DE2230306B2 - Pumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Pumpe mit einer Gehäuseplatte, die eine Antriebsweise für den Pumpenrotor aufnimmt, der von einem Kammerring umgeben wird, welcher zwischen einer oberen und unteren Druckplatte liegt, wobei die aus Druckplatten und Kammerring bestehende Baugruppe durch einen auf die obere Druckplatte ausgeübten Fördermitteldruck beaufschlagt und diese Baugruppe von einem Blechgehäuse umgeben ist.

Eine derartige Pumpe ist aus der US-PS 32 73 503 bekannt. Wenn bei dieser bekannten Pumpe der auf die Druckfläche der oberen Druckplatte einwirkende Druck groß ist, so führen übermäßige Verbiegungen der oberen Druckplatte und des Kammerringes zu Veränderungen der Kammerabmessungen, in der der Rotor während des Betriebes umläuft und dadurch wird der Wirkungsgrad bei zu geringen Betriebsdrucken herabgesetzt und es besteht die große Gefahr, daß bei höheren Drucken ein Festfressen eintritt.

Bei einer aus der US-PS 27 59 423 bekannten Pumpe der vorstehend beschriebenen Art ist ein Kopfabschnitt vorgesehen, der am Blechgehäuse befestigt ist und dieser Kopfabschnitt trägt Funktionsteile der Pumpe und weist eine Aussparung auf, die die obere Druckplatte aufnimmt, wobei die Aussparung derart bemessen ist, daß die obere Druckplatte von dieser Aussparung eingeschlossen wird. Zwischen dieser Aussparung und der oberen Druckplatte entsteht ein Druckraum, in dem gefördertes Druckmittel wirksam ist. Auch hier kann bei zu geringen Betriebsdrucken der Wirkungsgrad der Pumpe abnehmen, während die Gefahr besteht, daß bei zu hohen Betriebsdrucken ein Festfressen des Rotors die Folge sein kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pumpe der oben beschriebenen Art zu schaffen, bei der der auf die obere Druckplatte einwirkende Druck optimiert werden kann, d. h. nicht so groß ist, daß ein übermäßiges Durchbiegen der Druckplatte stattfinden kann und nicht so klein, daß ein Lecken durch die Gehäuseabschnitte hindurch erfolgen kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst,

daß gegen die obere Druckplatte eine Deckelplatte

anliegt, die eine Öffnung aufweist, in die hinein sich eine an dem Blechgehäuse befestigte Führungsscheibe erstreckt, die mit der Öffnung eine zur oberen Druckplatte hin offene Druckkammer bildet, welche mit dem Förderdruck der Pumpe in Verbindung steht.

In vorteilhafter Weise hat der Pumpenhersteller die

Möglichkeit, die Abmessungen der Öffnung in der Deckplatte und des Durchmessers der Führungsscheibe derart zu gestalten, daß eine optimale Anpassung an die Betriebszustände möglich ist, unter denen die Pumpe schließlich arbeitet.

Die Erfindung soll nunmehr in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 eine Vertikalschnittansicht, genommen längs der Linie I-I der Fig.3, wobei eine gemäß der Erfindung ausgebildete Servolenkpumpe gezeigt ist,

Fig.2 eine Bodenansicht, gesehen von der Ebene H-II der Fig. 1 aus,

F i g. 3 eine Schnittansicht, genommen längs der Linie IH-IIIder Fig. 1,

Fig.4 eine Teilschnittansicht genommen längs der Linie IV-IVder Fig. 2,

F i g. 5 eine Schnittansicht, genommen längs der Linie V-V der Fig. 1, wobei Teile entfernt sind, um zusätzliche Einzelheiten der Konstruktion der Deckelplatte zu zeigen,

F i g. 6 eine Schnittansicht, genommen längs der Linie VI-VI der Fig. 5,

Fig. 7 und 8 ein Ausführungsbeispiel, mit dem verhindert werden soll, daß vorverdichtetes Druckmittel, welches sich um den Kammerring herum und innerhalb des Blechgehäuses befindet, den Druckmitteleintritt aus dem Behälter durch die Öffnungen im Gehäuse stört,

Fig.9 und 10 eine alternative Ausführungsform gegenüber der in den Fig.7 und 8 dargestellten Ausführungsform, wobei Gummiringe um das Gehäuse vor dem Einbau des Gehäuses eingeschnappt werden, F i g. 11 eine Schnittansicht, genommen längs der LinieXI-XIder Fig. 1,

Fig. 12 eine Ansicht der unteren Druckplatte, gesehen von der Ebene XII-XII der F i g. 1 aus, F i g. 13 eine Draufsicht auf die obere Druckplatte, Fig. 14 eine Schnittansicht, genommen längs der Linie XIV-XIV der F i g. 1 und

Fig. 15 eine Schnittansicht, genommen längs der LinieXV-XVder Fig. 14.

Die Erfindung ist insbesondere bei Servolenkungspumpen anwendbar, und eine derartige Pumpe ist bei 20 in F i g. 1 gezeigt. Eine Gehäuseplatte 21 weist eine Wand 22 auf und eine Bohrung 23, in der eine Lagerhülse 24 angeordnet ist, durch die sich eine Welle 26 hindurch erstreckt. Diese Welle kann mittels einer Antriebsverbindung von einem Fahrzeugantrieb aus angetrieben werden. Eine Wellendichtung ist bei 27 dargestellt.

Das Ende der Welle 26 erstreckt sich über die Wand 22 hinaus und trägt Keilnuten 28, die in Antriebsverbindung mit einem Rotor 29 stehen, der drehbar in einer Kammer 30 angeordnet ist, die in einem Kammerring 31 ausgebildet ist. Der Rotor 29 weist eine Anzahl von Aussparungen 32 auf. Jede dieser Aussparungen nimmt einen Gleitschieber 33 auf, welcher sich frei in

Winkelrichtung verschwenken kann und welcher ferner beim Laufen über die benachbarte Kammerwand sich radial bewegen kann. Eine Belastungsfeder 34 drückt jeden Gleitschieber 33 radial aus der entsprechenden Aussparung heraus.

Falls gewünscht, kann eine untere Druckplatte 36 zwischen der Wand 22 der Gehäuseplatte 21 und dem Kammerring 31 und dem Rotor 29 angeordnet sein.

Es ist eine obere Druckplatte 40 vorgesehen. Wie den Fig. 13 und 14 zu entnehmen ist, weist die obere Druckplatte 40 zwei Sätze von Einlaßöffnungen 41a und 4lb, die auf einer Seite angeordnet sind, und 42a und 426 auf, die auf der gegenüberliegenden Seite angeordnet sind. Die obere Druckplatte 40 ist ebenfalls mit zwei Sätzen von Auslaßöffnungen ausgerüstet, die bei 43a und 436 bzw. 44a und 440 gezeigt sind. Eine Auslaßleitung ist bei 46 gezeigt.

Der Hauptabschnitt der oberen Druckplatte ist im allgemeinen kreisförmig, und es ist ein Ansatz 47 vorgesehen, der sich zu einer Seite hin erstreckt und in dem eine Bohrung 48 ausgebildet ist. Dieser Ansatz entspricht ähnlich geformten Ansätzen, die an der unteren Druckplatte bei 49 und am Kammerring bei 50 vorgesehen sind.

Die obere Druckplatte 40 weist ferner eine Bohrung 51 und ein Langloch 52 auf. Wie Fig. 15 zeigt, ist die obere Druckplatte 40 bei 53 und bei 54 ausgespart, die in Verbindung mit entsprechenden Einlaßabschnitten der Kammer 30 stehen. Bei der dargestellten Pumpe handelt es sich um eine Pumpe mit einer doppelt gewölbten Kammer, durch die zwei Arbeitskammern gebildet werden, so daß ein doppelter Pumpenhub bei jeder Drehung des Rotors erzeugt wird. Es sei bemerkt, daß die entsprechenden Auslaßöffnungen 42a und 42b bei 42c miteinander verbunden sind. In gleicher Weise sind die Öffnungen 41a und 4ib bei 41c miteinander verbunden. Eine Seite der oberen Druckplatte 40 ist ebenfalls an der Auslaßöffnung 446 ausgespart, so daß ein Verb'ndungskanal 56 gebildet wird. Die untere Druckplatte 36 ist, wie in Fig. 12 gezeigt, in ^₀ entsprechender Weise mit Öffnungen ausgerüstet. Es ist eine Einlaßaussparung 57 vorgesehen und eine Einlaßöffnung innerhalb dieser Einlaßaussparung, die bei 57a gezeigt ist. Gegenüberliegend ist eine Einlaßaussparung 58 vorgesehen und eine entsprechend innere Einlaßöff- ^ nung 58a.

Zwei Auslaßöffnungen sind bei 59a und 596 und bei 60a und 60ό gezeigt. Eine Auslaßleitung ist bei 61 dargestellt. Der Ansatz 49 weist eine Bohrung 62 auf und einen Verbindungskanal 63 zum Auslaßkanal. Eine Bohrung 64 und ein Langloch 66 sind zur Aufnahme von Zapfen vorgesehen.

Die Wand 22 der Gehäuseplatte 21 ist bei 67 ausgespart um die Auslaßöffnungen 59a und 59b der unteren Druckplatte zu verbinden, und ferner ist eine Aussparung bei 68 dargestellt, die die Auslaßöffnungen 60a und 60b miteinander verbindet. Einlaßaussparungen sind bei 69 und 70 gezeigt und eine Aussparung 71 fluchtet mit dem Auslaßkanal 61. Die Gehäuseplatte 21 weist ebenfalls einen Ansatz 72 auf, in dem eine Bohrung g₀ 73 angeordnet ist, der mit der Bohrung 62 fluchtet.

Es sei nunmehr auf F i g. 3 Bezug genommen. Der Kammerring 31 weist eine Bohrung 74 und ein Langloch 76 zur Aufnahme von Zapfen auf. Es ist ebenfalls eine axiale Öffnung 77 vorgesehen, die mit den Auslaßöffnungen der benachbarten Druckplatten in Flucht liegt und ferner eine entsprechende axiale Öffnung 78, die diametral gegenüberliegt. Ein weiterer axialer Kanal 79 fluchtet mit der Auslaßleitung 46 der oberen Druckplatte und mit der Auslaßleitung 61 der unteren Druckplatte.

Am Ansatz 50 ist der Kammerring 31 mit zwei Ansaugöffnungen 80 und 81 versehen und jede schneidet einen entsprechenden Bypaßkanal 82 und 83. Die Bypaßkanäle 82 und 83 sind derart angeordnet, daß sie von einem Ventilkanal 84, der im Ansatz 50 ausgebildet ist, zu einer Einlaßzone führen, die den Kammerring 31 umgibt.

Innerhalb der Bohrung 84 des Kammerringes 31 ist ein Strömungssteuerventil 86 angeordnet. Das StrÖ-mungssteuerventil 86 weist eine Schraubenfeder 87 auf, die sich mit einem Ende gegen die Gehäuseplatte 21 innerhalb der Aussparung 73 abstützt und das andere Ende stützt sich gegen eine Schulter 88 ab, die am Ventil 86 ausgebildet ist. In die obere Druckplatte 40 ist mit Preßsitz ein mit einer Öffnung versehener Ansatz 90 eingesetzt, der eine Strömungsöffnung 91 hat, durch die hindurch das gesamte Druckmittel strömt, das von der Pumpe gefördert wird. Ein konischer Zapfen 92 bildet einen Teil des Strömungssteuerventiles 86 und erstreckt sich durch die Öffnung 91 hindurch, wodurch die Pumpe eine abfallende Strömungscharakteristik erhält.

Eine Deckelplatte ist bei 94 dargestellt und weist eine von einer axialen Wand begrenzte Öffnung 96 auf. Eine bei 97 dargestellte Führungsscheibe weist eine Umfangswand 98 auf, die innerhalb der Öffnung 96 liegt. Dichtungen sind zwischen den benachbarten Wänden vorgesehen. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Führungsscheibe 97 eine Umfangsaussparung 99 auf, die in der Umfangswand 98 ausgebildet ist, und ein O-Ring 100 ist in dieser Aussparung angeordnet, um eine entsprechende Abdichtung zwischen der Wand der Öffnung 96 und der Umfangswand 98 herzustellen.

Die Führungsscheibe 97 weist einen nach innen sich erstreckenden Haltezapfen 101 auf, der sich in die Windungen einer Schraubenfeder 102 hinein erstreckt. Diese ljegt_gegen die Deckelplatte 94 an und übt, auf diese einen kontinuierlichen Vorspannungsfederdruck

Die Deckelplatte 94 weist Aussparungen bei 103 und 104 auf, um die Auslaßöffnungen 43a, 43b und 44a, 44b der oberen Druckplatte miteinander zu verbinden. Das unter dem von der Pumpe erzeugten Druck stehende Druckmittel kann somit in dem Raum innerhalb der Öffnung % gelangen. Es sei bemerkt, daß die Deckelplatte 94 ebenfalls einen Ansatz 108 hat, der sich zu einer Seite der im allgemeinen zylindrischen Platte hin erstreckt, und in diesem Ansatz ist eine im allgemeinen tropfenförmige Aussparung vorgesehen, die einen Bohrungsabschnitt 109 und einen Kanal 110 umfaßt. Der Ansatz 108 liegt über dem entsprechenden Ansatz 47 der oberen Druckplatte, und deshalb nimmt der Kanal 110 Druckmittel mit dem Förderdruck der Pumpe auf und führt dieses Druckmittel zum Auslaßkanal 46, von wo das Druckmittel durch den Auslaßkanal 79 im Kammerring 31 hindurchgeführt wird und dann durch die Auslaßöffnung 61 in der unteren Druckplatte 36 und dann durch den Kanal 71 in der Gehäuseplatte 21. Die Gehäuseplatte 21 weist einen Anschlußansatz 110 auf, der ein Innengewinde 111 hat und zwar zum Anschluß einer Leitung, die zu einem Verbraucher führt.

Es ist ferner ein Blechgehäuse 115 vorgesehen, welches aus becherförmig gezogenem Stahlblech hergestellt wird und welches eine Endwand 116 und eine Umfangswand 117 hat, wobei diese Umfangswand in einen nach außen umgebogenen Umfangsflansch 118

ausläuft. Die Endwand 116 weist eine öffnung 119 auf, in der ein Zapfenansatz der Führungsscheibe 97 angeordnet ist. Der Rand der öffnung 119 liegt über Teilen der Führungsscheibe 97, die innerhalb des Blechgehäuses 115 angeordnet sind. Die Führungsscheibe 97 und das Blechgehäuse 115 sind zu einer Baugruppe durch eine Verschweißung 120 verbunden.

Das Blechgehäuse 115 ist im Abstand oberhalb der Deckelplatte 94 und ebenfalls im Abstand radial oberhalb der anderen Pumpenbauteile angeordnet. Bezüglich der Form des Blechgehäuses 115 sei bemerkt, daß das Gehäuse im allgemeinen zylindrisch ist, jedoch entsprechend der Ausbildung der anderen Teile weist das Blechgehäuse 115 ebenfalls einen Ansatz 121 auf, der bei 122 und 123 Öffnungen hat, die mit den Ansaugöffnungen 80 und 81 im Kammerring 31 fluchten. Die Umfangswand 117 des Blechgehäuses 115 ist radial im Abstand etwas außerhalb der Pumpenbauteile angeordnet, und dadurch wird eine Einlaßzone geschaffen, welche die Pumpe vollständig umgibt. Auf diese Weise wird praktisch die Pumpe mit einer Ölschicht umgeben, um die Schalldämpfung zu verbessern und um eine entsprechende Speisung zu den Einlaßöffnungen der Platten sicherzustellen. Um einen Vorratsbehälter für das Druckmittel zu schaffen, kann ein dünner Behälter, wie bei 125 gezeigt, vorgesehen sein. Der Behälter 125 ist im allgemeinen becherförmig ausgebildet und weist eine Endwand 126 auf, die bei 127 eine Öffnung aufweist, durch die hindurch sich eine Schraube 128 erstreckt, die in eine Gewindeöffnung 129 in der Führungsscheibe 97 eingeschraubt ist. Der Behälter 125 weist eine Seitenwand 130 auf, die dicht um den radial äußeren Umfang der Platte 21 herumgeht. Diese Gehäuseplatte hat eine Aussparung 131, weiche einen O-Ring 132 aufnimmt, der eine gute Abdichtung mit der Seitenwand 130 des Behälters 125 bildet. Die Zuleitungsöffnungen 122 und 123 im Blechgehäuse 115 stehen mit dem Innenraum des Behälters 125 in Verbindung.

Im Betrieb wird Druckmittel in die Pumpe an den entsprechenden Einlaßbereichen einer jeden Arbeitskammer eingezogen und das Druckmittel wird durch die Auslaßöffnung 43a, 436 und 44a, 446 abgegeben und gelangt dann zu einer Förderzone 56 in der oberen Druckplatte.

Die Strömung des Druckmittels aus dem Förderbereich wird durch das Strömungssteuerventil gesteuert und zwar gemäß dem Druckabfall an der Öffnung Das Strömungsmittel strömt dann durch die Kanäle 110, 46,79,61,71 bis zur Verbrauchsstelle. Druckmittel wird in den Behälter zurückgeführt, oder falls es vom Strömungssteuerventil 86 abgeleitet wird, gelangt dieses Druckmittel durch die Bypaßkanäle 82 direkt in die Einlaßzone zwischen dem Blechgehäuse 115 und den Pumpenteilen. Das Druckmittel, das durch die Bypaßkanäle 82 und 83 strömt, übt in den Saugkanälen 80 und 81 eine Saugwirkung aus und dadurch wird Nachfülldruckmittel durch die öffnungen 122 und 123 zugeführt. Wie Fig.3 zeigt, ist das Blechgehäuse 115 fest mit der Gehäuseplatte 21 durch vier Bolzen 135 verbunden. Diese vier Bolzen gehen durch entsprechende Öffnungen in den radial sich nach außen erstreckenden Flansch des Blechgehäuses 115 hindurch.

Falls Nachfülldruckmittel im Raum um den Kammerring 31 herum und innerhalb des Blechgehäuses 115 daran gehindert werden soll, den Eintritt von Druckmittel aus dem Behälter 125 durch die Öffnungen 122 und 123 in die Saugöffnungen 80 und 81 zu stören, können zwei spezielle Anordnungen, die hier dargestellt sind, getroffen werden.

Bei der Darstellung in den F i g. 7 und 8 ist der Ansatz des Blechgehäuses⁴bei 121a gezeigt, und es ist lediglich eine einzelne Nachfüllöffnung 122a vorgesehen. Ein Leitblech 150 ist vorgesehen und sitzt in einer Aussparung 151 im Kammerring 31a. Dieses Leitblech ist innerhalb des Blechgehäuses angeordnet und zwischen der oberen und unteren Druckplatte. Dieses Leitblech 150 schnappt in Vorsprünge hinein, die am Kammerring durch die Aussparung 151 ausgebildet sind und zwar vor dem Zusammenbau des Blechgehäuses 115a. Das Leitblech 150 trennt die Zone innerhalb des Stahlgehäuses vom Behälter 125a.

Bei der in den Fig.9 und 10 dargestellten Ausführungsform ist das Blechgehäuse bei 1156 dargestellt und weist einen Ansatz 1216 auf. Bei dieser Ausführungsform sind die Nachfüllöffnungen im Stahlgehäuse 1156 bei 1226 und 1236 vorgesehen. Gummiringe sind bei 160 gezeigt und jeder Gummiring weist eine Umfangsnut 161 auf, und diese Umfangsnut nimmt die entsprechenden Kanten der Öffnungen 1226 oder 1236 auf. Jeder Gummiring 160 weist eine Bohrung 162 auf, und diese fluchtet mit einer entsprechenden Ansaugöffnung 806 oder 816. Die Endoberfläche eines jeden Gummiringes 160, die bei 163 gezeigt ist, dichtet gegen die Endfläche der benachbarten Wandungen des Führungsringes 506 ab. Diese Gummiringe 160 trennen den Raum innerhalb des Stahlgehäuses 1156 vom Raum im Behälter 1256.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Pumpe mit einer Gehäuseplatte, die eine Antriebswelle für den Pumpenrotor aufnimmt, der von einem Kammerring umgeben wird, welcher zwischen einer oberen und unteren Druckplatte liegt, wobei die aus Druckplatten und Kammerring bestehende Baugruppe durch einen auf die obere Druckplatte ausgeübten Fördermitteldruck beaufschlagt und diese Baugruppe von einem Blechgehäuse umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß gegen die obere Druckplatte (40) eine Deckelplatte (94) anliegt, die eine Öffnung (96) aufweist, in die hinein sich eine an dem Blechgehäuse (115) befestigte Führungsscheibe (97) erstreckt, die mit der Öffnung (96) eine zur oberen Druckplatte hin offene Druckkammer bildet, welche mit dem Förderdruck der Pumpe in Verbindung steht.

2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Führungsscheibe (94) und der oberen Druckplatte (40) eine Kompressionsfeder angeordnet ist.

3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Umfangswand der Öffnung (96) und der Umfangswand (98) der Führungsscheibe eine Dichtung (100) vorgesehen ist.