Innenzahnradpumpe

Die Erfindung betrifft eine Innenzahnradpumpe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Innenzahnradpumpe ist insbesondere als Hydropumpe für eine hydraulische Fremdkraft- und/oder schlupfgeregelte Fahrzeugbremsanlage vorgesehen.

Innenzahnradpumpen sind bekannt. Sie weisen ein Pumpengehäuse auf, in dem ein Hohlrad drehbar gelagert ist, das mit einem in ihm angeordneten Zahnrad kämmt, wobei typischerweise das Zahnrad drehfest auf einer Pumpenwelle angeordnet ist und zum Betrieb der Innenzahnradpumpe drehend angetrieben wird und das mit ihm kämmende Hohlrad drehend antreibt.

Die Offenlegungsschrift DE19710804DE 197 10 804 A1A1 offenbart eine Innenzahnradpumpe, deren Hohlrad mit einem in einer Umfangsrichtung geschlossenen Lagerring drehbar in einem Pumpengehäuse gleitgelagert ist.

Die erfindungsgemäße Innenzahnradpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist einen Lagerring zu einer Gleitlagerung eines Hohlrads in einem Pumpengehäuse auf, der an einer Stelle seines Umfangs offen ist und nachfolgend kurz auch als offener Lagerring oder einfach nur als Lagerring bezeichnet wird. Aufgrund der offenen Stelle lassen sich ein Umfang und ein Durchmesser des Lagerrings leicht durch geringe, vorzugsweise elastische Verformung des Lagerrings ändern und der Lagerring einfach in das Pumpengehäuse einsetzen.

Unter einer Innenzahnradpumpe ist auch eine Zahnringpumpe zu verstehen.

Die Unteransprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung zum Gegenstand.

Anspruch 2 sieht vor, dass sich eine offene Umfangsstelle des Lagerrings außerhalb eines Umfangsbereichs befindet, in dem die Innenzahnradpumpe einen Druckraum aufweist. Der Druckraum einer Innenzahnradpumpe befindet sich zwischen dem Hohlrad und dem Zahnrad, die bei einem Drehantrieb Fluid in den Druckraum fördern und dadurch Druck im Druckraum erzeugen. Der Druck beaufschlagt das Hohlrad im Bereich des Druckraums nach außen. Die offene Umfangsstelle des Lagerrings befindet sich nicht in dem Umfangsbereich, in dem der Druck in der Innenzahnradpumpe das Hohlrad nach außen beaufschlagt. Der Druckraum kommuniziert mit einem Pumpenauslaß.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht ein nach außen überstehendes Drehsicherungselement des Lagerrings vor, das in eine Ausnehmung im Pumpengehäuse eingreift und den Lagerring dadurch drehfest im Pumpengehäuse hält. Das Drehsicherungselement kann beispielsweise ein am Lagerring angebrachtes, beispielsweise angeschraubtes, angenietetes oder angeschweißtes Element sein. Auch es ist möglich, ein oder beide Enden des offenen Lagerrings als Drehsicherungselement nach außen umzubiegen oder auch an beliebiger Stelle eines Umfangs den Lagerring U-förmig nach außen überstehend umzuformen.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Lagerring mit Vorspannung im Pumpengehäuse einliegt (Anspruch 4). Das bedeutet, der Lagerring weist vor seinem Einbau in das Pumpengehäuse einen größeren Umfang und Durchmesser auf als in eingebautem Zustand, er wird zum Einbau in das Pumpengehäuse vorzugsweise elastisch verkleinert, was aufgrund seiner offenen Umfangsstelle leicht möglich ist, so dass er sich beim Einbau mit Vorspannung von innen im Pumpengehäuse anlegt.

Anspruch 5 sieht ein Aufspreizen des Lagerrings an seiner offenen Umfangsstelle vor. Dazu werden Enden des Lagerrings beiderseits der offenen Umfangsstelle beispielsweise mit einem Spreizelement wie einem Keil in Umfangsrichtung auseinandergedrückt, so dass der Lagerring fest im Pumpengehäuse eingespannt ist.

Die Verwendung eines Lagerrings ermöglicht in einfacher Weise eine Beschichtung (Anspruch 7) und/oder Strukturierung (Anspruch 8) einer Innenumfangsfläche des Lagerrings, die eine Gleitfläche für das Hohlrad der Innenzahnradpumpe bildet. Die Innenumfangsfläche des Lagerrings kann eine Verschleißschutz- und/oder reibungsmindernde Beschichtung aufweisen oder Vertiefungen und/oder Rillen oder dgl., um ein Haften eines Schmiermittels zu verbessern, als Schmiermitteldepot und/oder zur Verteilung von Schmiermittel auf der Innenumfangsfläche des Lagerrings. Dabei ist das Schmiermittel typischerweise eine mit der Innenzahnradpumpe geförderter Flüssigkeit, in einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage also Bremsflüssigkeit. Weil der Lagerring offen ist, kann er aus einem ebenen Streifen zu dem Ring gebogen werden. Die Beschichtung oder Strukturierung vereinfacht sich, wenn sie an dem ebenen Streifen anstatt einer Innenumfangsfläche eines Rings vorgenommen wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen:

1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Innenzahnradpumpe;

2 eine abgewandelte Ausführung einer Einzelheit gemäß Pfeil II in 1 gemäß der Erfindung; und

3 und 4 strukturierte Innenumfangsflächen eines Lagerrings der Innenzahnradpumpe aus 1 gemäß der Erfindung.

Die Zeichnung ist eine schematisierte und vereinfachte Darstellung zum Verständnis und zur Erläuterung der Erfindung.

Die in 1 gezeichnete, erfindungsgemäße Innenzahnradpumpe 1 ist in einem Hydraulikblock 2 einer Schlupfregelung einer im Übrigen nicht dargestellten hydraulischen Fahrzeugbremsanlage angeordnet, der Hydraulikblock 2 bildet ein Pumpengehäuse 3 der Innenzahnradpumpe 1. In dem Pumpengehäuse 3 sind ein Hohlrad 4, d. h. ein innenverzahntes Zahnrad, und in dem Hohlrad ein außen verzahntes Zahnrad 5, das mit dem Hohlrad 4 kämmt, angeordnet. Das Hohlrad 4 und das Zahnrad 5 können auch als Zahnräder oder als Radsatz der Innenzahnradpumpe 1 aufgefasst werden. Das Zahnrad 5 ist drehfest auf einer Pumpenwelle 6 angeordnet, die zu einem Betrieb der Innenzahnradpumpe 1 drehend angetrieben wird, wodurch das mitdrehende Zahnrad 5 das Hohlrad 4 drehend antreibt und die Innenzahnradpumpe 1 in bekannter Weise Fluid fördert.

In einem sichelförmigen Zwischenraum zwischen dem Zahnrad 5 und dem Hohlrad 4 ist ein bogenförmiges Trennstück 7 angeordnet, an dem Zahnköpfe von Zähnen des Zahnrads 5 und des Hohlrads 4 anliegen und bei einem Betrieb der Innenzahnradpumpe 1 entlanggleiten. Das Trennstück 7, das auch als Sichel bezeichnet wird, trennt einen Saugraum 8 von einem Druckraum 9 in dem Zwischenraum zwischen dem Zahnrad 5 und dem Hohlrad 4 der Innenzahnradpumpe 1. Ein saugraumseitiges Ende des Trennstücks 7 stützt sich an einem Bolzen als Wiederlager 10 ab, der den sichelförmigen Zwischenraum zwischen dem Zahnrad 5 und dem Hohlrad 4 im Saugraum 8 quer durchsetzt. Ein Einlass und ein Auslass befinden sich in einem Deckel des Pumpengehäuses 3, der in 1 abgenommen und deswegen nicht sichtbar ist. Wegen des abgenommenen Deckels ist das Pumpengehäuse 3 in Ansicht zu sehen.

Das Pumpengehäuse 3 weist einen zylindrischen Hohlraum 11 auf, in dem das Hohlrad 4, das Zahnrad 5 und das Trennstück 7 angeordnet sind. Das Hohlrad 4 ist in einen Radreifen 12 eingepresst, der ein metallischer Ring ist, der breiter als das Hohlrad 4 ist, wodurch eine Gleitlagerfläche zu einer Drehlagerung des Hohlrads 4 breiter als das Hohlrad 4 ist. Der Radreifen 12 ist in einem Lagerring 13 drehbar gleitgelagert, der so breit wie der Radreifen 12 und der drehfest in dem Hohlraum 11 des Pumpengehäuses 3 angeordnet ist. Der Lagerring 13 ist aus einem ursprünglich ebenen Blechstreifen zu dem Ring gebogen und er ist an einer Stelle 14 seines Umfangs offen. Durch die offene Umfangsstelle 14 ist der Lagerring 13 in Umfangs- und radialer Richtung federnd, er weist entspannt außerhalb des Pumpengehäuses 3 einen größeren Radius und Durchmesser als der Hohlraum 11 des Pumpengehäuses 3 auf. Zu einem Einbau in das Pumpengehäuse 3 wird der Lagerring 13 elastisch auf einen kleineren Umfang und Durchmesser zusammengedrückt und federt in dem Hohlraum 11 im Pumpengehäuse 3 auf, so dass er mit Vorspannung im Pumpengehäuse 3 anliegt.

Ein Ende an der offenen Umfangsstelle 14 des Lagerrings 13 ist als Drehsicherungselement 15 nach außen umgebogen und greift in eine Ausnehmung 16 in einem Umfang des zylindrischen Hohlraums 11 des Pumpengehäuse 3 ein, so dass der Lagerring 13 außer durch seine Vorspannung, mit der er im Pumpengehäuse 3 anliegt, auch durch den Eingriff seines Drehsicherungselements 15 in der Ausnehmung 16 im Pumpengehäuse 3 drehfest gehalten ist.

Bei der in 2 gezeichneten Abwandlung sind beide Enden des Lagerrings 13 nach außen umgebogen und es ist ein Spreizelement 17 zwischen die beiden Enden des Lagerrings 13 eingebracht, das die Enden des Lagerrings 13 auseinander drückt und dadurch den Lagerring 13 nach außen und somit im Pumpengehäuse 3 festspannt.

Die offene Umfangsstelle 14 des Lagerrings 13 befindet sich gegenüber dem Trennstück 7, also zwischen dem Saugraum 8 und dem Druckraum 9. Allgemein befindet sich die offene Umfangsstelle 14 des Lagerrings 13 außerhalb eines Umfangsbereichs, in dem sich der Druckraum 9 befindet. Wird bei Betrieb der Innenzahnradpumpe 1 das Zahnrad 5 drehend angetrieben und treibt das mit ihm kämmende Hohlrad 4 drehend an, fördern das Zahnrad 5 und das Hohlrad 4 Bremsflüssigkeit aus dem Saugraum 8 innen und außen am Trennstück 7 vorbei in den Druckraum 9 und erzeugen einen Druck im Druckraum 9, der das Hohlrad 4 im Bereich des Druckraums 9 nach außen beaufschlagt. Die offene Umfangsstelle 14 des Lagerrings 13 befindet sich nicht in dem Umfangsbereich, in dem das Hohlrad 4 vom Druck in der Innenzahnradpumpe 1 nach außen beaufschlagt wird. Der Lagerring 13 kann gehärtet oder oberflächengehärtet sein oder eine verschleißfeste- und/oder reibungsmindernde Beschichtung zumindest an seiner Innenumfangsfläche aufweisen. Möglich ist beispielsweise auch eine Beschichtung aus Kunststoff, beispielsweise PTFE, als reibungsmindernde Beschichtung.

Die 3 und 4 zeigen Innenumfangsflächen zweier Lagerringe 13 gemäß der Erfindung, die Oberflächenstrukturen aufweisen. In 3 weist die Innenumfangsfläche des Lagerrings 13 punktförmige Vertiefungen 18 auf („Golfballmuster“). Die Vertiefungen 18 verbessern ein Haften eines Schmiermittels am Lagerring 13 und bilden Schmiermitteldepots, wobei in einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage das Schmiermittel Bremsflüssigkeit ist.

In 4 weist die Innenumfangsfläche des Lagerrings 13 eine in einer Längsmitte verlaufende Rille 19 als Oberflächenstruktur auf, von der kurze Abzweigungen 20 schräg nach außen verlaufen, so dass sich ein Fischgrätmuster ergibt. Diese Oberflächenstruktur 19, 20 verteilt Schmiermittel in Längs- und Querrichtung über die Innenumfangsfläche des Lagerrings 13.

Es ist auch möglich, das Hohlrad 4 ohne Radreifen 12 unmittelbar im Lagerring 13 drehbar gleitzulagern (nicht dargestellt).

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• DE 19710804 A1 [0003]