EP0642628B1

EP0642628B1 - Doppelpumpe

Info

Publication number: EP0642628B1
Application number: EP93910004A
Authority: EP
Inventors: Richard Vogt
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1992-05-25
Filing date: 1993-05-17
Publication date: 1995-11-29
Anticipated expiration: 2013-05-17
Also published as: EP0642628A1; WO1993024753A1; DE59301052D1; JPH07507121A; DE4217259A1; US5549452A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Doppelpumpe, bestehend aus einer Radialkolbenpumpe (1) und aus einer Flügelzellenpumpe (2). Die Doppelpumpe soll so vereinfacht werden, daß sich ihre Baulänge verkürzt und nur noch eine Gehäusetrennstelle vorhanden ist. Die Radialkolbenpumpe (1) weist einen in eine Öffnung (5) des Gehäuses (4) eingepaßten Ringeinsatz (8) mit einer angeformten Stirnplatte für die Abdichtung eines Pumpenpakets (20, 21, 22) der Flügelzellenpumpe (1) auf. Eine Stirnfläche (23) der zum Ringeinsatz (8) gehörenden Stirnplatte bildet mit dem Gehäuse (1) zugleich eine Trennfuge zwischen den beiden Pumpen (1 und 2). Zur Abdichtung der Trennfuge ist nur noch eine Ringdichtung (35) notwendig. Der Ringeinsatz (8) dient mit einer konzentrischen Bohrung (36) außerdem zur Lagerung der Welle (6) und als axiale Anlauffläche (38) im Bereich des Exzenters (12).

Description

Die Erfindung betrifft eine Doppelpumpe, die aus einer zu einer Pumpeneinheit vereinigten Radialkolbenpumpe und einer Flügelzellenpumpe besteht. Eine gemeinsame Welle treibt die auf der Eingangsseite angeordnete Radialkolbenpumpe und die auf dem Wellenende sitzende Flügelzellenpumpe an. Das Gehäuse der Radialkolbenpumpe umgreift einen die Förderkolben enthaltenden Ringeinsatz. Ein aus Rotor, Flügeln und Kurvenring bestehendes Pumpenpaket dichtet gegen beidseitig am Pumpenpaket anliegende Stirnplatten ab. Derartige Doppelpumpen finden häufig in Kraftfahrzeugen Anwendung, die über einen Keilriemen vom Fahrzeugmotor angetrieben werden. Dabei versorgt die Radialkolbenpumpe vorzugsweise eine Niveauregulierung und die Flügelzellenpumpe eine Hilfskraftlenkung.
Eine Doppelpumpe dieser Bauart ist bereits aus der DE-OS 41 03 986 bekannt. Diese Ausführung hat für die Unterbringung der Radialkolbenpumpe ein Gehäuse, welches gleichzeitig eine Stirnplatte für das Pumpenpaket der Flügelzellenpumpe bildet. Eine Öffnung des Gehäuses nimmt den Ringeinsatz für den Förderkolben auf. Ein Gehäusedeckel verschließt diese Öffnung. Für die Abdichtung des beide Pumpensysteme enthaltenden Gehäuses sind also mindestens zwei Trennstellen vorhanden, und zwar die Trennstelle am Gehäusedeckel und die Trennstelle zwischen der Stirnplatte des topfförmigen Gehäuses und dem Pumpenpaket der Flügelzellenpumpe. In diese beiden Trennstellen sind Dichtringe eingesetzt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Doppelpumpe baulich so zu vereinfachen, daß sich eine kompakte und gewichtssparende Bauweise ergibt. Außerdem soll eine Gehäusetrennstelle vermieden werden.
Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 6.
Nach dem Hauptmerkmal der Erfindung bilden der die Förderkolben enthaltende Ringeinsatz und die der Radialkolbenpumpe zugewandte Stirnplatte für die Flügelzellenpumpe ein gemeinsames Bauteil. Durch diese Maßnahme läßt sich der Ringeinsatz zusammen mit der Stirnplatte von einer Seite in das Gehäuse der Radialkolbenpumpe einschieben und es ist nur noch eine abzudichtende Trennstelle zwischen den beiden Pumpen vorhanden. Außerdem ist die an den Ringeinsatz angeformte Stirnplatte nicht mehr, wie beim Stand der Technik, Teil des Gehäuses, so daß sich diese dünner ausführen läßt. Dadurch verringert sich die axiale Baulänge der Doppelpumpe.
Nach Anspruch 2 hat die Stirnplatte des Ringeinsatzes eine Bohrung zur Lagerung der Welle. Da eine spezielle Lagerbuchse entfallen kann, ist diese Lagerung kostengünstiger.
Nach Anspruch 3 bildet der Ringeinsatz außerdem im Bereich des Exzenters eine Anlauffläche für die Welle. Auch hier läßt sich ein spezieller Anlaufring einsparen.
Nach Anspruch 4 ist es weiter von Vorteil, daß zur Verdrehsicherung des Ringeinsatzes, des Kurvenringes und der anderen, auf der abgewandten Seite der Radialkolbenpumpe liegenden Stirnplatte, nur ein Stift benötigt wird.
Nach den Ansprüchen 5 und 6 ist es zur einfacheren Herstellung der Kontur der Stirnseite zweckmäßig, den Ringeinsatz aus Sinterstahl oder aus Al-Druckguß zu fertigen. Diese Werkstoffe bieten bei geringem Verschleiß gute Gleiteigenschaften.
Die Erfindung ist an dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel anhand eines durch eine Doppelpumpe geführten Längsschnittes näher erläutert. Da die beiden Pumpen in ihrer Grundbauform allgemein bekannt sind, wird nachfolgend hauptsächlich auf die für die Erfindung wesentlichen Bauteile eingegangen.
Eine Radialkolbenpumpe 1 und eine Flügelzellenpumpe 2 sind durch eine an einer Gehäusestirnfläche verteilte Schrauben 3 zu einer Baueinheit verbunden. Die Kolbenpumpe 1 hat ein Gehäuse 4 mit einer großen Öffnung 5. Eine Welle 6 erstreckt sich durch das Gehäuse 4 in ein weiteres Gehäuse 7 der Flügelzellenpumpe. In die Öffnung 5 der Kolbenpumpe 1 ist ein Ringeinsatz 8 eingepaßt, der mehrere Zylinderbohrungen 10 zur Aufnahme von Förderkolben 11 enthält. Ein auf der Welle 6 fester Exzenter 12 versetzt die Förderkolben 11 in Hubbewegungen. Dabei tauchen Einlaßbohrungen 13 beim Saughub in einen Saugraum 14 ein, so daß sich deren Innenräume mit Öl füllen. Beim Druckhub öffnet ein sämtlichen Förderkolben 11 zugeordnetes Bandventil 15, das sich von einem Sitz über einer jeweils Öl ausstoßenden Auslaßbohrung 16 hochwölbt. Eine Ringnut 17 ist mit einem Auslaß 18 eines ersten Verbrauchers verbunden. Am Außenumfang sitzen im Ringeinsatz 8 zwei gegen Hochdruck abdichtende Dichtringe 19 und 19A.
Auf dem Ende der Welle sitzt in bekannter Weise ein Rotor 20, in dessen Schlitzen Flügel 21 der Flügelzellenpumpe 2 an einem Kurvenring 22 entlanggleitend geführt sind. Der Rotor 20, die Flügel 21 und der Kurvenring 22 bilden ein sogenanntes Pumpenpaket. Seitlich dichtet das Pumpenpaket 20, 21, 22 gegen eine Stirnfläche 23 und gegen eine Stirnplatte 24 ab. Die Radialkolbenpumpe und die Flügelzellenpumpe saugen aus einem gemeinsamen Sauganschluß 25 an. Das Öl gelangt über eine Bohrung 26, einen Kanal 27 und über eine Ringnut 28 in zwischen den Flügeln 21 liegende Förderkammern. Der Sauganschluß 25 steht außerdem über in einer anderen Schnittebene liegende Kanäle 30 und 30A mit dem Saugraum 14 in Verbindung, in welchen die Förderkolben 11 mit den Einlaßbohrungen 13 eintauchen. Ein Stromregelventil 31 liegt konzentrisch zur Welle 6 hinter der Stirnplatte 24. Dieses Stromregelventil 31 regelt in bekannter Weise einen Teil des mit der Drehzahl ansteigenden Förderstromes der Flügelzellenpumpe in die mit dem Sauganschluß 25 verbundene Bohrung 26 ab. Der Nutzstrom strömt aus einem Druckraum 32 über einen weiteren Auslaß 33 zu einem zweiten Verbraucher.
Nach der Erfindung ist an den Ringeinsatz 8 eine die Stirnfläche 23 bildende Stirnplatte angeformt. Die Stirnfläche 23 schafft zugleich mit dem Gehäuse 4 die einzige Trennfuge zur Flügelzellenpumpe 2. Außer einem Wellendichtring 34 auf der Eingangsseite der Radialkolbenpumpe benötigt man daher nur noch eine einzige Ringdichtung 35 auf der Niederdruckseite. Es lassen sich daher Bauteile und Montagezeit einsparen. Eine konzentrische Bohrung 36 im Ringeinsatz 8 stützt ohne eine zusätzliche Lagerbuchse die Welle 6 ab. Die axiale Abstützung der Welle 6 erfolgt an einer Anlauffläche 38 des Ringeinsatzes 8. Auf den zusätzlichen Einbau einer sonst üblichen Anlaufscheibe kann man verzichten. Der Ringeinsatz 8 ist vorzugsweise aus einem Material mit guten Gleit- und Abriebeigenschaften, z. B. Al-Druckguß oder Sintermetall, hergestellt. Wie mit einer strichpunktierten Mittellinie 40 angedeutet, sichert ein den Ringeinsatz 8, den Kurvenring 22 und die Stirnplatte 24 durchdringender Stift die Pumpenbauteile gegen Verdrehen.
Zur Montage der Doppelpumpe steckt man die Welle 6 in die Bohrung 36 des mit den Förderkolben 11 und den Dichtringen 19 und 19A vormontierten Ringeinsatzes 8. Daraufhin schiebt man diese Montageeinheit in das Gehäuse 4. Anschließend schiebt man das vormontierte Pumpenpaket 20, 21, 22 auf den aus dem Ringeinsatz 8 bzw. dem Gehäuse 4 hervorstehenden Wellenstummel der Welle 6 auf. Nach Vormontage des Stromregelventils 31 in das Gehäuse 7 und nach Einsetzen der Stirnplatte 24 läßt sich das Gehäuse 7 an das Gehäuse 4 anflanschen und mit diesem verschrauben.

Bezugszeichen

1: Radialkolbenpumpe
2: Flügelzellenpumpe
3: Schrauben
4: Gehäuse von 1
5: Öffnung
6: Welle
7: Gehäuse von 2
8: Ringeinsatz
9: -
10: Zylinderbohrung
11: Förderkolben
12: Exzenter
13: Einlaßbohrung
14: Saugraum
15: Bandventil
16: Auslaßbohrung
17: Ringnut
18: Auslaß
19, 19A: Dichtring
20: Rotor
21: Flügel
22: Kurvenring
23: Stirnfläche
24: Stirnplatte
25: Sauganschluß
26: Bohrung
27: Kanal
28: Ringnut
29: -
30, 30A: Kanal
31: Stromregelventil
32: Druckraum
33: Auslaß
34: Wellendichtring
35: Ringdichtung
36: konzentrische Bohrung
37: Stift
38: Anlauffläche
39: -
40: strichpunktierte Mittellinie

Claims

Doppelpumpe mit folgenden Merkmalen:
- eine Radialkolbenpumpe (1) und eine Flügelzellenpumpe (2) sind zu einer Pumpeneinheit vereinigt;

- eine gemeinsame Welle (6) treibt die beiden Pumpen an;

- das Gehäuse (4) der Radialkolbenpumpe (1) umgreift einen die Förderkolben (11) enthaltenden Ringeinsatz (8);

- ein aus Rotor (20), Flügeln (21) und Kurvenring (22) bestehendes Pumpenpaket dichtet gegen beidseitig am Pumpenpaket anliegende Stirnplatten (24) ab,
dadurch gekennzeichnet, daß der Ringeinsatz (8) und die der Radialkolbenpumpe (1) zugewandte Stirnplatte (Stirnfläche 23) der Flügelzellenpumpe (2) ein gemeinsames Bauteil bilden.
Doppelpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringeinsatz (8) eine koaxiale Bohrung (36) zur Lagerung der Welle (6) aufweist.
Doppelpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringeinsatz (8) im Bereich des Exzenters (12) der Radialkolbenpumpe (1) eine Anlauffläche (38) für die Welle (6) bildet.
Doppelpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Ringeinsatz (8), den Kurvenring (22) und die der Radialkolbenpumpe abgewandte Stirnplatte (24) durchdringender Stift (strichpunktierte Linie 40) zur Verdrehsicherung der Pumpenbauteile im Gehäuse (7) vorgesehen ist.
Doppelpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringeinsatz (8) aus Sintermetall gefertigt ist.
Doppelpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringeinsatz (8) aus Al-Druckguß gefertigt ist.