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Stand der Technik
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Die Erfindung geht aus von einer Pumpe, insbesondere für ein Hydraulikaggregat, nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1.
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Eine herkömmliche Pumpe, insbesondere für ein Hydraulikaggregat, ist in 8 und 9 dargestellt. Wie aus 8 ersichtlich ist, umfasst die herkömmliche Pumpe 1 ein Exzenterlager 2, ein Antriebslager 3, eine Antriebswelle 4 und einen elektrischen Antriebsmotor 5. Wie aus der Detaildarstellung gemäß 9 ersichtlich ist, kann durch das als Kugellager ausgebildete Antriebslager 3 Flüssigkeit in den elektrischen Antriebsmotor 5 eindringen, welche einen Kurzschluss im elektrischen Antriebsmotor 5 und damit einen Ausfall des elektrischen Antriebsmotors 5 verursachen kann. Die eindringende Flüssigkeit wird in 9 durch einen schwarzen Pfeil repräsentiert, wobei das Eindringen der Flüssigkeit beispielsweise durch eine axiale Bewegung des Exzenterlagers 2 verursacht werden kann. Zur Verhinderung des Eindringens der Flüssigkeit ist es bekannt, das als Antriebslager 3 ausgebildete Kugellager einseitig oder zweiseitig abzudichten und ein aufwendiges Entlüftungskonzept einer Exzenterbohrung vorzusehen.
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Aus dem Stand der Technik ist die
JP 2000-130 391 A bekannt. Hierbei wird ein ringförmiges Dichtelement aus Gummi mit einem Metallring sowie Dichtlippen gegen Wasser sowie gegen Luft beschrieben. Die Dichtlippen wirken dabei auf ein Verbindungselement zwischen dem Impeller und dem Antriebsmotor. Über die Dichtlippen sowie den Impeller wird der Antriebsmotor gegen eindringende Flüssigkeit abgedichtet.
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In der
DE 198 13 301 A1 ist eine durch die Einbringung von Kunststoff spielfrei gestaltbare Pumpeneinheit beschreiben. Diese weist ein topfförmiges Motorgehäuseteil des Motorgehäuses auf, welches einen radial zur Welle verlaufenden äußeren Bereich, einen axial zu Welle verlaufenden äußeren Bereich und einen schmalen radial zu Welle verlaufenden inneren Bereich aufweist. Die für den einwandfreien Zusammenbau erforderliche Spielpassung des Motorgehäuseteils wird durch eingebrachten Kunststoff aufgehoben.
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In der
DE 199 52 605 A1 wird eine Flügelzellenpumpe mit einer von einem Motor angetriebener Antriebswelle mit einem Wellendichtring sowie einer Schleuderscheibe beschrieben. Der Wellendichtring ist dabei zwischen der Antriebswelle und einem Gehäuse eingebracht. Der Wellendichtring ist im Bereich eines Gehäuseabschnitts angeordnet, der sich domartig in Richtung des Innenraums erstreckt.
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Aufgabe und Vorteile der Erfindung
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Die Aufgabe der Erfindung ist es mittels einer Vorrichtung die technische Wirkung zu erzielen, sowohl den Antriebsmotor gegen Eindringen der Flüssigkeit abzudichten als auch eine axiale Bewegung des Lagers zu begrenzen. Die erfindungsgemäße Pumpe, insbesondere für ein Hydraulikaggregat, mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 weist hierfür den Vorteil auf, dass zwischen einem Pumpengehäuse und einem elektrischen Antriebsmotor ein Dichttopf eingeführt wird, welcher den elektrischen Antriebsmotor gegen eindringende Leckageflüssigkeit abdichtet und ein Anlaufelement bildet, welches ein die Pumpe antreibendes Exzenterlager in axialer Richtung abstützt. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise die Verwendung von kostengünstigen Kugellagern ohne Abdichtung als Antriebslager, welche in großen Stückzahlen von verschiedenen Herstellern hergestellt und geliefert werden. Zudem ergibt sich durch die Verwendung von einheitlichen Kugellagern eine geringere Typenvielfalt der elektrischen Antriebsmotoren. Außerdem kann durch das Einführen des Dichttopfes und die Verwendung von nicht abgedichteten Kugellagern in vorteilhafter Weise auf ein aufwendiges Entlüftungskonzept einer Exzenterbohrung verzichtet werden.
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Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der im unabhängigen Patentanspruch angegebenen Pumpe, insbesondere für ein Hydraulikaggregat, möglich.
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Besonders vorteilhaft ist, dass der eingeführte Dichttopf ein Antriebslager ohne Abdichtung von einem Exzenterlager trennt und als Anlaufelement für das die Pumpe antreibende Exzenterlager wirkt.
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Nach dem Einführen des Dichttopfes in eine bestehende Bohrung im Pumpengehäuse ist in vorteilhafter Weise ein äußerer Bund des Dichttopfs zwischen dem Pumpengehäuse und einem Gehäuse des Antriebsmotors verspannt und festgehalten.
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In Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Pumpe ist auf wenigstens einer Oberfläche des Dichttopfs eine Dichtung aufgebracht, welche zwischen einem inneren Ring des Antriebslagers und dem Dichttopf wirkt und eine Antriebswelle im Betrieb axial und radial abdichtet. Zusätzlich kann ein der Antriebswelle zugewandete Teil des Dichttopfes von einer Dichtung umschlossen sein, so dass die Dichtung auch zwischen dem Dichttopf und dem Extenderlager wirkt. Die Dichtung kann in vorteilhafter Weise gleichzeitig zum Spielausgleich zwischen den Komponenten wirken.
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Während des Betriebs wird die Dichtung des Dichttopfs durch den axialen Schub des Exzenterlagers in vorteilhafter Weise vorgespannt.
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In Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Pumpe kann die Dichtung beispielsweise auf den Dichttopf aufvulkanisiert und/oder aufgespritzt sein. Zudem können die Dichtung und der Dichttopf einteilig ausgeführt sein. In weiterer Ausgestaltung sind die Dichtung und/oder der Dichttopf aus Kunststoff, vorzugsweise aus einem Elastomer oder aus Teflon, hergestellt.
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In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Pumpe, kann der Dichttopf zwei Dichttopfteile umfassen, welche jeweils anteilig eine Dichtung und einen äußeren Bund umfassen. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise eine nachträgliche Montage des Dichttopfes am fertigen Motor.
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Zum Druckausgleich für einen Exzenterraum des Exzenterlagers kann in vorteilhafter Weise im Pumpengehäuse hinter einem Dichttopflager mindestens eine Entlüftungsnut eingebracht werden.
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Dies ermöglicht eine Entlüftung in Richtung Pumpensteuergerät und von dort in Richtung Außenatmosphäre.
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Zeichnung
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Vorteilhafte, nachfolgend beschriebene Ausführungsformen der Erfindung sowie das zu deren besserem Verständnis oben erläuterte, herkömmliche Ausführungsbeispiel sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
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1 eine schematische Schnittdarstellung der wesentlichen Komponenten einer erfindungsgemäßen Pumpe,
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2 eine Darstellung eines ersten Details aus 1 für ein erstes Ausführungsbeispiel,
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3 eine Darstellung eines ersten Details aus 1 für ein zweites Ausführungsbeispiel,
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4 eine Schnittdarstellung, eine Draufsicht und eine Seitenansicht eines zweiteiligen Dichttopfes,
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5 eine Draufsicht und eine Seitenansicht eines ersten Dichttopfteils.
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6 eine Darstellung eines zweiten Details aus 1 für ein erstes Ausführungsbeispiel,
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7 eine Darstellung eines zweiten Details aus 1 für ein zweites Ausführungsbeispiel,
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8 eine schematische Schnittdarstellung einer herkömmlichen Pumpe, und
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9 eine Darstellung eines Details aus 8.
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Beschreibung
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Wie aus 1 ersichtlich ist, umfasst eine erfindungsgemäße Pumpe 10, insbesondere für ein Hydraulikaggregat, ein Exzenterlager 2, ein Antriebslager 3, eine Antriebswelle 4 und einen elektrischen Antriebsmotor 5, welcher in 1 nur angedeutet ist. Die genannten Komponenten sind von einem Pumpengehäuse 12 umschlossen. Erfindungsgemäß ist zwischen dem Pumpengehäuse 12 und dem elektrischen Antriebsmotor 5 ein Dichttopf 20 eingeführt, welcher den elektrischen Antriebsmotor 5 gegen eindringende Leckageflüssigkeit abdichtet und das Antriebslager 3 vom Exzenterlager 2 trennt. Nach dem Einführen des Dichttopfes 20 in eine bestehende Bohrung im Pumpengehäuse 12, ist ein äußerer Bund 24 des Dichttopfs 20 zwischen dem Pumpengehäuse 12 und einem Gehäuse 5.1 des Antriebsmotors 5 verspannt und festgehalten. Somit ist der Dichttopf 20 ohne Drehmöglichkeit in einem Lager L1 im Pumpengehäuse fest gelagert. Dies ist im Detail A auch aus 2 und 3 ersichtlich. Der eingeführte, beispielsweise als Dichtscheibe oder Dichtflansch ausgeführte Dichttopf 20 dichtet den elektrischen Antriebsmotor 5 gegen eindringende Leckageflüssigkeit ab, wirkt für das die Pumpe 10 antreibende Exzenterlager 2 als Anlaufelement und stützt das Exzenterlager 2 in axialer Richtung ab. Auf wenigstens einer Oberfläche des Dichttopfs 20 ist eine Dichtung 22 aufgebracht, welche die Antriebswelle 4 im Betrieb axial und radial abdichtet. Die Dichtung 22 ist beispielsweise auf den Dichttopf 20 aufvulkanisiert und/oder aufgespritzt. Die Dichtung 22 und/oder der Dichttopf 20 sind aus Kunststoff, vorzugsweise aus einem Elastomer oder aus Teflon, hergestellt. Die Dichtung 22 und der Dichttopf 20 können aus dem gleichen Material und daher einteilig ausgeführt sein. Während des Betriebs wird die Dichtung 22 des Dichttopfs 20 durch den axialen Schub des Exzenterlagers 2 vorgespannt. Gleichzeitig kann die Dichtung 22 zum Spielausgleich zwischen den Komponenten dienen.
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Um einen Exzenterraum 2.1 des Exzenterlagers 2 unter Überdruck zu entlüften, ist im dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Pumpe 10 zum Druckausgleich im Pumpengehäuse 12 hinter dem Dichttopflager L1 mindestens eine Entlüftungsnut 2.2 eingebracht. Die Entlüftungsnut ermöglicht einen Luftdurchgang in Richtung Antriebsmotor 5 und Pumpensteuergerät und von dort einen Druckausgleich mit der Außenatmosphäre.
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2 zeigt eine Darstellung eines ersten Details A aus 1 für ein erstes Ausführungsbeispiel des Dichttopfes 20. Wie aus 2 ersichtlich ist, stützt sich das Exzenterlager 2 axial auf dem Dichttopf 20 ab, welcher z. B. 0,2 bis 1,5 mm dick ausgeführt ist. Der dargestellte Dichttopf 20 weist an einer Oberfläche die Dichtung 22 auf, welche zwischen einem inneren Ring des Antriebslagers 3 und dem Dichttopf 20 wirkt.
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3 zeigt eine Darstellung des ersten Details A aus 1 für ein zweites Ausführungsbeispiel des Dichttopfes 20.
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4 zeigt eine Schnittdarstellung, eine Draufsicht und eine Seitenansicht des aus zwei Dichttopfteilen 20.1, 20.2 aufgebauten Dichttopfes 20. Die Schnittdarstellung verläuft entlang der Linie A-A. Durch die Ausführung des Dichttopfes 20 mit zwei überlappenden Dichttopfteilen 20.1 und 20.2 ist es möglich, den Dichttopf 20 nach dem Einbau des Motors 5 zu montieren. Wie aus 4 ersichtlich ist, ist der Dichttopf 20 zweiteilig ausgeführt und umfasst zwei Dichttopfteile 20.1, 20.2, welche jeweils anteilig eine Dichtung 22 und einen äußeren Bund 24.1, 24.2 umfassen. 5 zeigt eine Draufsicht und eine Seitenansicht eines der Dichttopfteile 20.2.
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6 zeigt eine Darstellung eines zweiten Details B aus 1 für ein erstes Ausführungsbeispiel. Wie aus 6 ersichtlich ist, umschließt die Dichtung 22 den Dichttopf 20 in Richtung Antriebswelle 4 und dichtet die Antriebswelle 4 im Betrieb axial und radial ab. Die Dargestellte Dichtung 22 wirkt zwischen dem inneren Ring 3.2 des Antriebslagers 3 und dem Dichttopf 20 und dem Exzenterlager 2 und dem Dichttopf 20. Der Dichttopf 20 kann am Umfang für eine bessere Dichtwirkung gegen die Antriebswelle 4 partiell mit Nocken versehen sein. Das Exzenterlager 2 und der innere Ring 3.2 des Antriebslagers sind über eine Presspassung PP mit der Antriebswelle 4 gekoppelt und drehen sich mit der Antriebswelle 4 mit. Ein äußerer Ring 3.1 des Antriebslagers 3 ist fest im Gehäuse 5.1 des elektrischen Antriebsmotors 5 gelagert.
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7 zeigt eine Darstellung des zweiten Details B aus 1 für eine alternative Ausführung der Dichtung 22. Gemäß der alternativen Ausführungsform ist die Dichtung 22 nur auf einer Oberfläche des Dichttopfes 20 aufgebracht und wirkt zwischen dem inneren Ring 3.2 des Antriebslagers 3 und dem Dichttopf 20.
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Der z. B. als Dichtscheibe oder Dichtflansch ausgeführte Dichttopf, welcher erfindungsgemäß zwischen dem Pumpengehäuse und dem Antriebsmotor für die Pumpe eines Hydraulikaggregats eingeführt ist, dichtet den Antriebsmotor gegen eindringende Leckageflüssigkeit ab, wirkt als Anlaufelement für das die Pumpe antreibende Exzenterlager und stützt das Exzenterlagers in axialer Richtung ab. Durch die erfindungsgemäße Dichtscheibe kann die Leckageflüssigkeit nicht durch das Antriebslager in den Antriebsmotor eintreten und wird beispielsweise in einer aus dem Stand der Technik bekannten Leckagebohrung aufgefangen. Das Hydraulikaggregat ist beispielsweise Teil einer schlupfgeregelten Fahrzeugbremsanlage.
