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Die Erfindung betrifft eine Mehrfachpumpe gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Es ist bekannt, mehrere Pumpen derart zu einer Mehrfachpumpe zusammenzubauen, dass die einzelnen Antriebswellen eine gemeinsame Drehachse haben, wobei sie drehfest miteinander verbunden sind. Die einzelnen Pumpen können dabei als Außenzahnradpumpen ausgeführt sein. Die einzelnen Pumpen können mechanisch weitgehend identisch ausgeführt sein, wobei sie druckseitig mit unterschiedlichen Drücken betrieben werden. Hierdurch kann sich gegenüber der Verwendung einer einzigen großen Pumpe eine Energieeinsparung ergeben.
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Bei einzelnen Anwendungsfällen kommt es vor, dass saugseitig ein vergleichsweise hoher Druck an einem ersten Sauganschluss der ersten Pumpe anliegt. Die erste Pumpe der Mehrfachpumpe ist diejenige Pumpe, deren Antriebswelle mit einem Antriebszapfen nach außen ragt, so dass der Antriebszapfen mit einem Antriebsmotor in Drehantriebsverbindung gebracht werden kann. Im Bereich des Antriebszapfens ist ein erster Dichtring zwischen der ersten Antriebswelle und dem ersten Gehäuse vorgesehen, der beispielsweise als Radialwellendichtring ausgeführt ist. Eben dieser erste Dichtring kann durch einen übermäßig hohen Druck am ersten Sauganschluss überlastet werden.
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Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass eine Überlastung des ersten Dichtrings durch übermäßig hohe saugseitige Drücke vermieden wird. Dabei kann auf Rohrleitungen außen an der Mehrfachpumpe verzichtet werden.
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Gemäß Anspruch 1 wird vorgeschlagen, dass die erste Pumpe einen Fluidkanal aufweist, welcher an einem Ende permanent an den genannten Kupplungsraum angeschlossen ist, wobei er an einem gegenüberliegenden Ende innerhalb des ersten Gehäuses benachbart zum ersten Dichtring ausmündet. In dem Kupplungsraum liegt ein niedriger Druck an, so dass der erste Dichtring druckentlastet wird. Der Strömungsweg zwischen dem ersten Sauganschluss und dem ersten Dichtring weist vorzugsweise einen vergleichsweise hohen Strömungswiderstand auf, so dass über den Fluidkanal nur vergleichsweise kleine Fluidmengen fließen. Die Mehrfachpumpe wird vorzugsweise mit einem Druckfluid in Form einer Flüssigkeit betrieben, wobei es sich bei dem Druckfluid höchst vorzugsweise um Hydrauliköl handelt. Die erste und die zweite Antriebswelle sind vorzugsweise drehfest miteinander verbunden, höchst vorzugsweise mittels einer Kupplung. Die Mehrfachpumpe kann eine dritte Pumpe umfassen, die analog zur zweiten Pumpe ausgeführt ist, wobei sie derart an die zweite Pumpe angebaut ist, das die entsprechende dritte Antriebswelle bezüglich der Drehachse drehbar ist.
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In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung angegeben.
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Es kann vorgesehen sein, dass am ersten Gehäuse ein erster Sauganschluss angeordnet ist, wobei am zweiten Gehäuse ein zweiter Sauganschluss angeordnet ist, wobei der Kupplungsraum mit dem zweiten Sauganschluss permanent fluidisch verbunden ist. Damit ist der Kupplungsraum und mittelbar der erste Dichtring zum zweiten Sauganschluss hin druckentlastet. Am ersten Gehäuse ist vorzugsweise ein erster Druckanschluss angeordnet, wobei am zweiten Gehäuse ein zweiter Druckanschluss angeordnet ist.
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Es kann vorgesehen sein, dass im Bereich des Kupplungsraums zwischen der zweiten Antriebswelle und dem zweiten Gehäuse ein Spalt vorgesehen ist. Durch den Spalt kann Druckfluid aus dem Kupplungsraum zum zweiten Sauganschluss hin durchtreten. Der Spalt ist vorzugsweise als Ringspalt ausgebildet, der höchst vorzugsweise kreiszylindrisch ausgeführt ist.
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Es kann vorgesehen sein, dass der Fluidkanal zumindest abschnittsweise innerhalb der ersten Antriebswelle verläuft. Der Fluidkanal kann vollständig innerhalb der ersten Antriebswelle verlaufen. Damit muss nur ein einziges Teil bearbeitet werden, um den Fluidkanal herzustellen.
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Es kann vorgesehen sein, dass der Fluidkanal zumindest abschnittsweise innerhalb des ersten Gehäuses verläuft. Der Fluidkanal kann vollständig innerhalb des ersten Gehäuses verlaufen. Vorzugsweise ist das erste Gehäuse aus einem Hauptkörper und einer ersten und einer zweiten Endplatte zusammengesetzt, wobei der Hauptkörper in Richtung der Drehachse zwischen der ersten und der zweiten Endplatte angeordnet ist, wobei der Fluidkanal innerhalb des ersten Gehäuses ausschließlich in der ersten und/oder in der zweiten Endplatte verläuft.
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Es kann vorgesehen sein, dass die erste und/oder die zweite Pumpe jeweils zwei Zahnräder umfasst, welche im Außeneingriff miteinander kämmen, wobei sie in Drehantriebsverbindung mit der betreffenden ersten bzw. zweiten Antriebswelle stehen.
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Es kann vorgesehen sein, dass die erste Pumpe eine Zahnradwelle hat, welche parallel beabstandet zur ersten Antriebswelle angeordnet ist, wobei ein zugeordnetes Zahnrad auf der Zahnradwelle aufgenommen ist, wobei der Fluidkanal zumindest abschnittsweise innerhalb der Zahnradwelle verläuft. Der entsprechende erste Abschnitt des Fluidkanals ist besonders einfach herstellbar.
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Es kann vorgesehen sein, dass der Fluidkanal innerhalb der Zahnradwelle koaxial zu einer Hilfsdrehachse der Zahnradwelle verläuft. Die Zahnradwelle ist vorzugsweise bezüglich der Hilfsdrehachse drehbar. Durch die vorgeschlagene Anordnung des Fluidkanals wird erreicht, dass die Mündungsöffnungen des Fluidkanals an der Zahnradwelle bei einer Drehung der Zahnradwelle ortsfest sind.
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Es kann vorgesehen sein, dass der Fluidkanal im Übrigen im ersten Gehäuse verläuft. Der Fluidkanal verläuft im ersten Gehäuse vorzugsweise ausschließlich in einer gesonderten ersten und/oder einer gesonderten zweiten Endplatte des ersten Gehäuses.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
- 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Mehrfachpumpe; und
- 2 eine weitere Seitenansicht der ersten Pumpe aus 1.
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1 zeigt eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Mehrfachpumpe 10. Die Mehrfachpumpe 10 umfasst vorliegend eine erste, eine zweite und eine dritte Pumpe 20; 30; 40, die entlang der Drehachse 11 nebeneinander angeordnet sind. Die erste Pumpe 20 hat ein erstes Gehäuse 21 und eine erste Antriebswelle 22. Die zweite Pumpe 30 hat ein zweites Gehäuses 31 und eine zweite Antriebswelle 32. Die dritte Pumpe 40 hat ein drittes Gehäuse 41 und eine dritte Antriebswelle 42. Das erste, das zweite und das dritte Gehäuse 21; 31; 41 sind weitgehende identisch aufgebaut. Sie umfassen jeweils einen Hauptkörper 16, der die im Außeneingriff kämmenden Zahnräder ringartig umgibt. An den beiden in Richtung der Drehachse weisenden, ebenen Stirnflächen des Hauptkörper 16 ist jeweils ein erste bzw. eine zweite Endplatte 17; 18 fest angebaut. Das erste, das zweite und das dritte Gehäuse 21; 31; 41 werden vorliegend durch mehrere Zuganker 60 fest zusammengehalten. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist die dritte Pumpe 40 optional. Die Mehrfachpumpe 10 kann weitere Pumpen umfassen, die analog zur zweiten bzw. zur dritten Pumpe 30; 40 angebaut sind. Die erste, die zweite und die dritte Pumpe 20; 30; 40 sind vorzugsweise jeweils als Außenzahnradpumpe ausgeführt, die höchst vorzugsweise sogenannte Lagerbrillen zur Lagerung und Abdichtung des Zahnradtriebwerks aufweist. Zum inneren Aufbau einer einzelnen Pumpe wird beispielhaft auf die
DE 10 2013 202 606 A1 verwiesen.
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Die erste, die zweite und die dritte Antriebswelle 22; 32; 42 haben eine gemeinsame Drehachse 11, wobei unmittelbar benachbarte Antriebswellen 22; 32; 42 über eine Kupplung 13 drehfest miteinander verbunden sind. Die erste Antriebswelle 22 ragt mit einem Antriebszapfen 23 aus dem ersten Gehäuse 21 heraus, wobei der Antriebszapfen 23 vorzugsweise mit einem Antriebsmotor, insbesondere einem Elektro- oder einem Dieselmotor, in Drehantriebsverbindung steht. Dort ist ein erster Dichtring (Nr. 24 in 2) zwischen dem ersten Gehäuse 21 und der ersten Antriebswelle 22 angeordnet, welcher vorzugsweise als Radialwellendichtring ausgeführt ist.
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Zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuse 21; 31 ist ein Kupplungsraum 14 angeordnet, wobei zwischen dem zweite und dem dritten Gehäuse 32; 41 ein weiterer Kupplungsraum 15 angeordnet ist. In diesen Kupplungsräumen 14; 15 ist jeweils eine der genannten Kupplungen 13 angeordnet. Die Kupplungsräume 14; 15 sind nach außen fluiddicht verschlossen, wobei insbesondere die betreffenden Gehäuse fluiddicht aneinander angebaut sind. Um die im inneren der Kupplungsräume anfallenden Leckagen abzuleiten, ist beispielsweise zwischen der zweiten Antriebswelle 32 und dem zweiten Gehäuse 31 ein Spalt 34 vorgesehen, über den eine Fluidverbindung zwischen dem Kupplungsraum 14 und dem zweiten Sauganschluss 33 hergestellt wird. In den Dichtungssitz 25 ist vorliegend kein Dichtring eingebaut, um den vorgenannten Fluidstrom zu ermöglichen. Bei der dritten Pumpe 40 ist an der analogen Stelle ein zweiter Dichtring 44 eingebaut. Die im Kupplungsraum 14 anfallenden Leckagen werden also dem Hydraulikkreislauf zugeführt, welcher von der zweiten Pumpe 30 mit Druckfluid versorgt wird.
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Um nun die am ersten Dichtring anfallenden Leckagen abzuführen, ist der erfindungsgemäße Fluidkanal 50 vorgesehen, der weiter unten mit Bezug auf 2 näher erläutert wird.
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Die erste, die zweite und die dritte Pumpe 20; 30; 40 haben jeweils einen ersten, einen zweiten bzw. einen dritten Sauganschluss 26; 33; 43. Der betreffende erste, zweite bzw. dritte Druckanschluss ist in 1 nicht sichtbar, da er auf der gegenüberliegenden Seite des betreffenden ersten, zweiten bzw. dritten Gehäuses 21; 31; 41 angeordnet ist.
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2 zeigt eine weitere Seitenansicht der ersten Pumpe 20 aus 1. In 2 ist zunächst der erste Dichtring 24 zu erkennen, welcher zwischen dem ersten Gehäuse 21 und der ersten Antriebswelle 22 eingebaut ist, so dass im Bereich des Antriebszapfens 23 kein Druckfluid aus der ersten Pumpe 20 austritt. Der erste Dichtring 24 ist in der ersten Endplatte 17 der ersten Pumpe 20 aufgenommen. Er ist vorzugsweise als Radialwellendichtring ausgeführt. Das am ersten Dichtring 24 anfallende Druckfluid rührt von Leckagen im Inneren der ersten Pumpe 20 her. Es wird vorzugsweise zum ersten Sauganschluss (Nr. 26 in 1) hin abgeleitet. Wenn nun am ersten Sauganschluss ein zu hoher Druck anliegt, so steht dieser Druck, durch Drosselverluste etwas vermindert, auch am ersten Dichtring 24 an. Der Anmelderin sind Anwendungsfälle einer Mehrfachpumpe bekannt geworden, bei denen der erste Dichtring 24 durch diesen Effekt zerstört wurde.
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Um diesem Problem abzuhelfen, wurde der erfindungsgemäße Fluidkanal 50 eingeführt. Er ist am in 2 linken Ende permanent an den Kupplungsraum 14 angeschlossen. Dieser Kupplungsraum 14 ist vorzugsweise zum zweiten Sauganschluss (Nr. 33 in 1) hin druckentlastet, so dass dort anfallende Leckagen zum zweiten Sauganschluss hin abgleitet werden. Vorzugsweise liegt am zweiten Sauganschluss ein niedrigerer Druck als am ersten Sauganschluss an. Am in 2 rechten Ende mündet der Fluidkanal 50 in der Nähe des ersten Dichtrings 24 aus und zwar innerhalb des ersten Gehäuses 21.
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Die vorliegende erste Pumpe 20 ist als Außenzahnradpumpe ausgeführt, die zwei im Außeneingriff kämmende Zahnräder aufweist. Eines dieser Zahnräder 12 ist in 2 grobschematisch im Teilschnitt dargestellt. Das andere Zahnrad, welches drehfest auf der ersten Antriebswelle 22 aufgenommen ist, ist nicht dargestellt. Das dargestellte Zahnrad 12 ist auf einer Zahnradwelle 27 drehfest aufgenommen, wobei es beispielsweise einstückig mit der Zahnradwelle 27 ausgeführt ist. Die Zahnradwelle 27 wird koaxial zu ihrer Hilfsdrehachse 28 von einem ersten Abschnitt 51 des Fluidkanals 50 durchsetzt, so dass der erste Abschnitt 51 an gegenüberliegenden Stirnflächen der Zahnradwelle 27 ausmündet. Der Fluidkanal 50 umfasst weiter einen zweiten und einen dritten Abschnitt 52; 53, die im ersten Gehäuse 21 verlaufen. Der zweite Abschnitt 52 verläuft dabei von einem Ende des ersten Abschnitts 51 zum ersten Dichtring 24 und zwar innerhalb der ersten Endplatte 17. Der dritte Abschnitt 53 verläuft vom gegenüberliegenden Ende des ersten Abschnitts 51 zum Kupplungsraum 14 und zwar innerhalb der zweiten Endplatte 18.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Mehrfachpumpe
- 11
- Drehachse
- 12
- Zahnrad
- 13
- Kupplung
- 14
- Kupplungsraum
- 15
- weiterer Kupplungsraum
- 16
- Hauptkörper
- 17
- erste Endplatte
- 18
- zweite Endplatte
- 20
- erste Pumpe
- 21
- erstes Gehäuse
- 22
- erste Antriebswelle
- 23
- Antriebszapfen
- 24
- erster Dichtring
- 25
- Dichtungssitz
- 26
- erster Sauganschluss
- 27
- Zahnradwelle
- 28
- Hilfsdrehachse
- 30
- zweite Pumpe
- 31
- zweites Gehäuse
- 32
- zweite Antriebswelle
- 33
- zweiter Sauganschluss
- 34
- Spalt
- 40
- dritte Pumpe
- 41
- drittes Gehäuse
- 42
- dritte Antriebswelle
- 43
- dritter Sauganschluss
- 44
- zweiter Dichtring
- 50
- Fluidkanal
- 51
- erster Abschnitt des Fluidkanals
- 52
- zweiter Abschnitt des Fluidkanals
- 53
- dritter Abschnitt des Fluidkanals
- 60
- Zuganker
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013202606 A1 [0017]
