DE3301563C2

DE3301563C2 - Zweikreispumpe

Info

Publication number: DE3301563C2
Application number: DE3301563A
Authority: DE
Inventors: Johann Ing.(grad) 7085 Bopfingen Merz
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1983-01-19
Filing date: 1983-01-19
Publication date: 1987-01-22
Also published as: EP0163629A1; DE3301563A1; WO1984002957A1

Abstract

Eine Tandempumpe weist eine Kolbenpumpe und eine Flügelzellenpumpe auf, die eine gemeinsame Antriebswelle besitzen. Die Flügelzellenpumpe ist dabei hinter der Kolbenpumpe auf dem Antriebswellenende befestigt. Die Pumpe weist einen baukastenartigen Aufbau auf, wobei die Kolbenpumpe in einem an einer Stirnseite offenen Kolbengehäuse und die Flügelzellenpumpe in einem an einer Stirnseite offenen Flügelzellenpumpengehäuse angeordnet ist, und sich zwischen den beiden einander zugekehrten offenen Stirnseiten ein Zwischendeckel befindet. Der Zwischendeckel verbindet die beiden Gehäuse miteinander und weist eine Zentralbohrung auf, in der die Antriebswelle gelagert ist. In der Stirnwand des Zwischendeckels, die der Flügelzellenpumpe zugeordnet ist, ist der Steuerspiegel (Saugniere, Druckniere) für die Flügelzellenpumpe eingeformt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zweikreispumpe, bestehend aus einer Kolbenpumpe und einer Flügelzellenpumpe, die eine gemeinsame Antriebswelle, jedoch voneinander unabhängige Druckauslaßleitungen besitzen, wobei die Flügelzellenpumpe hinter der Kolbenpumpe auf dem Antriebswellenende befestigt ist.
Eine Pumpe dieser Art ist z. B. in dem DE-GM 77 37 960 beschrieben. Zweikreispumpen dieser Art werden insbesondere im Kraftfahrzeugbau benützt. Im allgemeinen werden dabei beide Pumpen von einem gemeinsamen Motor aus angetrieben, wobei die Flügelzellenpumpe z. B. für die hydraulische Lenkhilfe und die Kolbenpumpe z. B. für eine Niveauregulierung des Fahrzeuges vorgesehen ist.
In dem DE-GM 77 37 960 sind beide Pumpen in einem gemeinsamen Gehäuse aus Leichtmetall angeordnet. Nachteilig dabei ist jedoch, daß diese Pumpe damit bezüglich ihrer Konstruktion und damit ihrer Leistungscharakteristik festliegt.
Bekannt ist auch bereits aus der DE-AS 28 03 772 bei einer herkömmlichen Kolbenpumpe an dessen Gehäuse eine Flügelzellenpumpe anzuflanschen. Dadurch wird insbesondere bei der Serienfertigung in großen Stückzahlen für Kolbenpumpen eine kostengünstige Herstellung erreicht. Dabei endet die Antriebswelle für die Flügelzellenpumpe in einem Spezialdeckel der Flügelzellenpumpe. Über eine Kupplung ist die Eingangswelle mit einer gesonderten Kolbenpumpenwelle verbunden.
Zwar kann bei dieser Ausgestaltung eine Kolbenpumpe an eine Flügelzellenpumpe angeflanscht werden, aber zur Übertragung des Drehmomentes ist eine aufwendige Einrichtung zusammen mit einem besonderen Deckel als Zwischenteil erforderlich. Der Deckel ist dabei in die Innenbohrung der Flügelzellenpumpe eingeschoben.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zweikreispumpe der eingangs erwähnten Art zu schaffen, für die bei einfachem Aufbau Serienteile verwendet werden können und deren Einzelteile vielfach kombinierbar sind.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale gelöst.
Durch den angegebenen baukastigen Aufbau können herkömmliche Kolbenpumpen und Flügelzellenpumpen auf einfache Weise auch für eine Zweikreispumpe verwendet werden. Hierzu ist lediglich der entsprechend geformte Zwischendeckel erforderlich.
Einer der wesentlichen Vorteile dieser Erfindung liegt darin, daß damit eine sehr preisgünstige Serienfertigung möglich ist. Es müssen keine Spezialteile oder Spezialpumpen gefertigt und auf Lager gehalten werden. Wird eine Kolbenpumpe oder eine Flügelzellenpumpe für einen "Monobetrieb" gewünscht, so ist es lediglich erforderlich, statt dem erfindungsgemäßen Zwischendeckel den entsprechenden Abschlußdeckel aufzusetzen.
Der erfindungsgemäße Zwischendeckel übernimmt zum einen die Lagerung der Antriebswelle und zum anderen ist in ihm der Steuerspiegel für die Flügelzellenpumpe eingeformt. Aus diesem Grunde kann er auf einer Seite die für diesen Zweck vorgesehene Druckplatte ersetzen.
Die beiden Pumpen fördern jedoch völlig unabhängig voneinander Hydraulikflüssigkeit. Es kann zwar eine gemeinsame Saugleitung wie auch eine gemeinsame Antriebswelle vorhanden sein, aber es liegen getrennte Druckauslaßleitungen vor. Dies stellt praktisch eine Parallelanordnung mit zwei getrennten Kreisen dar.
In der DE-AS 20 53 457 ist zwar eine Pumpenanordnung beschrieben, bei der eine Drehkolbenverdrängerpumpe und eine Radialkolbenpumpe hintereinander angeordnet sind, aber dabei liegt weder ein unabhängiger Betrieb vor, noch ergibt sich ein baukastenartiger Aufbau.
Vielmehr wirkt die Drehkolbenverdrängerpumpe als Ladepumpe für die nachgeschaltete Radialkolbenpumpe. Der Grund für diese Anordnung ist, daß die Drehkolbenverdrängerpumpe ein gutes Ansaugverhalten besitzt. Im Vergleich zu der nachgeschalteten Radialkolbenpumpe, welche wiederum als Vorteil hohe Drücke liefern kann, aber ein schlechtes Ansaugverhalten besitzt. Durch die Kombination dieser beiden Pumpen soll nun eine entsprechende Verbesserung erreicht werden. Es gibt jedoch nur eine Ansaugleitung und auch nur eine Druckausgangsleitung.
Eine sehr vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die zweite Stirnseite des Zwischendeckels als Verteilerplatte für den Druckmittelzulauf zu der Kolbenpumpe und deren Kolben ausgebildet ist.
Durch diese Maßnahme übernimmt der Zwischendeckel noch eine dritte Aufgabe und spart damit wiederum ein gesondertes Teil ein.
Von Vorteil ist es dabei, wenn für beide Pumpen ein gemeinsamer Zulauf vorgesehen ist. Dadurch ist nur ein einziger Hydraulikanschluß erforderlich, womit eine Koteneinsparung eintritt.
Hierzu kann vorgesehen sein, daß die Zulauföffnung im Bereich der Umfangswand der Flügelzellenpumpe angeordnet ist und in dem Zwischendeckel wenigstens eine axiale Durchgangsbohrung angeordnet ist, die auf einer Seite mit einer Zulauföffnung und auf der anderen Seite mit dem in die Stirnseite des Zwischendeckels eingeformten Verteilkanal in Verbindung steht.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß zur Schmierung des Lagers für die Antriebswelle in dem Zwischendeckel und zur Leckölrückführung in dem Zwischendeckel ein oder mehrere im wesentlichen in radialer Richtung verlaufende Rücklaufbohrungen angeordnet sind, die mit dem Verteilkanal verbunden sind.
Durch diese Maßnahme dient das unvermeidliche Lecköl gleichzeitig auch zur Schmierung des Lagers für die Antriebswelle in dem Zwischendeckel.
Zur Erleichterung der Montage kann vorgesehen sein, daß der Zwischendeckel auf seiner der Kolbenpumpe zugewandten Stirnseite mit einem Zentrierring versehen ist. Auf diese Weise übernimmt der Zwischendeckel auch die Zentrierung der dahinter angeordneten Flügelzellenpumpezu der Kolbenpumpe.
Die Verbindung der beiden Gehäuse und des Zwischendeckels miteinander kann auf vielfältige Weise erfolgen. Hierzu können z. B. entsprechende Schraubverbindungen vorgesehen sein.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen prinzipmäßig beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Zweikreispumpe,
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 1.
Kolbenpumpe 1 und Flügelzellenpumpe 2 sind von herkömmlichem Aufbau, weshalb nachfolgend nur auf die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung relevanten Teile näher eingegangen wird.
Die Kolbenpumpe ist in einem Kolbengehäuse 3 angeordnet, die auf einer Stirnseite eine Durchgangsbohrung zur Aufnahme einer Antriebswelle 4 aufweist, während die andere gegenüberliegende Stirnseite in Alleinstellung offen ist, bzw. keinen Deckel aufweist. Die Flügelzellenpumpe 2 ist in einem Flügelzellengehäuse 5 angeordnet, dessen eine Stirnseite ebenfalls (in Alleinstellung) offen ist.
Zwischen den beiden einander zugekehrten Stirnseiten des Kolbenpumpengehäuse 3 und des Flügelzellenpumpengehäuses 5 ist ein Zwischendeckel 6 angeordnet. Der Zwischendeckel 6 ist mit einer zentralen Bohrung versehen, durch die die Antriebswelle 4 geführt ist. Die Antriebswelle 4 ist dabei in einem Lager 7 in dem Zwischendeckel 6 und am vorderen Ende in einem in dem Kolbenpumpengehäuse 3 angeordneten Lager 8 gelagert. Der Zwischendeckel 6 weist weiterhin einen zu der Kolbenpumpe 1 gerichteten Zentrierring 9 auf, durch den das Kolbenpumpengehäuse 3 und der Zwischendeckel zueinander zentriert werden. Auf dem durch die Zentralbohrung des Zwischendeckels 6 geführten hinteren Ende der Antriebswelle 4 ist ein Läufer 10 der Flügelzellenpumpe 2 über eine Keilverzahnung angeordnet. Flügel 11 der Flügelzellenpumpe sind zwischen dem Läufer 10 und einem Außenring 12 in üblicher Weise geführt.
In den Zwischendeckel 6 ist auf der der Flügelzellenpumpe 2 zugewandten Stirnseite 13 der Steuerspiegel für die Flügelzellenpumpe 2 eingeformt. Dieser Steuerspiegel weist in üblicher Weise Saugnieren 14 und Drucknieren 15 auf. Weiterhin sind zur Verbindung der Saugnieren 14 mit einem Zulauf 16 Umfangsnuten 17 in dem Zwischendeckel 6 vorgesehen. Der Zulauf 16 befindet sich in der Umfangswand der Flügelzellenpumpe 2 und dient sowohl zur Zuführung des Druckmittels zur Flügelzellenpumpe 2 als auch zur Kolbenpumpe 1. Hierzu ist in dem Flügelzellenpumpengehäuse 2 ein Ringkanal 18 vorgesehen und zur Versorgung der Kolbenpumpe 1 mit Druckmittel eine Bohrung 19 in dem Gehäuse der Flügelzellenpumpe und eine Durchgangsbohrung 20 in dem Zwischendeckel 6. In dem Längsschnitt in der Fig. 1 liegen der Zulauf 16 und die Bohrungen 19 und 20 in einer anderen Ebene, wodurch jedoch zur Vereinfachung als entsprechender Teilschnitt in der Fig. 1 eingefügt. Gleiches gilt auch für Auslaufventile 21 der Kolbenpumpe 1 vor einem Druckauslauf 22.
Eine Auslaufleitung 23 für die Flügelzellenpumpe 2 verläuft über Axialbohrungen 24 in einer hinteren Druckplatte 25. Zur Bildung einer geschlossenen Einheit und zur einfachen Montage sind Kolbenpumpengehäuse 1, Flügelzellengehäuse 2 und Zwischendeckel 6 in ihren Außendurchmessern einander angepaßt. Die Verbindung dieser drei Teile erfolgt über Schrauben (nicht dargestellt) durch entsprechende Axialbohrungen 26.
In der der Kolbenpumpe 1 zugewandten Stirnseite 27 des Zwischendeckels 6 sind die Druckmittelzulaufleitungen für die Kolbenpumpe angeordnet. Damit dient diese Stirnseite gleichzeitig als Verteilerplatte für die Kolbenpumpe 1. Die Durchgangsbohrung 20 mündet in einer Halbringnut 28, von der aus entsprechende Axialbohrungen 29 zu den jeweiligen Kolbenelementen 30 abzweigen. Die Halbringnut 28 stellt den Verteilkanal für das Druckmittel dar. In diese Halbringnut mündet oder münden ein oder mehrere Rücklaufbohrungen 31, welche in dem Zwischendeckel 6 angeordnet sind. Die Rücklaufbohrung 31 dient sowohl zur Schmierung des Lagers 7 als auch zur Leckölrückführung aus der Flügelzellenpumpe 2. Das Lager 8 wird über eine Verbindungsbohrung 32 geschmiert bzw. dient die Verbindungsbohrung 32 ebenfalls zur Rückleitung von Lecköl.
Ein Stromregelventil mit einem Stromregelkolben 33 herkömmlicher Bauart befindet sich in zentraler Lage hinter der hinteren Druckplatte 25. Mit dem Stromregelkolben 33 wird in bekannter Weise das von der Flügelzellenpumpe 2 geförderte Druckmittel geregelt.
Kolbenpumpe 1 und Flügelzellenpumpe 2 sind - wie ersichtlich - so ausgebildet, daß beide Teile baukastenartig verwendbar sind. So können bei Einhaltung bzw. Anpassung der Durchmesser beliebige Pumpentypen miteinander verbunden werden. Ebenso können die beiden Pumpen ohne Bauartänderung auch im Alleinbetrieb verwendet werden. In diesem Falle wird lediglich statt dem Zwischendeckel 6 ein Abschlußdeckel verwendet, wobei entsprechend auf der Innenseite bei Flügelzellenpumpen der Steuer- spiegel und bei Kolbenpumpen Zulauf, Verteilkanal und ggf. ein Lager für die Antriebswelle eingeformt sind.

Claims

1. Zweikreispumpe, bestehend aus einer Kolbenpumpe und einer Flügelzellenpumpe, die eine gemeinsame Antriebswelle jedoch voneinander unabhängige Druckauslaßleitungen besitzen, wobei die Flügelzellenpumpe hinter der Kolbenpumpe auf dem Antriebswellenende befestigt ist, gekennzeichnet durch einen baukastenartigen Aufbau, wobei die Kolbenpumpe (1) in einem an einer Stirnseite offenen Kolbenpumpengehäuse (3) und die Flügelzellenpumpe (2) in einem an einer Stirnseite offenen Flügelzellenpumpengehäuse (5) angeordnet ist und sich zwischen den beiden einander zugekehrten offenen Stirnseiten ein Zwischendeckel (6) befindet, welcher die beiden Gehäuse (3, 5) miteinander verbindet, und wobei in einer Zentralbohrung in dem Zwischendeckel (6) die Antriebswelle (4) gelagert ist und in der Stirnwand (13) des Zwischendeckels (6), die der Flügelzellenpumpe (2) zugewandt ist, der Steuerspiegel (Saugnieren 14, Drucknieren 15) für die Flügelzellenpumpe (2) eingeformt ist.

2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gehäuse (3, 5) und der Zwischendeckel (6) jeweils im Außendurchmesser einander angepaßt sind.

3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Stirnseite (27) des Zwischendeckels (6) als Verteilerplatte für den Druckmittelzulauf zu der Kolbenpumpe (1) und den Kolben (30) ausgebildet ist.

4. Pumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß für beide Pumpen ein gemeinsamer Zulauf vorgesehen ist.

5. Pumpe nach Anpruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zulauföffnung (16) im Bereich der Umfangswand der Flügelzellenpumpe (2) angeordnet ist, und in demZwischendeckel (6) wenigstens eine annähernd axiale Durchgangsbohrung (20) angeordnet ist, die auf einer Seite mit der Zulauföffnung (16) und auf der anderen Seite mit dem in die Stirnseite (27) des Zwischendeckels (6) eingeformten Verteilkanal (28) in Verbindung steht.

6. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Schmierung des Lagers (7) für die Antriebswelle (4) in dem Zwischendeckel (6) und zur Leckölrückführung in dem Zwischendeckel ein oder mehrere Rücklaufbohrungen (31) angeordnet sind, die mit dem Verteilkanal (28) verbunden sind.

7. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischendeckel (6) auf seiner der Kolbenpumpe (1) zugewandten Stirnseite (27) mit einem Zentrierring (9) versehen ist.

8. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gehäuse (3, 5) und der Zwischendeckel (6) über Schrauben miteinander verbunden sind.