DE2907979C2 - Hydraulik-Pumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Hydraulik-Pumpe gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Eine solche Hydraulik-Pumpe ist bekannt aus der US-PS 31 25 028. Dabei kommt es jedoch zu einem Strömungskonflikt zwischen der Pumpenansaugströmung und der Bypass-Strömung, wodurch die Pumpensaugwirkung erheblich herabgesetzt wird. Bei der Pumpe gemäß der US-PS 28 27 854 ist die Bypass-Strömung unmittelbar in den Hauptansaugströmungsweg der Pumpe gerichtet, wodurch ebenfalls ein Strömungskonflikt eintritt.

Bei anderen Ausführungsformen ist der Bypass-Kanal im Pumpenkörper ausgebildet. Hierdurch kann jedoch die Saugeffizienz nicht gesteigert werden und außerdem wird die Herstellung des Pumpenkörpers erschwert.

Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Pumpe der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß die Saugwirkung der Pumpe durch die Bypass-Ausnehmung nicht beeinträchtigt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Hydraulik-Pumpe wird ein Teil des unter Druck stehenden Strömungsmediums durch das Strömungsvolumensteuerventil abgezweigt und über die Bypass-Ausnehmung direkt zur Einlaßausnehmung zurückgeführt, so daß der zurückgeführte Teil des unter Druck stehenden Strömungsmediums sich mit nicht unter Druck stehendem Strömungsmedium, welches von der Einlaßöffnung her einströmt, vereinigt, so daß die Saugleistung der Pumpe vorteilhafterweise verbessert wird. Ferner ist die Bypass-Ausnehmung auf einfache Weise herstellbar, und zwar entweder durch Anformen oder durch spanabhebende Bearbeitung, da diese im Kontaktbereich zwischen der ersten Seitenplatte und der zweiten Seitenplatte vorgesehen ist.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Hydraulik-Pumpe;

F i g. 2 einen Schnitt entlang !er Linie II-Il der F i g. 1;

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie 111-111 der F i g. 1; und

Fig.4 einen Teilschnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 1.

Die Hydraulik-Pumpe gemäß den F i g. 1 bis 4 umfaßt einen Pumpenkörper 10, in dessen offenem Ende ein Halterungsbauteil 11 eingesetzt und befestigt ist, welches zusammen mit dem Pumpenkörper 10 ein Pumpengehäuse bildet. Eine von einem nicht gezeigten Verbrennungsmotor angetriebene Rotorantriebswelle 12 ist über ein Lager 13 im Halterungsbauteil 11 gelagert. Ein Ende der Antriebswelle 12 erstreckt sich in einen Bypass-Durchgang 14 eines zylindrischen mit der Achse der Antriebswelle 12 axial fluchtenden vorstehenden Hülsenbereichs 10a des Pumpenkörpers 10 hinein. In den Pumpenkörper 10 sind zwei Seitenplatten verschiebbar eingesetzt, nämlich eine Druckplatte 15 und eine Hilfsplatte 16. durch die sich die Antriebswelle 12 hindurcherstreckt. Von der Druckplatte 15 wird ein Ende der Antriebswelle 12 getragen und die Hilfsplatte 16 sitzt mit einer Innenbohrung eng auf dem zylindrischen Hülsenbereich 10a des Pumpenkörpers 10 auf. Ein Kurvenring !7 ist zwischen der Druckplatte 15 und einer Seitenwandung Hades Halterungsbauteils 11 angeordnet und mittels einer Vielzahl von Stiften 18 positioniert, welche sich durch die Druckplatte 15 und die Hilfsplatte 16, sowie den Kurvenring 17 und das Halterungsbauteil 11 erstrecken.

Der Kurvenring 17 weist eine Innenkurvenfläche 17a auf, welche in F i g. 3 dargestellt ist. Die Innenkurvenfläche 17a, die Seitenwandung 11a des Halterungsbauteils 11 und die Druckplatte 15 definieren einen Raum in dem ein Pumpenrotor 20 untergebracht ist. Der Pumpenrotor 20 ist mit einer Keilnutbefestigung auf der Antriebswelle 12 befestigt. Der Pumpenrotor 20 definiert zusammen mit dem Kurvenring 17 zwei Pumpenkammern 21 mit sichelförmigem Querschnitt und mit einem Winkelabstand von 180° voneinander. Der Pumpenrotor 20 weist auf der Umfangsfläche eine Vielzahl radialer Schlitze 20a auf. In diesen sind Arbeitsschieber 22 verschiebbar untergebracht, welche die Innenkurvenfläche 17a des Kurvenrings 17 berühren. Diese Arbeitsschieber 22 unterteilen die Pumpenkammern 21 jeweils in eine Vielzahl von gegeneinander abgedichteten'Kammern.

Die Seitenwandung 11a des Halterungsbauteils U und die Druckplatte 15 weisen jeweils Einlaßöffnungen 23 bzw. 24 auf, welche sich zu Einlaßbereichen der Pumpenkammern 21 hin öffnen; sowie Auslaßöffnungen 25 bzw. 26, welche sich zu Auslaßbereichen der Pumpenkammern 21 hin öffnen. Die Einlaßöffnungen 23, 24 und die Auslaßöffnungen 25, 26 sind gemäß F i g. 3 alternierend mit einem Winkelabstand von etwa 90° voneinander angeordnet. Die Einlaßöffnungen 23, 24 stehen in Strömungsverbindung mit einer Ringnut 27 des Pumpenkörpers 10 und diese Ringnut 27 steht wiederum über eine Einlaßöffnung 29 in Strömungsverbindung mit einem Reservoir 28, welches mit Hilfe eines Bügels 19 auf dem Pumpenkörper 10 befestigt ist.

Das im Reservoir 28 enthaltene Arbeitsöl gelangt über die Einlaßöffnungen 29 über die Ringnut 27 und die Einlaßöffnungen 23, 24 zu den Pumpenkammern 21. Ferner stehen die Einlaßöffnungen 24 in der Druckplat-

te 15 über eine Bypass-Ausnehmung 30 in Strömungsverbindung mit dem Bypass-Durchgang 14. Die Bypass-Ausnehmung 30 ist gemäß Fig.4 im Kontaktbereich zwischen der Druckplatte 15 und der Hilfsplatte 16 ausgebildet und erstreckt sich in diametral entgegengesetzte Richtungen.

Andererseits stehen die in der Druckplatte 15 ausgebildeten Auslaßöffnungen 26 in Strömungsverbindungen mit Auslaßausnehmungen 31, welche sich durch die HilfspJatte 16 erstrecken und über diese Auslaßausnehmungen 31 ferner mit einer Druckkammer 32 zwischen der Hilfsplatte 16 und dem Pumpenkörper 10. Ferner stehen die Auslaßöffnungen 26 über Verbindungskanäle 47 mit einer in einer Seitenfläche der Druckplatte 15 ausgebildeten Ausgleichs-Nut 33 in strömungsmäßiger Verbindung und dit Ausgleichsnut 33 steht wiederum mit allen radialen Schlitzen 20a in strömungsmäßiger Verbindung. Die Seitenwandung 11a des Halterungsbauieils 11 weist ebenfalls eine Ausgleichsnut 34 auf, welche der Ausgleichsnut 33 gegenüberlieg* und diese Ausgleichsnut 34 steht wiederum in strömungsmäßiger Verbindung mit allen radialen Schlitzen 20a. Ferner ist am Pumpenkörper 10 für die Befestigung der Pumpe eine Gewindebohrung 106 vorgesehen.

Ferner ist ein Strömungsvolumensteuerventil 35 zur Steuerung des Volumens des aus der Pumpe entlassenen Strömungsmediums vorgesehen. Im Pumpenkörper 10 ist eine Ventilausnehmung 36 ausgebildet, welche den Bypass-Durchgang 14 schneidet In der Ventilausnehmung 36 ist verschiebbar ein Ventilkörper 37 zur Steuerung der Öffnungsweite des Bypass-Durchgangs 14 angeordnet. Ein Ende der Ventilausnehmung 36 ist über einen Durchgang 38 mit der Druckkammer 32 in Verbindung und über ein Drosselelement oder eine öffnung 39 mit einem Auslaß 40.

Das andere Ende der Ventilausnehmung 36 steht über Kanäle 41, 42 und 43 mit dem unteren Strom der Öffnung 39 in Verbindung und weist eine Feder 44 auf, welche den Ventilkörper 37 zu dem einen Ende der Ventilausnehmung 36 hin preßt. Daher wird die Rate des Austritts des Arbeitsöls aus dem Auslaß 40 über die öffnung 39 durch den Ventilkörper 37 derart gesteuert, daß sie stets konstant ist. Der Ventilkörper 37 steuert das Ausmaß der Öffnung des Bypass-Durchgangs 14 derart, daß die Differenz zwischen dem Druck vor der öffnung 39 und dem Druck hinter der Öffnung 39, d. h. der Druckabfall über die Öffnung 39, konstant gehalten wird. Somit fließt das Arbeitsöl mit konstanter Durchflußrate zu einem nicht-gezeigten Servolenksystem. In dem Ventilkörper 37 ist ein Überdruckventil 45 untergebracht.

Im folgenden soll die Arbeitsweise der Hydraulik-Pumpe erläutert werden. Wenn der Pumpenrotor 20 zusammen mit der Rotorantriebswelle 12 du'ch einen Kraftfahrzeugmotor gedreht wird, so wird das Arbeitsöl aus dem Reservoir 28 in die Einlaßbereiche der Pumpenkammern 21 gesaugt und zwar über die Einlaßöffnung 29, die Ringnut 27 und die Einlaßöffnungen 23,24. Das Arbeitsöl steht in den Auslaßbereichen der Pumpenkammern 21 unter Druck und es gelangt über die Auslaßöffnungen 26, die Auslaßausnehmungen 31, die Druckkammer 32, den Durchgang 38, den einen Endbereich der Ventilausnehmung 36 und die öffnung 39 zum Auslaß 40 und es fließt vom Auslaß 40 zu einer Servolenkeinrichtung. Ein Teil des Arbeitsöls, welches der Auslaßöffnung 26 zugeführt wird, fließt über die Verbindungskanäle 47 und die Ausgleichsnut 33 zu den radialen Schlitzen 20;) und der Ausgleichsnut 34 so daß die Arbeitsschieber 22 gegen die lnnenkurvenfläche 17a des Kurvenrings 17 gepreßt werden, wobei der Pumpenrotor 20 in Schubrichtung im Gleichgewicht gehalten wird. Ferner wirkt das unter Druck stehende Arbeitsöl in der Druckkammer 32 über die Hilfsplatte 16 auf die Druckplatte 15 ein und preßt diese gegen den Kurvenring 17.

Die Strömungsrate des Arbeitsöls, welches aus den Auslaßbereichen der Pumpenkarnmern 21 austritt, ist der Umdrehungsgeschwindigkeit des Pumpenrotors 20 proportional, d. h. der Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors. Wenn die Strömungsgeschwindigkeit durch Steigerung der Drehzahl des Motors erhöht wird, so steigt auch der Druck stromauf von der Öffnung 39 an. Dies hat zum Ergebnis, daß der Ventilkörper 37 gegen die Kraft der Feder 44 verschoben wird und den Bypass-Durchgang 14 öffnet. Ein Teil des Arbeitsöls, welches in das ehie Ende der Ventilausnehmung 36 einströmt, fließt somit in Form einer Nebenströmung in den Bypass-Durchgang 14 und diese abgezweigte Strömung fließt über die Bypass-Ausnehmung 30 zwischen der Druckplatte 15 und der Hilfsplatte 16 zu den Einlaßöffnungen 24 und kehrt somit direkt zu den Einlaßbereichen der Pumpenkammern 21 zurück. Diese Steuerung der Bypass-Strömung durch den Ventilkörper 37 erlaubt die Konstanthaltung der Differenz zwischen dem Druck vor der Öffnung 39 und dem Druck hinter der öffnung 39, so daß das Arbeitsöl stets mit konstantem Durchsatz durch den Auslaß 40 strömt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Hydraulik-Pumpe mit einem im Pumpengehäuse untergebrachten Kurvenring in dessen innerer Pumpenkammer ein einstückig mit einer Antriebswelle drehbarer Pumpenrotor angeordnet ist; mit einer ersten und einer zweiten axial verschiebbar im Pumpengehäuse untergebrachten Seitenplatte und einer von der Pumpenkammer mit Druckmedium beaufschlagten Druckkammer zwischen der zweiten Seitenplatte und dem Pumpengehäuse; mit einem Drosselelement in einem Auslaßstr&.Tiungskanal; und mit einem Strömungsvolumen-Steuerventii, welches auf den Druckabfall über das Drosselelement anspricht und einen Teil des durch den Auslaßkanal strömenden Druckmediums in eine mit der Niederdruckseite der Pumpe kommunizierende Bypass-Ausnehmung zwischen der ersten und der zweiten Seitenplatte zurückführt, dadurch gekennzeichnet, daß die Bypass-Ausnehmung (30) über Durchgänge (24) in der ersten Seitenplatte (15) direkt mit dem Niederdruckbereich der Pumpenkammer(21) kommuniziert.

2. Hydraulik-Pumpenach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Bypass-Ausnehmung (30) sich verzweigt und in zwei einander diametral gegenüberliegende Durchgänge (24) in der ersten Seitenplatte (15) einmündet.

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