DE19635801A1 - Hochdruckpumpe mit Arbeitsschiebern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Hochdruckpumpe mit Ar­ beitsschiebern zum Fördern von Drucköl aus einem Behälter zu einem Verbraucher. In einem Innenraum eines topfförmigen Gehäusedeckels der Pumpe ist ein Pumpenpaket, bestehend aus einem Rotor, mehreren Arbeitsschiebern und einem Kurven­ ring, eingesetzt. Zwischen dem Kurvenring und dem Rotor sind durch die Arbeitsschieber unterteilte Arbeitskammern gebildet, die in axialer Richtung durch Steuerplatten be­ grenzt sind. An den topfförmigen Gehäusedeckel schließt auf der einen Seite ein Lagergehäuse an, das Saug- und Druckka­ näle enthält, die die Arbeitskammern mit dem Sauganschluß, einem Stromregelventil und einem Druckbegrenzungsventil verbinden. Als Arbeitsschieber kommen Rollen oder Flügel zum Einsatz.

Eine derartige Flügelzellenpumpe ist aus der DE 44 16 077 A1 bekannt. Diese Pumpe zeichnet sich durch eine gedrungene Bauweise und durch günstige Fertigungs-/Montage­ kosten aus. Eine Pumpe mit Arbeitsschiebern fördert das Öl nicht kontinuierlich, sondern ungleichförmig in Teilvolumina pro Umdrehung. Die zyklisch geförderten Volu­ mina verursachen insbesondere auf der Druckseite Druck­ schwankungen, Druckschwingungen und/oder Pulsationen. Die Druckschwingungen werden von Einlaß- und Auslaßstößen über­ lagert, die beim Öffnen und Schließen der Arbeitskammern entstehen.

Die Erfindung geht von einer derartigen Bauform einer Pumpe mit Arbeitsschiebern aus und hat die Aufgabe, das durch die Pulsationen und Druckschwankungen verursachte Geräuschverhalten zu verbessern.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekenn­ zeichnete Pumpe dadurch gelöst, daß der auf der gegenüber­ liegenden Seite eines Lagergehäuses angeordnete topfförmige Gehäusedeckel axial verlängert ist und einen Tilger zum Dämpfen von Schwingungen enthält. Außerdem trägt der Gehäu­ sedeckel einen nach innen ragenden Fortsatz zum Abstützen des Pumpenpakets. Die Integration des Tilgers in den Deckel beansprucht nur wenig zusätzlichen Raum, stellt aber eine preisgünstige, raumsparende Lösung zur wirksamen Pulsati­ onsdämpfung dar. Der außerdem im Gehäuse vorgesehene Fort­ satz dient einer Steuerplatte mitsamt dem Pumpenpaket zur Abstützung unter Hochdruck und damit zur guten Abdichtung.

Vorteilhafte Ausführungsformen und weitere Tilgeraus­ führungen sind in den Ansprüchen 2 bis 8 angegeben.

So kann auf dem Fortsatz zur noch besseren Wirkung des Tilgers ein durch eine Feder belasteter Kolben geführt und der durch den Kolben entstehende rückwärtige Raum durch eine Dämpfungsbohrung im Fortsatz entlastet sein. Anstelle durch eine Feder kann der Kolben auch gegen einen Dichtring abgefedert sein. Dies ergibt eine besonders preiswerte Dämpfereinrichtung.

Nach einem Nebenanspruch befindet sich in dem Tilger ein Kolben, in welchem mehrere elastische Glieder einge­ setzt sind. Der Kolben stützt sich in dieser Ausführungs­ form an einer abgedichteten Gehäusekante ab und schafft auf seiner Rückseite einen entlasteten Raum. Vorzugsweise sind als elastische Glieder kegelige Stopfen aus einem Elastomer in entsprechende Aussparungen eingesetzt, die sich in Rich­ tung auf den entlasteten Raum verjüngen. Es hat sich ge­ zeigt, daß sich die elastischen Glieder zu einer weiter verbesserten Schwingungsdämpfung eignen.

Weitere zweckmäßige Varianten sind in zwei Nebenansprüchen eingegeben, von denen der eine Nebenanspruch einen gegen Dichtringe gefederten Kolben und der andere eine in Halte­ ringen befestigte elastische Scheibe enthält.

Nach einem weiteren Nebenanspruch befindet sich in dem Kolben eine Ringnut mit einer elastischen Scheibe. Die Ringnut ist über kleine Bohrungen mit einem entlasteten Raum verbunden. Durch Verdrängen des elastischen Ringes in die kleinen Bohrungen erreicht man gute Ergebnisse zur Sen­ kung von Druckschwingungen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläu­ tert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Teil-Querschnitt durch einen Gehäuse­ deckel der erfindungsgemäßen Pumpe mit Ar­ beitsschiebern und mit einem Tilgerraum;

Fig. 2 einen Teil-Querschnitt nach Fig. 1 mit einem abgefederten Kolben;

Fig. 3 und 4 Teil-Querschnitte entsprechend Fig. 1, in denen der Kolben gegen elastische Ringe abgefedert ist;

Fig. 5 einen Teil-Querschnitt nach Fig. 1, in dem der Kolben elastische Glieder enthält und

Fig. 6 einen Teil-Querschnitt nach Fig. 1 mit einem in eine Ringnut eines Kolbens ein gesetzten elastischen Ring.

Fig. 7 und 8 weitere voreilhafte Ausführungsformen anhand eines Teil-Querschnittes.

Die Pumpe weist einen Aufbau entsprechend der DE 44 16 077 A1 auf und ist nachfolgend nur an den für das Verständnis wichtigsten Bauteilen beschrieben.

In einem Druckraum 1 eines Gehäusedeckels 2 ist ein Pumpenpaket 3 eingesetzt. Ein Rotor 4 ist über eine An­ triebswelle 5 in einem Lagergehäuse 2A abgestützt. Die La­ gerstelle in dem Lagergehäuse 2A ist die alleinige Lagerung der Antriebswelle 5. Die Antriebswelle 5 stützt sich zweck­ mäßig in axialer Richtung nur an einem Fortsatz 6 des Ge­ häusedeckels 2 ab. Eine Dichtung 7 dichtet gegen den Hoch­ druck ab. Der Gehäusedeckel 2 ist durch Schrauben 8 am La­ gergehäuse 2A befestigt. Das Pumpenpaket 3 weist in radia­ len Schlitzen bzw. Aussparungen des Rotors 4 geführte Ar­ beitsschieber 10 z. B. Flügel oder Rollen auf, die in einem Kurvenring 11 beim Umlaufen eine Hubbewegung ausführen. Zwischen dem Kurvenring 11, dem Rotor 4, den Arbeitsschie­ bern 10 und seitlichen Steuerplatten 12, 13 befinden sich Arbeitskammern. Nach der Erfindung ist der Gehäusedeckel 2 so erweitert, daß im Bereich des Fortsatzes 6 ein mit dem Druckraum 1 verbundener Tilger 14 entsteht. Diesen Tilger 14 wählt man so groß, daß Druckschwingungen der Flügelzel­ sam gedämpft werden. Bei arbeitender Pumpe wird das gesamte Pumpenpaket 3 durch den Hochdruck vorteilhaft nach rechts gegen den Fortsatz 6 gedrückt, wodurch eine gute Spaltdich­ tung zwischen dem Pumpenpaket 3 und den Steuerplatten 12, 13 gesichert ist.

Die Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform mit einem zu­ sätzlichen Ringkolben 15, der auf einem Fortsatz 16 geführt ist. Der Ringkolben 15 ist in einem Tilger 17 angeordnet und zwischen dem Gehäusedeckel 2 und dem Fortsatz 16 abge­ dichtet (nicht dargestellt). Eine Feder 18 dämpft die Kol­ benbewegungen. In dem Fortsatz 16 befindet sich noch eine Dämpfungsbohrung 20 mit engem Querschnitt. Mit einer derar­ tigen Anordnung lassen sich auch starke Druckschwankungen zuverlässig dämpfen.

Nach Fig. 3 und 4 ist es zweckmäßig, anstelle der Fe­ der 18, je nach Anwendung, einen im Querschnitt vollen O-Dichtring 23 oder einen Hohlkammer-Dichtring 24 vorzusehen.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Til­ gers 17A mit kegeligen Gliedern 25 in einem Kolben 26. Die kegeligen Glieder 25 sind elastisch und nehmen die Druck­ schwankungen so auf, daß diese sich mehr oder weniger in kegelige Aussparungen 27 verdrängen lassen. Die Glieder 25 verjüngen sich in Richtung auf einen entlasteten Raum 28 hinter dem Kolben 26. Der entlastete Raum 28 ist durch eine Gehäusekante 2B gebildet, an der der Kolben 26 anliegt. Ein Pumpenpaket 3A ist an dem Kolben 26 abgestützt. Der Raum 28 ist über eine Dämpfungsbohrung 30 an den entlasteten Stirn­ raum 31 angeschlossen.

In Fig. 6 ist eine Variante mit einem in einem Til­ ger 32 angeordneten Kolben 33 gezeichnet. Der Kolben 33 enthält in einer Ringnut 34 eine elastischen Scheibe 35. Ein rückseitiger Raum 28A ist durch eine Dämpfungsbohrung 30A entlastet. In der Auflagefläche der elastischen Scheibe 35 sind kleine Bohrungen 36 eingearbeitet, die wiederum als Verdrängungsraum für die Scheibe dienen.

Bei den Ausführungsformen der Fig. 3 bis 6 kommen als elastische Glieder zweckmäßig Elastomere zur Anwendung.

Aus Fig. 7 ist eine weitere mögliche Ausführungsform ersichtlich, die einen gegen Dichtringe 37, 38 abgefederten Kolben 40 zeigt.

Schließlich zeigt die Fig. 8 eine vorteilhafte Ausfüh­ rung, in der eine nachgiebige, in Halteringen 41, 42 gehal­ tene Scheibe 43 dargestellt ist. Die Scheibe 43 ist aus einem Elastomer gefertigt.

Bezugszeichenliste

1 Druckraum
2 Gehäusedeckel
2A Lagergehäuse
2B Gehäusekante
3 Pumpenpaket
3A Pumpenpaket
4 Rotor
5 Antriebswelle
6 Fortsatz
7 Dichtung
8 Schraube
9 -
10 Arbeitsschieber
11 Kurvenring
12 Steuerplatte
13 Steuerplatte
14 Tilger
15 Ringkolben
16 Fortsatz
17 Tilger
17A Tilger
18 Feder
19 -
20 Dämpfungsbohrung
21 -
22 -
23 O-Dichtring
24 Hohlkammer-Dichtring
25 elastische Glieder
26 Kolben
27 Aussparungen
28 Raum (entlastet)
28A Raum (entlastet)
29 -
30 Dämpfungsbohrung
30A Dämpfungsbohrung
31 Stirnraum
32 Tilger
33 Kolben
34 Ringnut
35 elastische Scheibe
36 kleine Bohrungen
37 Dichtring
38 Dichtring
39 -
40 Kolben
41 Haltering
42 Haltering
43 Scheibe.

Claims (13)

1. Hochdruckpumpe mit Arbeitsschiebern zum Fördern von Drucköl aus einem Behälter zu einem Verbraucher mit folgen­ den Merkmalen:

• - in einem Innenraum eines topfförmigen Gehäusedec­ kels (2) ist ein Pumpenpaket (3), bestehend aus einem Rotor (4), mehreren Arbeitsschiebern (10) und einem Kurvenring (11), eingesetzt;
• - zwischen dem Kurvenring (11) und dem Rotor (4) sind durch den Arbeitsschieber (10) unterteilte Arbeitskam­ mern gebildet, die in axialer Richtung durch Steuer­ platten (12, 13) begrenzt sind;
• - an den topfförmigen Gehäusedeckel (2) schließt auf der einen Seite ein Lagergehäuse (2A) an, das Saug- und Druckkanäle enthält, die die Arbeitskammern mit dem Sauganschluß, einem Stromregelventil und einem Druck­ begrenzungsventil verbinden,

gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• - auf der anderen Seite ist der topfförmige Gehäusedec­ kel (2) axial verlängert und enthält einen Tilger (14) zum Dämpfen von Schwingungen und
• - der Gehäusedeckel (2) trägt einen nach innen ragenden Fortsatz (6) zum Abstützen des Pumpenpakets (3).

2. Hochdruckpumpe nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß auf dem Fortsatz (6) ein durch eine Feder (18) belasteter Kolben (15) geführt ist und ein rückseitiger Raum durch eine Dämpfungsbohrung (20) entlastet ist (Fig. 2)

3. Hochdruckpumpe nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Kolben (15) gegen einen Dichtring (23, 24) abgefedert ist (Fig. 3 und 4).

4. Hochdruckpumpe mit Arbeitsschiebern zum Fördern von Drucköl aus einem Behälter zu einem Verbraucher mit folgen­ den Merkmalen:

• - in einem topfförmigen Gehäusedeckel (2) ist ein Pum­ penpaket (3A), bestehend aus einem Rotor, mehreren Ar­ beitsschiebern und einem Kurvenring, eingesetzt;
• - zwischen dem Kurvenring und dem Rotor sind durch Ar­ beitsschieber unterteilte Arbeitskammern gebildet, die in axialer Richtung durch Steuerplatten begrenzt sind;
• - an den topfförmigen Gehäusedeckel (2) schließt auf der einen Seite ein Lagergehäuse (2A) an, das Saug- und Druckkanäle enthält, die die Arbeitskammern mit dem Sauganschluß, einem Stromregelventil und einem Druck­ begrenzungsventil verbinden,

gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• - auf der anderen Seite ist der topfförmige Gehäusedec­ kel (2) axial verlängert und enthält einen Til­ ger (17A) zum Dämpfen von Schwingungen;
• - in dem Tilger (17A) befindet sich ein Kolben (26), dessen rückseitiger Raum (28) durch eine Dämpfungsboh­ rung (30) entlastet ist;
• - in dem Kolben (26) befinden sich mehrere elastische Glieder (25) und
• - der Kolben (26) stützt über eine Gehäusekante (2B) das Pumpenpaket (3A) ab. (Fig. 5)

5. Hochdruckpumpe nach Anspruch 4, gekenn­ zeichnet durch folgende Merkmale:

• - die elastischen Glieder (25) sind kegelige Stopfen aus Kunststoff, die in entsprechende Aussparungen (27) eingesetzt sind und
• - die elastischen Glieder (25) verjüngen sich in Rich­ tung auf den rückseitigen Raum (28), der zwischen dem Kolben (26) und dem Gehäusedeckel (2) liegt. (Fig. 5)

6. Hochdruckpumpe mit Arbeitsschiebern zum Fördern von Drucköl aus einem Behälter zu einem Verbraucher mit folgen­ den Merkmalen:

• - in einem topfförmigen Gehäusedeckel (2) ist ein Pum­ penpaket (3B), bestehend aus einem Rotor, mehreren Ar­ beitsschiebern und einem Kurvenring, eingesetzt;
• - zwischen dem Kurvenring und dem Rotor sind durch Ar­ beitsschieber unterteilte Arbeitskammern gebildet, die in axialer Richtung durch Steuerplatten begrenzt sind;
• - an den topfförmigen Gehäusedeckel (2) schließt auf der einen Seite ein Lagergehäuse an, das Saug- und Druck­ kanäle enthält, die die Arbeitskammern mit dem Saugan­ schluß, einem Stromregelventil und einem Druckbegren­ zungsventil verbinden,

gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• - auf der anderen Seite ist der topfförmige Gehäusedec­ kel (2) axial verlängert und enthält einen Tilger (32) zum Dämpfen von Schwingungen;
• - in dem Tilger (32) befindet sich ein Kolben (33) mit einer Ringnut (34), in welcher eine elastische Schei­ be (35) eingesetzt ist;
• - die Ringnut (34) enthält kleine Bohrungen (36), in die sich die elastische Scheibe (35) teilweise verdrängen läßt und
• - ein rückseitiger Raum (28A) des Kolbens (33) ist durch eine Dämpfungsbohrung (30A) entlastet (Fig. 6).

7. Hochdruckpumpe mit Arbeitsschiebern zum Fördern von Drucköl aus einem Behälter zu einem Verbraucher mit folgen­ den Merkmalen:

• - in einem topfförmigen Gehäusedeckel (2) ist ein Pum­ penpaket (3B), bestehend aus einem Rotor, mehreren Ar­ beitsschiebern und einem Kurvenring eingesetzt;
• - zwischen dem Kurvenring und dem Rotor sind durch Ar­ beitsschieber unterteilte Arbeitskammern gebildet, die in axialer Richtung durch Steuerplatten begrenzt sind;
• - an den topfförmigen Gehäusedeckel (2) schließt auf der einen Seite ein Lagergehäuse an, das Saug- und Druck­ kanäle enthält, die die Arbeitskammern mit dem Saugan­ schluß, einem Stromregelventil und einem Druckbegren­ zungsventil verbinden,

gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• - auf der anderen Seite ist der topfförmige Gehäusedec­ kel (2) axial verlängert und enthält einen Tilger zum dämpfen von Schwingungen und
• - in dem Tilger befindet sich ein Kolben (40) der gegen Dichtungen (37, 38) abgefedert ist (Fig. 7).

8. Hochdruckpumpe mit Arbeitsschiebern zum Fördern von Drucköl aus einem Behälter zu einem Verbraucher mit folgen­ den Merkmalen:

• - in einem topfförmigen Gehäusedeckel (2) ist ein Pum­ penpaket (3B), bestehend aus einem Rotor, mehreren Ar­ beitsschiebern und einem Kurvenring, eingesetzt;
• - zwischen dem Kurvenring und dem Rotor sind durch Ar­ beitsschieber unterteilte Arbeitskammern gebildet, die in axialer Richtung durch Steuerplatten begrenzt sind;
• - an den topfförmigen Gehäusedeckel (2) schließt auf der einen Seite ein Lagergehäuse an, das Saug- und Druck­ kanäle enthält, die die Arbeitskammern mit dem Saugan­ schluß, einem Stromregelventil und einem Druckbegren­ zungsventil verbinden,

gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• - auf der anderen Seite ist der topfförmige Gehäusedec­ kel (2) axial verlängert und enthält einen Tilger zum Dämpfen von Schwingungen und
• - in dem Tilger befindet sich eine nachgiebige Scheibe (43), die in Halteringen (41, 42) befestigt ist (Fig. 8).