 mm x 40 mm and a flow rate of approx. 8 1 / min) is inexpensive to produce and always robust, reliable and susceptible to interference under all conditions and always reliably ensures a high overall efficiency in this small size, since the production-related axial assembly game is reduced on both sides of the wheelset 3 by the by the acted upon by the pump pressure control piston 17 presses the balance piston 13 to the wheelset 3 to the gap caused by the machining roughness. It is advantageous that in the rotor bearing 6 of the pump housing 1 a plurality of bearing pockets 20 are arranged, which allow targeted pressurization of the outer rotor 5 for determining the direction of the resulting rotor force.

Kennzeichnend ist, dass im Druckübergangsbereich der Pumpe, wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt, asymmetrisch am Umfang der zylindrischen Rotorlagerung 6 eine mit den Drucknieren 9 und dem Druckanschlusskanal 11 über Druckkanäle 18 verbundene Druckkammer 19 derart angeordnet ist, dass deren Innenmantel in Verbindung mit der der Druckkammer 19 benachbart angeordneten Mantelfläche der Rotorlagerung 6 eine in Drehrichtung des Außenrotors gerichtete Radialspaltkompensatorzunge 21 bildet, und die Druckkammer 19 über einen Ausgleichskanal 22 / mehrere Ausgleichskanäle 22 mit mindestens einer der Lagertaschen 20 verbunden ist, wodurch neben einer Radialspaltkompensation, auf der Saugseite, auf der bedingt durch dynamische Rotorkräfte der Außenring des Außenrotors 5 anliegt, auch ein hydrodynamisches Druckpolster erzeugt wird,It is characteristic that in the pressure transition range of the pump, as in the FIGS. 1 and 2 shown asymmetrically on the circumference of the cylindrical rotor bearing 6 a connected to the pressure kidney 9 and the pressure port 11 via pressure channels 18 pressure chamber 19 is arranged such that the inner shell in conjunction with the pressure chamber 19 adjacent arranged lateral surface of the rotor bearing 6 directed in the direction of rotation of the outer rotor Radial gap compensator tongue 21 forms, and the pressure chamber 19 via a compensation channel 22 / multiple equalization channels 22 is connected to at least one of the bearing pockets 20, which in addition to a Radialspaltkompensation, on the suction side, due to the dynamic rotor forces the outer ring of the outer rotor 5, also a hydrodynamic Pressure pad is generated

Durch die Gesamtheit der im Bereich der Mantelfläche der Rotorlagerung 6 angeordneten erfindungsgemäßen Bauteile wird mittels des von der erfindungsgemäßen Zahnringpumpe in der Bauform einer Gerotorpumpe erzeugten Pumpendruckes eine auf den Laufradsatz 3 einwirkende "resultierende" Kraft erzeugt, die das Zahnspiel zwischen den Zähnen des innenverzahnten Außenrotors 5 und den Zähnen des außenverzahnten Innenrotors 4 im Druckübergabebereich des Laufradsatzes 3 der erfindüngsgemäßen Zahnringpumpe in der Bauform einer Gerotorpumpe reduziert, und dadurch kostengünstig, robust, und zuverlässig selbst bei kleinen Pumpenbaugröße einen hohem Gesamtwirkungsgrad gewährleistet. Erfindungsgemäß ist weiterhin, dass am Ausgleichskolben 13 ein Lagefixierstift 23 angeordnet ist, welcher in einer neben der Steuerkolbenführung 15 angeordneten Stiftführungsbohrung 24 axial verschiebbar angeordnet ist, wobei neben der Stiftführungsbohrung 24 eine Austrittsbohrung 25 angeordnet ist, welche über einen Rückströmkanal 26 mit der Stiftführungsbohrung 24 und der /den Saugniere/n 8, bzw. dem Sauganschlusskanal 10 verbundenen ist.Through the entirety of the arranged in the region of the lateral surface of the rotor bearing 6 according to the invention components by means of the Pumping ring according to the invention generated in the design of a gerotor pump generates a "resultant" force acting on the wheelset 3, the backlash between the teeth of the internally toothed outer rotor 5 and the teeth of the externally toothed inner rotor 4 in the pressure transfer area of the impeller 3 of the erfindüngsgemäßen toothed ring pump in the design of a Reduced gerotor pump, and thus cost-effective, robust, and reliably ensures a high overall efficiency even with small pump size. According to the invention further, that a leveling pin 23 is arranged on the balance piston 13 which is arranged axially displaceably in a arranged next to the control piston guide pin guide bore 24, wherein in addition to the pin guide bore 24, an outlet bore 25 is arranged, which via a return passage 26 with the pin guide bore 24 and the / the Saugniere / n 8, and the suction port 10 is connected.

Durch diese erfindungsgemäße Anordnung wird eine exakte Lagesicherung bei gleichzeitig exakt definierter, leichtgängiger translatorischer Verschiebbarkeit des Ausgleichskolbens 13 gewährleistet.By this arrangement according to the invention an exact position assurance is ensured at the same time exactly defined, smooth translational displacement of the balance piston 13.

Kennzeichnend ist auch, dass in der Lagerbohrung 14 des Ausgleichskolben 13, wie in den Figuren 3 und 4 dargestellt, eine Durchgangsbohrung 27 angeordnet ist, welche den Austritt der Leckageflüssigkeit aus der Lagerbohrung 14 ermöglicht, und dadurch eine zuverlässige Schmierung der in dieser Lagerbohrung 14 gleitgelagerten Antriebswelle 2 gewährleistet.It is also characteristic that in the bearing bore 14 of the balance piston 13, as in the Figures 3 and 4 shown, a through hole 27 is arranged, which allows the leakage of the liquid leakage from the bearing bore 14, and thereby ensures reliable lubrication of the sliding in this bearing bore 14 drive shaft 2.

Erfindungsgemäß ist weiterhin, dass am Ausgleichskolben 13, wie in der Figur 4 dargestellt, neben der zentrisch angeordneten Lagerbohrung 14, an der dem Laufradsatz 3 benachbarten Stirnseite, im Saugbereich eine Saugniere 8 und im Druckbereich eine Druckniere 9 angeordnet sind. Dadurch wird eine "innere" Strömungsoptimierung in der Pumpe, u.a. auch für eine optimalen Befüllung der Förderzellen, gewährleistet.According to the invention is further that the balance piston 13, as in the FIG. 4 represented, in addition to the centrally disposed bearing bore 14, at the wheelset 3 adjacent front side, a suction kidney 8 in the suction and a pressure kidney 9 are arranged in the pressure area. This ensures an "internal" flow optimization in the pump, including for optimum filling of the delivery cells.

Kennzeichnend ist, wie in den Figuren 2, 3 und 4 dargestellt, dass die Antriebswelle 2 einerseits in der Lagerbohrung 14 am Ausgleichskolben 13 und andererseits in einem Lagersitz 35 im Lagergehäuse 34 des Pumpengehäuses 1 gelagert ist, wobei sowohl zwischen der Lagerbohrung 14 am Ausgleichskolben 13 und der Druckniere 9 am Ausgleichskolben 13, wie in der Figur 5 dargestellt, und auch zwischen dem Lagersitz 35 im Lagergehäuse 34 des Pumpengehäuses 1 und der Druckniere 9 im Lagergehäuse 34 des Pumpengehäuses 1, wie in der Figur 2 dargestellt, jeweils eine Druckübergabenut 28 angeordnet ist, wodurch eine optimale Schmierung der beiden Gleitlagerstellen der Antriebswelle 2 bewirkt wird, so dass eine reibungsarme Lagerung der Antriebswelle 2 der erfindungsgemäßen Zahnringpumpe in der Bauform einer Gerotorpumpe gewährleistet ist.Characteristic is how in the Figures 2 . 3 and 4 shown that the drive shaft 2 on the one hand in the bearing bore 14 on the balance piston 13 and On the other hand, is mounted in a bearing seat 35 in the bearing housing 34 of the pump housing 1, wherein both between the bearing bore 14 on the balance piston 13 and the pressure kidney 9 on the balance piston 13, as in the FIG. 5 shown, and also between the bearing seat 35 in the bearing housing 34 of the pump housing 1 and the pressure kidney 9 in the bearing housing 34 of the pump housing 1, as in the FIG. 2 represented, in each case a Druckübergabenut 28 is arranged, whereby an optimal lubrication of the two sliding bearing points of the drive shaft 2 is effected so that a low-friction mounting of the drive shaft 2 of the ring gear pump according to the invention is ensured in the design of a gerotor pump.

Erfindungswesentlich ist weiterhin, dass am Umfang des Ausgleichskolben 13, wie in den Figuren 1 bis 7 dargestellt, ein Formdichtring 29 mit einem, in einer, in der Ausgleichskolbenführung 12 und der Rotorlagerung 6 angeordneten, Fixierzapfenführung 30 geführten, Lagefixierzapfen 31, und einer, wie in den Figuren 4 und 5 dargestellt, im Bereich der Druckniere 9 am Außenrand des Formdichtringes 29 angeordneten Drucknut 32, welche über am Formdichtring 29 wie auch am Ausgleichskolben 13 angeordnete, mit der am Ausgleichskolben 13 angeordneten Druckniere 9 in Verbindung stehende, Druckkanäle 18 verbunden ist.It is also essential to the invention that on the circumference of the balance piston 13, as in the FIGS. 1 to 7 illustrated, a molded sealing ring 29 with a, in a, in the balancing piston guide 12 and the rotor bearing 6 arranged Fixierzapfenführung 30 out, Lagefixierzapfen 31, and a, as in the FIGS. 4 and 5 represented, in the region of the pressure kidney 9 at the outer edge of the molded sealing ring 29 arranged pressure groove 32 which is arranged on the form sealing ring 29 as well as on the balance piston 13, with the arranged on the balance piston 13 pressure kidney 9 in communication, pressure channels 18 is connected.

Diese erfindungsgemäße Anordnung gewährleistet, unter Betriebsbedingungen bei minimalem Fertigungsaufwand, eine robuste, zuverlässige, störunanfällige sichere und reibungsarme Verschiebung des Ausgleichskolbens 13 bei zugleich optimaler Abdichtung des Ausgleichskolbens 13 in der Ausgleichskolbenführung 12.This arrangement according to the invention ensures, under operating conditions with minimal manufacturing effort, a robust, reliable, trouble-free, safe and low-friction displacement of the compensating piston 13 while at the same time optimally sealing the compensating piston 13 in the compensating piston guide 12.

Erfindungsgemäß ist, wie in den Figuren 1, 2 und 4 dargestellt, dass am Umfang des Steuerkolbens 17 ein Steuerkolbendichtring 33 angeordnet ist.According to the invention, as in the FIGS. 1 . 2 and 4 illustrated that on the circumference of the control piston 17, a control piston sealing ring 33 is arranged.

Dieser Steuerkolbendichtring 33 bewirkt eine zuverlässige, störunanfällige, dynamische Verschiebung des Ausgleichskolbens 13.This control piston sealing ring 33 causes a reliable, störunanfällige, dynamic displacement of the balance piston thirteenth

Erfindungsgemäß ist weiterhin, dass das Pumpengehäuse, wie in den Figuren 1 bis 4 dargestellt, modulartig aufgebaut und sandwichartig zusammengefügt ist, und dabei aus einem Lagergehäuse 34 mit einem Lagersitz 35, einem Dichtungssitz 36, einer Saugniere 8, dem mit dieser verbundenem Rückströmkanal 26, einem mit der Saugniere 8 verbundenem Sauganschlusskanal 10 und einem zwischen der Kammer mit dem Dichtungssitz 36 und der Saugniere 8 bzw. dem Sauganschlusskanal 10 angeordneten Rückströmkanal 26, einer Druckniere 9 und dem mit dieser verbundenen Druckanschlusskanal 11 und einem mit der Druckniere 9 und oder dem Druckanschlusskanal 11 verbundenen Druckkanal 18, einem Dichtungssitz 36 zur Aufnahme eines Wellendichtringes 38, einer Ringnut 37 zur Aufnahme eines Dichtringes 39 (O-Ringes) und mehreren Gewindebohrungen 40 besteht. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist diesem benachbart ein Arbeitsgehäuse 41 mit Durchgangsbohrungen 42 angeordnet; in dem der Laufradsatz 3 gelagert ist, diesem Arbeitsgehäuse 41 benachbart ist weiterhin ein Steuergehäuse 43 mit beidseitig angeordneten Ringnuten 37; mehreren Durchgangsbohrungen 42, der Ausgleichskolbenführung 12 und der Steuerkolbenführung 15 angeordnet, wobei diesem Steuergehäuse 43 benachbart dann abschließend ein Gehäusedeckel 44, wiederum mit Durchgangsbohrungen 42, angeordnet ist, und im Endmontagezustand in den Ringnuten 37 jeweils ein Dichtring 39 (O-Ringe) angeordnet ist, wobei die Durchgangsbohrungen 42 im Endmontagezustand zueinander fluchten, und das sandwichartig aufgebaute Pumpengehäuse 1 mittels Passhülsen 45 und Durchgangsverbindungsschrauben 46 entlang der einander zugewandten Seitenwände vollflächig verspannt wird.According to the invention is further that the pump housing, as in the FIGS. 1 to 4 shown, constructed in a modular manner and sandwiched together, and from a bearing housing 34 with a bearing seat 35, a seal seat 36, a suction kidney 8, connected to this return flow channel 26, connected to the suction kidney 8 Sauganschlusskanal 10 and between the chamber with the Sealing seat 36 and the suction kidney 8 and the Sauganschlusskanal 10 arranged Rückströmkanal 26, a pressure kidney 9 and connected to this pressure connection channel 11 and connected to the pressure kidney 9 and or the pressure port channel 11 pressure channel 18, a seal seat 36 for receiving a shaft seal 38, a Ring groove 37 for receiving a sealing ring 39 (O-ring) and a plurality of threaded holes 40 consists. According to the present invention, a work casing 41 having through holes 42 is disposed adjacent thereto; in which the wheelset 3 is mounted, this work housing 41 is adjacent a control housing 43 with mutually arranged annular grooves 37; a plurality of through holes 42, the balance piston guide 12 and the control piston guide 15 is disposed adjacent to this control housing 43 then a housing cover 44, again with through holes 42, and in the final assembly state in the annular grooves 37 each have a sealing ring 39 (O-rings) is arranged , wherein the through holes 42 in the final assembly state are aligned with each other, and the sandwich-shaped pump housing 1 is clamped over the entire surface by means of dowel sleeves 45 and through-connection screws 46 along the side walls facing each other.

Durch den modulartigen Aufbau können die Fertigungsaufwendungen bei hoher Zuverlässigkeit nochmals deutlich reduziert werden.Due to the modular design, the production costs can be significantly reduced again with high reliability.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist es gelungen eine hochdynamische Zahnringpumpe zu entwickeln, die auch bei sehr kleiner Baugröße kostengünstig herstellbar ist und dabei unter allen Einsatzbedingungen stets robust, zuverlässig und störunanfällig arbeitet und selbst in kleiner Baugröße (z.B. mit Außenabmessungen von ca. 40 mm x 40 mm x 40 mm und einem Fördervolumenstrom von ca. 8 1/min) stets zuverlässig einen hohem Gesamtwirkungsgrad gewährleistet.With the solution according to the invention, it has been possible to develop a highly dynamic annular gear pump which can be produced inexpensively even with a very small size and always under all operating conditions Robust, reliable and trouble-free operation and always reliably ensures a high overall efficiency even in a small size (eg with external dimensions of about 40 mm x 40 mm x 40 mm and a flow rate of about 8 1 / min).

BezugszeichenzusammenstellungREFERENCE SYMBOL

11
Pumpengehäusepump housing
22
Antriebswelledrive shaft
33
Laufradsatzwheelset
44
Innenrotorinner rotor
55
Außenrotorouter rotor
66
Rotorlagerungrotor bearing
77
Deckflächecover surface
88th
Saugnieresuction kidney
99
Drucknierepressure kidney
1010
SauganschlusskanalSauganschlusskanal
1111
DruckanschlusskanalPressure connection channel
1212
AusgleichskolbenführungCompensating piston guide
1313
Ausgleichskolbenbalance piston
1414
Lagerbohrungbearing bore
1515
SteuerkolbenführungControl piston guide
1616
SteuerdruckraumControl pressure chamber
1717
Steuerkolbenspool
1818
SteuerdruckkanalControl pressure channel
1919
Druckkammerpressure chamber
2020
Lagertaschebearing pocket
2121
RadialspaltkompensatorzungeRadialspaltkompensatorzunge
2222
Ausgleichskanalcompensation channel
2323
LagefixierstiftLagefixierstift
2424
StiftführungsbohrungPin guide bore
2525
Austrittsbohrungoutlet bore
2626
Rückströmkanalbackflow
2727
DurchgangsbohrungThrough Hole
2828
DruckübergabenutDruckübergabenut
2929
FormdichtringShaped sealing ring
3030
LagefixierzapfenführungLagefixierzapfenführung
3131
LagefixierzapfenLagefixierzapfen
3232
Drucknutpressure groove
3333
SteuerkolbendichtringControl piston sealing ring
3434
Lagergehäusebearing housing
3535
Lagersitzbearing seat
3636
Dichtungssitzseal seat
3737
Ringnutring groove
3838
WellendichtringShaft seal
3939
Dichtringseal
4040
Gewindebohrungthreaded hole
4141
Arbeitsgehäuselabor housing
4242
DurchgangsbohrungenThrough holes
4343
Steuergehäusecontrol housing
4444
Gehäusedeckelhousing cover
4545
Passhülsendowels
4646
DurchgangsverbindungsschraubenThrough connection screws

Claims (10)

Zahnringpumpe mit einem aus mehreren Gehäuseteilen gebildeten Pumpengehäuse (1) in dem ein von einer Antriebswelle (2) angetriebener Laufradsatz (3) angeordnet ist, der aus einem drehfest mit der Antriebswelle (2) verbunden außenverzahnten Innenrotor (4) und einem innenverzahnten Außenrotor (5) besteht, der drehbar in einer zylindrischen Rotorlagerung (6) des Pumpengehäuses (1) gelagert ist, wobei an mindestens einer der beidseitig dem Laufradsatz (3) stirnwandseitig benachbarten Deckflächen (7) im Saugbereich des Pumpengehäuses (1) Saugniere/n (8) und im Druckbereich Pumpengehäuses (1) Druckniere/n (9) angeordnet sind, und die Saugniere/n (8) mit mindestens einem im Pumpengehäuse (1) angeordneten Sauganschlusskanal (10) und die Druckniere/n (9) mit mindestens einen am Pumpengehäuse (1) angeordneten Druckanschlusskanal (11) verbunden ist/sind, und die zu pumpende Flüssigkeit vom Sauganschlusskanal (10) über den Laufradsatz (3) in den Druckanschlusskanal (11) gepresst wird, dadurch gekennzeichnet,
dass im Pumpengehäuse (1) dem Laufradsatz (3) in axialer Richtung benachbart, ein in einer Ausgleichskolbenführung (12) des Pumpengehäuses (1) verdrehsicher geführter, stirnwandseitig am Außenrotor (5) des Laufradsatzes (3) anliegender Ausgleichskolben (13) angeordnet ist, wobei in diesem Ausgleichskolben (13) eine Lagerbohrung (14) angeordnet ist, in der die Antriebswelle (2) des Laufradsatzes (3) drehbar gelagert ist, wobei dem Laufradsatz (3) gegenüberliegend am Ausgleichskolben (13) ein in einer Steuerkolbenführung (15) geführter, über einen Steuerdruckraum (16) druckbeaufschlagbarer Steuerkolben (17) anliegt, wobei der Steuerdruckraum (16) über Druckkanäle (18) und/oder Druckkammer/n (19) direkt mit der/den Druckniere/n (9) oder indirekt mit dieser/n über den Druckanschlusskanal (11) verbundenen ist.Toothed ring pump with a pump housing (1) formed from a plurality of housing parts in which one of a drive shaft (2) driven wheelset (3) is arranged, which consists of a rotatably connected to the drive shaft (2) externally toothed inner rotor (4) and an internally toothed outer rotor (5 ), which is rotatably mounted in a cylindrical rotor bearing (6) of the pump housing (1), wherein on at least one of the wheelset (3) on both sides of the end wall side adjacent top surfaces (7) in the suction region of the pump housing (1) Saugniere / n (8) and in the pressure region of the pump housing (1) Druckniere / n (9) are arranged, and the Saugniere / n (8) with at least one in the pump housing (1) arranged Sauganschlusskanal (10) and the Druckniere / n (9) with at least one on the pump housing (1) arranged pressure port channel (11) is / are connected, and the liquid to be pumped from the suction port (10) via the wheelset (3) in the pressure port channel (11) is pressed, characterized,
that the pump housing (1) of the wheelset (3) adjacent in the axial direction, into a compensating piston guide (12) of the pump housing (1) non-rotatably guided, the end wall side on the outer rotor (5) of the wheel set (3) fitting balancing piston (13) is arranged, wherein in this compensating piston (13) has a bearing bore (14) is arranged, in which the drive shaft (2) of the wheelset (3) is rotatably mounted, wherein the wheelset (3) opposite to the balance piston (13) in a control piston guide (15) guided, via a control pressure chamber (16) druckbeaufschlagbarer control piston (17) is applied, wherein the control pressure chamber (16) via pressure channels (18) and / or pressure chamber (s) (19) directly with the / the Druckniere / n (9) or indirectly with this / n is connected via the pressure port channel (11). Zahnringpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Rotorlagerung (6) des Pumpengehäuses (1) eine/mehrere Lagertasche/n (20) angeordnet ist/sind.Toothed ring pump according to claim 1, characterized in that in the rotor bearing (6) of the pump housing (1) / a plurality of bearing pocket / n (20) is arranged / are. Zahnringpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Druckübergangsbereich der Pumpe, asymmetrisch am Umfang der zylindrischen Rotorlagerung (6) eine mit der/den Druckniere/n (9) und/oder den Druckanschlusskanal (11) über einen Druckkanal (18) / mehrere Druckkanäle (18) verbundene Druckkammer (19) derart angeordnet ist, dass deren Innenmantel in Verbindung mit der der Druckkammer (19) benachbart angeordneten Mantelfläche der Rotorlagerung (6) eine in Drehrichtung des Außenrotors gerichtete Radialspaltkompensatorzunge (21) bildet, wobei die Druckkammer (19) über einen Ausgleichskanal (22) / mehrere Ausgleichskanäle (22) mit mindestens einer der Lagertaschen (20) verbunden ist.Toothed ring pump according to claim 1, characterized in that in the pressure transition region of the pump, asymmetrically on the circumference of the cylindrical rotor bearing (6) with the / the Druckniere / n (9) and / or the pressure port channel (11) via a pressure channel (18) / more Pressure chamber (18) connected pressure chamber (19) is arranged such that the inner shell forms in connection with the pressure chamber (19) adjacently arranged lateral surface of the rotor bearing (6) directed in the direction of rotation of the outer rotor Radialspaltkompensatorzunge (21), wherein the pressure chamber (19 ) is connected via a compensation channel (22) / a plurality of compensation channels (22) with at least one of the bearing pockets (20). Zahnringpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Ausgleichskolben (13) ein Lagefixierstift (23) angeordnet ist, welcher in einer neben der Steuerkolbenführung (15) angeordneten Stiftführungsbohrung (24) axial verschiebbar gelagert angeordnet ist, wobei neben der Stiftführungsbohrung (24) eine Austrittsbohrung (25) angeordnet ist, welche über einen Rückströmkanal (26) mit der Stiftführungsbohrung (24) und der/den Saugniere/n (8), bzw. dem Sauganschlusskanal (9) verbundenen istToothed ring pump according to claim 1, characterized in that on the compensating piston (13) a Lagefixierstift (23) is arranged, which is arranged axially displaceably mounted in a next to the control piston guide (15) pin guide bore (24), wherein in addition to the pin guide bore (24) a Outlet bore (25) is arranged, which is connected via a return flow channel (26) with the pin guide bore (24) and the / the Saugniere / n (8), or the suction port (9) Zahnringpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Lagerbohrung (14) des Ausgleichskolbens (13) eine Durchgangsbohrung (27) angeordnet ist.Toothed ring pump according to claim 1, characterized in that in the bearing bore (14) of the compensating piston (13) has a through hole (27) is arranged. Zahnringpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Ausgleichskolben (13) neben der zentrisch angeordneten Lagerbohrung (14), an der dem Laufradsatz (3) benachbarten Stirnseite, im Saugbereich eine Saugniere (8) und im Druckbereich eine Druckniere (9) angeordnet sind.Toothed ring pump according to claim 1, characterized in that on the compensating piston (13) next to the centrally disposed bearing bore (14) on which the wheelset (3) adjacent end face, a suction kidney (8) and in the pressure region a pressure kidney (9) are arranged , Zahnringpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (2) einerseits in der Lagerbohrung (14) am Ausgleichskolben (13) und andererseits in einem Lagersitz (35) im Pumpengehäuse (1) gelagert ist, wobei sowohl zwischen der Lagerbohrung (14) am Ausgleichskolben (13) und der Druckniere (9) am Ausgleichskolben (13), wie auch zwischen dem Lagersitz (35) im Pumpengehäuse (1) und der Druckniere (9) im Pumpengehäuse (1) jeweils eine Druckübergabenut (28) angeordnet ist.Toothed ring pump according to claim 6, characterized in that the drive shaft (2) is mounted on the one hand in the bearing bore (14) on the balance piston (13) and on the other hand in a bearing seat (35) in the pump housing (1), wherein both between the bearing bore (14). on the compensating piston (13) and the pressure kidney (9) on the balance piston (13), as well as between the bearing seat (35) in the pump housing (1) and the pressure kidney (9) in the pump housing (1) each a Druckübergabenut (28) is arranged. Zahnringpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass am Umfang des Ausgleichskolben (13) ein Formdichtring (29) mit einem in einer, in der Ausgleichskolbenführung (12) angeordneten Fixierzapfenführung (30) geführten Lagefixierzapfen (31), und einer im Bereich der Druckniere (9) am Außenrand des Formdichtringes (29) angeordneten Drucknut (32), welche über am Formdichtring (29), wie auch am Ausgleichskolben (13) angeordnete, mit der am Ausgleichskolben (13) angeordneten Druckniere (9) in Verbindung stehende Druckkanäle (18) verbunden ist.Toothed ring pump according to claim 6, characterized in that on the circumference of the compensating piston (13) a molded sealing ring (29) with a in one, in the balancing piston guide (12) arranged Fixierzapfenführung (30) guided Lagefixierzapfen (31), and one in the area of Druckniere ( 9) arranged on the outer edge of the form of sealing ring (29) pressure groove (32) which arranged on the form sealing ring (29), as well as on the compensating piston (13), with the on the balance piston (13) arranged pressure kidney (9) in communication pressure channels (18 ) connected is. Zahnringpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Umfang des Steuerkolbens (17) ein Steuerkolbendichtring (33) angeordnet ist.Toothed ring pump according to claim 1, characterized in that a control piston sealing ring (33) is arranged on the circumference of the control piston (17). Zahnringpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpengehäuse modulartig aufgebaut und sandwichartig zusammengefügt ist, und dabei aus einem Lagergehäuse (34) mit einem Lagersitz (35), einem Dichtungssitz (36), einer Saugniere (8), dem mit dieser verbundenem Rückströmkanal (26), einem mit der Saugniere (8) verbundenem Sauganschlusskanal (10) und einem zwischen der Kammer mit dem Dichtungssitz (36) und der Saugniere (8) bzw. dem Sauganschlusskanal (10) angeordneten Rückströmkanal (26), einer Druckniere (9) und dem mit dieser verbundenen Druckanschlusskanal (11) und einem mit der Druckniere (9) und oder dem Druckanschlusskanal (11) verbundenen Druckkanal (18), einem Dichtungssitz (36) zur Aufnahme eines Wellendichtringes (38), einer Ringnut (37) zur Aufnahme eines Dichtringes (39) (O-Ringe) und mehreren Gewindebohrungen (40) besteht, dem benachbart ein Arbeitsgehäuse (41) mit Durchgangsbohrungen (42) angeordnet ist, in dem der Laufradsatz (3) gelagert ist, diesem Arbeitsgehäuse (41) benachbart ist weiterhin ein Steuergehäuse (43) mit beidseitig angeordneten Ringnuten (37), mehreren Durchgangsbohrungen (42), der Ausgleichskolbenführung (12) und der Steuerkolbenführung (15) angeordnet, wobei diesem Steuergehäuse (43) benachbart dann abschließend ein Gehäusedeckel (44), wiederum mit Durchgangsbohrungen (42), angeordnet ist, wobei im Endmontagezustand in den Ringnuten (37) jeweils ein Dichtring (39) (O-Ringe) angeordnet ist, und die Durchgangsbohrungen (42) im Endmontagezustand zueinander fluchten, wobei das modulartig aufgebaute Pumpengehäuse (1) mittels Passhülsen (45) und Durchgangsverbindungsschrauben (46) entlang der einander zugewandten Seitenwände vollflächig verspannt ist.Toothed ring pump according to claim 1, characterized in that the pump housing is constructed in a modular manner and sandwiched together, and of a bearing housing (34) with a bearing seat (35), a seal seat (36), a suction kidney (8), connected to this return flow (26), a suction connection channel (10) connected to the suction kidney (8) and a return flow channel (26), a pressure kidney (9), arranged between the chamber with the seal seat (36) and the suction kidney (8) or the suction connection channel (10) ) and connected to this pressure connection channel (11) and one with the pressure kidney (9) and the pressure port channel (11) connected pressure channel (18), a seal seat (36) for receiving a shaft sealing ring (38), an annular groove (37) Receiving a sealing ring (39) (O-rings) and a plurality of threaded bores (40), the adjacent a work housing (41) with through holes (42) is arranged, in which the wheelset (3) is mounted, this Next housing (41) is further arranged a control housing (43) with mutually arranged annular grooves (37), a plurality of through holes (42), the balance piston guide (12) and the control piston guide (15), said control housing (43) adjacent then finally a housing cover (44), in turn with through-holes (42), is arranged, wherein in the final assembly state in the annular grooves (37) each have a sealing ring (39) (O-rings) is arranged, and the through holes (42) in the final assembly state aligned, wherein the modular constructed pump housing (1) by means of dowel sleeves (45) and through-connection screws (46) along the mutually facing side walls is clamped over the entire surface.
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