DE3935116A1 - Verdraengerpumpe, insbesondere radialkolbenpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verdrängerpumpe, insbesondere Radialkolbenpumpe, mit einem in einem Gehäuse auf einer Antriebswelle angeordneten Verdrängungselement, mit einer Ölzulaufleitung und wenigstens einer Ölauslaßleitung, wobei die Antriebswelle auf der Antriebsseite in einem Gleitlager gelagert ist.

Vereinzelt kann es vorkommen, daß die Antriebswelle, die bei Radialkolbenpumpen als Exzenterwelle ausgebildet ist, auf der Antriebsseite überhitzt wird, dadurch frißt, und die Pumpe ausfällt. Als Ursache hierfür hat man eine Mangelschmierung festgestellt. Ein Ölmangel kann auch in einer Radialkolbenpumpe am antriebsseitigen Lager auftreten. Dieses Lager ist nämlich überwiegend durch Pumpeninnenkräfte, welche durch die Kolben und die Zentrifugalkraft des Exzenters hervorgerufen werden, und die Achslast bei einem Antrieb über einen Keilriemen beansprucht.

Ein eventueller Ausfall der Verdrängerpumpe, die eine Servolenkung versorgt, führt zu einem plötzlichen Lenkkraftanstieg, da die hydraulische Unterstützung wegfällt. Gleiches gilt, wenn man eine derartige Verdrängerpumpe für die Bremsanlage eines Kraftfahrzeuges einsetzt.

Weiter stellte man fest, daß eine Verdrängerpumpe dieser Art eine entsprechende Geräuschentwicklung hat. Diese Geräuschentwicklung führt man auf die Pumpeninnenkräfte zurück. Weil diese eine mit der Pumpenwelle umlaufende Kraft darstellen, hebt nämlich die Exzenterwelle durch die Einwirkung der Kolbenkräfte entgegen der Zugrichtung des Keilriemens ab, was entsprechende Geräusche verursacht. Abgesehen von diesem akustisch als "Nageln" wahrnehmbaren Geräusch wird das Lager durch das ständige Abheben der Exzenterwelle instabil, wodurch sich kein umlaufender Schmierkeil im Lager bildet. Dies kann zu einem Lagerausfall führen. Um die störenden Geräusche zu reduzieren, hat man versucht, das Lagerspiel zu verkleinern. Dabei hat sich jedoch wiederum herausgestellt, daß sich diese Maßnahme in einer noch größeren Gefahr eines Lagerfressens auswirkt, denn die Schmierung wird dadurch ebenfalls verringert. Außerdem erhöhen sich damit die Anforderungen an die Fertigung, z. B. Rauhtiefe, Fluchtung usw.

Zu einem Lagerfressen kann es auch kommen, wenn die Pumpe vorher am Funktionsprüfstand ungenügend oder zu spät entlüftet worden ist, was zu einer Lagervorschädigung führt. Dieser Schaden vergrößert sich dann im Betrieb und führt zum Ausfall des Lagers, weil durch die noch im Lager vorhandene Luft die Schmierung beeinträchtigt wird.

Gleiches gilt auch dann, wenn die Pumpe erst im Fahrzeug schlecht entlüftet und dabei vorgeschädigt und zerstört wird.

Ist keine Fluchtung des Lagers vorhanden, so trägt die Antriebswelle nur auf den Kanten, was ebenfalls zu örtlichen Überhitzungen und zum Pumpenausfall führt.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Verdrängerpumpe der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei der ein Ausfall der Pumpe durch ein Fressen des oder der Gleitlager weitgehend vermieden wird, wobei gleichzeitig auch eine Geräuschreduzierung erreicht werden soll.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das antriebsseitige Gleitlager über eine Schmierölleitung mit einem Leitungsteil, in dem das zu verdrängende Öl fließt, verbunden ist.

Bei der Erfindung wird von der Erkenntnis ausgegangen, daß ein ausreichender Ölfilm im Lager bereits ein Dämpfen der Exzenterwellenbewegung hervorrufen kann. Ein größerer Öldurchfluß durch das Lager mit einer verbesserten Kühlung reduziert außerdem die Gefahr des Lagerfressens deutlich.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme wird praktisch eine Zwangsschmierung des antriebsseitigen Lagers erreicht. Durch diese Zwangsschmierung wird nicht nur im Bereich der Mischreibung das Lager besser mit Öl versorgt, sondern auch bei niedrigen Drehzahlen, bei denen sich kein guter Schmierfilm bildet, wird die Ölversorgung des Lagers ebenfalls wesentlich besser. Jedoch auch bei hohen Drehzahlen bringt die Erfindung Vorteile. Hier wird die entstandene Wärme sicher abgeführt und der Betrieb des Lagers dadurch noch sicherer.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Maßnahme besteht darin, daß die Schmierfilmdicke durch die niedrigere Öltemperatur im Lager erhöht wird, was damit auch eine Geräuschdämpfung bewirkt. Da in der letzten Zeit zunehmend Öle mit einer niedrigen Viskosität für Servolenkungen und Bremsanlagen verwendet werden, wird die Schmierfilmdicke allgemein dünner. Auch für die daraus sich ergebende Nachteile schafft die erfindungsgemäße Zwangsschmierung somit Abhilfe.

Weiterhin hat sich gezeigt, daß durch diese Zwangsschmierung die Pumpe auch schneller entlüftet werden kann.

Eine vorteilhafte Möglichkeit zur Zuführung von Zwangsöl zu dem antriebsseitigen Gleitlager besteht darin, daß bei einer Ausgestaltung der Verdrängerpumpe als Radialkolbenpumpe die Schmierölleitung vom Kolbenraum eines Zylinders abzweigt.

Durch diese Maßnahme wird eine sehr gute Schmierung erreicht, denn das zur Schmierung verwendete Öl steht durch seine Abnahme aus dem Kolbenraum eines Zylinders bereits unter Druck.

Ebenso ist es jedoch möglich, alternativ hierzu, die Schmierölleitung aus dem Drucksammelraum oder aus der Druckmittelauslaßleitung abzuzweigen. Auch in diesem Falle steht Drucköl zur Lagerschmierung zur Verfügung.

In besonders vorteilhafter Weise läßt sich die erfindungsgemäße Lösung bei einer Mehrkreispumpe einsetzen, wobei ein Kreis für die Lenkung eines Kraftfahrzeuges und ein zweiter Kreis für die Bremsanlage eines Kraftfahrzeuges vorgesehen ist. In diesem Falle wird man die Schmierölleitung aus dem Kreis für die Bremsanlage abzweigen, da in diesem Kreis eine große Ölmenge vorliegt.

Ebenso ist die Erfindung auch für eine sogenannte Tandempumpe geeignet, welche z. B. aus einer hintereinander angeordneten und von einem einzigen Antrieb aus angetriebenen Radialkolbenpumpe und einer Flügelzellenpumpe besteht.

Die Gefahr einer Beschädigung bzw. eines Ausfalles einer Pumpe wird weiter reduziert, wenn in einer sehr vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen ist, daß bei einer Ausbildung der Verdrängerpumpe als Radialkolbenpumpe die Schmierölleitung vom Kolbenraum des untersten Kolbens abzweigt.

Bei einer derartigen Anordnung werden die Notlaufeigenschaften nochmals verbessert. Das Öl sammelt sich nämlich in der Pumpe unten im Exzenterraum in üblicher Weise an. Es kann dann von diesem Kolben sofort angesaugt und in das höher liegende, antriebsseitige Lager gedrückt werden, um dieses zu schmieren, und zwar auch dann, wenn das Ölniveau selbst wesentlich tiefer liegt. Auf diese Weise wird auch bei Leckagen im System die Lebensdauer der Pumpe erhöht, und eine Schädigung der Radialkolbenpumpe vermieden.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem weitere erfindungsgemäße Merkmale und Vorteile hervorgehen, prinzipmäßig näher beschrieben.

Obwohl in der Zeichnung lediglich eine Radialkolben­ pumpe dargestellt ist, ist die Erfindung jedoch selbstverständlich auch für andere Arten von Verdrängerpumpen, z. B. einer Flügelzellenpumpe, geeignet.

Grundsätzlich ist die dargestellte Radialkolbenpumpe 1 von bekannter Bauart, weshalb nachfolgend nur kurz auf ihre wesentlichen Teile eingegangen wird.

In einem Gehäuse 1 ist eine Zulaufleitung 2 und eine Auslaßleitung 3 und eine weitere Auslaßleitung 4 in einem angeflanschten Deckel 5 angeordnet. Die Pumpe ist als Zweikreispumpe aufgebaut, wobei eine Reihe von in einer Ebene radial angeordnete Kolben 6 mit der Auslaßöffnung 3 verbunden sind (in dem Schnitt nicht ersichtlich), während eine zweite Reihe von Kolben 7, die vor bzw. hinter der ersten Reihe von Kolben 6 angeordnet ist über eine Druckleitung 8 mit der Auslaßöffnung 4 versehen ist. Die Auslaßleitung 3 führt zu einem nicht dargestellten Bremsenkreis, während die Auslaßöffnung 4 zu einem ebenfalls nicht dargestellten Lenkungskreis führt. Die Aufteilung des zugeführten Öles über die Ölzulaufleitung 2 erfolgt in dem Gehäuse 1 durch eine Zweigleitung 9, die zu den Kolben 6 und eine Zweigleitung 10, die über einen Ringraum 11 zu den Kolben 7 führen.

Selbstverständlich ist die Erfindung jedoch auch bei einer Einkreispumpe mit nur einer Reihe von Kolben einsetzbar.

Eine Antriebswelle 12, welche als Exzenterwelle ausgebildet ist, ist mit einem Exzenter 13 antriebsseitig in einem Gleitlager 14 in dem Gehäuse 1 gelagert. Auf der gegenüberliegenden Seite ist die Antriebswelle 12 in einem Zwischendeckel 15 gelagert, der mit einem Flansch 16 in das Gehäuse 1 eingepaßt ist. Im Bereich des Flansches 16 befindet sich dabei ein zweites Gleitlager 17 für die Antriebswelle 12. An ihrem aus dem Gehäuse 1 herausragenden Teil ist die Antriebswelle 12 mit einem Flansch 18 versehen, über den ein nicht näher dargestellter Antrieb, im allgemeinen über einen Keilriemen, erfolgt.

In dem Zwischendeckel 15 ist in üblicher Weise ein bekanntes Überdruckventil 19 angeordnet. Jeder Kolben 6 bzw. 7 ist mit einer Feder 20 und einem Federbolzen 21 zur Führung versehen. Den radialen Abschluß bildet jeweils eine Verschlußschraube 22.

In üblicher Weise ist der Exzenter 13 der Antriebswelle 12 mit einer Gleitringbüchse 23 und einem Gleitring 24 versehen.

Aus der Zeichnung ist ersichtlich, daß der unterste Kolben 7 sich in einer Position befindet, in der eine Querbohrung 25 mit einer Eintrittsbohrung 26 in den Kolbeninnenraum teilweise fluchtet, wodurch eine Ansaugung von Öl erfolgt. Der in der Zeichnung dargestellte obere Kolben 6 befindet sich im Verdichtungshub. Über nicht näher dargestelle Auslaßkanäle wird das verdichtete Öl zum Auslaß 3 bzw. 4 gefördert.

Eine Schmierölleitung 27 führt zum Kolbenraum 30 des Kolbens 6 zu dem antriebsseitigen Gleitlager 14, wodurch es zu der gewünschten Zwangsschmierung kommt.

Wie aus der Zeichnung weiterhin durch die gestrichelten Linien 28 ersichtlich ist, kann alternativ auch eine Schmierölzuführung direkt von der Ölauslaßleitung 3 zu dem Gleitlager 14 aus erfolgen. Wie durch eine strichpunktierte Linie 29 dargestellt ist, kann eine Schmierölzuführung auch von dem Kolbenraum 30 des Kolbens 7 aus erfolgen, die ebenfalls anstelle zu der Schmierölzuleitung 27 zu dem Gleitlager 14 führen kann. In diesem Falle ist auch eine Notschmierung sichergestellt, denn der dargestellte Kolben 7 liegt unten.

Selbstverständlich ist die Erfindung auch bei einer einfachen Radialkolbenpumpe verwirklichbar, bei der nur eine Reihe von radial angeordneten Kolben 6 oder 7 vorgesehen ist.

Falls erforderlich, kann auch das von der Antriebsseite aus abgewandte Gleitlager 17 für die Antriebswelle 12 mit Schmieröl versorgt werden. Hierfür ist die Ölzuführung jedoch wesentlich einfacher. So kann es z. B. über eine Schrägleitung 31 von dem Ringraum 11 aus an die Stirnseite 32 der Antriebswelle 12 gebracht werden. Von dort aus gelangt es über eine Axialbohrung 33 und über mehrere Radialbohrungen 34 zu dem Gleitlager 17.

Claims (5)

1. Verdrängerpumpe, insbesondere Radialkolbenpumpe, mit einem in einem Gehäuse auf einer Antriebswelle angeordneten Verdrängungselement, mit einer Ölzulaufleitung und wenigstens einer Ölauslaßleitung, wobei die Antriebswelle auf der Antriebsseite in einem Gleitlager gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das antriebsseitige Gleitlager (14) über eine Schmierölleitung (27, 28 oder 29) mit einem Leitungsteil (3, 30), in dem das zu verdrängende Öl fließt, verbunden ist.

2. Verdrängerpumpe als Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmierölleitung (27) vom Kolbenraum (30) eines Verdrängungskolbens (6 bzw. 7) abzweigt.

3. Verdrängerpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmierölleitung (28) aus dem Drucksammelraum oder aus der Druckmittelzulaßleitung (3) abzweigt.

4. Verdrängerpumpe als Mehrkreispumpe, wobei ein Kreis für die Lenkung eines Kraftfahrzeuges und ein zweiter Kreis für die Bremsanlage des Kraftfahrzeuges vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmierölleitung (27 bzw. 28) aus dem Kreis (II) für die Bremsanlage abzweigt.

5. Verdrängerpumpe als Radialkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmierölleitung (29) vom Kolbenraum (30) des untersten Kolbens (7) abzweigt.