DE2735824C2 - Flügelzellenpumpe, insbesondere zur Lenkhilfe - Google Patents

Description

rend die große Achse die Auszugslänge der Hügel 8 bestimmt Auf diese Weise liegen zwischen dem Konturring 5 und dem Rotor 7 zwei sichelförmige Räume 11 und 12, die von den Flügeln 8 in eine Anzahl von Arbeitsräumen 11a bis llt/bzw. 12a bis 12dunterteilt werden. Wie ersichtlich, ist der Arbeitsraum 116 bzw. 126 größer als der Arbeitsraum 11a, 12a, so daß man sich bei der eingezeichneten Drehrichtung auf der Saugseite des Systems befindet, während sich die Arbeitsräume lic; 12c zu den Arbeitsräumen lld, 12t/ verschmälern, so daß dort die Druckseite des Systems anzutreffen ist Die Wangenplatte 3 weist deshalb zwei sich gegenüberstehende nierenförmige Einlaßöffnungen 13, 14 auf. die einen Teil des SaugkanaL» bilden, der bei 15 beginnt Der Kanal 15 trifft auf einen etwa radial laufenden Kanal 16, der in den Innenraum la des Gehäuses einmündet, wobei zwischen dem Außenumfang des Konturringes 5 sowie der Wangenplatte 3 ein ringförmiger Raum 17 verbleibt, der entlang von Schrägflächen des Konturringes in die nierenförmigen Einlaßöffnungen 13 bzw. 14 übergeht, irn Bereich dieses Oberganges sind in dem Gehäuse 1 nierenförmige Nischen 18, 19 vorgesehen, die ein bestimmtes Quantum an öl aufnehmen können.

Winkelmäßig versetzt zu den Einlaßöffnungen 13,14 sind in der Wangenplatte 4 zwei nierenförmige Auslaßöffnungen 21,22 vorgesehen, die in einen Druckraum 23 münden, der zwischen dem Deckel 2 und der Wangenplatte 4 liegt In dem Druckraum 23 ist ferner eine Kegelfeder 24 untergebracht, die die Wangenplatte 4 in dichtender Anlage gegen den Rotor 7 und diesen gegen die Wangenplatte 3 preßt Von einem Kanal 25 zweigt ein Querkanal 26 zum Auslaß ab. Zwischen den Kanälen 25 und 16 ist ein Kurzschlußventil 28 angeordnet, welches bei einem einstellbaren Druck einen Überströmweg öffnet, um den von der Pumpe gelieferten Förderstrom unabhängig von der Drehzahl zu machen.

Die in der Zeichnung dargestellte Flügelzellenpumpe wird in dem Fahrzeug so angebracht, daß die Achse des Rotors 7 waagerecht angeordnet ist Die Flügel 8 im Bereich de.» sichelförmigen Raumes 12 sind deshalb beim Kaltstart in Anlage an dem Konturring 5, während die Flügel im Bereich des anderen sichelförmigen Raumes 11 infolge Schwerkraft nach innen gewandert sind. Die anfängliche Förderung ist deshalb sehr gering, es wird aber etwas Druck aufgebaut, der an den inneren Schlitzenden 7a wirksam ist und die flügel 8 nach außen gedrängt Die inneren Schlitzenden 7a stehen nämlich über eine Ringnut 3a der Wangenplatte 3 miteinander und über Kanäle 29,30(Fi g. 3) in der Wangenplatte 4 mit der Druckseite in Verbindung, so daß die Flügel so durch Druckbeaufschlagung von innen her nach außen wandern. Da das Öl beim Kaltstart sehr zäh ist, wird es von dem Rotor mitgenommen, auch wenn die Flügel nicht vollständig ausgefahren sind. Wegen der hohen Zähigkeit des Öls beim Kaltstart verbleibt der von der Pumpe erzeugte Druck gewissermaßen länger in der Pumpe, da die Fortpflanzung zum Verbraucher gehemmt ist, und auch dieser Umstand fördert das Ausfahren der Flügel 8. Auf diese Weise erklärt es sich, daß durch eine geringe zur Verfügung stehende ölmenge in den Nischen 18,19 gewissermaßen eine Initialzündung für die Förderung der Pumpe bereitgestellt ist. Die Nischen 18,19 brauchen nicht besonders groß zu sein, bei einem Rotordurchmesser von 40 mm war die Tiefe der Nischen 12 bis 15 mm und die mittlere Länge betrug 25 mm, bei einer Breite von 10 bis 15 mm. Bei der dargestellten Anordnung der Nischen 18,19 auf gleicher Höhe liegen die Scheitel der sichelförmigen Räume 11,12 in einem Winkel von etwa 45° zur Waagerechten, wie sich aus Fi g. 1 ergibt

In dem Diagramm nach F i g. 4 ist der Druck P in bar über der Pumpendrehzahl bzw. der Zeit ab Start aufgetragen. Das verwendete Öl hatte die Bezeichnung BP Hydraulik TF-DB, dessen Viskosität bei 50⁰C = 28 cSt beträgt Die Pumpe samt öl wurde etwa einen Tag lang auf —40⁰C gekühlt Die einzelnen Kurven zeigen, daß etwas vor 500 U/Min, eine angängliche Förderung einsetzt hinter der zwar ein gewisser Fördereinbruch vorkommen kann, jedoch führt der Einbruch nicht zum totalen Aussetzen der Förderung.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 2 einer plötzlichen Querschnittsänderung entsprechen Patentansprüche: würde. Flügelzellenpumpen werden zur Lieferung von

1. Flügelzellenpumpe, insbesondere zur Lenkhilfe, Drucköl in Kraftfahrzeugen eingesetzt und müssen mit folgendem Aufbau: ä auch bei sehr niedrigen Temperaturen in der Lage sein,

das öl zu fördern. Wünschenswert ist es, daß die Förde-

a) in einem Gehäuse mit Saug- und Druckkanälen rung bereits bei relativ niedrigen Drehzahlen der Ansind ein Konturring und zwei Wangenplatten triebsmaachine, d.h. in der Größenordnung von 500 gehalten, die einen Rotor mit radial verschiebli- Umdrehungen pro Minute, einsetzt.

chen Flügeln einschließen; io Bei höheren Drehzahlen reicht die Fliehkraft aus, die

b) zwischen dem Konturring und dem Rotor lie- im Rotor verschieblichen Flügel nach außen gegen den gen sichelförmige Räume, die von den Rügein Konturring zu drängen, so daß ein genügender Förderin wandernde Arbeitsräume unterteilt werden druck erzeugt wird, das bei niedrigen Temperaturen und in deren Erweiterungsbereich (in Pumpen- hochviskose öl zu fördern. Die Viskosität des zu fördrehrichtung gesehen) der Saugkanal mündet, 15 dernden Öls liegt bei —40⁰C im Bereich von etwa 8000 sowie aus deren Verengungsbereich der Druck- bis 40 000 cst

kanal abzweigt; Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flü-

c) der Saugkanal durchdringt die erste Wangen- gelzellenpumpe, insbesondere zur Lenkhilfe so auszuplatte mit einer der Anzahl der sichelförmigen bilden, daß sie bei den angegebenen niedrigen Tempera-Räutrsi entsprechend der Anzahl von Einlaßöff- 20 türen das öl auch schon bei relativ niedrigen Drehzahnungen, und der Druckkanal durchdringt die !en im Bereich von 500 Umdrehungen pro Minute zu zweite Wangenplatte mit einer entsprechenden fördern imstande ist

Anzahl von Auslaßöffnungen, die in einen Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das

Druckraum hinter dieser zweiten Wangenplatte Gehäuse im Bereich jeder Einlaßöffnung eine Nische einmünden, so daß die zweite Wangenplatte ge- 25 zur Aufnahme einer zusätzlichen Ölmenge aufweist gen den Rotor gepreßt wird; Die Erfindung beruht auf folgender Grundlage: Vor

Eintritt der tiefen ? emperatur hat die Flügelzellenpum-

gekennzeichnet durch folgende Maßnah- pe bei Betriebstemperatur gearbeitet wobei die Flügel men: an dem Konturring anliegen. Wenigstens ein Teil der

30 Flügel liegt deshalb auch beim Kaltstart an der Innen-

d) das Gihäuse (t) weist im Bereich jeder Einlaß- wandung des Konturringes an. Beim Start wird deshalb öffnung (13,14) ein Nische (18,19) zur Aufnah- jedenfalls eine bestimmte, wenn auch kleine ölmenge me ehier zusätzlichen örmenge auf. gefördert Der Erfinder hat erkannt daß die initiierte

Förderung fortgesetzt werden kann, wenn nur genü-

2. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1, dadurch 35 gend öl in die Arbeitsräume nachströmt d. h, die Fülgekennzeichnet daß die Achse des Rotors (7) waag- lung der Arbeitsräume auch bei relativ niedrigem recht angeordnet ist Druckgefälle gelingt Im Bereich der Einlaßöffnungen

3. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 2, dadurch zu den Arbeitsräumen sind deshalb Nischen in dem Gegekennzeichnet daß zwei sich diametral gegenüber- häuse angebracht die einen ölvor.-n beherbergen, der stehende sichelförmige Räume (11,12) vorgesehen 40 ohne größeres Druckgefälle in die wandernden Arbeitssind, deren Scheitel in einem Winkel von etwa 45° räume gesaugt werden kann. Überraschenderweise gezur Waagrechten liegen, und daß die Nischen (18,19) nügt es, eine relativ bescheidene ölmenge anfänglich zu auf gleicher Höhe angeordnet sind. fördern, um die kontinuierliche Förderung in Gang zu

4. Flügelzellenpumpe nach einem der Ansprüche 1 setzen, also gewissermaßen auszulösen.

bis 3, dadurch gekennzeichnet daß die Nische (18, 45 Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beschrie-19) nierenförmig ausgebildet ist eine Länge von et- ben. Dabei zeigt

wa 0,6 Rotordurchmesser sowie eine Breite und Tie- F i g. 1 einen vertikalen Querschnitt durch eine Flü-

fe von etwa 03 Rotordurchmesser. gelzellenpumpe;

F i g. 2 einen vertikalen Längsschnitt durch die Flügel-

so zellenpumpe;

Fig.3 eine Einzelheit gemäß einem horizontalen ^T .ängsschnitt durch die Flügelzellenpumpe; und

Die Erfindung bezieht sich auf eine Flügelzellenpum- F i g. 4 Pumpenförderdiagramme.

pe nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Die Flügelzellenpumpe weist ein topfförmiges Ge-

Bei einer bekannten Rotationskolbenpumpe mit 55 häuse mit einem Innenraum la auf, der durch einen zahnradartigen Trägern und Rollen, die innerhalb eines Deckel 2 verschlossen ist. In diesem Innenraum sitzen, Nockenringes geführt werden, sind Einlaßleitungen vor- gehäusefest angeordnet zwei Wangenplatten 3, 4 und gesehen, die die Förderflüssigkeit möglichst ohne Ver- ein Konturring 5, und zwar sind diese Teile mittels Stifte lust in Pumpentaschen zwischen den zahnradartigen 6 drehgesichert Innerhalb des Konturringes 5 und zwi-Trägern und den Rollen bringen sollen. Solche Pumpen- 60 sehen den Wangenplatten 3,4 ist ein Rotor 7 angeordtaschen entsprechen somit den wandernden Arbeitsräu- net, der eine Reihe von radialen Führungsschlitzen 7a men bei Flügelzellenpumpen. Die Einlaßleitungen sind besitzt Innerhalb dieser Führungsschlitze 7a sind Flügel mit einem Beschleunigungsabschnitt und einem Verzö- 8 radial verschieblich gelagert. Der Rotor 7 ist über eine gerungsabschnitt so geformt, daß die Flüssigkeit mög- Welle 9 antreibbar, die in einer Lagerbohrung sitzt die liehst ohne Verluste in die Pumpentasche gelangt, d. h. 65 gegenüber dem Deckel 2 angebracht ist. Der Rotor 7 ist die Querschnittsflächen sollen graduell ansteigen bzw. zylindrisch geformt, während der Konturring einen etabfallen. Eine Nische im Bereich jeder Einlaßöffnung wa ovalen Innenumriß aufweist, dessen kleine Achse kann deshalb im Gehäuse nicht vorgesehen sein, da dies etwa dem Durchmesser des Rotors 7 entspricht wäh-