DE102020203634A1

DE102020203634A1 - Verdrängerpumpe und Verfahren zum Herstellen einer Verdrängerpumpe

Info

Publication number: DE102020203634A1
Application number: DE102020203634.9A
Authority: DE
Inventors: Ludwig Kappel
Original assignee: Pump Tech Solutions Ps GmbH; Pump Technology Solutions Ps GmbH
Current assignee: Pump Technology Solutions Ps De GmbH
Priority date: 2020-03-20
Filing date: 2020-03-20
Publication date: 2021-09-23
Also published as: CN113494448A

Abstract

Verdrängerpumpe, insbesondere Flügelzellenpumpe, für ein Kraftfahrzeug, umfassend einem Rotor (5), wobei in der Umfangsfläche des Rotors (5) über dessen Breite im Wesentlichen radial verlaufende Schlitze angeordnet sind, in denen radial verschiebbare Flügel geführt sind; einem Kurvenring (3), wobei der Rotor (5) in dem Kurvenring (3) rotiert; und wobei der Kurvenring (3) von je einer Seite mit einer ein Gehäuse bildenden Stirnplatte (6) und mit einer Steuerplatte (8) abgeschlossen ist; wobei die Stirn- und Steuerplatten (6, 8) durch ein Gussverfahren hergestellt wurden; und wobei die Stirn- und/oder Steuerplatten (6) Einlegeteile (7a, 7b) enthalten, welche einen Verschleiß an den Stirn- und Steuerplatten (6, 8) an bestimmten Punkten minimieren.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verdrängerpumpe, insbesondere eine Flügelzellenpumpe zur Förderung eines Fluides für einen Verbraucher eines Kraftfahrzeuges. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Herstellen einer Verdrängerpumpe, insbesondere Flügelzellenpumpe.
Stand der Technik
Verdrängerpumpen für die Bereitstellung eines Druckmittelstroms eines Verbrauchers in einem Kraftfahrzeug sind bekannt. Sie sind beispielsweise als Flügelzellenpumpen gebildet, wobei ein Rotor in einem Kurvenring rotiert. Der Kurvenring ist von je einer Seite mit einer ein Gehäuse bildenden Stirnplatte und mit einer Steuerplatte abgeschlossen. Der Kurvenring besitzt eine zur Achse des Rotors nicht koaxial verlaufende Kontur und bildet einen Pumpenraum aus. In der Umfangsfläche des Rotors sind über dessen Breite im Wesentlichen radial verlaufende Schlitze angeordnet, in denen radial verschiebbare Flügel geführt sind. Bei einer Rotation des Rotors um seine Achse werden die Flügel an der Kontur des Kurvenrings entlanggeführt, wobei zwischen zwei benachbarten Flügeln jeweils Kammern mit sich veränderndem Volumen gebildet sind.
Die Stirn- und Steuerplatten werden heute meistens durch Aluminiumdruckguss hergestellt. Aluminium als Werkstoff wird zumeist aus Kostengründen verwendet, ist aber im Vergleich zu Stahl relativ weich. Dadurch neigt der Werkstoff zu erhöhtem Verschleiß, insbesondere bei Anwendungsfällen in Getrieben. Gerade bei der Verwendung von stark verschäumten Fluiden und bei speziellen Betriebszuständen innerhalb eines Getriebes kommt es teilweise zu erhöhtem Verschleiß bzw. Kavitation. Dies kann sich dann beispielsweise in Eingrabungen des Kurvenrings in die Funktionsflächen von den Stirn- und Steuerplatten zeigen, als auch sich als Kavitationsverschleiß darstellen.
Alternativ können die Stirn- und Steuerplatten durch Stahlguss oder Sintern hergestellt werden. Dies ist aber wesentlich teurer und wirkt sich negativ auf das Gewicht der Pumpe aus. Zudem ist es bekannt, verschleißfeste Beschichtungen einzusetzen, welche aber nur beschränkt die Verschleißfestigkeit erhöhen und wiederum die Kosten erhöhen.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Verdrängerpumpe, insbesondere eine Flügelzellenpumpe zur Förderung eines Fluides für einen Verbraucher anzugeben, bei der der Verschleiß an den Stirn- und Steuerplatten minimiert wird, wobei die Verdrängerpumpe kostengünstig bleiben soll. Die vorliegende Erfindung schafft des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Verdrängerpumpe.
Die Aufgabe wird durch eine Verdrängerpumpe, insbesondere Flügelzellenpumpe, mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Des Weiteren wird die Aufgabe mit einem Verfahren zur Herstellung der Verdrängerpumpe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 2 gelöst.
An den Stirn- und Steuerplatten kommt es immer an bestimmten Stellen zu erhöhtem Verschleiß. Um diese Stellen besonders zu schützen, werden erfindungsgemäß beim Gussvorgang verschleißfeste Einlegeteile in der Gussform positioniert. Zum Gießen der Stirn- und Steuerplatten wird üblicherweise ein Aluminium-Druckgussverfahren angewendet. Die Bauteile werden gegossen. Abschließend wird der Abguss entfernt.
Die Einlegeteile können beispielsweise zylindrische oder quaderförmige Bauteile aus Stahl sein.
Ein Ausführungsbeispiel wird anhand der Figuren beschrieben. Dabei zeigen:

1 den Aufbau einer Flügelzellenpumpe
2 eine erfindungsgemäße Stirnplatte einer Flügelzellenpumpe
3 einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Stirnplatte

Die Verdrängerpumpe ist als Flügelzellenpumpe ausgebildet. In der 1 ist ein üblicher Aufbau einer Flügelzellenpumpe zu sehen. In das Gehäuse 1 ist ein Außenring 2 und ein Kurvenring 3 eingesetzt und eine Antriebswelle 4 mit einem Rotor 5 gelagert. Zwischen dem Kurvenring 3 und dem Rotor 5 ist eine Arbeitskammer ausgebildet. Die Arbeitskammer ist in axialer Richtung durch eine Steuerplatte 8 und eine Stirnplatte 6 begrenzt. Die Steuerplatte 8 ist hier praktisch als Deckel ausgeführt.
In der 2 ist eine erfindungsgemäße Stirnplatte 6 einer Flügelzellenpumpe zu sehen. Die Stirnplatte 6 enthält an bestimmten Positionen verschleißfeste Einlegeteile 7a,7b. Beispielsweise werden solche Einlegeteile 7a an den Enden der Kerben positioniert, da dort oft Verschleiß durch Kavitation entsteht.
In der 3 ist die erfindungsgemäße Stirnplatte 6 im Querschnitt zu sehen. Zu erkennen ist, dass die Einlegeteile 7a in das Aluminium-Material der Stirnplatte 6 eingebettet sind.

Claims

Verdrängerpumpe, insbesondere Flügelzellenpumpe, für ein Kraftfahrzeug, umfassend einem Rotor (5), wobei in der Umfangsfläche des Rotors (5) über dessen Breite im Wesentlichen radial verlaufende Schlitze angeordnet sind, in denen radial verschiebbare Flügel geführt sind; einem Kurvenring (3), wobei der Rotor (5) in dem Kurvenring (3) rotiert; und wobei der Kurvenring (3) von je einer Seite mit einer ein Gehäuse bildenden Stirnplatte (6) und mit einer Steuerplatte (8) abgeschlossen ist; wobei die Stirn- und Steuerplatten (6, 8) durch ein Gussverfahren hergestellt wurden; dadurch gekennzeichnet, dass die Stirn- und/oder Steuerplatten (6, 8) Einlegeteile (7a, 7b) enthalten, welche einen Verschleiß an den Stirn- und Steuerplatten (6) an bestimmten Punkten minimieren.
Verdrängerpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlegeteile (7a, 7b) zylindrische oder quaderförmige Bauteile aus Stahl sind.
Verfahren zum Herstellen einer Verdrängerpumpe, insbesondere Flügelzellenpumpe, nach Anspruch 1 mit den Schritten: Bereitstellen einer Druckgussform; Positionieren von einen oder mehreren verschleißfesten Einlegeteilen (7a, 7b) in der Druckgussform, welche den Verschleiß der Verdrängerpumpe minimieren können ; Füllen der Druckgussform mit Aluminium; Entfernen des Abgusses.