EP1106827B1 - Hydraulische Pumpeneinheit - Google Patents

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EP1106827B1
EP1106827B1 EP00890354A EP00890354A EP1106827B1 EP 1106827 B1 EP1106827 B1 EP 1106827B1 EP 00890354 A EP00890354 A EP 00890354A EP 00890354 A EP00890354 A EP 00890354A EP 1106827 B1 EP1106827 B1 EP 1106827B1
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EP
European Patent Office
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pump
backing
common
medium
drive shaft
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EP00890354A
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English (en)
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EP1106827A2 (de
EP1106827A3 (de
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Klaus Dipl.-Ing. Stolle
Gernot Techet
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Hoerbiger Automatisierungstechnik Holding GmbH
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Hoerbiger Hydraulik GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B23/00—Pumping installations or systems
    • F04B23/02—Pumping installations or systems having reservoirs
    • F04B23/025—Pumping installations or systems having reservoirs the pump being located directly adjacent the reservoir
    • F04B23/026—Pumping installations or systems having reservoirs the pump being located directly adjacent the reservoir a pump-side forming a wall of the reservoir
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B23/00—Pumping installations or systems
    • F04B23/04—Combinations of two or more pumps
    • F04B23/08—Combinations of two or more pumps the pumps being of different types
    • F04B23/10—Combinations of two or more pumps the pumps being of different types at least one pump being of the reciprocating positive-displacement type
    • F04B23/103—Combinations of two or more pumps the pumps being of different types at least one pump being of the reciprocating positive-displacement type being a radial piston pump
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B23/00—Pumping installations or systems
    • F04B23/04—Combinations of two or more pumps
    • F04B23/08—Combinations of two or more pumps the pumps being of different types
    • F04B23/14—Combinations of two or more pumps the pumps being of different types at least one pump being of the non-positive-displacement type

Definitions

  • the invention relates to a hydraulic pump unit, with a radial piston pump, with a plurality, in a pump housing in a substantially star shape around a common Drive shaft arranged pump elements, each one of the medium to be pumped actuated inlet and outlet valve is assigned, wherein in the medium supply to the intake valves also driven by the common drive shaft backing pump is turned on, the impeller on the opposite end of the drive the drive shaft is rotatably disposed, and wherein further the pressure side of the fore pump with a common inlet channel in the pump housing leading to all inlet valves communicates.
  • a hydraulic pump unit with a radial piston pump, with a plurality, in a pump housing in a substantially star shape around a common Drive shaft arranged pump elements, each one of the medium to be pumped actuated inlet and outlet valve is assigned, wherein in the medium supply to the intake valves also driven by the common drive shaft backing pump is turned on, the impeller on the opposite end of the drive the drive shaft is rotatably disposed
  • Hydraulic pump units with radial piston pumps of the simplest type such as For example, in small, independent of the drive motor, electrically operated Hydraulic units for operating vehicle concealment or the like since are used without valve control over a centrally located application common drive eccentric shaft driven pump elements operated what Although the design effort is very low, but also low efficiencies allowed. By the present at the on or controlling the respective individual pump elements unfavorable pressure conditions arise in such units beyond According to pressure pulses, noise in the entire connected hydraulics, which disturbing and are undesirable.
  • FR 1 537 827 A Made of e.g. FR 1 537 827 A is a hydraulic pump unit of the aforementioned Art known, which avoids the mentioned disadvantages in that in the medium supply to the intake valves also driven by the common drive shaft Pre-pump is switched on. This forepump ensures that always positive pressure on the suction side of the intake valves is applied, whereby the mentioned difficulties are overcome.
  • Object of the present invention is to the mentioned disadvantages of the known Arrangement of the type mentioned to avoid and such an arrangement so improve that they also in crowded space, for example, at the beginning addressed applications in vehicles.
  • the common inlet channel annular outside of the pump housing is provided circumferentially that the backing pump is designed in the manner of a centrifugal pump, and that the suction side of the backing pump immediately arranged sealed to the pump housing relative to the drive motor Medium tank facing and only the suction side of the fore pump with the Medium tank is connected directly or via a short suction line.
  • This can be a very compact design can be achieved because the inflow and outflow conditions on the centrifugal pump sealed together with the on the pump housing relative to the drive motor arranged medium tank and the directly related suction line allow a very advantageous arrangement.
  • This also allows the inlet and Zuströmwiderinterest be minimized to the suction side of the backing pump, bringing the efficiency of Overall arrangement is increased. And finally, through this forepump on easy Make the low-temperature increased suction for the radial piston pump be compensated.
  • the pressure side of the fore pump is with one to all inlet valves of the radial piston pump leading common inlet channel in the pump housing in conjunction, bringing the Inflow from the backing pump to the inlet side of the individual pump elements simplified and is improved in view of the problem described.
  • Fig. 1 shows a Longitudinal section through such a pump unit and Fig. 2 is a section along the line II-II in Fig. 1.
  • the illustrated hydraulic pump unit consists essentially of a Pump housing 1, a flanged on the right side in the representation flanked Drive motor 2 and one sealed on the left side in the illustration attached medium tank 3, which up to an indicated level 4 with hydraulic medium is filled. Not visible here are the leads to this pump unit supplied with pressure medium units or equipment, such as hydraulic Working cylinders or the like, fasteners of the pump unit, electrical lines for the supply of the drive motor 2 and the like.
  • a radial piston pump 5 is installed, with several, in the Pump housing 1 arranged substantially in a star shape around a common drive shaft 6 Pump elements 7, of which, according to the sectional guide in Fig. 1 only one is seen.
  • Each of the three pump elements 7 here, for example, has one from to pumping medium automatically actuated inlet and outlet valve, which according to Art a spring-loaded check valve work.
  • the associated outlet valve for example, also at the outer end of the Pump element 7 may be arranged laterally perpendicular to the axis thereof.
  • a fore pump 11 is turned on, which is designed in the manner of a centrifugal pump whose impeller 12 on the the drive motor 2 opposite end of the drive shaft 6 rotatably disposed and thus driven together with the pump elements 7.
  • the entire backing pump 11 is - as shown in Fig. 1 - with the radial piston pump 5 integrated in the common pump housing 1 and facing the medium tank 3 Side closed with an existing example of plastic lid 13.
  • This cover 13 has centrally a sealed inserted short suction line 14 in the Hydraulic medium in the medium tank 3 alternatively could instead of the suction line used 14 but also a suction hole in the cover 13 are provided, as shown in Fig. 1st indicated by dashed lines and designated 15.

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Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Pumpeneinheit, mit einer Radialkolbenpumpe, mit mehreren, in einem Pumpengehäuse im wesentlichen sternförmig um eine gemeinsame Antriebswelle angeordneten Pumpenelementen, denen jeweils ein vom zu pumpenden Medium betätigtes Einlaß- und Auslaßventil zugeordnet ist, wobei in die Mediumzuführung zu den Einlaßventilen eine ebenfalls von der gemeinsamen Antriebswelle angetriebene Vorpumpe eingeschaltet ist, deren Schaufelrad auf dem dem Antrieb gegenüberliegenden Ende der Antriebswelle drehfest angeordnet ist, und wobei weiters die Druckseite der Vorpumpe mit einem zu allen Einlaßventilen führenden gemeinsamen Einlaßkanal im Pumpengehäuse in Verbindung steht. Eine solche Einheit ist aus der FR 1 537 827 A bekannt.
Hydraulische Pumpeneinheiten mit Radialkolbenpumpen der einfachsten Bauart, wie sie beispielsweise bei kleinen, vom Antriebsmotor unabhängigen, elektrisch betriebenen Hydraulikaggregaten zur Betätigung von Fahrzeugverdecken oder dergleichen schon seit längerer Zeit Anwendung finden, werden ohne Ventilsteuerung der über eine mittig angeordnete gemeinsame Antriebs-Exzenterwelle angetriebenen Pumpenelemente betrieben, was zwar den konstruktiven Aufwand sehr niedrig hält, aber auch nur geringe Wirkungsgrade erlaubt. Durch die beim Auf- bzw. Zusteuern der jeweiligen einzelnen Pumpenelemente vorliegenden ungünstigen Druckverhältnisse entstehen bei derartigen Einheiten darüber hinaus zufolge von Druckimpulsen Geräusche in der gesamten angeschlossenen Hydraulik, die störend und unerwünscht sind.
Darüber hinaus sind beispielsweise aus der DE 197 26 572 A1, der DE 197 25 563 A1, der DE 197 25 564 A1 oder auch der WO 99/19621 Pumpeneinheiten mit Radialkolbenpumpen bekannt geworden, bei denen Einlaß- und Auslaßseite jedes Pumpenelementes mit selbsttätigen Rückschlagventilen versehen sind, was den Wirkungsgrad verbessert und das Betriebsgeräusch senkt. In der Praxis hat sich nun allerdings bei derartigen Pumpen herausgestellt, daß sie bei größerer Kälte manchmal schlecht anlaufen, was beispielsweise für die erwähnte Verwendung zur Betätigung hydraulischer Einheiten in Fahrzeugen, wie etwa zur Türbetätigung oder zur Betätigung von Fahrzeugverdecken oder dergleichen, sehr nachteilig ist bzw. derartige Verwendungen überhaupt ausschließt.
Aus z.B. der FR 1 537 827 A ist eine hydraulische Pumpeneinheit der eingangs genannten Art bekannt, welche die erwähnten Nachteile dadurch vermeidet, daß in die Mediumzuführung zu den Einlaßventilen eine ebenfalls von der gemeinsamen Antriebswelle angetriebene Vorpumpe eingeschaltet ist. Durch diese Vorpumpe ist sichergestellt, daß immer positiver Druck an der Saugseite der Einlaßventile anliegt, womit die erwähnten Schwierigkeiten überwunden sind. Ausbildung und Anordnung der mit einem Schaufelrad auf dem dem Antriebsmotor gegenüberliegenden Ende der Antriebswelle der Pumpenelemente versehenen Vorpumpe ist zwar für die Bereitstellung der angesprochenen Druckverhältnisse weitgehend unkritisch, da sie nur eine relativ geringe Druckerhöhung eingangsseitig der Pumpenelemente bewerkstelligen muß; nachteilig bei dieser bekannten Anordnung ist allerdings, daß die konstruktive Ausbildung der Gesamtanordnung zufolge der Zu- und Abströmbedingungen an der Vorpumpe sowie auch zufolge der Montage der Radialkolbenpumpenelemente im Gehäuse nicht im Hinblick auf eine möglichst kleine Bauweise optimierbar ist, sodaß der Einsatz derartiger Anordnungen vom oft nur begrenzt zur Verfügung stehenden Platz verhindert wird.
In der US 3 389 660 A ist eine hydraulische Radialkolbenpumpe beschrieben, welcher über eine Vorpumpe das Hydraulikmedium zugeführt wird. Diese Vorpumpe beaufschlagt aber auch die Kolben von Entlastungsventilen für die Hauptpumpe in Schließrichtung, wobei die Eingänge der Hauptpumpe im Fall des Stillstandes der Pumpe in den Tank entlastet werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die erwähnten Nachteile der bekannten Anordnung der eingangs genannten Art zu vermeiden und eine derartige Anordnung so zu verbessern, daß sie auch bei gedrängten Platzverhältnissen, beispielsweise bei den eingangs angesprochenen Anwendungen in Fahrzeugen, verwendet werden kann.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der gemeinsame Einlasskanal ringförmig außen am Pumpengehäuse umlaufend vorgesehen ist, daß die Vorpumpe nach Art einer Kreiselpumpe ausgebildet ist, und daß die Saugseite der Vorpumpe unmittelbar dem auf dem Pumpengehäuse gegenüber dem Antriebsmotor abgedichtet angeordneten Mediumtank zugewandt und ausschließlich die Saugseite der Vorpumpe mit dem Mediumtank direkt oder über eine kurze Saugleitung verbunden ist. Damit kann eine sehr kompakte Konstruktion erreicht werden, da die Zu- und Abströmbedingungen an der Kreiselpumpe zusammen mit dem auf dem Pumpengehäuse gegenüber dem Antriebsmotor abgedichtet angeordneten Mediumtank und der damit direkt in Verbindung stehenden Saugleitung eine sehr vorteilhafte Anordnung erlauben. Damit können weiters auch die Einlaß- bzw. Zuströmwiderstände zur Saugseite der Vorpumpe minimiert werden, womit die Effizienz der Anordnung insgesamt erhöht wird. Und schließlich können durch diese Vorpumpe auf einfache Weise die bei niedrigen Temperaturen erhöhten Ansaugwiderstände für die Radialkolbenpumpe ausgeglichen werden.
Die Druckseite der Vorpumpe ist mit einem zu allen Einlaßventilen der Radialkolbenpumpe führenden gemeinsamen Einlaßkanal im Pumpengehäuse in Verbindung, womit die Zuströmung von der Vorpumpe zur Einlaßseite der einzelnen Pumpenelemente vereinfacht und im Hinblick auf die beschriebene Problematik verbessert wird.
Die Erfindung wird im folgenden noch anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführung einer hydraulischen Pumpeneinheit näher erläutert. Fig. 1 zeigt dabei einen Längsschnitt durch eine derartige Pumpeneinheit und Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1.
Die dargestellte hydraulische Pumpeneinheit besteht im wesentlichen aus einem Pumpengehäuse 1, einem daran auf der in der Darstellung rechten Seite abgedichtet angeflanschten Antriebsmotor 2 und einem auf der in der Darstellung linken Seite abgedichtet aufgesetzten Mediumtank 3, welcher bis zu einem angedeuteten Pegelstand 4 mit Hydraulikmedium gefüllt ist. Nicht ersichtlich sind hier die Anschlußleitungen zu von dieser Pumpeneinheit mit Druckmedium versorgten Aggregaten oder Geräten, wie beispielsweise hydraulischen Arbeitszylindern oder dergleichen, Befestigungselemente der Pumpeneinheit, elektrische Leitungen für die Anspeisung des Antriebsmotors 2 und dergleichen mehr.
In der Pumpeneinheit ist eine Radialkolbenpumpe 5 eingebaut, mit mehreren, im Pumpengehäuse 1 im wesentlichen sternförmig um eine gemeinsame Antriebswelle 6 angeordneten Pumpenelementen 7, von denen zufolge der Schnittführung in Fig. 1 nur eines zu ersehen ist. Jedes der hier beispielsweise drei Pumpenelemente 7 weist jeweils ein vom zu pumpenden Medium selbsttätig betätigtes Einlaß- und Auslaßventil auf, welche nach Art eines federbelasteten Rückschlagventils arbeiten. In Fig. 1 ist nur das am der Antriebswelle 6 abgekehrten äußeren Ende des Pumpenelementes 7 eingebaute Einlaßventil 8 zu ersehen; das zugehörige Auslaßventil kann beispielsweise ebenfalls am äußeren Ende des Pumpenelementes 7 senkrecht zu dessen Achse seitlich angeordnet sein.
Am Pumpengehäuse 1 ist außen umlaufend ein ringförmiger gemeinsamer Einlaßkanal 9 für alle Pumpenelemente 7 vorgesehen, der über eine in Fig. 1 oben strichliert eingezeichnete Zuführbohrung 10 mit Hydraulikmedium versorgt wird. In die damit gegebene Mediumzuführung zu den Einlaßventilen 8 der Radialkolbenpumpe 5 ist eine Vorpumpe 11 eingeschaltet, die nach Art einer Kreiselpumpe ausgebildet ist, deren Schaufelrad 12 auf dem dem Antriebsmotor 2 gegenüberliegenden Ende der Antriebswelle 6 drehfest angeordnet und damit gemeinsam mit den Pumpenelementen 7 angetrieben ist.
Die gesamte Vorpumpe 11 ist - wie aus Fig. 1 ersichtlich - mit der Radialkolbenpumpe 5 im gemeinsamen Pumpengehäuse 1 integriert und an der dem Mediumtank 3 zugewandten Seite mit einem beispielsweise aus Kunststoff bestehenden Deckel 13 abgeschlossen. Dieser Deckel 13 weist mittig eine abgedichtet eingesetzte kurze Saugleitung 14 in das Hydraulikmedium im Mediumtank 3 auf- alternativ könnte anstelle der eingesetzten Saugleitung 14 aber auch eine Ansaugbohrung im Deckel 13 vorgesehen werden, wie sie in Fig. 1 strichliert eingezeichnet und mit 15 bezeichnet ist.
Während die Saugseite der Vorpumpe 11 damit ohne nennenswerte hydraulische Widerstände mit dem Mediumtank bzw. dem darin enthaltenen hydraulischen Medium verbunden ist, ist ihre Druckseite über die Zuführbohrung 10 und den ringförmigen Einlaßkanal 9 relativ direkt mit den Einlaßventilen 8 der Pumpenelemente 7 verbunden, womit sich insgesamt auch bei wirkungsgradmäßig nicht besonders hochwertiger Ausführung der Vorpumpe 11 an den Einlaßventilen 8 der Radialkolbenpumpe 5 immer ein positiver Druck ergibt, der auch bei niedrigen Umgebungstemperaturen eine sichere Funktion dieser gesamten Pumpeneinheit bei niedrigstem Betriebsgeräusch garantiert.

Claims (1)

  1. Hydraulische Pumpeneinheit, mit einer Radialkolbenpumpe (5), mit mehreren, in einem Pumpengehäuse (1) im wesentlichen sternförmig um eine gemeinsame Antriebswelle (6) angeordneten Pumpenelementen (7), denen jeweils ein vom zu pumpenden Medium betätigtes Einlaß- (8) und Auslaßventil zugeordnet ist, wobei in die Mediumzuführung zu den Einlaßventilen (8) eine ebenfalls von der gemeinsamen Antriebswelle (6) angetriebene, mit der Radialkolbenpumpe (5) in einem gemeinsamen Pumpengehäuse (1) integrierte Vorpumpe (11) eingeschaltet ist, deren Schaufelrad (12) auf dem dem Antrieb gegenüberliegenden Ende der Antriebswelle (6) drehfest angeordnet ist, und wobei weiters die Druckseite der Vorpumpe (11) mit einem zu allen Einlaßventilen (8) führenden gemeinsamen Einlaßkanal (9) im Pumpengehäuse (1) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Einlasskanal (9) ringförmig außen am Pumpengehäuse (1) umlaufend vorgesehen ist, daß die Vorpumpe (11) nach Art einer Kreiselpumpe ausgebildet ist, und daß die Saugseite der Vorpumpe (11) unmittelbar dem auf dem Pumpengehäuse (1) gegenüber dem Antriebsmotor (2) abgedichtet angeordneten Mediumtank (3) zugewandt und ausschließlich die Saugseite der Vorpumpe (11) mit dem Mediumtank (3) direkt oder über eine kurze Saugleitung (14, 15) verbunden ist.
EP00890354A 1999-12-07 2000-11-29 Hydraulische Pumpeneinheit Expired - Lifetime EP1106827B1 (de)

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