DE2907058A1 - Verdraengungspumpe, insbesondere fuer servo-einrichtungen in kraftfahrzeugen - Google Patents

Verdraengungspumpe, insbesondere fuer servo-einrichtungen in kraftfahrzeugen

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DE2907058A1 DE19792907058 DE2907058A DE2907058A1 DE 2907058 A1 DE2907058 A1 DE 2907058A1 DE 19792907058 DE19792907058 DE 19792907058 DE 2907058 A DE2907058 A DE 2907058A DE 2907058 A1 DE2907058 A1 DE 2907058A1
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Description

Verdrängungspumpe, insbesondere für Servo- Einriohtungen in Kraftfahrzeugen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Verdrängungspumpe, insbesondere für Servoeinrichtungen an den Kraftfahrzeugen, mit einem Pumpenrotor, mit in an seinem Umfang verteilten Nuten angeordneten Gleitsteinen, die über Federn in dichtender Berührung an einer etwa elliptischen Kurvenbahn in einer Pumpenkammer gleiten, die in einem sie umfassenden Pumpengehäuse radialfrei angeordnet und mit diesem über seitliche Abschlußscheiben axial verspannt ist und wobei das Pumpengehäuse von einer Seite her von einem topfförmigen Deckel umfaßt ist, der eine Vorratskammer bildet, die über Kanäle mit einer die Pumpenkammer umfassenden und mit den Einlassen in Verbindung stehenden Niederdruckkammer verbunden ist und eine mit den Auslassen in Verbindung stehende Hochdruckkammer über ein Drucksteuerventil mit einem Regeldruckauslaß und über einen gesteuerten Nebenflußkanal mit der Niederdruokkammer verbunden ist.
Verdrängungspumpen der eingangs genannten Art sind bereits aus den US-PS 3.614.266 und 3.645.647 der Anmelderin bekannt. Weiterhin sind Verdrängungspumpen ähnlicher Bauart aus den US-PS 2.98I.067, 3.253.6o7, 2.787.963, 2.312.891 und 2.544.988 bekannt. . ■■ <
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Sitz der Gesellschaft: Köln - Registergericht Köln, HRB 84 ■ Vorsitzender des Aufsichtsrates: Robert A. Lutz
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Obwohl die bekannten Verdrängungspumpen ihre Aufgabe, ein Druckmittel für eine Servoeinrichtung bereitausteilen, einwandfrei erfüllen, macht die Abdichtung der Verdrängungspumpe bei den von ihr erzeugten hohen Drücken einen verhältnismäßig hohen Bauaufwand erforderlich.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Verdrängungspumpe der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß eine zuverlässige Abdichtung der Verdrängungspumpe bei einem minimalen Bauaufwand erzielt wird.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst, indem eine Verdrängungspumpe der einpangs genannten Art die in Patentanspruch 1 aufgezeigten Merkmale aufweist. Die in den Patentansprüchen 2-4 aufgezeigten weiteren Merkmale tragen in zweckmäßiger Weise zu einer weiteren Verringerung des Bauaufwandes bzw. zu einer Vereinfachung des Montageaufwandes der Verdrängungspumpe bei.
Dadurch, daß der die Pumpenkammer mit den Abschlußscheiben aufnehmende Pumpenhohlraum im Pumpengehäuse von einer über einen Sprengring festgelegten Endscheibe abgeschlossen is t und die mit den Auslässen in Verbindung stehende Hochdruckkammer zwischen dem inneren Ende des Pumpenhohlraumes und der inneren Abschlußscheibe gebildet 1st und die Bohrung für die über eine Keilverzahnung treibend mit dem Pumpenrotor verbundene Antriebswelle innerhalb des die Welle abdichtenden Wellendichtringes über einem Kanal mit der Niederdruckkammer verbunden ist, wird zum einen eine einwandfreie Abdichtung der Pumpenkammer erzielt, da diese mit ihren Abschlußscheiben über den von der Verdrängungspumpe erzeugten hohen Druck gegen die festgelegte Endscheibe verspannt wird und zum anderen wird eine einwandfreie Abdichtung der Antriebswelle nach außen erzielt, da über den mit der Niederdruckkammer verbundenen Kanal Druckmittel aus der die Antriebswelle aufnehmenden Bohrung abgeführt wird.
Durch die zwischen dem inneren Ende des Pumpenhohlraumes und der inneren Abschlußscheibe angeordneten Tellerfeder, die auf die innere Abschlußscheibe eine Vorspannung in Richtung auf die Pumpenkammer hin aufbringt, wird für den Anlauf der Verdrängungspumpe eine ausreichende Abdichtung sichergestellt.
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Me den Pumpenhofolfauia abschließende Endsoh©ibe nimmt vorzugsweise das Drucksteuerventil auf und sichert in Verbindung mit einem mit ihr versehraubten RegaldruetouslaBstutzen den die Vorratskammer bildenden topffb'rmigen Deekel in seiner Lage.
Die Erfindung wird anhand eines in den beiliegenden Zeichnungen gezeigten AusfUhrungsbeispieles näher erläutert. Es zeigti
Figur 1 einen vertikalen Schnitt durch eine Verdrängungspumpe gemäß der Erfindung}
Figur 2 einen Teilschnitt entlang d@r Linie S-2 in Figur Ji Figur 3 eine Seitenansicht der Verdrängungspumpe nach Figur Ij
Figur 4 eine Ansicht der VerdrMngungspumpe von der in Figur 3 mit den Pfeilen 4-4 angedeuteten Antriebsseite her?
Figur 5 einen Schnitt entlang der Linie 5-5 in Figur 4;
Figur 6 eine Ansieht der äußeren Abschlußsehaibe von der in Figur 7 durch die Pfeile 6-6 angegebenen Seite;
Figur 7 einen vertikalen Schnitt durch die äußere Abschlußseheibej
Figur 8 eine Ansieht der äußeren Abschlußseheibe von der anderen in Figur 7 durch die "Pfeile 6-6 angedeuteten Seite her;
Figur 9 einen Schnitt entlang der Linie 9-9 in Figur 6j Figur Io einen Schnitt entlang-der Linie lo-lo in Figur 8; Figur 11 einen Schnitt entlang der Linie 11-11 in Figur 3;
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Figur 12 einen vertikalen Schnitt durch die innere Abschlußsoheibe;
Figur 13 eine Ansieht der inneren Abschlußscheibe von der in Figur 12 duroh die Pfeile 13-13 angegebenen Seite her;
Figur 14 eine Ansicht der Pumpenkammer mit dem Pumpenrotor und den Gleitsteinen;
Figur 15 eine Ansicht der Endseheibe in Richtung der in Figur 1 angegebenen Pfeile 15-15i
Figur 16 einen Schnitt entlang der Linie 16-16 in Figur 15 und
Figur 17 einen Schnitt entlang der Linie 17-17 in Figur 15.
In Figur 1 ist das Pumpengehäuse der Verdrängungspumpe mit 2o bezeichnet. Das Pumpengehäuse 2o weist einen Pumpenhohlraum auf, der aus einem inneren Abschnitt 22 von geringerem Durchmesser und einem äußeren Abschnitt 24 von größerem Durchmesser besteht. Die Pumpenkammer 26, wie sie am besten aus Figur 14 zu ersehen ifct, ist im äußeren Abschnitt 24 angeordnet. Ein Pumpenrotor 28 wird von der Pumpenkammer 26 umschlossen, deren innere Kurvenbahn den gleichen geometrischen Mittelpunkt wie der Pumpenrotor 28 aufweist, die Jedoch entlang ihrer horizontalen Achse exzentrisch ausgeweitet ist und somit wie aus Figur 14 zu ersehen 1st, eine etwa elliptische Form aufweist.
Der Pumpenrotor ist an seinem Umfang mit gleichmäßig verteilten Nuten 3o versehen, in denen Gleitsteine 32 angeordnet sind, die über Federn 34 in dichtender Berührung gegen die Kurvenfoahn der Pumpenkammer 26 gehalten werden. Sobald sich der Pumpenrotor 28 dreht, vergrößert sich der zwischen zwei benachbarten Gleitsteinen 32 gebildete Pumpraum sobald diese den Bereich der Einlasse "% überlaufene Sobald sich der Purapenrotor PS weiterdreht, verkleinert sich der zwischen zwei benachbarten Gleitsteine ge-
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bildete Pumpraum sobald'diese den Scheitelpunkt der» Kurvenbahn der Pumpenkammer 26 überschritten haben und in den Bersieh der Auslässe gelangen, die in der äußeren und inneren Absehluiseheibe 38 und ho angeordnet sind* Die besondere Anordnung und Ausbildung der Ein- und Auslässe in den Abschlußscheiben 38 und ho wird in Zusammenhang mit den Figuren 7-13 noch näher erläutert«
Eine Endscheibe 42 ist rechts von der äußeren Absehlußseheibe 38 angeordnet und ist im Pumpenhohlraum über einen Sprengring 44 festgelegt. Ein Drucksteuerventil 46„ dessen Aufbau und Funktion in Zusammenhang mit Figur 2 noch erläutert wird, ist in der Endseheibe 42 angeowlnet.
Das Pumpengehäuse 2o ist im Wesentlichen gylindriseh ausgebildet und weist einen kreisrunden AuBenumfang 48 auf, der einen topfförmigen Deckel 5o aufnimmt, der den Vorratsraum der Verdrängungspumpe bildet. Der Außenumfang '»8 Int hierbei in einer Nut mit einem O-Ring 52 versehen über den der topff«innige Deckel 5© abgedichtet wird. Der topfförmige Deckel 5o umfaßt hierbei such das in der Endseheibe 42 angeordnete Drucksteuerventil 46 und wird über in ein Gewinde 56 in der Endscheibe 42 eingeschraubten Regeldxuckauslaßstutzen 54 unter Zwischenschaltung einer Dichtung βο gegen eine Fläche der Endscheibe 42 verspannt und damit in seiner Lage festgehalten.
In den Figuren 6 und 7 ist die äußere Abschlußscheibe 38 gezeigt, die Einlasse 64 und €ß an einem Pumpbogen der Pumpenkammer 26 und Einlasse 68 und 7o am anderen Pumpbogen aufweist.
Die Abschlußscheibe 38 weist entsprechend versetzt Auslässe 72 und 7^ auf, die mit den Pumpräumen zwischen zwei benachbarten Gleitsteinen 32 in Verbindung stehen. Radial einwärts von den Auslässen 72 und 74 ist die Abschlußscheibe 38 mit zweiten Auslassen 76 und 78 versehen, die mit den unterhalb der Gleitsteine 32 gebildeten Pumpräumen in Verbindung stehen. Beide Hochdruck-Auslässe 72 und 74 stehen zusammen mit den Auslässen 76 und 78 in Verbindung mit dem in Figur 2 gezeigten Hoehdruckkanal 80.
In der Endseheibe 42 ist ein Nebensehlußkanal 82 ausgebildet, der über eine
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Öffnung 8'+ in die Ventilbohrung 58 führt. Der Nebenschlußkanal 82 ist abgeschrägt und führt zur Fläche 86 der Endscheibe 42.
Der Regeldruckauslaßstutzen 5^ ist mit einer venturiartigen Innenbohrung 88 versehen über die das Druckmittel aus dem Hochdruckkanal 8o zur Auslaßöffnung 9o geführt wird. Ein VentilkSrper 92 ist in der Ventilbohrung 58 verschiebbar angeordnet. Der Ventilkörper 92 weist einen Steuerbund 9I auf der bei drucklosem Hochdruckkanal 80 über eine Ventilfeder 93 in Anlage gegen den Regeldruckauslaßstutzen 5;< gehalten wird. Der Ventilkörper 92 ist Jn seinem Inneren mit einem aus einer Kugel 98 und einer Feder loo gebildeten überdruckventil versehen über das die Ventilkammer 96 hinter den Ventilkörper 92 bei übermäßigem Druck über eine radiale Bohrung 9^ in den Ventilkb'rper 92 mit dem Nebenschlußkanal 84 verbindbar ist.
Steigt der Druck im Hochdruckkanal 80 an, so wird der Ventilkörper 92 entgegen der Kraft der Ventilfeder 93 nach rechts verschoben und stellt über die Öffnung 84 eine Verbindung zum Nebenschlußkanal 82 her. Der durch den Druckmittelstrom in der venturiförmigen Mittelbohrung 88 wirkende Druck wird über RückfUhrkanäle Io2 und Io4, wie sie aus den Figuren 15,16 und 17 zu entnehmen sind in die Ventilkammer 96 hinter dem Ventilkörper 92 geführt. Kine Änderung des Druckmittelstromes durch die venturiförmige Mittelbohrung 88 erzeugt somit vor und hinter dem Ventilkörper 92 eine Druckdifferenz, infolge der der Ventilkörper 92 die öffnung 84 zum Nebenschlußkanal 82 entsprechend steuert.
An die Auslaßöffnung 9o des Regeldruckauslaßstutzens 54 kann eine entsprechende Druckleitung zu einer entsprechenden Servoeinrichtung z.B. der Hilfskraft_unterstUtzen Lenkung eines Kraftfahrzeuges geführt werden. Die Rückführung des Druckmittels von der Servoeinrichtung erfolgt über einen Einlaßstutzen I06, der am topfförmigen Deckel 5o ausgebildet ist. Am topfförmigen Deckel 50 ist weiterhin ein sich nach oben erstreckender Einfüllstutzen ausgebildet, über den das Druckmittel der Verdrängungspumpe ergänzt werden kann.
Der Pumpenrotor 28 ist über eine Keil verzahnung Ho mit einer Antriebswelle 112 verbunden, die sich durch eine Bohrung 114 im Pumpengeha'use 2o nach
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innen erstreckt» Das äußere Ende der Antriebswelle Π 2 ist über einen Wellendichtung Π6 abgedichtet. Die Bohrung 114 ist innerhalb des die Welle 112 abdichtenden Wellendichtringes 116 über einen Kanal 118 und 12o mit der Niederdruckkammer 24 verbunden. Die unmittelbar im Pumpengehäuse 2o geführten Kanäle 118 und 12o sorgen dafür, daß eine einwandfreie Abdichtung der Verdrängungspumpe nach außen sichergestellt wird.
Die innere Abschlußscheibe 4o ist mit Hochdruck-Auslässen 122 und 124 versehen, die mit den zwischen zwei benachbarten Gleitsteinen gebildeten Pumpräunicn in Verbindung stehen und weist ebenso radial innenliegende Auslässe 126 und 128 auf, die mit den unter den Gleitsteinen gebildeten Pumpräumen in Verbindung stehen. Radiale Einlasse 13o und 132 stellen eine Verbindung mit der die Pumpenkammer umfassenden Niederdruckkammer 24 her. Diene Verbindung ist am besten aus der Figur 1 oder aus den Figuren 12, 13 und 14· zu ersehen. Da sich die radialen Einlasse ]?o und 132 in axialer Richtung nicht durch die Abschlußscheibe 4o erstrecken, wohl aber die Auslässe 122,124,126 und 128 wird die Hochdruckkammer 134 zwischen dem inneren Ende des Pumpenhohlraumes 22 und der inneren Abschlußscheibe 4o mit Druckmittel unter hohem Druck beaufschlagt.
Wie aus Figur 1 zu ersehen ist, ist die innere Abschlußscheibe 4o über einen Dichtring 136 gegenüber dem inneren Abschnitt 22 des Pumpenhohlraumes und über einen Diohtring 138 gegenüber einem Hülsenteil l4o des Pumpengehäuses abgedichtet. Dadurch, wirkt die Abschlußscheibe 4o praktisch als Kolben, über den die Pumpenkammer 26 und die äußere Abschlußscheibe 38 gegen die Endscheibe 42 mit dem von der Verdrängungspumpe erzeugten Druck verspannt werden. Durch diese aktive Verspannung der Pumpenbauteile durch den hohen Druck des Druckmittels wird eine einwandfreie Abdichtung im inneren Bereich erzielt. Während des Anlaufs der Verdrängungspumpe sorgt eine zwischen dem Gehäuse 2o und der Anlaufscheibe 4o angeordnete Tellerfeder 142 für eine anfängliche Vorspannung der einzelnen Pumpenbauteile. Die flache Bauweise der Tellerfeder 142 macht hierbei keinerlei Vergrößerungen des Pumpengehäuses 2o erforderlich.
Die einzelnen Bauteile der Verdrängungspumpe, wie die innere Anlaufscheibe 4o, die Pumpenkammer 26, die äußere Anlaufscheibe 38 und die Endecheibe 42 werden hierbei über sich durch Führungsbohrungen 144 und 146 in den einzel-
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nen Bauteilen erstreckende FUhrungsstifte in vorbestimmter Lage zueinander gehalten.
Durch die erläuterten, erfindungsgemäßen Maßnahmen wird eine Verdrängungspumpe der eingangs genannten Art derart verbessert« daß sie bei geringem Bauaufwand leicht montiert werden kann und dennoch die für einen guten Wirkungsgrad erforderliche hohe innere Abdichtung und die für eine lange Lebensdauer wichtige, äußere Abdichtung gewährleistet.
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Claims (4)

  1. Pord/Az2 US-959 / 15.2. 79 Patentansgüohe 2907058
    Verdrängungsp«mpss insbesondere für Servoeinrichtungen in Kraftfahrzeugen,, mit einem Pumpenrotors mit in an seinem Umfang verteilten Nuten angeordneten Gleitsteinen, die über Federn in dichtender Berührung an einer etwa elliptischen Kurvenbahn in einer Pumpenkammer gleiten, die in einem sie umfassenden Pumpengehäuse radialfrei angeordnet und mit diesen über seitliche Abschlußscheiben axial verspannt ist und wobei das Pumpengehäuse von einer Seite her von einem topfförmigen Deekel umfaßt ist, der eine Vorratskammer bildet, die über Kanäle mit einer die Pumpenkammer umfassenden, mit Einlassen in Verbimung stehenden Niederdruckkammer verbunden ist und eine mit Auslassen in Verbindung stehende Hochdruckkammer über ein Drucksteuerventil mit einem flegeldruckauslaß und über einen gesteuerten Nebenschlußkanal mit der Niederdruckkammer verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der die Pumpenkammer (26) mit den Abschlußscheiben (38 und 4o) aufnehmende Pumpenhohlraum (22 und 24) im Pumpengehäuse (2o) von einer über einen Sprengring (44) festgelegten Endscheibe (42) abgeschlossen ist und die mit den Auslässen (122,124,126 und 128) in Verbindung stehende Hochruckkammer (131O zwischen dem inneren Ende des inneren Abschnittes (22) des Pumpenhohlraumes und der inneren Abschlußscheibe (4o) gebildet ist uiirl die Bohrung (114) für die über eine Keilverzahnung (Ho)treibend mit dem Pumpenrotor (28) verbundene Antriebswelle (112) innerhalb des die Welle (112) abdichtenden Wellendiohtringes (II6) über einen Kanal (llB/120) mit der Niederdruckkammer (24) verbunden ist.
  2. 2. Verdrängungspumpe nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet, daß in der zwischen dem inneren Ende des inneren Abschnittes (22) des Pumperihohlraumes und der inneren Abschlußscheibe (4o) gebildeten Hochdruckkammer (134) eine tellerfeder (142) angeordnet ist, die auf die Abschlußscheibe (4o) eine Vorspannung in Richtung auf die Pumpenkammer (26) aufbringt.
  3. 3. Verdrängungspumpe nach den Ansprüchen 1. und 2 dadurch gekennzeichnet, daß in der den Pumpenhohlraum (22 und 24) im Pumpengehäuse (2o) abschließenden Endscheibe (42) das Drucksteuerventil (46)angeordnet ist«
  4. 4. Verdrängungspumpe anch den Ansprüchen 1-3 dadurch gekennzeichnet, daß der Regeldruckauslaßstutzen (54) gleichzeitig als Klemmbolsen für den
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    die Vorratskammer bildenden topfförmigen Deckel (5o) dient.
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DE19792907058 1978-03-13 1979-02-23 Verdraengungspumpe, insbesondere fuer servo-einrichtungen in kraftfahrzeugen Pending DE2907058A1 (de)

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