EP0088811A1 - Flügelzellenpumpe, insbesondere zur Lenkhilfe - Google Patents

Flügelzellenpumpe, insbesondere zur Lenkhilfe Download PDF

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EP0088811A1
EP0088811A1 EP82102063A EP82102063A EP0088811A1 EP 0088811 A1 EP0088811 A1 EP 0088811A1 EP 82102063 A EP82102063 A EP 82102063A EP 82102063 A EP82102063 A EP 82102063A EP 0088811 A1 EP0088811 A1 EP 0088811A1
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EP
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housing
pump
sealing surface
feed
outer sealing
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Heinz Krüger
Heinz Teubner
Rolf Ing. Grad. Tegtmeyer
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Cessione luk Fahrzeug - Hidraulik & Co KG GmbH
Original Assignee
Vickers Systems GmbH
Sperry Vickers Zweigniederlassung Der Sperry GmbH
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    • 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

Definitions

  • the invention relates to a vane pump with the features of the preamble of claim 1.
  • Vane pumps are available in different types and sizes, with a different housing being used for each type and size. If it is possible to use the same components for different pump types and sizes at least in part, significant cost savings can be achieved.
  • the invention is therefore based on the object of creating a series of vane pumps which results from the replacement of assemblies from a basic type and covers a wide range of applications.
  • directly driven pumps i.e. pumps driven in the axial direction of the shaft
  • indirectly driven pumps ie pumps driven axially parallel, e.g. by V-belts or gear ratios
  • pumps equipped with additives e.g. with an additional radial piston pump
  • a flanged tank or assemble the remotely located tank and with different delivery volumes whereby the various components can be used in different pump types.
  • the larger number of components and in particular the housing parts that can be achieved as a result means that a cost reduction for the individual pump can be expected.
  • the vane pump (Fig. 1) has three main assemblies, namely the actual pump 1, the drive 2 and the hydraulic fluid supply 3. Each of these assemblies is housed in a separate housing part, namely in a main housing part 10, a shaft bearing housing 20 and one Supply housing part 30.
  • the vane pump has an axis 4-4, and perpendicular to this extends a radial outer sealing surface 11 of the housing main part 10 and a further radial outer sealing surface 21 of the shaft bearing housing 20.
  • a further, axially parallel outer sealing surface 12 is attached to the housing main part 10 that cooperates with an axially parallel, outer sealing surface 31 of the feed housing part 30.
  • An annular recess 22 is provided in the sealing surface 21, in which a sealing ring 23 is inserted.
  • an annular recess 32 for receiving an annular seal 33 is provided in the sealing surface 31.
  • the main housing part 10 has interior spaces 13 and 14 which are arranged axially concentrically and merge into one another.
  • an assembly is used which has a cam ring 15, a rotor 16 and includes a pressure plate 17.
  • a flow control valve 18 is accommodated, which possibly also houses a pressure relief valve (not shown) in its interior.
  • the main housing part still has channels for supplying and discharging the hydraulic fluid, of which only parts of the supply channels 19 are indicated, which extend to the right and left of the flow control valve 18 and open into knee-shaped channels, not shown, which lead to the inlet openings of the working spaces of the pump to lead. (EP 81 104 981.6 shows the details of the ducting.)
  • the shaft bearing housing 20 has a stepped bore 24 for receiving a bearing 25 and a shaft seal 26.
  • a shaft 27 has claws 28 at one end and serration (not shown) at the other end, which engages in a corresponding recess in the rotor 16 in order to drive it.
  • a fastening flange 29 can be provided on the housing 20 in order to fasten the vane pump as a whole.
  • the claws 28 are used to engage a shaft that extends along the axis 4-4 and can, for example, belong to a compressor. This drive via mutually aligned shafts is called a direct drive. Since the shaft 27 is practically not subject to any bending forces due to such a direct drive, only one bearing point 25 is required.
  • Fig. 2 shows a shaft bearing housing 40 for indirect drive of the shaft 41, which carries a pulley 42 at its outer end and can be driven via a V-belt.
  • the drive is possible via a sprocket and chain or via gears.
  • the shaft 41 is subject to a bending moment, which is why two bearings 44 and 45 are provided.
  • the radial outer sealing surface 21 corresponds to FIG. 1 and therefore need not be described in more detail.
  • Kid-shaped or arc-shaped grooves 46 and 47 Arranged within the annular groove 22 are kidney-shaped or arc-shaped grooves 46 and 47, which have to do in a known manner with the supply and discharge of the hydraulic fluid and are therefore provided in all embodiments of the shaft bearing housing.
  • FIG. 3 shows a further exemplary embodiment of a shaft bearing housing 50.
  • This consists of two parts 51 and 52, which enclose a shaft 53 with an eccentric 54.
  • a series of bores 55 which are closed by screw covers 56, lead to the eccentric 54.
  • In each bore 55 there is a hollow bore piston for receiving a spring which is supported on the cover 56.
  • supply and discharge channels (not shown) are also provided, in which non-return valves are seated, one of which is shown at 57.
  • the arrangement forms a radial piston pump known per se, which is used in particular for level control of a vehicle.
  • FIG. 4 shows a further embodiment of a main housing part 10 ', which differs from the embodiment according to FIG. 1 only by a larger axial extension of the interior 13'. It is understood that the cam ring 15 'and the rotor 16' are made correspondingly wider, while the pressure plate 17 and the flow control valve 18 can be taken over unchanged.
  • the radial outer sealing surface 11 and the axially parallel outer sealing surface 12 correspond to the embodiment according to FIG. 1.
  • the feed housing part 30 is designed as a tank housing for the standard volume.
  • a storage space 34 and a filter space 35 are provided, to which the Return of the hydraulic circuit, not shown, leads.
  • a screw hole 36 is used to attach the filter, not shown.
  • Fig. 5 shows the tank housing 30 seen from below. Within the axially parallel outer sealing surface 31, two screw holes 37 and a passage 38 can be seen. The holes 37 are used to fasten the tank housing 30 to the housing main part 10 by means of screws. The passage 38 leads to the two drilled feed channels 19, which are arranged at a certain parallel distance from one another.
  • the standard tank is designed asymmetrically to the passage 38. It is understood that the asymmetry can be modified depending on the requirements and that symmetrical tanks are also possible. If tanks with increased volume are desired, a larger projection and height of the storage area 34 is selected. Die-cast aluminum, plastic or sheet metal can be used as the material of the tank walls.
  • an adapter 60 (FIG. 6) is provided as the feed housing part.
  • the adapter 60 has a feed screw connection 61 which leads to the passage 38.
  • the underside of the adapter corresponds to the sealing surface 31 shown in FIG. 5.

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Abstract

Flügelzellenpumpe mit dreitgeteiltem Gehäuse (10, 20, 30) zur Aufnahme einer Pumpenbaugruppe (1), einer Antriebsbaugruppe (2) und einer Zufuhrbaugruppe (3). Die Baugruppen (1, 2, 3) sowie das zugehörige Gehäusehauptteil (10), das Wellenlagergehäuse (20) und das Zufuhrgehäuseteil (30) sind in unterschiedlichen Formen und Größen vorgesehen, jedoch weist jedes Gehäuseteil jeweils aufeinanderpassende Abdichtflächen (11 und 21; 12 und 31) auf. Es können so unterschiedliche Pumpengrößen und -typen aufgebaut werden.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Flügelzellenpumpe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
  • Flügelzellenpumpen gibt es in unterschiedlichen Typen und Baugrößen, wobei für jede Type und Baugröße jeweils ein unterschiedliches Gehäuse verwendet wird. Wenn es gelingt, ein und dieselben Bauteile für unterschiedliche Pumpentypen und Baugrößen wenigstens teilweise zu verwenden, können bedeutende Kosteneinsparungen erzielt werden.
  • Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Baureihe von Flügelzellenpumpen zu schaffen, die durch Austausch von Baugruppen aus einer Grundtype hervorgeht und einen weiten Anwendungsbereich abdeckt.
  • Die gestellte Aufgabe wird aufgrund der Maßnahmen des Anspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche beziehen sich auf Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.
  • Mit dem Erfindungskonzept lassen sich direkt angetriebene Pumpen (d.h. in Achsrichtung der Welle angetriebene Pumpen), indirekt angetriebene Pumpen (d.h. achsparallel angetriebene Pumpen, z.B. durch Keilriemen oder Zahnradübersetzungen), mit Zusätzen bestückte Pumpen (z.B. mit zusätzlicher Radialkolbenpumpe), ferner mit angeflanschtem Tank oder entfernt angeordnetem Tank sowie mit unterschiedlichen Fördervolumen zusammenstellen, wobei die diversen Bauteile in unterschiedlichen Pumpentypen verwendet werden können. Die dadurch erzielbaren größeren Stückzahlen der Bauteile und insbesondere der Gehäuseteile lassen eine Kostenreduzierung für die einzelne Pumpe erwarten.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt:
    • Fig .1 eine direkt angetriebene Flügelzellenpumpe im Querschnitt,
    • Fig.' 2 ein Wellenlagergehäuse für eine indirekt angetriebene Flügelzellenpumpe,
    • Fig. 3 ein Wellenlagergehäuse mit zusätzlicher Radialkolbenpumpe ,
    • Fig. 4 ein Gehäusehauptteil für eine Pumpe mit größerem Pumpenstrom,
    • Fig. 5 ein Tankgehäuse von unten gesehen, und
    • Fig. 6 einen Adapter.
  • Die Flügelzellenpumpe (Fig. 1) weist drei hauptsächliche Baugruppen auf, nämlich die eigentliche Pumpe 1, den Antrieb 2 und die hydraulische Flüssigkeitszufuhr 3. Jede dieser Baugruppen ist jeweils in einem gesonderten Gehäuseteil untergebracht, nämlich in einem Gehäusehauptteil 10 , einem Wellenlagergehäuse 20 und einem Zufuhrgehäuseteil 30. Die Flügelzellenpumpe weist eine Achse 4 - 4 auf, und senkrecht zu dieser erstreckt sich eine radiale äußere Abdichtfläche 11 des Gehäusehauptteils 10 sowie eine weitere radiale äußere Abdichtfläche 21 des Wellenlagergehäuses 20. Am Gehäusehauptteil 10 ist eine weitere, achsparallele äußere Abdichtfläche 12 angebracht, die mit einer achsparallelen, äußeren Abdichtfläche 31 des Zufuhrgehäuseteils 30 kooperiert. In der Abdichtfläche 21 ist eine Ringaussparung 22 vorgesehen, in welcher ein Dichtring 23 eingelegt ist. In gleicher Weise ist in der Abdichtfläche 31 eine Ringaussparung 32 zur Aufnahme einer Ringdichtung 33 vorgesehen.
  • Das Gehäusehauptteil 10 weist Innenräume 13 und 14 auf, die achskonzentrisch angeordnet sind und ineinander übergehen. Im Innenraum 13 ist eine Baugruppe eingesetzt, die einen Nockenring 15, einen Rotor 16 und eine Druckplatte 17 beinhaltet. Im Innenraum 14 ist ein Stromregelventil 18 untergebracht, welches in seinem Inneren gegebenenfalls noch ein nicht dargestelltes Druckbegrenzungsventil beherbergt. Das Gehäusehauptteil weist noch Kanäle zur Zu- und Abfuhr der Hydraulikflüssigkeit auf, von denen lediglich Teile der Zufuhrkanäle 19 angedeutet sind, welche sich rechts und links vom Stromregelventil 18 erstrecken und in nicht dargestellte, knieförmige Kanäle einmünden, die zu den Einlaßöffnungen der Arbeitsräume der Pumpe führen. (Die EP 81 104 981.6 zeigt die näheren Einzelheiten der Kanalführung.)
  • Das Wellenlagergehäuse 20 weist eine Stufenbohrung 24 zur Aufnahme eines Lagers 25 sowie einer Wellendichtung 26 auf. Eine Welle 27 weist Klauen 28 an einem Ende und eine nicht dargestellte Kerbverzahnung am anderen Ende auf, die in eine entsprechende Aussparung des Rotors 16 eingreift, um diesen anzutreiben. Am Gehäuse 20 kann ein Befestigungsflansch 29 vorgesehen sein, um die Flügelzellenpumpe insgesamt zu befestigen. Die Klauen 28 dienen zum Eingriff in eine Welle , die sich entlang der Achse 4-4 erstreckt und beispielsweise einem Kompressor angehören kann. Dieser Antrieb über zueinander fluchtende Wellen wird als direkter Antrieb bezeichnet. Da die Welle 27 durch einen solchen direkten Antrieb praktisch keinen Biegekräften unterliegt, wird nur die eine Lagerstelle 25 benötigt.
  • Fig. 2 zeigt ein Wellenlagergehäuse 40 für indirekten Antrieb der Welle 41, die an ihrem äußeren Ende eine Riemenscheibe 42 trägt und über einen Keilriemen angetrieben werden kann. Als Alternative ist der Antrieb über ein Kettenzahnrad und Kette bzw. über Zahnräder möglich. Bei diesen Antriebsarten unterliegt die Welle 41 einem Biegemoment, weswegen zwei Lager 44 und 45 vorgesehen sind. Die radiale äußere Abdichtfläche 21 entspricht Fig. 1 und braucht deshalb nicht näher beschrieben zu werden. Innerhalb der Ringnut 22 sind nieren- oder bogenförmige Nuten 46 und 47 angeordnet, die in bekannter Weise mit der Zu- und Abfuhr der Hydraulikflüssigkeit zu tun haben und deshalb in sämtlichen Ausführungsformen des Wellenlagergehäuses vorgesehen sind.
  • Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Wellenlagergehäuses 50. Dieses besteht aus zwei Teilen 51 und 52, welche eine Welle 53 mit Exzenter 54 umschließen. Zum Exzenter 54 führen eine Reihe von Bohrungen 55 , die durch Schraubdeckel 56 verschlossen sind. In jeder Bohrung 55 befindet sich ein hohlgebohrter Kolben zur Aufnahme einer Feder, die sich am Deckel 56 abstützt. In dem Gehäuseteil 51 sind ferner nicht dargestellte Zu- und Abführkanäle vorgesehen, in denen Rückschlagventile sitzen, von denen eines bei 57 dargestellt ist. Die Anordnung bildet eine an sich bekannte Radialkclbenpumpe, die insbesondere zur Niveauregulierung eines Fahrzeugs verwendet wird.
  • Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Gehäusehauptteils 10', welches sich nur durch eine größere axiale Erstreckung des Innenraums 13' von der Ausführungsform nach Fig. 1 unterscheidet. Es versteht sich, daß der Nockenring 15' und der Rotor 16' entsprechend breiter ausgeführt sind, während die Andruckplatte 17 und das Stromregelventil 18 unverändert übernommen werden können. Die radiale äußere Abdichtfläche 11 und die achsparallele äußere Abdichtfläche 12 entsprechen der Ausführungsform nach Fig. 1.
  • In Fig. 1 ist das Zufuhrgehäuseteil 30 als Tankgehäuse für das Standardvolumen ausgebildet. Es sind ein Vorratsraum 34 und ein Filterraum 35 vorgesehen, zu dem die nicht dargestellte Rückführung des Hydraulikstromkreises führt. Eine Schraubbohrung 36 dient zur Befestigung des nicht dargestellten Filters.
  • Fig. 5 zeigt das Tankgehäuse 30 von unten gesehen. Innerhalb der achsparallelen äußeren Abdichtfläche 31 sind zwei Schraubbohrungen 37 und ein Durchlaß 38 zu erkennen. Die Bohrungen 37 dienen zur Befestigung des Tankgehäuses 30 mittels Schrauben am Gehäusehauptteil 10. Der Durchlaß 38 führt zu den beiden gebohrten Zuführkanälen 19, die in gewissem parallelem Abstand zueinander angeordnet sind.
  • Wie aus Fig. 1 und 5 ersichtlich, ist der Standardtank asymmetrisch zum Durchlaß 38 ausgebildet- Es versteht sich, daß je nach den Erfordernissen die Asymmetrie abgewandelt werden kann und daß auch symmetrische Tanks möglich sind. Wenn Tanks mit vergrößertem Volumen gewünscht werden, wird eine größere Ausladung und Höhe des Vorratsbereichs 34 gewählt. Als Material der Tankwände kommen Aluminiumdruckguß, Kunststoff oder Blech in Betracht.
  • Mitunter ist es erwünscht, Tank und Pumpe voneinander getrennt anzuordnen. Für diesen Fall ist ein Adapter 60 (Fig. 6) als Zufuhrgehäuseteil vorgesehen. Der Adapter 60 weist eine Zufuhrverschraubung 61 auf, die zum Durchlaß 38 führt. Die Unterseite des Adapters entspricht der in Fig. 5 dargestellten Abdichtfläche 31.
  • Durch Abwandlung der Pumpenbaugruppe 1 lassen sich unterschiedliche Größen von Flügelzellenpumpen erstellen, wobei man im wesentlichen nur die axiale Länge des Nockenrings 15 und des Rotors 16 zu verändern braucht. Dies ist wegen der Zufuhr von Hydraulikflüssigkeit von beiden Seiten des Rotors ohne Inkaufnahme von Kavitation möglich. 'Durch Anflanschen von unterschiedlichen Antriebsbaugruppen 2 lassen sich so unterschiedliche Pumpentypen (für direkten Antrieb, indirekten Antrieb, mit zusätzlicher Radialkolbenpumpe) erstellen. Die Typenreihe kann noch dadurch ausgeweitet werden, daß Form und Größe der Tankbaugruppe 3 variiert wird. Dadurch kann man sich den gegebenen Raumverhältnissen anpassen.
  • Statt der achsparallelen Anordnung der äußeren Abdichtflächen 12, 31 können diese auch schräg zur Achsrichtung 4-4 verlaufen. In jedem Fall sind die Abdichtflächen 12, 31 ein wenig von der Pumpenachse weggerückt oder entfernt angeordnet.

Claims (9)

1. Flügelzellenpumpe, insbesondere zur Lenkhilfe, mit folgenden Merkmalen:
ein Gehäuse umschließt einen Nockenring (15), einen Rotor (16), eine Druckplatte (17) sowie gegebenenfalls Ventileinrichtungen (18) und lagert eine Welle (27, 41, 53);
in dem Gehäuse sind Kanäle (19) zur Zufuhr und Abfuhr der zu fördernden Flüssigkeit vorgesehen; gekennzeichnet durch:
1. das Gehäuse ist unterteilt in
a) ein Gehäusehauptteil (10, 10') mit einer radialen äußeren Abdichtfläche (11) und einer achsfernen äußeren Abdichtfläche (12),
b) ein Wellenlagergehäuse (20, 40, 50) mit einer radialen äußeren Abdichtfläche (21) und
c) ein Zufuhrgehäuseteil (30, 60) mit einer achsfernen äußeren Abdichtfläche (31);
2. unabhängig von der sonstigen Ausbildung von Gehäusehauptteil (10, 10'), Wellenlagergehäuse (20, 40, 50) und Zufuhrgehäuse (30, 60) passen jeweils die radialen äußeren Abdichtflächen (11, 21) und die achs fernen äußeren Abdichtflächen (12, 31) aufeinander und werden unter Einfügung von Dichtungen (23, 33) durch Verschraubung der Teile aufeinander gepreßt;
3. es sind unterschiedliche Formen und-Größen von Gehäusehauptteil (10, 10'), Wellenlagergehäuse (20, 40, 50) und Zufuhrgehäuse (30, 60) zum Aufbau unterschiedlicher Pumpengrößen und -typen vorgesehen.
2. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum (13, 13') des Gehäusehauptteils (10, 10') für unterschiedliche Pumpengrößen in Achsrichtung (4-4) unterschiedlich lang ist.
3. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufbau unterschiedlicher Pumpentypen verschiedenartige Wellenlagergehäuse (20, 40, 50) mit einer Lagerstelle (25) und mit zwei Lagerstellen (44, 45) vorgesehen sind.
4. Flügelzellenpumpe nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweigeteiltes Wellenlagergehäuse (50) zur Aufnahme einer zusätzlichen Radialkolbenpumpe (54, 55, 56, 57) vorgesehen ist.
5. Flügelzellenpumpe nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zufuhrgehäuseteil als Tankgehäuse (30) ausgebildet ist.
6. Flügelzellenpumpe nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zufuhrgehäuseteil als Adapter (60) für ein entfernt anzuordnendes Tankgehäuse ausgebildet ist.
EP19820102063 1982-03-13 1982-03-13 Flügelzellenpumpe, insbesondere zur Lenkhilfe Expired EP0088811B1 (de)

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EP19820102063 EP0088811B1 (de) 1982-03-13 1982-03-13 Flügelzellenpumpe, insbesondere zur Lenkhilfe
JP3934583A JPS58167891A (ja) 1982-03-13 1983-03-11 回転ベ−ンポンプ
JP5866791U JPH04111583U (ja) 1982-03-13 1991-07-25 回転ベーンポンプ

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EP19820102063 EP0088811B1 (de) 1982-03-13 1982-03-13 Flügelzellenpumpe, insbesondere zur Lenkhilfe

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Publication Number Publication Date
EP0088811A1 true EP0088811A1 (de) 1983-09-21
EP0088811B1 EP0088811B1 (de) 1985-07-31

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JPH04111583U (ja) 1992-09-28
DE3265002D1 (en) 1985-09-05
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