EP2951439A2 - Innenzahnradpumpe - Google Patents
InnenzahnradpumpeInfo
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- EP2951439A2 EP2951439A2 EP13815404.2A EP13815404A EP2951439A2 EP 2951439 A2 EP2951439 A2 EP 2951439A2 EP 13815404 A EP13815404 A EP 13815404A EP 2951439 A2 EP2951439 A2 EP 2951439A2
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- EP
- European Patent Office
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- internal gear
- pump
- gear pump
- pinion
- ring gear
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- F04C15/0003—Sealing arrangements in rotary-piston machines or pumps
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- F04C27/005—Axial sealings for working fluid
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- F04C27/00—Sealing arrangements in rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C27/005—Axial sealings for working fluid
- F04C27/006—Elements specially adapted for sealing of the lateral faces of intermeshing-engagement type pumps, e.g. gear pumps
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- F04C14/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations
- F04C14/24—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by using valves controlling pressure or flow rate, e.g. discharge valves or unloading valves
- F04C14/26—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by using valves controlling pressure or flow rate, e.g. discharge valves or unloading valves using bypass channels
- F04C14/265—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by using valves controlling pressure or flow rate, e.g. discharge valves or unloading valves using bypass channels being obtained by displacing a lateral sealing face
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- F04C2240/00—Components
- F04C2240/50—Bearings
Definitions
- the invention relates to an internal gear pump for a hydraulic vehicle brake system having the features of the preamble of claim 1.
- the internal gear pump is intended in particular for use in a slip-controlled and / or external power vehicle brake system instead of a piston pump usually used there, which often, although not necessarily aptly, is referred to as a return pump.
- the published patent application DE 195 17 296 A1 discloses an internal gear pump with a ring gear and with a pinion which is arranged eccentrically in the ring gear, that it meshes with the ring gear.
- the pinion is rotatably mounted on a pump shaft, which serves to a rotary drive of the pinion. In a rotary drive, the meshing with the ring gear pinion rotates with the ring gear, whereby the internal gear pump is driven and promotes fluid in a conventional manner.
- the pinion is an externally toothed gear and the ring gear an internally toothed gear, which are referred to here for clear identification and distinction as a pinion and ring gear.
- the pinion and the ring gear define on the circumference inwardly and outwardly a crescent-shaped pump space between them, the laterally of rotationally fixed
- Axial discs is covered, which bear sealingly on front sides of the pinion and the ring gear.
- the lateral seal is not hermetically sealed, the axial discs are in the manner of plain bearings on the front sides of the pinion and the ring gear, a limited leakage is acceptable. It is important to find an optimum between low friction and low leakage.
- the axial discs In the circumferential direction, the axial discs extend at least over a pressure range of the pump chamber. In the axial direction, the axial disks are acted upon at their the pinion and the ring gear facing away from the outside in so-called. Pressure fields with pressure and thereby acted upon in contact with the end faces of the pinion and the ring gear.
- the pressure field is a generally shallow depression that extends approximately over the pump space or the pressure area of the pump chamber.
- Such axial discs are also referred to as pressure discs or control discs or as plates. They are typically disk-shaped or plate-shaped, although this is not mandatory for the invention.
- the internal gear pump according to the invention with the features of claim 1 has (at least) an axial disc on an end face of the pinion and the ring gear, which bears sealingly against the end face of the pinion and the ring gear.
- the axial disc is held radially fixed, for example in a pump housing and according to the invention it has a bearing which rotatably supports a pump shaft.
- the bearing can be a through hole or a blind hole in the axial disk, which forms a plain bearing. It can also be a bearing bush as a plain bearing or a rolling bearing on the axial disc, preferably arranged in a hole in the axial disc, for example, be pressed.
- the list is not exhaustive.
- Hydraulic block of a slip control of a hydraulic vehicle brake system instead of conventional piston pumps.
- Such hydraulic blocks are known in slip-controlled hydraulic vehicle brake systems, they serve the mechanical attachment and hydraulic interconnection of hydraulic components of the slip control.
- Such components are, in addition to the usual piston pumps or two of the internal gear pumps described here solenoid valves, hydraulic accumulator, damper and the like.
- the hydraulic block is usually in a cuboid part made of metal, in particular aluminum, in the cylindrical and often diameter-graded countersinks as receptacles for the hydraulic components of the slip control and holes, the
- the hydraulic block is fitted with an electric motor to drive the pumps. If the hydraulic block is equipped with the hydraulic components and with electrical, electromechanical and electronic components, it forms a hydraulic aggregate of the slip control of a hydraulic vehicle brake system.
- the internal gear pump according to the invention can be designed as a so-called sickle pump with a separator arranged in the pump space between the ring gear and the pinion, which separates a pressure region from a suction region in the pump chamber.
- Such separators are also referred to as patches or due to their typical sickle or semi-sickle shape as sickle pieces.
- the internal gear pump according to the invention can also be designed as a piece-separated internal gear pump, which is also referred to as a toothed ring pump.
- Claim 8 provides a thrust washer, which is arranged on a side opposite the axial face of the pinion and the ring gear of the internal gear pump and there sealingly applied.
- the thrust washer and the axial disc may be identical or different, they are here, in particular in the case that they are designed differently, referred to their unique name and distinction as a thrust washer and as an axial disc.
- the thrust washer is rotationally fixed and axially movable, the axial disc is rotationally fixed and axially movable with respect to the pinion, the ring gear.
- the axial disc can be axially fixed.
- the internal gear pump has a pressure field on a side facing away from the pinion and the ring gear outside of the thrust washer.
- the pressure field can be arranged in the outside of the pressure disk and / or a facing inside of a lid or an end wall of a pump housing.
- the pressure field is pressurized at least during operation of the internal gear pump, preferably it communicates with the pressure region of the pump chamber the internal gear pump. By applying pressure in the pressure field, the pressure disk is acted upon against the end face of the pinion and the ring gear.
- a pressure field can likewise be provided on the outside of the axial disk facing away from the pinion and the ring gear, preferably the internal gear pump according to the invention has no pressure field on the side of the axial disk, so there is no pressure field. This also makes possible an axially shorter internal gear pump. In addition, eliminates a pressure connection of a Druckfels on the side of the axial disc, which simplifies the production of the internal gear pump.
- Claim 10 provides for the formation of the internal gear pump according to the invention as an assembly, the pre-assembled and after a pre-assembly as a single component can be handled and installed.
- the training as an assembly allows testing of the functionality of the internal gear pump prior to their installation in, for example, a hydraulic block. In the event of a failure of the internal gear pump, then only one other internal gear pump must be used, whereby a reject of a loaded hydraulic block, i. a hydraulic unit in total, is avoidable.
- FIG. 1 shows an axial section of an internal gear pump according to the invention
- FIG. 2 shows the internal gear pump from FIG. 1 in perspective view.
- internal gear pump 1 has a pump shaft 2, which is rotatably mounted in a cover 4 with a bearing, in the embodiment of a ball bearing 3.
- the lid 4 is a cylindrical part with a flange 5 at one end. He has a multiple diameter stepped axially parallel through hole 6 for the implementation of the pump shaft 2, which is eccentric in the lid 4.
- a gearwheel 7 here designated as a gear wheel is pressed or arranged in a rotationally fixed manner in another way.
- the drive wheel 7 meshes with a here designated as a drive wheel 8 gear, which is optionally driven with an electric motor, not shown, with the interposition of a transmission.
- an externally toothed gear designated here as a pinion 9 is arranged on the pump shaft 2.
- the pinion 9 is axially displaceable and non-rotatably mounted on the pump shaft 2, in the embodiment, the Axialverschiebritt and rotational strength is achieved by a square 10, the invention is not limited to this possibility.
- the pinion 9 is located in a here referred to as a ring gear 1 1 internal gear, which is arranged in the same plane as the pinion 9 and the same width as the pinion 9.
- the ring gear 1 1 is coaxial with the cylindrical cover 4 and eccentric to the pump shaft 2 and the pinion 9, so that the pinion 9 and the ring gear 1 1 mesh with each other.
- the pinion 9 drives the meshing with him ring gear 1 1 rotating with.
- the ring gear 1 1 is rotatably mounted in a bearing ring 12 rotatably mounted.
- the pinion 9 and the ring gear 1 1 include a sickle-shaped pump space between them in a peripheral portion in which they do not mesh with each other.
- a semi-sickle-shaped separator 13 is arranged, which divides the pump space into a suction region and a pressure region.
- the separator 13 is the same width as the pinion 9 and the ring gear 1 1.
- the separator 13, which is also referred to as a filler or because of its shape as a sickle, is in the embodiment of several parts, it has an outer part, on the cylindrical outer surface of tooth heads of Teeth of the ring gear 1 1, and an inner part, abut on the cylindrical inner surface of tooth heads of teeth of the pinion 9, on.
- the separator 13 is supported in the circumferential direction on a bolt 14 (FIG. 2), which passes through the pump chamber parallel to the axis at a suction-side end of the separator 13.
- One end of the bolt 14 is held in a blind hole in the cover 4, the other end, which protrudes in Figure 2, in a blind hole in a hydraulic block 15.
- the bolt 14 is located in Figure 1 outside the cutting plane and is therefore not visible there.
- a sealing arrangement with a sleeve seal 16, a support ring 17 and a secondary seal 18 is arranged, which seals the pump shaft 2 in the cover 4.
- the boot seal 16 is trumpet funnel-shaped and arranged so that it is acted upon by any pressurization against the pump shaft 2.
- the support ring 17, which is located between the ball bearing 3 and the boot seal 16, has a concave curved annular end face corresponding to a curvature of the boot seal 16, against which the boot seal 16 is applied.
- the secondary seal 18 is a sealing ring which is arranged in an end groove of an annular step of the through-hole 6 in the cover 4.
- the secondary seal 18 is located on an outer periphery of the boot seal 16 on a side opposite the support ring 17 side and clamps an outer edge of the boot seal 16 between itself and the support ring 17 a.
- the thrust washer 19 has a through hole for the pump shaft 2, a through hole for the not visible in Figure 1 bolt 14 which passes through the pump space between the ring gear 1 1 and the pinion 9 axially parallel and holds the separator 13 in the circumferential direction, and a through hole 22, through which the pump chamber communicates with a pressure pad 20 and which is part of a pump outlet.
- the bolt 14 also holds the pressure plate 19 against rotation.
- the pressure plate 19 has the shape of a circle segment, which occupies more than a semicircle, wherein a Stepped out of the circle segment at a corner.
- the pressure plate 19 covers the separator 13 and the pressure region of the pump chamber on one side.
- the pressure pad 20 is a shallow depression of approximately semi-crescent shape extending approximately over the pressure area and over part of the separator 13.
- the pressure field 20 is enclosed by a pressure field seal 21, which seals the pressure field 20 between the cover 4 and the pressure plate 19.
- the pressure field 20 may also be provided in the outside of the pressure plate 19 (not shown).
- the pressure disk 19 has a through hole 22 which leads from the pressure region of the pump chamber into the pressure field 20.
- the pressure field 20 communicates with the pressure range of the internal gear pump 1, so that in the pressure field 20, the same pressure as in a pump outlet prevails.
- the pressure plate 19 is applied in sealing contact with the end faces of the pinion 9, the ring gear 1 1 and the separator 13.
- the thrust washer 19 is in the manner of a sliding bearing on the end faces of the pinion 9, the ring gear 1 1 and the separator 13, it does not seal hermetically, it is an optimal or at least favorable ratio between a friction between the rotating pinion 9 and the rotating To select ring gear 1 1 on the one hand and the rotationally fixed thrust washer 19 on the other hand and a low leakage, which is essentially by size, shape and position of the pressure pad 20 selectable.
- an angled bore 31 in the cover 4 a short distance axially parallel and then radially outward to a circumference of the lid 4.
- the through hole 22 in the pressure plate 19 and the angled bore 31 in the cover 4 are part of a pump outlet of the internal gear pump. 1
- the angled bore 31 in the lid 4 opens into an annular groove 23 in the aforementioned hydraulic block 15, which encloses the lid 4 at the level of the radial portion of the angled bore 31.
- the annular groove 23 is cut by an outlet bore 24, which is also mounted in the hydraulic block 15 and which like the annular groove 23 is part of the pump outlet.
- the lid 4 On both sides of the mouth of the angled bore 31 on the circumference of the lid 4 and thus on both sides of the annular groove 23 in the hydraulic block 15, the lid 4 has two sealing rings 25 which are arranged in circumferential grooves in the lid 4 and the both sides of the annular groove 23 between the hydraulic block 15 and Seal the lid 4.
- the axial disc 26 is immovable, i. rotatably, radially and axially fixed in the hydraulic block 15.
- the axial disc 26 is circular.
- the thrust washer 19 it is penetrated by the bolt 14, which is not visible in FIG. 1, on which the splitter 13 is supported in the circumferential direction.
- the bolt 14 is not visible in FIG. 1, on which the splitter 13 is supported in the circumferential direction.
- the axial disc 26 has an eccentric cylindrical through-hole which is coaxial with the pump shaft 2 and which forms a bearing 27 in which a drive wheel 7 remote end of the pump shaft 2 is rotatably mounted slidably.
- a plain bearing bush for plain bearing of the pump shaft 2, can be pressed into the bearing hole 27 in the axial disk 26 or fastened there in another way.
- a rolling bearing of the pump shaft 2 with a rolling bearing, not shown, in the axial disc 26 is possible.
- the internal gear pump 1 is an assembly that is pre-assembled and its function is testable before it is introduced into the hydraulic block 15.
- the hydraulic block 15 has a stepped blind hole as a receptacle 28 for the internal gear pump 1, in which the gear pump 1 is inserted and, for example, way is fixed by caulking.
- the hydraulic block 15 is part of a slip control, not shown, of a hydraulic vehicle brake system.
- the hydraulic block 15 is a cuboidal part of an aluminum alloy, which has a second countersink as a receptacle 28 for a second internal gear pump 1 and further countersinks for hydraulic components of the slip control. Such components are not shown solenoid valves and hydraulic accumulator.
- a pump inlet 29 takes place at a bottom of the blind hole, which forms the receptacle 28 for the internal gear pump 1: There opens a bore which forms the pump inlet 29.
- the pump inlet takes place through a through hole 30 in the axial disk 26 into the suction region of the pump chamber of the internal gear pump 1.
- the through hole 30 in the axial disc 26 is part of the pump inlet 29.
- the pump inlet 29, 30 is shown rotated in the sectional plane, in fact it is at 90 ° angular offset to the pump outlet 22, the pump inlet 29, 30 and the pump outlet A separate sealing of the pump inlet 29 is not necessary, it suffices the one, circumferential seal 25 on the cover 4 on the bottom of the receptacle 28 for the internal gear pump 1 side facing the mouth of the pump outlet 22 and the circumferential annular groove 23 in the periphery of the receptacle 28, which forms part of the pump outlet.
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Innenzahnradpumpe (1) für eine schlupfgeregelte hydraulische Fahrzeugbremsanlage. Die Erfindung schlägt vor, eine Pumpenwelle (2) auf einer Seite eines Ritzels (9) und eines Hohlrads (11) der Innenzahnradpumpe (1) in einer Axialscheibe (26) drehbar zu lagern, die das Ritzel (9) und das Hohlrad (11) seitlich abdichtet.
Description
Beschreibung
Titel
Innenzahnradpumpe Die Erfindung betrifft eine Innenzahnradpumpe für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 . Die Innenzahnradpumpe ist insbesondere zur Verwendung in einer schlupfgeregelten- und/oder Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage vorgesehen anstelle einer dort üblicherweise verwendeten Kolbenpumpe, welche oft, wenn auch nicht unbedingt treffend, als Rückförderpumpe bezeichnet wird.
Stand der Technik
Die Offenlegungsschrift DE 195 17 296 A1 offenbart eine Innenzahnradpumpe mit einem Hohlrad und mit einem Ritzel, das exzentrisch so im Hohlrad angeordnet ist, dass es mit dem Hohlrad kämmt. Das Ritzel ist drehfest auf einer Pumpenwelle angeordnet, die zu einem Drehantrieb des Ritzels dient. Bei einem Drehantrieb dreht das mit dem Hohlrad kämmende Ritzel das Hohlrad mit, wodurch die Innenzahnradpumpe angetrieben wird und in an sich bekannter Weise Fluid fördert. Das Ritzel ist ein außen verzahntes Zahnrad und das Hohlrad ein innenverzahntes Zahnrad, die hier zur eindeutigen Bezeichnung und Unterscheidung als Ritzel und Hohlrad bezeichnet werden.
Das Ritzel und das Hohlrad begrenzen am Umfang nach innen und nach außen einen sichelförmigen Pumpenraum zwischen sich, der seitlich von drehfesten
Axialscheiben abgedeckt ist, die dichtend an Stirnseiten des Ritzels und des Hohlrads anliegen. Die seitliche Abdichtung ist nicht hermetisch dicht, die Axialscheiben liegen nach Art von Gleitlagern an den Stirnseiten des Ritzels und des Hohlrads an, eine begrenzte Leckage ist akzeptabel. Es gilt ein Optimum zwi- sehen niedriger Reibung und niedriger Leckage zu finden.
In Umfangsrichtung erstrecken sich die Axialscheiben zumindest über einen Druckbereich des Pumpenraums. In axialer Richtung werden die Axialscheiben an ihren dem Ritzel und dem Hohlrad abgewandten Außenseite in sog. Druckfeldern mit Druck beaufschlagt und dadurch in Anlage an die Stirnseiten des Ritzels und des Hohlrads beaufschlagt. Das Druckfeld ist eine üblicherweise flache Vertiefung, die sich ungefähr über den Pumpenraum oder den Druckbereich des Pumpenraums erstreckt. Solche Axialscheiben werden auch als Druckscheiben oder Steuerscheiben oder auch als -platten bezeichnet. Sie sind typischerweise Scheiben- bzw. plattenförmig, was allerdings nicht zwingend für die Erfindung ist.
Offenbarung der Erfindung
Die erfindungsgemäße Innenzahnradpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist (mindestens) eine Axialscheibe auf einer Stirnseite des Ritzels und des Hohlrads auf, die dichtend an der Stirnseite des Ritzels und des Hohlrads anliegt.
Die Axialscheibe ist radialfest beispielsweise in einem Pumpengehäuse gehalten und sie weist erfindungsgemäß ein Lager auf, das eine Pumpenwelle drehbar lagert. Das Lager kann ein Durchgangs- oder auch ein Sackloch in der Axialscheibe sein, das ein Gleitlager bildet. Es kann auch eine Lagerbuchse als Gleitlager oder ein Wälzlager an der Axialscheibe, vorzugsweise in einem Loch in der Axialscheibe angeordnet, beispielsweise eingepresst sein. Die Aufzählung ist nicht abschließend. Durch die Integration des Lagers in die Axialscheibe ermöglicht die Erfindung eine axiale Verkürzung bzw. eine axial kurz bauende Innenzahnpumpe. Die Erfindung erleichtert die Unterbringung einer oder bei einer Zwei- kreis-Fahrzeugbremsanlage vorzugsweise zweier Innenzahnradpumpen in einem
Hydraulikblock einer Schlupfregelung einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage anstelle üblicher Kolbenpumpen. Solche Hydraulikblöcke sind bei schlupfgeregelten hydraulischen Fahrzeugbremsanlagen bekannt, sie dienen der mechanischen Befestigung und hydraulischen Verschaltung von hydraulischen Bauele- menten der Schlupfregelung. Solche Bauelemente sind außer den üblichen Kolbenpumpen oder zwei der hier beschriebenen Innenzahnradpumpen Magnetventile, Hydrospeicher, Dämpfer und dgl. der Schlupfregelung. Der Hydraulikblock ist üblicherweise in quaderförmiges Teil aus Metall, insbesondere aus Aluminium, in dem zylindrische und oft durchmessergestufte Ansenkungen als Aufnahmen für die hydraulischen Bauelemente der Schlupfregelung und Bohrungen, die die
Aufnahmen bzw. die in sie eingebauten Bauelemente hydraulisch verschalten,
angebracht sind. Am Hydraulikblock wird ein Elektromotor zum Antrieb der Pumpen angebracht. Ist der Hydraulikblock mit den hydraulischen Bauelementen und mit elektrischen-, elektromechanischen und elektronischen Komponenten bestückt, bildet er ein Hydraulikaggregat der Schlupfregelung einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage.
Die erfindungsgemäße Innenzahnradpumpe kann als sog. Sichelpumpe mit einem im Pumpenraum zwischen dem Hohlrad und dem Ritzel angeordneten Trennstück ausgebildet sein, das einen Druckbereich von einem Saugbereich im Pumpenraum voneinander trennt. Solche Trennstücke werden auch als Füllstücke oder aufgrund ihrer typischerweise Sichel- oder Halbsichelform auch als Sichelstücke bezeichnet. Die erfindungsgemäße Innenzahnradpumpe kann auch als trennstücklose Innenzahnradpumpe ausgebildet sein, die auch als Zahnringpumpe bezeichnet wird.
Die Unteransprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der im Anspruchl angegebenen Erfindung zum Gegenstand.
Anspruch 8 sieht eine Druckscheibe vor, die auf einer der Axialscheibe gegenüberliegenden Stirnseite des Ritzels und des Hohlrads der Innenzahnradpumpe angeordnet ist und dort dichtend anliegt. Die Druckscheibe und die Axialscheibe können gleich oder unterschiedlich ausgebildet sein, sie werden hier, insbesondere für den Fall, dass sie unterschiedlich ausgebildet sind, zu ihrer eindeutigen Bezeichnung und Unterscheidung als Druckscheibe und als Axialscheibe bezeichnet. Die Druckscheibe ist drehfest und axial beweglich, die Axialscheibe ist drehfest und in Bezug auf das Ritzel, das Hohlrad axial beweglich. Sind das Ritzel und das Hohlrad nicht nur drehbar, sondern auch axial beweglich, kann die Axialscheibe axialfest sein. Um die Druckscheibe gegen die Stirnseite des Ritzels und des Hohlrads zu beaufschlagen weist die Innenzahnradpumpe ein Druckfeld auf einer dem Ritzel und dem Hohlrad abgewandten Außenseite der Druckscheibe auf. Das Druckfeld kann in der Außenseite der Druckscheibe und/oder einer zugewandten Innenseite eines Deckels oder einer Stirnwand eines Pumpengehäuses angeordnet sein. Das Druckfeld ist zumindest bei Betrieb der Innenzahnradpumpe druckbeaufschlagt, vorzugsweise kommuniziert es mit dem Druckbereich des Pumpenraums
der Innenzahnradpumpe. Durch die Druckbeaufschlagung im Druckfeld wird die Druckscheibe gegen die Stirnseite des Ritzels und des Hohlrads beaufschlagt. An der dem Ritzels und dem Hohlrad abgewandten Außenseite der Axialscheibe kann ebenfalls ein Druckfeld vorgesehen sein, vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Innenzahnradpumpe auf der Seite der Axialscheibe kein Druckfeld auf, ist dort also druckfeldlos. Auch das ermöglicht eine axial kürzer bauende Innenzahnradpumpe. Zudem entfällt ein Druckanschluss eines Druckfels auf der Seite der Axialscheibe, was die Herstellung der Innenzahnradpumpe vereinfacht.
Anspruch 10 sieht die Ausbildung der erfindungsgemäßen Innenzahnradpumpe als Baugruppe vor, die vormontierbar und nach einer Vormontage wie ein einheitliches Bauteil handhab- und einbaubar ist. Die Ausbildung als Baugruppe ermöglicht eine Prüfung der Funktionsfähigkeit der Innenzahnradpumpe vor ihrem Einbau in beispielsweise einen Hydraulikblock. Im Falle eines Defekts der Innenzahnradpumpe muss dann nur eine andere Innenzahnradpumpe verwendet werden, wodurch ein Ausschuss eines bestückten Hydraulikblocks, d.h. eines Hydraulikaggregats insgesamt, vermeidbar ist.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit den Merkmalen und der Zeichnung. Die einzelnen Merkmale können je für sich oder zu mehreren in Ausführungsformen der Erfindung verwirklicht sein. Denkbar sind auch Ausführungsformen der Erfindung ohne die Axialscheibe, die das Lager für die Pumpenwelle aufweist.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 einen Achsschnitt einer erfindungsgemäßen Innenzahnradpumpe; und Figur 2 die Innenzahnradpumpe aus Figur 1 in perspektivischer Darstellung.
Ausführungsform der Erfindung
Die in Figur 1 dargestellte, erfindungsgemäße Innenzahnradpumpe 1 weist eine Pumpenwelle 2 auf, die mit einem Lager, in der Ausführungsform einem Kugellager 3, drehbar in einem Deckel 4 gelagert ist. Der Deckel 4 ist ein zylindrisches Teil mit einem Flansch 5 an einem Ende. Er weist ein mehrfach durchmessergestuftes achsparalleles Durchgangsloch 6 für die Durchführung der Pumpenwelle 2 auf, das exzentrisch im Deckel 4 ist. Auf ein aus dem Deckel 4 vorstehendes Ende der Pumpenwelle 2 ist ein hier als Antriebsrad 7 bezeichnetes Zahnrad aufgepresst oder in anderer Weise drehfest angeordnet. Das Antriebsrad 7 kämmt mit einem hier als Treibrad 8 bezeichneten Zahnrad, das mit einem nicht dargestellten Elektromotor ggf. unter Zwischenschaltung eines Getriebes antreibbar ist.
Auf einer anderen Seite des Kugellagers 3 als das Antriebsrad 7 ist ein hier als Ritzel 9 bezeichnetes außenverzahntes Zahnrad auf der Pumpenwelle 2 angeordnet. Das Ritzel 9 ist axial verschieblich und drehfest auf der Pumpenwelle 2 angeordnet, in der Ausführungsform wird die Axialverschieblichkeit und Drehfestigkeit durch einen Vierkant 10 erreicht, wobei die Erfindung nicht auf diese Möglichkeit beschränkt ist. Das Ritzel 9 befindet sich in einem hier als Hohlrad 1 1 bezeichneten innenverzahnten Zahnrad, das in gleicher Ebene wie das Ritzel 9 angeordnet und gleich breit wie das Ritzel 9 ist. Das Hohlrad 1 1 ist koaxial zu dem zylindrischen Deckel 4 und exzentrisch zur Pumpenwelle 2 und zum Ritzel 9, so dass das Ritzel 9 und das Hohlrad 1 1 miteinander kämmen. Bei einem Drehantrieb des Ritzels 9 mit der Pumpenwelle 2 treibt das Ritzel 9 das mit ihm kämmende Hohlrad 1 1 drehend mit an. Das Hohlrad 1 1 ist in einem Lagerring 12 drehbar gleitgelagert.
Das Ritzel 9 und das Hohlrad 1 1 schließen einen sichelförmigen Pumpenraum zwischen sich in einem Umfangsabschnitt ein, in dem sie nicht miteinander kämmen. In dem Pumpenraum ist ein halbsichelförmiges Trennstück 13 angeordnet, das den Pumpenraum in einen Saugbereich und einen Druckbereich teilt. Das Trennstück 13 ist gleich breit wie das Ritzel 9 und das Hohlrad 1 1. Das Trennstück 13, das auch als Füllstück oder wegen seiner Form als Sichel bezeichnet wird, ist in der Ausführungsform mehrteilig, es weist ein Außenteil, an dessen zylindrischer Außenfläche Zahnköpfe von Zähnen des Hohlrads 1 1 , und
ein Innenteil, an dessen zylindrischer Innenfläche Zahnköpfe von Zähnen des Ritzels 9 anliegen, auf. Das Trennstück 13 stützt sich in Umfangsrichtung an einem Bolzen 14 ab (Figur 2), der den Pumpenraum an einem Saugbereich seiti- gen Ende des Trennstücks 13 achsparallel durchsetzt. Ein Ende des Bolzens 14 ist in einem Sackloch im Deckel 4, das andere Ende, das in Figur 2 vorsteht, in einem Sackloch in einem Hydraulikblock 15 gehalten. Der Bolzen 14 befindet sich in Figur 1 außerhalb der Schnittebene und ist deswegen dort nicht sichtbar. Durch Drehantrieb des Ritzels 9 und des Hohlrads 1 1 fördert die Innenzahnrad- pumpe 1 Fluid, in der Ausführungsform Bremsflüssigkeit, vom Saugbereich in Zahnzwischenräumen des Ritzels 9 und des Hohlrads 1 1 innen und außen am Trennstück 13 entlang in den Druckbereich.
Zwischen dem Kugellager 3 und dem Ritzel 9 ist eine Dichtungsanordnung mit einer Manschettendichtung 16, einem Stützring 17 und einer Sekundärdichtung 18 angeordnet, die die Pumpenwelle 2 im Deckel 4 abdichtet. Die Manschettendichtung 16 ist trompetentrichterförmig und so angeordnet, dass sie bei etwaiger Druckbeaufschlagung gegen die Pumpenwelle 2 beaufschlagt wird. Der Stützring 17, der sich zwischen dem Kugellager 3 und der Manschettendichtung 16 befindet, weist eine entsprechend einer Wölbung der Manschettendichtung 16 konkav gekrümmte Ringstirnfläche auf, an der die Manschettendichtung 16 anliegt. Die Sekundärdichtung 18 ist ein Dichtring, der in einer Stirnnut einer Ringstufe des Durchgangslochs 6 im Deckel 4 angeordnet ist. Die Sekundärdichtung 18 befindet sich an einem Außenumfang der Manschettendichtung 16 auf einer dem Stützring 17 gegenüberliegenden Seite und spannt einen Außenrand der Manschettendichtung 16 zwischen sich und dem Stützring 17 ein.
Zwischen der Dichtungsanordnung 16, 17, 18 und dem Ritzel 9 und dem Hohlrad 1 1 befindet sich eine Druckscheibe 19, die an Stirnseiten des Ritzels 9, des Hohlrads 1 1 und des Trennstücks 13 anliegt. Die Druckscheibe 19 weist ein Durchgangsloch für die Pumpenwelle 2, ein Durchgangsloch für den in Figur 1 nicht sichtbaren Bolzen 14, der den Pumpenraum zwischen dem Hohlrad 1 1 und dem Ritzel 9 achsparallel durchsetzt und das Trennstück 13 in Umfangsrichtung hält, und ein Durchgangsloch 22, durch das der Pumpenraum mit einem Druckfeld 20 kommuniziert und das Teil eines Pumpenauslass ist, auf. Der Bolzen 14 hält auch die Druckscheibe 19 drehfest. In Ansicht hat die Druckscheibe 19 die Form eines Kreissegments, das mehr als einen Halbkreis einnimmt, wobei eine
Stufe aus dem Kreissegment an einer Ecke ausgespart ist. Die Druckscheibe 19 deckt das Trennstück 13 und den Druckbereich des Pumpenraums auf einer Seite ab.
Auf einer der Druckscheibe 19 zugewandten Innenseite, d.h. auf einer dem Ritzel 9 und dem Hohlrad 1 1 abgewandten Außenseite der Druckscheibe 19, weist der Deckel 4 ein Druckfeld 20 auf. Das Druckfeld 20 ist eine flache Vertiefung mit ungefähr halbsichelförmiger Form, die sich ungefähr über den Druckbereich und über einen Teil des Trennstücks 13 erstreckt. Das Druckfeld 20 ist von einer Druckfelddichtung 21 umschlossen, die das Druckfeld 20 zwischen dem Deckel 4 und der Druckscheibe 19 abdichtet. Anstatt wie gezeichnet im Deckel 4 kann das Druckfeld 20 auch in der Außenseite der Druckscheibe 19 vorgesehen sein (nicht dargestellt). Die Druckscheibe 19 weist ein Durchgangsloch 22 auf, das vom Druckbereich des Pumpenraums in das Druckfeld 20 führt. Durch das Durchgangsloch 22 kommuniziert das Druckfeld 20 mit dem Druckbereich der Innen- zahnradpumpe 1 , so dass im Druckfeld 20 der gleiche Druck wie in einem Pum- penauslass herrscht. Durch die Druckbeaufschlagung im Druckfeld 20 wird die Druckscheibe 19 in dichtende Anlage an die Stirnseiten des Ritzels 9, des Hohlrads 1 1 und des Trennstücks 13 beaufschlagt. Die Druckscheibe 19 liegt nach Art eines Gleitlagers an den Stirnseiten des Ritzels 9, des Hohlrads 1 1 und des Trennstücks 13 an, sie dichtet nicht hermetisch ab, es ist ein optimales oder zumindest günstiges Verhältnis zwischen einer Reibung zwischen dem drehenden Ritzel 9 und dem drehenden Hohlrad 1 1 einerseits und der drehfesten Druckscheibe 19 andererseits und einer geringen Leckage zu wählen, die im wesentlichen durch Größe, Form und Lage des Druckfeld 20 wählbar ist. Aus dem Druckfeld 20 führt eine abgewinkelte Bohrung 31 im Deckel 4 ein kurzes Stück achsparallel und anschließend radial nach außen an einen Umfang des Deckels 4. Das Durchgangsloch 22 in der Druckscheibe 19 und die abgewinkelte Bohrung 31 im Deckel 4 sind Bestandteil eines Pumpenauslass der Innenzahnradpumpe 1 . Die abgewinkelte Bohrung 31 im Deckel 4 mündet in eine Ringnut 23 in dem bereits erwähnten Hydraulikblock 15, die den Deckel 4 in Höhe des radialen Teils der abgewinkelten Bohrung 31 umschließt. Die Ringnut 23 wird von einer Auslassbohrung 24 geschnitten, die ebenfalls im Hydraulikblock 15 angebracht ist und die wie die Ringnut 23 Teil des Pumpenauslass ist.
Beiderseits der Mündung der abgewinkelten Bohrung 31 am Umfang des Deckels 4 und damit beiderseits der Ringnut 23 im Hydraulikblock 15 weist der Deckel 4 zwei Dichtringe 25 auf, die in umlaufenden Nuten im Deckel 4 angeordnet sind und die beiderseits der Ringnut 23 zwischen dem Hydraulikblock 15 und dem Deckel 4 abdichten.
Auf einer gegenüberliegenden Seite des Ritzels 9 und des Hohlrads 1 1 wie die Druckscheibe 19 weist die Innenzahnradpumpe 1 eine Axialscheibe 26 auf, die dichtend an den Stirnseiten des Ritzels 9, des Hohlrads 1 1 und des Trennstücks
13 anliegt. Die Axialscheibe 26 ist unbeweglich, d.h. dreh-, radial- und axialfest im Hydraulikblock 15 angeordnet. Die Axialscheibe 26 ist kreisförmig. Sie wird wie die Druckscheibe 19 von dem in Figur 1 nicht sichtbaren Bolzen 14 durchsetzt, an dem sich das Trennstück 13 in Umfangsrichtung abstützt. Der Bolzen
14 hält die Axialscheibe 26 drehfest. Die Axialscheibe 26 weist ein exzentrisches, zylindrisches Durchgangsloch auf, das koaxial zur Pumpenwelle 2 ist und das ein Lager 27 bildet, in dem ein dem Antriebsrad 7 fernes Ende der Pumpenwelle 2 drehbar gleitgelagert ist. Zur Gleitlagerung der Pumpenwelle 2 kann eine nicht dargestellte Gleitlagerbuchse in das Lagerloch 27 in der Axialscheibe 26 einge- presst oder in anderer Weise dort befestigt sein. Auch ist eine Wälzlagerung der Pumpenwelle 2 mit einem nicht dargestellten Wälzlager in der Axialscheibe 26 möglich.
Durch die Druckbeaufschlagung der Außenseite der Druckscheibe 19 im Druckfeld 20 wird die axial bewegliche Druckscheibe 19 gegen die Stirnseiten des Ritzels 9, des Hohlrads 1 1 und des Trennstücks 13 und die der Druckscheibe 19 abgewandten Stirnseiten des axial beweglichen Ritzels 9, des axial beweglichen Hohlrads 1 1 und des Trennstücks 13 gegen die zugewandte Innenseite der Axialscheibe 26 beaufschlagt, so dass die Stirnseiten des Ritzels 9, des Hohlrads 1 1 und des Trennstücks 13 auch an der Axialscheibe 26 dichten anliegen. Auch hier ist die Anlage nach Art eines Gleitlagers, die Abdichtung ist nicht hermetisch sondern weist eine Leckage auf.
Die Innenzahnradpumpe 1 ist eine Baugruppe, die vormontierbar und deren Funktion prüfbar ist, bevor sie in den Hydraulikblock 15 eingebracht wird. Der Hydraulikblock 15 weist ein gestuftes Sackloch auf als Aufnahme 28 für die Innenzahnradpumpe 1 auf, in das die Zahnradpumpe 1 eingesetzt und beispiels-
weise durch Verstemmen befestigt wird. Der Hydraulikblock 15 ist Teil einer nicht dargestellten Schlupfregelung einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage. Der Hydraulikblock 15 ist ein quaderförmiges Teil aus einer Aluminiumlegierung, das eine zweite Ansenkung als Aufnahme 28 für eine zweite Innenzahnradpumpe 1 sowie weitere Ansenkungen für hydraulische Bauelemente der Schlupfregelung aufweist. Solche Bauelemente sind nicht dargestellte Magnetventile und Hydro- speicher. Außen am Hydraulikblock 15 wird der bereits genannte, nicht gezeichnete Elektromotor angeflanscht, auf dessen Motorwelle oder auf einer Getriebewelle eines an den Elektromotor angeflanschten Getriebes das Treibrad 8 sitzt, das über die Antriebsräder 7 die beiden Innenzahnradpumpen 1 antreibt. Die Aufnahmen für die hydraulischen Bauelemente sind durch Bohrungen im Hydraulikblock 15 miteinander verbunden, wodurch die nicht dargestellten hydraulischen Bauelemente der Schlupfregelung hydraulisch miteinander verschaltet werden. Mit den hydraulischen Bauelementen bestückt und mit dem Elektromotor und weiteren elektrischen, elektromechanischen und elektronischen Komponenten versehen bildet der Hydraulikblock 15 ein Hydraulikaggregat und ein Schlupfregelaggregat der hydraulischen Fahrzeugbremsanlage.
Ein Pumpeneinlass 29 erfolgt an einem Grund des Sacklochs, das die Aufnahme 28 für die Innenzahnradpumpe 1 bildet: Dort mündet eine Bohrung, die den Pumpeneinlass 29 bildet. Der Pumpeneinlass erfolgt durch ein Durchgangsloch 30 in der Axialscheibe 26 in den Saugbereich des Pumpenraums der Innenzahnradpumpe 1 . Das Durchgangsloch 30 in der Axialscheibe 26 ist Teil des Pumpeneinlass 29. In der Zeichnung ist der Pumpeneinlass 29, 30 in die Schnittebene gedreht dargestellt, tatsächlich ist er um über 90° winkelversetzt zum Pum- penauslass 22, der Pumpeneinlass 29, 30 und der Pumpenauslass 22 befinden sich an in Umfangsrichtung entgegengesetzten Seiten des Trennstücks 13. Eine eigene Abdichtung des Pumpeneinlass 29 ist nicht notwendig, es genügt die eine, umlaufende Dichtung 25 am Deckel 4 auf der dem Grund der Aufnahme 28 für die Innenzahnradpumpe 1 zugewandten Seite der Mündung des Pumpenauslass 22 bzw. der umlaufenden Ringnut 23 im Umfang der Aufnahme 28, die Teil des Pumpenauslass bildet.
Claims
1 . Innenzahnradpumpe für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage, mit einer Pumpenwelle (2), auf der ein Ritzel (9) drehfest angeordnet ist, mit einem Hohlrad (1 1 ), das mit dem Ritzel (9) kämmt, und mit einer drehfesten Axialscheibe (26), die auf einer Stirnseite des Ritzels (9) und des Hohlrads (1 1 ) angeordnet ist und dichtend anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialscheibe (26) radial fest ist und ein Lager (27) aufweist, das die Pumpenwelle (2) drehbar lagert.
2. Innenzahnradpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Axialscheibe (26) die Pumpenwelle (2) auf einer antriebsabgewandten Seite drehbar lagert.
3. Innenzahnradpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Innenzahnradpumpe (1 ) eine Dichtmanschette (16) aufweist, die an der Pumpenwelle (2) abdichtet.
4. Innenzahnradpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenzahnradpumpe (1 ) eine Stützscheibe (17) aufweist, die auf einer der Innenzahnradpumpe (1 ) abgewandten Seite der Dichtmanschette (16) angeordnet ist und die Dichtmanschette (16) axial stützt.
5. Innenzahnradpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Innenzahnradpumpe (1 ) einen Deckel (4) aufweist, durch den ein Pumpen- auslass (22) führt, der an einem Umfang des Deckels (4) mündet.
6. Innenzahnradpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (4) umlaufende Dichtungen (25) beiderseits einer Mündung des Pumpenauslass (22) aufweist.
7. Innenzahnradpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (4) auf einer der Axialscheibe (26) abgewandten Seite der Innenzahnradpumpe (1 ) angeordnet ist.
8. Innenzahnradpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Axialscheibe (26) axial in Bezug auf das Ritzel (9) und das Hohlrad (1 1 ) beweglich ist, dass die Innenzahnradpumpe (1 ) eine Druckscheibe (19) auf einer der Axialscheibe (26) gegenüberliegenden Seite des Ritzels (9) und des Hohlrads (1 1 ) aufweist, die drehfest und axial beweglich ist, und dass die Innenzahnradpumpe (1 ) ein Druckfeld (20) auf einer dem Ritzel (9) und dem Hohlrad (1 1 ) abgewandten Außenseite der Druckscheibe (19) aufweist, so dass die Druckscheibe (19) gegen eine Stirnseite des Ritzels (9) und des Hohlrads (1 1 ) beaufschlagt wird, wenn das Druckfeld (20) druckbeaufschlagt ist.
9. Innenzahnradpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Pumpeneinlass (29, 30) durch die Axialscheibe (26) führt.
10. Innenzahnradpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Innenzahnradpumpe (1 ) eine Baugruppe bildet.
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