EP1230486A1 - Pumpe für ein flüssiges oder gasförmiges medium - Google Patents

Pumpe für ein flüssiges oder gasförmiges medium

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EP1230486A1
EP1230486A1 EP00975951A EP00975951A EP1230486A1 EP 1230486 A1 EP1230486 A1 EP 1230486A1 EP 00975951 A EP00975951 A EP 00975951A EP 00975951 A EP00975951 A EP 00975951A EP 1230486 A1 EP1230486 A1 EP 1230486A1
Authority
EP
European Patent Office
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coupling element
pump
pressure plate
pump according
seal
Prior art date
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Granted
Application number
EP00975951A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1230486B1 (de
Inventor
Thomas Nied-Menninger
Hans-Jürgen Lauth
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ixetic Bad Homburg GmbH
Original Assignee
LuK Fahrzeug Hydraulik GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by LuK Fahrzeug Hydraulik GmbH and Co KG filed Critical LuK Fahrzeug Hydraulik GmbH and Co KG
Publication of EP1230486A1 publication Critical patent/EP1230486A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1230486B1 publication Critical patent/EP1230486B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
    • F01C21/10—Outer members for co-operation with rotary pistons; Casings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C15/00—Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • F04C15/0003—Sealing arrangements in rotary-piston machines or pumps
    • F04C15/0034—Sealing arrangements in rotary-piston machines or pumps for other than the working fluid, i.e. the sealing arrangements are not between working chambers of the machine
    • F04C15/0038—Shaft sealings specially adapted for rotary-piston machines or pumps

Definitions

  • the invention relates to a pump, in particular a vane pump, for a liquid or gaseous medium, according to the preamble of claim 1.
  • Pumps of the type mentioned here are known. They are used, for example, for power steering systems in a motor vehicle and comprise a work space which is closed in the axial direction by means of at least one pressure plate. A rotor is arranged in the working area and can be coupled to the drive shaft of an electric motor. There is no separate bearing for the rotor, which is only supported by the drive shaft. Because of this configuration, however, there are large outer diameters for the at least one bearing of the drive shaft and a shaft sealing ring which seals the electric motor from the pump in the area of the drive shaft.
  • the pressure plate On its side surface facing away from the rotor, the pressure plate is connected to a pressure chamber which is sealed off from the motor with a coupling element which interacts with at least one seal and surrounds part of the drive shaft.
  • the coupling element engages over an annular flange on the pressure plate on the side facing away from the rotor, which flange has a large outside diameter.
  • This is between the Flange and the coupling element formed a radially inner sealing surface separating the pressure chamber from the pump unit, the distance from the axis of rotation of the drive shaft is large.
  • the arrangement of the inner sealing surface also determines the distance between the pressure chamber and the axis of rotation of the drive shaft, which is accordingly very large, as a result of which the outside diameter of the rotating group must be made correspondingly large.
  • a pump with the features of claim 1 is proposed.
  • the coupling element has a sleeve-shaped section which engages in the through opening in the pressure plate.
  • the distance between a radially inner sealing surface of the pressure chamber and the axis of rotation of the drive shaft between the coupling element and the passage opening in the pressure plate is therefore only very small, so that a pump unit having the pressure plate and the rotor can be realized with a small outside diameter. This enables a pump to be created with a compact, space-saving design.
  • Diameter of the through opening made in the pressure plate is smaller, preferably significantly smaller, than the outer diameter of a part the shaft sealing ring surrounding the drive shaft. Since the shaft sealing ring must not be connected to the pressure chamber, a radially outer sealing surface of the pressure chamber is arranged at a large distance from the drive shaft due to the large outer diameter of the shaft sealing ring. The area located between the radially inner and the outer sealing surface is advantageously spanned in a sealing manner with the aid of the coupling element.
  • the coupling element has for this purpose a collar which overlaps the housing section receiving the shaft sealing ring, preferably at least one second seal, for example an O-ring, being provided for sealing a gap between the collar and the housing section.
  • the coupling element interacts with an end face of the housing section receiving the shaft sealing ring, that is to say does not have a collar for sealing, but is preferably in contact with the end face of the housing section with a side surface facing away from the rotor.
  • at least one third seal for example an O-ring, which can be arranged in a groove in the end face, or a sealing washer is provided in an advantageous exemplary embodiment.
  • the coupling element engages with its
  • the gap between the outer peripheral surface of the collar and the wall of the recess preferably being is sealable by at least a third seal.
  • the entire projected side surface of the pressure plate facing the coupling element to be pressurized with the pressurized medium, for example oil, whereby the pressure plate is preferably pressed against a contour ring surrounding the working space.
  • the pressurized medium for example oil
  • a pressing device which, for example, comprises at least one plate spring.
  • the pressing device is particularly advantageous if the coupling element is designed in such a way that it interacts with the end face of the housing section receiving the shaft sealing ring.
  • an exemplary embodiment of the pump is preferred in which the coupling element has an annular bead in the region located between the larger-diameter collar and the smaller-diameter section engaging in the through-opening in the pressure plate, which bead tion of the coupling element is used. This makes it possible to make the coupling element thin-walled.
  • an embodiment of the pump is preferred, which is characterized in that the coupling element consists of sheet metal and is preferably formed in one piece.
  • the coupling element designed as a sheet metal part is therefore inexpensive to manufacture.
  • the coupling element can be produced from practically any material that can be corrosion-resistant, for example, and whose strength properties are sufficient to withstand the pressure in the pressure chamber. Since the coupling element is located in or adjoins the pressure chamber, the coupling element can also be made of a rusting metal when the vane cell pump is used to deliver oil, since the coupling element is protected against corrosion by the oil.
  • FIG. 1 shows a detail of an embodiment of a pump with a first embodiment of a coupling element in longitudinal section
  • Figure 2 shows a longitudinal section of a second embodiment of the coupling element.
  • FIG. 1 shows a section of an exemplary embodiment of a pump 1, which is shown here as a vane cell pump is formed.
  • the pump 1 is arranged in the interior 3 of a housing 5, which is closed by a cover 7.
  • the pump 1 comprises a pump unit 9 which comprises a lifting ring 13 which surrounds an essentially elliptical working space 11 and a rotor 15 which is arranged in the working space 11 and into which slots are made which extend radially to a longitudinal central axis 17 and in which radially displaceable vanes 19 are inserted are.
  • a medium for example hydraulic oil, is conveyed from tank connections 21 into a pressure chamber 23 becomes. From the pressure chamber 23, the medium reaches a consumer via a connection path 24, as indicated by arrows.
  • a pressure plate 25 is provided on one side of the pump unit 9 and on the other side the cover 7, which rests sealingly on the side surfaces of the cam ring 13 and one have only a very small distance from the rotor 15 and the vanes 19.
  • the pressure plate 25 is connected to the pressure chamber 23 on its side surface 27 facing away from the rotor 15 or, in this exemplary embodiment, is arranged in the pressure chamber 23.
  • two pressure plates are provided which rest on the side surfaces of the cam ring 13, that is to say that one of the pressure plates is arranged between the cam ring 13 and the cover 7.
  • the rotor 15 is coupled to the end of a drive shaft 29 in a rotationally fixed manner by means of a toothed connection 31.
  • the drive shaft 29 is part of a motor, not shown, preferably an electric motor.
  • a bearing 33 which is arranged in the housing 5 and is designed here as a roller bearing is provided for mounting the drive shaft 29. It can be seen that no separate bearing is provided for the overhung rotor 15. This results in a correspondingly large outer diameter for the bearing 33.
  • the drive shaft 29 passes through a through opening 35 in the middle of the pressure plate 25.
  • the through opening 35 is designed in a step-shaped manner, that is to say it has a plurality of longitudinal sections with different diameters.
  • the through opening 35 is preferably circular in cross section.
  • the diameter of the through opening 35 in its central region is essentially the same size as the diameter of the drive shaft 29 in the region of the bearing 33.
  • the diameter of the through opening 35 is smaller than that of the drive shaft 29 in the Area of their longitudinal section arranged in the warehouse.
  • the diameter of the longitudinal section of the drive shaft 29 arranged in the through opening 35 is significantly smaller than the diameter of the through opening 35. This results in an annular space 37 formed between the peripheral surface of the through opening 35 and the outer surface of the drive shaft 29.
  • a shaft sealing ring 39 known per se and a centrifugal disc 41 which is arranged in the region between the shaft sealing ring 39 and the bearing 33 and has a sleeve-shaped base body are provided.
  • the shaft sealing ring 39 is arranged in the region of a housing section 46, which extends like a dome in the direction of the interior 3 of the pump 1.
  • the function of the centrifugal disk 41 is to radially outward small amounts of the medium conveyed by the pump 1, which can possibly pass through the gaps between the shaft sealing ring 39 and the drive shaft 29 and the shaft sealing ring 39 and the housing 5, against the wall 43 a recess 45 receiving the centrifugal disc 41 and the shaft sealing ring 39, where it can be discharged to the outside in a suitable manner, for example by means of a relief channel, so that it does not reach the motor.
  • a coupling element 47 is provided, which is arranged in the area between the pressure plate 25 and the shaft sealing ring 39.
  • the coupling element 47 is here formed in one piece and as a sheet metal part and has a sleeve-shaped section 49 which engages in the through opening 35 on the side of the pressure plate 25 facing away from the rotor 15.
  • a first seal 51 is provided, which here is formed by an O-ring and is arranged in a larger diameter section of the through opening 35.
  • the sleeve-shaped section 49 is adjoined by a wall section 53 which runs essentially perpendicular to the section 49 and which has on its side facing the pressure plate 25 an annular bead 55 which serves to stiffen the coupling element 47, which may be very thin-walled.
  • the bead 55 is formed by a groove-shaped depression on the side facing away from the pressure plate 25.
  • a collar 57 adjoins the wall section 53 which extends in the radial direction beyond the recess 45 which receives the shaft sealing ring 39 and which engages over the housing section 46 and preferably completely surrounds it on its circumference.
  • a further, second seal 59 is provided, which is formed here by an O-ring which is arranged on an annular shoulder attached to the outside of the housing section 46.
  • the distance between the radially inner sealing surface between the coupling element 47 and the wall of the through opening 35 is significantly smaller than the distance between the radially outer lying sealing surface between the coupling element 47 and the housing section 46. Due to this configuration, a pump 1 or pump unit 9 can be formed, the pumping chambers lying between successive vanes 19 being only a small distance from the axis of rotation of the drive shaft 29, as a result of which a compact, in particular a Pump unit 9 having a small outer diameter can be realized.
  • the collar 57 plugged onto the housing section 46 has a rounded portion, preferably a radius R1, on the inside of its free end.
  • the rounding serves to facilitate the placement of the collar 57 on the housing section 46 and to avoid damage to the second seal 59.
  • the section 49 of the coupling element 47 is provided at its free end on the outside with a rounding, preferably a radius R2. This rounding is intended to facilitate the insertion of the section 49 into the through opening 35 of the pressure plate 25 and to prevent damage to the first seal 51.
  • the coupling element 47 is formed in the region of its vertical wall section 53 or is adapted to the side surface 27 of the pressure plate 25 such that an essentially annular free space 61 is formed between the coupling element 47 and an annular end wall section 60 of the pressure plate 25, which is in contact with the pressure chamber 23 is connected or forms part of the pressure chamber 23.
  • the entire side surface 27 of the pressure plate 25 and the second seal 59 in the passage opening 35 are pressurized with the medium under pressure, so that the pressure plate 25 is pressed against the cam ring 13.
  • the coupling element 47 is pressed with the side face of its radially extending wall section 53 against the end face of the housing section 46.
  • a pressure device 63 is arranged in the pressure chamber 23, which has a compression spring 65, which is supported via the coupling element 47 on the housing 5 and the pressure plate 25 on its side surface 27 with a directed in the direction of the axis of rotation of the drive shaft 29 Force applied.
  • the pressure device 63 supports the pressure of the pressure plate 25 against the cam ring 13 during the operation of the pump 1. In the depressurized state, the pressure plate 25 is pressed onto the cam ring 13 exclusively by the pressure device 63, so that a lateral pressure already occurs before the pump 1 starts up Sealing of the delivery spaces between the wings 19 is given.
  • the motor and the pump 1 form a unit in the assembled state, which is also the subject of the invention, the installation of the centrifugal disc 41 and in particular the shaft sealing ring 39 only after the installation of the Motor is done from the pump side.
  • the bearing 33 for the drive shaft 29 is introduced into the housing 5 from the motor side.
  • the bearing 33 for the drive shaft 29 can also be mounted from the pump side, as well as the shaft sealing ring 29, which brings advantages when assembling and coupling the pump and the motor to one another.
  • the shaft sealing ring 39 in particular has a very large outside diameter.
  • the coupling element 47 is arranged between the pressure chamber 23 of the pump 1 and the motor, the radially inner sealing surface of the pressure chamber can nevertheless be arranged very close to the passage of the drive shaft 29 through the pressure plate 25, so that a small outer diameter of the pressure plate 25 can be realized ,
  • FIG. 2 shows a second exemplary embodiment of the coupling element 47 ′, the same parts being provided with the same reference numerals, so that reference is made to the description of FIG. 1.
  • the coupling element 47 ' differs from the coupling element 47 shown in FIG. 1 only in that it has no collar 57.
  • the wall section 53 of the coupling element 47 ' is pressed with its side face 67 facing away from the rotor against the end face of the housing section 46.
  • the radially outer sealing surface of the pressure chamber 23 is therefore no longer on the outside of the housing section 46 and thus closer to the drive shaft 29.
  • a third seal is provided in an advantageous embodiment.
  • the coupling element 47 ' which is easier to produce than the coupling element 47 shown in FIG.
  • the coupling element 47, 47 'can consist of metal or plastic and is preferably formed in one piece. In a preferred embodiment, this is Coupling element 47, 47 '- as shown in Figures 1 and 2 - formed axially symmetrical.
  • the use of the pump 1 driven by the motor, preferably an electric motor, in a motor vehicle is in the only little space is available and a low weight is required, particularly advantageous.

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Abstract

Es wird eine Pumpe, insbesondere Flügelzellenpumpe, für ein flüssiges oder gasförmiges Medium, die mit Hilfe eines Motors, insbesondere Elektromotors, antreibbar ist, die einen in einem Arbeitsraum angeordneten, mit einer Antriebswelle (29) des Motors Koppelbaren Rotor (15) und mindestens eine den Arbeitsraum (11) in axialer Richtung verschliessende Druckplatte (25) umfasst, die auf ihrer dem Rotor (15) abgewandten Seitenfläche (27) mit einem Druckraum (23) in Verbindung steht, sowie ein einen Teil der Antriebswelle (29) umbegendes, mit mindestens einer Dichtung zusammenwirkendes, zur Abdichtung des Druckraums (23) gegenüber dem Motor beitragendes Koppelelement (47, 47'), wobei die Antriebswelle (29) eine Durchgangsöffnung (35) in der Druckplatte (25) durchgreift, vorgeschlagen. Die Pumpe (1) zeichnet sich dadurch aus, dass das Koppelelement (47, 47') einen hülsenförmigen Abschnitt (49) aufweist, der in die Durchgangsöffnung (35) in der Druckplatte (25) eingreift.

Description

Pumpe für ein flüssiges oder gasförmiges Medium
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Pumpe, insbesondere Flügelzellenpumpe, für ein flüssiges oder gasförmiges Medium, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
Pumpen der hier angesprochenen Art sind bekannt. Sie werden beispielsweise für LenkhelfSysteme in einem Kraftfahrzeug eingesetzt und umfassen einen Arbeitsraum, der in axialer Richtung mittels mindestens einer Druckplatte verschlossen ist. Im Arbeitsraum ist ein Rotor angeordnet, der mit der An- triebswelle eines Elektromotors koppelbar ist. Eine separate Lagerung für den Rotor ist nicht vorgesehen, der ausschließlich über die Antriebswelle gelagert ist . Aufgrund dieser Ausgestaltung ergeben sich jedoch große Außendurchmesser für das mindes- tens eine Lager der Antriebswelle und einen Wellen- dichtring, der im Bereich der Antriebswelle den Elektromotor gegenüber der Pumpe abdichtet .
Die Druckplatte steht auf ihrer dem Rotor abgewandten Seitenfläche mit einem Druckraum in Verbindung, der gegenüber dem Motor mit einem mit mindestens einer Dichtung zusammenwirkenden, einen Teil der Antriebswelle umgebenden Koppelelement abgedichtet ist. Das Koppelelement übergreift einen auf der dem Rotor abgewandten Seite vorgesehenen ringförmigen Flansch an der Druckplatte, der einen großen Außendurchmesser aufweist. Dadurch ist zwischen dem Flansch und dem Koppelelement eine radial innenliegende, den Druckraum von der Pumpeneinheit trennende Dichtfläche gebildet, deren Abstand zur Drehachse der Antriebswelle groß ist. Die Anordnung der innenliegenden Dichtfläche bestimmt auch den Abstand des Druckraums zur Drehachse der Antriebswelle, der demgemäß sehr groß ist, wodurch der Außendurchmesser der Rotationsgruppe entsprechend groß gestaltet werden muss.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Pumpe der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der ein kompakter Aufbau, insbesondere eine Pumpeneinheit mit einem kleinen Außendurchmesser, realisierbar ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Pumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Diese zeichnet sich dadurch aus, dass das Koppelelement einen hülsenfδrmigen Abschnitt aufweist, der in die Durchgangsöffnung in der Druckplatte eingreift. Der Abstand einer radial innenliegenden Dichtfläche des Druckraums zur Drehachse der Antriebswelle zwischen dem Koppelelement und der Durchgangsδffnung in der Druckplatte ist daher nur sehr klein, so dass eine die Druckplatte und den Rotor aufweisende Pumpen- einheit mit einem kleinen Außendurchmesser realisierbar ist. Dadurch kann eine Pumpe mit einem kompakten, Platz sparenden Aufbau geschaffen werden.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der
Durchmesser der in der Druckplatte eingebrachten Durchgangsöffnung kleiner, vorzugsweise deutlich kleiner, als der Außendurchmesser eines einen Teil der Antriebswelle umgebenden Wellendichtrings . Da der Wellendichtring nicht mit dem Druckraum in Verbindung stehen darf, ist aufgrund des großen Außendurchmessers des Wellendichtrings eine radial außenliegende Dichtfläche des Druckraums in einem großen Abstand von der Antriebswelle angeordnet . Der zwischen der radial innenliegenden und der außenliegenden Dichtfläche befindliche Bereich wird mit Hilfe des Koppelelements in vorteilhafter Weise dichtend überspannt. Nach einer ersten Ausführungsvariante weist das Koppelelement hierzu einen einen den Wellendichtring aufnehmenden Gehäuseabschnitt übergreifenden Kragen auf, wobei zur Abdichtung eines Spalts zwischen dem Kragen und dem Gehäuseab- schnitt vorzugsweise mindestens eine zweite Dichtung, beispielsweise ein O-Ring, vorgesehen ist. Bei einer anderen Ausführungsvariante der Pumpe wirkt das Koppelelement mit einer Stirnfläche des den Wellendichtring aufnehmenden Gehäuseabschnitts zusammen, weist also keinen Kragen zur Abdichtung auf, sondern liegt vorzugsweise mit einer dem Rotor abgewandten Seitenfläche an der Stirnfläche des Gehäuseabschnitts an. Zur Abdichtung des Spalts zwischen dem Koppelelement und der Stirnfläche des Ge- häuseabschnitts ist bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel mindestens eine dritte Dichtung, beispielsweise ein O-Ring, der in einer Nut in der Stirnfläche angeordnet sein kann, oder eine Dicht- scheibe, vorgesehen. Bei einer weiteren Ausfüh- rungsvariante greift das Koppelelement mit seinem
Kragen in eine Ausnehmung im Gehäuseabschnitt ein, in der der Wellendichtring angeordnet ist, wobei der Spalt zwischen der Außenumfangsflache des Kragens und der Wand der Ausnehmung vorzugsweise mit- tels mindestens einer dritten Dichtung abdichtbar ist .
In bevorzugter Ausführungsform befindet sich zwischen dem Koppelelement und der Druckplatte ein mit dem Druckraum verbundener Freiraum. Aufgrund dieser Ausgestaltung ist es möglich, dass die gesamte pro- jizierte, dem Koppelelement zugewandte Seitenfläche der Druckplatte mit dem unter Druck stehenden Medium, beispielsweise Öl, beaufschlagbar ist, wo- durch die Druckplatte vorzugsweise gegen einen den Arbeitsraum umgebenden Konturring angepresst wird. Durch die Druckbeaufschlagung der gesamten Seitenfläche der Druckplatte kann eine Verformung der Druckplatte nach Art einer Tellerfeder, was zu einem Kurzschluss zwischen einer Saugzone und einer Druckzone der Pumpe führen könnte, verhindert werden. Um die Druckplatte mit einer in Richtung des Rotors gerichteten Kraft zu beaufschlagen, kann anstelle des Freiraums oder zusätzlich zu dem mit dem Druckraum verbundenen Freiraum eine Anpressvorrichtung vorgesehen sein, die beispielsweise mindestens eine Tellerfeder umfasst. Die Anpressvorrichtung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Koppel- element derart gestaltet ist, dass es mit der Stirnfläche des den Wellendichtring aufnehmenden Gehäuseabschnitts zusammenwirkt.
Außerdem wird ein Ausführungsbeispiel der Pumpe bevorzugt, bei dem das Koppelelement in dem zwischen dem durchmessergrößeren Kragen und dem durchmesser- kleineren, in die Durchgangsöffnung in der Druckplatte eingreifenden Abschnitt befindlichen Bereich einen ringförmigen Wulst aufweist, der zur Verstei- fung des Koppelelements dient. Hierdurch ist es möglich, das Koppelelement dünnwandig auszubilden.
Ferner wird ein Ausführungsbeispiel der Pumpe bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass das Koppelelement aus Blech besteht und vorzugsweise einstückig ausgebildet ist. Das als Blechformteil ausgebildete Koppelelement ist daher kostengünstig herstellbar. Selbstverständlich ist das Koppelelement praktisch aus jedem Material herstellbar, das beispielsweise korrosionsbeständig sein kann und dessen Festigkeitseigenschaften ausreichen, dem Druck im Druckraum Stand zu halten. Da das Koppel- element sich im Druckraum befindet beziehungsweise an diesen angrenzt, kann bei zur Förderung von Öl dienender Flügelzellenpumpe das Koppelelement auch aus einem rostenden Metall bestehen, da das Koppelelement vom Öl gegen Korrosion geschützt ist .
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
Figur 1 einen Ausschnitt eines Ausführungsbei- spiels einer Pumpe mit einer ersten Ausführungsform eines Koppelelements im Längsschnitt und
Figur 2 einen Längsschnitt einer zweiten Ausführungsform des Koppelelements.
Figur 1 zeigt einen Ausschnitt eines Ausführungs- beispiels einer Pumpe 1, die hier als Flügelzellen- pumpe ausgebildet ist. Die Pumpe 1 ist im Innenraum 3 eines Gehäuses 5 angeordnet, das von einem Deckel 7 verschlossen ist. Die Pumpe 1 umfasst eine Pumpeneinheit 9, die einen einen im wesentlichen el- liptischen Arbeitsraum 11 umgebenden Hubring 13 und einen im Arbeitsraum 11 angeordneten Rotor 15 umfasst, in den radial zu einer Längsmittelachse 17 verlaufende Schlitze eingebracht sind, in denen radial verschiebliche Flügel 19 eingesetzt sind. Zwi- sehen aufeinanderfolgenden Flügeln 19 sind größer und kleiner werdende Pumpenräume eingeschlossen, so dass bei einer Rotation des Rotors 15, bei der die Flügel 19 der Innenkontur des Hubrings 13 folgen, ein Medium, beispielsweise ein Hydrauliköl, von Tankanschlüssen 21 in einen Druckraum 23 gefördert wird. Vom Druckraum 23 gelangt das Medium über einen Verbindungspfad 24 zu einem Verbraucher, wie mit Pfeilen angedeutet .
Um die zwischen den Flügeln 19 liegenden Förder- räume in axialer Richtung, also seitlich abzuschließen, ist auf der einen Seite der Pumpeneinheit 9 eine Druckplatte 25 und auf der anderen Seite der Deckel 7 vorgesehen, die auf den Seitenflächen des Hubrings 13 dichtend anliegen und einen nur sehr geringen Abstand zum Rotor 15 und den Flügeln 19 aufweisen. Die Druckplatte 25 steht auf ihrer dem Rotor 15 abgewandten Seitenfläche 27 mit dem Druckraum 23 in Verbindung beziehungsweise ist bei diesem Ausführungsbeispiel im Druckraum 23 an- geordnet.
Bei einem anderen, in den Figuren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel sind zur seitlichen Abdich- tung der zwischen den Flügeln 19 liegenden Förderräume zwei Druckplatten vorgesehen, die auf den Seitenflächen des Hubrings 13 anliegen, das heißt, dass eine der Druckplatten zwischen dem Hubring 13 und dem Deckel 7 angeordnet ist .
Der Rotor 15 ist am Ende einer Antriebswelle 29 mit Hilfe einer Verzahnungs-Verbindung 31 drehfest mit dieser gekoppelt. Die Antriebswelle 29 ist Teil eines nicht dargestellten Motors, vorzugsweise Elektromotors. Zur Lagerung der Antriebswelle 29 ist bei diesem Ausführungsbeispiel ein im Gehäuse 5 angeordnetes Lager 33 vorgesehen, das hier als Wälzlager ausgebildet ist. Es ist ersichtlich, dass für den fliegend gelagerten Rotor 15 keine eigene Lagerung vorgesehen ist. Dadurch ergibt sich ein entsprechend großer Außendurchmesser für das Lager 33.
Wie aus Figur 1 ersichtlich, durchgreift die Antriebswelle 29 eine Durchgangsöffnung 35 in der Mitte der Druckplatte 25. Die Durchgangsöffnung 35 ist stufenförmig ausgebildet, das heißt, sie weist mehrere Längsabschnitte mit unterschiedlichen Durchmessern auf. Die Durchgangsöffnung 35 ist im Querschnitt vorzugsweise kreisförmig ausgebildet . Der Durchmesser der Durchgangsöffnung 35 in ihrem mittleren Bereich ist hier im wesentlichen gleich groß wie der Durchmesser der Antriebswelle 29 im Bereich des Lagers 33. Bei einem anderen, in den Figuren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Durchmesser der Durchgangsöffnung 35 kleiner als der der Antriebswelle 29 im Bereich ihres im Lager angeordneten Längsabschnitts. Der Durchmesser des in der Durchgangsöffnung 35 angeordneten Längs- abschnitts der Antriebswelle 29 ist deutlich kleiner als der Durchmesser der Durchgangsöffnung 35. Dadurch ergibt sich ein zwischen der Umfangsflache der Durchgangsöffnung 35 und der Außenfläche der Antriebswelle 29 gebildeter Ringraum 37.
Zur Abdichtung des die Pumpe 1 antreibenden Motors sind bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungs- beispiel ein an sich bekannter Wellendichtring 39 und eine in dem Bereich zwischen dem Wellendichtring 39 und dem Lager 33 angeordnete, einen hülsen- förmigen Grundkörper aufweisende Schleuderscheibe 41 vorgesehen. Der Wellendichtring 39 ist im Bereich eines Gehäuseabschnitts 46 angeordnet, der sich domartig in Richtung des Innenraums 3 der Pumpe 1 erstreckt. Die Funktion der Schleuderscheibe 41 besteht darin, geringe Mengen des von der Pumpe 1 geförderten Mediums, das möglicherweise durch die Spalte zwischen dem Wellendichtring 39 und der Antriebswelle 29 und dem Wellendichtring 39 und dem Gehäuse 5 hindurch treten kann, radial nach außen gegen die Wandung 43 einer die Schleuderscheibe 41 und den Wellendichtring 39 aufnehmenden Ausnehmung 45 zu führen, wo es in geeigneter Weise beispielsweise mittels eines Entlastungskanals nach außen abgeführt werden kann, so dass es nicht bis zum Motor gelangt .
Zur Abdichtung des Druckraums 23 gegenüber der den Wellendichtring 39 aufweisenden Ausnehmung 45 ist ein Koppelelement 47 vorgesehen, das in dem Bereich zwischen der Druckplatte 25 und dem Wellendichtring 39 angeordnet ist. Das Koppelelement 47 ist hier einstückig und als Blechformteil ausgebildet und weist einen hülsenförmigen Abschnitt 49 auf, der auf der dem Rotor 15 abgewandten Seite der Druckplatte 25 in die Durchgangsöffnung 35 eingreift. Zur Abdichtung des Spalts zwischen dem Abschnitt 49 des Koppelelements 47 und der Wandung der Durchgangsöffnung 35 ist eine erste Dichtung 51 vorgesehen, die hier von einem Runddichtring gebildet und in einem durchmessergrößeren Abschnitt der Durch- gangsöffnung 35 angeordnet ist. An den hülsenförmigen Abschnitt 49 schließt sich ein im wesentlichen senkrecht zum Abschnitt 49 verlaufender Wandabschnitt 53 an, der auf seiner der Druckplatte 25 zugewandten Seite einen ringförmig ausgebildeten Wulst 55 aufweist, der zur Versteifung des gegebenenfalls sehr dünnwandigen Koppelelements 47 dient. Der Wulst 55 ist durch eine rinnenförmige Vertiefung auf der der Druckplatte 25 abgewandten Seite gebildet . An den sich über die den Wellendichtring 39 aufnehmende Ausnehmung 45 in radialer Richtung hinaus erstreckenden Wandabschnitt 53 schließt sich ein Kragen 57 an, der den Gehäuseabschnitt 46 übergreift und auf seinem Umfang vorzugsweise vollständig umschließt. Zur Abdichtung eines Spalts zwi- sehen dem Kragen 57 und dem Gehäuseabschnitt 46 ist eine weitere, zweite Dichtung 59 vorgesehen, die hier von einem Runddichtring gebildet ist, der auf einer an der Außenseite des Gehäuseabschnitts 46 angebrachten Ringschulter angeordnet ist .
Wie aus Figur 1 ersichtlich, ist der Abstand der radial innenliegenden Dichtfläche zwischen Koppel- element 47 und Wandung der Durchgangsδffnung 35 deutlich kleiner als der Abstand der radial außen- liegenden Dichtfläche zwischen dem Koppelelement 47 und dem Gehäuseabschnitt 46. Aufgrund dieser Ausgestaltung kann eine Pumpe 1 beziehungsweise Pumpeneinheit 9 gebildet werden, deren zwischen auf- einanderfolgenden Flügeln 19 liegende Förderräume einen nur geringen Abstand zur Drehachse der Antriebswelle 29 aufweisen, wodurch eine kompakte, insbesondere einen kleinen Außendurchmesser aufweisende Pumpeneinheit 9 realisierbar ist.
Der auf dem Gehäuseabschnitt 46 aufgesteckte Kragen 57 weist auf der Innenseite seines freien Endes eine Rundung, vorzugsweise einen Radius Rl, auf. Die Abrundung dient dazu, das Aufstecken des Kragens 57 auf den Gehäuseabschnitt 46 zu erleichtern und eine Beschädigung der zweiten Dichtung 59 zu vermeiden. Außerdem ist der Abschnitt 49 des Koppelelements 47 an seinem freien Ende an der Außenseite mit einer Rundung, vorzugsweise einem Radius R2 , versehen. Diese Abrundung soll das Einstecken des Abschnitts 49 in die Durchgangsöffnung 35 der Druckplatte 25 erleichtern und eine Beschädigung der ersten Dichtung 51 verhindern.
Das Koppelelement 47 ist im Bereich seines senkrechten Wandabschnitts 53 derart ausgebildet bezie- hungsweise so an die Seitenfläche 27 der Druckplatte 25 angepasst, dass ein im wesentlichen ringförmiger Freiraum 61 zwischen Koppelelement 47 und einem ringförmigen Stirnwandabschnitt 60 der Druckplatte 25 gebildet ist, der mit dem Druckraum 23 verbunden ist beziehungsweise ein Teil des Druckraums 23 bildet. Im Betrieb der Pumpe 1 wird die gesamte Seitenfläche 27 der Druckplatte 25 und die zweite Dichtung 59 in der Durchgangsöffnung 35 mit dem unter einem Druck stehenden Medium beaufschlagt, so dass die Druckplatte 25 gegen den Hubring 13 gedrückt wird. Gleichzeitig wird das Koppelelement 47 mit der Seitenfläche seines radial verlaufenden Wandabschnitts 53 gegen die Stirnseite des Gehäuseabschnitts 46 gepresst .
Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist im Druckraum 23 eine Anpressvorrichtung 63 angeordnet, die eine Druckfeder 65 aufweist, die sich über das Koppelelement 47 am Gehäuse 5 abstützt und die Druckplatte 25 an ihrer Seitenfläche 27 mit einer in Richtung der Drehachse der Antriebswelle 29 gerichteten Kraft beaufschlagt. Die Anpressvorrichtung 63 unterstützt während des Betriebs der Pumpe 1 die Anpressung der Druckplatte 25 an den Hubring 13. Im drucklosen Zustand erfolgt die Anpressung der Druckplatte 25 an den Hubring 13 ausschließlich durch die Anpressvorrichtung 63, so dass bereits vor dem Anlaufen der Pumpe 1 eine seitliche Abdichtung der Förderräume zwischen den Flügeln 19 gegeben ist.
Der in den Figuren nicht dargestellte Motor und die Pumpe 1 bilden bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel im montierten Zustand eine Einheit, die auch Gegenstand der Erfindung ist, wobei die Montage der Schleuderscheibe 41 und insbeson- dere des Wellendichtrings 39 erst nach dem Einbau des Motors von der Pumpenseite her erfolgt . Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Lager 33 für die Antriebswelle 29 von der Motorseite her in das Gehäuse 5 eingebracht.
Bei einem anderen, in den Figuren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass auch das Lager 33 für die Antriebswelle 29 von der Pumpenseite her montierbar ist, ebenso wie der Wellendichtring 29, was Vorteile beim Zusammenbau und der Kopplung der Pumpe und des Motors miteinander bringt. Bei dieser Ausführungsform weist insbeson- dere der Wellendichtring 39 einen sehr großen Außendurchmesser auf. Da jedoch das Koppelelement 47 zwischen dem Druckraum 23 der Pumpe 1 und dem Motor angeordnet ist, kann die radial innenliegende Dichtfläche des Druckraums dennoch sehr nahe am Durchtritt der Antriebswelle 29 durch die Druckplatte 25 angeordnet werden, so dass ein kleiner Außendurchmesser der Druckplatte 25 realisierbar ist.
Figur 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des Koppelelements 47', wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, so dass insofern auf die Beschreibung zur Figur 1 verwiesen wird.
Das Koppelelement 47' unterscheidet sich von dem in Figur 1 dargestellten Koppelelement 47 lediglich dadurch, dass es keinen Kragen 57 aufweist. Im montierten Zustand wird der Wandabschnitt 53 des Koppelelements 47' mit seiner dem Rotor abgewandten Seitenfläche 67 an die Stirnseite des Gehäuseabschnitts 46 angepresst . Die radial außenliegende Dichtfläche des Druckraums 23 befindet sich also nicht mehr an der Außenseite des Gehäuseabschnitts 46 und damit näher an der Antriebswelle 29. Zur Abdichtung des Spalts zwischen der Seitenfläche 67 des Wandabschnitts 53 des Koppelelements 47' und der Stirnseite des Gehäuseabschnitts 46 ist bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel eine dritte Dichtung vorgesehen ist. Das Koppelelement 47', das gegenüber dem in Figur 1 dargestellten Koppelelement 47 einfacher herstellbar ist, wird mit Hilfe der Anpressvorrichtung 63 ständig dichtend an die Stirnseite des Gehäuseabschnitts 46 gedrückt. Selbstverständlich kann es auch möglich sein, dass mit Hilfe des unter Druck stehenden, im Druckraum 23 befindlichen Mediums auch bei einem niedrigen Druck im Druckraum 23 eine ausreichende Anpressung des Koppelelements 47' an den Gehäuseabschnitt 46 sicherstellt werden kann, um eine Abdichtung zu gewährleisten, so dass gegebenenfalls auf die Anpressvorrichtung 63 verzichtet werden kann. Ferner ist es möglich, dass die Anpresskräfte durch die Dichtungen aufgebracht werden.
Dadurch, dass das in Figur 2 dargestellte Koppel- element 47' lediglich die Mündung der Ausnehmung 45 im Gehäuse 5 abdeckt, kann die Gefahr einer Doppel- Zentrierung der Druckplatte 25, die bereits über in der Druckplatte 25, dem Hubring 13 und dem Deckel 7 angeordnete Stifte, von denen in Figur 1 ein Stift 69 dargestellt ist, zentriert ist, praktisch ausgeschlossen werden.
Das Koppelelement 47, 47' kann aus Metall oder Kunststoff bestehen und ist vorzugsweise einstückig ausgebildet. In bevorzugter Ausführungsform ist das Koppelelement 47, 47' -wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt- achsensymmetrisch ausgebildet.
Aufgrund der Platz sparenden Bauweise der Pumpe 1, insbesondere wegen des kleinen Außendurchmessers der Pumpeneinheit 9, der erst durch das Koppelelement 47 beziehungsweise 47' möglich ist, ist die Verwendung der von dem Motor, vorzugsweise Elektromotor, angetriebenen Pumpe 1 in einem Kraftfahrzeug, in dem nur wenig Platz zur Verfügung steht und ein geringes Gewicht gefordert werden, besonders vorteilhaft .
Die Vorteile des anhand der Figuren 1 und 2 beschriebenen Koppelelements 47 beziehungsweise 47' ergeben sich selbstverständlich auch dann, wenn die Pumpe 1 als Rollenzellenpumpe, Sperrflügelpumpe oder dergleichen ausgebildet ist.
Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsversuche ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmel- derin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder in den Zeichnungen offenbarte Merkmale zu beanspruchen.
In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruchs durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbstständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen. Die Gegen- stände der Unteransprüche bilden jedoch selbststän- dige Erfindungen, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unteransprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.
Die Erfindung ist auch nicht auf das die Ausfüh- rungsbeispiel/e der Beschreibung beschränkt. Vielmehr sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombi- nation oder Abwandlung von einzelnen, in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und den Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen beziehungsweise Elementen oder Verfahrensschritten erfinderisch sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrens- schritten beziehungsweise Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.

Claims

Ansprüche
1. Pumpe, insbesondere Flügelzellenpumpe, für ein flüssiges oder gasförmiges Medium, die mit Hilfe eines Motors, insbesondere Elektromotors, antreibbar ist, die einen in einem Arbeitsraum angeordneten, mit einer Antriebswelle (29) des Motors koppelbaren Rotor (15) und mindestens eine den Ar- beitsraum (11) in axialer Richtung verschließende Druckplatte (25) umfasst, die auf ihrer dem Rotor
(15) abgewandten Seitenfläche (27) mit einem Druckraum (23) in Verbindung steht, sowie ein einen Teil der Antriebswelle (29) umgebendes, mit mindestens einer Dichtung zusammenwirkendes, zur Abdichtung des Druckraums (23) gegenüber dem Motor beitragendes Koppelelement (47;47'), wobei die Antriebswelle
(29) eine Durchgangsöffnung (35) in der Druckplatte
(25) durchgreift, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelelement (47;47') einen hülsenförmigen Abschnitt (49) aufweist, der in die Durchgangsöffnung
(35) in der Druckplatte (25) eingreift.
2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Durchgangsδffnung kleiner, vorzugsweise deutlich kleiner ist als der Außendurchmesser eines einen Teil der Antriebswelle (29) umgebenden Wellendichtrings (39) .
3. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abdichtung eines Spalts zwischen dem hülsenförmigen Abschnitt (49) und der Durchgangsöffnung (35) mindestens eine erste Dichtung (51) vorgesehen ist.
4. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelelement (47) einen einen den Wellendichtring (39) aufnehmenden Gehäuseabschnitt (46) zumindest teilweise übergreifenden Kragen (57) aufweist.
5. Pumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abdichtung eines Spalts zwischen dem Kra- gen (57) und dem Gehäuseabschnitt (46) mindestens eine zweite Dichtung (59) vorgesehen ist.
6. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelelement
(47;47') mit einer Stirnfläche des Gehäuseab- Schnitts (46) zusammenwirkt.
7. Pumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abdichtung des Spalts zwischen dem Koppel- element (47;47') und der Stirnfläche mindestens eine dritte Dichtung vorgesehen ist .
8. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Koppel- element (47/471) und der Druckplatte (25) sich ein mit dem Druckraum (23) verbundener Freiraum (61) befindet .
9. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine AnpressVorrichtung (63) , die die Druckplatte (25) mit einer in Richtung des Rotors (15) gerichteten Kraft beaufschlagt.
10. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelelement
(47; 47') einen mit dem hülsenförmigen Abschnitt
(46) verbundenen Wandabschnitt (53) aufweist, der im wesentlich senkrecht zum Abschnitt (46) verläuft und in dem ein ringförmiger Wulst (55) eingebracht ist.
11. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelelement (47;47') aus Blech besteht und vorzugsweise ein- stückig ausgebildet ist.
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