DE2951012A1 - Pumpenanordnung - Google Patents

Description

Stand der Technik

Aus der DE-PS 28 03 772 ist es beispielsweise bekannt, zur Versorgung von zwei voneinander getrennten ölkreisen eine Flügelzellenpumpe mit einer Radialkolbenpumpe zu einer Tandempumpe zu vereinigen. Dabei sind die Antriebswellen der beiden Pumpen über eine Kreuzscheibenkupplung miteinander gekoppelt. Jede Pumpe hat einen gesonderten, an einen gemeinsamen öltank angeschlossenen Ansauganschluß. Der Druckanschluß der Flügelzellenpumpe ist z. B. an einen Lenkölkreis und der Druckanschluß der Radialkolbenpumpe an einen Bremsölkreis angeschlossen. In der bekannten Pumpenanordnung arbeitet die Flügelzellenpumpe mit einem verhältnismäßig hohen Energieaufwand, da deren Leistungsaufnahme proportional zum Drehzahlanstieg verläuft. Das Fördervolumen wird daher durch ein auf der Druckseite eingebautes Stromregelventil bei einer relativ niedrigen Drehzahl abgeregelt.

Aufgabe und Lösung

. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine aus zwei oder mehreren Pumpen zusammengebaute Pumpenanordnung zu finden, die möglichst energiesparend arbeitet. Des weiteren sollen der Bauaufwand und die Herstellungskosten möglichst gering sein. Außerdem soll vermieden werden, daß sich die ölkreise durch Druckschwingungen gegenseitig beeinflussen.

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Diese Aufgabe ist durch die im Kennzeichen der Patentansprüche angegebenen Merkmale gelöst.

Die erfindungsgemäße Pumpenanordnung besteht aus mindestens zwei Radialkolbenpumpen, die sich in bekannter Weise saugseitig selbsttätig regeln und ab einer bestimmten Drehzahl keine zusätzliche Leistung aufnehmen. Gegenüber bekannten Pumpenanordnungen kann daher Antriebsleistung eingespart werden. Außerdem ergibt sich durch den Fortfall des bei Flügelzellenpumpen vorgesehenen Stromregelventils ein einfacherer Aufbau. Die Antriebswelle der Pumpenanordnung benötigt in vorteilhafter Weise für die Betätigung der Förderkolben der Radialkolbenpumpen nur einen Exzenter. Damit sich die ölkreise beim Eintauchen der Förderkolben in den Exzenterraum durch Druckschwingungen nicht beeinflussen können, ist der Exzenterraum in Kammern unterteilt, die den Pumpen zugeordnet sind. Diese Kammern stehen mit einem gemeinsamen Sauganschluß in Verbindung. Da die Pumpenanordnung nur mit einem Exzenter und einem Sauganschluß arbeitet, ist der Bauaufwand entsprechend gering.

Die gegenseitige Beeinflussung der ölkreise durch Druckschwingungen, insbesondere des Lenkölkreises, kann außerdem dadurch abgebaut werden, daß die im Exzenterraum gebildeten Kammern über Ringkanäle mit dem gemeinsamen Sauganschluß verbunden sind. Dabei können die Ringkanäle nebeneinander oder übereinander liegen. Liegen die Ringkanäle übereinander, so sind diese vorteilhaft über abgestimmte, radiale Drosselbohrungen miteinander verbunden. Durch die vorbeschriebenen

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Maßnahmen können Druckschwankungen, die eine unterschiedliche Befüllung der Förderkolben, insbesondere des Lenkölkreises hervorrufen, nahezu vollständig unterdrückt werden.

Erläuterung der Erfindung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend anhand einer in der Zeichnung dargestellten Doppelpumpe näher erläutert. Diese zeigt in:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine aus einer Einzylinder-Kolbenpumpe und einer Sechszylinder-Kolbenpumpe bestehenden Pumpenanordnung nach der Schnittlinie I-I in Fig. 2;

Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1, jedoch um 90° gedreht;

Fig. 3 einen vereinfachten Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform.

Nach Fig. 1 und 2 sind in einem Pumpengehäuse 1, z. B. eine Einzylinder-Radialkolbenpumpe 2 und eine Sechszylinder-Radialkolbenpumpe 3 eingebaut. Die Pumpe 2 versorgt beispielsweise einen Bremsölkreis und die Pumpe 3 einen Lenkölkreis. Eine Antriebswelle 4 trägt einen Exzenter 5, welcher z. B. einen Förderkolben 6 der Pumpe 2 und sechs Förderkolben 7 der Pumpe 3 betätigt. Der Exzenter 5 dreht sich in einem Exzenterraum 8, der durch eine z. B. aus Stahl gefertigte Scheibe

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in Kanunern 11 und 12 unterteilt ist. Auf einem Abschnitt der Mantelfläche des Exzenters 5, im Bereich von dessen größter Dicke, ist eine Nut 14 eingedreht, in welcher die Scheibe axial gehalten ist. Zu beiden Seiten der Scheibe 10 ist auf dem Exzenter 5 jeweils eine Lagerbüchse 15, 15A und ein Laufring 16, 16A aufgeschoben.

Der Förderkolben 6 der Pumpe 2 saugt das Drucköl an der Oberseite des Kolbens an, d. h. die Pumpe 2 arbeitet mit sogenannter "Obenbefüllung". Ein Raum 17 oberhalb des Förderkolbens 6 steht daher während der Saugphase über einen Saugkanal 18 und einen Sauganschluß 20 mit einem nicht gezeichneten Öltank in Verbindung. In einem mit dem Bremsölkreis verbundenen Auslaßanschluß 21 ist ein Auslaßventil 22 angeordnet, das in bekannter Weise während der Saugphase geschlossen und während der Förderphase geöffnet ist.

Die Pumpe 2 saugt das Drucköl mit ihren sechs Förderkolben 7 über im Kolbenfuß befindliche Bohrungen 23 aus dem Exzenterraum 8 an. Diese Pumpe arbeitet daher mit sogenannter "üntenbefüllung". Der Exzenterraum 8 bzw. die Kammer 12 ist über eine Axialbohrung 24, einen inneren Ringkanal 25 sowie einen in diesen mündenden äußeren Ringkanal 26 mit dem Sauganschluß 20 verbunden. Zwischen den beiden übereinander liegenden Ringkanälen 25 und 26 ist ein Blechring 27 mit Drosselbohrungen 28 eingesetzt. Der äußere Ringkanal 26 steht außerdem über eine Drosselbohrung 30 und einen Ausgleichskanal 31 mit der im Exzenterraum 8 liegenden Kammer 11 in Verbindung.

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Das von der Pumpe 3 geförderte ölvolumen strömt über jeweils den Förderkolben 7 zugeordnete Druckkanäle 32 mit Auslaßventilen 33 in einen Samme1raum 34. Ein Auslaßanschluß des Sammelraumes 34 ist an den Lenkölkreis angeschlossen.

Durch die erfindungsgemäße Unterteilung des Exzenterraumes 8 in Kammern 11 und 12 mittels der Scheibe 10 können die durch Eintauchen des Förderkolbens 6 in den Exzenterraum verursachten Druckschwankungen vom Lenkölkreis weitgehend ferngehalten werden. Das beim Saughub durch den Förderkolben aus der Kammer 11 des Exzenterraumes 8 verdrängte öl kann sich über den Ausgleichskanal 31, die Drosselbohrung 30 und den äußeren Ringkanal 26 zum Sauganschluß 20 und zum inneren Ringkanal 25 hin entspannen. Hierbei bewirkt die Drosselbohrung 30 eine Beruhigung des öl-Rückstromes. Dabei ist weiterhin von Vorteil, daß die Pumpe 3 über den vom äußeren Ringkanal 26 durch Drosselbohrungen 28 getrennten inneren Ringkanal 25 Drucköl in die Kammer 12 nachsaugt. Der mit den Drosselbohrungen 28 versehene Blechring 27 sorgt nämlich zusätzlich dafür, daß das über den Ausgleichskanal 31 aus der Kammer 11 zurückströmende öl die gleichmäßige Befüllung der Förderkolben 7 nicht beeinflußt. Durch die vorbeschriebenen Maßnahmen ist auch die von Druckschwankungen im Bremsölkreis herrührende restliche Druckschwebung im Lenkölkreis nahezu vollständig abgebaut.

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Anstelle der den Bremsölkreis versorgenden Einzylinderpumpe kann auch eine Mehrzylinderpumpe vorgesehen sein. Die beschriebene Dämpfungswirkung ist jedoch in einer Pumpenanordnung mit einer Einzylinderpumpe besonders wirkungsvoll, da die von dieser Pumpe erzeugte Druckamplitude pro Umdrehung einen besonders hohen Wert erreicht.

Das Ausführungsbeispiel nach Figur 3 unterscheidet sich von der zuvor beschriebenen Anordnung nur dadurch, daß die mit dem gemeinsamen Sauganschluß 20 verbundenen Ringkanäle 25A und 26A nebeneinander liegen. Dies bedeutet bei nahezu gleichwertigen Dämpfungseigenschaften eine Fertigungsverbilligung.

Es ist auch möglich, mehr als zwei Radialkolbenpumpen in der durch die Erfindung dargelegten Weise anzuordnen. Der Exzenterraum einer aus drei Pumpeneinheiten bestehenden Ausführung ist dann durch eine weitere Scheibe in insgesamt drei Kammern unterteilt. Die zusätzliche Kammer ist über einen Ausgleichskanal (entsprechend Ziffer 31) und eine weitere Ringnut (entsprechend 26) mit dem gemeinsamen Sauganschluß verbunden. Ebenso ist ein weiterer Saugkanal (entsprechend 18) für die "Obenbefüllung" dieser zusätzlichen Pumpe vorgesehen.

Akte 5663
06.11.1979
T-PA fr-hg

"V 130030/0123

Claims (7)

1. ZAHNRADFABRIK fRIEDRICHSHAFEN Aktiengesellschaft
   Friedrichshafen 2 9 5 I U I 2

   Pumpenanordnung

   Patentansprüche

   (IJ Pumpenanordnung mit mindestens zwei in einem Gehäuse untergebrachten Pumpen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, für die Versorgung voneinander getrennter ölkreise, mit einer Antriebswelle und einem gemeinsamen Öltank, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

   - die Pumpenanordnung besteht aus mindestens zwei Radialkolbenpumpen (2, 3) ;

   - die Antriebswelle (4) weist einen gemeinsamen Exzenter (5) zur Betätigung der Förderkolben (6, 7) auf;

   - ein den Exzenter (5) umgebender Exzenterraum (8) ist in den Pumpen (2, 3) zugeordnete Kammern (11, 12) unterteilt;

   - jede Kammer (11, 12) steht mit einem gemeinsamen Sauganschluß (20) in Verbindung.
2. 2. Pumpenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kammer (11, 12) über einen Ringkanal (26 bzw. 25; bzw. 25A) mit dem Sauganschluß (20) verbunden ist.

   Akte 5663

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3. 3. Pumpenanordnung nach Anspruch 1 und 2, tSO IUIi gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

   die Ringkanäle (25, 26) liegen übereinander; die Ringkanäle sind durch radiale Drosselbohrungen (28) miteinander verbunden.
4. 4. Pumpenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkanäle (25 und 26) durch einen mit Drosselbohrungen (28) versehenen Ring (27) voneinander getrennt sind.
5. 5. Pumpenanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkanäle (25A, 26A) nebeneinander liegen.
6. 6. Pumpenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenterraum (8) durch auf dem Exzenter (5) axial festgelegte Scheiben (10) unterteilt ist.
7. 7. Pumpenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

   die Kammer (11) steht über einen Ausgleichskanal (31) mit dem zum Sauganschluß (20) geführten äußeren Ringkanal (26) in Verbindung;

   zwischen dem Ausgleichskanal (31) und dem äußeren Ringkanal (26) ist eine Drosselbohrung (30) vorgesehen.

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