DE19529807A1 - Flügelzellenpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine doppelhübige Flügelzel­ lenpumpe mit einem den von der Flügelzellenpumpe geförderten Fluidstrom beeinflussenden Stromregler gemäß Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Flügelzellenpumpen der hier angesprochenen Art sind bekannt. Sie weisen den Nachteil auf, daß die Flü­ gel innerhalb des Rotors bei einem Kaltstart auf­ grund der höheren Viskosität des geförderten Hy­ drauliköls nur eingeschränkt beweglich sind. Die noch im warmen Zustand der Pumpe im oberen Bereich des Rotors zurückgefahrenen Flügel eines oberen Pumpenabschnitts tragen zu einer Förderung des Fluids nicht bei. Darüber hinaus ergibt sich quasi ein Kurzschluß zwischen dem Saug- und Druckbereich dieses Pumpenabschnitts durch die zurückgefahrenen Flügel.

Auch die im unteren Bereich der Pumpe im noch war­ men Zustand ausgefahrenen Flügel können sich nicht optimal an die Form des Konturrings anpassen, so daß auch hier im unteren Pumpenabschnitt nur ein eingeschränktes Fördervermögen gegeben ist.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Flügelzel­ lenpumpe der hier angesprochenen Art zu schaffen, die sich durch verbesserte Kaltstarteigenschaften auszeichnet.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Flügelzellen­ pumpe vorgeschlagen, die die in Anspruch 1 genann­ ten Merkmale aufweist. Dadurch, daß auf der Förder­ seite der Pumpe während eines Kaltstarts das geför­ derte Fluid nicht abfließen kann, baut sich im In­ neren der Pumpe auch bei reduzierter Förderleistung rasch ein Druck auf, der insbesondere dazu führt, daß die Flügel trotz der erhöhten Viskosität des Fluids nach außen in ihre Arbeitsstellung gegen den Konturring bewegt werden. Dadurch wird einerseits sichergestellt, daß der Kurzschluß zwischen Saug- und Druckbereich im oberen Pumpenabschnitt unter­ bunden wird, andererseits, daß die Flügel im unte­ ren Pumpenabschnitt dicht gegen den Konturring an­ liegen und die Förderleistung der Pumpe rasch an­ steigt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeich­ nung näher erläutert. Diese zeigt im Längsschnitt einen einen Hauptsteuerkolben 1 aufweisenden Strom­ regler einer hier nicht dargestellten Flügelzellen­ pumpe. Der Aufbau des Stromreglers ist grundsätz­ lich bekannt, so daß hier nicht näher darauf einge­ gangen werden soll. Er dient dazu, den von der Flü­ gelzellenpumpe geförderten, an einen Verbraucher abgegebenen Fluidstrom auf ein bestimmtes Maß zu begrenzen. Der Hauptsteuerkolben 1, der auch als Stromregelkolben bezeichnet wird, ist gegen die Kraft einer Feder 3 im Inneren einer Ventilbohrung 5 beweglich angeordnet. Das von der Flügelzellen­ pumpe geförderte Fluid gelangt in einen Druckraum 7, der von dem Hauptsteuerkolben 1 gegenüber einem Tankanschluß 9 dichtend abgeschlossen ist. Die hier gezeigte Schnittdarstellung zeigt den Hauptsteuer­ kolben 1 in seiner Ruheposition, das heißt, in der Position, in der er nicht regelt. Dabei wird der Hauptsteuerkolben 1 durch die Feder 3 gegen ein Wi­ derlager 11 gedrückt.

Der Hauptsteuerkolben 1 weist eine den Druckraum 7 und eine Blendenbohrung einer Blende 15 durchdrin­ gende Verlängerung 13 auf. Die Verlängerung ist mit einem Ringbund 17 versehen, dessen Außendurchmesser größer ist, als die sich unmittelbar daran an­ schließenden Bereiche der Verlängerung 13. Der Außendurchmesser des Ringbundes 17 ist so groß ge­ wählt, daß er praktisch dem Innendurchmesser der Blendenbohrung entspricht.

Der Ringbund 17 ist so auf der Verlängerung 13 an­ geordnet, daß er in der hier dargestellten Ruhepo­ sition des Hauptsteuerkolbens 1 die Blende 15 ver­ schließt.

Wird von der Flügelzellenpumpe ein Fluid in den Druckraum 7 gefördert, so kann dieses einerseits nicht in den Tankanschluß 9 abfließen, andererseits auch nicht durch die Blende 15 austreten, die durch den Ringbund 17 verschlossen ist. Steigt jedoch der Druck in dem Druckraum 7, so wird der Hauptsteuer­ kolben 1 gegen die Kraft der Feder 3 nach rechts verlagert. Die axiale Ausdehnung des Ringbundes 17 ist so gewählt, daß dieser den Bereich der Blende 15, bei einer Verlagerung des Hauptsteuerkolbens 1 nach rechts, verläßt und ein Ringraum zwischen der Blende 15 und der Verlängerung 13 freigegeben wird, durch den das im Druckraum 7 befindliche Fluid durch den Ringraum und durch einen Anschluß 19 zum Verbraucher gelangen kann. Dabei wirken die Verlän­ gerung 13 und die Blende 15 als Meßblende des Stromreglers.

Die Länge des Ringbundes 17 ist so gewählt, daß die Blende 15 mit dem Ringbund 17 eine auch als Kalt­ startdrossel bezeichnete radiale Dichtung ausbil­ det, das heißt, die Verlängerung 13 bildet mit der Blende 15 keinen axialen Anschlag; der Hauptsteuer­ kolben 1 wird von der Feder 3 ausschließlich gegen das Widerlager 11 gedrückt, so daß hier ein Sitz­ ventil ausgebildet ist.

Besonders vorteilhaft ist es, daß der Ringbund 17 innerhalb der Blende 15 eine Abdichtung gewährlei­ stet, unabhängig davon, ob der Ringbund 17 mehr oder weniger weit in die Blende 15 eingefahren ist. Toleranzen in der Fertigung des Sitzventils, das durch eine geeignete Kante des Hauptsteuerkolbens 1 mit dem Widerlager 11 ausgebildet wird, beeinflus­ sen die Abdichtung des Ringbundes 17 innerhalb der Blende 15 nicht. Der hier dargestellte Stromregler ist daher kostengünstig realisierbar.

Die Wirkung des hier dargestellten Stromreglers 1 im Kaltstart ergibt sich folgendermaßen:

Wird eine Flügelzellenpumpe im betriebswarmen Zu­ stand abgeschaltet, so fallen die obenliegenden Flügel des oberen Pumpenabschnitts in ihre Schlitze zurück, die in dem Rotor der Flügelzellenpumpe ein­ gebracht sind. Damit wird die durch die Flügel be­ wirkte hydraulische Trennung des Saug- und Druckbe­ reichs dieses Teils der Flügelzellenpumpe aufgeho­ ben, so daß quasi ein Kurzschluß gegeben ist.

Im unteren Teil des Rotors gleiten die Flügel des unteren Pumpenabschnitts so weit aus ihren Schlit­ zen heraus, bis sie an dem die Flügel umgebenden Konturring anliegen.

Erkaltet nun das Öl, erhöht sich dessen Viskosität. Insbesondere im Winter wird das Öl sehr zähflüssig, so daß die Flügel nicht mehr ohne weiteres in ihren Schlitzen beweglich sind.

Bei der hier dargestellten Ausführung des Stromreg­ lers kann das von dem unteren Pumpenabschnitt der Flügelzellenpumpe geförderte Fluid nicht aus dem Druckraum 7 austreten, so daß sich im Inneren der Pumpe ein Überdruck ergibt, der auch auf den Unter­ flügelbereich der Pumpe einwirkt. Die die Flügel aufnehmenden Schlitze sind in ihrem dem Mittelpunkt des Rotors zugewandten Bereich mit der Druckseite der Flügelzellenpumpe verbunden. Wird also ein Ab­ fließen des geförderten Fluids durch den Stromreg­ ler während des Kaltstarts verhindert, baut sich auf der Unterseite der Flügel ein Druck auf, so daß diese auch bei einem Kaltstart, währenddessen das Öl sehr zäh ist, nach außen gedrängt werden und an der Innenfläche des Konturrings dichtend anliegen.

Aufgrund dieses Überdrucks erreicht die Pumpe auch im kalten Zustand rasch ihre gewünschte Förderlei­ stung.

Claims (1)

1. Flügelzellenpumpe mit einem mit radial verlau­ fenden Schlitzen, in die bewegliche Flügel einge­ setzt sind, versehenen Rotor, der mit der Druck­ seite der Flügelzellenpumpe so verbunden ist, daß die im Rotor liegenden Unterseiten der Flügel mit unter Druck stehendem Fluid beaufschlagbar sind, und mit einem den von der Flügelzellenpumpe geför­ derten Fluidstrom beeinflussenden Stromregler, der eine eine mit eine Blendenbohrung aufweisende Blende durchdringende Verlängerung aufweist, deren Außendurchmesser so auf den Innendurchmesser der Blendenbohrung abgestimmt ist, daß im Betrieb der Flügelzellenpumpe ein von dem geförderten Fluid durchströmter Ringraum gebildet wird, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Verlängerung (13) mit einem Ringbund (17) versehen ist, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser der Blendenbohrung entspricht und so auf der Verlängerung (13) angeordnet ist, daß er die Blendenbohrung bei Stillstand der Flü­ gelzellenpumpe verschließt.