转子

阅读:69发布:2020-05-11

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1.外转子(1),包括:
-构造为外转子(3)的第一构件,该第一构件在其外侧上设有滑动面(8b);
-构造为配合体(2)的第二构件,外转子(3)在该第二构件中借助其滑动面(8b)可转动地支承在配合体(2)的内导向面(8a)上并且与该内导向面机械接触;和
-偏心于外转子(3)可转动地支承的内转子(4);
所述转子之一是可驱动的,以便进行旋转运动,并且各所述转子相互耦合,使得当可驱动的转子被驱动时,另一转子由此也进行旋转运动,以便将流体从外转子泵(1)的吸入区域(11a)输送到压区域(11b);
其特征在于,
所述滑动面(8b)或导向面(8a)具有表面结构,该表面结构具有支承区域和相对于该支承区域凹陷的非支承区域,使得非支承区域免于在导向面(8a)和支承在该导向面上的滑动面(8b)之间的接触,具有支承区域的第一构件或第二构件包括由至少一种基体材料制成的构件主体和滑动体(15),所述滑动体(15)在构件主体上安装并且设置成,使得滑动体(15)构成支承区域的至少一部分并且所述滑动体具有载体材料(16),所述载体材料相对于至少一种所述基体材料具有减小的摩擦系数或更高的耐磨性或两者兼具,所述支承区域是结构化的,使得在外转子泵(1)运行时施加到其上的最大表面压力至少在外转子泵(1)的运行模式中在支承区域上变化不超过10%。
2.根据权利要求1所述的外转子泵(1),其特征在于,所述外转子泵(1)是液压外转子泵。
3.根据权利要求1所述的外转子泵(1),其特征在于,在构件主体的支承部分上构成由载体材料制成的层。
4.根据权利要求1至3之一所述的外转子泵(1),其特征在于,所述外转子泵(1)还包括至少一个用于有针对性供应润滑剂以便润滑在滑动面(8b)和导向面(8a)之间的分界层的润滑剂输入通道和至少一个用于排出润滑剂的润滑剂排出通道。
5.根据权利要求4所述的外转子泵(1),其特征在于,所述润滑剂输入通道(11c)或至少一个所述润滑剂输入通道(11c)设置成,使得其在一个位置上通入分界面(8)中,在外转子泵(1)运行时支承区域至少暂时位于该位置上,使得支承区域能在那里被施加由润滑剂输入通道(11c)提供的润滑剂,所述润滑剂排出通道(11d)或至少一个所述润滑剂排出通道(11d)设置成,使得其入口设置在与分界面(8)相邻的位置上,在外转子泵(1)运行时非支承区域至少暂时位于该位置上,使得润滑剂能从该位置通过相应的润滑剂排出通道(11d)由非支承区域排出。
6.根据权利要求1至3之一所述的外转子泵(1),其特征在于,所述滑动体(15)具有包围构件主体的环或构造为这种环。
7.根据权利要求1至3之一所述的外转子泵(1),其特征在于,所述载体材料(16)包括至少一种下述材料:

润滑漆;
硬金属。
8.根据权利要求1至3之一所述的外转子泵(1),其特征在于,所述载体材料(16)包括至少一种下述材料:
DLC碳;
润滑漆;
铬。
9.根据权利要求1至3之一所述的外转子泵(1),其特征在于,至少一种所述基体材料包括至少一种下述材料:
塑料;
轻金属或轻金属合金
复合材料
烧结材料;
材。
10.根据权利要求1至3之一所述的外转子泵(1),其特征在于,所述外转子(3)或配合体(2)的非支承区域至少部分构造成至少一个线形凹部(14)的形式。
11.根据权利要求10所述的外转子泵(1),其特征在于,所述外转子(3)或配合体(2)的非支承区域至少部分构造成多个基本上相互平行延伸的线形凹部(14)的形式。
12.根据权利要求11所述的外转子泵(1),其特征在于,所述外转子(3)在可驱动的转子被驱动时相对于配合体(2)的运动方向定义在滑动面(8b)或导向面(8a)上的参考方向并且所述线形凹部(14)具有下述走向之一:
-至少大致直线的并且平行或逆向平行于参考方向;
-直线、锯齿状或波纹状的并且至少区段地倾斜于参考方向延伸;
-直线、锯齿形或波纹状并且整体弯成度,使得该角度形成具有箭头方向的箭头形状,该箭头方向至少基本上顺着或逆着参考方向延伸。
13.根据权利要求1至3之一所述的外转子泵(1),其特征在于,所述支承区域是结构化的,使得在外转子泵(1)运行时施加到其上的最大表面压力至少在外转子泵(1)的运行模式中在支承区域上变化不超过5%。
14.根据权利要求1至3之一所述的外转子泵(1),其特征在于,所述支承区域是结构化的,使得在外转子泵(1)运行时施加到其上的最大表面压力至少在外转子泵(1)的运行模式中在支承区域上变化不超过2%。
15.根据权利要求1至14之一所述的外转子泵(1)的应用:
-用作用于液压动力转换器的驱动装置;
-用作用于在20℃或在高于0.2MPa的压力下输送润滑剂、燃油或燃料或具有大于
70mm2/s粘度的液体的输送装置;或
-用作循环泵
16.根据权利要求15所述的应用,其特征在于,所述外转子泵用作用于在建筑机械、机床或车辆中的液压动力转换器的驱动装置。
17.根据权利要求15所述的应用,其特征在于,所述外转子泵用作用于在拖拉机中的液压动力转换器的驱动装置。
18.根据权利要求15所述的应用,其特征在于,所述外转子泵用作在冷却回路中的循环泵。

说明书全文

转子

技术领域

[0001] 本发明涉及一种外转子泵、尤其是液压外转子泵及其有利的不同应用。

背景技术

[0002] 在许多应用中,泵用于输送流体、尤其是液体、液固混合物、糊剂和含有少量气体的液体。为此,由泵所做的传动功被转换为待输送的介质的动能。在这方面已知极不同的泵类型、尤其是也已知容积泵,在其中介质通过至少暂时自身封闭的容积输送。容积泵也包括所谓的外转子泵,在其中外转子可转动地支承在配合体中,配合体尤其是由泵壳体提供,并且还设有偏心于外转子可转动地支承的内转子。所述转子之一可被驱动,以便进行旋转运动,并且所述转子这样相互耦合,使得当可驱动的转子被驱动时,另一转子由此也进行旋转运动,从而将流体从外转子泵的吸入区域输送到压区域。外转子在配合体中的支承通常基本上是滑动支承,在其中摩擦功率也通过支承宽度决定。
[0003] 外转子泵尤其是也包括已知的具有或不具有镰的内齿轮泵、齿环泵、叶片式泵和摆式滑泵(Pendelschieberpumpe)。在后者中配合体尤其是可通过所谓的“滑动件”提供,通过该滑动件能够可变地调节泵的输送功率。
[0004] 在一些特殊应用中、尤其是也在用于内燃机、如机动车发动机的油泵中还需要在各种负荷下、尤其是也在高压和/或高温下输送流体。考虑到泵的使用寿命和效率,在此希望找到具有尽可能低磨损和/或低摩擦的泵结构。
[0005] 有鉴于此,由现有技术中已知借助润滑剂、尤其是油润滑外转子泵的可动部件,以便限制在运行中出现的摩擦并且因而减少磨损。
[0006] 在另外已知的解决方案中,使用由耐磨材料制成的涂层,以避免在泵的特定位置上的磨损现象。与此相应,国际专利申请WO 2006/047986 A1描述了一种泵、尤其是叶片泵,其具有转子,该转子可转动地设置在泵的两个侧面之间。为了减少在转子和侧面之间不希望的卡住倾向,转子设有减少摩擦和磨损的涂层。

发明内容

[0007] 在此背景下,本发明的任务在于进一步改进外转子泵,尤其是在其效率和使用寿命方面进一步改进外转子泵。
[0008] 所述任务根据一种外转子泵和一种外转子泵的应用来解决。
[0009] 此外,本发明基于下述认识:对于外转子泵,尤其是当它们必须被设计用于高压和/或高温时,应选择尽可能小的外转子直径,因为这比支承宽度更显著地决定摩擦功率。因此,在预规定输送体积时支承宽度的增加通常超过支承和导向外转子所需的程度。因此,鉴于上述任务有利的是,在给定支承宽度时进一步减小在支承件上出现的摩擦,且在此不妨碍输送体积。
[0010] 本发明的第一方面涉及一种外转子泵,尤其是液压外转子泵。该外转子泵包括构造为外转子的第一构件,其在外侧上设有滑动面,以及包括构造为配合体的第二构件,在其中外转子借助其滑动面可转动地支承在配合体的内导向面上并且与之机械接触。此外,外转子泵包括偏心于外转子可转动地支承的内转子。这意味着,外转子和内转子的旋转轴线至少在泵的一个调节位置中重合,尽管它们优选可彼此平行延伸。所述转子之一尤其是通过轴可驱动,以便进行旋转运动。所述转子这样相互耦合,使得当可驱动的转子被驱动时,另一转子由此也进行旋转运动,以便将流体从外转子泵的吸入区域输送到压力区域。所述滑动面或导向面具有表面结构,该表面结构具有支承区域和相对于该支承区域凹陷的非支承区域,使得非支承区域免于在导向面和支承于其上的滑动面之间的接触。尤其是滑动面和导向面也可至少在部分区段上分别具有这种表面结构。
[0011] 术语“液压外转子泵”在本发明的意义中可理解为这样的外转子泵,其可产生几乎连续的体积流,该体积流基本保持恒定,即使在通过液压系统中的阻力产生压力时。
[0012] 术语“配合体”在本发明的意义中可理解为外转子泵的构件,该构件与可转动地支承在配合体中的泵的外转子共同作用并且为此具有导向面,以便借此与外转子的相应滑动面至少在泵运行时机械接触并且在此沿导向面导向外转子的旋转运动。尤其是内齿轮泵和齿环泵的齿环以及摆式滑阀泵和叶片泵的冲程环或控制环是本发明意义中的配合体。
[0013] “接触”在本发明的意义中可理解为两个物体、尤其是第一和第二构件的接触,在此通过所述接触可实现在物体之间的力传递。接触尤其是可通过物体表面的直接接触存在或通过位于表面之间、在此尤其是导向面和滑动面之间的中间层来实现。该中间层尤其可以是润滑剂膜、如油膜。因此,外转子在配合体中的支承尤其是可构造为流体动力滑动支承。
[0014] “滑动面”在本发明意义中可理解为外转子的表面区域,其这样设置和成形,使得当外转子泵被驱动时,所述表面区域通过其在配合体的导向面上滚动或滑动或两者兼具而与配合体的导向面共同作用。与此相应,滑动面——或当其具有表面结构时,则仅其支承区域——可在给定时间尤其是全表面或分别仅以局部区域与导向面接触。在后一种情况下在外转子于运行中的旋转运动中尤其是滑动面的其它局部区域逐渐与导向面接触。
[0015] 与此类似,术语“导向面”在本发明的意义中可理解为配合体的表面区域,其这样设置和成形,使得当外转子泵被驱动时,所述表面区域通过其在导向面上滚动或滑动或两者兼具而与外转子的滑动面共同作用。导向面——或当其具有表面结构时,则仅其支承区域——可在给定时间尤其是全表面或分别仅以局部区域与滑动面接触。在后一种情况下在外转子于运行中的旋转运动中尤其是导向面的其它局部区域逐渐与滑动面接触。
[0016] “旋转运动”在本发明的意义中可理解为刚体(在此为转子)的运动,该运动具有旋转作为至少一个运动分量。旋转优选是围绕旋转轴线的旋转,但优选该旋转轴线并非必须固定。该运动也可具有平移分量,但这在实践中在运动复杂性增加方面通常不是优选的。
[0017] “表面结构”在本发明的意义中可理解为物体表面中的人造结构。作为“结构”在此可指表面的实际边界面与理想的光滑平均边界面的高度偏差。结构的产生在此尤其是可借助激光加工、化学或物理加工以下述进行,即,通过材料去除在表面中制造凹部或孔或者相反地仅在局部或以不同厚度将材料施加到表面上。材料去除和材料施加的组合也是可能的。所述组合尤其是可包括制造凹部以及在未凹陷区域、可选地也在之前制出的凹部中涂覆涂层材料。天然或不可避免的表面粗糙度或不均匀性——与尺寸无关、即无论小尺寸还是大尺寸——都不是本发明意义中的表面结构。
[0018] 与此相应,“支承区域”在本发明的意义中可理解为外转子的具有表面结构的滑动面或配合体的导向面的局部区域,其相对于表面结构的凹陷的非支承区域突出并且在外转子泵运行时至少暂时与另一构件的相对应表面、即配合体的导向面或外转子的滑动面机械接触。支承区域也可具有多个不连续的表面区段,它们共同构成支承区域。
[0019] 因此,在外转子和配合体之间的实际接触面减小为支承区域,由此即使在滑动面或导向面的总面积不变时与面积有关的摩擦也减少,从而解决了所述任务。因此也可减少由摩擦引起的磨损,这对泵的使用寿命可产生积极影响。
[0020] 下面说明按本发明的外转子泵的优选实施方式及其扩展方案,其可任意相互组合,只要这不被明确排除。
[0021] 根据第一种优选实施方式,具有支承区域的第一或第二构件包括由至少一种基体材料制成的构件主体。此外,构造在该构件上的表面结构的支承区域在其表面上具有载体材料,该载体材料相对于至少一种所述基体材料具有尤其是相对于滑动摩擦减小的摩擦系数或较高的耐磨性或两者兼具。通过这种方式可进一步减小摩擦、磨损或两者,以便提高泵的效率和使用寿命。
[0022] 根据该实施方式的一种优选扩展方案,在此可在构件主体的支承部分上设置由载体材料制成的层。该层尤其是能以构件主体、至少其支承区域上的涂层的形式借助相应的载体材料构造而成。此外,喷涂方法也是适合的,在其中通过为进给、方向和层厚度选择适合的参数可产生希望的结构。取而代之,层也可在构件主体本身中通过化学或物理诱导的材料转换或通过材料引入、如通过植入或其组合构造而成。通过这种方式可在制造构件主体之后构造层,由此可分离构件主体本身的制造以及层的构造。这尤其可降低制造复杂度。
[0023] 根据可附加或代替第一种实施方式使用的第二种优选实施方式,具有支承区域的第一或第二构件包括由至少一种基体材料制成的构件主体和一个或多个滑动体。在此,滑动体这样设置在构件主体上,使得滑动体构成支承区域的至少一部分并且具有载体材料,所述载体材料相对于至少一种所述基体材料具有减小的摩擦系数或更高的耐磨性或两者兼具。通过这种方式构件主体尤其是可由材料、尤其是轻质材料、如轻金属或塑料制造,该材料本身不能满足低摩擦或低磨损的希望要求。当构件主体的材料不能或很难被涂覆满足上述要求的载体材料时,使用至少一个滑动体是特别有利的。
[0024] 根据该实施方式的一种优选扩展方案,滑动体具有包围构件主体的环或构造为这种环。尤其是根据一种优选变型方案,构件主体可具有圆柱形表面,在其上这样施加这样的环形滑动体,使得其贴靠在圆柱形表面上。该圆柱形表面尤其是可位于外转子的外圆周上或由配合体中的圆柱形凹口或孔的内表面构成。多个这种优选彼此平行设置的环形滑动体的组合是优选的解决方案。借助该扩展方案可以简单的方式在多数情况下基本上旋转对称构造并且设有圆柱形圆周的外转子中实现摩擦和磨损减少。环形滑动体的安装尤其是可借助套装和/或与构件主体的材料合或形锁合连接进行。
[0025] 根据上述实施方式的另一种优选扩展方案,所述载体材料包括至少一种下述材料:、尤其是金刚石类的碳(DLC)、润滑漆、硬金属、尤其是铬。在此,已知的DLC材料代表了一类无定形碳材料,其表现出一些典型的金刚石特性、特别是由各个碳原子之间的强键引起的高硬度和耐磨性。因此,这种材料可有利地用于减少摩擦和磨损。DLC以七种不同形式存在,它们都包含大量sp3杂化碳原子。载体材料尤其是可完全或至少基本上由一种或多种上述材料制成。
[0026] 根据上述实施方式的另一种优选扩展方案,至少一种所述基体材料包括至少一种下述材料:塑料;轻金属或轻金属合金复合材料烧结材料或材。优选尤其是使用下述一种或多种基体材料:高性能塑料、如聚酰胺6.6(PA6.6)、聚醚醚(PEEK)、优选具有热塑性或热固性基质的纤维增强塑料、如酚树脂(PF)、如PF-(GF+GB)65、氯氟(CFK)或玻璃纤维增强塑料(GFK);或镁基轻金属或纯镁或合金、如AlSi9Cu3。烧结金属尤其是考虑SintD39材料。钢材、如CrMo或调质钢也是适合的基体材料。具有表面结构的第一或第二构件尤其是可完全或至少基本上由一种或多种上述材料制成。
[0027] 根据另一种优选实施方式,外转子或配合体的非支承区域至少部分构造成滑动面或导向面中的一个或多个线形凹部的形式。线形凹部尤其是可构造成至少一个凹槽的形式、优选构造为至少一个在滑动面或导向面中环绕的凹槽。通过这种方式可以简单的方式在制造外转子或配合体时就已经例如借助铸造方法或通过后续加工、如借助铣削或通过开槽机(Nutenziehmaschine)制出表面结构。在此,凹部的横截面尤其可以是矩形或梯形。
[0028] 根据该实施方式的一种优选扩展方案,所述外转子或配合体的非支承区域至少部分构造成滑动面或导向面中的多个大致相互平行延伸的线形凹部的形式。通过这种方式可使支承区域的表面与滑动面或导向面总面积的希望比值不仅可通过线形凹部本身的宽度、而且也可通过其数量来选择,从而尤其是可实现小的线宽度,且为此无需调整比值。因此,支承区域可分为多个单个的表面区段,它们通过线形凹部至少部分相互分离。这可具有以下优点:与支承区域仅由一个或极少表面区段构成的实施方式不同,支承区域上的边缘负荷和因此它们对磨损的敏感性或其对摩擦的贡献可减小。这种表面结构也可有利地促进润滑剂的润湿以及减小摩擦的润滑剂膜在配合体和外转子之间的分界面上的形成和维持。
[0029] 根据该实施方式的一种优选扩展方案,所述线形凹部具有下述走向之一,其中,外转子在可驱动转子被驱动时相对于配合体的运动方向定义滑动面或导向面上的参考方向:(i)至少大致直线并且平行或逆向平行于参考方向;(ii)锯齿状或波纹状并且至少区段地倾斜于参考方向延伸;或(iii)直线、锯齿形或波纹状并且整体形成度,使得该角度形成具有箭头方向的箭头形状,该箭头方向至少基本上顺着或逆着参考方向延伸。在此术语“基本上”可理解为与所述方向的偏差值最大为5度,在此观察在凹部的待比较的线走向之间出现的最小角度。这种由多个平行的线形凹部形成的表面结构尤其是可有利地用于流体动力摩擦领域中,以便相对于使用无表面结构的光滑表面减少摩擦和磨损。
[0030] 根据另一种优选实施方式,所述支承区域这样结构化,使得在外转子泵运行时施加到其上的最大表面压力至少在外转子泵的运行模式中在支承区域上变化不超过10%、优选不超过5%、特别优选不超过2%。这尤其是可通过下述方式实现:被定义为支承区域的面积和支承与非支承区域的总面积的比值的面积密度在滑动面或导向面上基本上恒定或至少仅在上述限度内变化。通过这种方式避免支承区域的各个表面区段的过度应力,这又可防止提早磨损和摩擦作用增加。
[0031] 根据另一种优选实施方式,所述泵还包括至少一个用于供应润滑剂以便润滑在滑动面和导向面之间的分界层的润滑剂输入通道和至少一个用于排出润滑剂的润滑剂排出通道。通过这种方式可进一步减少摩擦和磨损,在此,润滑剂尤其是在强制润滑的意义中有效且有针对性地被供应到所述或至少一个需要润滑或特别适合润滑的位置上。
[0032] 根据该实施方式的一种优选扩展方案,这样设置润滑剂输入通道或至少一个所述润滑剂输入通道,使得其在这样的位置上通入分界面中:在泵运行时支承区域至少暂时位于该位置上,使得支承区域可在那里被施加由润滑剂输入通道提供的润滑剂。优选通入口位于边界层上低于平均压力负荷的区域中,以便于润滑剂进入边界层中。
[0033] 根据该实施方式的另一种扩展方案,这样设置润滑剂排出通道或至少一个所述润滑剂排出通道,使得其入口设置在与分界面相邻的位置上,在泵运行时非支承区域至少暂时位于该位置上,使得润滑剂可从该位置通过相应的润滑剂排出通道由非支承区域排出。因此,润滑剂可从至少一个区域有效排出,在该区域上润滑剂优选积聚在非支承区域的凹部之一中。此后可例如借助过滤器净化和/或冷却润滑剂并且随后可通过润滑剂输入通道再次供应给边界层。
[0034] 根据另一种优选实施方式,外转子泵的结构类型是以下之一:具有或不具有镰的内齿轮泵、齿环泵、叶片泵或摆式滑阀泵。因此,在按本发明的外转子泵中在内转子和外转子之间的耦合可根据结构类型尤其是借助齿啮合或通过滑摆件或叶片进行,如这是在上述已知泵类型中的情况。
[0035] 本发明的第二方面涉及根据本发明第一方面的外转子泵的应用:
[0036] -用作用于优选在建筑机械、机床或拖拉机或车辆中的液压动力转换器的驱动装置;
[0037] -用作用于在20℃或在高于0.2MPa的压力下输送润滑剂、燃油或燃料或具有大于70mm2/s粘度的液体的输送装置;或
[0038] -用作尤其是在冷却回路中的循环泵
[0039] 正是在上述应用中升高的压力或升高的温度可规律地出现在这样的区域中,在其中如没有适合的对应措施将产生由压力和/或温度引起的增加的摩擦和因此材料负荷,其可导致泵的效率和/或使用寿命的降低。
[0040] 根据本发明的外转子泵尤其是可优选用作用于内燃机、尤其是用于机动车内燃机的油泵,在其中常常出现高压和高温,并且泵通常与内燃机耦合,使得其在类似或相同的、例如高达几千转/分钟的转速范围内运行。在高性能发动机中例如超过8000转/分钟的值是常见的,因此泵也可出现相应高的机械和热负荷。附图说明
[0041] 本发明的其它优点、特征和应用可能性由下述参考附图的详细说明给出。在附图中:
[0042] 图1示意性示出根据本发明的一种优选实施方式的摆式滑阀泵;
[0043] 图2示意性示出根据本发明的另一种优选实施方式的内齿轮泵(无镰);
[0044] 图3示出根据泵的一种优选实施方式的配合体的示意性透视图,该配合体具有可见的、包括表面结构的导向面,该表面结构具有凹槽作为非支承区域;
[0045] 图4示意性示出根据本发明的不同优选实施方式的泵的多个横截面图,用于相比于传统外转子泵阐述外转子或配合体的表面结构;并且
[0046] 图5示出根据本发明的其它优选实施方式的另外的表面结构,其包括多个相互平行的线形的支承区域或非支承区域。

具体实施方式

[0047] 首先参考图1,相同的附图标记在所有附图中具有相同的含义。
[0048] 图1示出摆式滑阀泵(Pendelschieberpumpe)形式的外转子泵1。它包括外转子3,该外转子在环绕的边界面8上借助其在其外圆周上延伸的滑动面8b可转动地支承在构造为泵壳体的配合体2的用作外转子3导向面8a且朝向其(虚拟)旋转轴线定向的内表面上。此外,设置有内转子4,该内转子又设置在外转子3内部并且与可转动支承的轴5固定连接,从而内转子4可通过轴5驱动。内转子4的外径小于外转子3的内径,从而在两个转子3和4之间产生空腔,该空腔的位置在泵1的输送运行中变化。在外转子3和被驱动的内转子4之间设有机械耦合装置。为此,内转子具有多个径向延伸的井状凹口,摆动件7位于这些凹口中,所述摆动件可自由运动且可有限倾斜地支承在相应的凹口中。摆动件7分别具有球形摆头,其从内转子4的凹口中突出并嵌接到在外转子3的内侧上的相对应的凹口中并且在那里铰接支承。当内转子4通过轴5驱动时,转矩因此通过摆动件7施加到外转子3上,该转矩使外转子进行与内转子4的旋转同向的转动。
[0049] 泵壳体、即配合体2在其外圆周上具有两个突出部,在其中一个突出部中设有旋转轴6,配合体围绕该旋转轴能以有限角度旋转地支承。当力10如箭头所示施加到相对置的突出部上时,配合体2和因此支承在其中的外转子3的通过叉号表示的旋转轴线相对于内转子4的轴5转动,如通过线9a(初始位置)和9b(转动后的位置)所示。通过这种方式,泵的输送量能在一定限度内可变化地调整。在此,在初始位置中,外转子3和内转子4的旋转轴线重合,从而两个转子同心运转并且在摆动件7之间的输送腔不改变。因此,泵在该位置中不输送(零输送)。相反,当配合体2和因而支承其中的外转子3通过力10转动到位置9b时,则被驱动的内转子4的旋转轴线偏心于外转子3,从而在各转子之间的空腔中的输送腔在各个摆动件区域中分别周期性增大(吸入区域11a)并且再次减小(压力区域11b)并且因此总体上可泵送待输送的介质。
[0050] 在分界面8上配合体2的导向面8a或外转子3的滑动面8b具有表面结构。导向面8a和滑动面8b均具有一个表面结构的解决方案也是可能的,优选在两个表面接触时两个表面的表面结构不重合,而是每个仅覆盖在两个表面之间的接触面的局部区域,从而可从一开始并且与结构无关地避免由于在导向面8a和滑动面8b的表面结构之间的直接相互作用引起可能的摩擦增加。
[0051] 图2示出按本发明的泵1的另一种实施方式,其为内齿轮泵(无镰)的形式。再次设置泵壳体,其用作用于可转动地支承在其中的外转子3的配合体2。如在图1的泵中,在分界面8上位于配合体2内表面上的导向面8a和位于外转子3外圆周上的滑动面8b相互接触。此外,再次设置在外转子3内部可围绕轴5转动地支承的内转子4。为了连接两个转子,内转子4构造为齿轮,其嵌入构造在外转子3内侧上的齿环中。外转子3和内转子4的相互平行延伸的旋转轴线彼此偏心。内转子4的外径再次小于外转子3的内径,从而在两个转子3和4之间产生空腔,空腔的位置在泵1的输送运行中变化。由此,当内转子4在外转子3的齿环中滚动时,连续地产生吸入区域11a以及压力区域,在所述吸入区域处空腔变大,在所述压力区域处空腔闭合。配合体2具有输送介质输入通道12和输送介质排出通道13。此外,为了润滑所述泵1,设置有润滑剂输入通道11c和润滑剂排出通道11d(在图1中未明确示出相应的输送介质通道和润滑剂通道,但它们也是存在的)。
[0052] 在图3至5中示例性示出导向面8a或滑动面8b的表面结构的优选实施方式。在此,图3示出外转子泵1的配合体2及其导向面8a。这种配合体2尤其是可用于根据图1或图2的泵结构类型。沿导向面8a优选在中间在导向面8a中构成有一个圆形凹槽14形式的环形凹部。但该凹槽的延伸并不一定是环形的。其优选适应于可能存在于导向面8a中的表面压力。凹槽宽度也可适应于此。凹槽宽度尤其是也可在凹槽的延伸上变化。当外转子如图1或2所示嵌入配合体2时,由圆形凹槽14定义的圆形面基本上垂直于外转子3的旋转轴线。导向面8a的由凹槽14定义的表面区域构成导向面8a的非支承区域,而其余的连接在凹槽14两侧的环形表面区域构成支承区域,所述支承区域与外转子3的滑动面8b接触。
[0053] 在图4(b)至(f)中以配合体2和相连的外转子3的横截面图示出导向面8a或滑动面8b的优选表面结构的不同实施方式。所示的横截面图在此关于配合体2始终如在图3的具体情况中通过剖切线A-A所示延伸。
[0054] 图4(a)以相同的方式首先示出根据现有技术的出发点,在其中导向面8a和滑动面8b分别构造为在配合体2或外转子3上的光滑表面并且在其接触位置上形成分界面8。因此,在配合体2和外转子3之间的接触面在其整个重合的支承宽度B上延伸。
[0055] 图4(b)涉及本发明的一种优选实施方式,在其中两个构造为滑环的滑动体15安装在外转子3的滑动面8b上,所述滑动体由特别低摩擦和低磨损的材料制成。该材料尤其是可包括一种或多种CrMo钢或一种或多种调质钢并且优选至少基本上由一种或多种所述材料制成。通过这种方式,外转子3的构件主体可由耐磨性较低的材料、如轻金属或塑料制成,而在此不提高分界面8上的摩擦和磨损。配合体2的导向面8a在本实施方式中优选不具有表面结构,使得滑环15能够尽可能低摩擦地在其上滑动。
[0056] 图4(c)和(d)涉及本发明的另外两种彼此相似的优选实施方式,在其中两个在分界面8上接触的表面之一具有构造有环形凹槽14的表面结构。凹槽14分别构成相应表面的非支承区域,而其余表面区域则用作支承区域。在图4(c)中凹槽构造在滑动面8b中,而配合体2的导向面8a不具有表面结构。而图4(d)示出相反情况,其也在图3中示出,在其中凹槽14位于配合体2的导向面中。在两种情况下,有效支承面、即在导向面8a和滑动面8b之间的接触面因此具有有效支承宽度B*
[0057] 图4(e)和(f)涉及根据图4(c)和(d)的解决方案的优选扩展方案,在其中支承区域设有由特别低磨损和低摩擦的载体材料制成的层16,这种材料尤其是可包含铬、DLC碳或润滑漆(Gleitlack)。所述层尤其是构造为涂层形式。借助该层可进一步减小在边界面8上出现的摩擦以及随之而来的磨损。在该实施方式的一种变型方案中,层16相反至少部分借助有针对性的材料改变、尤其是借助外来物质植入具有表面结构的表面的支承区域中来构造,使得所述区域相对于之前未处理的表面结构或构件主体具有提高的耐磨擦性和耐磨损性。作为适合的外来物质尤其是使用氮气、氩气和离子气以及概括来说多离子、尤其是金属离子或复杂离子。
[0058] 图5示出用于表面结构的其它优选实施方式,当在分界面8上使用润滑剂时,这些表面结构尤其是在流体动力摩擦区域中是有利的。在此,表面结构分别具有多个(线性的)至少基本上相互平行延伸的线形凹部、尤其是凹槽,其在此分别显示为黑线。结构化尤其是可借助喷涂通过为所制造喷涂涂层的进给、方向和厚度选择适合的参数来实现。作为替代方案,泵1的具有表面结构的构件也可铸造或压制而成,在此,表面结构分别借助铸模或压模预规定。此外,表面结构也可通过激光束技术实现。相邻的凹部优选具有凹部宽度本身数量级的距离,尤其是该距离可等于凹部宽度或小于其十倍。通过这种方式可促进润滑剂对表面结构的润湿和因此连续的摩擦减少。
[0059] 在图5(a)中表面结构的非支承区域的线性凹部基本上直线并且平行或逆向平行于外转子在可驱动的转子被驱动时相对于配合体的运动方向延伸,在这个意义上该运动方向构成参考方向。在另一种变型方案中,非支承区域也可如图5(b)所示至少在部分区段上倾斜于参考方向延伸。在此,线本身可优选构造为直线(如图所示)或锯齿状或波纹状延伸的。在图5(c)所示的另一种变型方案中,非支承区域也直线、锯齿状或波纹状地延伸并且附加地整体成角度,使得该角度形成具有箭头方向的箭头形状,该箭头方向至少基本上顺着或逆着参考方向延伸。在图5(d)中示出5(c)箭头形状的变形形式的另一种变型方案,在其中至少一个构成箭头形状的线段不是直线的、而是弧形的。如此定义的表面结构也可被称为波纹形状。最后,在图5(e)中示出另一种变型方案,在其中非支承区域设置成横向于参考方向延伸的弓形形状。相邻的非支承区域之间的距离优选选择得这样小,使得至少两个通过非支承区域分开的相邻支承区域始终同时与分界面8上的相应的配合面8a或8b接触,从而确保外转子3相对于配合体2的平稳运转或滑动。所有这些形状的共同点在于,它们至少基本上不具有垂直于参考方向延伸的线段,因为这种线段可不利地影响运转平稳和因此出现的摩擦和磨损。此外,润滑剂也可至少沿着或逆着参考方向流入凹部中,使得通过所述线形形状也有效避免干扰平稳运转的润滑剂夹杂物。
[0060] 虽然前面已经描述了至少一种示例性实施方式,但应当注意的是,存在大量的变型方案。在此也应注意,所描述的示例性实施方式仅是非限制性示例,并且不旨在由此限制本文所描述的装置和方法的范围、应用性或配置。相反,前面的描述为本领域技术人员提供关于实施至少一种示例性实施方式的指导,在此当然可在不脱离所附权利要求所规定的主题及其合法等效方案的情况下对在示例性实施方式中描述的元件的功能和布置进行各种不同改变。
[0061] 附图标记列表
[0062] 1    外转子泵
[0063] 2    配合体
[0064] 3    外转子
[0065] 4    内转子
[0066] 5    轴
[0067] 6    旋转轴
[0068] 7    摆动件
[0069] 8    分界面
[0070] 8a   导向面
[0071] 8b   滑动面
[0072] 9a   初始位置(零输送)
[0073] 9b   转动后的位置(输送)
[0074] 10   力
[0075] 11a  吸入区域
[0076] 11b  压力区域
[0077] 11c  润滑剂输入通道
[0078] 11d  润滑剂排出通道
[0079] 12   输送介质输入通道
[0080] 13   输送介质排出通道
[0081] 14   在表面结构中的凹部、尤其是凹槽
[0082] 15   滑动体、尤其是滑环
[0083] 16   载体材料或含有这种载体材料的层
[0084] B    在现有技术解决方案中的支承宽度
[0085] B*   在本发明解决方案中的有效支承宽度
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