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Patent Searching and Data


Title:
PUMP ASSEMBLY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/229244
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a pump assembly (1) which comprises at least one housing (2) and two gears (6, 7) as transfer means and a drive shaft (15). The housing (2) comprises at least one base (3) and a cover element (4) which can be connected together in order to form a pressure chamber (5). Each of the two gears (6, 7) has a toothing (8) on the outer circumferential surface and engage into one another via the toothing (8) in order to transfer a fluid. The gears (6, 7) are arranged in the pressure chamber (5) between the base (3) and the cover element (4) along an axial direction (9). The drive shaft (15) extends along the axial direction (9) into the housing (2) via an opening (16) in the cover element (4). The first gear (6) is arranged on a first bearing bush (10), wherein the first bearing bush (10) is mounted solely in the base (3), and the first gear (6) is connected to the drive shaft (15) via a formfitting connection in the circumferential direction (25).

Inventors:
STEINER ARNO (IT)
HECHER HEINRICH (IT)
INNERBICHLER MATTHIAS (IT)
DE NICOLÒ ALESSANDRO (IT)
FRANCESCHI OMAR (IT)
MALOGOWSKI TOMASZ (IT)
Application Number:
PCT/EP2018/065928
Publication Date:
December 20, 2018
Filing Date:
June 15, 2018
Export Citation:
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Assignee:
GKN SINTER METALS AG (IT)
International Classes:
F01C21/02; F04C2/08; F04C2/10; F04C15/00
Foreign References:
US20030180160A12003-09-25
DE589418C1933-12-08
EP1156221A22001-11-21
DE8315309U11984-10-31
EP3104010A12016-12-14
DE102009029293A12011-03-10
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
KREUELS, Justus (DE)
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Claims:
Patentansprüche

Pumpenanordnung (1), zumindest umfassend

ein Gehäuse (2) mit zumindest einer Grundplatte (3) und einem Deckelelement (4), die miteinander verbindbar zur Ausbildung eines Druckraums (5) sind;

zwei Zahnräder (6, 7), die jeweils an einer äußeren Umfangsfläche eine Verzahnung (8) aufweisen und über die Verzahnung (8) zur Förderung eines Fluids ineinandergreifen; wobei die Zahnräder (6, 7) entlang einer axialen Richtung (9) zwischen der Grundplatte (3) und dem Deckelelement (4) in dem Druckraum (5) angeordnet sind; und eine Antriebswelle (15), die sich entlang der axialen Richtung (9) über eine Öffnung (16) in dem Deckelelement (4) in das Gehäuse (2) hinein erstreckt;

wobei zumindest ein erstes Zahnrad (6) als Antriebszahnrad (14) über die Antriebswelle (15) antreibbar ist; wobei zumindest das erste Zahnrad (6) als ein Hohlrad ausgeführt ist, wobei das erste Zahnrad (6) auf einer ersten Lagerbuchse (10) angeordnet ist, wobei die erste Lagerbuchse (10) nur in der Grundplatte (3) gelagert ist; wobei das erste Zahnrad (6) über eine in einer Umfangsrichtung (25) formschlüssige Verbindung mit der Antriebswelle (15) verbunden ist.

Pumpenanordnung (1) nach Patentanspruch 1, wobei die Antriebswelle (15) gegenüber dem ersten Zahnrad (6) und der ersten Lagerbuchse (10) in einer radialen Richtung (13) mit einem Spiel (27) angeordnet ist.

Pumpenanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Antriebswelle (15) ausschließlich außerhalb des Gehäuses (2) ge- genüber einer in einer radialen Richtung (13) wirkenden Kraft gelagert angeordnet ist.

Pumpenanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die formschlüssige Verbindung über eine Innenumfangsfläche (28) des ersten Zahnrads (6) und eine Außenumfangsfläche (29) der Antriebswelle (15) gebildet ist.

Pumpenanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Antriebswelle (15) und das erste Zahnrad (6) oder die Antriebswelle (15) und die erste Lagerbuchse (10) gegenüber einer Verschiebung entlang der axialen Richtungen (9) einen Anschlag (30) ausbilden.

Pumpenanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die erste Lagerbuchse (10) mit der Grundplatte (3) über eine Presspassung verbunden ist.

Pumpenanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche 1 bis 5, wobei die erste Lagerbuchse (10) mit der Grundplatte (3) stoffschlüssig verbunden und einteilig ausgeführt ist.

Pumpenanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei zumindest die Grundplatte (3) und das Deckelelement (4) zumindest teilweise als Sinterteile ausgeführt sind.

Pumpenanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei zumindest die erste Lagerbuchse (10) als Sinterteil ausgeführt ist.

Pumpenanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei auch das zweite Zahnrad (7) als ein Hohlrad ausgeführt ist, wobei das zweite Zahnrad (7) auf einer zweiten Lagerbuchse (11) angeordnet ist, wobei die zweite Lagerbuchse (11) nur in einem von Grundplatte (3) und Deckelement (4) gelagert ist.

Description:
Pumpenanordnung

Die Erfindung betrifft eine Pumpenanordnung. Die Pumpenanordnung ist zur Förderung eines Fluids vorgesehen. Die Pumpenanordnung umfasst ein Gehäuse, in dem Gehäuse Fördermittel zum Fördern eines Fluids von einem Fluideingang zu einem Fluidausgang und eine Antriebswelle zum Antrieb der Fördermittel. Fluideingang und Fluidausgang sind an dem Gehäuse angeordnet. Zumindest ei- nes der Fördermittel wird über die Antriebswelle angetrieben, die sich von außerhalb des Gehäuses in das Gehäuse hinein erstreckt. Hier werden als Fördermittel zwei ineinandergreifende Zahnräder vorgesehen. Jedes Zahnrad weist eine Verzahnung an der Umfangsfläche auf, wobei die Zahnräder über die Verzahnung miteinander gekoppelt sind. Die Antriebswelle ist z. B. einem elektrischen An- trieb zugeordnet, der außerhalb des Gehäuses der Pumpenanordnung angeordnet ist.

Die Zahnräder weisen Drehachsen auf, die insbesondere entlang einer axialen Richtung orientiert sind. Die Zahnräder sind in einer radialen Richtung nebenei- nander und in der axialen Richtung überlappend angeordnet, wobei die Drehachsen parallel zueinander angeordnet sind.

Die Antriebswelle weist ebenfalls eine Drehachse auf, die insbesondere parallel zu den Drehachsen der Zahnräder und bevorzugt koaxial zu der Drehachse eines Zahnrads angeordnet ist.

Bei einer derartigen Pumpenanordnung können die Fördermittel auf Wellen angeordnet und die Wellen beidseits des Fördermittels im Gehäuse an Lagerstellen gelagert sein. Weiterhin kann eine Antriebswelle direkt mit dem Fördermittel ver- bunden und das Fördermittel über die Antriebswelle an Lagerstellen gelagert sein. Gelagert heißt hier insbesondere, dass in einer radialen Richtung (ggf. zusätzlich in einer axialen Richtung) wirkende Kräfte zumindest in einer radialen Richtung (ggf. auch in der axialen Richtung) über das Fördermittel auf die Welle bzw. auf die Lagerung der Welle in dem Gehäuse (also z. B. auf die Grundplatte und das Deckelement) übertragen werden können. Eine Lagerung der Welle auf beiden Seiten des Fördermittels erfordert aber eine genaue Abstimmung der Lagetoleranzen der Lagerstellen am Gehäuse. Insbesondere können so ungleichmäßige Belastungen der Lagerstellen und Biegebelastungen der Wellen auftreten.

Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lösen. Insbesondere soll eine Pumpenanordnung vorgeschlagen werden, die möglichst einfach und leicht ausgeführt ist, wobei eine ungleichmäßige Belastung der Lagerstellen reduziert oder sogar vermieden werden soll.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Pumpenanordnung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. Die in den Patentansprüchen einzeln auf- geführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung und Details aus den Figuren ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden. Hierzu trägt eine Pumpenanordnung bei, wobei die Pumpenanordnung zumindest die folgenden Komponenten umfasst:

ein Gehäuse mit zumindest einer Grundplatte und einem Deckelelement, die miteinander verbindbar zur Ausbildung eines Druckraums sind; (mindestens) zwei Zahnräder (als Fördermittel), wobei die Zahnräder jeweils an einer äußeren Umfangsfläche eine Verzahnung aufweisen und über die Verzahnung zur Förderung eines Fluids ineinandergreifen; wobei die Zahnräder entlang einer axialen Richtung zwischen der Grundplatte und dem Deckelelement in dem Druckraum angeordnet sind; und

eine Antriebswelle, die sich entlang der axialen Richtung über eine Öffnung in dem Deckelelement in das Gehäuse hinein erstreckt.

Zumindest ein erstes Zahnrad der zwei Zahnräder ist als Antriebszahnrad über die Antriebswelle antreibbar. Zumindest das erste Zahnrad ist als ein Hohlrad ausgeführt, wobei das erste Zahnrad auf einer ersten Lagerbuchse angeordnet ist. Die erste Lagerbuchse ist nur in der Grundplatte gelagert. Das erste Zahnrad ist über eine in einer Umfangsrichtung formschlüssige Verbindung mit der Antriebswelle verbunden.

Insbesondere ist auch das zweite Zahnrad als ein Hohlrad ausgeführt, wobei das zweite Zahnrad auf einer zweiten Lagerbuchse angeordnet sein kann. Die zweite Lagerbuchse kann (nur bzw. alternativ) in der Grundplatte oder dem Deckelelement gelagert sein.

Hier werden als Fördermittel zwei ineinandergreifende Zahnräder vorgesehen. Jedes Zahnrad weist eine Verzahnung an der äußeren Umfangsfläche auf, wobei die Zahnräder über die Verzahnung miteinander gekoppelt sind. Die Zahnräder weisen jeweils eine Drehachse auf, die insbesondere entlang einer axialen Richtung orientiert ist. Die Zahnräder sind in einer radialen Richtung nebeneinander und in der axialen Richtung zueinander überlappend angeordnet, wobei die Drehachsen parallel zueinander angeordnet sind. Die Antriebswelle weist ebenfalls eine Drehachse auf, die insbesondere parallel zu den Drehachsen der Zahnräder und bevorzugt koaxial zu der Drehachse eines Zahnrads angeordnet ist.

Das Gehäuse wird zumindest durch eine Grundplatte und ein Deckelelement gebildet. Diese sind entlang der axialen Richtung hintereinander angeordnet, wobei zwischen ihnen die Zahnräder positioniert sind. Grundplatte und Deckelelement umschließen die Zahnräder in einer radialen Richtung außen und bilden so den Druckraum aus. Der Druckraum ist mit einem Fluideingang und einem Fluidaus- gang verbunden, so dass ein Fluid über den Fluideingang und den Druckraum zum Fluidausgang gefördert werden kann.

Insbesondere sind die Lagerbuchsen als sogenannte Gleitlager oder Reiblager ausgeführt. Im Gleitlager/Reiblager haben die beiden sich relativ zueinander bewegenden Teile (hier Zahnrad und Lagerbuchse oder Lagerbuchse und Gehäuse, also Grundplatte und Deckelelement) direkten Kontakt. Sie gleiten aufeinander gegen den durch Gleitreibung verursachten Widerstand. Dieser kann niedrig gehalten werden durch Wahl einer reibungsarmen Materialpaarung, durch Schmierung oder durch Erzeugen eines Schmierfilms (Vollschmierung), der die beiden Kontaktfiächen voneinander trennt. Es können aber auch Wälzlager vorgesehen sein, wobei dann ein Wälzlager zwischen Gehäuse und Lagerbuchse oder zwischen Lagerbuchse und Zahnrad angeordnet ist.

Insbesondere dient das durch die Pumpe geförderte Fluid als Schmiermittel für die Lagerung. Dabei können spezielle Fluidführungen in der Grundplatte und/oder dem Deckelelement vorgesehen sein, durch die ein Teil des durch die Pumpe geförderten Fluids hin zur Lagerstelle geleitet wird. Hier wird vorgeschlagen, dass zumindest das erste Zahnrad und insbesondere jedes Zahnrad, das als ein Fördermittel wirkt, nur an einer Seite des Zahnrads (bzw. einseitig) im Gehäuse (also entweder in der Grundplatte oder im Deckelelement, im Fall des ersten Zahnrads in der Grundplatte) über die Lagerbuchse gelagert ist. Die für die Lagerung jedes Zahnrads vorgesehene Lagerbuchse erstreckt sich ausgehend von dem Zahnrad nur hin zur Grundplatte oder hin zum Deckelelement. Damit ist die Lagerbuchse nur an einer Seite des Zahnrads im Gehäuse gelagert bzw. befestigt, weist also nur eine (einzelne) Lagerstelle auf. In der radialen Richtung wirkende Kräfte werden so von dem Zahnrad auf die Lagerbuchse (über die Lagerstelle zwischen Zahnrad und Lagerbuchse) und von der Lagerbuchse über die, nur auf einer Seite des Zahnrads vorliegende Lagerstelle (zwischen Lagerbuchse und Gehäuse) auf das Gehäuse übertragen.

Insbesondere sind beide Bauteile der Gruppe erste Lagerbuchse und zweite La- gerbuchse nur in der Grundplatte gelagert bzw. befestigt. Insbesondere erstrecken sich beide Lagerbuchsen ausgehend von dem jeweiligen Zahnrad in Richtung hin zum gleichen Teil des Gehäuses, also auch in der gleichen axialen Richtung.

Diese Anordnung ist besonders vorteilhaft, weil so nur an einem der Teile des Gehäuses, also an der Grundplatte, eine entsprechende Tolerierung der Lage vorgenommen werden muss.

Insbesondere wird vorgeschlagen, dass ein Gleitlager zwischen der (jeder) Lagerbuchse und dem (jeweils) als Hohlrad ausgeführtem Zahnrad vorgesehen ist. Be- vorzugt ist die Lagerbuchse fest bzw. unverlierbar im Gehäuse (also in der Grundplatte oder im Deckelelement) angeordnet, so dass insbesondere eine Biegebelastung der Lagerbuchse verringert werden kann bzw. eine definierte Kraftüberleitung von der Lagerbuchse auf das Gehäuse über die Lagerstelle zwischen Lagerbuchse und Gehäuse erfolgen kann. Insbesondere ist entlang der axialen Richtung zwischen der Grundplatte und dem Deckelelement ein Zwischenelement angeordnet, wobei das Zwischenelement in einer radialen Richtung außen die Zahnräder umschließt und zusammen mit der Grundplatte und dem Deckelelement den Druckraum ausbildet. Das Zwischenelement ist insbesondere ein Scheibenelement, das im Hinblick auf eine Breite der Zahnräder toleriert ist und damit eine Länge des Druckraums entlang der axialen Richtung definiert. Insbesondere sind zumindest die Grundplatte und das Deckelelement (ggf. zusätzlich das Zwischenelement) über Verbindungselemente zueinander ausgerichtet und miteinander verbunden. Insbesondere erstreckt sich zumindest eines der Verbindungselemente entlang der axialen Richtung durch das Zwischenelement und verbindet die Grundplatte und das Deckelelement.

Hier wird vorgeschlagen, dass zumindest das erste Zahnrad als Antriebszahnrad über eine Antriebswelle antreibbar ist, wobei die Antriebswelle über eine Öffnung in dem Deckelelement (unmittelbar) mit dem Antriebszahnrad verbunden ist. Es ist möglich, jedes der Zahnräder über jeweils eine Antriebswelle anzutreiben.

Insbesondere wird über die Antriebswelle keine in der radialen Richtung wirkende Kraft ausgehend von den Zahnrädern über die Antriebswelle auf das Gehäuse übertragen. Insbesondere überträgt also die Antriebswelle lediglich ein in der Um- fangsrichtung wirkendes Antriebsdrehmoment auf das Antriebszahnrad.

Insbesondere ist die Antriebswelle gegenüber dem ersten Zahnrad und der ersten Lagerbuchse in einer radialen Richtung mit einem Spiel angeordnet. Ein Spiel bedeutet hier, dass eine gewisse Verlagerung der Antriebswelle gegenüber dem ersten Zahnrad entlang der radialen Richtung möglich ist, ohne dass eine Kraft in der radialen Richtung von der Antriebswelle auf das erste Zahnrad oder umgekehrt übertragen wird. Insbesondere ist ein Spiel von mindestens 0,2 mm [Millimetern], bevorzugt von mindestens 0,5 mm, vorgesehen, so dass bei einer konzentrischen Anordnung von Antriebswelle und erstem Zahnrad eine Verlagerung von mindestens 0,2 mm (bzw. von mindestens 0,5 mm) entlang der radialen Richtung in der vorstehend beschriebenen Weise möglich ist.

Insbesondere ist die Antriebswelle ausschließlich außerhalb des Gehäuses gegenüber einer in einer radialen Richtung wirkenden Kraft gelagert angeordnet.

Bevorzugt ist die Antriebswelle Bestandteil z. B. eines elektrischen Antriebs oder eines Getriebes, wobei die Antriebswelle an zumindest zwei, entlang der axialen Richtung voneinander beabstandet angeordneten Lagerstellen (aber immer außerhalb des Gehäuses) gelagert ist.

Bevorzugt ist die (in der Umfangsrichtung wirkende) formschlüssige Verbindung über eine Innenumfangsfläche des ersten Zahnrads und eine Außenumfangsfläche der Antriebswelle gebildet, z. B. über eine Innenverzahnung des ersten Zahnrads und eine Außenverzahnung der Antriebswelle.

Insbesondere bilden die Antriebswelle und das erste Zahnrad oder die Antriebswelle und die erste Lagerbuchse gegenüber einer Verschiebung entlang der axialen Richtungen einen Anschlag aus. Über den Anschlag ist eine Positionierung von Antriebswelle und erstem Zahnrad entlang der axialen Richtung möglich. Insbesondere ist im Betrieb der Pumpenanordnung ein Spiel zwischen der Antriebswelle und dem ersten Zahnrad bzw. zwischen der Antriebswelle und der ersten Lagerbuchse vorgesehen, so dass keine Axialkräfte übertragen werden können. Insbesondere weist die Antriebswelle eine stirnseitige Verjüngung auf, so dass die Antriebswelle beim Einführen in das Gehäuse z. B. über die erste Lagerbuchse gegenüber der radialen Richtung geführt werden kann. Insbesondere dient die stirnseitige Verjüngung nur der Sicherstellung eines Spiels zwischen der Antriebswelle und der ersten Lagerbuchse im Betrieb der Pumpenanordnung. Dadurch kann sichergestellt werden, dass keine in der radialen Richtung wirkenden Kräfte übertragen werden.

Insbesondere ist die erste Lagerbuchse mit der Grundplatte über eine Presspassung verbunden. Bevorzugt ist die zweite Lagerbuchse (alternativ) mit der Grundplatte oder dem Deckelelement über eine Presspassung verbunden. Presspassung heißt hier, dass vor dem Fügen von Lagerbuchse und Gehäuse ein Außendurchmesser der Lagerbuchse (geringfügig) größer ist als ein Innendurchmesser der Aufnahmebohrung (in dem Gehäuse) für die Lagerbuchse.

Insbesondere ist die erste Lagerbuchse mit der Grundplatte stoffschlüssig verbunden und einteilig ausgeführt. Bevorzugt ist die zweite Lagerbuchse mit der Grundplatte oder dem Deckelelement stoffschlüssig verbunden und einteilig ausgeführt (z. B. als ein einteiliger oder mehrteiliger Grünling ausgeführt und dann gemeinsam gesintert). Stoffschlüssige Verbindungen werden alle Verbindungen genannt, bei denen die Verbindungspartner durch atomare oder molekulare Kräfte zusammengehalten werden. Sie sind gleichzeitig nicht lösbare Verbindungen, die sich nur durch Zerstörung der Verbindungsmittel trennen lassen.

Insbesondere sind zumindest die Grundplatte und das Deckelelement wenigstens teilweise als Sinterteile ausgeführt. Insbesondere ist zumindest die erste Lagerbuchse als Sinterteil ausgeführt. Bevorzugt sind beide Lagerbuchsen wenigstens teilweise als Sinterteile ausgeführt. Besonders bevorzugt ist mindestens eines der folgenden Bauteile, ggf. sind mehrere oder alle der folgenden Bauteile, als Sinter- teil ausgeführt: die Grundplatte, das Deckelelement, das Zwischenelement, die Lagerbuchsen, die Zahnräder, die Verbindungselemente.

Ein Sinterteil ist ein aus einem pulverförmigen Werkstoff gepresstes Bauteil (Grünling), das nachfolgend einem Sinterprozess zugeführt wurde. Insbesondere ist zumindest eines, bevorzugt alle von: die Grundplatte, das Deckelelement, das Zwischenelement, die Lagerbuchsen, die Zahnräder, die Verbindungselemente, aus einem metallischem Pulver durch Pressen und Sintern hergestellt. Insbesondere werden Lagerbuchsen und das die Lagerbuchsen aufnehmende Teil des Gehäu- ses als separate Grünlinge (bevorzugt aus unterschiedlichen Werkstoffen) hergestellt, als Grünlinge zueinander gefügt (bevorzugt unter Ausbildung einer Presspassung) und dann gemeinsam gesintert.

Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter („erste",„zwei- te",...) vorrangig (nur) zur Unterscheidung von mehreren gleichartigen Gegenständen oder Größen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge dieser Gegenstände oder Größen zueinander zwingend vorgeben. Sollte eine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge erforderlich sein, ist dies hier explizit angegeben oder es ergibt sich offensichtlich für den Fachmann beim Studium der konkret beschriebenen Ausgestaltung.

Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung und/oder Figuren zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegenstände, so dass ggf. Erläuterungen aus anderen Figuren ergänzend herangezogen werden können. Es zeigen:

Fig. 1 : eine erste Pumpenanordnung in einer perspektivischen Ansicht und in einer Explosionsdarstellung;

Fig. 2: die Pumpenanordnung nach Fig. 1 in einer Seitenansicht im Schnitt;

Fig. 3: eine weitere Pumpenanordnung in einer Seitenansicht im Schnitt;

Fig. 4: die Pumpenanordnung nach Fig. 3 in einer weiteren Seitenansicht; eine Pumpenanordnung in einer perspektivischen Ansicht und in einer Explosionsdarstellung; ein Detail der Pumpenanordnung nach Fig. 5 in einer Seitenansicht; ein weiteres Detail der Pumpenanordnung nach Fig. 5 in einer Seitenansicht; und das Detail nach Fig. 7 in einer weiteren Seitenansicht.

Fig. 1 zeigt eine erste, bekannte Pumpenanordnung 1 in einer perspektivischen Ansicht und in einer Explosionsdarstellung. Fig. 2 zeigt die Pumpenanordnung 1 nach Fig. 1 in einer Seitenansicht im Schnitt. Die Fig. 1 und 2 werden im Folgenden gemeinsam beschrieben.

Die Pumpenanordnung 1 umfasst ein Gehäuse 2 und in dem Gehäuse 2 Fördermittel zum Fördern eines Fluids von einem Fluideingang 20 zu einem Fluidaus- gang 21. Fluideingang 20 und Fluidausgang 21 sind an bzw. in dem Gehäuse 2 angeordnet. Das Gehäuse 2 umfasst eine Grundplatte 3 und ein Deckelelement 4 sowie ein Zwischenelement 12, die miteinander über Verbindungselemente 24 verbindbar sind zur Ausbildung eines Druckraums 5. Die Fördermittel sind ent- lang einer axialen Richtung 9 zwischen der Grundplatte 3 und dem Deckelelement 4 in dem Druckraum 5 angeordnet. Das Zwischenelement 12 umschließt in einer radialen Richtung 13 außen die Zahnräder 6, 7. Das Zwischenelement 12 ist ein Scheibenelement, das im Hinblick auf eine Breite der Zahnräder 6, 7 toleriert ist und damit eine Länge 17 des Druckraums 5 entlang der axialen Richtung 9 defi- niert. Eines der Fördermittel wird über eine Antriebswelle 15 angetrieben, die sich von außerhalb des Gehäuses 2 in das Gehäuse 2 hinein erstreckt. Hier werden als Fördermittel zwei ineinandergreifende Zahnräder 6, 7 vorgesehen. Jedes Zahnrad 6, 7 weist eine Verzahnung 8 an der äußeren Umfangsfläche auf, wobei die Zahnräder 6, 7 über die Verzahnung 8 zur Förderung eines Fluids miteinander gekop- pelt sind.

Die Zahnräder 6, 7 weisen Drehachsen 22 auf, die entlang einer axialen Richtung 9 orientiert sind. Die Zahnräder 6, 7 sind in einer radialen Richtung 13 nebeneinander und in der axialen Richtung 9 überlappend angeordnet, wobei die Dreh- achsen 22 parallel zueinander angeordnet sind.

Die Fördermittel sind auf Wellen 15, 23 angeordnet und die Wellen 15, 23 beidseits des Fördermittels im Gehäuse 2, also hier in der Grundplatte 3 und im Deckelelement 4, an Lagerstellen 19 (z. B. über Gleitlager 18) gelagert. Weiterhin ist eine Antriebswelle 15 direkt mit dem Fördermittel verbunden und das Fördermittel über die Antriebswelle 15 an Lagerstellen 19 gelagert. Gelagert heißt hier, dass in einer radialen Richtung 13 (ggf. zusätzlich in einer axialen Richtung 9) wirkende Kräfte zumindest in einer radialen Richtung 13 (ggf. auch in der axialen Richtung 9) über das Fördermittel auf die Welle 15, 23 bzw. auf die Lagerstelle 19 der Welle 15, 23 in dem Gehäuse 2 übertragen werden. Eine Lagerung der Welle 15, 23 auf beiden Seiten des Fördermittels erfordert aber eine genaue Abstimmung der Lagetoleranzen der Lagerstellen 19 am Gehäuse 2. Hier können ungleichmäßige Belastungen der Lagerstellen 19 und Biegebelastungen der Wellen 15, 23 auftreten.

Fig. 3 zeigt eine weitere Pumpenanordnung 1 in einer Seitenansicht im Schnitt. Fig. 4 zeigt die Pumpenanordnung 1 nach Fig. 3 in einer weiteren Seitenansicht im Schnitt. Die Fig. 3 und 4 werden im Folgenden gemeinsam beschrieben. Auf die Ausführungen zu Fig. 1 und 2 wird verwiesen.

Die Pumpenanordnung 1 umfasst ein Gehäuse 2 und zwei Zahnräder 6, 7 als Fördermittel. Das Gehäuse 2 umfasst eine Grundplatte 3, ein Zwischenelement 12 und ein Deckelelement 4, die miteinander über Verbindungselemente 24 (wie in Fig. 1 und 2) verbindbar sind zur Ausbildung eines Druckraums 5. Die zwei Zahnräder 6, 7 weisen jeweils an einer äußeren Umfangsfläche eine Verzahnung 8 auf und greifen über die Verzahnung 8 zur Förderung eines Fluids ineinander. Die Zahnräder 6, 7 sind entlang einer axialen Richtung 9 zwischen der Grundplatte 3 und dem Deckelelement 4 in dem Druckraum 5 angeordnet. Das erste Zahnrad 6 und das zweite Zahnrad 7 sind jeweils als ein Hohlrad ausgeführt, wobei das zweite Zahnrad 7 auf einer zweiten Lagerbuchse 11 und das erste Zahnrad 6 unmittelbar auf der Antriebswelle 15 angeordnet ist. Die zweite Lagerbuchse 11 ist nur in dem Deckelelement 4 angeordnet. Die Zahnräder 6, 7 weisen Drehachsen 22 auf, die entlang einer axialen Richtung 9 orientiert sind. Die Zahnräder 6, 7 sind in einer radialen Richtung 13 nebeneinander und in der axialen Richtung 9 überlappend angeordnet, wobei die Drehachsen 22 parallel zueinander angeordnet sind. Grundplatte 3, Zwischenelement 12 und Deckelelement 4 sind entlang der axialen Richtung 9 hintereinander angeordnet, wobei zwischen ihnen die Zahnräder 6, 7 positioniert sind. Das Zwischenelement 12 umschließt die Zahnräder 6, 7 in einer radialen Richtung 13 außen und bildet so mit den anderen Teilen des Gehäuses 2 den Druckraum 5. Das Zwischenelement 12 ist ein Scheibenelement, das im Hinblick auf eine Breite der Zahnräder 6, 7 toleriert ist und damit eine Länge 17 des Druckraums 5 entlang der axialen Richtung 9 definiert.

Die zweite Lagerbuchse 11 ist als sogenanntes Gleitlager 18 ausgeführt. Im Gleitlager 18 haben die beiden sich relativ zueinander bewegenden Teile (hier zweites Zahnrad 7 und zweite Lagerbuchse 11) direkten Kontakt. Sie gleiten aufeinander gegen den durch Gleitreibung verursachten Widerstand und bilden die Lagerstelle 19 für das zweite Zahnrad 7.

Das zweite Zahnrad 7 ist damit nur an einer Seite des zweiten Zahnrads 7 im Gehäuse 2, hier in dem Deckelelement 4 über eine Lagerstelle 19 gelagert. Die für die Lagerung des zweiten Zahnrads 7 vorgesehene zweite Lagerbuchse 11 erstreckt sich ausgehend von dem zweiten Zahnrad 7 nur hin zum Deckelelement 4. Damit ist die zweite Lagerbuchse 11 nur an einer Seite des zweiten Zahnrads 7 im Gehäuse 2 gelagert bzw. befestigt, weist also nur eine Lagerstelle 19 auf. In der radialen Richtung 13 wirkende Kräfte werden so von dem zweiten Zahnrad 7 auf die zweite Lagerbuchse 11 und von der zweiten Lagerbuchse 11 über die, nur auf einer Seite des zweiten Zahnrads 7 vorliegende Lagerstelle 19 auf das Gehäuse 2 übertragen.

Das erste Zahnrad 6 ist hier als Antriebszahnrad 14 unmittelbar auf der Antriebswelle 15 angeordnet. Die Antriebswelle 15 überträgt ein in der Umfangsrichtung 25 wirkendes Antriebsdrehmoment (siehe Pfeil in Fig. 4) auf das Antriebszahnrad 14. Das erste Zahnrad 6 ist im Gehäuse 2 nicht gelagert. Die Antriebswelle 15 erstreckt sich entlang der axialen Richtung 9 über die Öffnung 16 in das Gehäuse 2 hinein. Die Antriebswelle 15 ist ausschließlich außerhalb des Gehäuses 2 in einem elektrischen Antrieb 31 gelagert. Dort sind entlang der axialen Richtung 9 zwei Lagerstellen 19 beabstandet voneinander angeordnet. Über die Lagerstellen 19 werden in der radialen Richtung 13 wirkende Kräfte (siehe Pfeile in Fig. 4), ausgehend z. B. von dem ersten Zahnrad 6 über die Antriebswelle 15 in den elektrischen Antrieb 31 abgeleitet.

Fig. 5 zeigt eine Pumpenanordnung 1 in einer perspektivischen Ansicht und in einer Explosionsdarstellung (hier ohne Antriebswelle 15). Auf die Ausführungen zu Fig. 1 und Fig. 3 können ergänzend herangezogen werden.

Die Pumpenanordnung 1 umfasst ein Gehäuse 2 und zwei Zahnräder 6, 7 als Fördermittel. Das Gehäuse 2 umfasst eine Grundplatte 3, ein Zwischenelement 12 und ein Deckelelement 4, die miteinander über Verbindungselemente 24 (wie in Fig. 1 und 2) verbindbar sind zur Ausbildung eines Druckraums 5.

Die zwei Zahnräder 6, 7 weisen jeweils an einer äußeren Umfangsfläche eine Verzahnung 8 auf und greifen über die Verzahnungen 8 zur Förderung eines Flu- ids ineinander. Die Zahnräder 6, 7 sind entlang einer axialen Richtung 9 zwischen der Grundplatte 3 und dem Deckelelement 4 in dem Druckraum 5 angeordnet. Das erste Zahnrad 6 und das zweite Zahnrad 7 sind jeweils als ein Hohlrad ausgeführt, wobei das erste Zahnrad 6 auf einer ersten Lagerbuchse 10 und das zweite Zahnrad 7 auf einer zweiten Lagerbuchse 11 angeordnet ist. Die erste Lagerbuch- se 10 und die zweite Lagerbuchse 11 sind jeweils nur in der Grundplatte 3 angeordnet. Die Zahnräder 6, 7 weisen Drehachsen 22 auf, die entlang einer axialen Richtung 9 orientiert sind. Die Zahnräder 6, 7 sind in einer radialen Richtung 13 nebeneinander und in der axialen Richtung 9 überlappend angeordnet, wobei die Drehachsen 22 parallel zueinander angeordnet sind. Grundplatte 3, Zwischenelement 12 und Deckelelement 4 sind entlang der axialen Richtung 9 hintereinander angeordnet, wobei zwischen ihnen die Zahnräder 6, 7 positioniert sind. Das Zwischenelement 12 umschließt die Zahnräder 6, 7 in einer radialen Richtung 13 außen und bildet so mit den anderen Teilen des Gehäuses 2 den Druckraum 5. Das Zwischenelement 12 ist ein Scheibenelement, das im Hinblick auf eine Breite der Zahnräder 6, 7 toleriert ist und damit eine Länge 17 des Druckraums 5 entlang der axialen Richtung 9 definiert. Der Druckraum 5 ist mit einem Fluideingang 20 und einem Fluidausgang 21 verbunden, so dass ein Fluid über den Fluideingang 20 und den Druckraum 5 zum Fluidausgang 21 gefördert werden kann.

Die Lagerbuchsen 10, 11 sind als sogenannte Gleitlager 18 ausgeführt. Im Gleitlager 18 haben die beiden sich relativ zueinander bewegenden Teile (hier Zahnrad 6, 7 und Lagerbuchse 10, 11) direkten Kontakt. Sie gleiten aufeinander gegen den durch Gleitreibung verursachten Widerstand und bilden die Lagerstelle 19 für das Zahnrad 6, 7.

Jedes Zahnrad 6, 7 ist damit nur an einer Seite des Zahnrads 6, 7 im Gehäuse 2, hier in der Grundplatte 3 über Lagerstellen 19 gelagert. Die für die Lagerung jedes Zahnrads 6, 7 vorgesehene Lagerbuchse 10, 11 erstreckt sich ausgehend von dem Zahnrad 6, 7 nur hin zur Grundplatte 3. Damit ist die Lagerbuchse 10, 11 nur an einer Seite des Zahnrads 6, 7 im Gehäuse 2 gelagert bzw. befestigt, weist also nur eine Lagerstelle 19 auf.

Ein Gleitlager 18 ist zwischen jeder Lagerbuchse 10, 11 und dem jeweils als Hohlrad ausgeführtem Zahnrad 6, 7 vorgesehen. Die Lagerbuchsen 10, 11 sind fest im Gehäuse 2 (also in der Grundplatte 3) angeordnet. Die Grundplatte 3 und das Deckelelement 4 sowie zusätzlich das Zwischenelement 12 sind über Verbindungselemente 24 zueinander ausgerichtet und miteinander verbunden. Die Verbindungselemente 24 erstrecken sich entlang der axialen Richtung 9 durch das Zwischenelement 12 und verbinden die Grundplatte 3 und das Deckelelement 4.

Eines der Zahnräder 6, 7 ist als Antriebszahnrad 14 über eine Antriebswelle 15 (siehe Fig. 6) antreibbar, wobei die Antriebswelle 15 über eine Öffnung 16 in dem Deckelelement 4 mit dem Antriebszahnrad 14 verbindbar ist. Erkennbar ist an dem Antriebszahnrad 14 eine Innenverzahnung 26 angeordnet, die mit der Antriebswelle 15 zum Antrieb des Antriebszahnrads 14 zusammenwirkt.

Fig. 6 zeigt ein Detail der Pumpenanordnung 1 nach Fig. 5 in einer Seitenansicht. Fig. 7 zeigt ein weiteres Detail der Pumpenanordnung 1 nach Fig. 5 in einer Sei- tenansicht. Die Fig. 6 und 7 werden im Folgenden gemeinsam beschrieben. Auf die Ausführungen zu Fig. 5 wird verwiesen.

In Fig. 6 sind nur die Zahnräder 6, 7, die Lagerbuchsen 10, 11 sowie die Antriebswelle 15 dargestellt. In Fig. 7 ist zusätzlich die Grundplatte 3 dargestellt. Die Antriebswelle 15 erstreckt sich entlang der axialen Richtung 9 über eine Öffnung 16 in dem Deckelelement 4 in das Gehäuse 2 hinein (siehe Fig. 5). Das erste Zahnrad 6 ist über eine in einer Umfangsrichtung 25 formschlüssige Verbindung (hier über die Innenverzahnung 26) mit der Antriebswelle 15 verbunden. Über die Antriebswelle 15 wird keine in der radialen Richtung 13 wirkende Kraft ausgehend von den Zahnrädern 6, 7 über die Antriebswelle 15 auf das Gehäuse 2 übertragen. Die Antriebswelle 15 überträgt also lediglich ein in der Umfangsrichtung 25 wirkendes Antriebsdrehmoment auf das Antriebszahnrad 14. Die in der Umfangsrichtung 25 wirkende formschlüssige Verbindung wird über eine Innenumfangsfläche 28 des ersten Zahnrads 6 und eine Außenumfangsfläche 29 der Antriebswelle 15 gebildet, hier über die Innenverzahnung 26 (siehe Fig. 5) des ersten Zahnrads 6 und eine Außenverzahnung der Antriebswelle 15.

Die Antriebswelle 15 und die erste Lagerbuchse 10 bilden gegenüber einer Verschiebung entlang der axialen Richtungen 9 einen Anschlag 30 aus. Über den Anschlag 30 ist eine Positionierung von Antriebswelle 15 und erstem Zahnrad 6 entlang der axialen Richtung 9 möglich. Im Betrieb der Pumpenanordnung 1 ist ein Spiel in der axialen Richtung 9 zwischen Antriebswelle 15 und erstem Zahnrad 6 und zwischen Antriebswelle 15 und der ersten Lagerbuchse 10 vorgesehen.

Weiter weist die Antriebswelle 15 eine stirnseitige Verjüngung 32 aus, so dass die Antriebswelle 15 beim Einführen in das Gehäuse 2 z. B. über die erste Lager- buchse 10 gegenüber der radialen Richtung 13 geführt ist.

Die Antriebswelle 15 ist gegenüber dem ersten Zahnrad 6 und der ersten Lagerbuchse 10 in einer radialen Richtung 13 mit einem Spiel 27 angeordnet. Ein Spiel 27 bedeutet, dass eine gewisse Verlagerung der Antriebswelle 15 gegenüber dem ersten Zahnrad 6 (und gegenüber der ersten Lagerbuchse 10) entlang der radialen Richtung 13 möglich ist, ohne dass eine Kraft in der radialen Richtung 13 von der Antriebswelle 15 auf das erste Zahnrad 6 oder umgekehrt übertragen wird. Das Spiel 27 zwischen dem ersten Zahnrad 6 und der Antriebswelle 15 entspricht der Hälfte des Unterschieds der Durchmesser von erstem Zahnrad 6 und Antriebswel- le 15 im Bereich der in der Umfangsrichtung 25 formschlüssigen Verbindung zwischen dem ersten Zahnrad 6 und der Antriebswelle 15. Diese formschlüssige Verbindung wird über die Innenverzahnung 26 an der Innenumfangsfläche 28 des ersten Zahnrads 6 und die Außenverzahnung an der Außenumfangsfläche 29 der Antriebswelle 15 gebildet. Ist also ein Spiel von 0,2 mm vorgesehen, so ist bei einer konzentrischen Anordnung von Antriebswelle 15 und erstem Zahnrad 6 eine Verlagerung von 0,2 mm entlang der radialen Richtung 13 in der vorstehend beschriebenen Weise möglich. Dabei ist das Spiel 27 (nur) so groß, dass die in der Umfangsrichtung 25 formschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Zahnrad 6 und der Antriebswelle 15 in jedem Fall bzw. jedenfalls bei einer Verlagerung der Antriebswelle 15 gegenüber dem ersten Zahnrad 6 in der radialen Richtung 13) gegeben ist.

Fig. 8 zeigt das Detail nach Fig. 7 in einer weiteren Seitenansicht. Auf die Aus- führungen zu Fig. 7 wird Bezug genommen. Die Antriebswelle 15 ist ausschließlich außerhalb des Gehäuses 2 gegenüber einer in einer radialen Richtung 13 wirkenden Kraft (siehe Pfeile in Fig. 8) gelagert angeordnet. Die Antriebswelle 15 ist damit Bestandteil eines elektrischen Antriebs 31, wobei die Antriebswelle 15 an zwei, entlang der axialen Richtung 9 voneinander beabstandet angeordneten La- gerstellen 19 (aber immer außerhalb des Gehäuses 2), gelagert ist. So wird über die Antriebswelle 15 keine in der radialen Richtung 13 wirkende Kraft ausgehend von den Zahnrädern 6, 7 über die Antriebswelle 15 auf das Gehäuse 2 übertragen. Die Antriebswelle 15 überträgt lediglich ein in der Umfangsrichtung 25 wirkendes Antriebsdrehmoment auf das Antriebszahnrad 14.

Bezugszeichenliste

1 Pumpenanordnung

2 Gehäuse

3 Grundplatte

4 Deckelelement

5 Druckraum

6 erstes Zahnrad

7 zweites Zahnrad

8 Verzahnung

9 axiale Richtung

10 erste Lagerbuchse

11 zweite Lagerbuchse

12 Zwischenelement

13 radiale Richtung

14 Antriebszahnrad

15 Antriebswelle

16 Öffnung

17 Länge

18 Gleitlager

19 Lagerstelle

20 Fluideingang

21 Fluidausgang

22 Drehachse

23 Welle

24 Verbindungselement

25 Umfangsrichtung

26 Innenverzahnung Spiel

Innenumfangsfläche Außenumfangsfläche Anschlag

elektrischer Antrieb Verjüngung