EP3263835A1 - Flügelzellenpumpe mit druckbeaufschlagbarem unterflügelbereich - Google Patents

Flügelzellenpumpe mit druckbeaufschlagbarem unterflügelbereich Download PDF

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EP3263835A1
EP3263835A1 EP17177916.8A EP17177916A EP3263835A1 EP 3263835 A1 EP3263835 A1 EP 3263835A1 EP 17177916 A EP17177916 A EP 17177916A EP 3263835 A1 EP3263835 A1 EP 3263835A1
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EP
European Patent Office
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flow
flow path
vane pump
resistance
passage
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Application number
EP17177916.8A
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English (en)
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EP3263835B1 (de
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Claus Welte
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Schwaebische Huettenwerke Automotive GmbH
Original Assignee
Schwaebische Huettenwerke Automotive GmbH
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Publication date
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Publication of EP3263835A1 publication Critical patent/EP3263835A1/de
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Publication of EP3263835B1 publication Critical patent/EP3263835B1/de
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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
    • F01C21/08—Rotary pistons
    • F01C21/0809—Construction of vanes or vane holders
    • F01C21/0818—Vane tracking; control therefor
    • F01C21/0854—Vane tracking; control therefor by fluid means
    • F01C21/0863—Vane tracking; control therefor by fluid means the fluid being the working fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
    • F01C21/10—Outer members for co-operation with rotary pistons; Casings
    • F01C21/104—Stators; Members defining the outer boundaries of the working chamber
    • F01C21/108—Stators; Members defining the outer boundaries of the working chamber with an axial surface, e.g. side plates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04C15/00—Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • F04C15/06—Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/30—Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F04C2/34—Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members
    • F04C2/344—Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member
    • F04C2/3446—Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member the inner and outer member being in contact along more than one line or surface
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2210/00—Fluid
    • F04C2210/20—Fluid liquid, i.e. incompressible
    • F04C2210/206—Oil

Definitions

  • the invention relates to a vane pump with at least one wing and associated lower wing area into which a pressure fluid to be pumped from the pump can be introduced to pressurize the wing.
  • the wing or the several vanes in each case in the lower wing area is acted upon by the pressure fluid conveyed by the pump, in order to ensure that the wing or wings outwardly in the lower speed range, such as when starting the pump be pressed on a curve structure surrounding the rotor to fluidly separate the pump delivery cells of each other.
  • the supply of the underwing area is accompanied by a reduction of the pump efficiency.
  • the invention relates to a vane pump with a rotatable about a rotation axis rotor and one or more wings, which is or in each case in an associated, preferably slot-shaped wing receiving the rotor back and forth movable or are.
  • the word "a” is understood only in the phrase “one or more” as a number word, otherwise always as an indefinite article.
  • a curve structure surrounds the rotor and defines a delivery chamber of the pump radially outward. Radially inside, the rotor limits the delivery chamber. The curve structure guides the wing or wings during a rotational movement of the rotor, so that in the course of the rotational movement periodically increasing and decreasing delivery cells form.
  • the cam structure has a guide curve on an inner side facing radially towards the rotor, against which only one wing or the preferably several wings press, so that a sealing gap forms between the curve structure and the respective wing, which borders on the respective wing, adjacent conveyor cells fluidly separated from each other.
  • the curve structure may be magnetic to attract the wing (s) outwardly.
  • the vane pump further includes an end plate axially facing the rotor with a pressure passage for exhausting pressurized fluid from the pump and a supply passage for supplying an underfloor region with pressurized fluid branched from the pressurized fluid flowing through the pressure passage. If the vane pump has a plurality of vanes that can be moved back and forth in wing receptacles of the rotor, an underfloor region is formed in each of the wing receptacles, which is supplied with the pressurized fluid via the supply passage or passages of the end plate in pump operation.
  • the face plate limits the delivery chamber at one end face of the rotor.
  • a housing part limits the delivery chamber at the other end of the rotor.
  • the face plate may be firmly joined from a plurality of separately fabricated pieces, but it is preferably formed as a whole in a process of Urformung in one piece.
  • the term "face plate” is not to be understood as meaning that the face plate must be a plate in the strict sense.
  • facing the rotor it can have a plane end face with which it delimits the delivery space at the relevant end face of the rotor.
  • the faceplate may include one or more pressure passages and / or one or more supply passages.
  • the pump can be single-flow or multi-flow. It can also have in execution as a single-flow pump on the high pressure side several pressure passages, which are provided in appropriate embodiments in the face plate.
  • the end plate expediently has at least one pressure passage per flood.
  • the face plate may have one or more supply passages. Preferably, it has at least one supply passage per flood. If there are multiple supply passages, each of the supply passages may be provided in the faceplate.
  • each further print pass preferably also has these features. Insofar as features of the supply passage are described, in the presence of multiple supply passages each further supply passage preferably also has these features.
  • the pressure fluid flowing through the pressure passage is by means of a Strömungsleit adopted on an axially facing away from the rotor end face of the end plate on different Flow paths through a first outlet and a second outlet of the pump discharged.
  • the first outlet region serves to discharge a first partial flow of the pressure fluid flowing through the pressure passage.
  • the second outlet region serves to discharge a second partial flow of the pressure fluid flowing through the pressure passage.
  • the first outlet region and / or the second outlet region may or may in each case in advantageous embodiments be formed as one or more through-openings of the flow-guiding device.
  • the flow guide may be part of the face plate. It can be firmly joined to the face plate, for example welded, glued or screwed. It can also be shaped together with the front plate in a process of primary shaping. In preferred embodiments, however, the flow guide is made separately from the end plate and mounted during assembly of the pump, preferably releasably. In the assembled state, it is preferably in direct contact with the face plate. Preferably, it has axial pressure contact with the face plate in the mounted state.
  • a flow-guiding region formed by means of an end plate and flow-guiding device on the high-pressure side of the pump is designed such that a first flow path, a second flow path and at least one further, third flow path form for the pressure fluid flowing from the pressure passage of the end plate.
  • the second flow path branches from the first flow path and connects the pressure passage to the supply passage of the face plate.
  • the flow guide defines the second flow path, preferably at least in the axial direction, so that the branched pressure fluid flows on the second flow path between the flow guide and the facing end face of the face plate to the supply passage.
  • the third flow path connects the supply passage to the second outlet region so that pressurized fluid can flow from the supply passage to and through the second outlet region.
  • the third flow path is likewise delimited by the flow-guiding device, preferably at least in the axial direction, so that pressurized fluid flows on the third flow path between the flow-guiding device and the facing end side of the end plate to the second outlet region.
  • the supply of the under wing area can be ensured via the second flow path, but on the other hand, the first part of the first flow on the first flow path directly short ways and thus be dissipated loss with little flow resistance.
  • the first outlet region overlaps in the axial view with a downstream outlet opening of the pressure passage, so that the first partial flow from the downstream outlet opening of the pressure passage in the axial direction on a short path to the first outlet region and preferably also flow axially through the first outlet region of the pump can.
  • the first outlet region axially overlaps only a first portion of the downstream outlet opening of the pressure passage, and the flow guide overlaps a second portion of the downstream outlet opening of the pressure passage such that only a portion of the pressure fluid flowing through the pressure passage is through the first fractional flow flows out the first outlet and another part of the pressure fluid flowing through the pressure passage of the flow guide to the side in the second flow path is directed.
  • the flow-guiding device can act as a part of the flow deflecting baffle for the deflected part of the pressure fluid flowing through the pressure passage.
  • the flow resistance of the third flow path leading from the supply passage to the second outlet region be greater than the flow resistance of the second flow path on which the branched pressurized fluid from the point of branching to Supply passage flows.
  • the flow resistance of the first flow path can be greater than the flow resistance of the second flow path.
  • a resistance structure may be arranged to increase the flow resistance of the first flow path.
  • a resistance structure may be arranged to increase the flow resistance of the third flow path.
  • a resistance structure is arranged both in the first flow path and in the third flow path in order to increase both the flow resistance of the first flow path and the flow resistance of the third flow path.
  • the increase in the flow resistance of both flow paths can be accomplished by arranging separate resistor structures, a resistance structure for the first flow path, and a further resistance structure for the third flow path.
  • the resistance structure in the first flow path and the resistance structure in the third flow path are formed by the same resistance structure.
  • the one or more or several resistance structures belong or belong respectively to the flow-guiding device.
  • the flow guiding device can consist of a flow guide structure produced as a structural unit, which at the same time also forms the one or more resistance structures.
  • the flow-guiding device may also be multi-part and comprise a flow-guiding structure and one or more resistance structures (s) manufactured separately therefrom.
  • the flow-guiding device can in particular be in two parts and consist of a flow-guiding structure and a resistance structure.
  • the flow-guiding device comprises a flow-guiding structure, a resistance structure and an abutment structure, wherein in such embodiments it can consist in particular of these three structures.
  • the resistance structure and the stop structure may advantageously form one or more valves in the first flow path and / or one or more valves in the second flow path, each in the form of a reed valve.
  • the resistance structure may in particular be an axially thin, areal structure.
  • the resistance structure may be, for example, a sheet-metal structure or a sheet-like structure, the word "sheet” primarily describing only the shape of the resistance structure, but should not restrict the resistance structure with respect to the material.
  • preferred materials are metals and metal alloys, in particular steels.
  • a thin, planar resistance structure is easy to assemble and can be designed simply and flexibly with regard to the flow conditions to be achieved.
  • the resistance structure is preferably arranged axially between the end plate and the flow guiding structure. Axially between the front plate and the resistance structure, one or more further, preferably in each case two-dimensionally thin structure (s) may be arranged.
  • one or more in each case preferably planar thin structure (s) may be arranged, for example the said plant structure.
  • the face plate, the resistance structure, the flow guide structure and one or more optional further structures are preferably arranged in a layered relationship to one another.
  • the resistance structure axially preferably directly adjoins the end plate.
  • the flow guide is manufactured separately from the end plate and connected to this, preferably mounted on this, the flow guide in one-piece or in alternative embodiments in several versions, in several parts, in particular two parts, be.
  • the flow-guiding device consists of a flow-guiding structure, in multipart embodiments it comprises a flow-guiding structure.
  • the flow guiding structure limits at least a part of the first outlet region and / or a part of the second outlet region.
  • the flow guide structure has one or more separate passageways, which together form the first outlet region.
  • the flow guide structure may include one or more separate passageways that together form the second outlet region.
  • the respective passage can lie completely within the flow guide structure, that is, be surrounded by it on all sides.
  • the flow guide structure does not have to have the outlet regions separating structural region.
  • the first outlet area and the second outlet area may directly adjoin one another. In such embodiments, it is advantageous if the flow-guiding structure forms the first and the second outlet region as an outlet that is common but outwardly surrounded by the flow-guiding structure.
  • the flow guidance according to the invention is obtained in the flow guidance area by appropriate arrangement of the first outlet area and the second outlet area relative to the outlet opening of the pressure passage.
  • the first outlet area and the second outlet area may in particular be arranged relative to the outlet opening of the pressure passage, that the first flow path is shorter than the sum of the lengths of the second flow path and the third flow path.
  • the first flow path is also shorter than the third flow path and / or the second flow path, with respect to this relation, the flow paths are considered individually.
  • a ring-shaped passage of the flow-guiding structure can form this common outlet.
  • the first outlet region and the second outlet region may be arranged directly next to one another in the circumferential direction of the ring-shaped passage.
  • the vane pump can be installed in particular in vehicles, preferably in motor vehicles, or be provided for such an installation.
  • the pump is preferably used as a hydraulic pump, the pressurized fluid is a liquid in such applications.
  • the pump may be used, for example, as a lubricating oil pump for supplying a combustion drive motor of a motor vehicle or other aggregate of a motor vehicle with lubricating oil and / or cooling oil.
  • the pump can also serve as a working pump for supplying an aggregate with a working fluid, preferably a working fluid such as hydraulic oil.
  • the use as a gear pump for supplying a transmission in particular an automatic transmission of a vehicle, with transmission oil is a further preferred use.
  • the pump can also be used with advantage outside the vehicle technology, for example, to supply a stationary internal combustion engine. It can also be used to supply an internal combustion engine on board a watercraft or aircraft with lubricating oil or a working medium.
  • a gear pump for supplying a transmission of a wind turbine or a transmission of a system for generating energy.
  • the vane pump can be designed as a so-called cartridge pump.
  • the vane pump according to the invention can be used as a mounted unit completely in a cup-shaped installation space and fixed in the installation space.
  • gear pumps which are used in a pump installation space of a transmission in the axial direction and secured in the installation position, for example by means of latching connection.
  • a cartridge pump of this type is known, for example, from DE 10 2015 105 928 A1.
  • the vane pump according to the invention correspond to this known cartridge pump.
  • the vane pump according to the invention deviates from the known pump in relation to the flow-guiding region designed by means of the flow-guiding device and the related features of the flow guidance.
  • FIG. 1 shows a vane pump in a cross section.
  • the vane pump comprises a housing with a delivery chamber in which a rotor 10 is rotatably arranged about a rotation axis R. Distributed over the circumference of the rotor 10 a plurality of wings 11 are arranged. The wings 11 are guided in slot-shaped, on the outer circumference of the rotor 10 open wing receptacles of the rotor 10 in the radial direction reciprocally movable.
  • the wing mounts are radially extending, but could also be tilted to the radial direction or curved with a corresponding shape of the wings 11, so that the retraction and extension of the wings 11 or the optionally curved wing is a movement in the radial and / or tangential direction.
  • the pump is double-flowed.
  • the delivery chamber is accordingly divided into two delivery chambers, each with an inlet and an outlet.
  • In a rotary drive of the rotor fluid flows through the inlet on the low pressure side of the respective flood in the respective delivery chamber and is ejected by increasing the pressure on the high pressure side of the respective flood through the respective outlet and discharged.
  • the wings 11 are outwardly along a rotor 10 around the rotation axis R surrounding curve structure 5 out, so that the wings 11 of the guide circumference formed by the inner circumference of the cam structure 5 enter correspondingly deep into the wing receptacles of the rotor 10.
  • the wings 11 are moved by the centrifugal force to the outside, in the direction of the guide curve of the cam structure 5, so that form between the wings 11 and the cam structure 5 sealing gaps, the respective respective wing 11 upstream and trailing adjacent conveyor cells fluidly separate from each other.
  • the two floods are in the one delivery chamber on the low pressure side magnifying and decreasing on the high pressure side conveying cells denoted by 6 and 7 when passing through the other delivery chamber on the low pressure side magnifying and reducing on the high pressure side conveyor cells.
  • the wings 11 extend even at low rotational speed, they are acted upon at their near the rotation axis R undersides in an under wing area 12 of the respective wing receiving pressure.
  • pressurized fluid is passed into the lower wing areas 12 to act on the undersides of the wings 11 and to apply these with an outwardly acting in the direction of the guide curve of the cam structure 5 compressive force.
  • FIG. 2 shows the vane pump in a longitudinal section.
  • the housing of the pump comprises a housing part 3, an end plate 4 and the cam structure 5.
  • the cam structure 5 is arranged axially between the housing part 3 and the end plate 4, so that the cam structure 5 surrounds the delivery chamber of the pump and the housing part 3 and the end plate 4th with their axially facing end faces the delivery space axially on both outer sides of the rotor 10.
  • the curve structure 5 is, as stated above, part of the housing of the pump.
  • the cam structure 5 can be arranged to be movable back and forth in a modified pump housing in order to be able to adjust a specific delivery volume of the vane pump.
  • the cam structure 5 could be arranged to be linearly movable relative to the rotor 10.
  • an increase in the specific delivery volume of one flood would be accompanied by a reduction of the specific delivery volume of the other flood.
  • the curve structure 5 could be arranged linearly or pivotably in single-flow pumps as generally known relative to the rotor of a single-flow pump.
  • the pump can be designed to be radially smaller in size compared to a pump which can be adjusted in the delivery volume and has a smaller radial dimension.
  • the rotor 10 is connected to transmit torque to a drive shaft 1, which is driven by a drive wheel 2.
  • the drive wheel 2 is connected to the drive shaft 1 accordingly transmitting torque.
  • the drive shaft 1 extends through the housing part 3 and also the rotor 10 and protrudes with an axial end into the end plate 4, so that it is rotatably supported on both sides of the rotor 10 on the housing of the vane pump.
  • a first pressure passage 14 extends, through which the pressure fluid can be discharged on the high-pressure side from the feed chamber formed by the conveyor 6.
  • another, second pressure passage 14 extends through the end plate 4.
  • the pressure passages 14 extend axially straight through the end plate 4.
  • An axially straight pressure passage is advantageous in terms of a possible low-loss outflow.
  • the pressure passages 14 or even only one pressure passages 14 may have a different course through the end plate 4, for example extending obliquely to the axial direction.
  • an overflow channel 9 extends through the curve structure 5.
  • the pressure passages 14 are axially opposite in the housing part 3 overflow areas 8 formed in the rotary drive of the rotor 10 on the high pressure side the respective delivery chamber pressure fluid is conveyed.
  • the overflow regions 8 are connected to the axially opposite pressure passage 14 via the overflow channels 9, which extend axially in the curve structure 5.
  • the vane pump has at the end facing away from the rotor 10 end face of the face plate 4 on a flow guide 20 which directs the pressurized fluid downstream of the pumping chamber in cooperation with the face plate 4 on the high pressure side of the pump and forms a Strömungsleit Scheme together with the face plate 4.
  • the pressurized fluid is conducted on the high pressure side by means of the front plate 4 and the flow guide 20 in different flow paths and on the flow paths, before it flows through predetermined by the flow guide 20 outlet regions of the pump.
  • a first partial flow S1 of the pressure fluid flowing out of the pressure passage 14 flows through a first outlet region 24 of the flow-guiding device 20 on a first flow path P1.
  • the first flow path P1 extends from an outlet opening of the pressure passage 14 axially facing the flow guide device 20 into the first outlet region 24 of the flow guide device 20 assigned to this pressure passage 14
  • Flow guide 20 has per flood each a first outlet region 24 in axial alignment with the pressure passage 14 of the respective flood or delivery chamber.
  • the flow-guiding device 20 is designed so that only part of the pressure fluid flowing out of the respective pressure passage 14 flows through the associated first outlet region 24 over a short path, namely on the respective flow path P1, and another part of the pressure fluid flowing out of the respective pressure passage 14 flows directly in addition to the respective first outlet region 24 to the side, preferably as in the embodiment in the direction of the axis of rotation R, in a at least substantially transversely to the axis of rotation R extending second flow path P2 is passed.
  • the flow path P2 extends between the end plate 4 and the flow guide 20. It is bounded by these two structures in each axial direction.
  • FIG. 3 shows the vane pump in a further longitudinal section which extends through lower wing regions 12 and to the first outlet regions 24 (FIG. FIG. 2 ) is offset in the circumferential direction.
  • a section for each of the two floods is represented by means of a directional arrow, the directional arrows denoted by P2 not only representing the second flow path P2, but extending beyond the respective second flow path P2 into the lower wing region 12.
  • a plurality of supply passages 15 extend in overlap with the lower wing regions 12 through the face plate 4.
  • an air flow device 20 flows In the second flow path P2 directed partial flow of the pressurized fluid to the supply passages 15 and flows through them into the lower wing areas 12.
  • an under wing area connection 13 is provided, which serves to distribute the pressurized fluid into the lower wing areas 12.
  • the second flow path P2 extends from the location of the branch from that from the respective pressure passage 14 (FIG. FIG. 2 If the faceplate 4 has a plurality of supply passages 15 as in the exemplary embodiment, the second flow path P2 is that flow path which extends from the respective branch to an inlet opening of a supply passage 15. If, seen from a first outlet region 24, a plurality of supply passages 15 are arranged one behind the other, the latter extends second flow path P2 respectively to the nearest supply passage 15th
  • the branched off by means of the flow guide 20 partial flow is distributed in the Strömungsleit Scheme formed between the face plate 4 and the Strömungsleit responded 20 and flows as a second partial flow S2 through a second outlet region 26 formed by the Strömungsleit responded 20 from. At least part of the pressure fluid finally flowing out as second partial flow S2 flows on the second flow path P2 into the underfinger areas 12 before this pressure fluid also flows out as a part of the second partial flow S2 through the second outlet area 26.
  • the flow-guiding device 20 is formed by a one-part flow-guiding structure, which is also identified below by the reference numeral 20.
  • the flow-guiding device of the first exemplary embodiment or the flow-guiding structure 20 forming it is positioned relative to the end plate 4 and fixed in the positioned state, that is to say immobile in the mounted state relative to the end plate 4. It can in particular, as in the exemplary embodiment, abut against the end face of the end plate 4 facing away from the rotor 10.
  • FIG. 4 shows the vane pump in an axial view of the rotor 10 facing away from the end face of the end plate 4.
  • the flow guide 20 is removed, so that the outlet opening of the respective pressure passage 14 and the inlet opening of the respective supply passage 15 are exposed.
  • positioning elements are referred to, which protrude axially on the front side of the end plate 4.
  • the positioning elements 17 serve to position the flow guiding structure 20. In particular, they may be pin-shaped or bolt-shaped.
  • FIG. 5 is the vane pump in the same axial view as in FIG. 4 , but shown with the positioned flow guiding structure 20.
  • For positioning positioning counter-elements 27 are formed on the flow guide 20, which are in a positioning engagement with the positioning elements 17.
  • the Strömungsleit Quilt 20 abuts axially on the end plate 4 and is secured by the positioning engagement of the positioning elements 17 and positioning counter-elements 27 against rotational movements about the axis of rotation R.
  • the positioning engagement may be frictionally engaged with respect to the axial direction, so that the positioning elements 17 and positioning counter-elements 27 for the flow guiding structure 20 also form a captive securing device.
  • the flow guiding structure 20 When assembling the pump, the flow guiding structure 20 is rotated relative to the end plate 4 in the positioning engagement of the positioning elements 17 and positioning counter-elements 27. During the relative rotation, the respective axially projecting positioning element 17 slides in the circumferential direction along a passage 28 which is formed on an inner circumference of the flow guiding structure 20 until it comes into locking engagement with the positioning counter-element 27 following in the circumferential direction on the respectivemée 28.
  • the positioning counter-elements 27 are accordingly formed on the inner periphery of the Strömungsleit Fabric 20 each as a radial recess.
  • the flow-guiding structure 20 Before being screwed into the positioning engagement, the flow-guiding structure 20 expediently contacts the end plate 4 in the axial direction, that is to say the flow-guiding structure 20 is expediently placed axially on the end plate 4 and turned into the positioning engagement in contact therewith.
  • the Strömungsleit Jardin 20 serves as captive for the axially stacked pump assembly.
  • the positioning elements 17 are joined to the housing part 3 and protrude axially therefrom and through the cam structure 5 and the end plate 4, so that all the pump components are held together by the clamping positioning engagement from the housing part 3 to the flow guide structure 20.
  • FIG. 5 are the second flow paths P2, on which the pressure fluid deflected by the flow guiding structure 20 and thereby branched off flows from the pressure passages 14 to the supply passages 15, and further third flow paths P3 are represented by directional arrows.
  • the pressurized fluid flows from the supply passages 15 to the second outlet regions 26.
  • pressurized fluid also flows from the pressure passages 14, bypassing the supply passages 15 to the second outlet regions 26.
  • the directional arrows for the flow paths P2 and P3 show how a partial flow is branched off from the pressure fluid flowing from the pressure passages 14 by means of the flow guiding structure 20 and at least part of this partial flow is conducted on the second flow paths P2 to the supply passages 15, and finally to the third Flow paths P3 and in the second partial stream S2 flow through the second outlet regions 26.
  • the pressure fluid conveyed by the pump is in a first partial flow S1 through the first outlet region 24 of the respective flood directly by a short path and in a remaining second partial flow S2 after deflection or branching and ensuring the supply of the underflying region 12 discharged through the second outlet regions 26.
  • the pump has per flood each a first outlet region 24.
  • the second outlet regions 26 can not be unambiguously assigned to one of the two floods. They can also be considered as a single second outlet area 26 for both floods.
  • it is intended to designate a first outlet region 24 and a second outlet region 26 of a flood.
  • these outlet regions are mentioned in the majority. Otherwise, the statements regarding a first outlet region 24, a second outlet region 26, a pressure passage 14 and a supply passage 15 likewise apply in each case to one or more further outlet regions 24 and 26 as well as pressure passages 14 and supply passages 14.
  • the first outlet regions 24 and second outlet regions 26 may be formed as a single axial passage or a plurality of separate axial passageways of the flow guide structure 20. If a single-flow pump had only a single first outlet region 24 and a single second outlet region 26, these outlet regions 24 and 26 could also be formed as a single axial passage or as two separate axial passages of a correspondingly adapted flow guide structure. For each one or more floods, a plurality of first outlet regions 24 and a plurality of second outlet regions 26, which are separated from one another, could also be provided. This also applies to single-flow pumps.
  • the second outlet regions 24 directly adjoin the first outlet regions 24. In some embodiments, however, the outlet regions 24 and 26 may also be separated from one another by a structural region of the flow-guiding structure 20 extending between a first outlet region 24 and a second outlet region 26 the pressurized fluid can not flow through.
  • the first outlet areas 24 are in axial alignment with the outlet openings of the pressure passages 14, so that the first outlet area 24 of the one flood in the axial view with the outlet opening of the pressure passage 14 of the same flood and the other first outlet area 24 with the outlet opening of the pressure passage 14 of other tide overlaps.
  • the pressure passages 14 and the first outlet regions 24 of the two floods are diametrically opposite each other via the axis of rotation R, that is, they are offset from each other by approximately 180 ° in the circumferential direction. Due to the axial overlap, the pressure fluid flowing through the respective pressure passage 14 can flow out axially through the outlet opening of the pressure passage 14 and axially along a short path to and through the associated first outlet region 24 flow out.
  • the first outlet region 24 overlaps only a part of the axially opposite outlet opening of the associated pressure passage 14. Therefore, only part of the pressure fluid flowing through the respective pressure passage 14 flows through the axially opposite first outlet region 24. Another part flows against an axially opposite deflection region 25 of the flow guide structure 20 and is thereby deflected sideways, transversely to the axis of rotation R and in the axial view inwardly towards the inlet openings of the supply passages 15.
  • the deflection region 25, with which the flow guiding structure 20 overlaps the outlet opening of the respective pressure passage 14, is located in the axial plan view between the first outlet region 24 of the respective pumping flow and an inlet opening of the supply passages 15.
  • the flow guiding structure 20 overlaps one in each case
  • the diverted partial flow flows to a substantial extent on the second flow path P2 to the nearest inlet opening of the supply passages 15 and through the latter into the underfinger region 12 (FIG. FIG. 3 ).
  • Another part of the pressure fluid flowing out of the pressure passages 14 flows through the flow-conducting region formed by the front plate 4 and the flow-guiding structure 20, and then also flows off from the pump via the second outlet region or regions 26.
  • the Strömungsleit Quilt 20 directs the pumped by the pumping pressurized fluid such that the first partial flow S1 is carried away by a short path, low resistance, through the first outlet portion 24 of the respective flood, while a second partial flow deflected and a second outlet 26 or more second Outlet 26 is discharged as a second partial flow S2.
  • the flow guide structure 20 is designed in the axial view with respect to the position, shape and size of the respective first outlet portion 24 so that the deflection and, consequently, the division into the partial flows is such that the lower wing region 12, even at low pump speeds with the pressurized fluid supplied and the wings 11 are pressurized on their undersides with pressure.
  • the Strömungsleit Quilt 20 radially inside a guide portion 21 and radially outside a positioning region 22.
  • the positioning region 22 is annular and surrounds the guide region 21. Between the guide region 21 and the positioning region 22 there remains a ring-shaped passage which forms the first outlet regions 24 and the second outlet regions 26 lying in the circumferential direction. In the circumferential direction The result is thus the sequence: first outlet region 24 - second outlet region 26 - first outlet region 24 - second outlet region 26, wherein the first outlet regions 26 and second outlet regions 25 each adjoin one another directly and also flow into one another in the border region.
  • the guide region 21 forms radially inward on the respective first outlet region 24 adjacent to the deflection region 25, at which the pressure fluid emerging from the associated pressure passage 14 is deflected into respectively one of the second flow paths P2 and thus in the direction of the supply passages 15.
  • the flow guiding structure 20 further comprises a plurality of connecting elements 23, which connect the guide region 21 with the positioning region 22.
  • the connecting elements 23 each bridge the ring-shaped passage of the flow guiding structure 20.
  • the connecting elements 23 are spaced apart in the circumferential direction. They act as spring elements and meander to improve the spring action.
  • the guide region 21 can spring in the unloaded state relative to the positioning region 22 in the axial direction. In the assembled state, the positioning region 22 is located axially on the end plate 4, while the guide region 21 is axially spaced from the end plate 4.
  • the guide region 21 axially springs in the direction of the end plate 4 when an axial compressive force acts on the guide region 21.
  • the Strömungsleit Quilt 20 acts in this way as a spring device, in the embodiment, it is designed as a plate spring with the axis of rotation of the rotor 10 parallel spring direction.
  • the flow guide structure 20 serves for easy mounting of the vane pump designed as a cartridge pump in an installation space provided for the pump, for example in an installation space of a transmission to be supplied by the vane pump with the pressure fluid.
  • the vane pump is inserted into a cartridge comparable axially in the adjusted installation space with the flow guide 20 before the flow guide 20 abuts against a rear end wall of the installation space designed as a blind space.
  • the Strömungsleit Jardin springs until the housing part 3 with a in the Figures 2 and 3 recognizable securing portion 19 passes behind an annular securing element, which is arranged in a front region of the installation space, to secure the pump in the installed state axially.
  • the spring-deflected flow guide structure 20 presses the pump axially against the securing element, so that the pump is axially clamped in the secured state.
  • the fuse element is usually provided at the installation site, but in reverse of the conditions could instead be part of the pump.
  • the securing element may for example be a slotted spring ring.
  • the pump according to the invention for example, as shown in DE 10 2015 105 928 A1 known in a pump installation space be arranged or provided for such an arrangement.
  • the flow guide structure 20 has a central passage. When installed, the flow guide structure 20 presses with spring force against a rear end wall of the installation space, so that at most leakage fluid can escape from the flow control area through the central passage.
  • the flow guiding structure can be closed in the central region or have a comparatively smaller central passage in order to prevent leakage in this region and, correspondingly, a reduced security of supply of the underwing region 12, regardless of the installation situation.
  • a discharge channel for the pressurized fluid can be provided in an end wall of the installation space, in which the flow guide structure 20 rests axially in the assembled state, and the flow guide structure 20 has the central passage, which forms a third outlet region of the flow guide structure 20 in these embodiments.
  • pressurized fluid flowing out through the third outlet region can be removed separately from the remaining pressurized fluid in order, for example, to supply the pressurized fluid to specific points or regions of a transmission or a motor gallery.
  • the flow paths can be optimized to the consumption points.
  • FIGS. 6 to 8 a vane pump is shown with a flow guide of a second embodiment.
  • FIG. 6 shows the vane pump in a plan view of the Strömungsleit Vietnamese 20
  • FIGS. 7 and 8 show the pump in mutually circumferentially offset longitudinal sections.
  • the vane pump corresponds with the exception of the modified Strömungsleit worn in the FIGS. 1 to 5 illustrated pump, so that essentially only the modified flow guide explained and reference is made with respect to the vane pump incidentally to the above statements and for the corresponding pump components, the same reference numerals as used there.
  • the flow guiding device of the second exemplary embodiment comprises a flow guiding structure 20 and additionally a resistance structure 30, which together form the flow guiding device 20, 30 of the second embodiment.
  • the flow guide structure 20 corresponds to the flow guide structure 20 of the first Embodiment, so that reference is also made in this regard to the above statements and the same reference numerals as used there.
  • the flow resistance of the third flow path P3 is increased in relation to the flow resistance of the second flow path P2 in comparison to the first embodiment. This ensures with greater certainty that the lower wing region 12 (FIG. Figures 1-3 ) is sufficiently supplied with pressurized fluid even at low speed.
  • the resistance structure 30 is arranged in the flow path of the partial flow S2 flowing through the respective second outlet region 26 downstream of the respective supply passage 15, as preferably upstream, particularly preferably directly in front of the respective outlet region 26.
  • the pressure fluid flowing through the respective second outlet region 26 flows through the resistance structure 30 in preferred embodiments immediately upstream of the second outlet region 26 formed by the flow guide structure 20.
  • the flow resistance of the first flow path P1 in relation to the flow resistance of the second flow path P2 compared to the first embodiment can be increased.
  • this measure is realized by the resistance structure 30 also increasing the flow resistance immediately upstream of the first outlet region 24 of the respective tide.
  • the first partial flow S1 flows through the resistance structure 30 immediately before the outflow through the respective first outlet region 24.
  • the resistance structure 30 forms in the respective flow path P1 and / or P3, in the exemplary embodiment in the flow paths P1 and P3, a diaphragm with a plurality of passages 31, in the exemplary embodiment circular through holes through which the pressure fluid must flow to then through the respective outlet region 24 or 26th to be able to escape.
  • the additional flow resistance obtained by means of the resistance structure 30, in comparison to the first exemplary embodiment, depends on the ratio of the area of the passages 31 to the area of the closed, non-passable regions of the resistance structure 30.
  • the flow resistance of the respective flow path P1 and / or P3 can be varied in order, on the one hand, to supply the lower wing region 12 ensure, on the other hand, but to affect the efficiency of the pump as little as possible.
  • the resistance structure 30 is an axially thin, planar structure. In the exemplary embodiment, it is a disc. It may be flat as in the embodiment or instead cupped, for example, following the shape of the Strömungsleit Quilt 10, shaped.
  • the flow guiding structure 20 and the resistance structure 30 are made separately from each other. They can be mounted together or one after the other.
  • the resistance structure 30 is arranged between the end plate 4 and the flow guiding structure 20. In particular, as in the exemplary embodiment, it can be arranged directly between the end plate 4 and the flow guiding structure 20. It divides the flow guide region formed between the face plate 4 and the flow guide structure 20 into an inner guide region located between the face plate 4 and the resistance structure 30 and an outer guide region located between the resistance structure 30 and the flow guide structure 20.
  • the pressure fluid flowing out of the respective pressure passage 14 must flow through the resistance structure 30 in order to be able to reach the outer guide region and to be able to flow out through the outlet regions 24 and 26.
  • FIGS. 9 to 11 show a vane pump with a flow guide of a third embodiment. Apart from the Strömungsleit Anlagen corresponds to the vane pump in the FIGS. 1 to 5 shown pump, so that reference is made to the local statements and the local reference numerals are used.
  • the flow guide of the third embodiment is derived from the flow guide of the second embodiment.
  • the flow guiding structure 20 corresponds to the flow guiding structure 20 of the two preceding embodiments.
  • the flow guiding device comprises a resistance structure 30 with a plurality of passages 31, each of which is arranged in a surface region of the resistance structure 30 which is in axial overlap with the first outlet region 24 of the respective flood.
  • the resistance structure 30 corresponds to that of the second embodiment.
  • the resistance structure 30 has no passages in the region of the second outlet region 26 of the respective flood.
  • the resistance structure 30 in plan view in each case a radially outwardly extended, closed resistance surface 32, which with the outlet region 26 of the respective flood in the top view, ie axially, overlapped and flows around the respective partial flow S2 before the respective partial flow S2 can flow through the respective second outlet region 26.
  • a comparable resistance surface 32 instead of the passages 31 could also be provided in the axial overlap with the respective first outlet region 24 and enlarge the deflecting region 25 of the first embodiment immediately adjacent to the outlet region 24 and correspondingly reduce the cross section of the outlet region 24.
  • the resistance structure 30 may have in the axial overlap with the respective second outlet region 26 passages 31 as in the second embodiment and a closed resistance surface 32 in axial overlap with the respective first outlet region 24.
  • the resistance structure 30 is designed in the manner of a diaphragm in the second and third exemplary embodiments.
  • the flow paths P1, P2 and P3 a comparable result can also be achieved with a modified resistance structure in that the modified resistance structure is formed, for example, as a sieve, woven fabric or another knitted fabric. It is also possible for a number of simple knitwear structures, for example a plurality of simple sieves, to stack together axially to form the modified resistance structure.
  • the resistance structure can be composed of one or more sub-regions which can not be flowed through and one or more sub-regions through which the sub-region (s) flow through is located in the first flow path P1 and / or in the third flow path P3, in order to control the flow resistance of the respective one To increase flow path.
  • the one or more flow-through portions may each be formed as a panel or knitted fabric.
  • FIGS. 12 to 14 show a vane pump with a flow guide of a fourth embodiment.
  • the vane pump corresponds to the vane pump of the preceding embodiments, so that reference is made to the statements on this and the same reference numerals are used for the same pump components as in the first embodiment.
  • the flow-guiding device of the fourth exemplary embodiment comprises a flow-guiding structure 20, which is the flow-guiding structure 20 of the above Embodiments corresponds, so that reference is made in this regard to the local statements.
  • the flow-guiding device forms a valve device with movable valve elements for controlling the discharge both through the first outlet region 24 and the second outlet region 26 of the respective pump flow.
  • the valve device comprises circumferentially distributed valves arranged.
  • the flow-guiding device can have a valve for the first outlet region 24 of the respective tide and a plurality of valves for the second outlet region 26 of the respective tide.
  • the valves each comprise a movable valve element and a stop, namely a valve element 33 and a stop 41 for the first outlet region 24 of the respective flood and a plurality of valve elements 34 and associated stops 42 for the second outlet region 26 of the respective flood.
  • the movable valve elements 33 and 34 are movable back and forth between a closed position and a passage position predetermined by the respectively associated stop 41 and 42. The respective valve element moves when acted upon with the pressurized fluid axially outward in the direction of the passage position until it rests against the associated stop.
  • FIGS. 13 and 14 the region of the vane cell pump comprising the flow-guiding device is shown in each case in a longitudinal section as in the other exemplary embodiments.
  • FIG. 13 are in longitudinal section, the pressure passages 14 with the respective associated valve element 33 recognizable.
  • FIG. 14 shows in longitudinal section the supply passages 15 and the immediately before the second outlet 26 arranged movable valve elements 34.
  • the valve elements 36 and 37 take the valve elements 36 and 37 each a closed position.
  • the valves are each formed in the manner of a reed valve.
  • the valve elements 33 and 34 are spring tongues which protrude from a respective root area in the circumferential direction and elastically from the end plate 4 in the direction of the respective associated stop, d. H. in the direction of the passage position are bendable.
  • valve elements 33 and 34 are acted upon by the conveyed pressure fluid in the direction of the passage position.
  • the pressure of the pressure fluid, the elastic restoring force of the valve elements 33 and 34 counteracts.
  • the elastic restoring force can in particular be dimensioned such that the valve elements 33 and / or 34 do not move from the closed position in the direction of the passage position until a certain minimum rotational speed has been reached so that the pressurized fluid does not yet flow out through the outlet regions 24 and / or 26 until the minimum rotational speed is reached, but is directed into the underflying region 12.
  • the valve elements 33 and 34 are part of a planar resistance structure 30, which can be designed as a thin ring structure, in particular as in the embodiment.
  • the resistance structure 30 may be shaped as in the embodiment plan or shell-shaped. It may in particular be made of spring steel or other metals, in principle also of a plastic material, as long as the respective material allows the formation of the form-elastic valve elements 33 and / or 34.
  • the stops 41 and 42 are components of a stop structure 40, which is also expected to Strömungsleit Road.
  • the stop structure 40 is a planar structure, in the embodiment, a ring structure. In the exemplary embodiment, it is annular disk-shaped, but in principle it can also be cup-shaped in adaptation to the flow-guiding structure 20, wherein in such embodiments the resistance structure 30 would also be shaped in an adapted manner.
  • the flow-guiding device 20, 30, 40 is constructed in the form of a layer, as in the second and third exemplary embodiments, in contrast to these two exemplary embodiments it has the stop structure 40 as an additional layer.
  • the resistance structure 30 abuts against the end face of the end plate 4.
  • the stop structure 40 is arranged axially between the resistance structure 30 and the axially outer flow guide structure 20.
  • the Strömungsleit Quilt 20 holds in the position of engagement of the positioning 17 and positioning counter-27 as in the other embodiments, the multi-part flow guide 20, 30, 40 on the end plate 4.
  • the resistance structure 30 and the stop structure 40 may be with the same positioning elements 17 also in a positioner engagement to to position these two structures in the circumferential direction relative to the respective pressure passage 14 and supply passage 15.
  • FIGS. 15 to 17 show a vane pump with a flow guide of a fifth embodiment.
  • the vane pump corresponds to the basis of FIGS. 1 to 5 described pump, so on the referenced there versions and the same reference numerals are used for the same pump components.
  • the flow-guiding device of the fifth exemplary embodiment comprises a flow-guiding structure 20, which corresponds to the flow-guiding structure 20 of the first exemplary embodiment.
  • the flow guiding device comprises a resistance structure 30 and a stop structure 40 (FIG. FIGS. 16 and 17 ), which correspond to the respective first outlet region 24 of the resistor structure 30 and the stop structure 40 of the fourth embodiment, ie in axial overlap with the respective pressure passage 14 form a valve corresponding to the fourth embodiment.
  • the resistance structure 30 and the stop structure 40 are extended radially outwards, so that they are in the same way as in the third exemplary embodiment (FIG. FIGS. 9 to 11 ) immediately upstream of the respective second outlet region 26 form a resistance surface 32, which extend the respective third flow path P3 and thus increase its flow resistance in relation to the flow resistance of the second flow path P2.
  • a plurality of movable valve elements of this type may be provided circumferentially next to each other in the first flow path P1 upstream of the respective first outlet region 24.
  • the resistance structure 30 and the stop structure 40 upstream of the respective first outlet region 24 in the first flow path P1 may form an aperture with one or more passages 31 or instead a resistance surface 32 and one or more valves each having a movable valve element 34 upstream of the respective one second outlet region 26 may be formed in the respective third flow path P3.
  • the different measures for increasing the resistance of the first flow path P1 and / or the second flow path P3 can also be realized in other combinations than illustrated with the exemplary embodiments.
  • the resistor structures 30 of the second, third, fourth and fifth embodiments can be manufactured in particular by stamping.
  • the passages 31 may be punched passages.
  • the passages 31 are circular in the second and third embodiments, but could instead have in cross section but also an oval shape or a slot-shaped or cross-shaped cross-section, wherein slot-shaped cross sections seen in the axial plan view may be straight or curved.
  • the passages 31 may be axially cylindrical. Instead, they can also widen or constrict in the flow direction, for example be trumpet-shaped or bell-shaped or in particular conical.
  • the passages 31 also do not have to be rotationally symmetrical. For example, they may be shaped to impart a directional component across the axial direction as the fluid flows through the pressurized fluid to direct the pressurized fluid toward one of the supply passages 15 as the resistance structure flows through it.
  • valve elements 33 and 34 of the fourth and fifth embodiments can be manufactured by punching a resistor blank and thus as stamped valve elements. By punching the valve elements 33 and 34 can be released in a simple manner each in the form of a spiral spring tongue.
  • the valves of the fourth and fifth embodiments are each formed in the manner of a reed valve.
  • the stop structure 40 may be shaped to fit the resistor structure 30 as a simple washer or ring having a small axial distance to the back of the resistor structure 30, such that the valve elements 33 and / or 34 formed as flexural tongues in the elastic Giving yield against the modified stop structure in abutting contact, said stop contact does not have to be over the entire surface and not flat, but be linear or can take place only in a smaller area of the respective valve element 33 and / or 34.
  • FIGS. 18 to 21 show a vane pump with a flow guide of a sixth embodiment.
  • the vane pump corresponds to the pumps described above, so that in particular to the comments on the FIGS. 1 to 5 referenced and the same reference numerals are used for the same pump components.
  • the flow-guiding device of the sixth exemplary embodiment comprises a flow-guiding structure 20 which corresponds to the flow-guiding structure 20 of the other exemplary embodiments.
  • the flow guiding device comprises a resistance structure 30, each having an elastomeric valve 36 arranged in the first flow path P1 and an elastomeric valve 37 arranged in the third flow path P3.
  • the resistance structure 30 further comprises, as best shown in FIG FIG. 19 recognizable, a support structure 35 to which the elastomeric valve elements 36 and 37 are elastically in the axial direction outwardly, away from the end plate 4, are bendable.
  • the elastomeric valve elements 36 and 37 are formed as elastomeric spring tongues which protrude in the circumferential direction and accordingly bend during bending due to the pressure prevailing in the Strömungsleit Scheme pressure of the pressurized fluid about radial axes.
  • the elastomeric valve elements 36 and 37 act basically the valve elements 33 and 34 comparable.
  • a stop structure 40 is not provided.
  • the flow cross section of the elastomer valve formed with the respective elastomer valve element 36 and 37 is thus determined only by the force acting on the respective elastomer valve element pressure force of the pressure fluid and the structurally predetermined elastic restoring force of the respective elastomer element.
  • FIGS. 22 to 25 show a vane pump with a flow guide of a seventh embodiment.
  • the vane pump of the pump corresponds to the other embodiments, so that reference is made in this regard to the above statements and for the same pump components, the same reference numerals are used.
  • the flow-guiding device of the seventh embodiment comprises a flow-guiding structure 20, which corresponds to the flow-guiding structure of the other exemplary embodiments.
  • the flow guiding device comprises a resistance structure 30, which is of the resistance structure 30 of the sixth embodiment ( FIGS. 18 to 21 ) was further developed starting.
  • the resistance structure 30 of the seventh embodiment has elastomer valves distributed around the axis of rotation R with elastomeric valve elements 38 and 39.
  • a plurality of elastomer valves with elastomer valve elements 38 and 39 are arranged both upstream of the first outlet region 24 of the respective tide and in the third flow path P3 upstream of the second outlet region 26 of the respective tide in the first flow path P1.
  • the resistance structure 30 of the seventh embodiment includes the same support structure 35 as the resistance structure of the sixth embodiment.
  • the elastomer valve elements 38 and 39 which are made of an elastomer, are formed on the carrier structure 35, as in the sixth exemplary embodiment, so that they can be bent off elastically from a root area or contact area axially outwards, away from the front plate 4.
  • a stop structure is not provided in the seventh embodiment.
  • the flow-guiding device consists of the flow-guiding structure 20 and the resistance structure 30.
  • the support structure 35 may be made of a metal material. But it can also be made of a plastic.
  • the elastomer valve elements 36 and / or 37, as well as the elastomeric valve elements 38 and / or 39, can be integrally formed on the carrier structure 35 as already mentioned or joined to it in a material-locking manner.
  • the support structure 35 and the elastomer valve elements 36 and / or 37 of the sixth embodiment and the elastomeric valve elements 38 and / or 39 of the seventh embodiment but also made together of an elastomeric material, optionally also made of natural rubber, and the respective elastomeric valve element by a Post-processing, in particular by a separation process, are produced at the initially molded in a piece resistance structure.
  • the elastomer valve elements 36 to 39 are designed in the embodiments as spring tongues, which protrude from a root area in the circumferential direction.
  • circumferentially slender elastomeric valve elements 38 and / or 39 of the seventh embodiment may instead protrude radially from the support structure 35 and accordingly bendable about a tangential axis and thereby bend away from the end plate in the forward position.
  • the flow guiding structure 20 can also provide an increased flow resistance in the first flow path P1 and / or in the third flow path P3 in integrated construction, so that a resistance structure 30 manufactured separately from the flow guiding structure 20 can be dispensed with.
  • the correspondingly modified flow guiding structure 20 may be formed in the first outlet region 24 of the respective tide and / or in the second outlet region 26 of the respective tide, for example as a diaphragm with a plurality of smaller passageways 31 compared to the respective outlet region 24 and / or 26.
  • the Strömungsleit Fabric 20 also form the stops for the movable valve elements, so that a separately manufactured stop structure can be omitted.

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Abstract

1. Flügelzellenpumpe umfassend: 1.1 einen um eine Drehachse (R) drehbeweglichen Rotor (10) und einen oder mehrere in einer jeweiligen Flügelaufnahme des Rotors (10) hin und her bewegliche(n) Flügel (11), 1.2 eine Kurvenstruktur (5), die den Rotor (10) umgibt und bei einer Drehbewegung des Rotors (10) den oder die Flügel (11) führt, so dass sich periodisch vergrößernde und verkleinernde Förderzellen (6) bilden, 1.3 eine dem Rotor (10) axial zugewandte Stirnplatte (4) mit einem Druckdurchgang (14) zur Abförderung von Druckfluid und einem Versorgungsdurchgang (15) zur Versorgung eines Unterflügelbereichs (12) mit Druckfluid, 1.4 eine Strömungsleiteinrichtung (20; 20, 30; 20, 30, 40) an einer vom Rotor (10) axial abgewandten Stirnseite der Stirnplatte (4), 1.5 einen ersten Auslassbereich (24) zur Abförderung eines ersten Teilstroms (S1) des durch den Druckdurchgang (14) strömenden Druckfluids, 1.6 einen zweiten Auslassbereich (26) zur Abförderung eines zweiten Teilstroms (S2) des durch den Druckdurchgang (14) strömenden Druckfluids, 1.7 einen ersten Strömungspfad (P1), auf dem der erste Teilstrom (S1) durch den ersten Auslassbereich (24) strömt, 1.8 einen zweiten Strömungspfad (P2), der den Druckdurchgang (14) mit dem Versorgungsdurchgang (15) verbindet, vom ersten Strömungspfad (P1) abzweigt und von der Strömungsleiteinrichtung (20; 20, 30; 20, 30, 40) begrenzt wird, 1.9 und einen dritten Strömungspfad (P3), der den Versorgungsdurchgang (15) mit dem zweiten Auslassbereich (26) verbindet und von der Strömungsleiteinrichtung (20; 20, 30; 20, 30, 40) begrenzt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Flügelzellenpumpe mit wenigstens einem Flügel und zugeordnetem Unterflügelbereich, in den ein von der Pumpe zu förderndes Druckfluid einleitbar ist, um den Flügel mit Druck zu beaufschlagen.
  • Bei Flügelzellenpumpen der genannten Art wird der Flügel oder werden die mehreren Flügel jeweils im Unterflügelbereich mit dem von der Pumpe geförderten Druckfluid beaufschlagt, um zu gewährleisten, dass der oder die Flügel auch im unteren Drehzahlbereich, wie etwa beim Anfahren der Pumpe, nach außen in Richtung auf eine den Rotor umgebende Kurvenstruktur gedrückt werden, um die Förderzellen der Pumpe fluidisch voneinander zu trennen. Die Versorgung des Unterflügelbereichs geht mit einer Verringerung des Pumpenwirkungsgrads einher.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Unterflügelbereich einer Flügelzellenpumpe auch bei geringer Pumpendrehzahl sicher mit Druckfluid zu versorgen und einen damit verbundenen Wirkungsgradverlust gering zu halten.
  • Gegenstand der Erfindung ist eine Flügelzellenpumpe mit einem um eine Drehachse drehbaren Rotor und einem oder mehreren Flügeln, der oder die jeweils in einer zugeordneten, vorzugsweise schlitzförmigen, Flügelaufnahme des Rotors hin und her beweglich ist oder sind. Das Wort "ein" wird nur in der Wendung "ein oder mehrere" als Zahlwort, sonst stets als unbestimmter Artikel verstanden. Eine Kurvenstruktur umgibt den Rotor und begrenzt einen Förderraum der Pumpe radial außen. Radial innen begrenzt der Rotor den Förderraum. Die Kurvenstruktur führt bei einer Drehbewegung des Rotors den oder die Flügel, so dass sich im Verlauf der Drehbewegung periodisch vergrößernde und wieder verkleinernde Förderzellen bilden. Die Kurvenstruktur weist hierfür an einer dem Rotor radial zugewandten Innenseite eine Führungskurve auf, gegen die der nur eine Flügel oder die vorzugsweise mehreren Flügel drücken, so dass sich zwischen der Kurvenstruktur und dem jeweiligen Flügel ein Dichtspalt bildet, der die an den jeweiligen Flügel grenzenden, benachbarten Förderzellen fluidisch voneinander trennt. Die Kurvenstruktur kann magnetisch sein, um den oder die Flügel nach außen anzuziehen.
  • Die Flügelzellenpumpe umfasst ferner eine dem Rotor axial zugewandte Stirnplatte mit einem Druckdurchgang zur Abförderung von Druckfluid von der Pumpe und einem Versorgungsdurchgang zur Versorgung eines Unterflügelbereichs mit Druckfluid, das von dem Druckfluid, das durch den Druckdurchgang strömt, abgezweigt wird. Weist die Flügelzellenpumpe mehrere Flügel auf, die in Flügelaufnahmen des Rotors hin und her beweglich sind, ist in jeder der Flügelaufnahmen ein Unterflügelbereich gebildet, der im Pumpenbetrieb über den oder die Versorgungsdurchgänge der Stirnplatte mit dem Druckfluid versorgt wird.
  • Die Stirnplatte begrenzt den Förderraum an einer Stirnseite des Rotors. Ein Gehäuseteil begrenzt den Förderraum an der anderen Stirnseite des Rotors. Die Stirnplatte kann aus mehreren separat gefertigten Stücken fest gefügt sein, bevorzugt ist sie jedoch im Ganzen in einem Verfahren der Urformung in einem Stück geformt. Der Begriff "Stirnplatte" ist nicht so zu verstehen, dass die Stirnplatte im engen Sinne eine Platte sein muss. Andererseits kann sie dem Rotor zugewandt eine plane Stirnfläche aufweisen, mit der sie an der betreffenden Stirnseite des Rotors den Förderraum begrenzt. Die Stirnplatte kann einen oder mehrere Druckdurchgänge und/oder einen oder mehrere Versorgungsdurchgänge aufweisen.
  • Die Pumpe kann einflutig oder mehrflutig gebildet sein. Sie kann auch bei Ausführung als einflutige Pumpe auf der Hochdruckseite mehrere Druckdurchgänge aufweisen, die in zweckmäßigen Ausführungen in der Stirnplatte vorgesehen sind. Ist die Pumpe als mehrflutige Pumpe gebildet, weist die Stirnplatte zweckmäßigerweise wenigstens einen Druckdurchgang pro Flut auf. Ungeachtet der Frage, ob die Pumpe einflutig oder mehrflutig ausgeführt ist, kann die Stirnplatte einen oder mehrere Versorgungsdurchgänge aufweisen. Vorzugsweise weist sie wenigstens einen Versorgungsdurchgang pro Flut auf. Sind mehrere Versorgungsdurchgänge vorhanden, kann jeder der Versorgungsdurchgänge in der Stirnplatte vorgesehen sein. Soweit Merkmale des Druckdurchgangs beschrieben werden, weist bei Vorhandensein mehrerer Druckdurchgänge jeder weitere Druckdurchgang diese Merkmale vorzugsweise ebenfalls auf. Soweit Merkmale des Versorgungsdurchgangs beschrieben werden, weist bei Vorhandensein mehrerer Versorgungsdurchgänge jeder weitere Versorgungsdurchgang diese Merkmale vorzugsweise ebenfalls auf.
  • Das den Druckdurchgang durchströmende Druckfluid wird mittels einer Strömungsleiteinrichtung an einer vom Rotor axial abgewandten Stirnseite der Stirnplatte auf unterschiedlichen Strömungspfaden durch einen ersten Auslassbereich und einen zweiten Auslassbereich der Pumpe abgefördert. Der erste Auslassbereich dient der Abförderung eines ersten Teilstroms des durch den Druckdurchgang strömenden Druckfluids. Der zweite Auslassbereich dient der Abförderung eines zweiten Teilstroms des durch den Druckdurchgang strömenden Druckfluids. Der erste Auslassbereich und/oder der zweite Auslassbereich kann oder können jeweils in vorteilhaften Ausführungen als eine oder mehrere Durchgangsöffnungen der Strömungsleiteinrichtung gebildet sein.
  • Die Strömungsleiteinrichtung kann Bestandteil der Stirnplatte sein. Sie kann mit der Stirnplatte fest gefügt, beispielsweise geschweißt, geklebt oder verschraubt, sein. Sie kann mit der Stirnplatte auch in einem Verfahren der Urformung gemeinsam geformt sein. In bevorzugten Ausführungen wird die Strömungsleiteinrichtung jedoch separat von der Stirnplatte gefertigt und beim Zusammenbau der Pumpe montiert, bevorzugt lösbar. Im montierten Zustand steht sie vorzugsweise direkt in Kontakt mit der Stirnplatte. Bevorzugt hat sie im montierten Zustand axialen Druckkontakt mit der Stirnplatte.
  • Nach der Erfindung ist ein mittels Stirnplatte und Strömungsleiteinrichtung auf der Hochdruckseite der Pumpe gebildeter Strömungsleitbereich so gestaltet, dass sich für das aus dem Druckdurchgang der Stirnplatte strömende Druckfluid ein erster Strömungspfad, ein zweiter Strömungspfad und wenigstens ein weiterer, dritter Strömungspfad bilden. Auf dem ersten Strömungspfad strömt der erste Teilstrom des Druckfluids durch den ersten Auslassbereich ab. Der zweite Strömungspfad zweigt vom ersten Strömungspfad ab und verbindet den Druckdurchgang mit dem Versorgungsdurchgang der Stirnplatte. Die Strömungsleiteinrichtung begrenzt den zweiten Strömungspfad, bevorzugt zumindest in axialer Richtung, so dass das abgezweigte Druckfluid auf dem zweiten Strömungspfad zwischen der Strömungsleiteinrichtung und der zugewandten Stirnseite der Stirnplatte zum Versorgungsdurchgang strömt. Der dritte Strömungspfad verbindet den Versorgungsdurchgang mit dem zweiten Auslassbereich, so dass Druckfluid vom Versorgungsdurchgang zum zweiten Auslassbereich und durch diesen abströmen kann. Der dritte Strömungspfad wird ebenfalls von der Strömungsleiteinrichtung begrenzt, bevorzugt zumindest in axialer Richtung, so dass Druckfluid auf dem dritten Strömungspfad zwischen der Strömungsleiteinrichtung und der zugewandten Stirnseite der Stirnplatte zum zweiten Auslassbereich strömt.
  • Indem der erste Teilstrom längs des ersten Strömungspfads abströmt und ein Teil des durch den Druckdurchgang der Stirnplatte strömenden Druckfluids mittels der Strömungsleiteinrichtung in den zweiten Strömungspfad umgeleitet wird, kann über den zweiten Strömungspfad die Versorgung des Unterflügelbereichs sichergestellt werden, andererseits aber der erste Teilstrom auf dem ersten Strömungspfad direkt auf kurzem Wege und dadurch mit nur geringem Strömungswiderstand verlustarm abgefördert werden.
  • Vorteilhaft ist, wenn der erste Auslassbereich in axialer Sicht mit einer stromabwärtigen Auslassöffnung des Druckdurchgangs überlappt, damit der erste Teilstrom von der stromabwärtigen Auslassöffnung des Druckdurchgangs in axialer Richtung auf kurzem Wege zum ersten Auslassbereich strömen und vorzugsweise auch axial durch den ersten Auslassbereich von der Pumpe abströmen kann. In bevorzugten Ausführungen überlappt der erste Auslassbereich in axialer Sicht nur einen ersten Teilbereich der stromabwärtigen Auslassöffnung des Druckdurchgangs, und die Strömungsleiteinrichtung überlappt einen zweiten Teilbereich der stromabwärtigen Auslassöffnung des Druckdurchgangs, so dass nur ein Teil des durch den Druckdurchgang strömenden Druckfluids als der erste Teilstrom durch den ersten Auslassbereich abströmt und ein anderer Teil des durch den Druckdurchgang strömenden Druckfluids von der Strömungsleiteinrichtung zur Seite in den zweiten Strömungspfad gelenkt wird. Die Strömungsleiteinrichtung kann für den abzulenkenden Teil des durch den Druckdurchgang strömenden Druckfluids als eine den betreffenden Teil der Strömung umlenkende Pralleinrichtung wirken. Durch die Aufteilung in den durch den ersten Auslassbereich abströmenden ersten Teilstrom und den in den zweiten Strömungspfad umgelenkten weiteren Teilstrom wird der erste Teilstrom axial auf kurzem Wege und dadurch verlustarm abgefördert, andererseits aber eine Strömung in Richtung auf den Versorgungsdurchgang und damit eine sichere Versorgung des Unterflügelbereichs erzwungen.
  • Um die Versorgung des Unterflügelbereichs mit Druckfluid zu gewährleisten, wird es bevorzugt, wenn der Strömungswiderstand des dritten Strömungspfads, der vom Versorgungsdurchgang zum zweiten Auslassbereich führt, größer ist als der Strömungswiderstand des zweiten Strömungspfads, auf dem das abgezweigte Druckfluid von der Stelle der Abzweigung bis zum Versorgungsdurchgang strömt. In noch einer Ausgestaltung, die ebenfalls der Sicherstellung der Versorgung des Unterflügelbereichs mit Druckfluid dient, kann der Strömungswiderstand des ersten Strömungspfads größer als der Strömungswiderstand des zweiten Strömungspfads sein. Obgleich bereits vorteilhaft ist, wenn nur eine der beiden Maßnahmen verwirklicht wird, wird die Versorgung besonders sicher gewährleistet, wenn der zweite Strömungspfad einen geringeren Strömungswiderstand als der erste Strömungspfad und auch einen geringeren Strömungswiderstand als der dritte Strömungspfad aufweist. Wenn von einem Strömungswiderstand eines Strömungspfads die Rede ist, so ist damit der Gesamtwiderstand des jeweiligen Strömungspfads gemeint, also der Widerstand, den das Druckfluid beim Durchströmen des jeweiligen Strömungspfads insgesamt erfährt.
  • Im ersten Strömungspfad kann eine Widerstandsstruktur angeordnet sein, um den Strömungswiderstand des ersten Strömungspfads zu vergrößern. Im dritten Strömungspfad kann eine Widerstandsstruktur angeordnet sein, um den Strömungswiderstand des dritten Strömungspfads zu vergrößern. In bevorzugten Ausführungen ist sowohl im ersten Strömungspfad als auch im dritten Strömungspfad eine Widerstandsstruktur angeordnet, um sowohl den Strömungswiderstand des ersten Strömungspfads als auch den Strömungswiderstand des dritten Strömungspfads zu vergrößern. Die Erhöhung des Strömungswiderstands beider Strömungspfade kann durch Anordnung voneinander separater Widerstandsstrukturen, eine Widerstandsstruktur für den ersten Strömungspfad und eine weitere Widerstandsstruktur für den dritten Strömungspfad, bewerkstelligt werden. Bevorzugter werden bei Widerstandserhöhung beider Pfade jedoch die Widerstandsstruktur im ersten Strömungspfad und die Widerstandsstruktur im dritten Strömungspfad von der gleichen Widerstandsstruktur gebildet.
  • Die eine oder die gegebenenfalls mehreren Widerstandsstrukturen gehört oder gehören jeweils zur Strömungsleiteinrichtung. Die Strömungsleiteinrichtung kann aus einer als Baueinheit gefertigten Strömungsleitstruktur bestehen, die zugleich auch die eine oder mehreren Widerstandsstrukturen bildet. Die Strömungsleiteinrichtung kann wie bevorzugt aber auch mehrteilig sein und eine Strömungsleitstruktur und eine oder mehrere hiervon separat gefertigte Widerstandsstruktur(en) umfassen. Die Strömungsleiteinrichtung kann insbesondere zweiteilig sein und aus einer Strömungsleitstruktur und einer Widerstandsstruktur bestehen. In ebenfalls bevorzugten Ausführungen umfasst die Strömungsleiteinrichtung eine Strömungsleitstruktur, eine Widerstandsstruktur und eine Anschlagstruktur, wobei sie in derartigen Ausführungen insbesondere aus diesen drei Strukturen bestehen kann. Die Widerstandsstruktur und die Anschlagstruktur können vorteilhafterweise ein oder mehrere Ventile im ersten Strömungspfad und/oder ein oder mehrere Ventile im zweiten Strömungspfad jeweils in Form eines Reed-Ventils bilden.
  • Die Widerstandsstruktur kann insbesondere eine axial dünne, flächenhafte Struktur sein. Die Widerstandsstruktur kann beispielsweise eine Blechstruktur oder eine blechartige Struktur sein, wobei das Wort "Blech" in erster Linie nur die Form der Widerstandsstruktur beschreiben, aber die Widerstandsstruktur nicht hinsichtlich des Werkstoffes einschränken soll. Bevorzugte Werkstoffe sind allerdings Metalle und Metalllegierungen, insbesondere Stähle. Eine dünne, flächenhafte Widerstandsstruktur ist einfach montierbar und hinsichtlich der zu erzielenden Strömungsverhältnisse einfach und flexibel gestaltbar. Die Widerstandsstruktur ist vorzugsweise axial zwischen der Stirnplatte und der Strömungsleitstruktur angeordnet. Axial zwischen der Stirnplatte und der Widerstandsstruktur kann eine oder können mehrere weitere, vorzugsweise jeweils flächenhaft dünne Struktur(en) angeordnet sein. Zwischen der Widerstandsstruktur und der Strömungsleitstruktur kann oder können eine oder mehrere jeweils bevorzugt flächenhaft dünne Struktur(en) angeordnet sein, beispielsweise die genannte Anlagestruktur. Die Stirnplatte, die Widerstandsstruktur, die Strömungsleitstruktur sowie eine oder mehrere optionale weitere Strukturen, sind vorzugsweise schichtartig aneinander liegend angeordnet. Die Widerstandsstruktur grenzt axial vorzugsweise unmittelbar an die Stirnplatte.
  • Ist die Strömungsleiteinrichtung separat von der Stirnplatte gefertigt und mit dieser verbunden, vorzugsweise an dieser montiert, kann die Strömungsleiteinrichtung in einfachen Ausführungen einteilig oder in alternativen Ausführungen mehrteilig, insbesondere zweiteilig, sein. In einteiligen Ausführungen besteht die Strömungsleiteinrichtung aus einer Strömungsleitstruktur, in mehrteiligen Ausführungen umfasst sie eine Strömungsleitstruktur. Die Strömungsleitstruktur begrenzt wenigstens einen Teil des ersten Auslassbereichs und/oder einen Teil des zweiten Auslassbereichs.
  • In bevorzugten Ausführungen weist die Strömungsleitstruktur einen oder mehrere voneinander separate Durchgänge auf, der oder die gemeinsam den ersten Auslassbereich bilden. Stattdessen oder zusätzlich kann die Strömungsleitstruktur einen oder mehrere voneinander separate Durchgänge aufweisen, der oder die gemeinsam den zweiten Auslassbereich bilden. Der jeweilige Durchgang kann vollständig innerhalb der Strömungsleitstruktur liegen, also von dieser allseits umrandet sein. Die Strömungsleitstruktur muss allerdings keinen die Auslassbereiche voneinander trennenden Strukturbereich aufweisen. Der erste Auslassbereich und der zweite Auslassbereich können direkt aneinander grenzen. In derartigen Ausführungen ist es vorteilhaft, wenn die Strömungsleitstruktur den ersten und den zweiten Auslassbereich als einen zwar gemeinsamen, aber von der Strömungsleitstruktur allseitig umrandeten Auslass bildet. Grenzen der erste und der zweite Auslassbereich direkt aneinander, wird die erfindungsgemäße Strömungsführung im Strömungsleitbereich durch entsprechende Anordnung des ersten Auslassbereichs und des zweiten Auslassbereichs relativ zur Auslassöffnung des Druckdurchgangs erhalten. Der erste Auslassbereich und der zweite Auslassbereich können relativ zur Auslassöffnung des Druckdurchgangs insbesondere so angeordnet sein, dass der erste Strömungspfad kürzer ist als die Summe der Längen des zweiten Strömungspfads und des dritten Strömungspfads. Bevorzugt ist der erste Strömungspfad auch kürzer als der dritte Strömungspfad und/oder der zweite Strömungspfad, wobei hinsichtlich dieser Relation die Strömungspfade jeweils für sich betrachtet werden. Grenzen der erste Auslassbereich und der zweite Auslassbereich direkt aneinander, kann vorteilhafterweise ein ringstreifenförmiger Durchgang der Strömungsleitstruktur diesen gemeinsamen Auslass bilden. Der erste Auslassbereich und der zweite Auslassbereich können in Umfangsrichtung des ringstreifenförmigen Durchgangs unmittelbar nebeneinander angeordnet sein.
  • Die Flügelzellenpumpe kann insbesondere in Fahrzeugen, bevorzugt in Kraftfahrzeugen, eingebaut oder für einen derartigen Einbau vorgesehen sein. Die Pumpe wird vorzugsweise als hydraulische Pumpe verwendet, das Druckfluid ist in derartigen Anwendungen eine Flüssigkeit. Die Pumpe kann beispielsweise als Schmierölpumpe zur Versorgung eines Verbrennungsantriebsmotors eines Kraftfahrzeugs oder eines anderen Aggregats eines Kraftfahrzeugs mit Schmieröl und/oder Kühlungsöl verwendet werden. Die Pumpe kann auch als Arbeitspumpe zur Versorgung eines Aggregats mit einem Arbeitsfluid, vorzugsweise einer Arbeitsflüssigkeit wie etwa Hydrauliköl, dienen. So ist die Verwendung als Getriebepumpe zur Versorgung eines Getriebes, insbesondere eines Automatikgetriebes eines Fahrzeugs, mit Getriebeöl eine weitere bevorzugte Verwendung. Grundsätzlich kann die Pumpe aber auch mit Vorteil außerhalb der Fahrzeugtechnik eingesetzt werden, beispielsweise zur Versorgung einer stationären Brennkraftmaschine. Sie kann auch zur Versorgung einer Brennkraftmaschine an Bord eines Wasserfahrzeugs oder Luftfahrzeugs mit Schmieröl oder einem Arbeitsmedium eingesetzt werden. Eine weitere besonders bevorzugte Verwendung ist die einer Getriebepumpe zur Versorgung eines Getriebes einer Windkraftanlage oder eines Getriebes einer Anlage zur Erzeugung von Energie.
  • Die Flügelzellenpumpe kann als so genannte Cartridgepumpe ausgeführt sein. In Ausführungen als Cartridgepumpe kann die erfindungsgemäße Flügelzellenpumpe als montierte Baueinheit komplett in einen topfförmigen Einbauraum eingesetzt und im Einbauraum fixiert werden. Derartige Lösungen sind beispielsweise für Getriebepumpen bekannt, die in einen Pumpeneinbauraum eines Getriebes in axialer Richtung eingesetzt und in Einbauposition beispielsweise mittels Rastverbindung gesichert werden. Eine Cartridgepumpe dieser Art ist beispielsweise aus der DE 10 2015 105 928 A1 bekannt. Hinsichtlich der für den Einbau im Pumpeneinbauraum relevanten Merkmale kann die erfindungsgemäße Flügelzellenpumpe dieser bekannten Cartridgepumpe entsprechen. Die erfindungsgemäße Flügelzellenpumpe weicht andererseits in Bezug auf den mittels der Strömungsleiteinrichtung gestalteten Strömungsleitbereich und die diesbezüglichen Merkmale der Strömungsführung von der bekannten Pumpe ab.
  • Vorteilhafte Merkmale der Erfindung werden auch in den Unteransprüchen und in den Kombinationen der Unteransprüche beschrieben.
  • Auch in den nachstehend formulierten Aspekten werden Merkmale der Erfindung beschrieben. Die Aspekte sind in der Art von Ansprüchen formuliert und können diese ersetzen. In den Aspekten offenbarte Merkmale können die Ansprüche ferner ergänzen und/oder relativieren, Alternativen zu einzelnen Merkmalen aufzeigen und/oder Anspruchsmerkmale erweitern. In Klammern gesetzte Bezugszeichen beziehen sich auf nachfolgend in Figuren illustrierte Ausführungsbeispiele der Erfindung. Sie schränken die in den Aspekten beschriebenen Merkmale nicht unter den Wortsinn als solchen ein, zeigen andererseits jedoch bevorzugte Möglichkeiten der Verwirklichung des jeweiligen Merkmals auf.
    • Aspekt 1. Flügelzellenpumpe umfassend:
      • 1.1 einen um eine Drehachse (R) drehbeweglichen Rotor (10) und einen oder mehrere in einer jeweiligen Flügelaufnahme des Rotors (10) hin und her bewegliche(n) Flügel (11),
      • 1.2 eine Kurvenstruktur (5), die den Rotor (10) umgibt und bei einer Drehbewegung des Rotors (10) den oder die Flügel (11) führt, so dass sich periodisch vergrößernde und verkleinernde Förderzellen (6) bilden,
      • 1.3 eine dem Rotor (10) axial zugewandte Stirnplatte (4) mit einem Druckdurchgang (14) zur Abförderung von Druckfluid und einem Versorgungsdurchgang (15) zur Versorgung eines Unterflügelbereichs (12) mit Druckfluid,
      • 1.4 eine Strömungsleiteinrichtung (20; 20, 30; 20, 30, 40) an einer vom Rotor (10) axial abgewandten Stirnseite der Stirnplatte (4), und
      • 1.5 einen ersten Auslassbereich (24) zur Abförderung wenigstens eines ersten Teilstroms (S1) des durch den Druckdurchgang (14) strömenden Druckfluids.
    • Aspekt 2. Flügelzellenpumpe nach dem vorhergehenden Aspekt, wobei die Strömungsleiteinrichtung (20; 20, 30; 20, 30, 40) einen stromabwärts des Druckdurchgangs (14) gelegenen und mit dem Versorgungsdurchgang (15) verbundenen Strömungsleitbereich axial begrenzt.
    • Aspekt 3. Flügelzellenpumpe nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei der zweite Strömungspfad (P2) vom ersten Strömungspfad (P1) abzweigt.
    • Aspekt 4. Flügelzellenpumpe nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei die Strömungsleiteinrichtung (20; 20, 30; 20, 30, 40) zumindest einen Teil eines den ersten Auslassbereich (24) umgebenden Umfangsrands bildet.
    • Aspekt 5. Flügelzellenpumpe nach einem der vorhergehenden Aspekte, umfassend:
      • 5.1 einen ersten Strömungspfad (P1), auf dem der erste Teilstrom (S1) durch den ersten Auslassbereich (24) strömt, und
      • 5.2 einen zweiten Strömungspfad (P2), der den Druckdurchgang (14) mit dem Versorgungsdurchgang (15) verbindet und von der Strömungsleiteinrichtung (20; 20, 30; 20, 30, 40) begrenzt wird.
    • Aspekt 6. Flügelzellenpumpe nach einem der vorhergehenden Aspekte, umfassend einen zweiten Auslassbereich (26) zur Abförderung eines zweiten Teilstroms (S2) des durch den Druckdurchgang (14) strömenden Druckfluids,
    • Aspekt 7. Flügelzellenpumpe nach einem der zwei unmittelbar vorhergehenden Aspekte, wobei der erste Strömungspfad (P1) in Bezug auf die Drehachse (R) zumindest im Wesentlichen in axialer Richtung verläuft.
    • Aspekt 8. Flügelzellenpumpe nach einem der drei unmittelbar vorhergehenden Aspekte, wobei der zweite Strömungspfad (P2) und/oder der dritte Strömungspfad (P3) des Aspekts 12 zumindest im Wesentlichen quer zur Drehachse (R) verläuft oder verlaufen.
    • Aspekt 9. Flügelzellenpumpe nach einem der vier unmittelbar vorhergehenden Aspekte, wobei der erste Auslassbereich (24) einen ersten Teilbereich einer stromabwärtigen Auslassöffnung des Druckdurchgangs (14) in axialer Sicht überlappt und die Strömungsleiteinrichtung (20; 20, 30; 20, 30, 40) einen zweiten Teilbereich der stromabwärtigen Auslassöffnung in der axialen Sicht überlappt, so dass ein Teil des aus dem Druckdurchgang (14) strömenden Druckfluids als der erste Teilstrom (S1) durch den ersten Auslassbereich (24) abströmt und ein anderer Teil des aus dem Druckdurchgang (14) strömenden Druckfluids von der Strömungsleiteinrichtung (20; 20, 30; 20, 30, 40) zur Seite in den zweiten Strömungspfad (P2) gelenkt wird.
    • Aspekt 10. Flügelzellenpumpe nach dem vorhergehenden Aspekt, wobei die Strömungsleiteinrichtung (20; 20, 30; 20, 30, 40) einen dem ersten Auslassbereich (24) nahen Umlenkbereich (25) aufweist, der vorzugsweise bis an den ersten Auslassbereich (24) reicht, und der Umlenkbereich (25) in der axialen Sicht einen Teilbereich der Auslassöffnung des Druckdurchgangs (14) überlappt, so dass aus dem Druckdurchgang (14) strömendes Druckfluid den Umlenkbereich (25) anströmt und dadurch quer zur Drehachse (R) in Richtung auf den Versorgungsdurchgang (15) umgelenkt wird.
    • Aspekt 11. Flügelzellenpumpe nach einem der Aspekte 5 bis 10, wobei der Strömungswiderstand des ersten Strömungspfads (P1) größer als der Strömungswiderstand des zweiten Strömungspfads (P2) ist.
    • Aspekt 12. Flügelzellenpumpe nach einem der Aspekte 5 bis 11, umfassend einen dritten Strömungspfad (P3), der den Versorgungsdurchgang (15) mit dem zweiten Auslassbereich (26) verbindet und von der Strömungsleiteinrichtung (20; 20, 30; 20, 30, 40) begrenzt wird.
    • Aspekt 13. Flügelzellenpumpe nach dem vorhergehenden Aspekt, wobei der Strömungswiderstand des dritten Strömungspfads (P3) größer als der Strömungswiderstand des zweiten Strömungspfads (P2) ist.
    • Aspekt 14. Flügelzellenpumpe nach einem der zwei unmittelbar vorhergehenden Aspekte, wobei der Strömungswiderstand des dritten Strömungspfads (P3) größer als der Strömungswiderstand des ersten Strömungspfads (P1) ist.
    • Aspekt 15. Flügelzellenpumpe nach einem der drei unmittelbar vorhergehenden Aspekte, wobei im dritten Strömungspfad (P3) eine Widerstandsstruktur (30) angeordnet ist, um den Strömungswiderstand des dritten Strömungspfads (P3) zu vergrößern.
    • Aspekt 16. Flügelzellenpumpe nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei in einem vom Druckdurchgang (14) zum und durch den ersten Auslassbereich (24) führenden ersten Strömungspfad (P1) eine Widerstandsstruktur (30) angeordnet ist, um den Strömungswiderstand des ersten Strömungspfads (P1) zu vergrößern.
    • Aspekt 17. Flügelzellenpumpe nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei die Strömungsleiteinrichtung (20, 30; 20, 30, 40) eine Strömungsleitstruktur (20) zur Bildung des ersten Auslassbereichs (24) und/oder des zweiten Auslassbereichs (26) nach Aspekt 6 und eine Widerstandsstruktur (30) zur Erhöhung des Strömungswiderstands eines vom Druckdurchgang (14) zum und durch den ersten Auslassbereich (24) führenden ersten Strömungspfads (P1) und/oder des Strömungswiderstands des dritten Strömungspfads (P3) nach Aspekt 12 umfasst, wobei die Widerstandsstruktur (30) vorzugsweise axial zwischen der Stirnplatte (4) und der Strömungsleitstruktur (20) angeordnet ist.
    • Aspekt 18. Flügelzellenpumpe nach einem der drei unmittelbar vorhergehenden Aspekte, wobei die Widerstandsstruktur (30) eine flächenhafte Struktur, vorzugsweise eine Scheibe, und axial zwischen der Stirnplatte (4) und der Strömungsleitstruktur (20) angeordnet ist.
    • Aspekt 19. Flügelzellenpumpe nach einem der vier unmittelbar vorhergehenden Aspekte, wobei eine Blende mit einem oder mehreren voneinander beabstandeten Durchgängen (31), vorzugsweise Durchgangsloch oder -löcher, zumindest einen im ersten Strömungspfad (P1) nach Aspekt 5 und/oder im dritten Strömungspfad (P3) nach Aspekt 12 gelegenen Teilbereich der Widerstandsstruktur (30) bildet.
    • Aspekt 20. Flügelzellenpumpe nach dem vorhergehenden Aspekt, wobei die Durchgänge (31) im Querschnitt oval, kreisrund, schlitzförmig (gerade oder gebogen) oder kreuzförmig sind.
    • Aspekt 21. Flügelzellenpumpe nach einem der zwei unmittelbar vorhergehenden Aspekte, wobei die Durchgänge (31) in axialer Richtung zylindrisch oder konisch oder trompetenförmig oder glockenförmig sind.
    • Aspekt 22. Flügelzellenpumpe nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei ein Sieb, ein Gewebe oder eine andere Maschenware zumindest einen im ersten Strömungspfad (P1) des Aspekts 5 und/oder im dritten Strömungspfad (P3) nach Aspekt 12 gelegenen Teilbereich der Widerstandsstruktur (30) bildet.
    • Aspekt 23. Flügelzellenpumpe nach einem der Aspekte 15 bis 22, wobei die Widerstandsstruktur (30) ein oder mehrere bewegliche Ventilelemente (33; 36; 38) aufweist, das oder die im ersten Strömungspfad (P1) angeordnet ist oder sind, um einen Strömungsquerschnitt des ersten Strömungspfads (P1) zu variieren, und/oder ein oder mehrere bewegliche Ventilelemente (34; 37; 39) aufweist, das oder die im dritten Strömungspfad (P3) nach Aspekt 12 angeordnet ist oder sind, um einen Strömungsquerschnitt des dritten Strömungspfads (P3) zu variieren.
    • Aspekt 24. Flügelzellenpumpe nach dem vorhergehenden Aspekt, wobei das jeweilige Ventilelement (33; 33, 34; 36, 37; 38, 39) durch das Druckfluid gegen eine elastische Rückstellkraft in Richtung auf eine Vergrößerung des Strömungsquerschnitts (in eine Durchlassstellung) beweglich ist.
    • Aspekt 25. Flügelzellenpumpe nach dem vorhergehenden Aspekt, wobei das jeweilige Ventilelement (33; 33, 34; 36, 37; 38, 39) aus einem Metallwerkstoff, vorzugsweise einem federelastischen Metallwerkstoff, oder aus einem Elastomerwerkstoff besteht.
    • Aspekt 26. Flügelzellenpumpe nach einem der drei unmittelbar vorhergehenden Aspekte, wobei das jeweilige Ventilelement (33; 33, 34; 36, 37; 38, 39) als Biegefederzunge gebildet ist.
    • Aspekt 27. Flügelzellenpumpe nach dem vorhergehenden Aspekt, wobei das jeweilige Ventilelement (33; 33, 34; 36, 37; 38, 39) aus einem Wurzelbereich in Umfangsrichtung oder in Radialrichtung vorragt, vorzugsweise frei vorragt.
    • Aspekt 28. Flügelzellenpumpe nach einem der fünf unmittelbar vorhergehenden Aspekte, wobei die Strömungsleiteinrichtung (20, 30, 40) für das oder die Ventilelemente (33, 34) jeweils einen Anschlag (41, 42) aufweist, der in Bezug auf die Strömungsrichtung des abströmenden Druckfluids einer Rückseite des jeweiligen Ventilelements zugewandt ist.
    • Aspekt 29. Flügelzellenpumpe nach einem der sechs unmittelbar vorhergehenden Aspekte, wobei mehrere Ventilelemente (33; 36; 38) im ersten Strömungspfad (P1) des Aspekts 5 in Bezug auf die Strömung des Druckfluids parallel nebeneinander und/oder mehrere Ventilelemente (34; 37; 39) im dritten Strömungspfad (P3) des Aspekts 12 in Bezug auf die Strömung des Druckfluids parallel nebeneinander angeordnet sind.
    • Aspekt 30. Flügelzellenpumpe nach einem der vorhergehenden Aspekte 15 bis 29, wobei die Widerstandsstruktur (30) eine axial dünne, flächenhafte oder eine blechartige Struktur ist, die zumindest in einem oder mehreren Strukturteilbereichen einen oder mehrere Durchgänge (31) und/oder eine oder mehrere Biegezungen (33, 34; 36, 37; 38, 39) aufweist, die einen Strömungsquerschnitt im ersten Strömungspfad (P1) und/oder einen Strömungsquerschnitt im dritten Strömungspfad (P3) nach Aspekt 12 verkleinert/verkleinern und dadurch den Strömungswiderstand des jeweiligen Strömungspfads (P1, P3) vergrößert/vergrößern.
    • Aspekt 31. Flügelzellenpumpe nach dem vorhergehenden Aspekt, wobei der jeweilige Durchgang (31) und/oder die jeweilige Biegezunge ein gestanzter Durchgang oder eine gestanzte Biegezunge (33, 34) ist.
    • Aspekt 32. Flügelzellenpumpe nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei die Strömungsleiteinrichtung (20) zur Erhöhung des Strömungswiderstands des ersten Strömungspfads (P1) des Aspekts 5 ein oder mehrere Ventile (33, 41; 36; 38) im ersten Strömungspfad (P1) und/oder zur Erhöhung des Strömungswiderstands des dritten Strömungspfads (P3) des Aspekts 12 ein oder mehrere Ventile (34, 42; 37; 39) im dritten Strömungspfad (P3) aufweist.
    • Aspekt 33. Flügelzellenpumpe nach dem vorhergehenden Aspekt, wobei mehrere Ventile (33, 41; 36; 38) im ersten Strömungspfad (P1) in Bezug auf die Strömung des Druckfluids parallel nebeneinander und/oder mehrere Ventile (34, 42; 37; 39) im dritten Strömungspfad (P3) in Bezug auf die Strömung des Druckfluids parallel nebeneinander angeordnet sind.
    • Aspekt 34. Flügelzellenpumpe nach einem der zwei unmittelbar vorhergehenden Aspekte, wobei das jeweilige Ventil (33, 41, 34, 42) ein Reed-Ventil ist.
    • Aspekt 35. Flügelzellenpumpe nach einem der drei unmittelbar vorhergehenden Aspekte, wobei das jeweilige Ventil (36, 37; 38, 39) ein Elastomerventil mit einem zungenförmigen, elastisch biegbaren Ventilelement (36, 37; 38, 38) aus einem Elastomer ist.
    • Aspekt 36. Flügelzellenpumpe nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei die Strömungsleiteinrichtung (20; 20, 30; 20, 30, 40) eine Strömungsleitstruktur (20) umfasst oder aus einer Strömungsleitstruktur (20) besteht und die Strömungsleitstruktur (20) zur Ausübung einer auf die Stirnplatte (4) in Richtung auf die Kurvenstruktur (5) gerichteten Spannkraft elastisch verformbar, vorzugsweise formelastisch, ist.
    • Aspekt 37. Flügelzellenpumpe nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei die Strömungsleiteinrichtung (20; 20, 30; 20, 30, 40) eine Strömungsleitstruktur (20) umfasst oder aus einer Strömungsleitstruktur (20) besteht und die Strömungsleitstruktur (20) als Tellerfeder gebildet ist.
    • Aspekt 38. Flügelzellenpumpe nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei die Strömungsleiteinrichtung (20; 20, 30; 20, 30, 40) eine Strömungsleitstruktur (20) umfasst oder aus einer Strömungsleitstruktur (20) besteht und die Strömungsleitstruktur (20) den ersten Auslassbereich (24) und/oder den zweiten Auslassbereich (26) nach Aspekt 6 zumindest teilweise umgibt.
    • Aspekt 39. Flügelzellenpumpe nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei die Strömungsleiteinrichtung (20; 20, 30; 20, 30, 40) eine Strömungsleitstruktur (20) umfasst oder aus einer Strömungsleitstruktur (20) besteht und ein durch die Strömungsleitstruktur (20) erstreckter Durchgang, vorzugsweise ein axialer Durchgang, den ersten Auslassbereich (24) und/oder den zweiten Auslassbereich (26) nach Aspekt 6 bildet.
    • Aspekt 40. Flügelzellenpumpe nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei die Strömungsleiteinrichtung (20; 20, 30; 20, 30, 40) eine Strömungsleitstruktur (20) umfasst oder aus einer Strömungsleitstruktur (20) besteht und die Strömungsleitstruktur (20) einen Durchgang aufweist, der sich ringstreifenförmig um die Drehachse (R) erstreckt, und der Durchgang den ersten Auslassbereich (24) und den zweiten Auslassbereich (26) nach Aspekt 6 bildet, so dass die Auslassbereiche (24, 26) in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet sind.
    • Aspekt 41. Flügelzellenpumpe nach dem vorhergehenden Aspekt, wobei die Auslassbereiche (24, 26) in Umfangsrichtung direkt aneinander grenzend oder voneinander beabstandet nebeneinander angeordnet sind.
    • Aspekt 42. Flügelzellenpumpe nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei die Strömungsleiteinrichtung (20; 20, 30; 20, 30, 40) eine Strömungsleitstruktur (20) umfasst oder aus einer Strömungsleitstruktur (20) besteht und wobei die Strömungsleitstruktur (20)
      einen inneren Leitbereich (21) zur Leitung des aus dem Druckdurchgang (14) strömenden Druckfluids,
      einen den Leitbereich (21) umgebenden Positionierbereich (22) zur Positionierung der Strömungsleitstruktur (20) relativ zur Stirnplatte (4),
      einen den Leitbereich (21) vom Positionierbereich (22) trennenden ringsförmigen Durchgang und
      über den Umfang verteilt wenigstens zwei Verbindungsstrukturen (23) aufweist, die den Leitbereich (21) über den Durchgang hinweg mit dem Positionierbereich (22) federelastisch verbinden,
      wobei der Leitbereich (21) aus einem unbelasteten Zustand der Strömungsleitstruktur (20) axial zum Positionierbereich (22) hin einfederbar ist.
    • Aspekt 43. Flügelzellenpumpe nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei
      • ein Positionierelement (17) der Flügelzellenpumpe über die Stirnplatte (4) axial vorragt,
      • die Strömungsleiteinrichtung (20; 20, 30; 20, 30, 40) ein Positioniergegenelement (27) aufweist und
      • die Strömungsleiteinrichtung (20; 20, 30; 20, 30, 40) in einem Positioniereingriff von Positionierelement (17) und Positioniergegenelement (27) in einer vorgegebenen Position relativ zur Stirnplatte (4) fixiert ist.
    • Aspekt 44. Flügelzellenpumpe nach dem vorhergehenden Aspekt, wobei das Positioniergegenelement (27) in axialer Draufsicht eine radiale Vertiefung ist, die sich an eine in Umfangsrichtung erstreckte Passante (28) für das Positionierelement (17) anschließt.
    • Aspekt 45. Flügelzellenpumpe nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei die Stirnplatte (4) und die Strömungsleiteinrichtung (20; 20, 30; 20, 30, 40) den zweiten Strömungspfad nach Aspekt 5 und/oder den dritten Strömungspfad (P2, P3) nach Aspekt 12 axial beidseits begrenzen.
    • Aspekt 46. Flügelzellenpumpe nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei die Strömungsleiteinrichtung (20; 20, 30; 20, 30, 40) eine vom Rotor (10) axial abgewandte Stirnseite der Stirnplatte (4) teilweise überlappt.
    • Aspekt 47. Flügelzellenpumpe nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei die Flügelzellenpumpe als Cartridgepumpe ausgebildet und in einem topfförmigen Pumpeneinbauraum, der vorzugsweise von einem von der Flügelzellenpumpe mit dem Druckfluid zu versorgenden Aggregat gebildet wird, eingesetzt oder für ein Einsetzen in einen topfförmigen Pumpeneinbauraum vorgesehen ist.
    • Aspekt 48. Flügelzellenpumpe nach dem vorhergehenden Aspekt, wobei
      • die Strömungsleiteinrichtung (20; 20, 30; 20, 30, 40) eine Strömungsleitstruktur (20) umfasst oder aus einer Strömungsleitstruktur (20) besteht,
      • die Strömungsleitstruktur (20) axial einfederbar ist, und
      • die Flügelzellenpumpe mittels der Strömungsleitstruktur (20) im Pumpeneinbauraum mit Federkraft axial eingespannt oder einspannbar ist.
    • Aspekt 49. Flügelzellenpumpe nach einem der zwei unmittelbar vorhergehenden Aspekte, wobei die Flügelzellenpumpe an einer von der Strömungsleiteinrichtung (20; 20, 30; 20, 30, 40) axial abgewandten Seite einen Sicherungsbereich (19) oder ein Sicherungselement zur Herstellung eines die Pumpe im Einbauraum axial sichernden Rasteingriffs aufweist.
    • Aspekt 50. Flügelzellenpumpe nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei
      die Strömungsleiteinrichtung (20; 20, 30; 20, 30, 40) in einem peripheren Strukturbereich zumindest einen Teil eines den ersten Auslassbereich (24) umgebenden Umfangsrands bildet und in einem zentralen Strukturbereich einen axialen Durchgang aufweist, der einen weiteren Auslassbereich für das aus dem Druckdurchgang (14) strömende Druckfluid bilden kann.
    • Aspekt 51. Flügelzellenpumpe nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei die Flügelzellenpumpe als Getriebepumpe zur Versorgung eines Getriebes, wie etwa eines Automatikgetriebes eines Fahrzeugs, eines Getriebes eines Windrads oder anderen Maschinengetriebes, mit Schmier- und/oder Arbeitsfluid oder als Schmierölpumpe zur Versorgung einer Brennkraftmaschine, wie etwa eines Antriebsmotors eines Fahrzeugs oder einer Brennkraftmaschine zur Stromerzeugung, mit Schmieröl verwendet wird.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. An den Ausführungsbeispielen offenbarte Merkmale bilden jeweils einzeln und in jeder Kombination sich nicht gegenseitig ausschließender Merkmale die Gegenstände der Ansprüche, die Gegenstände der vorstehenden Aspekte und auch die vorstehend geschilderten Ausgestaltungen vorteilhaft weiter. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine Flügelzellenpumpe in einem Querschnitt,
    Figur 2
    die Flügelzellenpumpe mit einer Strömungsleiteinrichtung eines ersten Ausführungsbeispiels in einem Längsschnitt,
    Figur 3
    die Flügelzellenpumpe in einem anderen Längsschnitt,
    Figur 4
    die Flügelzellenpumpe in axialer Sicht auf eine Stirnplatte,
    Figur 5
    die Flügelzellenpumpe mit der Strömungsleiteinrichtung des ersten Ausführungsbeispiels in axialer Sicht auf die Strömungsleiteinrichtung,
    Figur 6
    die Flügelzellenpumpe mit einer Strömungsleiteinrichtung eines zweiten Ausführungsbeispiels in axialer Sicht auf die Strömungsleiteinrichtung,
    Figur 7
    die Stirnplatte und die Strömungsleiteinrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels in einem Längsschnitt,
    Figur 8
    die Stirnplatte und die Strömungsleiteinrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels in einem anderen Längsschnitt,
    Figur 9
    die Flügelzellenpumpe mit einer Strömungsleiteinrichtung eines dritten Ausführungsbeispiels in axialer Sicht auf die Strömungsleiteinrichtung,
    Figur 10
    die Stirnplatte und die Strömungsleiteinrichtung des dritten Ausführungsbeispiels in einem Längsschnitt,
    Figur 11
    die Stirnplatte und die Strömungsleiteinrichtung des dritten Ausführungsbeispiels in einem anderen Längsschnitt,
    Figur 12
    die Flügelzellenpumpe mit einer Strömungsleiteinrichtung eines vierten Ausführungsbeispiels in einer Isometrie,
    Figur 13
    die Stirnplatte und die Strömungsleiteinrichtung des vierten Ausführungsbeispiels in einem Längsschnitt,
    Figur 14
    die Stirnplatte und die Strömungsleiteinrichtung des vierten Ausführungsbeispiels in einem anderen Längsschnitt,
    Figur 15
    die Flügelzellenpumpe mit einer Strömungsleiteinrichtung eines fünften Ausführungsbeispiels in axialer Sicht auf die Strömungsleiteinrichtung,
    Figur 16
    die Stirnplatte und die Strömungsleiteinrichtung des fünften Ausführungsbeispiels in einem Längsschnitt,
    Figur 17
    die Stirnplatte und die Strömungsleiteinrichtung des fünften Ausführungsbeispiels in einem anderen Längsschnitt,
    Figur 18
    die Flügelzellenpumpe mit einer Strömungsleiteinrichtung eines sechsten Ausführungsbeispiels einer Isometrie,
    Figur 19
    die Flügelzellenpumpe in axialer Sicht auf eine Widerstandsstruktur der Strömungsleiteinrichtung des sechsten Ausführungsbeispiels,
    Figur 20
    die Stirnplatte und die Strömungsleiteinrichtung des sechsten Ausführungsbeispiels in einem Längsschnitt,
    Figur 21
    die Stirnplatte und die Strömungsleiteinrichtung des sechsten Ausführungsbeispiels in einem anderen Längsschnitt,
    Figur 22
    die Flügelzellenpumpe mit einer Strömungsleiteinrichtung eines siebten Ausführungsbeispiels in einer Isometrie,
    Figur 23
    die Flügelzellenpumpe in axialer Sicht auf eine Widerstandsstruktur der Strömungsleiteinrichtung des siebten Ausführungsbeispiels,
    Figur 24
    die Stirnplatte und die Strömungsleiteinrichtung des siebten Ausführungsbeispiels in einem Längsschnitt, und
    Figur 25
    die Stirnplatte und die Strömungsleiteinrichtung des siebten Ausführungsbeispiels in einem anderen Längsschnitt.
  • Figur 1 zeigt eine Flügelzellenpumpe in einem Querschnitt. Die Flügelzellenpumpe umfasst ein Gehäuse mit einem Förderraum, in dem ein Rotor 10 um eine Drehachse R drehbar angeordnet ist. Über den Umfang des Rotors 10 verteilt sind mehrere Flügel 11 angeordnet. Die Flügel 11 sind in schlitzförmigen, am äußeren Umfang des Rotors 10 offenen Flügelaufnahmen des Rotors 10 in radialer Richtung hin und her beweglich geführt. Die Flügelaufnahmen sind radial erstreckt, könnten zur radialen Richtung aber auch gekippt oder bei entsprechender Form der Flügel 11 gekrümmt sein, so dass die Ein- und Ausfahrbewegung der Flügel 11 oder der gegebenenfalls gekrümmten Flügel eine Bewegung in radialer und/oder tangentialer Richtung ist.
  • Die Pumpe ist zweiflutig. Der Förderraum ist dementsprechend in zwei Förderkammern mit je einem Einlass und einem Auslass unterteilt. Bei einem Drehantrieb des Rotors strömt Fluid durch den Einlass auf der Niederdruckseite der jeweiligen Flut in die jeweilige Förderkammer und wird unter Erhöhung des Drucks auf der Hochdruckseite der jeweiligen Flut durch den jeweiligen Auslass ausgestoßen und abgefördert.
  • Bei Drehantrieb des Rotors 10 werden die Flügel 11 außen längs einer den Rotor 10 um die Drehachse R umgebenden Kurvenstruktur 5 geführt, so dass die Flügel 11 der vom Innenumfang der Kurvenstruktur 5 gebildeten Führungskurve entsprechend tief in die Flügelaufnahmen des Rotors 10 einfahren. Bei ausreichend hoher Drehgeschwindigkeit werden die Flügel 11 durch die Fliehkraft nach außen, in Richtung auf die Führungskurve der Kurvenstruktur 5 bewegt, so dass sich zwischen den Flügeln 11 und der Kurvenstruktur 5 Dichtspalte bilden, die jeweils am betreffenden Flügel 11 vor- und nachlaufend angrenzende Förderzellen fluidisch voneinander trennen. Zur Unterscheidung der beiden Fluten sind die in der einen Förderkammer sich auf der Niederdruckseite vergrößernden und auf der Hochdruckseite verkleinernden Förderzellen mit 6 und die beim Durchlaufen der anderen Förderkammer sich auf der Niederdruckseite vergrößernden und auf der Hochdruckseite verkleinernden Förderzellen mit 7 bezeichnet.
  • Damit die Flügel 11 auch bei niedriger Drehgeschwindigkeit ausfahren, werden sie an ihren der Drehachse R nahen Unterseiten in einem Unterflügelbereich 12 der jeweiligen Flügelaufnahme mit Druck beaufschlagt. Zur Druckbeaufschlagung wird ein Teil des von der Pumpe geförderten Druckfluids in die Unterflügelbereiche 12 geleitet, um auf die Unterseiten der Flügel 11 zu wirken und diese mit einer nach außen, in Richtung auf die Führungskurve der Kurvenstruktur 5 wirkenden Druckkraft zu beaufschlagen.
  • Figur 2 zeigt die Flügelzellenpumpe in einem Längsschnitt. Das Gehäuse der Pumpe umfasst ein Gehäuseteil 3, eine Stirnplatte 4 und die Kurvenstruktur 5. Die Kurvenstruktur 5 ist axial zwischen dem Gehäuseteil 3 und der Stirnplatte 4 angeordnet, so dass die Kurvenstruktur 5 den Förderraum der Pumpe umgibt und das Gehäuseteil 3 und die Stirnplatte 4 mit ihren einander axial zugewandten Stirnseiten den Förderraum axial an beiden Außenseiten des Rotors 10 einfassen.
  • Die Kurvenstruktur 5 ist, wie vorstehend ausgeführt, Bestandteil des Gehäuses der Pumpe. In Abwandlungen kann die Kurvenstruktur 5 in einem modifizierten Pumpengehäuse hin und her beweglich angeordnet sein, um ein spezifisches Fördervolumen der Flügelzellenpumpe verstellen zu können. Bei der zweiflutigen Pumpe des Ausführungsbeispiels könnte die Kurvenstruktur 5 relativ zum Rotor 10 linar beweglich angeordnet sein. Eine Vergrößerung des spezifischen Fördervolumens der einen Flut ginge allerdings mit einer Verkleinerung des spezifischen Fördervolumens der anderen Flut einher. Bei einflutigen Pumpen würde dieser Zusammenhang entfallen. Die Kurvenstruktur 5 könnte bei einflutigen Pumpen wie grundsätzlich bekannt relativ zum Rotor einer einflutigen Pumpe linar beweglich oder schwenkbeweglich angeordnet sein. Indem die Kurvenstruktur 5 jedoch ein Gehäuseteil ist, kann die Pumpe im Vergleich zu einer im Fördervolumen verstellbaren Pumpe mit radial kleineren Abmessungen und somit radial kompakter ausgeführt werden.
  • Für den Drehantrieb ist der Rotor 10 drehmomentübertragend mit einer Antriebswelle 1 verbunden, die über ein Antriebsrad 2 angetrieben wird. Das Antriebsrad 2 ist mit der Antriebswelle 1 dementsprechend drehmomentübertragend verbunden. Die Antriebswelle 1 durchragt das Gehäuseteil 3 und auch den Rotor 10 und ragt mit einem axialen Ende in die Stirnplatte 4, so dass sie an beiden Seiten des Rotors 10 am Gehäuse der Flügelzellenpumpe drehbar abgestützt ist.
  • Durch die Stirnplatte 4 erstreckt sich ein erster Druckdurchgang 14, durch den das Druckfluid auf der Hochdruckseite aus der von den Förderzellen 6 gebildeten Förderkammer abgefördert werden kann. Zur Abförderung aus der von den Förderzellen 7 gebildeten Förderkammer erstreckt sich ein weiterer, zweiter Druckdurchgang 14 durch die Stirnplatte 4. Die Druckdurchgänge 14 erstrecken sich axial gerade durch die Stirnplatte 4. Ein axial gerader Druckdurchgang ist hinsichtlich einer möglichst verlustarmen Abströmung vorteilhaft. Grundsätzlich können die Druckdurchgänge 14 oder auch nur einer Druckdurchgänge 14 einen anderen Verlauf durch die Stirnplatte 4 aufweisen, beispielsweise schräg zur axialen Richtung erstreckt sein.
  • In den Umfangsbereichen, in denen sich die Förderzellen 6 und die Förderzellen 7 verkleinern, erstreckt sich jeweils ein Überströmkanal 9 durch die Kurvenstruktur 5. Den Druckdurchgängen 14 axial gegenüberliegend sind im Gehäuseteil 3 Überströmbereiche 8 gebildet, in die beim Drehantrieb des Rotors 10 auf der Hochdruckseite der jeweiligen Förderkammer Druckfluid gefördert wird. Die Überströmbereiche 8 sind über die axial in der Kurvenstruktur 5 erstreckten Überströmkanäle 9 mit dem axial gegenüberliegenden Druckdurchgang 14 verbunden. Dies verbessert den Wirkungsgrad der Pumpe, da das Druckfluid an beiden axialen Enden der sich verkleinernden Förderzellen 6 der einen Förderkammer und der sich verkleinernden Förderzellen 7 der anderen Förderkammer verdrängt und am der Stirnplatte 4 zugewandten Ende direkt in den zugeordneten Druckdurchgang 14 und am axial gegenüberliegenden Ende über den jeweiligen Überströmbereich 8 und den nachgeordneten Überströmkanal 9 in den zugeordneten Druckdurchgang 14 gelangt und durch diesen abströmt.
  • Die Flügelzellenpumpe weist an der vom Rotor 10 abgewandten Stirnseite der Stirnplatte 4 eine Strömungsleiteinrichtung 20 auf, die das Druckfluid stromabwärts des Förderraums im Zusammenwirken mit der Stirnplatte 4 auf der Hochdruckseite der Pumpe leitet und gemeinsam mit der Stirnplatte 4 einen Strömungsleitbereich bildet. Das Druckfluid wird auf der Hochdruckseite mittels der Stirnplatte 4 und der Strömungsleiteinrichtung 20 in unterschiedliche Strömungspfade und auf den Strömungspfaden geleitet, bevor es durch von der Strömungsleiteinrichtung 20 vorgegebene Auslassbereiche der Pumpe abströmt. So strömt auf einem ersten Strömungspfad P1 ein erster Teilstrom S1 des aus dem Druckdurchgang 14 strömenden Druckfluids durch einen ersten Auslassbereich 24 der Strömungsleiteinrichtung 20 ab. Der erste Strömungspfad P1 erstreckt sich von einer der Strömungsleiteinrichtung 20 axial zugewandten Auslassöffnung des Druckdurchgangs 14 bis in den diesem Druckdurchgang 14 zugeordneten ersten Auslassbereich 24 der Strömungsleiteinrichtung 20. Die Strömungsleiteinrichtung 20 weist pro Flut jeweils einen ersten Auslassbereich 24 in axialer Flucht zum Druckdurchgang 14 der jeweiligen Flut bzw. Förderkammer auf.
  • Die Strömungsleiteinrichtung 20 ist so gestaltet, dass nur ein Teil des aus dem jeweiligen Druckdurchgang 14 strömenden Druckfluids auf kurzem Wege, nämlich auf dem jeweiligen Strömungspfad P1, durch den zugeordneten ersten Auslassbereich 24 abströmt und ein anderer Teil des aus dem jeweiligen Druckdurchgang 14 strömenden Druckfluids unmittelbar neben dem jeweiligen ersten Auslassbereich 24 zur Seite, vorzugsweise wie im Ausführungsbeispiel in Richtung auf die Drehachse R, in einen zumindest im Wesentlichen quer zur Drehachse R erstreckten zweiten Strömungspfad P2 geleitet wird. Der Strömungspfad P2 erstreckt sich zwischen der Stirnplatte 4 und der Strömungsleiteinrichtung 20. Er wird von diesen beiden Strukturen in jeweils axialer Richtung begrenzt.
  • Figur 3 zeigt die Flügelzellenpumpe in einem weiteren Längsschnitt, der sich durch Unterflügelbereiche 12 erstreckt und zu den ersten Auslassbereichen 24 (Figur 2) in Umfangsrichtung versetzt ist. Vom zweiten Strömungspfad P2 ist für beide Fluten jeweils ein Abschnitt mittels eines Richtungspfeils dargestellt, wobei die mit P2 bezeichneten Richtungspfeile nicht nur den zweiten Strömungspfad P2 darstellen, sondern über den jeweiligen zweiten Strömungspfad P2 hinaus bis in den Unterflügelbereich 12 verlängert sind. Um die Unterflügelbereiche 12 mit dem Druckfluid zu versorgen und dadurch die Flügel 11 an ihren Unterseiten mit einer Druckkraft zu beaufschlagen, erstrecken sich in Überlappung mit den Unterflügelbereichen 12 mehrere Versorgungsdurchgänge 15 durch die Stirnplatte 4. Bei Drehantrieb des Rotors 10 strömt ein mittels der Strömungsleiteinrichtung 20 in den zweiten Strömungspfad P2 geleiteter Teilstrom des Druckfluids zu den Versorgungsdurchgängen 15 und strömt durch diese in die Unterflügelbereiche 12. Im Gehäuseteil 3 ist eine Unterflügelbereichsverbindung 13 vorgesehen, die der Verteilung des Druckfluids in die Unterflügelbereiche 12 dient.
  • Der zweite Strömungspfad P2 erstreckt sich vom Ort der Abzweigung von dem aus dem jeweiligen Druckdurchgang 14 (Figur 2) strömenden Druckfluid bis zu einer Einlassöffnung des jeweiligen Versorgungsdurchgangs 15. Weist die Stirnplatte 4 wie im Ausführungsbeispiel mehrere Versorgungsdurchgänge 15 auf, wird als zweiter Strömungspfad P2 derjenige Strömungspfad bezeichnet, der sich von der jeweiligen Abzweigung bis zu einer Einlassöffnung eines Versorgungsdurchgangs 15 erstreckt. Sind von einem ersten Auslassbereich 24 aus gesehen mehrere Versorgungsdurchgänge 15 hintereinander angeordnet, erstreckt sich der zweite Strömungspfad P2 jeweils bis zum nächstgelegenen Versorgungsdurchgang 15.
  • Der mittels der Strömungsleiteinrichtung 20 abgezweigte Teilstrom verteilt sich in dem zwischen der Stirnplatte 4 und der Strömungsleiteinrichtung 20 gebildeten Strömungsleitbereich und strömt als zweiter Teilstrom S2 durch einen von der Strömungsleiteinrichtung 20 gebildeten zweiten Auslassbereich 26 ab. Zumindest ein Teil des letztlich als zweiter Teilstrom S2 abströmenden Druckfluids strömt auf dem zweiten Strömungspfad P2 in die Unterflügelbereiche 12 bevor auch dieses Druckfluid als ein Teil des zweiten Teilstroms S2 durch den zweiten Auslassbereich 26 abströmt.
  • Die Strömungsleiteinrichtung 20 wird im ersten Ausführungsbeispiel von einer einteiligen Strömungsleitstruktur gebildet, die im Folgenden ebenfalls mit dem Bezugszeichen 20 identifiziert wird. Die Strömungsleiteinrichtung des ersten Ausführungsbeispiels bzw. die sie bildende Strömungsleitstruktur 20 ist relativ zur Stirnplatte 4 positioniert und im positionierten Zustand fixiert, ist im montierten Zustand also relativ zur Stirnplatte 4 unbeweglich. Sie kann insbesondere, wie im Ausführungsbeispiel, an der dem Rotor 10 abgewandten Stirnseite der Stirnplatte 4 anliegen.
  • Figur 4 zeigt die Flügelzellenpumpe in axialer Sicht auf die vom Rotor 10 abgewandte Stirnseite der Stirnplatte 4. Die Strömungsleitstruktur 20 ist abgenommen, so dass die Auslassöffnung des jeweiligen Druckdurchgangs 14 und die Einlassöffnung des jeweiligen Versorgungsdurchgangs 15 freiliegen. Mit 17 sind Positionierelemente bezeichnet, die an der Stirnseite der Stirnplatte 4 axial vorragen. Die Positionierelemente 17 dienen der Positionierung der Strömungsleitstruktur 20. Sie können insbesondere stift- oder bolzenförmig sein.
  • In Figur 5 ist die Flügelzellenpumpe in der gleichen axialen Sicht wie in Figur 4, allerdings mit der positionierten Strömungsleitstruktur 20 dargestellt. Zur Positionierung sind an der Strömungsleitstruktur 20 Positioniergegenelemente 27 gebildet, die mit den Positionierelementen 17 in einem Positioniereingriff sind. Die Strömungsleitstruktur 20 liegt axial an der Stirnplatte 4 an und wird durch den Positioniereingriff der Positionierelemente 17 und Positioniergegenelemente 27 gegen Drehbewegungen um die Drehachse R gesichert. Der Positioniereingriff kann in Bezug auf die axiale Richtung reibschlüssig sein, so dass die Positionierelemente 17 und Positioniergegenelemente 27 für die Strömungsleitstruktur 20 auch eine Verliersicherung bilden.
  • Beim Zusammenbau der Pumpe wird die Strömungsleitstruktur 20 relativ zur Stirnplatte 4 in den Positioniereingriff der Positionierelemente 17 und Positioniergegenelemente 27 gedreht. Bei der Relativdrehung gleitet das jeweilige axial abragende Positionierelement 17 in Umfangsrichtung längs einer Passante 28, die an einem Innenumfang der Strömungsleitstruktur 20 geformt ist, bis es in einen Rasteingriff mit dem in Umfangsrichtung auf die jeweilige Passante 28 folgenden Positioniergegenelement 27 gelangt. Die Positioniergegenelemente 27 sind dementsprechend am Innenumfang der Strömungsleitstruktur 20 jeweils als eine radiale Vertiefung geformt. Vor dem Eindrehen in den Positioniereingriff kontaktiert die Strömungsleitstruktur 20 zweckmäßigerweise die Stirnplatte 4 in axialer Richtung, das heißt die Strömungsleitstruktur 20 wird zweckmäßigerweise axial an die Stirnplatte 4 angelegt und im Kontakt mit dieser in den Positioniereingriff gedreht. Im Positioniereingriff dient die Strömungsleitstruktur 20 als Verliersicherung für den axial gestapelten Pumpenaufbau. Die Positionierelemente 17 sind mit dem Gehäuseteil 3 gefügt und ragen von diesem axial auf und durch die Kurvenstruktur 5 und die Stirnplatte 4 hindurch, sodass durch den klemmenden Positioniereingriff alle Pumpenkomponenten vom Gehäuseteil 3 bis zur Strömungsleitstruktur 20 zusammengehalten werden.
  • In Figur 5 sind die zweiten Strömungspfade P2, auf denen das mittels der Strömungsleitstruktur 20 umgelenkte und dadurch abgezweigte Druckfluid von den Druckdurchgängen 14 zu den Versorgungsdurchgängen 15 strömt, und ferner dritte Strömungspfade P3 durch Richtungspfeile dargestellt. Auf den dritten Strömungspfaden P3 strömt das Druckfluid von den Versorgungsdurchgängen 15 bis zu den zweiten Auslassbereichen 26. Darüber hinaus strömt Druckfluid auch von den Druckdurchgängen 14 unter Umgehung der Versorgungsdurchgänge 15 zu den zweiten Auslassbereichen 26. Diese Ströme sind der Übersichtlichkeit wegen nicht angedeutet. Die Richtungspfeile für die Strömungspfade P2 und P3 zeigen, wie mittels der Strömungsleitstruktur 20 von dem aus den Druckdurchgängen 14 strömenden Druckfluid ein Teilstrom abgezweigt und von diesem Teilstrom zumindest ein Teil auf den zweiten Strömungspfaden P2 zu den Versorgungsdurchgängen 15 geleitet wird, um schließlich auf den dritten Strömungspfaden P3 und im zweiten Teilstrom S2 durch die zweiten Auslassbereiche 26 abzuströmen. Mittels der Strömungsleitstruktur 20 wird im Ergebnis das von der Pumpe geförderte Druckfluid in einem ersten Teilstrom S1 durch den ersten Auslassbereich 24 der jeweiligen Flut direkt auf kurzem Wege und in einem verbleibenden zweiten Teilstrom S2 nach Umlenkung bzw. Abzweigung und unter Sicherstellung der Versorgung des Unterflügelbereichs 12 durch die zweiten Auslassbereiche 26 abgefördert.
  • Die Pumpe weist pro Flut je einen ersten Auslassbereich 24 auf. Die zweiten Auslassbereiche 26 sind nicht eindeutig jeweils einer der beiden Fluten zuordenbar. Sie können auch als ein einziger zweiter Auslassbereich 26 für beide Fluten aufgefasst werden. So weit im Folgenden von einem oder dem ersten Auslassbereich 24 und einem oder dem zweiten Auslassbereich 26 die Rede ist, soll damit ein erster Auslassbereich 24 und ein zweiter Auslassbereich 26 einer Flut bezeichnet sein. Soweit es auf mehrere erste Auslassbereiche 24 und/oder zweite Auslassbereiche 26 ankommt, werden diese Auslassbereiche in der Mehrzahl genannt. Ansonsten gelten die Ausführungen zu einem ersten Auslassbereich 24, einem zweiten Auslassbereich 26, einem Druckdurchgang 14 und einem Versorgungsdurchgang 15 in gleicher Weise jeweils auch für einen oder mehrere weitere Auslassbereiche 24 und 26 sowie Druckdurchgänge 14 und Versorgungsdurchgänge 14.
  • Die ersten Auslassbereiche 24 und zweiten Auslassbereiche 26 können als ein einziger axialer Durchgang oder mehrere voneinander separate axiale Durchgänge der Strömungsleitstruktur 20 gebildet sein. Würde eine einflutige Pumpe nur einen einzigen ersten Auslassbereich 24 und einen einzigen zweiten Auslassbereich 26 aufweisen, könnten auch diese Auslassbereiche 24 und 26 als ein einziger axialer Durchgang oder als zwei voneinander separate axiale Durchgänge einer entsprechend angepassten Strömungsleitstruktur gebildet sein. Es könnten auch für eine oder mehrere Fluten jeweils mehrere erste Auslassbereiche 24 und mehrere zweite Auslassbereiche 26, die voneinander getrennt sind, vorgesehen sein. Analog gilt dies auch für einflutige Pumpen. Im Ausführungsbeispiel grenzen die zweiten Auslassbereiche 24 unmittelbar an die ersten Auslassbereiche 24. In Abwandlungen können die Auslassbereiche 24 und 26 wie gesagt jedoch auch voneinander getrennt sein, indem sich zwischen einem ersten Auslassbereich 24 und einem zweiten Auslassbereich 26 ein Strukturbereich der Strömungsleitstruktur 20 erstreckt, den das Druckfluid nicht durchströmen kann.
  • Die ersten Auslassbereiche 24 liegen in axialer Flucht zu den Auslassöffnungen der Druckdurchgänge 14, so dass der erste Auslassbereich 24 der einen Flut in der axialen Sicht mit der Auslassöffnung des Druckdurchgangs 14 der gleichen Flut und der andere erste Auslassbereich 24 mit der Auslassöffnung des Druckdurchgangs 14 der anderen Flut überlappt. Die Druckdurchgänge 14 und ersten Auslassbereiche 24 der beiden Fluten liegen einander über die Drehachse R diametral gegenüber, sind also um etwa 180° in Umfangsrichtung zueinander versetzt. Aufgrund der axialen Überlappung kann das den jeweiligen Druckdurchgang 14 durchströmende Druckfluid durch die Auslassöffnung des Druckdurchgangs 14 axial ausströmen und axial auf kurzem Wege zu dem und durch den zugeordneten ersten Auslassbereich 24 abströmen.
  • Der erste Auslassbereich 24 überlappt bei jeder der Fluten jedoch nur jeweils einen Teil der axial gegenüberliegenden Auslassöffnung des zugeordneten Druckdurchgangs 14. Daher strömt nur ein Teil des den jeweiligen Druckdurchgang 14 durchströmenden Druckfluids durch den axial gegenüberliegenden ersten Auslassbereich 24 ab. Ein anderer Teil strömt gegen einen axial gegenüberliegenden Umlenkbereich 25 der Strömungsleitstruktur 20 und wird dadurch zur Seite, quer zur Drehachse R und in der axialen Sicht einwärts in Richtung auf die Einlassöffnungen der Versorgungsdurchgänge 15 umgelenkt. Der Umlenkbereich 25, mit dem die Strömungsleiteinrichtung bzw. -leitstruktur 20 die Auslassöffnung des jeweiligen Druckdurchgangs 14 überlappt, befindet sich in der axialen Draufsicht zwischen dem ersten Auslassbereich 24 der jeweiligen Pumpenflut und einer Einlassöffnung der Versorgungsdurchgänge 15. Anders ausgedrückt überlappt die Strömungsleitstruktur 20 jeweils einen der Drehachse R nahen, inneren Flächenbereich der Auslassöffnung des jeweiligen Druckdurchgangs 14. Der umgelenkte Teilstrom strömt zu einem wesentlichen Teil auf dem zweiten Strömungspfad P2 zur nächstgelegenen Einlassöffnung der Versorgungsdurchgänge 15 und durch diese in den Unterflügelbereich 12 (Figur 3). Ein weiterer Teil des aus den Druckdurchgängen 14 ausströmenden Druckfluids durchströmt den von der Stirnplatte 4 und der Strömungsleitstruktur 20 gebildeten Strömungsleitbereich, um anschließend über den oder die zweiten Auslassbereiche 26 ebenfalls von der Pumpe abzuströmen. Im Ergebnis leitet die Strömungsleitstruktur 20 das von der Pumpe geförderte Druckfluid derart, dass der erste Teilstrom S1 auf kurzem Wege, widerstandsarm, durch den ersten Auslassbereich 24 der jeweiligen Flut abgefördert wird, während ein zweiter Teilstrom umgelenkt und über einen zweiten Auslassbereich 26 oder mehrere zweite Auslassbereiche 26 als zweiter Teilstrom S2 abgefördert wird. Die Strömungsleitstruktur 20 ist in der axialen Sicht in Bezug auf die Position, Gestalt und Größe des jeweiligen ersten Auslassbereichs 24 so gestaltet, dass die Umlenkung und damit einhergehend die Aufteilung in die Teilströme so erfolgt, dass der Unterflügelbereich 12 auch bei niedrigen Pumpendrehzahlen mit dem Druckfluid versorgt und die Flügel 11 an ihren Unterseiten mit Druck beaufschlagt werden.
  • Wie in Figur 5 erkennbar, weist die Strömungsleitstruktur 20 radial innen einen Leitbereich 21 und radial außen einen Positionierbereich 22 auf. Der Positionierbereich 22 ist ringförmig und umgibt den Leitbereich 21. Zwischen dem Leitbereich 21 und dem Positionierbereich 22 verbleibt ein ringstreifenförmiger Durchgang, der die ersten Auslassbereiche 24 und die in Umfangsrichtung dazwischen liegenden zweiten Auslassbereiche 26 bildet. In Umfangsrichtung ergibt sich somit die Abfolge: erster Auslassbereich 24 - zweiter Auslassbereich 26 - erster Auslassbereich 24 - zweiter Auslassbereich 26, wobei die ersten Auslassbereiche 26 und zweiten Auslassbereiche 25 jeweils unmittelbar aneinander grenzen und im Grenzbereich auch fließend ineinander übergehen. Der Leitbereich 21 bildet radial innen an den jeweiligen ersten Auslassbereich 24 angrenzend den Umlenkbereich 25, an dem das aus dem zugeordneten Druckdurchgang 14 austretende Druckfluid in jeweils einen der zweiten Strömungspfade P2 und somit in Richtung auf die Versorgungsdurchgänge 15 umgelenkt wird. Die Strömungsleitstruktur 20 umfasst ferner mehrere Verbindungselemente 23, die den Leitbereich 21 mit dem Positionierbereich 22 verbinden. Die Verbindungselemente 23 überbrücken jeweils den ringstreifenförmigen Durchgang der Strömungsleitstruktur 20. Die Verbindungselemente 23 sind in Umfangsrichtung voneinander beabstandet. Sie wirken als Federelemente und sind zur Verbesserung der Federwirkung mäanderförmig. Der Leitbereich 21 kann im unbelasteten Zustand relativ zum Positionierbereich 22 in axialer Richtung einfedern. Im montierten Zustand liegt der Positionierbereich 22 an der Stirnplatte 4 axial an, während der Leitbereich 21 von der Stirnplatte 4 axial einen Abstand aufweist.
  • Der Leitbereich 21 federt in Richtung auf die Stirnplatte 4 axial ein, wenn auf den Leitbereich 21 eine axiale Druckkraft einwirkt. Die Strömungsleitstruktur 20 wirkt auf diese Weise als Federeinrichtung, im Ausführungsbeispiel ist sie als Tellerfeder mit zur Drehachse des Rotors 10 paralleler Federrichtung ausgeführt. Die Strömungsleitstruktur 20 dient einer einfachen Montage der als Cartridgepumpe ausgeführten Flügelzellenpumpe in einem für die Pumpe vorgesehenen Einbauraum, beispielsweise in einem Einbauraum eines von der Flügelzellenpumpe mit dem Druckfluid zu versorgenden Getriebes. Die Flügelzellenpumpe wird einer Patrone vergleichbar axial in den angepassten Einbauraum mit der Strömungsleitstruktur 20 voran eingeführt, bis die Strömungsleitstruktur 20 an eine rückwärtige Stirnwand des als Sackraum ausgeführten Einbauraums anstößt. Bei axialem Druck federt die Strömungsleitstruktur 20 ein, bis das Gehäuseteil 3 mit einem in den Figuren 2 und 3 erkennbaren Sicherungsbereich 19 hinter ein ringförmiges Sicherungselement gelangt, das in einem vorderen Bereich des Einbauraums angeordnet ist, um die Pumpe im eingebauten Zustand axial zu sichern. Im eingebauten Zustand drückt die eingefederte Strömungsleitstruktur 20 die Pumpe axial gegen das Sicherungselement, so dass die Pumpe im gesicherten Zustand axial eingespannt ist. Das Sicherungselement ist üblicherweise am Einbauort vorgesehen, könnte in Umkehrung der Verhältnisse stattdessen aber auch Bestandteil der Pumpe sein. Das Sicherungselement kann beispielsweise ein geschlitzter Federring sein. Die erfindungsgemäße Pumpe kann beispielsweise wie aus der DE 10 2015 105 928 A1 bekannt in einem Pumpeneinbauraum angeordnet oder für eine derartige Anordnung vorgesehen sein.
  • Die Strömungsleitstruktur 20 weist einen zentralen Durchgang auf. Im eingebauten Zustand drückt die Strömungsleitstruktur 20 mit Federkraft gegen eine rückwärtige Stirnwand des Einbauraums, so dass durch den zentralen Durchgang allenfalls Leckagefluid aus dem Strömungsleitbereich austreten kann. In modifizierten Ausführungen kann die Strömungsleitstruktur im zentralen Bereich geschlossen oder einen im Vergleich deutlich kleineren zentralen Durchgang aufweisen, um ein Abströmen in diesem Bereich und damit einhergehend eine verringerte Versorgungssicherheit des Unterflügelbereichs 12 auch ungeachtet der Einbausituation zu verhindern.
  • In Alternativausführungen kann in einer Stirnwand des Einbauraums, an der die Strömungsleitstruktur 20 im montieren Zustand axial anliegt, ein Abführkanal für das Druckfluid vorgesehen sein und die Strömungsleitstruktur 20 den zentralen Durchgang aufweisen, der in diesen Ausführungen einen dritten Auslassbereich der Strömungsleitstruktur 20 bildet. Durch den dritten Auslassbereich abströmendes Druckfluid kann vorteilhafterweise separat vom restlichen Druckfluid abgeführt werden, um beispielsweise bestimmte Stellen oder Bereiche eines Getriebes oder einer Motorgalerie mit dem Druckfluid zu versorgen. Hierdurch können die Strömungswege zu den Verbrauchstellen optimiert werden.
  • In den Figuren 6 bis 8 ist eine Flügelzellenpumpe mit einer Strömungsleiteinrichtung eines zweiten Ausführungsbeispiels dargestellt. Figur 6 zeigt die Flügelzellenpumpe in einer Draufsicht auf die Strömungsleitstruktur 20, und die Figuren 7 und 8 zeigen die Pumpe in zueinander in Umfangsrichtung versetzten Längsschnitten. Die Flügelzellenpumpe entspricht mit Ausnahme der modifizierten Strömungsleiteinrichtung der in den Figuren 1 bis 5 dargestellten Pumpe, so dass im Wesentlichen nur die modifizierte Strömungsleiteinrichtung erläutert und in Bezug auf die Flügelzellenpumpe im Übrigen auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen wird und für die entsprechenden Pumpenkomponenten die gleichen Bezugszeichen wie dort verwendet werden.
  • Die Strömungsleiteinrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels umfasst eine Strömungsleitstruktur 20 und zusätzlich eine Widerstandsstruktur 30, die gemeinsam die Strömungsleiteinrichtung 20, 30 des zweiten Ausführungsbeispiels bilden. Die Strömungsleitstruktur 20 entspricht der Strömungsleitstruktur 20 des ersten Ausführungsbeispiels, so dass auch diesbezüglich auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen wird und die gleichen Bezugszeichen wie dort verwendet werden.
  • Mittels der Widerstandsstruktur 30 wird der Strömungswiderstand des dritten Strömungspfads P3 im Verhältnis zum Strömungswiderstand des zweiten Strömungspfads P2 im Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiel vergrößert. Hierdurch wird mit höherer Sicherheit gewährleistet, dass der Unterflügelbereich 12 (Figuren 1-3) auch bei niedriger Drehzahl in ausreichendem Maße mit Druckfluid versorgt wird. Die Widerstandsstruktur 30 ist im Strömungspfad des durch den jeweiligen zweiten Auslassbereich 26 abströmenden Teilstroms S2 stromab des jeweiligen Versorgungsdurchgangs 15, wie bevorzugt stromauf, besonders bevorzugt unmittelbar vor dem jeweiligen Auslassbereich 26 angeordnet. Das durch den jeweiligen zweiten Auslassbereich 26 abströmende Druckfluid durchströmt die Widerstandsstruktur 30 in bevorzugten Ausführungen unmittelbar stromauf des von der Strömungsleitstruktur 20 gebildeten zweiten Auslassbereichs 26.
  • Um die Versorgung des Unterflügelbereichs 12 noch sicherer zu gewährleisten, kann auch der Strömungswiderstand des ersten Strömungspfads P1 im Verhältnis zum Strömungswiderstand des zweiten Strömungspfads P2 im Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiel vergrößert werden. Im zweiten Ausführungsbeispiel ist diese Maßnahme verwirklicht, indem die Widerstandsstruktur 30 auch den Strömungswiderstand unmittelbar stromauf des ersten Auslassbereichs 24 der jeweiligen Flut vergrößert. Der erste Teilstrom S1 durchströmt die Widerstandsstruktur 30 unmittelbar vor dem Abströmen durch den jeweiligen ersten Auslassbereich 24.
  • Die Widerstandsstruktur 30 bildet im jeweiligen Strömungspfad P1 und/oder P3, im Ausführungsbeispiel in den Strömungspfaden P1 und P3, eine Blende mit mehreren Durchgängen 31, im Ausführungsbeispiel kreisrunden Durchgangslöchern, durch die das Druckfluid strömen muss, um anschließend durch den jeweiligen Auslassbereich 24 oder 26 abströmen zu können. Der mittels der Widerstandsstruktur 30 erhaltene, im Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiel zusätzliche Strömungswiderstand hängt vom Verhältnis der Fläche der Durchgänge 31 zur Fläche der geschlossenen, nicht durchströmbaren Bereiche der Widerstandsstruktur 30 ab. Durch eine Änderung der Anzahl und/oder der Querschnittsflächen der Durchgänge 31 kann daher der Strömungswiderstand des jeweiligen Strömungspfads P1 und/oder P3 variiert werden, um einerseits die Versorgung des Unterflügelbereichs 12 zu gewährleisten, andererseits aber den Wirkungsgrad der Pumpe möglichst wenig zu beeinträchtigen.
  • Die Widerstandsstruktur 30 ist eine axial dünne, flächenhafte Struktur. Im Ausführungsbeispiel ist sie eine Scheibe. Sie kann plan wie im Ausführungsbeispiel oder stattdessen schalenförmig, beispielsweise der Form der Strömungsleitstruktur 20 folgend, geformt sein.
  • Die Strömungsleitstruktur 20 und die Widerstandsstruktur 30 sind separat voneinander gefertigt. Sie können zusammen oder nacheinander montiert werden. Die Widerstandsstruktur 30 ist zwischen der Stirnplatte 4 und der Strömungsleitstruktur 20 angeordnet. Sie kann insbesondere, wie im Ausführungsbeispiel, unmittelbar zwischen der Stirnplatte 4 und der Strömungsleitstruktur 20 angeordnet sein. Sie unterteilt den zwischen der Stirnplatte 4 und der Strömungsleitstruktur 20 gebildeten Strömungsleitbereich in einen zwischen der Stirnplatte 4 und der Widerstandsstruktur 30 befindlichen inneren Leitbereich und einen zwischen der Widerstandsstruktur 30 und der Strömungsleitstruktur 20 befindlichen äußeren Leitbereich. Das aus dem jeweiligen Druckdurchgang 14 strömende Druckfluid muss die Widerstandsstruktur 30 durchströmen, um in den äußeren Leitbereich zu gelangen und durch die Auslassbereiche 24 und 26 abströmen zu können.
  • Die Figuren 9 bis 11 zeigen eine Flügelzellenpumpe mit einer Strömungsleiteinrichtung eines dritten Ausführungsbeispiels. Von der Strömungsleiteinrichtung abgesehen entspricht die Flügelzellenpumpe der in den Figuren 1 bis 5 dargestellten Pumpe, so dass auf die dortigen Ausführungen verwiesen wird und auch die dortigen Bezugszeichen verwendet werden.
  • Die Strömungsleiteinrichtung des dritten Ausführungsbeispiels ist von der Strömungsleiteinrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels abgeleitet. Die Strömungsleitstruktur 20 entspricht der Strömungsleitstruktur 20 der beiden vorhergehenden Ausführungsbeispiele. Die Strömungsleiteinrichtung umfasst eine Widerstandsstruktur 30 mit mehreren Durchgängen 31, die jeweils in einem Flächenbereich der Widerstandsstruktur 30 angeordnet sind, der in axialer Überlappung mit dem ersten Auslassbereich 24 der jeweiligen Flut ist. Insoweit entspricht die Widerstandsstruktur 30 derjenigen des zweiten Ausführungsbeispiels. Im Unterschied zum zweiten Ausführungsbeispiel weist die Widerstandsstruktur 30 jedoch keine Durchgänge im Bereich des zweiten Auslassbereichs 26 der jeweiligen Flut auf. Dort weist die Widerstandsstruktur 30 in der Draufsicht jeweils eine nach radial außen verlängerte, geschlossene Widerstandsfläche 32 auf, die mit dem Auslassbereich 26 der jeweiligen Flut in der Draufsicht, d. h. axial, überlappt und vom jeweiligen Teilstrom S2 umströmt werden muss, bevor der jeweilige Teilstrom S2 durch den jeweiligen zweiten Auslassbereich 26 abströmen kann.
  • In einer nicht dargestellten Modifikation könnte eine vergleichbare Widerstandsfläche 32 anstelle der Durchgänge 31 auch in der axialen Überlappung mit dem jeweiligen ersten Auslassbereich 24 vorgesehen sein und den unmittelbar an den Auslassbereich 24 grenzenden Umlenkbereich 25 des ersten Ausführungsbeispiels vergrößern und den Querschnitt des Auslassbereichs 24 entsprechend verkleinern. In noch einer Modifikation kann die Widerstandsstruktur 30 in der axialen Überlappung mit dem jeweiligen zweiten Auslassbereich 26 Durchgänge 31 wie im zweiten Ausführungsbeispiel und eine geschlossene Widerstandsfläche 32 in der axialen Überlappung mit dem jeweiligen ersten Auslassbereich 24 aufweisen.
  • Die Widerstandsstruktur 30 ist im zweiten und dritten Ausführungsbeispiel in der Art einer Blende ausgeführt. Im Bezug auf die Einstellung der Strömungswiderstände, der Strömungspfade P1, P2 und P3 kann ein vergleichbares Ergebnis auch mit einer modifizierten Widerstandsstruktur erzielt werden, indem die modifizierte Widerstandsstruktur beispielsweise als Sieb, Gewebe oder eine andere Maschenware gebildet ist. Es können auch mehrere einfache Maschenwarenstrukturen, beispielsweise mehrere einfache Siebe, axial gestapelt gemeinsam die modifizierte Widerstandsstruktur bilden. In nochmals modifizierten Ausführungen kann sich die Widerstandsstruktur aus einem oder mehreren nicht durchströmbaren Teilbereichen und einem oder mehreren durchströmbaren Teilbereichen zusammensetzten, wobei der oder die durchströmbaren Teilbereiche im ersten Strömungspfad P1 und/oder im dritten Strömungspfad P3 gelegen ist/sind, um den Strömungswiderstand des jeweiligen Strömungspfads zu vergrößern. Der oder die durchströmbaren Teilbereiche können jeweils als Blende oder Maschenware gebildet sein.
  • Die Figuren 12 bis 14 zeigen eine Flügelzellenpumpe mit einer Strömungsleiteinrichtung eines vierten Ausführungsbeispiels. Die Flügelzellenpumpe entspricht der Flügelzellenpumpe der vorstehenden Ausführungsbeispiele, so dass auf die Ausführungen hierzu verwiesen wird und für die gleichen Pumpenkomponenten die gleichen Bezugszeichen wie im ersten Ausführungsbeispiel verwendet werden.
  • Die Strömungsleiteinrichtung des vierten Ausführungsbeispiels umfasst eine Strömungsleitstruktur 20, die der Strömungsleitstruktur 20 der vorstehenden Ausführungsbeispiele entspricht, so dass auch diesbezüglich auf die dortigen Ausführungen verwiesen wird. Im Unterschied zu den vorstehenden Ausführungsbeispielen bildet die Strömungsleiteinrichtung eine Ventileinrichtung mit beweglichen Ventilelementen zur Steuerung der Abförderung sowohl durch den ersten Auslassbereich 24 als auch den zweiten Auslassbereich 26 der jeweiligen Pumpenflut. Die Ventileinrichtung umfasst in Umfangsrichtung verteilt angeordnete Ventile. So kann die Strömungsleiteinrichtung insbesondere, wie im Ausführungsbeispiel, ein Ventil für den ersten Auslassbereich 24 der jeweiligen Flut und mehrere Ventile für den zweiten Auslassbereich 26 der jeweiligen Flut aufweisen. Die Ventile umfassen jeweils ein bewegliches Ventilelement und einen Anschlag, nämlich ein Ventilelement 33 und einen Anschlag 41 für den ersten Auslassbereich 24 der jeweiligen Flut und mehrere Ventilelemente 34 und zugehörige Anschläge 42 für den zweiten Auslassbereich 26 der jeweiligen Flut. Die beweglichen Ventilelemente 33 und 34 sind zwischen einer Schließstellung und einer durch den jeweils zugeordneten Anschlag 41 und 42 vorgegebenen Durchlassstellung hin und her beweglich. Das jeweilige Ventilelement bewegt sich bei Beaufschlagung mit dem Druckfluid axial nach außen in Richtung auf die Durchlassposition, bis es am zugeordneten Anschlag anliegt.
  • In den Figuren 13 und 14 ist der die Strömungsleiteinrichtung umfassende Bereich der Flügelzellenpumpe wie in den anderen Ausführungsbeispielen in jeweils einem Längsschnitt dargestellt. In Figur 13 sind im Längsschnitt die Druckdurchgänge 14 mit dem jeweils zugeordneten Ventilelement 33 erkennbar. Figur 14 zeigt im Längsschnitt die Versorgungsdurchgänge 15 und die unmittelbar vor dem zweiten Auslassbereich 26 angeordneten beweglichen Ventilelemente 34. In den Figuren 13 und 14 nehmen die Ventilelemente 36 und 37 jeweils die Schließstellung ein.
  • Die Ventile sind jeweils in der Art eines Reed-Ventils gebildet. Die Ventilelemente 33 und 34 sind Federzungen, die aus jeweils einem Wurzelbereich in Umfangsrichtung vorragen und elastisch von der Stirnplatte 4 in Richtung auf den jeweils zugeordneten Anschlag, d. h. in Richtung der Durchlassstellung abbiegbar sind.
  • Im Pumpenbetrieb werden die Ventilelemente 33 und 34 mit dem geförderten Druckfluid in Richtung auf die Durchlassstellung beaufschlagt. Dem Druck des Druckfluids wirkt die elastische Rückstellkraft der Ventilelemente 33 und 34 entgegen. Die elastische Rückstellkraft kann insbesondere so bemessen sein, dass sich die Ventilelemente 33 und/oder 34 erst bei Erreichen einer bestimmten Mindestdrehzahl aus der Schließstellung in Richtung auf die Durchlassstellung bewegen, so dass das Druckfluid bis zum Erreichen der Mindestdrehzahl noch nicht durch die Auslassbereiche 24 und/oder 26 abströmt, sondern in den Unterflügelbereich 12 geleitet wird. Indem die Strömungsleiteinrichtung eine Ventileinrichtung bildet, kann daher die Versorgung des Unterflügelbereichs 12 bei besonders geringen Pumpengeschwindigkeiten verbessert werden.
  • Die Ventilelemente 33 und 34 sind Bestandteil einer flächenhaften Widerstandsstruktur 30, die insbesondere wie im Ausführungsbeispiel als dünne Ringsstruktur ausgeführt sein kann. Die Widerstandsstruktur 30 kann wie im Ausführungsbeispiel plan oder auch schalenförmig geformt sein. Sie kann insbesondere aus Federstahl oder auch aus anderen Metallen, grundsätzlich auch aus einem Kunststoffmaterial gefertigt sein, solange das jeweilige Material die Ausbildung der formelastischen Ventilelemente 33 und/oder 34 ermöglicht.
  • Die Anschläge 41 und 42 sind Bestandteile einer Anschlagstruktur 40, die ebenfalls zur Strömungsleiteinrichtung gerechnet wird. Die Anschlagstruktur 40 ist eine flächenhafte Struktur, im Ausführungsbeispiel eine Ringstruktur. Im Ausführungsbeispiel ist sie ringscheibenförmig plan, sie kann grundsätzlich aber auch in Anpassung an die Strömungsleitstruktur 20 schalenförmig sein, wobei in derartigen Ausführungen auch die Widerstandsstruktur 30 angepasst geformt wäre.
  • Die Strömungsleiteinrichtung 20, 30, 40 ist wie im zweiten und dritten Ausführungsbeispiel schichtförmig aufgebaut, im Unterschied zu diesen beiden Ausführungsbeispielen weist sie die Anschlagstruktur 40 als zusätzliche Schicht auf. Die Widerstandsstruktur 30 liegt an der Stirnseite der Stirnplatte 4 an. Die Anschlagstruktur 40 ist axial zwischen der Widerstandsstruktur 30 und der axial außen angeordneten Strömungsleitstruktur 20 angeordnet. Die Strömungsleitstruktur 20 hält im Positioniereingriff der Positionierelemente 17 und Positioniergegenelemente 27 wie in den anderen Ausführungsbeispielen die mehrteilige Strömungsleiteinrichtung 20, 30, 40 an der Stirnplatte 4. Die Widerstandsstruktur 30 und die Anschlagstruktur 40 können mit den gleichen Positionierelementen 17 ebenfalls in einem Positioniereingriff sein, um diese beiden Strukturen in Umfangsrichtung relativ zum jeweiligen Druckdurchgang 14 und Versorgungsdurchgang 15 zu positionieren.
  • Die Figuren 15 bis 17 zeigen eine Flügelzellenpumpe mit einer Strömungsleiteinrichtung eines fünften Ausführungsbeispiels. Mit Ausnahme der Strömungsleiteinrichtung entspricht die Flügelzellenpumpe der anhand der Figuren 1 bis 5 beschriebenen Pumpe, so dass auf die dortigen Ausführungen verwiesen wird und für gleiche Pumpenkomponenten die gleichen Bezugszeichen verwendet werden.
  • Die Strömungsleiteinrichtung des fünften Ausführungsbeispiels umfasst eine Strömungsleitstruktur 20, die der Strömungsleitstruktur 20 des ersten Ausführungsbeispiels entspricht. Zusätzlich umfasst die Strömungsleiteinrichtung eine Widerstandsstruktur 30 und eine Anschlagstruktur 40 (Figuren 16 und 17), die in Bezug auf den jeweiligen ersten Auslassbereich 24 der Widerstandsstruktur 30 und der Anschlagstruktur 40 des vierten Ausführungsbeispiels entsprechen, also in axialer Überlappung mit dem jeweiligen Druckdurchgang 14 ein dem vierten Ausführungsbeispiel entsprechendes Ventil bilden. Im Umfangsbereich des jeweiligen zweiten Auslasses 26 sind die Widerstandsstruktur 30 und die Anschlagstruktur 40 radial nach außen verlängert, so dass sie wie im dritten Ausführungsbeispiel (Figuren 9 bis 11) unmittelbar stromauf des jeweiligen zweiten Auslassbereiches 26 eine Widerstandsfläche 32 bilden, die den jeweiligen dritten Strömungspfad P3 verlängern und somit dessen Strömungswiderstand im Verhältnis zum Strömungswiderstand des zweiten Strömungspfads P2 vergrößern.
  • In Modifikationen kann im jeweiligen ersten Strömungspfad P1 ein Ventil wie im vierten oder fünften Ausführungsbeispiel und im jeweiligen dritten Strömungspfad P3, vorzugsweise unmittelbar stromauf vom jeweiligen zweiten Auslassbereich 26, anstelle einer Widerstandsfläche 32 eine Blende mit Durchgängen 31 wie im zweiten Ausführungsbeispiel (Figuren 6 bis 8) vorgesehen sein. Des Weiteren können in Modifikationen des vierten und/oder des fünften Ausführungsbeispiels anstelle nur eines beweglichen Ventilelements 33 mehrere bewegliche Ventilelemente dieser Art in Umfangsrichtung nebeneinander im ersten Strömungspfad P1 stromauf vom jeweiligen ersten Auslassbereich 24 vorgesehen sein. In nochmals weiteren Modifikationen können die Widerstandsstruktur 30 und die Anschlagstruktur 40 stromauf des jeweiligen ersten Auslassbereichs 24 im ersten Strömungspfad P1 eine Blende mit einem oder mehreren Durchgängen 31 oder stattdessen eine Widerstandsfläche 32 bilden und ein oder mehrere Ventile mit jeweils einem beweglichen Ventilelement 34 stromauf vom jeweiligen zweiten Auslassbereich 26 im jeweiligen dritten Strömungspfad P3 gebildet sein. Es können, mit anderen Worten, die unterschiedlichen Maßnahmen zur Widerstandserhöhung des ersten Strömungspfads P1 und/oder des zweiten Strömungspfads P3 auch in anderen Kombinationen als zu den Ausführungsbeispielen illustriert verwirklicht werden.
  • Die Widerstandsstrukturen 30 des zweiten, dritten, vierten und fünften Ausführungsbeispiels können insbesondere durch Stanzen gefertigt werden. Die Durchgänge 31 können gestanzte Durchgänge sein. Die Durchgänge 31 sind im zweiten und dritten Ausführungsbeispiel kreisrund, könnten stattdessen im Querschnitt aber auch eine ovale Form oder einen schlitzförmigen oder kreuzförmigen Querschnitt aufweisen, wobei schlitzförmige Querschnitte in der axialen Draufsicht gesehen gerade oder gekrümmt sein können. Die Durchgänge 31 können axial zylindrisch sein. Sie können sich stattdessen aber auch in Strömungsrichtung aufweiten oder verengen, beispielsweise trompetenförmig oder glockenförmig oder insbesondere konisch sein. Die Durchgänge 31 müssen auch nicht rotationssymmetrisch sein. Sie können beispielsweise so geformt sein, dass sie bei der Durchströmung dem Druckfluid eine Richtungskomponente quer zur Axialrichtung verleihen, um das Druckfluid beim Durchströmen der Widerstandsstruktur beispielsweise in Richtung auf einen der Versorgungsdurchgänge 15 zu lenken.
  • Die Ventilelemente 33 und 34 des vierten und fünften Ausführungsbeispiels können durch Stanzen eines Widerstandsrohling und somit als gestanzte Ventilelemente gefertigt werden. Durch Stanzen können die Ventilelemente 33 und 34 auf einfache Weise jeweils in der Form einer Biegefederzunge freigestellt werden.
  • Mit der Anschlagstruktur 40 werden die Ventile des vierten und fünften Ausführungsbeispiels jeweils in der Art eines Reed-Ventils gebildet. In Modifikationen kann die Anschlagsstruktur 40 in Anpassung an die Widerstandsstruktur 30 als einfache(r) Scheibe oder Ring geformt sein, die/der einen geringen axialen Abstand zur Rückseite der Widerstandsstruktur 30 aufweist, sodass die als Biegefederzungen gebildeten Ventilelemente 33 und/oder 34 beim elastischen Nachgeben gegen die modifizierte Anschlagsstruktur in Anschlagkontakt gelangen, wobei dieser Anschlagkontakt nicht vollflächig und auch nicht flächig sein muss, sondern linienförmig sein oder nur in einem kleineren Flächenbereich des jeweiligen Ventilelements 33 und/oder 34 stattfinden kann.
  • Die Figuren 18 bis 21 zeigen eine Flügelzellenpumpe mit einer Strömungsleiteinrichtung eines sechsten Ausführungsbeispiels. Mit Ausnahme der Strömungsleiteinrichtung entspricht die Flügelzellenpumpe den vorstehend beschriebenen Pumpen, so dass insbesondere auf die Ausführungen zu den Figuren 1 bis 5 verwiesen und für gleiche Pumpenkomponenten die gleichen Bezugszeichen verwendet werden.
  • Die Strömungsleiteinrichtung des sechsten Ausführungsbeispiels umfasst eine Strömungsleitstruktur 20, die der Strömungsleitstruktur 20 der anderen Ausführungsbeispiele entspricht. Zusätzlich umfasst die Strömungsleiteinrichtung eine Widerstandsstruktur 30 mit jeweils einem im ersten Strömungspfad P1 angeordneten Elastomerventil 36 und jeweils einem im dritten Strömungspfad P3 angeordneten Elastomerventil 37. Die Widerstandsstruktur 30 umfasst ferner wie am besten in Figur 19 erkennbar, eine Trägerstruktur 35, an der die Elastomerventilelemente 36 und 37 elastisch in axialer Richtung nach außen, von der Stirnplatte 4 weg, abbiegbar sind. Die Elastomerventilelemente 36 und 37 sind als elastomere Federzungen gebildet, die in Umfangsrichtung vorragen und sich dementsprechend beim Abbiegen aufgrund des im Strömungsleitbereich herrschenden Druck des Druckfluids um radiale Achsen krümmen. Die Elastomerventilelemente 36 und 37 wirken grundsätzlich den Ventilelementen 33 und 34 vergleichbar. Eine Anschlagstruktur 40 ist allerdings nicht vorgesehen. Der Strömungsquerschnitt des mit dem jeweiligen Elastomerventilelement 36 und 37 gebildeten Elastomerventils wird somit nur durch die auf das jeweilige Elastomerventilelement wirkende Druckkraft des Druckfluids und die konstruktiv vorgegebene elastische Rückstellkraft des jeweiligen Elastomerelements bestimmt.
  • Die Figuren 22 bis 25 zeigen eine Flügelzellenpumpe mit einer Strömungsleiteinrichtung eines siebten Ausführungsbeispiels. Mit Ausnahme der Strömungsleiteinrichtung entspricht die Flügelzellenpumpe der Pumpe der anderen Ausführungsbeispiele, so dass diesbezüglich auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen wird und für gleiche Pumpenkomponenten die gleichen Bezugszeichen verwendet werden.
  • Die Strömungsleiteinrichtung des siebten Ausführungsbeispiels umfasst eine Strömungsleitstruktur 20, die der Strömungsleitstruktur der anderen Ausführungsbeispiele entspricht. Zusätzlich umfasst die Strömungsleiteinrichtung eine Widerstandsstruktur 30, die von der Widerstandsstruktur 30 des sechsten Ausführungsbeispiels (Figuren 18 bis 21) ausgehend weiterentwickelt wurde. Die Widerstandsstruktur 30 des siebten Ausführungsbeispiels weist um die Drehachse R verteilt angeordnete Elastomerventile mit Elastomerventilelementen 38 und 39 auf. Im Unterschied zum sechsten Ausführungsbeispiel sind sowohl im ersten Strömungspfad P1 stromauf vom ersten Auslassbereich 24 der jeweiligen Flut als auch im dritten Strömungspfad P3 stromauf vom zweiten Auslassbereich 26 der jeweiligen Flut mehrere Elastomerventile mit Elastomerventilelementen 38 und 39 angeordnet.
  • Die Widerstandsstruktur 30 des siebten Ausführungsbeispiels umfasst die gleiche Trägerstruktur 35 wie die Widerstandsstruktur des sechsten Ausführungsbeispiels. Die aus einem Elastomer bestehenden Elastomerventilelemente 38 und 39 sind wie im sechsten Ausführungsbeispiel an der Trägerstruktur 35 angeformt, so dass sie jeweils aus einem Wurzelbereich bzw. Anformbereich axial nach außen, von der Stirnplatte 4 weg, elastisch abbiegbar sind. Eine Anschlagstruktur ist auch im siebten Ausführungsbeispiel nicht vorgesehen. Die Strömungsleiteinrichtung besteht wie im sechsten Ausführungsbeispiel aus der Strömungsleitstruktur 20 und der Widerstandsstruktur 30.
  • Die Trägerstruktur 35 kann aus einem metallenen Werkstoff gefertigt sein. Sie kann aber auch aus einem Kunststoff gefertigt sein. Die Elastomerventilelemente 36 und/oder 37, ebenso die Elastomerventilelemente 38 und/oder 39, können an der Trägerstruktur 35 wie bereits erwähnt angeformt oder mit dieser stoffschlüssig gefügt sein. In ebenfalls bevorzugten Ausführungen können die Trägerstruktur 35 und die Elastomerventilelemente 36 und/oder 37 des sechsten Ausführungsbeispiels und die Elastomerventilelemente 38 und/oder 39 des siebten Ausführungsbeispiels aber auch gemeinsam aus einem elastomeren Werkstoff, gegebenenfalls auch aus Naturkautschuk, gefertigt und das jeweilige Elastomerventilelement durch eine Nachbearbeitung, insbesondere durch ein Trennverfahren, an der zunächst in einem Stück geformten Widerstandsstruktur erzeugt werden. Die Elastomerventilelemente 36 bis 39 sind in den Ausführungsbeispielen als Federzungen ausgeführt, die aus einem Wurzelbereich in Umfangsrichtung abragen. In alternativen Ausführungen können insbesondere die in Umfangsrichtung schlanken Elastomerventilelemente 38 und/oder 39 des siebten Ausführungsbeispiels stattdessen auch radial von der Trägerstruktur 35 abragen und dementsprechend um eine tangentiale Achse krümmbar und dadurch von der Stirnplatte weg in Durchlassstellung biegbar sein.
  • In alternativen Ausführungen kann die Strömungsleitstruktur 20 einen erhöhten Strömungswiderstand im ersten Strömungspfad P1 und/oder im dritten Strömungspfad P3 auch in integrierter Bauweise liefern, so dass eine von der Strömungsleitstruktur 20 separat gefertigte Widerstandsstruktur 30 entfallen kann. Die entsprechend modifizierte Strömungsleitstruktur 20 kann im ersten Auslassbereich 24 der jeweiligen Flut und/oder im zweiten Auslassbereich 26 der jeweiligen Flut beispielsweise als Blende mit mehreren im Vergleich zum jeweiligen Auslassbereich 24 und/oder 26 kleineren Durchgängen 31 gebildet sein. In Modifikationen des vierten und/oder fünften Ausführungsbeispiels (Figuren 12 bis 17) kann die Strömungsleitstruktur 20 auch die Anschläge für die beweglichen Ventilelemente bilden, so dass eine separat gefertigte Anschlagstruktur entfallen kann. Grundsätzlich ist auch denkbar, die Elastomerventilelemente 36 und 37 des sechsten Ausführungsbeispiels und/oder die Elastomerventilelemente 38 und 39 des siebten Ausführungsbeispiels an der Strömungsleitstruktur 20 im ersten Auslassbereich 24 und im zweiten Auslassbereich 26 der jeweiligen Flut anzuformen, so dass die Widerstandsstruktur 30 dieser Ausführungsbeispiele entfallen kann. Der erhöhte Widerstand würde bei Wegfall der Widerstandsstruktur 30 nicht im Strömungspfad P1 und/oder P3 stromauf vom jeweiligen Auslassbereich 24 und/oder 26, sondern unmittelbar im jeweiligen Auslassbereich 24 und/oder 26 erhalten werden. Eine getrennte Fertigung bietet jedoch Vorteile hinsichtlich der Kosten und auch hinsichtlich der Möglichkeiten der Strömungsleitung im Strömungsleitbereich.
    • Bezugszeichen
    • 1
    Antriebswelle
    2
    Antriebsrad
    3
    Gehäuseteil
    4
    Stirnplatte
    5
    Kurvenstruktur
    6
    Förderzelle
    7
    Förderzelle
    8
    Überströmbereich
    9
    Überströmkanal
    10
    Rotor
    11
    Flügel
    12
    Unterflügelbereich
    13
    Unterflügelbereichsverbindung
    14
    Druckdurchgang
    15
    Versorgungsdurchgang
    16
    -
    17
    Positionierelement
    18
    -
    19
    Sicherungsbereich
    20
    Strömungsleiteinrichtung
    21
    Leitbereich
    22
    Positionierbereich
    23
    Verbindungsstruktur
    24
    erster Auslassbereich
    25
    Umlenkbereich
    26
    zweiter Auslassbereich
    27
    Positioniergegenelement
    28
    Passante
    29
    -
    30
    Widerstandsstruktur
    31
    Durchgang
    32
    Widerstandsfläche
    33
    Ventilelement
    34
    Ventilelement
    35
    Trägerstruktur
    36
    Ventilelement
    37
    Ventilelement
    38
    Ventilelement
    39
    Ventilelement
    40
    Anschlagstruktur
    41
    Anschlag
    42
    Anschlag
    P1
    erster Strömungspfad
    P2
    zweiter Strömungspfad
    P3
    dritter Strömungspfad
    R
    Drehachse
    S1
    erster Teilstrom
    S2
    zweiter Teilstrom

Claims (15)

  1. Flügelzellenpumpe umfassend:
    1.1 einen um eine Drehachse (R) drehbeweglichen Rotor (10) und einen oder mehrere in einer jeweiligen Flügelaufnahme des Rotors (10) hin und her bewegliche(n) Flügel (11),
    1.2 eine Kurvenstruktur (5), die den Rotor (10) umgibt und bei einer Drehbewegung des Rotors (10) den oder die Flügel (11) führt, so dass sich periodisch vergrößernde und verkleinernde Förderzellen (6) bilden,
    1.3 eine dem Rotor (10) axial zugewandte Stirnplatte (4) mit einem Druckdurchgang (14) zur Abförderung von Druckfluid und einem Versorgungsdurchgang (15) zur Versorgung eines Unterflügelbereichs (12) mit Druckfluid,
    1.4 eine Strömungsleiteinrichtung (20; 20, 30; 20, 30, 40) an einer vom Rotor (10) axial abgewandten Stirnseite der Stirnplatte (4),
    1.5 einen ersten Auslassbereich (24) zur Abförderung eines ersten Teilstroms (S1) des durch den Druckdurchgang (14) strömenden Druckfluids,
    1.6 einen zweiten Auslassbereich (26) zur Abförderung eines zweiten Teilstroms (S2) des durch den Druckdurchgang (14) strömenden Druckfluids,
    1.7 einen ersten Strömungspfad (P1), auf dem der erste Teilstrom (S1) durch den ersten Auslassbereich (24) strömt,
    1.8 einen zweiten Strömungspfad (P2), der den Druckdurchgang (14) mit dem Versorgungsdurchgang (15) verbindet, vom ersten Strömungspfad (P1) abzweigt und von der Strömungsleiteinrichtung (20; 20, 30; 20, 30, 40) begrenzt wird,
    1.9 und einen dritten Strömungspfad (P3), der den Versorgungsdurchgang (15) mit dem zweiten Auslassbereich (26) verbindet und von der Strömungsleiteinrichtung (20; 20, 30; 20, 30, 40) begrenzt wird.
  2. Flügelzellenpumpe nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der erste Auslassbereich (24) in axialer Sicht mit einer stromabwärtigen Auslassöffnung des Druckdurchgangs (14) überlappt.
  3. Flügelzellenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Auslassbereich (24) einen ersten Teilbereich einer stromabwärtigen Auslassöffnung des Druckdurchgangs (14) in axialer Sicht überlappt und die Strömungsleiteinrichtung (20; 20, 30; 20, 30, 40) einen zweiten Teilbereich der stromabwärtigen Auslassöffnung in der axialen Sicht überlappt, so dass ein Teil des aus dem Druckdurchgang (14) strömenden Druckfluids als der erste Teilstrom (S1) durch den ersten Auslassbereich (24) abströmt und ein anderer Teil des aus dem Druckdurchgang (14) strömenden Druckfluids von der Strömungsleiteinrichtung (20; 20, 30; 20, 30, 40) zur Seite in den zweiten Strömungspfad (P2) gelenkt wird.
  4. Flügelzellenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Strömungswiderstand des dritten Strömungspfads (P3) und/oder der Strömungswiderstand des ersten Strömungspfads (P1) größer als der Strömungswiderstand des zweiten Strömungspfads (P2) ist.
  5. Flügelzellenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im dritten Strömungspfad (P3) und/oder im ersten Strömungspfad (P1) eine Widerstandsstruktur (30) angeordnet ist, um den Strömungswiderstand des dritten Strömungspfads (P3) und/oder den Strömungswiderstand des ersten Strömungspfads (P1) zu vergrößern.
  6. Flügelzellenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Strömungsleiteinrichtung (20, 30; 20, 30, 40) eine Strömungsleitstruktur (20) zur Bildung des ersten Auslassbereichs (24) und/oder des zweiten Auslassbereichs (26) und eine Widerstandsstruktur (30) zur Erhöhung des Strömungswiderstands des ersten Strömungspfads (P1) und/oder des Strömungswiderstands des dritten Strömungspfads (P3) umfasst, wobei die Widerstandsstruktur (30) vorzugsweise axial zwischen der Stirnplatte (4) und der Strömungsleitstruktur (20) angeordnet ist.
  7. Flügelzellenpumpe nach einem der zwei unmittelbar vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Blende mit einem oder mehreren voneinander beabstandeten Durchgängen (31), vorzugsweise Durchgangsloch oder -löcher, oder ein Sieb, ein Gewebe oder eine andere Maschenware zumindest einen im ersten Strömungspfad (P1) und/oder im dritten Strömungspfad (P3) gelegenen Teilbereich der Widerstandsstruktur (30) bildet.
  8. Flügelzellenpumpe nach einem der drei unmittelbar vorhergehenden Ansprüche, wobei die Widerstandsstruktur (30) ein oder mehrere bewegliche Ventilelemente (33; 36; 38) aufweist, das oder die im ersten Strömungspfad (P1) angeordnet ist oder sind, um einen Strömungsquerschnitt des ersten Strömungspfads (P1) zu variieren, und/oder ein oder mehrere bewegliche Ventilelemente (34; 37; 39) aufweist, das oder die im dritten Strömungspfad (P3) angeordnet ist oder sind, um einen Strömungsquerschnitt des dritten Strömungspfads (P3) zu variieren.
  9. Flügelzellenpumpe nach einem der vier unmittelbar vorhergehenden Ansprüche, wobei die Widerstandsstruktur (30) eine axial dünne, flächenhafte oder eine blechartige Struktur ist, die zumindest in einem oder mehreren Strukturteilbereichen einen oder mehrere Durchgänge (31) und/oder eine oder mehrere Biegezungen (33, 34; 36, 37; 38, 39) aufweist, die einen Strömungsquerschnitt im ersten Strömungspfad (P1) und/oder einen Strömungsquerschnitt im dritten Strömungspfad (P3) verkleinern und dadurch den Strömungswiderstand des jeweiligen Strömungspfads (P1, P3) vergrößern, wobei der jeweilige Durchgang (31) und/oder die jeweilige Biegezunge vorzugsweise ein gestanzter Durchgang oder eine gestanzte Biegezunge (33, 34) ist.
  10. Flügelzellenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Strömungsleiteinrichtung (20) zur Erhöhung des Strömungswiderstands des ersten Strömungspfads (P1) ein oder mehrere Ventile (33, 41; 36; 38) im ersten Strömungspfad (P1) und/oder zur Erhöhung des Strömungswiderstands des dritten Strömungspfads (P3) ein oder mehrere Ventile (34, 42; 37; 39) im dritten Strömungspfad (P3) aufweist.
  11. Flügelzellenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Strömungsleiteinrichtung (20; 20, 30; 20, 30, 40) eine Strömungsleitstruktur (20) umfasst oder aus einer Strömungsleitstruktur (20) besteht und die Strömungsleitstruktur (20) zur Ausübung einer auf die Stirnplatte (4) in Richtung auf die Kurvenstruktur (5) gerichteten Spannkraft elastisch verformbar, vorzugsweise formelastisch, ist.
  12. Flügelzellenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Strömungsleiteinrichtung (20; 20, 30; 20, 30, 40) eine Strömungsleitstruktur (20) umfasst oder aus einer Strömungsleitstruktur (20) besteht und ein durch die Strömungsleitstruktur (20) erstreckter Durchgang, vorzugsweise ein axialer Durchgang, den ersten Auslassbereich (24) und/oder den zweiten Auslassbereich (26) bildet.
  13. Flügelzellenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Strömungsleiteinrichtung (20; 20, 30; 20, 30, 40) eine Strömungsleitstruktur (20) umfasst oder aus einer Strömungsleitstruktur (20) besteht und die Strömungsleitstruktur (20) einen Durchgang aufweist, der sich ringstreifenförmig um die Drehachse (R) erstreckt, und der Durchgang den ersten Auslassbereich (24) und den zweiten Auslassbereich (26) bildet, so dass die Auslassbereiche (24, 26) in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet sind.
  14. Flügelzellenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Flügelzellenpumpe als Cartridgepumpe ausgebildet und in einem topfförmigen Pumpeneinbauraum, der vorzugsweise von einem von der Flügelzellenpumpe mit dem Druckfluid zu versorgenden Aggregat gebildet wird, eingesetzt oder für ein Einsetzen in einen topfförmigen Pumpeneinbauraum vorgesehen ist.
  15. Flügelzellenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Flügelzellenpumpe als Getriebepumpe zur Versorgung eines Getriebes, wie etwa eines Automatikgetriebes eines Fahrzeugs, eines Getriebes eines Windrads oder anderen Maschinengetriebes, mit Schmier- und/oder Arbeitsfluid oder als Schmierölpumpe zur Versorgung einer Brennkraftmaschine, wie etwa eines Antriebsmotors eines Fahrzeugs oder einer Brennkraftmaschine zur Stromerzeugung, mit Schmieröl verwendet wird.
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