DE102016204099B3

DE102016204099B3 - Dichtungsanordnung für schaltbare Flügelzellenpumpe in Cartridge-Bauweise

Info

Publication number: DE102016204099B3
Application number: DE102016204099.5A
Authority: DE
Inventors: Andreas Müller; Kerstin Rosenkranz
Original assignee: Magna Powertrain Bad Homburg GmbH
Current assignee: Hanon Systems EFP Deutschland GmbH
Priority date: 2016-03-11
Filing date: 2016-03-11
Publication date: 2017-03-16
Anticipated expiration: 2036-03-12
Also published as: CN107178496A; US10458406B2; CN107178496B; US20170260979A1

Abstract

Es wird eine Dichtungsanordnung (10) für eine mehrflutig schaltbar ausgeführte Flügelzellenpumpe (20) in Cartridge-Bauweisebeschrieben. Die Dichtungsanordnung (10) umfasst: – eine um den Umfang einer Seitenplatte (21) der Flügelzellenpumpe (20) umlaufend angeordnete erste Dichtung (11), und – eine um einen in der Seitenplatte (21) vorgesehenen Wellendurchtritt (22) umlaufend angeordnete zweite Dichtung (12). Die Dichtungsanordnung (10) zeichnet sich aus durch eine dritte Dichtung (14), welche bis auf mindestens eine erste Fluidverbindung (23) wenigstens eine zweite Fluidverbindung (24) gegenüber der mindestens einen ersten Fluidverbindung (23) innerhalb eines zwischen der ersten Dichtung (11) und der zweiten Dichtung (12) ausgebildeten Bereichs (13) absperrt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung für eine schaltbare Flügelzellenpumpe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Auch als Drehschieberpumpen bezeichnete Flügelzellenpumpen sind beispielsweise durch DE 10 2013 214 926 A1 und durch DE 10 2014 212 022 A1 bekannt.
Bekannt ist, Flügelzellenpumpen als Hydraulikpumpen in Fahrzeuganwendungen vorzusehen. Beispielsweise erfolgt dies bevorzugt in Verbindung mit Getrieben, wie etwa Fahrgetrieben, welche eine Getriebepumpe zur Versorgung ihrer hydraulischen Funktionen wie Kupplungsaktuierung, Wandlerversorgung oder Kühlung und Schmierung der Getriebebauteile benötigen. Dabei kann es sich beispielsweise sowohl um konventionelle, auch als Stufenautomaten bezeichnete Automatikgetriebe oder um moderne Doppelkupplungsgetriebe handeln.
Flügelzellenpumpen können beispielsweise konstruktiv einfach zweiflutig temperaturabhängig schaltbar ausgeführt sein. Das hat den Vorteil, dass bei hohem Schmierölbedarf, beispielweise bei hohen Temperaturen, beide Fluten einer Flügelzellenpumpe das Schmieröl unter Druck fördern. Eine andere Anwendung ist z.B. das Schalten einer Flut auf ein niedrigeres Druckniveau bei hoher Drehzahl, sobald der Volumenstrom einer Flut ausreichend ist.
Ein generelles Ziel bei der Entwicklung von Fahrzeugkomponenten sind geringe Herstellungs-, Betriebs- und Wartungskosten.
Um dem Ziel niedriger Herstellungs- und Wartungskosten zu begegnen ist bekannt, eine beispielsweise als Getriebepumpe vorgesehene Flügelzellenpumpe, wie beispielsweise eine zuvor erwähnte zweiflutige, beispielsweise temperaturabhängig geregelte Flügelzellenpumpe, in so genannter Cartridge-Bauweise als eine komplett vormontierte und überprüfte Einheit auszuführen. Eine solche Flügelzellenpumpe in Cartridge-Bauweise kann beispielsweise als ein Getriebepumpen-Steckmodul ausgeführt sein, welches unabhängig vom Getriebe kostengünstig, da aufgrund der freien Zugänglichkeit beispielsweise vollständig oder zum Teil automatisiert herstellbar und/oder mit geringem Zeitaufwand manuell zusammensetzbar, ebenso unter minimalem Aufwand mit dem Getriebe zusammenfügbar und im Schadensfall genauso einfach und schnell ersetzbar ist.
Eine mehrflutige Flügelzellenpumpe in Cartridge-Bauweise umfasst einen um eine Drehachse drehbar gelagerten, mit einer Abtriebswelle beispielsweise eines Getriebes oder eines Motors, wie etwa eines Elektromotors, verbundener oder verbindbarer Rotor, einen zwischen zwei Seitenplatten, von denen eine als eine Boden- und eine als eine Druckplatte ausgebildet ist, angeordneten hohlzylinderförmigen Konturring mit einer inneren Umfangsfläche, dessen Zylinderachse parallel zur Drehachse verläuft, beispielsweise mit der Drehachse übereinstimmt. Ist ein Antrieb des Rotors von der der Druckplatte gegenüberliegenden Bodenplatte her vorgesehen, so wird letztere auch als Antriebsplatte bezeichnet. Der Rotor weist mehrere radial zur Drehachse verlagerbare Förderelemente auf, welche bei einer Drehung des Rotors gegen die innere Umfangsfläche gedrängt werden. Diese ist so ausgeformt, dass eine der Zahl der Fluten entsprechende Anzahl von bevorzugt sichelförmigen, jeweils einen Pumpenabschnitt bildenden Förderräumen ausgebildet ist. Diese werden bei einer Umdrehung des Rotors von den Förderelementen durchlaufen, wobei eine der Zahl der Fluten entsprechende Anzahl von Pumpenabschnitten mit jeweils einem Saug- und jeweils einem Druckbereich gebildet sind. In der Druckplatte sind in Übereinstimmung mit den Druckbereichen Druckflächen, so genannte Drucknieren ausgebildet. Fluidverbindungen, über welche die Flügelzellenpumpe ein Fluid, wie etwa Schmieröl beispielsweise aus einem Sumpf fördert, insbesondere saugt, und zu Verbrauchern und/oder Verbrauchsstellen innerhalb des Getriebes pumpt, können von der Boden- und/oder Druckplatte freigehalten oder in diesen vorgesehen sein.
Zur Abdichtung gegenüber einer in einem Getriebegehäuse vorgesehenen Aufnahme für die Flügelzellenpumpe in Cartridge-Bauweise ist eine Dichtungsanordnung an der Flügelzellenpumpe vorgesehen mit im Bereich einer Seitenplatte Axial- und/oder am Außenumfang beispielsweise alternativ oder zusätzlich im Bereich des Konturrings Radialdichtungen.
Eine in 1 dargestellte Dichtungsanordnung 100 nach dem Stand der Technik für eine zweiflutige Flügelzellenpumpe 200 in Cartridge-Bauweise umfasst einen ersten Dichtungsring 110 am Umfang einer Seitenplatte 210, beispielsweise einen O-Ring. In der Seitenplatte 210 ist ein Wellendurchtritt 220 für eine mit dem Rotor der Flügelzellenpumpe 200 verbindbare oder verbundene Antriebswelle vorgesehen. Um den Wellendurchtritt 220 ist ein zweiter Dichtungsring 120 umlaufend angeordnet, beispielsweise eine Formdichtung. In der Seitenplatte 210 sind eine auch als Primärausgang bezeichnete erste Fluidverbindung 230 einer ersten Flut der Flügelzellenpumpe 200 und eine auch als Sekundärausgang bezeichnete zweite Fluidverbindung 240 einer zweiten Flut der Flügelzellenpumpe 200 vorgesehen. Sowohl die erste Fluidverbindung 230, als auch die zweite Fluidverbindung 240 münden in einen vom ersten Dichtungsring 110 nach außen und vom zweiten Dichtungsring 120 nach innen abgedichteten, gemeinsamen Bereich 130 der Dichtungsanordnung 100 zwischen den Dichtungsringen 110, 120. Damit fördern sowohl die erste, als auch die zweite Flut der Flügelzellenpumpe 200 unter dem selben, den Systemdruck p₁ bildenden Druckniveau in den Bereich 130. Der gesamte, unter dem selben Systemdruck p₁ stehende Bereich 130 ist vermittels der Dichtungsringen 110, 120 gegenüber dem außerhalb des Bereichs 130 herrschenden Umgebungsdruck p₀ abgedichtet. Eine in 1 durch zwei gestrichelt gezeichnete Kreise begrenzte, innerhalb des Bereichs 130 liegende Fläche 250 der Seitenplatte 210 ist zur Abstützung einer die Seitenplatte 210 gegen den darunter liegenden Konturring drückenden Tellerfeder erforderlich. Eine durch einen Sprengring am Wellenende ausgeführte Verliersicherung für die Seitenplatte 210 erfordert den Wellendurchtritt 220 durch die Seitenplatte 210.
In Bezug auf im Wesentlich energiekostengetriebene Betriebskosten hat sich gezeigt, dass es vorteilhaft ist, bei mehreren Fluten je nach Betriebspunkt beispielsweise bis auf eine Flut eine oder mehrere Fluten auf ein niedrigeres Druckniveau zu schalten, wobei die mehreren Fluten getrennt aus der Flügelzellenpumpe herausgeführt werden.
2 zeigt eine Dichtungsanordnung 1000 einer Flügelzellenpumpe 2000 in so genannter Stand-Alone-Bauweise nach dem Stand der Technik. Die Stand-Alone-Bauweise unterscheidet sich von der Cartridge-Bauweise durch ein eigenes, bei der Cartridge-Bauweise durch eine entsprechende Ausnehmung im Gegenüber gebildetes Gehäuse. Hierdurch ist bei der Stand-Alone-Bauweise lediglich eine Abdichtung der Fluten erforderlich. An einer Stirnseite 2100 des Gehäuses der Flügelzellenpumpe 2000 ist ein Wellendurchtritt 2200 für eine mit dem Rotor der Flügelzellenpumpe 2000 verbindbare oder verbundene Antriebswelle vorgesehen. Darüber hinaus ist an der Stirnseite 2100 ein Primärausgang 2300 der ersten Flut der Flügelzellenpumpe 2000 und ein Sekundärausgang 2400 der zweiten Flut der Flügelzellenpumpe 2000 vorgesehen.
Die Dichtungsanordnung 1000 umfasst einen den Primärausgang 2300 umgebenden ersten Dichtungsring 1100 und einen den Sekundärausgang 2400 umgebenden zweiten Dichtungsring 1200. Der erste Dichtungsring 1100 und der zweite Dichtungsring 1200 drücken als einzige Federelemente gegen die Stirnseite 2100. Durch die getrennten Abdichtungen des Primärausgangs 2300 und des Sekundärausgangs 2400 sowohl gegeneinander, als auch gegenüber dem Umgebungsdruck p₀ können die erste Flut und die zweite Flut auf unterschiedlichen Druckniveaus p₁, p₂ betrieben werden.
Bei der in 1 dargestellten Flügelzellenpumpe 200 in Cartridge-Bauweise ist dies wegen der zur Stützung der Seitenplatte 210 notwendigen Fläche 250 nicht möglich. Bei dieser sind die Fluten auf einem gemeinsamen Druckniveau p₁ gemeinsam aus der Pumpe herausgeführt.
Eine Aufgabe der Erfindung ist die Entwicklung einer Dichtungsanordnung für eine mehrflutig, beispielsweise temperaturabhängig schaltbar, ausgeführte Flügelzellenpumpe in Cartridge-Bauweise zu entwickeln, welche deren energiesparenden Betrieb ermöglicht.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Ansprüchen, den Zeichnungen sowie in der nachfolgenden Beschreibung, einschließlich der zu den Zeichnungen zugehörigen, wiedergegeben.
Der Gegenstand der Erfindung betrifft demnach eine Dichtungsanordnung für eine mehrflutig, beispielsweise temperaturabhängig schaltbar, ausgeführte Flügelzellenpumpe in Cartridge-Bauweise.
Die Dichtungsanordnung umfasst eine um den Umfang einer Seitenplatte, vorzugsweise der Druckplatte der Flügelzellenpumpe umlaufend angeordnete erste Dichtung.
Die Dichtungsanordnung umfasst außerdem eine um einen in einer Seitenplatte, vorzugsweise der Druckplatte der Flügelzellenpumpe vorgesehenen Wellendurchtritt für eine mit einem Rotor der Flügelzellenpumpe verbindbare oder verbundene Antriebswelle umlaufend angeordnete zweite Dichtung.
Die Dichtungsanordnung zeichnet sich dadurch aus, dass sie darüber hinaus eine dritte Dichtung umfasst, welche innerhalb eines zwischen der ersten Dichtung und der zweiten Dichtung ausgebildeten Bereichs bis auf mindestens eine einen Ausgang einer verbleibenden Flut der Flügelzellenpumpe bildende verbleibende Fluidverbindung wenigstens eine einen Ausgang zumindest einer Flut der Flügelzellenpumpe bildende, in oder an einer Seitenplatte, vorzugsweise der Druckplatte der Flügelzellenpumpe vorgesehene Fluidverbindung gegenüber der mindestens einen verbleibenden Fluidverbindung absperrt.
Die Dichtungsanordnung kann alternativ oder zusätzlich einzelne oder eine Kombination mehrerer einleitend in Verbindung mit dem Stand der Technik und/oder in einem oder mehreren der zum Stand der Technik erwähnten Dokumente und/oder in der nachfolgenden Beschreibung zu den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen beschriebene Merkmale aufweisen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind. Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die Erfindung ausgestaltet sein kann und stellen keine abschließende Begrenzung dar. Es zeigen in schematischer Darstellung:
1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Dichtungsanordnung nach dem Stand der Technik für eine Flügelzellenpumpe in Cartridge-Bauweise mit schaltbaren Fluten auf gleichen Druckniveaus in einer Draufsicht auf deren die Ausgänge der Fluten aufweisende Seitenplatte.
2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Dichtungsanordnung nach dem Stand der Technik für eine Flügelzellenpumpe in Stand-Alone-Bauweise mit schaltbaren Fluten auf unterschiedlichen Druckniveaus in einer Draufsicht auf deren die Ausgänge der Fluten aufweisende Stirnseite.
3 eine Dichtungsanordnung für eine Flügelzellenpumpe mit schaltbaren Fluten auf unterschiedlichen Druckniveaus in einer Draufsicht auf deren die Ausgänge der Fluten aufweisende Seitenplatte.
Eine in 3 ganz oder in Teilen dargestellte Dichtungsanordnung 10 einer mehrflutig, beispielsweise temperaturabhängig schaltbar ausgeführten Flügelzellenpumpe 20 in Cartridge-Bauweise umfasst:

– eine um den Umfang einer Seitenplatte 21, vorzugsweise der Druckplatte der Flügelzellenpumpe 20 umlaufend angeordnete erste Dichtung 11,
– eine um einen in der selben Seitenplatte 21 der Flügelzellenpumpe 20 vorgesehenen Wellendurchtritt 22 für eine mit einem Rotor der Flügelzellenpumpe 20 verbindbare oder verbundene Antriebswelle umlaufend angeordnete zweite Dichtung 12, und
– eine dritte Dichtung 14, welche bis auf mindestens eine einen Ausgang einer ersten beziehungsweise verbleibenden Flut der Flügelzellenpumpe 20 bildende erste beziehungsweise verbleibende Fluidverbindung 23 wenigstens eine einen Ausgang zumindest einer zweiten Flut der Flügelzellenpumpe 20 bildende, in oder an der Seitenplatte 21 der Flügelzellenpumpe 20 vorgesehene zweite Fluidverbindung 24 gegenüber der mindestens einen ersten beziehungsweise verbleibenden Fluidverbindung 23 innerhalb eines zwischen der ersten Dichtung 11 und der zweiten Dichtung 12 ausgebildeten Bereichs 13 absperrt.

Vermittels der ersten Dichtung 11 der Dichtungsanordnung 10 ist der unter dem selben Primärdruck p₁ wie die durch die mindestens eine erste beziehungsweise verbleibende Fluidverbindung 23 mündende Flut der Flügelzellenpumpe 20 stehende Bereich 13 gegenüber einem in einer Umgebung herrschenden Umgebungsdruck p₀ abgedichtet.
Vermittels der zweiten Dichtung 12 der Dichtungsanordnung 10 ist der unter dem selben Primärdruck p₁ wie die durch die mindestens eine erste beziehungsweise verbleibende Fluidverbindung 23 mündende Flut der Flügelzellenpumpe 20 stehende Bereich 13 gegenüber der Wellendurchführung 22 und dem dort ebenfalls herrschenden Umgebungsdruck p₀ abgedichtet.
Die dritte Dichtung 14 dichtet zumindest eine zweite Fluidverbindung 24, in welche eine unter einem Sekundärdruck p₂ fördernde zweite beziehungsweise weitere Flut der Flügelzellenpumpe 20 mündet, vorzugsweise nicht direkt gegenüber dem Umgebungsdruck p₀ ab, sondern sperrt diese gegenüber dem unter dem Primärdruck p₁ stehenden Bereich 13 ab.
Vorzugsweise ist die erste Dichtung 11 eine Radialdichtung oder umfasst eine solche.
Bevorzugt ist die erste Dichtung 11 ein O-Ring oder sie umfasst einen solchen.
Vorzugsweise ist die zweite Dichtung 12 eine Axialdichtung oder umfasst eine solche.
Beispielsweise ist die zweite Dichtung 12 eine Formdichtung oder sie umfasst eine solche.
Vorzugsweise ist die dritte Dichtung 14 eine Axialdichtung oder sie umfasst eine solche.
Beispielsweise ist die dritte Dichtung 14 eine Formdichtung oder sie umfasst eine solche.
Besonders bevorzugt weist die dritte Dichtung 14 eine beispielsweise erste Partie 141 auf, welche mindestens eine zweite beziehungsweise weitere Fluidverbindung 24 gegenüber wenigstens einer ersten beziehungsweise verbleibenden Fluidverbindung 23 absperrt.
Bei der in 3 gezeigten Dichtungsanordnung 10 mündet die mindestens eine erste beziehungsweise verbleibende Fluidverbindung 23 in den Bereich 13, gegenüber dem die beispielsweise erste Partie 141 der dritten Dichtung 14 die zweite beziehungsweise weitere Fluidverbindung 24 absperrt.
Darüber hinaus kann die dritte Dichtung 14 eine weitere, beispielsweise zweite Partie 142 aufweisen, welche mindestens eine zweite beziehungsweise weitere Fluidverbindung 24 gegenüber dem Wellendurchtritt 22 und dem dort herrschenden Umgebungsdruck p₀ abdichtet.
Bei der in 3 gezeigten Dichtungsanordnung 10 grenzt die dritte Dichtung 14 unmittelbar an die zweite Dichtung 12. Dabei ist denkbar, dass eine an die dritte Dichtung 14 angrenzende Partie der zweiten Dichtung 12 zur dritten Dichtung 14 gehört und die angesprochene weitere Partie 142 bildet. In diesem Fall würde bei einer Ausgestaltung der Dichtungsanordnung 10 gemäß 3 die zweite Dichtung 12 nicht vollständig um die Wellendurchführung 22 herum führen, sondern nur um einen Teil der Wellendurchführung 22. Der verbleibende, nicht von der zweiten Dichtung 12 eingenommene Teil des Umfangs der Wellendurchführung 22 wäre von der weiteren, beispielsweise zweiten Partie 142 der dritten Dichtung 14 eingenommen.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Dichtungsanordnung 10 sieht vor, dass die dritte Dichtung 14 und die zweite Dichtung 12 durch ein gemeinsames Dichtungselement gebildet oder von einem gemeinsamen Dichtungselement umfasst sind, oder ein gemeinsames Dichtungselement bilden oder umfassen.
Es ist ersichtlich, dass die Erfindung durch ein Flügelzellenpumpe 20 in Cartridge-Bauweise verwirklicht sein kann, die mit einer entsprechenden Dichtungsanordnung 10 ausgestattet ist.
Damit sich die vorzugsweise die Druckplatte bildende Seitenplatte 21 bei Montage und Handling nicht von der Pumpe lösen kann, kann eine Verliersicherung vorgesehen sein.
Eine Verliersicherung für die mit der Dichtungsanordnung 10 versehene Seitenplatte 21 der Flügelzellenpumpe 20 kann mit einem Sprengring an einer durch den Wellendurchtritt 22 hindurchgeführten, mit einem Rotor der Flügelzellenpumpe 20 verbindbaren oder verbundenen Antriebswelle verwirklicht sein, beispielsweise mit einem an der Antriebswelle angeordneten Sicherungselement in Form eines auch als Nutenring bezeichneten, besser unter der Bezeichnung Seegerring bekannten Sicherungsrings.
Bei der Seitenplatte 21 handelt es sich bevorzugt um die Druckplatte der Flügelzellenpumpe 20.
Die zweite Dichtung 12 kann um einen an der Seitenplatte 21 vorgesehenen Fortsatz 25 herum geführt sein, welcher die zweite Dichtung reib- und/oder formschlüssig um den Wellendurchtritt 22 hindurch festlegt, beispielsweise klemmt.
In dem zwischen der ersten Dichtung 11 und der zweiten Dichtung 12 ausgebildeten, unter vom dem Sekundärdruck p₂ entsprechenden Förderdruck der zweiten Flut verschiedenem Primärdruck p₁ stehenden Bereich 13 kann ein Federelement 26 angeordnet sein oder ein Bauraum für ein Federelement 26 freigehalten sein, welches Federelement 26 die Seitenplatte 21 axial gegen einen Konturring der Flügelzellenpumpe 20 in Cartridge-Bauweise vorspannt.
Ein solches Federelement 26 kann dazu vorgesehen sein, eine hinreichend große Axialkraft in schließender Richtung auf die Seitenplatte 21 auszuüben, für eine Überkompression der Flügelzellenpumpe 20.
In der Seitenplatte 21 sind bevorzugt eine auch als Primärausgang bezeichnete erste Fluidverbindung 23 einer ersten Flut der Flügelzellenpumpe 20 und eine auch als Sekundärausgang bezeichnete zweite Fluidverbindung 24 einer zweiten Flut der Flügelzellenpumpe 20 vorgesehen.
Sowohl die erste Fluidverbindung 23, als auch die zweite Fluidverbindung 24 münden innerhalb der ersten, den Außenumfang der Seitenplatte 21 umgebenden Dichtung 11 und außerhalb der den Wellendurchtritt 22 in der Seitenplatte 21 umgebenden zweiten Dichtung 12.
Um die beiden Fluten der Flügelzellenpumpe 20 in Cartridge-Bauweise nicht nur getrennt schalten zu können, sondern auch auf unterschiedlichem Druckniveau fahren zu können, ist die zweite Fluidverbindung 24, in welche die zweite Flut der Flügelzellenpumpe 20 mündet, durch die dritte Dichtung 14 vom unter Primärdruck p₁ stehenden, die erste Fluidverbindung 23, in welche die erste Flut der Flügelzellenpumpe 20 mündet, umfassenden Bereich 13 abgetrennt. Dadurch können die beiden Fluten auf unterschiedlichen Druckniveaus betrieben werden.
Die erste Fluidverbindung 23 und die zweite Fluidverbindung 24 stellen darüber hinaus für die Cartridge-Bauweise vorteilhafte axiale Ausgänge für die beiden Fluten auf unterschiedlichem Druckniveau im Druckplattenbereich zur Verfügung.
Die Dichtungsanordnung 10 mit ihrer ersten Dichtung, 11, zweiten Dichtung 12 und dritten Dichtung 14 trennen die drei Druckniveaus Umgebungsdruck p₀, Primärdruck p₁ der ersten Flut, Sekundärdruck p₂ der zweiten Flut voneinander.
Wichtig ist hervorzuheben, dass sich die Dichtungsanordnung bei Montage und Handling nicht von der Pumpe lösen darf. Dementsprechend kann eine bereits erwähnte Verliersicherung für die beispielsweise als Druckplatte ausgeführte Seitenplatte 21 vorgesehen sein, mit der nicht nur die Seitenplatte 21, sondern auch die beispielsweise als Radialdichtung, beispielsweise als ein O-Ring ausgeführte, vorzugsweise am Umfang der Seitenplatte 21, beispielsweise in einer an einer Umfangsfläche vorgesehenen umlaufenden Nut angeordnete erste Dichtung gesichert ist.
Beispielsweise ein die zweite Dichtung 12 und die dritte Dichtung 14 bildendes oder umfassendes gemeinsames Dichtungselement kann zur Sicherung gegen Verlieren formschlüssig an einem an der Seitenplatte 21 vorgesehenen, den Wellendurchtritt 22 umgebenden Fortsatz 25 festgelegt sein. Dieser kann beispielsweise eine umlaufende Hinterschneidung aufweisen, deren Form das Dichtungselement nachbildet und so darin eingreift. Alternativ oder zusätzlich kann ein entsprechender Fortsatz, gegebenenfalls ebenfalls mit einer beispielsweise umlaufenden Hinterschneidung, um die zweite Fluidverbindung 24 umlaufend ausgebildet sein. Im Falle dass sowohl um den Wellendurchtritt 2, als auch um die zweite Fluidverbindung entsprechende Fortsätze 25 ausgebildet sind, kann ein gemeinsames Dichtungselement zusätzlich im Bereich der Partie 142 zwischen den beiden Fortsätzen geklemmt sein.
Die Öldurchtritte bildenden Fluidverbindungen der Gegenseite können sich an einer beliebigen Stelle befinden.
Der Bauraum ist gegenüber dem Stand der Technik unverändert.
Es ist ersichtlich, dass die Erfindung verwirklicht sein kann durch eine Abdichtung von drei Druckniveaus mittels O-Ring radial und Axialdichtung in Kombination mit einer Verliersicherung der Dichtungsanordnung 10 und der beispielsweise als Druckplatte ausgebildeten Seitenplatte 21 beispielsweise mittels Sprengring sowie der Verwendung eines geeigneten Federelements 26 für die axiale Vorspannung der Flügelzelenpumpe 20.
Radial wird die erste Flut vom Umgebungsdruck p₀ mittels der beispielsweise als Radialdichtung vorzugsweise als O-Ring ausgeführten, ersten Dichtung 11 getrennt.
Die Trennung der ersten Flut von der zweiten Flut erfolgt vorzugsweise durch eine Axialdichtung, bevorzugt in Form eines die zweite Dichtung 12 und die dritte Dichtung 14 bildenden oder umfassenden gemeinsamen Dichtungselements.
Die Axialdichtung ist dabei in zwei Segmente aufgeteilt. Ein die dritte Dichtung 14 bildendes erstes Segment umfasst die auch als Sekundärdurchtritt bezeichnete zweite Fluidverbindung 24 der zweiten Flut durch die beispielsweise als Druckplatte ausgeführte Seitenplatte 21. Wenn der Sekundärdruck abgesenkt wird und dabei die Fläche innerhalb des von der dritten Dichtung 14 eingefassten Bereichs der zweiten Fluidverbindung 24 möglichst klein gehalten wird, begünstigt dies die Überkompression der Flügelzellenpumpe 20. Weiterhin wird bei möglichst kleinster Sekundärfläche die dem Bereich 13 entsprechende Primärfläche möglichst groß. Dies bedeutet, dass im Bereich 13 der für ein Federelement 26 zur Verfügung stehende Bauraum ebenfalls möglichst groß wird. Eine mögliche Ausführung des Federelements 26 ist beispielsweise eine offene Wellfeder.
Eine gegebenenfalls vorgesehene Verliersicherung der beispielsweise als Druckplatte ausgeführten Seitenplatte 21 kann mittels Durchtritt einer Welle, vorzugsweise einer Antriebswelle des Rotors der Flügelzellenpumpe 20 durch die Seitenplatte 21 und einen mit der Welle zusammenwirkenden Sicherungsring verwirklicht sein. Im Bereich des Wellendurchtritts 22 herrscht dabei Umgebungsdruck p₀. Der Umgebungsdruck p₀ muss vom Primärdruck p₁ und vom Sekundärdruck p₂ getrennt werden.
Ein die zweite Dichtung 12 bildendes zweites Segment der Axialdichtung übernimmt diese Aufgabe. Durch die runde Form des zweiten Dichtungssegments ist eine Klemmung der Dichtung gegebenenfalls mit einem Hinterschnitt in der Mitte der beispielsweise als Druckplatte ausgeführten Seitenplatte 21 möglich. Dadurch ist die Verliersicherung der Dichtungsanordnung 10 gewährleistet.
Falls erforderlich, kann die Axialdichtung durch ein Stützelement ergänzt sein.
Vorteile gegenüber dem Stand der Technik sind eine optimale Ausnutzung des geringen, der Cartridge-Bauweise zur Verfügung stehenden Bauraums, eine einfache Verliersicherung von Druck- beziehungsweise Seitenplatte 21 und Dichtungsanordnung 10 und eine gute Überkompression der Flügelzellenpumpe 20 im den kritischen Fall darstellenden geschalteten Zustand.
Die Dichtungsanordnung 10 kann alternativ oder zusätzlich einzelne oder eine Kombination mehrerer:

– einleitend in Verbindung mit dem Stand der Technik und/oder
– in einem oder mehreren der zum Stand der Technik erwähnten Dokumente und/oder
– in der voranstehenden Beschreibung, einschließlich der zu den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen zugehörigen,

Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Ansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Ansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
Die Erfindung ist insbesondere im Bereich der Herstellung von Pumpen, beispielsweise Schmierölpumpen, insbesondere von Flügelzellenpumpen in Cartridge-Bauweise gewerblich anwendbar.
Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.

Claims

Dichtungsanordnung (10) für eine mehrflutig schaltbar ausgeführte Flügelzellenpumpe (20) in Cartridge-Bauweise, umfassend: – eine um den Umfang einer Seitenplatte (21) der Flügelzellenpumpe (20) umlaufend angeordnete erste Dichtung (11), und – eine um einen in der Seitenplatte (21) vorgesehenen Wellendurchtritt (22) umlaufend angeordnete zweite Dichtung (12), gekennzeichnet durch eine dritte Dichtung (14), welche bis auf mindestens eine erste Fluidverbindung (23) wenigstens eine zweite Fluidverbindung (24) gegenüber der mindestens einen ersten Fluidverbindung (23) innerhalb eines zwischen der ersten Dichtung (11) und der zweiten Dichtung (12) ausgebildeten Bereichs (13) absperrt.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die erste Dichtung (11) eine Radialdichtung ist oder umfasst.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Dichtung (11) einen O-Ring umfasst.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die zweite Dichtung (12) eine Axialdichtung ist oder umfasst.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 4, wobei die zweite Dichtung (12) eine Formdichtung umfasst.
Dichtungsanordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die dritte Dichtung (14) eine Axialdichtung ist oder umfasst.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 6, wobei die dritte Dichtung (14) eine Formdichtung umfasst.
Dichtungsanordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die dritte Dichtung (14) eine erste Partie (141) aufweist, welche mindestens eine zweite Fluidverbindung (24) gegenüber wenigstens einer ersten Fluidverbindung (23) absperrt, sowie eine zweite Partie (142), welche mindestens eine zweite Fluidverbindung (24) gegenüber dem Wellendurchtritt (22) abdichtet.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 8, wobei die dritte Dichtung (14) und die zweite Dichtung (12) durch ein gemeinsames Dichtungselement gebildet oder von einem gemeinsamen Dichtungselement umfasst sind, oder ein gemeinsames Dichtungselement bilden oder umfassen.
Dichtungsanordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei in dem zwischen der ersten Dichtung (11) und der zweiten Dichtung (12) ausgebildeten Bereich (13) ein Federelement (26) angeordnet, oder ein Bauraum für ein Federelement (26) freigehalten ist.