DE4326627B4

DE4326627B4 - Vane pump

Info

Publication number: DE4326627B4
Application number: DE19934326627
Authority: DE
Inventors: Richard Vogt
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1993-08-07
Filing date: 1993-08-07
Publication date: 2004-10-07
Anticipated expiration: 2013-08-08
Also published as: DE4326627A1

Abstract

Flügelzellenpumpe mit folgenden Merkmalen:
– es ist eine durch den Auslaßdruck in Richtung auf ein Pumpenpaket (Rotor 6, Kurvenring 7, Flügel 8) axial bewegbare Druckplatte (10) vorgesehen;
– in eine Nut der Druckplatte (10) ist eine Dichtung (21) eingesetzt, die einen radialen Spalt zwischen der Druckplatte (10) und einem Gehäuse (Deckel 23) abdichtet, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
– die Dichtung (21) ist U-förmig und hat zwei Dichtlippen (24, 24A) und
– die Dichtlippen (24, 24A) sind so angeordnet, daß sie vom Druck aufgespreizt werden, wobei sich die Dichtlippen ganzflächig an den Wänden des Deckels (23) und der Nut anlegen.Vane pump with the following features:
- There is provided by the outlet pressure in the direction of a pump package (rotor 6, cam ring 7, wing 8) axially movable pressure plate (10);
- In a groove of the pressure plate (10), a seal (21) is inserted, which seals a radial gap between the pressure plate (10) and a housing (cover 23), characterized by the following features:
- The seal (21) is U-shaped and has two sealing lips (24, 24A) and
- The sealing lips (24, 24A) are arranged so that they are spread apart by the pressure, the sealing lips engaging the entire surface of the walls of the cover (23) and the groove.

Description

Die Erfindung betrifft eine Flügelzellenpumpe mit einer durch den Auslaßdruck in Richtung auf ein Pumpenpaket (Rotor, Flügel, Kurvenring) axial bewegbaren Druckplatte. In eine Nut der Druckplatte ist ein Dichtring eingesetzt, der einen radialen Spalt zwischen der Druckplatte und dem Gehäuse abdichtet.The invention relates to a vane pump with one through the outlet pressure axially movable in the direction of a pump package (rotor, blades, cam ring) Printing plate. A sealing ring is inserted in a groove of the pressure plate, which seals a radial gap between the pressure plate and the housing.

Eine Flügelzellenpumpe mit den genannten Merkmalen ist aus der EP 254 721 B1 bekannt. Eine axial ausgerichtete Nut der Druckplatte nimmt eine spezielle Formdichtung auf, mit der man ein Druckfeld begrenzt, welches vom Betriebsdruck beaufschlagt ist und die Druckplatte gegen das Pumpenpaket drückt. Durch diese Maßnahme lassen sich Fertigungstoleranzen ausgleichen und Förderverluste stark verringern. Aufgrund der Spaltbreite zwischen der Druckplatte und dem Gehäuse und des Einsatzbereiches bis ca. 150 bar verwendet man eine zweiteilige Dichtung, die aus einem weicheren Dichtelement (Elastomer) und einem härteren Stützelement besteht. Eine solche Kombination ist aufwendig und verursacht höhere Montagekosten. Sollte bei der Montage der Stützring vergessen worden sein, so kann man dies beim Probelauf der Pumpe nicht zweifelsfrei erkennen. Außerdem erfordert das bekannte Dichtsystem eine exakte Nuttiefe, damit die Druckplatte während des Stillstandes der Pumpe nicht zu stark angepreßt wird.A vane pump with the features mentioned is from the EP 254 721 B1 known. An axially aligned groove in the pressure plate accommodates a special molded seal that is used to limit a pressure field which is acted upon by the operating pressure and presses the pressure plate against the pump package. This measure makes it possible to compensate for manufacturing tolerances and greatly reduce delivery losses. Due to the gap width between the pressure plate and the housing and the area of application up to approx. 150 bar, a two-part seal is used, which consists of a softer sealing element (elastomer) and a harder support element. Such a combination is complex and causes higher assembly costs. If the support ring has been forgotten during assembly, this cannot be recognized without a doubt during the test run of the pump. In addition, the known sealing system requires an exact groove depth so that the pressure plate is not pressed too hard while the pump is at a standstill.

Weiter ist aus der EP 0 415 089 A2 eine Axialdichtung für die Druckplatte einer Flügelzellenpumpe bekannt, die aus einer Dichtung und einem mit dieser fest verbundenen Sperring besteht. Der Sperring über brückt dabei den Spalt zwischen der Druckplatte und dem Gehäuse. Auch bei dieser Lösung besteht die Gefahr eines zu hohen Anpreßdrucks auf die Druckplatte. Eine Verbunddichtung ist verhältnismäßig teuer.Next is from the EP 0 415 089 A2 an axial seal for the pressure plate of a vane pump known, which consists of a seal and a locking ring firmly connected to this. The locking ring bridges the gap between the pressure plate and the housing. With this solution, too, there is a risk of excessive contact pressure on the printing plate. A composite seal is relatively expensive.

Aus der DE 40 25 897 A1 geht eine Flügelzellenpumpe hervor, bei der eine Dichtung zum Einsatz kommt, die im Querschnitt U-förmig ausgebildet ist und zwei Dichtlippen aufweist. Da die Dichtung als Wellendichtung eingesetzt wird, ergibt sich ein von der Erfindung abweichender Anwendungsfall.From the DE 40 25 897 A1 shows a vane pump, in which a seal is used, which is U-shaped in cross section and has two sealing lips. Since the seal is used as a shaft seal, there is a different application from the invention.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstige Dichtung zu finden, die für den diffizilen Anwendungsfall eine hohe Standfestigkeit bei gleichzeitig bester Dichtwirkung sichert.The invention has for its object a inexpensive To find seal for the difficult application a high stability at the same time ensures the best sealing effect.

Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruches gelöst. Der Dichtring ist U-förmig ausgebildet, so daß zwei Dichtlippen entstehen. Die Dichtlippen sind im Einbauzustand so angeordnet, daß sie der Betriebsdruck aufspreizt und ganzflächig an den Wänden des Gehäuses und der Nut anlegt. Eine derartige Dichtung läßt sich leicht von Hand oder automatisch auf einer prozeßgesteuerten Anlage montieren.This task is due to the characteristics of the claim solved. The sealing ring is U-shaped, so two Sealing lips are created. The sealing lips are like this when installed arranged that they the Spreads operating pressure and all over the walls of the housing and creates the groove. Such a seal can easily be done by hand or automatically on a process-controlled Assemble the system.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand vereinfachter Zeichnungen näher erläutert.Below is an embodiment the invention with reference to simplified drawings.

Es zeigen:Show it:

1 einen Querschnitt durch eine Hochdruckpumpe; 1 a cross section through a high pressure pump;

2 eine Draufsicht auf die Seite der Druckplatte, auf die das Druckfeld wirkt; 2 a plan view of the side of the pressure plate on which the pressure field acts;

3 einen vergrößerten Ausschnitt entsprechend der Einzelheit III in 1, mit druckloser Dichtung und 3 an enlarged section according to detail III in 1 , with pressureless seal and

4 den Ausschnitt nach 3 mit der Dichtung unter Betriebsdruck. 4 the neckline 3 with the seal under operating pressure.

In einem Gehäuse 1 ist eine Wand als antriebsseitige Steuerfläche 2 mit Ölkanälen 3, 4 und 3A, 4A versehen. In dem Gehäuse dreht sich eine Antriebswelle 5, die auf einer Keilverzahnung einen Rotor 6 trägt. Der Rotor enthält eine Anzahl radialer Schlitze, in denen radial bewegliche, in einem Kurvenring 7 anliegende Flügel 8 geführt sind. An dem Kurvenring 7 stützt sich eine lose Druckplatte 10 ab. Die Druckplatte 10 weist als Drucköffnungen wirkende Durchbrüche 11 und 11A auf. Im Bereich dieser Durchbrüche 11 und 11A liegt die Druckzone der Pumpe. Zwei Aussparungen 12 und 12A (2) bilden die Saugzone. Teilringförmige Ölkanäle 13 und 13A verbinden Unterflügelräume 8. Die Aussparungen 12 und 12A stehen über Saugkammern 15 und 15A mit einem Sauganschluß 17 in Verbindung. Das von den Flügeln 8 geförderte Drucköl gelangt über die Durchbrüche 11 und 11A in eine mit einem Auslaß 18 verbundene Druckkammer 20. In die Druckplatte 10 ist eine Nut für eine Dichtung 21 eingegossen. Die Dichtung 21 begrenzt in bekannter Weise ein der Druckkammer 20 zugewandtes Druckfeld 22 gegen einen Niederdruckbereich 16 ab. Das Druckfeld kann selbstverständlich auch eine andere Form haben oder durch zwei Dichtungen begrenzt sein.In one case 1 is a wall as a control surface on the drive side 2 with oil channels 3 . 4 and 3A . 4A Mistake. A drive shaft rotates in the housing 5 a rotor on a spline 6 wearing. The rotor contains a number of radial slots, in which are radially movable, in a cam ring 7 adjacent wings 8th are led. On the curve ring 7 a loose pressure plate is supported 10 from. The pressure plate 10 has openings acting as pressure openings 11 and 11A on. In the area of these breakthroughs 11 and 11A is the pressure zone of the pump. Two cutouts 12 and 12A ( 2 ) form the suction zone. Partial annular oil channels 13 and 13A connect lower wing rooms 8th , The cutouts 12 and 12A stand above suction chambers 15 and 15A with a suction connection 17 in connection. That from the wings 8th Pumped pressure oil passes through the breakthroughs 11 and 11A in one with an outlet 18 connected pressure chamber 20 , In the pressure plate 10 is a groove for a seal 21 cast. The seal 21 limits the pressure chamber in a known manner 20 facing pressure field 22 against a low pressure area 16 from. The pressure field can of course also have a different shape or be limited by two seals.

Wie 3 zeigt, sieht man zwischen der axial beweglichen Druckplatte 10 und einem das Gehäuse 1 verschließenden Deckel 23 ein geringes Spiel mit der Spaltbreite "S" vor. Das Spiel ist in der Vergrößerung übertrieben gezeichnet. Die Dichtung 21 muß daher so beschaffen sein, daß sie den Spalt unter Betriebsdruck zuverlässig abdichtet. Nach der Erfindung hat die Dichtung U-Form, so daß zwei Dichtlippen 24 und 24A entstehen, die durch einen flexiblen Steg 25 miteinander verbunden sind. Die Dichtung 21 ist so eingebaut, daß das Drucköl vom Druckraum 20 her die ausgerundete Stirnseite unbehindert beaufschlagen kann. Dabei legen sich die Dichtlippen 24 und 24A entsprechend 4 an den Wänden der Nut und des Deckels 23 öldicht an. Eine vollständige Anlage der Dichtung 21 findet bereits bei geringem Druck statt, so daß die Pumpe nach dem Start sofort ansaugt. Die Druckverteilung auf die Dichtung 21 ist in 4 durch kleine Pfeile angedeutet. Die Stellung der Dichtlippen 24 und 24A bleibt über den gesamten Druckbereich von z. B. 5 bis 130 bar nahezu unverändert. Es finden keine Reibbewegungen statt. Der abrasive Verschleiß, wie er beispielsweise bei handelsüblichen O-Ringen auftreten würde, läßt sich daher auf einen Mindestwert verringern.How 3 shows, can be seen between the axially movable pressure plate 10 and the housing 1 closing lid 23 a small game with the gap width "S" before. The game is exaggerated in magnification. The seal 21 must therefore be such that it reliably seals the gap under operating pressure. According to the invention, the seal has a U-shape, so that two sealing lips 24 and 24A arise through a flexible web 25 are interconnected. The seal 21 is installed so that the pressure oil from the pressure chamber 20 forth the rounded end face can act freely. The sealing lips lay down 24 and 24A corresponding 4 on the walls of the groove and the lid 23 oil-tight. A complete installation of the seal 21 takes place at low pressure so that the pump draws in immediately after starting. The pressure distribution on the seal 21 is in 4 indicated by small arrows. The position of the sealing lips 24 and 24A remains over the entire pressure range of e.g. B. 5 to 130 bar almost unchanged. There are no rubbing movements. The abrasive wear, as would occur, for example, with commercially available O-rings, can therefore be reduced to a minimum.

11: Gehäusecasing
22: Steuerfläche an 1 Control surface 1
3, 3A3, 3A: Ölkanäleoil passages
4, 4A4, 4A: Ölkanäleoil passages
55: Antriebswelledrive shaft
66: Rotorrotor
77: Kurvenringcam ring
88th: Flügelwing
99
1010: Druckplatteprinting plate
11, 11A11 11A: Durchbrüchebreakthroughs
12, 12A12 12A: Aussparungenrecesses
13, 13A13 13A: Ölkanäleoil passages
1414
15, 15A15 15A: Saugkammernsuction chambers
1616: NiederdruckbereichLow pressure area
1717: Sauganschlußsuction
1818: Auslaßoutlet
1919
2020: Druckkammerpressure chamber
2121: Dichtungpoetry
2222: Druckfeldpressure field
2323: Deckelcover
24, 24A24 24A: Dichtlippensealing lips
2525: Stegweb
"S""S": Spaltbreitegap width

Claims

Vane pump with the following features: - It is a through the outlet pressure in the direction of a pump package (rotor 6 , Curve ring 7 Wings 8th ) axially movable pressure plate ( 10 ) intended; - in a groove of the pressure plate ( 10 ) is a seal ( 21 ) which create a radial gap between the pressure plate ( 10 ) and a housing (cover 23 ) seals, characterized by the following features: - the seal ( 21 ) is U-shaped and has two sealing lips ( 24 . 24A ) and - the sealing lips ( 24 . 24A ) are arranged in such a way that they are spread by the pressure, the sealing lips covering the entire surface of the walls of the cover ( 23 ) and the groove.