DE19833374A1 - Verdrängerpumpe - Google Patents

Abstract

Die als Flügelzellenpumpe ausgestaltete Verdrängerpumpe weist ein Gehäuse auf, in dem ein Rotor gelagert ist, der mit einer Antriebswelle verbunden ist, die zur Abdichtung mittels eines Wellendichtringes im Gehäuse gelagert ist; ein Verbindungskanal zwischen dem Wellendichtring und dem saugseitigen Anschluß der Pumpe zur Ableitung des am Wellendichtring anstehenden Lecköls weist ein Profil (16) auf, das den Querschnitt des Verbindungskanals (9) in mehrere kleine Teilquerschnitte (19, 19', 19'' ...) aufteilt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verdrängerpum­ pe, insbesondere eine Flügelzellenpumpe zum Fördern eines Druckmittels von einem Behälter zu einem Verbraucher nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Zur Druckölversorgung von Hilfskraftlenkungen in Kraftfahrzeugen setzt man häufig Flügelzellenpumpen ein. Eine derartige Flügelzellenpumpe weist einen Rotor auf, der drehbar in einem Kurvenring eingesetzt ist und der mit ra­ dial gerichteten Schlitzen versehen ist, in denen Flügel verschiebbar gelagert sind. Zwischen dem Kurvenring, dem Rotor und den Flügeln sind Arbeitskammern vorhanden, die von Steuerflächen benachbarter Steuerplatten in axialer Richtung begrenzt sind. Diese Bauteile sind in einen druck­ mittelgefüllten Innenraum eines Gehäuses eingesetzt, das aus einem Lagergehäuse und einem Gehäusedeckel besteht.

Im Lagergehäuse ist der Rotor an einer Antriebswelle gelagert, die sich üblicherweise in axialer Richtung am Gehäusedeckel abstützt. Im Lagergehäuse ist ferner ein Sauganschluß für den Anschluß des Behälters und ein Druck­ anschluß für den Anschluß des Verbrauchers angeordnet. Ein Stromregelventil im Gehäuse dient der Regelung des zum Druckanschluß geförderten Druckmittels, während außerdem noch ein Druckbegrenzungsventil vorhanden sein kann.

Eine derartige Flügelzellenpumpe ist in der DE A 44 16 077 der Anmelderin beschrieben. Sie dient insbe­ sondere dem Fördern von Drucköl aus einem Vorratstank zu einer Hilfskraftlenkung und weist ein Lagergehäuse auf, in dem der Rotor an einer Antriebswelle gelagert ist. Die An­ triebswelle, die entweder direkt oder über einen Riemen­ trieb antreibbar ist, ist gegenüber der Pumpe mittels eines Wellendichtringes abgedichtet.

Da das am Wellendichtring ankommende Lecköl zur Saug­ seite der Pumpe abgeleitet werden muß, steht auch der beim Kaltstart an der Saugseite der Pumpe auftretende Unterdruck am Wellendichtring an. Besteht nun der Wellendichtring aus einem Werkstoff, der nicht kälteflexibel genug ist, so saugt die Pumpe Luft an bei niedrigen Temperaturen mit der Folge einer starken Geräuschentwicklung und ggf. eines Überlaufens des Ölbehälters.

Da die Kraftfahrzeughersteller, um teure Sekundärmaß­ nahmen einzusparen, d. h. einen Ölkühler, ihre Tempera­ turanforderungen an die Funktionsweise einer Verdrängerpum­ pe ständig heraufsetzen, muß der Wellendichtring einen im­ mer größeren Temperaturbereich abdecken, der üblicherweise zwischen -40°C und 120°C, kurzzeitig sogar bei 135° liegt. Die bekannten Werkstoffe für die Wellendichtringe der Antriebswellen von Verdrängerpumpen, die für die oben genannten hohen Temperaturen geeignet sind (insbesondere FPM und HNBR) sind für sehr niedrige Temperaturen im Be­ reich von -25°C bis -40°C nicht kälteflexibel genug.

Da außerdem bei hohen Temperaturen zusammen mit den hohen Pumpendrücken relativ große Leckölmengen anfallen, ist bei den herkömmlichen Verdrängerpumpen der Verbindungs­ kanal vom Wellendichtring zur Saugseite der Pumpe meistens entsprechend groß dimensioniert und oftmals sogar überdi­ mensioniert. So beträgt bei einer bekannten Flügelzellen­ pumpe der Anmelderin, wie sie unter der Bezeichnung CP1 gefertigt wird, der Querschnitt des Verbindungskanals zwi­ schen Wellendichtring und Saugseite ca. 13 mm². Dies bedeu­ tet, daß der an der Saugseite der Verdrängerpumpe anstehen­ de Unterdruck nahezu ungehindert zum Wellendichtring-Raum übertragen wird.

ufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Ver­ drängerpumpe zu schaffen, bei der der am Wellendichtring drei niedrigen Temperaturen anstehende Unterdruck stark ver­ mindert bzw. unterdrückt ist, um so unnötiges Luftansaugen zu vermeiden und dadurch die Geräuschentwicklung und ein Überlaufen des Ölbehälters zu verhindern.

Ausgehend von einer Verdrängerpumpe der eingangs näher genannten Art erfolgt die Lösung dieser Aufgabe mit dem im kennzeichnenden Teil des Anspruchs angegebenem Merkmal.

Mit dem erfindungsgemäß ausgestalteten stark viskosi­ tätsabhängigen Verbindungskanal zwischen dem Wellendicht­ ring und der Saugseite der Pumpe wird der Vorteil erzielt, daß am Wellendichtring der Unterdruck nur zum geringen Teil und außerdem zeitverzögert ankommt; ein Luftansaugen wird dadurch vermieden zusammen mit der nach dem Start erfolgen­ den Erwärmung der Dichtlippe des Wellendichtringes. Die starke Viskositätsabhängigkeit im Verbindungskanal wird dadurch erzielt, daß ein entsprechendes Profil in den Ver­ bindungskanal eingesetzt wird, der dessen Querschnitt in viele kleine Querschnitte unterteilt, die zusammen mit der großen Profillänge eine hohe Flüssigkeitsreibung und damit die erwünschte große Viskositätsabhängigkeit ergeben, bei gleichzeitig ausreichend großem Querschnitt zur Ableitung des Lecköls.

Der gleiche Effekt läßt sich mit einer Vielzahl klei­ ner nebeneinander liegender Bohrungen erzielen, wobei je­ doch diese Lösung erheblich teurer ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, in der ein vorteilhaftes Ausführungsbei­ spiel dargestellt ist; es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine geeignete Ver­ drängerpumpe und

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Verbindungskanal mit eingesetztem Profil.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch eine Flügelzel­ lenpumpe der Anmelderin, wie sie in der eingangs erwähnten DE A 44 16 077 ausführlich beschrieben ist. In dem druck­ mittelgefülltem Innenraum 1 des Gehäuses 2 ist ein Rotoren­ satz 3 eingesetzt, der aus einem Kurvenring 4 und einem Rotor 5 besteht. Der Rotor 5 ist im Inneren des Kurvenrin­ ges angeordnet und weist radial ausgerichtete Schlitze auf, in denen Flügel 6 verschiebbar gelagert sind. Zwischen dem Kurvenring 4, dem Rotor 5 und den Flügeln 6 sind Arbeits­ kammern gebildet, die von Steuerflächen benachbarter Steu­ erplatten 7 und 8 in axialer Richtung begrenzt sind.

Das Gehäuse 2 besteht aus einem Lagergehäuse 10 und einem topfförmigen Gehäusedeckel 11, die an ihren Flä­ chen 17, 18 über eine Dichtung 20 miteinander verbunden sind. Mit 21 ist eine die beiden Teile zusammenhaltende Schraube bezeichnet, mit 22 ein Sicherungsring und mit 23 ein Dichtring, zwischen Stirnplatte 8 und Deckel 11.

Der Rotor 5 ist bei diesem Ausführungsbeispiel einer Flü­ gelzellenpumpe über eine Antriebswelle 12 im Lagergehäu­ se 10 gelagert. Die Antriebswelle 12 durchsetzt dabei einen Wellendichtring 14, der über einen Verbindungskanal 9 mit dem saugseitigen Anschluß 13 der Flügelzellenpumpe verbun­ den ist. Mit 15 ist ferner ein übliches Stromregelventil bezeichnet.

Das am Wellendichtring 14 ankommende Lecköl wird über den Verbindungskanal 9 dem saugseitigen Anschluß 13 zuge­ führt, wodurch der beim Kaltstart an der Saugseite 13 der Flügelzellenpumpe auftretende Unterdruck auch am Wellen­ dichtring 14 ansteht. Da der Wellendichtring 14 üblicher­ weise aus einem Werkstoff besteht, der nicht kälteflexibel genug ist, saugt die Pumpe Luft an, wodurch eine starke Geräuschentwicklung und ggf. ein Überlaufen des (nicht dar­ gestellten) Ölbehälters erfolgt.

Um diese Nachteile zu vermeiden und den Verbindungska­ nal 9 stark viskositätsabhängig auszugestalten wird nun in diesen, wie Fig. 2, zeigt ein Profil 16 eingesetzt, das den ursprünglichen Querschnitt des hier ovalförmig ausgestalte­ ten Verbindungskanals 9 in eine Vielzahl kleiner Quer­ schnitte 19, 19', 19'' . . . unterteilt, wodurch erreicht wird, daß am Wellendichtring 14 der Unterdruck nicht in voller Höhe und nur zeitverzögert ankommt. Ein Luftansaugen wird dadurch vermieden.

Die vielen kleinen Querschnitte 19, 19', 19'' . . . im Verbindungskanal 9 und die große Profillänge des eingesetz­ ten Profils 16 ergeben eine hohe Flüssigkeitsreibung und damit eine hohe Viskositätsabhängigkeit, wobei gleichzeitig in ausreichend großer Querschnitt zur Ableitung des Leck­ öles vorhanden ist.

Bezugszeichenliste

1

Innenraum

2

Gehäuse

3

Rotorensatz

4

Kurvenring

5

Rotor

6

Flügel

7

Steuerplatte

8

Steuerplatte

9

Verbindungskanal

10

Lagergehäuse

11

Gehäusedeckel

12

Antriebswelle

13

Sauganschluß

14

Wellendichtring

15

Stromregelventil

16

Profil

17

Fläche

18

Fläche

19

Teilquerschnitt

19

',

19

'' Teilquerschnitt

20

Dichtung

21

Schraube

22

Sicherungsring

23

Dichtring

Claims (1)

1. Verdrängerpumpe, insbesondere Flügelzellenpumpe, zum Fördern eines Druckfluids von einem Behälter zu einem Ver­ braucher, wobei die Flügelzellenpumpe ein Gehäuse aufweist, in dem ein Rotor gelagert ist, der mit einer Antriebswelle verbunden ist, die zur Abdichtung mittels eines Wellendicht­ ringes im Gehäuse gelagert ist und wobei ein Verbindungs­ kanal zwischen Wellendichtring und dem saugseitigen An­ schluß der Pumpe zur Ableitung des am Wellendichtring an­ stehenden Lecköls vorgesehen ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in den Verbindungskanal (9) ein Profil (16) eingesetzt ist, das den Querschnitt des Verbin­ dungskanals in mehrere kleine Teilquerschnitte (19, 19', 19'' . . .) unterteilt.