DE102004026961A1 - Adjustable positive displacement pump - Google Patents

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Abstract

Eine verstellbare Verdrängerpumpe weist einen in einem Gehäuse gelagerten Rotor auf, der von einem Kurvenring umschlossen ist. Zwischen dem Rotor und dem Kurvenring sind über Rotorelemente abgegrenzte Arbeitskammern angeordnet, deren Volumen und somit das geometrische Fördervolumen durch Veränderung der Exzentrität zwischen Rotor und Kurvenring einstellbar ist. Der Kurvenring ist zu der Rotorachse verschiebbar. Dabei ist ein Rückstellelement vorgesehen, welches bedingt, dass der Kurvenring beim Start der Verdrängerpumpe eine das geometrische Fördervolumen reduzierende Position einnimmt.An adjustable positive displacement pump has a rotor mounted in a housing, which is enclosed by a cam ring. Between the rotor and the cam ring demarcated working chambers are arranged via rotor elements whose volume and thus the geometric displacement is adjustable by changing the eccentricity between the rotor and cam ring. The cam ring is displaceable to the rotor axis. In this case, a return element is provided, which requires that the cam ring occupies a geometric displacement reducing position when starting the positive displacement pump.

Description

Die Erfindung betrifft eine verstellbare Verdrängerpumpe mit einem in einem Gehäuse gelagerten Rotor, mit einem den Rotor umschließenden Kurvenring und mit zwischen dem Rotor und dem Kurvenring über Rotorelemente abgegrenzten Arbeitskammern gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Die Erfindung betrifft auch eine verstellbare Verdrängerpumpe gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 9.The The invention relates to an adjustable positive displacement pump with a in one casing mounted rotor, with a rotor surrounding the cam ring and with between the rotor and the cam ring over Rotor elements delimited working chambers according to the preamble of claim 1. The invention also relates to an adjustable positive displacement pump according to the generic term of claim 9.

Eine gattungsgemäße Verdrängerpumpe ist aus DE 199 42 466 A1 bekannt.A generic positive displacement pump is off DE 199 42 466 A1 known.

In der Praxis wird in Arbeitssystemen mit hydraulischen Verbrauchern, beispielsweise einer Servolenkeinrichtung von Kraftfahrzeugen, üblicherweise mit Konstantpumpen gearbeitet. Die durch den Antrieb der Pumpe über die Brennkraftmaschine des Fahrzeugs drehzahlbedingt anfallenden Überschussmengen werden entspannt und auf die Saugseite der Pumpe zurückgeleitet, womit insbesondere bei höheren Drehzahlen erhebliche Verluste und Wärmebelastungen verbunden sind. Diese werden aber in Kauf genommen, um im Bedarfsfall jederzeit dem maximalen Verbraucherbedarf entsprechende, große Volumenströme zur Verfügung zu haben und damit eine verzögerungsfreie Beaufschlagung der jeweiligen hydraulischen Verbraucher sicherzustellen.In practice is used in work systems with hydraulic consumers, for example, a power steering device of motor vehicles, usually worked with constant pumps. By driving the pump over the Internal combustion engine of the vehicle due to speed incurred surplus quantities are relaxed and returned to the suction side of the pump, which especially at higher Speeds significant losses and heat loads are connected. These are accepted but in case of need at any time corresponding to the maximum consumer demand, large volume flows available have and thus a delay-free To ensure admission of the respective hydraulic consumers.

Bei der gattungsgemäßen verstellbaren Verdrängerpumpen kann durch eine Verschiebung des Kurvenrings bzw. des Hubrings innerhalb des Gehäuses die Exzentrität zwischen dem Rotor und dem Kurvenring verstellt bzw. eingestellt werden. Somit kann das geometrische Fördervolumen der Arbeitskammern vergrößert bzw. verkleinert werden. Der Begriff "geometrisches" Fördervolumen bezeichnet das pro Umdrehung geförderte Volumen der Verdrängerpumpe. Bei einer verstellbaren Flügelzellenpumpe wird das geometrische Fördervolumen durch die Differenz zwischen der kleinsten und größten Zelle bestimmt. Das Volumen einer einzelnen Arbeitskammer bzw. Zelle ändert sich durch die Exzentrität zwischen dem Rotor und dem Kurvenring und/oder durch das Drehen des Rotors.at the generic adjustable displacement pumps can by a displacement of the cam ring or the cam ring within of the housing the eccentricity adjusted or adjusted between the rotor and the cam ring become. Thus, the geometric displacement of the working chambers enlarged or be downsized. The term "geometric" volume refers to the per revolution promoted Volume of the positive displacement pump. With an adjustable vane pump becomes the geometric displacement by the difference between the smallest and largest cell certainly. The volume of a single working chamber or cell changes through the eccentricity between the rotor and the cam ring and / or by rotating the rotor.

Zur Verstellung des Kurvenringes ist gemäß der DE 199 42 466 A1 vorgesehen, dass zwischen dem Gehäuse und dem Kurvenring zwei zueinander abgegrenzte und im wesentlichen gegenüberliegende Druckkammern ausgebildet sind. Die Druckkammern können dabei mit einem Fluiddruck beaufschlagt werden. Der Kurvenring wird in Abhängigkeit der mit einem Fluiddruck beaufschlagten Druckkammer entsprechend verschoben, sodass das geometrische Fördervolumen verkleinert oder vergrößert wird. Dabei ist vorgesehen, dass der Kurvenring bei hohen Drehzahlen derart verschoben wird, dass sich das geometrische Fördervolumen verkleinert. Umgekehrt ist bei geringen Drehzahlen vorgesehen, dass der Kurvenring derart verschoben wird, dass sich das geometrische Fördervolumen vergrößert.To adjust the cam ring is according to the DE 199 42 466 A1 provided that two mutually delimited and substantially opposite pressure chambers are formed between the housing and the cam ring. The pressure chambers can be acted upon with a fluid pressure. The cam ring is displaced accordingly as a function of the pressure chamber acted upon by a fluid pressure, so that the geometric delivery volume is reduced or increased. It is provided that the cam ring is shifted at high speeds such that the geometric delivery volume is reduced. Conversely, it is provided at low speeds that the cam ring is moved so that increases the geometric displacement.

Die Verschiebung des Kurvenringes innerhalb des Gehäuses erfolgt im wesentlichen durch den Fluiddruck, welcher jedoch im allgemeinen beim Starten der Pumpe noch nicht verfügbar ist. Um sicherzustellen, dass der Kurvenring in einer Position ist, in der die Verdrängerpumpe gestartet werden kann, ist gemäß der gattungsgemäßen Schrift der Einsatz eines Federelementes vorgesehen, das sicherstellt, dass das geometrische Fördervolumen maximal ist.The Displacement of the cam ring within the housing is essentially by the fluid pressure, which, however, generally at startup the pump is not yet available is. To make sure the cam ring is in a position in the displacement pump can be started is according to the generic document provided the use of a spring element, which ensures that the geometric delivery volume maximum is.

Das Federelement spannt den Kurvenring von einer Druckkammer aus vor und drängt den Kurvenring in Richtung des Vollhubanschlagsbereichs, um das geometrische Fördervolumen auf dem maximalen Wert zu halten.The Spring element biases the cam ring from a pressure chamber and urges the cam ring in the direction of the Vollhubanschlagbereichs to the geometric delivery volume to hold at the maximum value.

Zum weiteren Stand der Technik von verstellbaren Verdrängerpumpen wird ferner auf die DE 102 40 499 A1 sowie die DE 102 09 880 A1 verwiesen.For further prior art of variable displacement pumps is further on the DE 102 40 499 A1 as well as the DE 102 09 880 A1 directed.

Von Nachteil bei den bekannten Verdrängerpumpen ist, dass diese bei Kälte Startprobleme haben. Darüber hinaus erfordern die Verdrängerpumpen ein relativ hohes Startmoment, welches bei Fahrzeugen von einem Anlasser aufgebracht werden muss. Da der Anlasser auf das hohe Startmoment ausgelegt sein muss, resultieren daraus entsprechende Kosten.From Disadvantage with the known positive displacement pumps is that these in cold weather Have startup problems. About that In addition, the positive displacement pumps require a relatively high starting torque, which in vehicles of a Starter must be applied. Because the starter designed for the high starting torque must be, resulting in corresponding costs.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ver stellbare Verdrängerpumpe zu schaffen, die die vorgenannten Nachteile des Standes der Technik löst, insbesondere ein zuverlässiges Starten der Verdrängerpumpe mit einem möglichst geringen Startmoment ermöglicht.Of the Invention is based on the object, a ver adjustable positive displacement pump to solve, which solves the aforementioned disadvantages of the prior art, in particular a reliable one Starting the positive displacement pump with one as possible low starting torque allows.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch den kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 gelöst.According to the invention this Problem solved by the characterizing part of claim 1.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe auch durch den kennzeichnenden Teil von Anspruch 9 gelöst.According to the invention this Problem also solved by the characterizing part of claim 9.

Das gemäß Anspruch 1 vorgesehene erfindungsgemäße Rückstellelement reduziert durch eine entsprechende Verschiebung des Kurvenringes das geometrische Fördervolumen beim Start. Hierzu genügt bereits eine relativ geringe Kraft, da der Kurvenring beim Start der Pumpe noch von keinen Fluiddrücken beaufschlagt ist. Das verkleinerte geometrische Fördervolumen beim Start reduziert das Startmoment deutlich und bedingt, dass die Verdrängerpumpe schneller, leichter und zuverlässiger anläuft. Bei einem Einsatz der Verdrängerpumpe in einem Kraftfahrzeug wird folglich der Anlasser und der Motor entlastet. Der Anlasser kann entsprechend kleiner dimensioniert werden. Ein weiterer Vorteil der Reduzierung des Fördervolumens besteht darin, dass eine (verglichen mit dem Stand der Technik) geringere Beschleunigung der Rotorelemente ausreichend ist, um sicherzustellen, dass diese die Arbeitskammern zuverlässig abgrenzen. In einer üblichen Ausgestaltung der Verdrängerpumpe als Flügelzellenpumpe sind die Rotorelemente als Flügel ausgebildet, die, damit die Flügel in bekannter Weise entsprechend ausfahren können, an ihren zur Rotorachse hinzeigenden Enden mit einem Fluiddruck beaufschlagt iddruck beaufschlagt werden. Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Flügelzellenpumpen besteht dabei das Problem, dass die Flügel beim Startvorgang teilweise nicht schnell genug bzw. nicht vollständig ausfahren. Dies liegt einerseits daran, dass das Fluid beim Start der Verdrängerpumpe im allgemeinen zähflüssig ist und andererseits daran, dass die Flügel aufgrund des maximalen Fördervolumens auch einen maximalen Weg (Hub) zurücklegen müssen. Die dafür notwendigen hohen Beschleunigungswerte werden insbesondere in der Startphase nicht immer zuverlässig erreicht.The invention provided according to claim 1 restoring element reduced by a corresponding displacement of the cam ring, the geometric displacement at start. For this purpose, a relatively small force is already sufficient, since the cam ring is not acted on by fluid pressures at the start of the pump. The reduced geometric volume at start reduces the startmo ment clearly and requires that the positive displacement pump starts faster, easier and more reliable. When using the positive displacement pump in a motor vehicle consequently the starter and the engine is relieved. The starter can be dimensioned correspondingly smaller. A further advantage of reducing the delivery volume is that a lower acceleration of the rotor elements (as compared with the prior art) is sufficient to ensure that they reliably delimit the working chambers. In a conventional embodiment of the positive displacement pump as a vane pump, the rotor elements are designed as wings, which, so that the wings can extend in a known manner accordingly, acted upon iddruck at their ends facing the rotor axis with a fluid pressure applied iddruck. In the case of the vane-cell pumps known from the state of the art, there is the problem that the wings do not extend sufficiently quickly or incompletely during the starting process. On the one hand, this is due to the fact that the fluid is generally viscous when the positive displacement pump is started and, on the other hand, because the wings also have to cover a maximum travel (stroke) due to the maximum delivery volume. The necessary high acceleration values are not always reliably achieved, especially in the starting phase.

Aufgrund des erfindungsgemäßen Rückstellelementes müssen die Flügel nunmehr beim Start einen deutlich geringeren Weg zurücklegen. Das Anlaufen der Verdrängerpumpe ist somit wesentlich zuverlässiger.by virtue of of the return element according to the invention have to the wings Now at the start of a much smaller way. The start of the positive displacement pump is thus much more reliable.

Von Vorteil ist es, wenn das Rückstellelement als mechanische Feder ausgebildet ist.From Advantage is when the reset element is designed as a mechanical spring.

Anstelle einer mechanischen Ausgestaltung kann selbstverständlichen auch eine hydraulische Beaufschlagung erfolgen, sei es in Verbindung mit einer aktiven Ansteuerung oder in Abstützung gegen eine pneumatische Feder oder dergleichen. Eine Ausbildung des Rückstellelementes als Feder hat sich jedoch hinsichtlich einer besonders einfachen und kostengünstigen Ausgestaltung als geeignet herausgestellt.Instead of a mechanical design can of course also a hydraulic impingement take place, be it in connection with an active control or in support against a pneumatic Spring or the like. An embodiment of the return element as a spring However, in terms of a particularly simple and inexpensive Design proved suitable.

In einer konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung kann ferner vorgesehen sein, dass das Rückstellelement das geometrische Fördervolumen beim Start auf ein Minimalfördervolumen reduziert.In a constructive embodiment of the invention can also be provided be that the reset element the geometric displacement when starting on a minimum delivery volume reduced.

Das Minimalfördervolumen bzw, der Minimalhub der Flügel kann derart ausgelegt werden, dass die Menge des geförderten Fluides ausreichend ist, um den Hinterflügelbereich der Flügel mit einem Fluiddruck zu versorgen der geeignet ist, die Flügel auszufahren. Das heißt, der geförderte Fluidstrom muss zumindest größer sein als die Leckageverluste.The minimal delivery or, the minimum stroke of the wings can be designed so that the amount of subsidized Fluids are sufficient to use the rear wing area of the wings to supply a fluid pressure which is suitable to extend the wings. This means, the sponsored Fluid flow must be at least greater as the leakage losses.

Von Vorteil ist es, wenn ein Begrenzungselement zur Begrenzung der Bewegbarkeit des Kurvenringes vorgesehen ist, welche das minimale geometrische Fördervolumen definiert und eine Umkehrung der Fördereinrichtung verhindert.From It is advantageous if a limiting element for limiting the mobility of the cam ring is provided, which is the minimum geometric delivery defines and prevents a reversal of the conveyor.

In einfacher Weise kann durch das Begrenzungsglied sichergestellt werden, dass der Kurvenring nicht über den Punkt hinaus verschoben werden kann, der zu einer Unterschreitung des vorgesehenen Minimalfördervolumens führen würde. Das Begrenzungselement kann in einfacher Weise als mechanischer Anschlag ausgebildet sein. Alternativ dazu ist auch eine Ausgestaltung des Begrenzungselementes als Gegenfeder möglich, welche der Kraft des Rückstellelementes entgegenwirkt.In simple way can be ensured by the limiting member, that the cam ring does not over the point can be postponed, which falls short of a point the planned minimum delivery volume to lead would. The limiting element can be more easily than mechanical Stop be formed. Alternatively, it is also an embodiment the limiting element as a counter spring possible, which of the force of Restoring element counteracts.

Vorteilhaft ist es, wenn das Rückstellelement den Kurvenring beim Start gegen das Begrenzungselement drückt.Advantageous it is when the reset element the Press the cam ring against the limiting element when starting.

Aus Anspruch 9 ergibt sich eine besonders einfache und kostengünstig herstellbare Verdrängerpumpe, die ebenfalls die erfindungsgemäß gestellte Aufgabe löst. Dabei ist ein Begrenzungselement vorgesehen, welches die Bewegbarkeit des Kurvenringes derart beschränkt, dass ein minimales geometrisches Fördervolumen definiert ist. Das minimale geometrische Fördervolumen kann dabei, wie bereits vorstehend beschrieben, anhand der Forderung ausgelegt sein, dass der Hinterflügelbereich der Flügel ausreichend mit Fluiddruck versorgbar ist. In besonders einfacher Weise kann das Begrenzungselement als mechanischer Anschlag, beispielsweise am Kurvenring oder dem umgebenden Zwischenring, ausgebildet sein. Diese Lösung stellt im Vergleich zu der in Anspruch 1 genannten erfindungsgemäßen Lösung eine besonders kostengünstige Variante dar, deren Einsatz sich insbesondere dann anbietet, wenn der Fluidstrom im ersten Moment beim Start der Pumpe undefiniert sein darf. Bauartbedingt können Flügelzellenpumpen, wenn kein Begrenzungselement vorgesehen ist, "rückwärts" fördern. Dies wird durch das Begrenzungselement gemäß Anspruch 9 verhindert.Out Claim 9 results in a particularly simple and inexpensive to produce displacement pump, also the task asked according to the invention solves. there a limiting element is provided which the mobility of the curve ring so limited that a minimum geometric delivery volume is defined. The minimum geometric displacement can, as already described above, based on the requirement be designed that the rear wing area of the wings sufficient can be supplied with fluid pressure. In a particularly simple way can the limiting element as a mechanical stop, for example be formed on the cam ring or the surrounding intermediate ring. This solution represents a comparison to the inventive solution mentioned in claim 1 particularly cost-effective Variant, the use of which is particularly appropriate if the fluid flow at the first moment when starting the pump undefined may be. Design-related can Vane pumps, if no limiting element is provided, promote "backwards". This is prevented by the limiting element according to claim 9.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen. Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.advantageous Refinements and developments of the invention will become apparent the further subclaims. Below is an embodiment of the invention shown in principle with reference to the drawing.

Es zeigt:It shows:

1 eine schematische Schnittdarstellung durch eine einhubige Flügelzellenpumpe gemäß Anspruch 1 in einer ersten Ausführungsform; 1 a schematic sectional view through a single-stroke vane pump according to claim 1 in a first embodiment;

2 eine schematische Schnittdarstellung durch eine einhubige Flügelzellenpumpe gemäß Anspruch 1 in einer zweiten Ausführungsform; und 2 a schematic sectional view through a single-stroke vane pump according to claim 1 in a second embodiment; and

3 eine schematische Schnittdarstellung durch eine einhubige Flügelzellenpumpe gemäß Anspruch 9. 3 a schematic sectional view through a single-stroke vane pump according to claim 9.

Die Figuren zeigen jeweils eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen verstellbaren Verdrängerpumpe in einer Ausführung als einhubige Flügelzellenpumpe 1. Einhubige Flügelzellenpumpen 1 sind hinsichtlich ihrer prinzipiellen Funktionsweise aus dem allgemeinen Stand der Technik hinlänglich bekannt, wozu nur beispielsweise auf die DE 199 42 466 A1 sowie die DE 102 40 499 A1 verwiesen wird. Nachfolgend werden daher lediglich die für die Erfindung wesentlichen Merkmale näher dargestellt.The figures each show an embodiment of an adjustable positive displacement pump according to the invention in an embodiment as a single-stroke vane pump 1 , Single-stroke vane pumps 1 are well known in terms of their basic operation from the general state of the art, including only the example DE 199 42 466 A1 as well as the DE 102 40 499 A1 is referenced. Below, therefore, only the features essential to the invention are shown in more detail.

Wie aus den Figuren ersichtlich ist, weist die Flügelzellenpumpe 1 in der dargestellten Ausgestaltungsvariante einen Zwischenring 2 auf. Ein Gehäuse der Flügelzellenpumpe 1 ist aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt. Prinzipiell kann ein Gehäuse der Flügelzellenpumpe 1 die Funktion des Zwischenrings 2 (auch als Außenring zu bezeichnen) übernehmen. Die Ausbildung eines Zwischenrings 2 hat sich jedoch für die Serienfertigung als zweckmäßig herausgestellt. In dem Zwischenring 2 ist ein Rotor 3 über eine Welle 4 gelagert. Der Rotor 3 ist von einem Kurvenring 5 umgeben. Der Kurvenring 5 kann durch einen als Stützwelle dienenden Schwingdrehzapfen 6 in einem elliptischen Raum 7, der im Zwischenring 2 gebildet wird, frei schwingen. Der Kurvenring 5 ist in den Ausführungsbeispielen in Pfeilrichtung A innerhalb des elliptischen Raumes 7 verstellbar bzw. verschiebbar. Zwischen dem Rotor 3 und dem Kurvenring 5 sind über die Flügel 8 abgegrenzte Arbeitskammern 9 ausgebildet. Durch ein Verschieben des Kurvenringes 5 verändert sich die Exzentrität zwischen dem Rotor 3 und dem Kurvenring 5, wodurch das Volumen der Arbeitskammern 9 und somit das geometrische Fördervolumen der Flügelzellenpumpe bestimmt wird.As can be seen from the figures, the vane pump 1 in the illustrated embodiment variant, an intermediate ring 2 on. A housing of the vane pump 1 is not shown for clarity. In principle, a housing of the vane pump 1 the function of the intermediate ring 2 (also to be called outer ring). The formation of an intermediate ring 2 However, it has proven to be useful for mass production. In the intermediate ring 2 is a rotor 3 over a wave 4 stored. The rotor 3 is from a curve ring 5 surround. The curve ring 5 can by a serving as a support shaft swing pivot 6 in an elliptical room 7 that in the intermediate ring 2 is formed, swinging freely. The curve ring 5 is in the embodiments in the direction of arrow A within the elliptical space 7 adjustable or displaceable. Between the rotor 3 and the curve ring 5 are over the wings 8th delimited working chambers 9 educated. By moving the cam ring 5 the eccentricity between the rotor changes 3 and the curve ring 5 , reducing the volume of the working chambers 9 and thus the geometric displacement of the vane pump is determined.

Wenn der Rotor 3 drehangetrieben wird, werden die Flügel 8 in Schlitzen des Rotors 3 vorgeschoben und zurückgezogen. Hierfür wird in bekannter Weise ein Hinterflügelfluiddruck verwendet, der im wesentlichen auf die Enden der in den Schlitzen des Rotors 3 geführten Flügel 8 einwirkt.If the rotor 3 is turned, the wings are 8th in slots of the rotor 3 advanced and withdrawn. For this purpose, a Hinterflügelfluiddruck is used in a known manner, which substantially to the ends of the slots in the rotor 3 guided wings 8th acts.

Zur Befüllung der Arbeitskammern 9 mit Fluid ist ein Saugschlitz 12 und zur Ausgabe ein Druckschlitz 13 vorgesehen. Das Fördervolumen der Flügelzellenpumpe 1 wird durch die Exzentrität des Kurvenringes 5 zum Rotor 3 bestimmt, die durch eine Hubverstellung des als Stellkolben wirkenden Kurvenringes 5 gemäß Pfeilrichtung A veränderbar ist. Während dem regulären Betrieb der Flügelzellenpumpe 1 erfolgt in den Ausführungsbeispielen die Hubverstellung des Kurvenringes 5 in Abhängigkeit der Druckbeaufschlagung einer ersten Druckkammer 14 bzw. einer zweiten Druckkammer 15. Die Druckkammern 14, 15 sind jeweils zwischen dem Zwischenring 2 und dem Kurvenring 5 ausgebildet und zueinander abgedichtet. Die Druckkammern 14, 15 sind im wesentlichen einander gegenüberliegend ausgebildet.For filling the working chambers 9 with fluid is a suction slot 12 and for output a print slot 13 intended. The delivery volume of the vane pump 1 is due to the eccentricity of the cam ring 5 to the rotor 3 determined by a stroke adjustment of acting as a control piston cam ring 5 is changeable according to arrow A direction. During regular operation of the vane pump 1 takes place in the embodiments, the stroke adjustment of the cam ring 5 as a function of the pressurization of a first pressure chamber 14 or a second pressure chamber 15 , The pressure chambers 14 . 15 are each between the intermediate ring 2 and the curve ring 5 trained and sealed to each other. The pressure chambers 14 . 15 are formed substantially opposite each other.

Für den regulären Betrieb einer Flügelzellenpumpe 1 sind aus dem allgemeinen Stand der Technik verschiedene Regeleinrichtungen nahegelegt, nur beispielsweise wird hierzu auf die DE 199 42 466 A1 verwiesen. Zur Regelung des Fluiddrucks in den Druckkammern 14, 15 wird im allgemeinen ein in den Ausführungsbeispielen schematisch dargestelltes Ventil 16 verwendet. Das Ventil 16 ist dabei über eine Leitung 14a mit der Druckkammer 14 und einer Leitung 15a mit der Druckkammer 15 verbunden. Das Ventil 16 ist darüber hinaus mit einer zu dem Saugschlitz 12 führenden Leitung 12a verbunden. Die Leitung 12a verbindet den Saugschlitz 12 mit einem Fluidtank 17, welcher das Fluid zur Befüllung der Arbeitskammern 9 speichert. Der Fluidtank 17 steht über eine Rückführleitung 18 in Verbindung mit einem Verbraucher 19 der im Ausführungsbeispiel als Servolenkeinrichtung eines Kraftfahrzeuges ausgebildet ist. Die Servolenkeinrichtung 19 steht dabei über eine Druckleitung 13a in Verbindung mit dem Druckschlitz 13. In bekannter Weise ist in der Druckleitung 13a eine Messblende 20 angeordnet. In ebenfalls bekannter Weise ist in Stromrichtung vor der Messblende 20 eine Steuerleitung 21a und in Stromrichtung hinter der Messblende 20 eine Steuerleitung 21b an die Druckleitung 13a angeschlossen. Die Steuerleitungen 21a, 21b sind zur Regelung des Drucks in den Druckkammern 14, 15 mit dem Ventil 16 verbunden. Die Funktionsweise der geschilderten Elemente ist aus dem allgemeinen Stand der Technik, wie bereits erwähnt, hinlänglich bekannt.For the regular operation of a vane pump 1 are suggested from the general state of the art, various control devices, only for this purpose is on the DE 199 42 466 A1 directed. For controlling the fluid pressure in the pressure chambers 14 . 15 is generally a valve shown schematically in the embodiments 16 used. The valve 16 is over a line 14a with the pressure chamber 14 and a line 15a with the pressure chamber 15 connected. The valve 16 is also with a to the suction slot 12 leading line 12a connected. The administration 12a connects the suction slot 12 with a fluid tank 17 , which the fluid for filling the working chambers 9 stores. The fluid tank 17 is via a return line 18 in conjunction with a consumer 19 which is formed in the embodiment as a power steering device of a motor vehicle. The power steering device 19 stands thereby over a pressure line 13a in connection with the pressure slot 13 , In a known manner is in the pressure line 13a an orifice plate 20 arranged. In a likewise known manner is in the flow direction in front of the metering orifice 20 a control line 21a and in the flow direction behind the orifice plate 20 a control line 21b to the pressure line 13a connected. The control lines 21a . 21b are for regulating the pressure in the pressure chambers 14 . 15 with the valve 16 connected. The operation of the described elements is well known from the general state of the art, as already mentioned.

Zur Verbesserung des Kaltstartverhaltens der Flügelzellenpumpe 1 ist nunmehr in 1 ein Rückstellelement 22 vorgesehen, welches bedingt, dass der Kurvenring 5 beim Start der Flügelzellenpumpe 1 eine das ge ometrische Fördervolumen reduzierende Position einnimmt. Das Rückstellelement ist im Ausführungsbeispiel schematisch als mechanisches Federelement 22 dargestellt. Es ist dabei ausreichend, wenn das Federelement eine Federkraft von wenigen Newton aufweist. Der Federweg darf auch kürzer sein als der Hub, sodass der Kurvenring bei Minimalhub von dem Federelement 22 abhebt. Das Federelement 22 ist im Vollhubanschlagsbereich 25 des Kurvenrings 5 angeordnet. Das Federelement 22 ist im Ausführungsbeispiel gemäß 1 als Druckfeder ausgebildet. Im Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Federkraft des Federelementes 22 so gering ist, dass dies die Regelung der Flügelzellenpumpe 1 im normalen Betrieb durch die Druckkammer 14, 15 nicht bzw. nur in geringem Maße beeinflusst.To improve the cold start behavior of the vane pump 1 is now in 1 a reset element 22 provided, which requires that the cam ring 5 at the start of the vane pump 1 a position which reduces the geometric delivery volume. The restoring element is schematically in the embodiment as a mechanical spring element 22 shown. It is sufficient if the spring element has a spring force of a few Newtons. The spring travel may also be shorter than the stroke, so that the cam ring at minimum stroke of the spring element 22 takes off. The spring element 22 is in the full stroke stop area 25 of the cam ring 5 arranged. The spring element 22 is in the embodiment according to 1 designed as a compression spring. In the exemplary embodiment it is provided that the spring force of the spring element 22 so small that this is the regulation of the Flü gelzellenpumpe 1 in normal operation through the pressure chamber 14 . 15 not or only slightly influenced.

Wie aus 1 ferner ersichtlich ist, wirkt das Federelement 22 eine Druckkraft auf die Außenfläche des Kurvenringes 5 aus. Im Ausführungsbeispiel ist gemäß 1 vorgesehen, dass das Federelement das geometrische Fördervolumen beim Start der Flügelzellenpumpe 1 auf ein Volumen reduziert, das ausreichend ist, um den Hinterflügelbereich der Flügel 8 mit dem notwendigen Fluiddruck zu versorgen. Damit dies gewährleistet ist, ist gemäß 1 ein Begrenzungselement 23 vorgesehen. Das Begrenzungselement 23 ist dabei an der dem Federelement 22 gegenüberliegenden Innenseite des Zwischenrings 2 angeordnet und auf dem Kurvenring 5 ausgerichtet. Das Begrenzungselement 23 begrenzt somit die Bewegbarkeit des Kurvenringes 5 derart, dass ein minimales geometrisches Fördervolumen definiert ist. Das Begrenzungselement 23 kann selbstverständlich auch an jeder beliebigen anderen Stelle angeordnet sein, die geeignet ist, die Bewegbarkeit des Kurvenringes 5 in dem beschriebenen Maße zu begrenzen.How out 1 Furthermore, it can be seen, the spring element acts 22 a compressive force on the outer surface of the cam ring 5 out. In the embodiment is according to 1 provided that the spring element, the geometric displacement at the start of the vane pump 1 reduced to a volume sufficient to the rear wing area of the wings 8th to supply with the necessary fluid pressure. To ensure this is according to 1 a boundary element 23 intended. The boundary element 23 is doing on the spring element 22 opposite inner side of the intermediate ring 2 arranged and on the curve ring 5 aligned. The boundary element 23 thus limits the mobility of the cam ring 5 such that a minimum geometric delivery volume is defined. The boundary element 23 can of course also be arranged at any other location that is suitable, the mobility of the cam ring 5 to limit to the extent described.

Das Rückstellelement 22 drückt den Kurvenring beim Start der Flügelzellenpumpe 1 bzw. wenn kein Fluiddruck in den Druckkammern 14, 15 anliegt gegen das Begrenzungselement 23.The reset element 22 presses the cam ring when starting the vane pump 1 or if no fluid pressure in the pressure chambers 14 . 15 abuts against the limiting element 23 ,

Gemäß 1 ist das Begrenzungselement 23 als mechanischer Anschlag beispielsweise als Stift ausgebildet. Dies hat sich als besonders einfache und kostengünstige Maßnahme herausgestellt.According to 1 is the boundary element 23 designed as a mechanical stop, for example as a pen. This has proven to be a particularly simple and inexpensive measure.

2 unterscheidet sich zu 1 im wesentlichen dadurch, dass das Begrenzungselement 23 nicht als mechanischer Anschlag sondern als Gegenfeder ausgebildet ist, welche der Kraft des Rückstellelementes entgegen wirkt. Die Gegenfeder 23 ist dabei dem Federelement 22 gegenüberliegend angeordnet. Auch in diesem Fall kann prinzipiell eine andere Anordnung vorgesehen sein. Darüber hinaus können auch andere Kombinationen von Federn 22, 23 eingesetzt werden. Beispielsweise kann auch vorgesehen sein, anstelle eines Federelementes 22 mehrere Federelemente 22 und/oder mehrere Gegenfedern 23 einzusetzen. Im Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass sich die Ruhestellung des Kurvenrings 5 zwischen dem Federelement 22 und der Gegenfeder 23 und somit die Startposition für die Flügelzellenpumpe 1 so einstellt, dass das geometrische Fördervolumen auf ein reduziertes Fördervolumen eingestellt ist, das über dem Minimalvolumen liegt. Hierbei können mögliche Toleranzen entsprechend berücksichtigt werden. 2 is different too 1 essentially in that the limiting element 23 is not designed as a mechanical stop but as a counter-spring, which counteracts the force of the return element. The opposing spring 23 is the spring element 22 arranged opposite. In this case, in principle, another arrangement may be provided. In addition, other combinations of springs can also be used 22 . 23 be used. For example, can also be provided instead of a spring element 22 several spring elements 22 and / or several counter springs 23 use. In the exemplary embodiment it is provided that the rest position of the cam ring 5 between the spring element 22 and the opposing spring 23 and thus the starting position for the vane pump 1 adjusted so that the geometric delivery volume is set to a reduced delivery volume, which is above the minimum volume. Here, possible tolerances can be considered accordingly.

3 unterscheidet sich von 1 dadurch, dass auf das Federelement 22 verzichtet wird. Anstelle des Federelementes 22 ist ein Maximal-Begrenzungselement 24 vorgesehen, welches die Bewegbarkeit des Kurvenringes 5 zur Vergrößerung des geometrischen Fördervolumens auf einen definierten Maximalwert begrenzt bzw. beschränkt (Anmerkung: auch die Pumpen in 1 und 2 enthalten ein derartiges Maximal-Begrenzungselement – nicht dargestellt – da sonst immer wenn die Motordrehzahl zu stark sinkt, der Rotor 3 am Kurvenring 5 schleift). Das Begrenzungselement 23 der 3 entspricht im wesentlichen dem Begrenzungselement 23 der 2 und dient dazu die Bewegbarkeit des Kurvenrings 5 derart zu beschränken, dass ein minimales geometrisches Fördervolumen definiert ist. Das Minimalfördervolumen soll dabei ausreichend sein, die Hinterflügel der Flügel 8 mit einem entsprechenden Fluiddruck zu versorgen, sodass diese aus den Schlitzen des Rotors 3 aus- und einfahren können. Im Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass sowohl das Begrenzungselement 23 als auch das Maximal-Begrenzungselement 24 als mechanische Anschläge ausgebildet sind. Vorzugsweise können diese, wie in 3 dargestellt, in dem Zwischenring 2 integriert sein. Die Begrenzungselemente 23 und 24 sind vorzugsweise einander gegenüberliegend angeordnet. 3 differs from 1 in that on the spring element 22 is waived. Instead of the spring element 22 is a maximum limiting element 24 provided, which the mobility of the cam ring 5 To limit the geometric delivery volume to a defined maximum value limited or limited (Note: also the pumps in 1 and 2 contain such a maximum limiting element - not shown - because otherwise always when the engine speed drops too high, the rotor 3 on the curve ring 5 grinds). The boundary element 23 of the 3 corresponds essentially to the limiting element 23 of the 2 and serves the mobility of the cam ring 5 so limited that a minimum geometric displacement is defined. The minimum delivery volume should be sufficient, the rear wings of the wings 8th be supplied with a corresponding fluid pressure, so that these from the slots of the rotor 3 extend and retract. In the embodiment it is provided that both the limiting element 23 as well as the maximum delimiter 24 are designed as mechanical stops. Preferably, these may, as in 3 shown in the intermediate ring 2 be integrated. The boundary elements 23 and 24 are preferably arranged opposite each other.

Die erfindungsgemäße Verdrängerpumpe 1 eignet sich in besonderer Weise für die Versorgung einer Servolenkeinrichtung 19 eines Kraftfahrzeugs, prinzipiell ist die erfindungsgemäße Verdrängerpumpe 1 jedoch auch zur Versorgung von anderen hydraulischen Verbrauchern vorteilhaft einsetzbar.The positive displacement pump according to the invention 1 is particularly suitable for the supply of a power steering device 19 a motor vehicle, in principle, the positive displacement pump according to the invention 1 However, also advantageous for the supply of other hydraulic consumers.

11
FlügelzellenpumpeVane pump
22
Zwischenring/AußenringIntermediate ring / outer ring
33
Rotorrotor
44
Wellewave
55
Kurvenringcam ring
66
SchwingdrehzapfenSwing pivot
77
elliptischer Raumelliptic room
88th
Flügelwing
99
Arbeitskammernworking chambers
1010
1111
1212
Saugschlitzsuction slot
12a12a
Saugleitungsuction
1313
Druckschlitzpressure slot
13a13a
Druckleitungpressure line
1414
Druckkammerpressure chamber
14a14a
Leitung, SteuerleitungManagement, control line
1515
Druckkammerpressure chamber
15a15a
Leitung, SteuerleitungManagement, control line
1616
VentilValve
1717
Fluidtankfluid tank
1818
RückführleitungReturn line
1919
Verbraucherconsumer
2020
Messblendeorifice
21a21a
Steuerleitungencontrol lines
21b21b
Steuerleitungencontrol lines
2222
Rückstellelement, FederelementRestoring element, spring element
2323
Begrenzungselementlimiting element
2424
Maximal-BegrenzungselementMaximum limiting member
2525
Vollhubanschlagsbereich von 5 Full stroke stop range of 5

Claims (9)

Verstellbare Verdrängerpumpe, mit einem in einem Gehäuse gelagerten Rotor, mit einem den Rotor umschließenden Kurvenring und mit zwischen dem Rotor und dem Kurvenring über Rotorelemente abgegrenzten Arbeitskammern, deren Volumen und somit das geometrische Fördervolumen durch Veränderung der Exzentrität zwischen Rotor und Kurvenring einstellbar ist, wobei der Kurvenring zu der Rotorachse verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rückstellelement (22) vorgesehen ist, welches bedingt, dass der Kurvenring (5) beim Start der Verdrängerpumpe (1) eine das geometrische Fördervolumen reduzierende Position einnimmt.Adjustable positive displacement pump, comprising a rotor mounted in a housing, with a rotor ring enclosing the cam ring and demarcated between the rotor and the cam ring via rotor elements working chambers whose volume and thus the geometric displacement is adjustable by changing the eccentricity between the rotor and cam ring, wherein the Cam ring is displaceable to the rotor axis, characterized in that a return element ( 22 ), which requires that the cam ring ( 5 ) at the start of the positive displacement pump ( 1 ) occupies a geometric delivery volume reducing position. Verstellbare Verdrängerpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückstellelement als Federelement (22) ausgebildet ist.Adjustable positive displacement pump according to claim 1, characterized in that the return element as a spring element ( 22 ) is trained. Verstellbare Verdrängerpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (22) im Vallhubanschlagsbereich (25) des Kurvenrings (5) angeordnet ist.Adjustable positive displacement pump according to claim 2, characterized in that the spring element ( 22 ) in the Vallhubanschlagsbereich ( 25 ) of the cam ring ( 5 ) is arranged. Verstellbare Verdrängerpumper nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (22) eine Druckkraft auf die Außenfläche des Kurvenrings (5) ausübt.Adjustable positive displacement pump according to claim 2 or 3, characterized in that the spring element ( 22 ) a compressive force on the outer surface of the cam ring ( 5 ) exercises. Verstellbare Verdrängerpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Begrenzungselement (23) zur Begrenzung der Bewegbarkeit des Kurvenrings (5) vorgesehen ist, welches das minimale geometrische Fördervolumen definiert.Adjustable displacement pump according to one of claims 1 to 4, characterized in that a limiting element ( 23 ) for limiting the mobility of the cam ring ( 5 ), which defines the minimum geometric delivery volume. Verstellbare Verdrängerpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Begrenzungselement als mechanischer Anschlag (23) ausgebildet ist.Adjustable positive displacement pump according to claim 5, characterized in that the limiting element as a mechanical stop ( 23 ) is trained. Verstellbare Verdrängerpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Begrenzungselement als Gegenfeder (23) ausgebildet ist, welche der Kraft des Rückstellelementes (22) entgegen wirkt.Adjustable positive displacement pump according to claim 5, characterized in that the limiting element as a counter-spring ( 23 ) is formed, which of the force of the return element ( 22 ) counteracts. Verstellbare Verdrängerpumpe, mit einem in einem Gehäuse gelagerten Rotor, mit einem den Rotor umschließenden Kurvenring und mit zwischen dem Rotor und dem Kurvenring über Rotorelemente abgegrenzten Arbeitskammern, deren Volumen und somit das geometrische Fördervolumen durch Veränderung der Exzentrität zwischen Rotor und Kurvenring einstell bar ist, wobei der Kurvenring zu der Rotorachse verschiebbar ist, und wobei ein Begrenzungselement vorgesehen ist, welches die Bewegbarkeit des Kurvenrings zur Vergrößerung des geometrischen Fördervolumens auf ein definiertes Maximalvolumen beschränkt, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiteres Begrenzungselement (23) vorgesehen ist, welches die Bewegbarkeit des Kurvenringes (5) derart beschränkt, dass ein minimales geometrisches Fördervolumen definiert ist.Adjustable positive displacement pump, with a rotor mounted in a housing, with a rotor surrounding the cam ring and between the rotor and the cam ring via rotor elements delimited working chambers whose volume and thus the geometric displacement is adjustable by changing the eccentricity between the rotor and cam ring bar the cam ring is displaceable relative to the rotor axis, and wherein a delimiting element is provided which limits the mobility of the cam ring to increase the geometric delivery volume to a defined maximum volume, characterized in that a further delimiting element ( 23 ) is provided, which the mobility of the cam ring ( 5 ) so limited that a minimum geometric displacement is defined. Verstellbare Verdrängerpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Begrenzungselement als mechanischer Anschlag (23) ausgebildet ist.Adjustable positive displacement pump according to claim 8, characterized in that the limiting element as a mechanical stop ( 23 ) is trained.
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