EP0254721A1 - Flügelzellenpumpe. - Google Patents

Flügelzellenpumpe.

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EP0254721A1
EP0254721A1 EP86904170A EP86904170A EP0254721A1 EP 0254721 A1 EP0254721 A1 EP 0254721A1 EP 86904170 A EP86904170 A EP 86904170A EP 86904170 A EP86904170 A EP 86904170A EP 0254721 A1 EP0254721 A1 EP 0254721A1
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EP
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pressure plate
pressure
pump
housing
ring
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Johann Merz
Eckard Keicher
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ZF Friedrichshafen AG
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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 flight cell pump according to the preamble of claim 1.
  • Such a pump design is known from DE-OS 32 14 688.
  • This pump is designed so that a pressure plate on the input side of the drive shaft is acted upon by the delivery pressure.
  • the pressure plate is supported on a so-called pump package consisting of a rotor, blades and cam ring.
  • This pump package in turn bears against a further pressure plate inserted into a large opening in the pump housing.
  • the pressure plate which also serves as the end cover 1, is sealed on its outer circumference in the housing and is in contact on one side with a retaining ring which engages in a groove in the housing opening.
  • the drive shaft is mounted on the input side in the housing, penetrates the pressure plate located there and is additionally supported in the pressure plate closing the large opening.
  • the pump package is held in contact with the other pressure plate by the pressure plate acted upon on the inlet side, so that the inevitable manufacturing tolerances are compensated for and the delivery losses are thus minimized.
  • the pressure plate is also supported by springs which, in the start-up rabbit of the pump, provide mutual abutment of the pump components as long as there is still no sufficient delivery pressure. So that only a partial area of the pressure plate is effective with sufficient delivery pressure, it has a so-called pressure field limitation, which is achieved with the help of radial sealing rings.
  • the one radial sealing ring is held in a relatively complicated seal carrier which is assembled with the drive shaft bearing and which enables the compensation of larger axial sealing tolerances.
  • the invention is therefore based on the object of further reducing the construction costs of the pump and thus the manufacturing costs.
  • the pump should also be as compact as possible, especially in the axial direction.
  • the pressure plate which closes the larger opening, is pressed axially against an end face of the housing by screwing, this is fixed in both axial directions.
  • the pressure plate can be manufactured with tighter tolerances, so that between the opposite pressure plate and the housing at least one axially resilient sealing plate acting on the latter pressure plate, which delimits a surface area that can be acted upon by the outlet pressure, can be provided.
  • the sealing ring can take on an additional function, so that separate pressure springs on the pressurized pressure plate are unnecessary.
  • a drive shaft 3 is inserted into a pump housing 1 through a small opening 2.
  • the drive shaft 3 is supported in a roller bearing 4 on the input side and in a roller bearing 6 arranged in a pressure plate 5.
  • the pressure plate 5 closes a larger opening 7 and therefore at the same time has the function of a housing cover.
  • the drive shaft carries a rotor 8 on a spline. In radial slots of the rotor 8 are radially movable vanes 10, which slide along a cam ring 11.
  • a pressure plate 12 lying on the side of the smaller opening 2 is supported on the pump package consisting of rotor, blades and cam ring.
  • the pressure plate 5, the cam ring 11 and the pressure plate 12 are aligned with one another by pins 9.
  • the pressure plate 12 has cutouts with pressure openings 13.
  • the pressure zone of the pump lies in the area of the pressure openings 13.
  • Delivery chambers (not shown in the drawing) between the vanes 10, the rotor 8 and the cam ring 11 are connected via a partially annular space 14 to a suction bore 15 connected to a tank.
  • the pressure oil conveyed from the wings 10 to the pressure side passes through the pressure openings 13 and a narrow pressure chamber 16 into an outlet channel 17.
  • This outlet channel 17 is hydraulically connected to a consumer, for example one, via a non-visible outlet bore ⁇ 's steering device connected.
  • the consumer-dependent delivery pressure forms in the narrow pressure chamber 16, behind the pressure plate 12, which presses the pressure plate 12 against the pump package 8, 10, 11 and this against the outer pressure plate 5. This reduces the pump's internal gap losses to a minimum.
  • Vane pumps of the type described so far are generally known.
  • the pressure plate 5, which closes the larger opening 7, is pressed against an end-face contact surface 20 of the housing 1 and screwed to the housing 1 by means of bolts 21.
  • the axial sealing ring 23 also ensures that the pressure plate 12 is held in the rest position on the pump package 8, -10, 11 and this in turn is held tightly against the pressure plate 5.
  • the pump thus shows a perfect start-up behavior.

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Description

Flügelzellenpumpe
Die Erfindung bezieht sich auf eine FlügeIzellenpumpe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Pumpenausführung ist aus der DE-OS 32 14 688 bekannt. Diese Pumpe ist so aufgebaut, daß eine Druckplatte auf der Eingangsseite der Antriebswelle vom Förderdruck beaufschlagt ist. Die Druckplatte stützt sich an einem sogenannten aus Rotor, Flügel und Kurvenring bestehenden Pumpenpaket ab. Dieses Pumpen¬ paket wiederum liegt an einer weiteren, in eine große Öffnung des Pumpengehäuses eingeführten Druckplatte an. Die gleichzeitig als Abschlußdecke1 dienende Druckplatte ist an ihrem Außenumfang im Gehäuse abgedichtet und an einem in eine Nut der Gehäuseöffnung einrastenden Haltering einseitig in Anlage. Die Antriebswelle ist auf der Eingangsseite im Gehäuse gelagert, durchdringt die dort gelegene Druckplatte und ist in der die große Öffnung verschlie¬ ßende Druckplatte zusätzlich gelagert.
Das Pumpenpaket wird, wie bereits angeführt, durch die auf der Eingangsseite beaufschlagte Druckplatte an der anderen Druck¬ platte in Anlage gehalten, so daß die unvermeidlichen Fertigungs¬ toleranzen ausgeglichen und damit die Förderverluste minimiert werden. An. der Druckplatte stützen sich außerdem Federn ab, die in der Anlauf hase der Pumpe, solange noch kein ausreichender Förderdruck vorhanden ist, für eine gegenseitige Anlage der Pum¬ penbauteile sorgen. Damit bei ausreichendem Fδrderdruck nur eine Teilfläche der Druckplatte wirksam ist, weist diese eine soge¬ nannte Druckfeldbegrenzung auf, die mit Hilfe von Radialdicht¬ ringen erreicht wird. Der eine Radialdichtring ist in einem ver¬ hältnismäßig komplizierten, mit dem Antriebswellenlager zusammen¬ gebauten Dichtungsträger gehalten, der den Ausgleich größerer axialer Dichttoleranzen ermöglicht. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Bauauf¬ wand der Pumpe und damit die Fertigungskosten weiter zu verrin¬ gern. Die Pumpe soll außerdem, insbesondere in axialer Richtung, möglichst kompakt bauen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.
Dadurch, daß die, die größere Öffnung verschließende Druckplatte axial an eine stirnseitige Anlagefläche des Gehäuses durch Ver- schrauben angepreßt ist, ist diese in beiden axialen Richtungen festgelegt. Die Druckplatte kann mit engeren Toleranzen gefertigt werden, so daß zwischen der gegenüberliegenden Druckplatte und dem Gehäuse mindestens ein axial federnd auf letztere Druckplatte wirkender Dichtring, der eine vom Auslaßdruck beaufschlagbare Fläche begrenzt, vorgesehen werden kann. Infolge der engen Tole¬ ranzen kann der Dichtring eine zusätzliche Funktion übernehmen, so daß gesonderte Andrückfedern an der beaufschlagten Druckplatte überflüssig sind.
Nach Anspruch 2 ist es hierbei vorteilhaft, den axial wir¬ kenden.Dichtring über einen elastischen Stützring abzustützen, so daß der Dichtring beim Beaufschlagen der Druckplatte nicht in den abzudichtenden Spalt hineingepreßt wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Flügelzellenpumpe.
In ein Pumpengehäuse 1 ist durch eine kleine Öffnung 2 eine Antriebswelle 3 eingeführt. Die Antriebswelle 3 ist in einem ein- gangsseitigen Wälzlager 4 und in einem in einer Druckplatte 5 an¬ geordneten Wälzlager 6 abgestützt. Die Druckplatte 5 verschließt eine größere Öffnung 7 und hat daher gleichzeitig die Funktion eines Gehäusedeckels. Die Antriebswelle trägt auf einer Keilver¬ zahnung einen Rotor 8. In radialen Schlitzen des Rotors 8 sind radial bewegliche Flügel 10 geführt, die an einem Kurvenring 11 entlanggleiten. Eine auf der Seite der kleineren Öffnung 2 lie¬ gende Druckplatte 12 stützt sich an dem aus Rotor, Flügel und Kurvenring bestehenden Pumpenpaket ab. Die Druckplatte 5, der Kurvenring 11 und die Druckplatte 12 sind durch Stifte 9 zueinan¬ der ausgerichtet.
Die Druckplatte 12 weist Aussparungen mit Drucköffnungen 13 auf. Im Bereich der Drucköffnungen 13 liegt die Druckzone der Pumpe. Aus der Zeichnung nicht ersichtliche Förderkammern zwi¬ schen den Flügeln 10, dem Rotor 8 und dem Kurvenring 11 stehen über einen teilringförmigen Raum 14 mit einer an einen Tank an¬ geschlossenen Saugbohrung 15 in Verbindung. Das von den Flü¬ geln 10 zur Druckseite geförderte Drucköl gelangt über die Druck¬ öffnungen 13 und eine schmale Druckkammer 16 in einen Auslaßka¬ nal 17. Dieser Auslaßkanal 17 ist über eine nicht sichtbare Aus¬ laßbohrung mit einem Verbraucher, zum Beispiel einer, hydrauli¬ schen Lenkeinrichtung, verbunden. Nach Anlauf der Pumpe bildet sich in der schmalen Druckkammer 16, hinter der Druckplatte 12, der verbraucherabhängige Förderdruck aus, der die Druckplatte 12 gegen das Pumpenpaket 8, 10, 11 und dieses gegen die äußere Druckplatte 5 preßt. Damit werden die inneren Spaltverluste der Pumpe auf ein Minimum reduziert.
Zwischen der Saugbohrung 15 und dem Auslaßkanal 17 liegt ein quer zur Antriebswellenachse 3 angeordnetes Stromregelventil 18, welches mit steigender Antriebswellendrehzahl zunehmend über¬ schüssiges Drucköl in die Saugbohrung 15 abregelt. Flügelzellen¬ pumpen der bis hierher beschriebenen Bauart sind allgemein be¬ kannt. Nach der Erfindung ist die die größere Öffnung 7 ver¬ schließende Druckplatte 5 an einer stirnseitigen Anlagefläche 20 des Gehäuses 1 angepreßt und .durch Bolzen 21 mit dem Gehäuse 1 verschraubt. Durch das axiale Festlegen der Druckplatte 5 können enge Toleranzen eingehalten werden, so daß zur Begrenzung der an der Druckplatte 12 wirksamen Fläche (Druckkammer 16) , neben einem Radialdichtring 22, ein weiterer in eine stirnseitige Nut 19 ein¬ gesetzter Axialdichtring 23 für eine radiale Gehäusefläche 24 verwendbar ist. Der Axialdichtring 23 sorgt außerdem dafür, daß die Druckplatte 12 auch in Ruhestellung am Pumpenpaket 8,-10, 11 und dieses wiederum an der Druckplatte 5 in dichter Anlage gehal¬ ten wird. Die Pumpe zeigt somit ein einwandfreies Anlaufverhalten.
Es ist vorteilhaft, den Axialdichtring 23 über einen Stütz¬ ring 25, z. B. aus Kunststoff, abzustützen. Damit läßt sich bei Beaufschlagen der Druckplatte 12 ein Einpressen des Axialdicht¬ ringes 23 in den radialen Spalt zwischen Gehäusefläche 24 und Druckplatte, in Richtung zur Antriebswelle 3 hin, vermeiden.
Bezugszeichen
1 Pumpengehäuse
2 kleine Öffnung in 1
3 Antriebswelle
4 Wälzlager
5 Druckplatte
6 Wälzlager
7 größere Öffnung in 1
8 Rotor
9 Stifte
10 Flügel
11 Kurvenring
12 Druckplatte
13 Drucköffnung
14 teilringförmiger Raum
15 Saugbohrung
16 Druckkammer
17 Aus.laßkanal
18 Stromregelventil
19 Nut in 12
20 stirnseitige Anlagefläche
21 Bolzen
22 Radialdichtring
23 Axialdichtring
24 Gehäusefläche
25 Stützring

Claims

A n s p r ü c h e
1. Flügelzellenpumpe mit folgenden Merkmalen: a) ein Gehäuse ist auf einer Seite mit einer kleinen Öffnung für den Eintritt einer Antriebswelle und auf der gegenüber¬ liegenden Seite mit einer größeren Öffnung versehen; b) auf der Seite der kleinen Öffnung befindet sich eine durch den Auslaßdruck beaufschlagbare und in Richtung auf ein Pum¬ penpaket (Rotor, Flügel, Kurvenring) bewegbare Druckplatte, durch welche die Antriebswelle hindurchgeführt ist; c) die größere Öffnung ist durch eine gleichzeitig als Deckel dienende Druckplatte verschlossen, an welcher das Pumpenpa¬ ket im Betrieb dichtend gleitet, d) die Antriebswelle ist in der als Deckel dienenden Druck¬ platte gelagert, g e k e n n z e i c h n e t durch folgende Merkmale: e) die die größere Öffnung (7) verschließende Druckplatte (15) ist axial an eine stirnseitige Anlagefläche (20) des Gehäu¬ ses (1) durch Verschrauben angepreßt und f) zwischen der gegenüberliegende Druckplatte (12) und dem Ge¬ häuse ist mindestens ein axial federnd auf die Druck¬ platte (12) wirkender Dichtring (23) angeordnet, der eine vom Auslaßdruck beaufschlagbare Fläche begrenzt.
2. Flügelzellpumpe nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß der Axialdichtring (23) über einen ela¬ stischen Stützring (25) abgestützt ist.
EP19860904170 1985-07-26 1986-07-17 Flügelzellenpumpe Expired EP0254721B1 (de)

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