DE3623392C2 - Pumpenkombination - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Baueinheit aus Vakuumpumpe und Hydraulikpumpe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, bekannt aus DE 28 03 772 B1.

Eine weitere Baueinheit aus zwei unterschiedlichen Pumpen, deren Einzelteile kombinierbar sind, ist bekannt aus DE 33 01 563 A1.

Vakuumpumpen, die als Flügelzellenpumpen ausgeführt sind, werden heute in Dieselkraftfahrzeugen und Kraftfahrzeugen mit Kraftstoffeinspritzung zur Erzeugung des Vakuums für Servoverbraucher, insbesondere für die Bremskraftverstärkung verwandt.

Als Hydraulikpumpen kommen in Kraftfahrzeugen vor allem auch Radialkolbenpumpen zur Anwendung. Diese werden verwandt z. B. zur hydraulischen Druckerzeugung für die Lenkhilfe, den hydraulischen Niveauausgleich und sonstige Hydraulikantriebe (s. z. B. DE 26 47 768 A1).

Zur Platzersparnis und zur Erhöhung der Zuverlässigkeit werden Nebenaggregate wie Vakuumpumpe und Hydraulikpumpe vorzugsweise unmittelbar an den Kraftfahrzeugmotor angeflanscht und durch eine Motorwelle, insbesondere Nockenwelle, des Kraftfahrzeugs angetrieben. Damit ergibt sich die Forderung, Baueinheiten bereitzustellen, die aus Vakuumpumpe und Hydraulikpumpe bestehen und die gemeinsam von einer Welle des Kraftfahrzeugmotors aus angetrieben werden können. Dabei ergibt sich heute jedoch das zusätzliche Problem, daß Kraftfahrzeuge mit unterschiedlichem Komfort und unterschiedlichen Motoren ausgerüstet werden. Das bedeutet, daß selbst bei einem Kraftfahrzeugtyp und einer Kraftfahrzeugbaureihe Modelle mit Diesel-Motor und mit Otto-Motor, also mit und ohne Vakuumpumpe, und andererseits auch wiederum Modelle mit unterschiedlichem Komfort, also z. B. mit und ohne Lenkhilfe bzw. Niveauregelung gebaut werden. Durch die Erfindung sollen eine Vakuumpumpe und eine Hydraulikpumpe als eine Baueinheit bereitgestellt werden, die diesen Anforderungen ohne Änderungen genügen.

Hierzu wird vorgesehen, daß der Rotor der Flügelzellenpumpe einseitig auf der dem Kraftfahrzeugmotor zugewandten Seite der Flügelzellenpumpe fliegend gelagert ist, und daß sich auf der einen Seite des Rotors ein Kupplungseingriff befindet, welcher dem Kupplungseingriff der Motorwelle entspricht. Ferner entspricht der Anschlußflansch der Flügelzellenpumpe auf der vom Motor abgewandten Seite dem Anschlußflansch des Motors.

Durch die fliegende Lagerung des Rotors wird es möglich, bei geringer axialer Baulänge den Kupplungseingriff sowie die Flanschverbindung zwischen der Vakuumpumpe und der Radialkolbenpumpe genauso auszubilden wie den Kupplungseingriff und die Flanschverbindung zwischen dem Kraftfahrzeugmotor und der Vakuumpumpe.

Man kann bei dieser Ausgestaltung einen Diesel-Motor mit der Baueinheit aus Vakuumpumpe und Hydraulikpumpe ausstatten. Bei geringen Komfortanforderungen kann man an den Diesel-Motor aber auch nur die Vakuumpumpe anschließen, die sodann auf der freien Seite durch einen Schutzdeckel verschlossen wird. Man kann aber auch bei einem Otto-Motor lediglich die Hydraulikpumpe anbauen, da hierbei eine Vakuumpumpe nicht unbedingt erforderlich ist.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.

Fig. 1 zeigt einen Axialschnitt durch eine Baueinheit bestehend aus Flügelzellenpumpe und Radialkolbenpumpe,

Fig. 2 zeigt einen Radialschnitt durch die Radialkolbenpumpe.

Die Baueinheit nach Fig. 1 wird gebildet aus einer Flügelzellen-Vakuumpumpe und einer Radialkolbenpumpe zur Erzeugung eines hohen hydraulischen Drucks. Die Radialkolbenpumpe weist einen Flansch 1 am Pumpenkörper 2 auf. Der Pumpenkörper wird durch Mantel 3 dichtend umgeben. Der Pumpenkörper ist auf der einen Axialseite durch Deckel 4 abgeschlossen. In dem Pumpenkörper sind eine Anzahl von Zylindern 5 mit radial liegender Zylinderachse eingebracht. Diese Zylinder sind in zwei unterschiedlichen Normalebenen 14 und 15 angeordnet. Diese Normalebenen haben einen axialen Abstand voneinander, der in der Größenordnung eines Zylinderdurchmessers liegt, aber auch kleiner sein kann. Die Zylinder einer Normalebene sind mit gleich bleibenden Zentriwinkeln auf dem Umfang der Pumpe verteilt. Die Zylinder benachbarter Normalebenen sind gegeneinander um vorzugsweise ebenfalls konstante Zentriwinkel versetzt. In den Zylindern sind Kolben 6 beweglich. Die Kolben 6 werden durch Feder 7 radial einwärts gegen den Exzenter 9 gedrückt. Der Exzenter 9 ist auf der Welle 8 bzw. an der Welle 8 gelagert. Die Welle 8 ist im Pumpenkörper 2 in Gleitlagern gelagert. Die Gleitlager werden durch Dichtungen 20 abgedichtet. In die Antriebsseite der Welle 8 ist ein Polygon eingebracht, in dem ein entsprechend polygonales Kupplungsstück 41 liegt. Das Kupplungsstück 41 weist die Kupplungslappen 42 auf, die in den Rotor 32 der benachbarten Vakuumpumpe eingreifen. Hierauf wird später eingegangen.

Der Exzenter befindet sich in einem ölgefüllten Einlaßraum 11, der durch Einlaßkanal 10 mit einem Öltank (nicht dargestellt) für Hydrauliköl verbunden ist. Jeder Kolben weist Einlaßöffnungen 12 auf, durch die die Zylinderräume 5 im Bereich der unteren Totlage der Kolben mit Öl gefüllt werden. Radial außen weisen die Zylinder 5 die Auslaßkanäle 13 auf. Diese Auslaßkanäle münden in einer Umfangsnut 16, die in den Pumpenkörper 2 eingebracht ist. In der Umfangsnut liegt ein ringförmiges Ventilband 17. Dieses Ventilband 17 öffnet sich, wenn ein entsprechender Auslaßdruck in dem Auslaßkanal 13 ansteht und sperrt die Auslaßkanäle 13 gegen rückströmendes Öl. Die Umfangsnut 16 wie auch das Ventilband 17 sind in axialer Richtung so breit, daß sie die Auslaßkanäle 13 der Zylinder 5 beider Normalebenen 14 und 15 überdecken bzw. abdichten und die Nut 16 bildet mithin auch eine Verbindung zwischen diesen Auslaßkanälen. Ferner schneidet die Nut Aussparungen (= Dämpfungsräume 18) an und verbindet diese untereinander. Die Dämpfungsräume 18 sind in jeder der Normalebenen jeweils zwischen in Umfangsrichtung benachbarten Zylindern in den Pumpenkörper 2 eingebracht, wie insbesondere Fig. 2 zeigt. Dadurch, daß die Nut die Aussparungen in den beiden Normalebenen 14 und 15 anschneidet, werden diese Aussparungen zu einem einzigen großen Dämpfungsraum miteinander verbunden. Eine dieser Aussparungen steht mit dem Auslaßkanal 19 der Radialkolbenpumpe in Verbindung. Dieser Auslaßkanal führt zu den einzelnen Verbrauchern wie z. B. hydraulische Lenkhilfe, hydraulischer Bremskraftverstärker, hydraulische Niveauregelung.

Es sei erwähnt, daß in dem gezeigten Ausführungsbeispiel auch in dem stirnseitigen Deckel 4, soweit dieser nicht durch Kanäle, insbesondere Einlaßkanal 10 und Auslaßkanal 19 belegt ist, weitere Aussparungen angelegt werden können, die mit den Aussparungen 18 im Pumpenkörper 2 einerseits und andererseits mit dem Auslaßkanal 19 kommunizieren und auch untereinander hydraulisch verbunden sind.

Die gezeigte Ausführung zeichnet sich durch äußerst günstige Raumausnutzung und dementsprechend durch geringe Baugröße bei großer Förderkapazität aus.

Die Radialkolbenpumpe ist mit ihrem Flansch 1 - wie bereits erwähnt - durch Schrauben 26 mit dem Deckel 24 und dem Gehäuse 23 der Vakuumpumpe verbunden, wobei entsprechende Dichtungen, insbesondere Dichtung 20 vorgesehen ist, um den Übertritt des Hydrauliköls in die Vakuumpumpe zu verhindern.

Die Vakuumpumpe ihrerseits ist mit ihrem Gehäuse 23 und Flansch 22 mittels Schrauben 25 an dem Gehäuse eines Kraftfahrzeugmotors 21 befestigt. Die Vakuumpumpe ist als Flügelzellenpumpe ausgeführt. Einzelheiten sind nicht dargestellt, jedoch z. B. durch die deutsche Offenlegungsschrift DE 35 07 176 A1 beschrieben. Diese Vakuumpumpe zeichnet sich dadurch aus, daß ihr Rotor 32 fliegend an der Welle 31 angebracht ist. Die Welle 31 ist in einem Gleitlager 30 im Ansatz 28 des Pumpengehäuses 23 gelagert. Durch die fliegende Lagerung des Rotors ist es möglich, die Flügelzellenpumpe und die Radialkolbenpumpe sehr raumsparend miteinander zu verbinden und trotzdem für die Radialkolbenpumpe, deren Wellen hohen Belastungen unterworfen sind, ausreichend lange Lagerungen vorzusehen. Die Flügelzellen- Vakuumpumpe ist auch dadurch raumsparend konstruiert, daß der Auslaßkanal 38 parallel zur Welle 31 durch den Ansatz 28 verläuft und daß das Auslaßventil 39 auf der Stirnseite dieses Ansatzes vorgesehen ist.

Die Welle 31 besitzt auf ihrer Stirnseite eine polygonale Ausnehmung 33, in die ein ebenso polygonales Kupplungsstück 34 eingelassen ist. Dieses Kupplungsstück 34 besitzt auf seiner Stirnseite die Kupplungslappen 35, die mit einer entsprechenden Kupplungsnut der Motorwelle 37, z. B. Nockenwelle, in Eingriff stehen. Die Besonderheit dieser Baueinheit besteht nun weiterhin darin, daß Flansch 22 der Vakuumpumpe und Flansch 1 der Radialkolbenpumpe sowie Ansatz 28 der Vakuumpumpe und Ansatz 43 der Radialkolbenpumpe sowie Kupplungsnut 36 der Motorwelle wie auch Kupplungsnut 44 der Vakuumpumpe sowie Kupplung 34, 35 der Vakuumpumpe und Kupplung 41, 42 der Radialkolbenpumpe identisch dimensioniert sind. Daher ist es möglich, die Vakuumpumpe fortzulassen und lediglich die Radialkolbenpumpe an das Gehäuse des Kraftfahrzeugmotors 21 anzuschrauben und durch Nockenwelle 37 anzutreiben. Durch die fliegende Lagerung des Rotors 32 der Vakuumpumpe wird es möglich, den offenen Deckel 24 durch einen geschlossenen Deckel zu ersetzen und sodann lediglich die Vakuumpumpe ohne eine angeflanschte Radialkolbenpumpe zu betreiben.

Ein weiterer besonderer Vorteil besteht darin, daß die Zylinder der Radialkolbenpumpe in mindestens zwei Normalebenen angeordnet und daher mit verhältnismäßig kleinen Winkeln gegeneinander versetzt sind. Daher wird vermieden, daß die pulsierenden Belastungen der einzelnen Zylinder sich auf die Vakuumpumpe übertragen. Ebenso bewirken die in der Vakuumpumpe platzsparend untergebrachten Dämpfungsräume durch ihr insgesamt großes Volumen einen weitgehenden Ausgleich der Pulsationen.

Bezugszeichenliste

 1 Flansch
 2 Pumpenkörper
 3 Mantel, Gehäusemantel
 4 Deckel
 5 Zylinder
 6 Kolben
 7 Feder
 8 Welle
 9 Exzenter
10 Einlaßkanal
11 Einlaßraum
12 Einlaßöffnung
13 Auslaßkanal
14 Normalebene 1
15 Normalebene 2
16 Nut, Umfangsnut
17 Ventilband
18 Dämpfungsraum
19 Auslaß
20 Dichtung
21 Kraftfahrzeugmotor
22 Flansch der Vakuumpumpe
23 Gehäuse der Vakuumpumpe
24 Deckel der Vakuumpumpe
25 Schrauben
26 Schrauben mit Muttern
27 Innenraum des Kraftfahrzeugmotors, Kurbelgehäuse
28 Ansatz
29 Dichtung
30 Gleitlager
31 Welle des Rotors
32 Rotor
33 Ausnehmung, polygonale Ausnehmung
34 Kupplungsstück, polygonales Kupplungsstück
35 Kupplungslappen
36 Kupplungsnut
37 Nockenwelle
38 Auslaßkanal
39 Auslaßventil
40 
41 Kupplungsstück
42 Kupplungslappen
43 Ansatz

Claims (1)

1. Baueinheit aus Vakuumpumpe und Hydraulikpumpe, wobei die Vakuumpumpe eine Flügelzellenpumpe und die Hydraulikpumpe eine Radialkolbenpumpe ist und wobei die Radialkolbenpumpe koaxial an die Flügelzellenpumpe angeflanscht und durch Kupplung verbunden ist und wobei die Flügelzellenpumpe an den Motor, insbesondere Dieselmotor eines Kraftfahrzeugs, angeflanscht und mit einer der Motorwellen, insbesondere Nockenwelle, durch Kupplung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor der Flügelzellenpumpe einseitig auf der dem Kraftfahrzeugmotor zugewandten Seite der Flügelzellenpumpe fliegend gelagert ist, und daß der Rotor der Flügelzellenpumpe auf der Seite, die von dem Kraftfahrzeugmotor abgewandt und der Radialkolbenpumpe zugewandt ist, ein Kupplungsstück besitzt, welches dem Kupplungsstück der Motorwelle, insbesondere Nockenwelle entspricht, und daß die Flügelzellenpumpe auf der der Radialkolbenpumpe zugewandten Stirnseite einen Anschlußflansch besitzt, welcher dem Anschlußflansch des Kraftfahrzeugmotors entspricht.