DE29713614U1 - Hydraulische Zahnradpumpe, insbesondere für Türbetätigungsvorrichtungen - Google Patents
Hydraulische Zahnradpumpe, insbesondere für TürbetätigungsvorrichtungenInfo
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Description
Firma Neudecker & Jolitz GmbH & Co., Venneweg 28, 48712 Gescher
"Hydraulische Zahnradpumpe, insbesondere für
Türbetätiqungsvorrichtungen"
Die Neuerung betrifft eine hydraulische Zahnradpumpe, insbesondere
für Türbetätigungsvornchtungen gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.
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Hydraulische Zahnradpumpen sind bei Türbetätigungsvornchtungen bereits seit langem erfolgreich im Einsatz. Diese hydraulischen
Zahnradpumpen werden über einen Antrieb, beispielsweise einen Elektromotor, angetrieben und fördern unter Druck
hydraulische Flüssigkeit in Richtung eines mit einem Kolben
versehenen Zylinders, der wiederum mit weiteren Verbindungs elementen, beispielsweise einem Kniehebel, mit der zu betätigenden
Tür verbunden ist. Wenn unter Druck dem Zylinder hydraulische Flüssigkeit zugeführt wird, bewirkte dies ein Öffnen
der zu betätigenden Tür, wobei die hydraulische Flüssigkeit
z. B. mit einem Druck von 35 bar gefördert wird. Die hydraulische Flüssigkeit wird in einem Kreislauf gefördert, d. h. die
hydraulische Flüssigkeit wird anschließend über eine Saugleitung der hydraulischen Zahnradpumpe wieder zugeführt.
Bei diesen aus der Praxis bekannten hydraulischen Zahnradpumpen sind die Zahnräder mittels Lagerkörper, sog.
„Brillen" gelagert, die in das Gehäuse einsetzbar sind. Bei Türbetätigungsvornchtungen sind die Türantriebe so ausgerichtet,
daß eine aufschwingende Tür nicht bis zuletzt die
gleiche Öffnungsgeschwindigkeit wie in ihrem mitleren Bewegungsbereich
aufweist, sondern die Tür wird kurz vor dem Erreichen ihrer maximalen Öffnungsposition mit verringerter Geschwindigkeit
bewegt, um ein abruptes hartes Abbremsen der Tür bei Erreichen ihrer maximalen Öffnungsposition zu vermei
den. Dies trifft ebenfalls bei dem Schließen einer Tür zu, um ein
lautes und materialbelastendes Zuschlagen der Tür zu vermeiden. In diesen Phasen verringerter Bewegung der Tür wird nicht
die volle Pumpenleistung der hydraulischen Zahnradpumpe abverlangt. Eine Reduzierung der Pumpenleistung über eine entsprechende
Anpassung des Pumpenantriebes, z. B. also eines
Elektromotors, wäre aufgrund der benötigten Regeleinrichtungen kostenintensiv und daher nachteilhaft.
Aus diesem Grunde weisen die bekannten Türbetätigungsvorrichtungen
ein Druckentlastungsventil auf, das den Zahnradpumpen nachgeschaltet ist, um eine schädliche Erhöhung des
Druckes der hydraulischen Flüssigkeit zu vermeiden, wenn nicht die volle Pumpenleistung benötigt wird. Dabei bewirken diese
Druckentiastungsventile, daß bei einem Anstieg des von der Zahnradpumpe geförderten Druckes der hydraulischen Flüssigkeit
sich ein Druckentlastungsventil öffnet und im Sinne eines Bypass hydraulische Flüssigkeit von der Druckleitung zur
Saugleitung umleitet, um zu bewirken, daß zum einen der Druck der hydraulischen Flüssigkeit vermindert wird und zudem aufgrund
der Rückleitung der hydraulischen Flüssigkeit ein konti
nuierlicher Lauf der Zahnradpumpe stattfinden kann.
Diese bekannten Druckentiastungsventile werden bei Türbetätigungsvorrichtungen
in einer aufwendig aufgebauten Platte angeordnet, die der Zahnradpumpe nachgeschaltet ist. Diese
nachgeschaltete Platte ist zum einen kostenaufwendig in der Herstellung und zudem ist der Platzbedarf dieser Platte recht
hoch, so daß sich dadurch der Platzbedarf der gesamten Türbetätigungsvorrichtung
erhöht.
Aus der GB 2 295 422 ist eine Kraftstoffpumpe für die Kraftstoffeinspritzung
einer Verbrennungsmaschine bekannt, in der ein Druckbegrenzungsventil integriert ist, jedoch ist dieses
Druckbegrenzungsventil in einem feststehenden Teil der Pumpe eingebaut, d. h. das Pumpengehäuse ist in starkem Maße an
dem Einbau des Ventils angepaßt. Dies ist nachteilhaft, wenn
Pumpen sowohl mit als auch ohne Ventil gebaut werden, da hierfür zwei komplett unterschiedliche Pumpengehäuse konstruiert
und gefertigt werden müssen.
Aus der US-PS 48 28 462 ist eine hydraulische Pumpe bekannt,
die ebenfalls über ein Druckbegrenzungsventil verfügt, das jedoch nicht in unmittelbarer Nähe der Antriebszahnräder angeordnet
ist, so daß der Platzbedarf hierfür hoch ist.
Aus der DD 221 798 ist eine Zahnradpumpe mit einbezogenem
Überdruckventil bekannt, wobei ein Bypasskanal zwischen dem Druckraum und dem Ansaugraum dadurch geschaffen wird, daß
ein Lagerkörper für die Ritzelweiien axial beweglich im Pumpengehäuse
angeordnet ist und gegenüber der Stirnwandung der Zahnradpumpe mittels einer einstellbaren Feder belastet ist.
Dies ist jedoch nur mit einem relativ hohen konstruktiven Aufwand und einer besonderen Adaptierung des Pumpengehäuses
an diesen Einsatzzweck zu ermöglichen. Daher ist es notwendig, ein spezielles Gehäuse hierfür zu schaffen, und wenn darüber
hinaus Pumpeneinheiten ohne Druckbegrenzungsventil
gefertigt werden sollen, insbesondere für Anwendungen, in denen ein Druckbegrenzungsventil nicht notwendig ist und eine
besonders kostengünstige technische Lösung gefordert wird, ist es notwendig, zwei oder mehr verschiedene Gehäuse für die jeweiligen
Anwendungsfälle zu konstruieren und bereitzustellen.
Dies ist im Hinblick auf die Herstellungs- und Lagerkosten aufwendig
und daher ungünstig. Zudem arbeitet das Druckbegrenzungsventil in axialer Richtung der Wellen der Zahnräder.
Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pumpenvorrich
tung insbesondere für Türbetätigungsvorrichtungen zu schaffen, die ein Druckbegrenzungsventil aufweisen und die hinsichtlich
der Pumpenvorrichtungen, die kein Druckbegrenzungsventil aufweisen, nur minimale konstruktive Änderungen erfordern.
Mit anderen Worten ausgedrückt wird vorgeschlagen, lediglich die Lagerkörper für die Zahnräder der hydraulischen Zahnradpumpe
zu modifizieren, um ein Druckbegrenzungsventil zu erhalten, so daß es beispielsweise überhaupt nicht erforderlich
sein muß, das Pumpengehäuse selbst zu modifizieren, sondern
lediglich einen Lagerkörper für die Zahnräder entsprechend mit einem Druckbegrenzungsventil auszustatten.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Neuerung sind in den Unteransprüchen erläutert.
Ausführungsbeispiele der Neuerung werden nachfolgend in der Zeichnung dargestellt, wobei
Fig. 1 in einer Seitenansicht einen Elektromotor mit daran
angeordneter hydraulischer Zahnradpumpe zeigt, Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch die Zahnradpumpe
und
Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer hy-
draulischen Zahnradpumpe.
Bezugnehmend auf Fig. 1 ist ein Ausschnitt einer Türbetätigungsvorrichtung
1 dargestellt, die im wesentlichen aus einem Elektromotor 2 und einer damit verbundenen hydraulischen
Zahnradpumpe 3 besteht. An die Zahnradpumpe 3 schließen
sich weitere Vorrichtungen für die Türbetätigung an, wie beispielsweise
ein mit einem Kolben versehener Zylinder und ein davon betätigter Türkniehebel, der wiederum mit der zu betätigenden
Tür verbunden ist, wobei diese zuletzt genannten Einrichtungen jedoch aus Übersichtiichkeitsgründen nicht darge
stellt sind.
Der Elektromotor 2 erhält über ein Kabel 4 seine elektrische Spannung; über eine Motorwelle 5 und ein Kuppiungsstück 6 ist
der Motor 2 mit der Zahnradpumpe 3 verbunden, wobei die
Kupplung 6 in eine Pumpenwelle 7 eingreift.
Die Zahnradpumpe 3 besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 8, in dem zwei ineinanderkämmende Zahnräder angeordnet
sind, wobei in Fig. 1 lediglich ein Zahnrad 9 zu sehen ist. An den Seiten sind die Zahnräder 9 begrenzt durch Lagerkörper
und 11, die die Wellen 12 und 14 der Zahnräder 9 aufnehmen.
Diese Lagerkörper 10, 11 haben im wesentlichen eine achtförmige
bzw. brüienförmige Form, wie dies aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich
ist und haben eine Dichtungs- und Lagerungsfunktion.
Zudem weist die Zahnradpumpe 3 einen Saugkanal 15 für die
hydraulische Flüssigkeit auf, die der Zahnradpumpe 3 wieder zuströmt und einer Druckleitung 16, in dem das unter Druck
geförderte flüssige Medium abgefördert wird. Die Fließrichtung des hydraulischen Mediums wird durch Pfeile in Fig. 1 verdeutlicht.
Der Elektromotor 2 läuft bei Betrieb der Türbetätigungsvorrichtung
1 stets mit gleicher Leistung und bewegt über die Motorwelle 5, die Kupplung 6 und die Pumpenwelle 7 die Zahnräder 9, so
daß sie die hydraulische Flüssigkeit über die Druckleitung 16
aus dem Pumpenbereich herausfördern. Wenn der Bedarf an
hydraulischer Flüssigkeit nicht hoch ist, beispielsweise wenn die Tür beinahe ganz geöffnet ist und so geschaltet ist, daß sie sich
nur noch langsam bewegt, wird mehr hydraulische Flüssigkeit gefördert als die Türbetätigungsvorrichtung 1 benötigt und der
Druck der Flüssigkeit steigt an. Um ein zu starkes Ansteigen des Flüssigkeitsdruckes zu verhindern, wird ein Druckentiastungsventil
17 vorgeschlagen, das in diesem Ausführungsbeispiel in einer Lagerkörper 11 vorgesehen ist. Das Druckentlastungsventil
besteht im wesentlichen aus einer Kugel 18, die über eine
Feder 19 belastet wird. Anstatt einer Kugel 18 kann auch ein
anderes Dichtungselement verwendet werden, z. B. ein Kegel od. dgl. Bei einem Ansteigen des Druckes in der Druckleitung
wird die Kugel 18 nach oben gedrückt und gibt einen Bypasskanal
20 frei, so daß die Flüssigkeit von der Druckleitung 16 in die
Saugleitung 15 strömen kann, so daß eine Druckentlastung stattfindet. Das Ventil 17 ist zwischen Druckseite und Saugseite
der Zahnradpumpe 3 angeordnet und verbindet diese Pumpen bei Bedarf.
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Die Einsteilung des Druckentlastungsventiles 17 ist in diesem
Ausführungsbeispiel möglich und erfolgt über eine Schraube 21, die an ihrer Außenseite mit einem Gewinde 22 versehen ist, das
mit einem Gewinde des Schraubensitzes 23 kämmt. Die Schraube 21 drückt auf die Feder 19, und bei einem weiteren
Hineindrehen der Schraube 21 wird die Kugel 18 stärker belastet, so daß sich das Druckentlastungsventil 17 erst bei einem
höheren Druck öffnet; selbstverständlich kann in umgekehrter Weise auch das Druckentlastungsveniil 17 derart eingestellt
werden, daß es sich bereits bei einem geringeren Druck in der
Druckleitung 16 öffnet.
Das hier vorgeschlagene Druckentlastungsventil 17 kann auch
auf andere Art und Weise ausgebildet sein, so z. B. kann anstelle der gewählten Verbindung Kugel/Feder auch eine andere
Vorrichtung vorhanden sein, die elastisch ausgebildet ist und bei einem zu hohen Druck im Druckkanal 16 den Bypasskanal
20 freigibt. Ebenfalls kann die Einstellung des Ventils auch auf andere Art und Weise erfolgen.
In einer etwas einfacheren Ausführung ist es möglich, das
Druckentlastungsventil 17 lediglich voreingestellt in die Zahnradpumpe
3 zu integrieren, wie dies aus Fig. 3 ersichtlich ist. Dabei kann das Druckentiastungsventil 17 nicht über eine
Schraube reguliert werden, sondern die Einstellung des
Druckentiastungsventiles 17 ist bereits ab Werk voreingestellt, um Kosten zu sparen. Die Kugel 18 und die Feder 19 wurden
lediglich in die Zahnradpumpe 3 eingesetzt. Mittels einer Mutter 14 wird das Druckentlastungsventil 17 fixiert.
Es ist auch möglich, das Druckentlastungsventil 17 gesondert
anzusteuern, z. B. über Druckluft, oder aber ein fremdgesteuertes Magnetventil zu verwenden. Dies ist vorteilhaft, um
z. B. das Ventil beim Starten der Pumpe zu öffnen, um durch die Herabsetzung des Förderflüssigkeits-Druckes ein leichteres
Starten der Pumpe zu ermöglichen.
In einer besonders kostengünstigen Ausführungsart ist es möglich,
den Lagerkörper 10 oder 11 mit einem integrierten Druckbegrenzungsventil
auszustatten, d. h. als komplett integrierte
Einheit, so daß das Pumpengehäuse überhaupt nicht verändert werden muß, wenn nun eine Zahnradpumpe 3 mit einem Druckbegrenzungsventil
ausgestattet werden soll, da man bei dieser Ausführungsform auf eine Bohrung des Pumpengehäuses für
eine Feder 19 entsprechend den Fig. 1 bis 3 verzichten kann. In
einem derartigen Ausführungsbeispie! wäre ein das Druckbegrenzungsventil
verschließendes Element innerhalb des Lagerkörpers 10,11 integriert angeordnet.
Jedoch auch wenn die Ausführungsformen gemäß den Fig. 1
bis 3 verwendet werden, sind die erforderlichen Modifikationen an dem Pumpengehäuse 8 gering, die dazu notwendig ist, um
dieses Gehäuse mit einem Druckbegrenzungsventil auszustatten.
Die Integration des Druckbegrenzungsventiles 17 in die Lagerkörper
bzw. „Brille" hat zudem den Vorteil, daß der bei Öffnung des Ventils entstehende Bypass-Kanal extrem kurz ist. Dies ist
vorteilhaft, da bei Öffnung des Ventils ein besonders schneller Druckausgleich herbeigeführt wird, so daß z. B. ein Schaden
aufgrund Überdruck schnellstmöglich vermieden wird.
Claims (5)
- HABBEL & HABBEL ' crpL.-rNc?. h.-q. habbelPATENTANWÄLTE DIPL.-INQ. LUTZ HABBELEUROPEAN PATENT ATTORNEYSPostfach 3429 ♦ 48019 MünsterDIPL.-QEOQR. PETER HABBEL TELEFON (0251) 535 780 ♦ FAX (0251) 531 990UNSERE AKTE;{bitte angebe N43/19879 pe/ScMünster, 28. Juii 1997Firma Neudecker & Jolitz GmbH & Co.,Venneweg 28, 48712 Gescher"Hydraulische Zahnradpumpe, insbesondere für Türbetätiqunqsvorrichtungen"
20Schutzansprüche:1. Hydraulische Zahnradpumpe, insbesondere für eine Türbetätigungsvorrichtung mit einem Gehäuse, worin außenverzahnte Zahnräder angeordnet sind, die miteinander in Eingriff stehen,wobei die Zahnräder von mindestens einem Lagerkörper gehalten sind, der dem Gehäuse entnehmbar ist, wobei mindestens ein Zahnrad mit einem Antrieb versehen ist sowie mit einer Druckleitung für die zu fördernde hydraulische Flüssigkeit und einer Saugleitung für die angesaugte hydraulische Flüssigkeit, gekennzeichnet durch ein Druckbegrenzungsventil (17) in dem Lagerkörper (11), das je nach Zustand einen Bypasskanal (20) zwi-sehen der Druckleitung (16) und der Saugleitung (15) freigibt bzw. sperrt. - 2. Zahnradpumpe gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch den Lagerkörper (10, 11) an beiden Längsseiten der Zahnräder (9).
- 3. Zahnradpumpe gemäß Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein federbelastetes Dichtungselement als Druckbegrenzungsventil (17).
- 4. Zahnradpumpe gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch die in ihrer Spannung einstellbare Feder (19).
- 5. Zahnradpumpe gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,gekennzeichnet durch ein fremdsteuerbares Druckbegrenzungsventil (17).
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