DE2313351A1

DE2313351A1 - VINGE CELL PUMP

Info

Publication number: DE2313351A1
Application number: DE19732313351
Authority: DE
Inventors: Heinrich Hahn
Original assignee: GL Rexroth GmbH
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 1973-03-17
Filing date: 1973-03-17
Publication date: 1974-10-24

Description

Flügelzellenpumpe Die Erfindung betrifft eine Flügelzellenpumpe, deren die Flügel umgebender Laufring radial zur Pumpenachse im Pumpengehäuse verschiebbar angeordnet ist und von einer Feder in Richtung seiner der maximalen Fördermenge entsprechenden Endlage belastet ist. Beim Ubergang der Flügelzellen von der Saug- zur Druck- und von der Druck- zur Saugseite treten durch den damit verbundenen Druckausgleich in den betreffenden Flügelzellen Druckstöße in der Pumpe auf, die zu einer pulsierenden Bewegung des Laufringes führen. Die pulsierende Bewegung des Laufringes verursacht seinerseits einen pulsierenden Förderstrom mit entsprechenden Druckschwankungen. Vane pump The invention relates to a vane pump, whose running ring surrounding the blades can be displaced radially to the pump axis in the pump housing is arranged and by a spring in the direction of its the maximum flow rate corresponding end position is loaded. When the vane cells transition from the suction to the pressure side and from the pressure side to the suction side due to the associated pressure equalization in the relevant vane pressure surges in the pump, which lead to a pulsating Lead movement of the race. The pulsating movement of the race causes in turn a pulsating flow rate with corresponding pressure fluctuations.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Flügelzellenpumpe der vorgenannten Art, bei der die pulsierende Bewegung des Laufringes auf ein Kleinstmaß beschränkt bleibt und damit auch der Förderstrom weitgehend pulsationsfrei ist und nur geringe Druckschwankungen aufweist.The object of the invention is to create a vane pump of the aforementioned type, in which the pulsating movement of the race is reduced to a minimum remains limited and thus the flow rate is largely pulsation-free and has only slight pressure fluctuations.

Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die den Laufring in Richtung seiner der maxialen Fördermenge entsprechenden Endlage belastende Feder in einem Dämpfungsraum angeordnet ist und über eine den Dämpfungsraum begrenzende nachgiebige Wand mit dem Laufring zusammenwirkt.According to the invention this is achieved in that the the race in the direction of its end position corresponding to the maximum delivery rate spring is arranged in a damping space and a delimiting the damping space compliant wall cooperates with the raceway.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgenommen und in der nacitolgenden Figurenbeschreibung näher erläutert. -In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.Further features of the invention are included in the subclaims and explained in more detail in the following description of the figures. -In the drawing an embodiment of the invention is shown.

Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch eine Flügelzellenpumpe der gekennzeichneten Art, Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des ,DämpfunSsraumes, Fig. 3 eine Variante des Dämpfungsraumes nach Fig. 2 und Fi. 4 eine Ansicht in Richtung A des Dämpfungsraumes nach Fig. 2.They show: FIG. 1 a section through a vane pump of the marked Art, FIG. 2 shows an enlarged representation of the damping space, FIG. 3 shows a variant of the damping space according to Fig. 2 and Fi. 4 a view in direction A of the damping space according to Fig. 2.

In Figur 1 ist mit 1 das das.Pumpengehäuse und mit 2 der Rotor bezeichnet, in dessen Schlitze 2a die Flügels 3 in radialer Richtung verschiebbar geführt sind. Der Rotor 2 ist auf einer Welle'4 drehfest angeordnet. Die Flügel 3 sind von dem Laufring 5 umschlossen, der sich mit' seinem Umfang 5a in der gezeigten Lage an den Schrauben 6 und 7 sowie'an einem Druck stück 8 abstützt. Das Druckstück 8 ist Teil eines Hohlkolbens 9, der in einem zylindrischen Gehäusedeckel lo geführt ist, wobei die Dichtung des Hohlkolbens die umlaufenden Drosselnuten 26 bewirken. Der Hohlkolben 9 ist von einer Druckfeder 11, die sich einerseits am Kolbenboden 9a und andererseits an einen mit einer Anstellschraube 12 kraftschlüssig verbundenen Federteller 13 abstützt, in Richtung des Laufringes 5 belastet.In Figure 1, 1 denotes the pump housing and 2 denotes the rotor, in the slots 2a, the blades 3 are guided displaceably in the radial direction. The rotor 2 is arranged non-rotatably on a shaft 4. The wings 3 are from that Enclosed running ring 5, which with 'its circumference 5a in the position shown the screws 6 and 7 as well as a pressure piece 8 is supported. The pressure piece 8 is Part of a hollow piston 9, which is guided in a cylindrical housing cover lo, the circumferential throttle grooves 26 effecting the seal of the hollow piston. Of the Hollow piston 9 is supported by a compression spring 11, which is located on the one hand on the piston head 9a and on the other hand to a non-positively connected with an adjusting screw 12 Spring plate 13 is supported, loaded in the direction of the race 5.

Die gezeigte Lage des Laufringes 5, in der sich dieser an der Schraube 6 abstützt, entspricht der maximalen Fördermenge der Pumpe.The position shown of the race 5, in which this is on the screw 6, corresponds to the maximum delivery rate of the pump.

Der von dem Hohlkolben 9 gemeinsam mit dem Gehäusedeckel lo eingeschlossene Raum 15 bildet den Dämpfungsraum und ist zu diesem Zweck mit Dämpfungsflüssigkeit angefüllt. Als Dämpfungsmittel dient das Fördermittel der Pumpe.The enclosed by the hollow piston 9 together with the housing cover lo Space 15 forms the damping space and is for this purpose with damping fluid filled. The conveying means of the pump serves as a damping means.

Das Druckstück 8 ist in eine Gewindebohrung 9b des Kolbenbodens 9a eingeschraubt. Es weist vier Durchgangsbohrungen 8a auf, die im Bereich des Dämpfungsraumes 15 über eine umlaufende Nut 8b untereinander verbunden sind. Diese umlaufende Nut 8b ist von einem Ventilteller 16 abgedeckt, der eine Drosselbohrung 17 aufweist, die eine dauernde Verbindung des Dämpfungsraumes 15 mit dem Pumpengehäuseraum 18 herstellt7 und zwar über die umlaufende Nut 8b und den Durchgangsbohrungen 8a im Druckstück 8. Der Ventilteller 16 ist von einer schwachen Druckfeder 20, die sich an dem Schraubenkopf 21a eines in das Druckil stück 8 eingeschraubten Schraubenbolzens/abstützt, in Schließstellung gehalten; Dieser Ventilteller 16 bildet gemeinsam mit der umlaufenden Nut 8b in Verbindung mit den Durchangsbohrungen 8a des Druckstückes 8 ein in Richtung des'Dämpfungsraumes 15 öffnendes Rückschlagventil. Neben dem Druckstück 8 ist in'einer Ausnehmung-9c im Kolbenboden' 9a eine Rugel 22 angeordnet, die mit einer Durchgangsbohrung 9d im Kolbenboden als Ventilsitz zusammenwirkt und von einer Druckfeder 23 auf die Durchgangsbohrung gedrückt wird. Die Druckkraft der Druckfeder wird von der Einschraubtiefe der Schraube 24, die in das Muttergewinde 9e der Ausnehmung 9c eingeschraubt ist, festgelegt. Die Kugel 22 bildet gemeinsam mit der Durchgangsbohrung 9d im Kolbenboden 9a ein in Richtung des Pumpengehäuseraumes 18 öffnendes Rückschlagventil. Die Verbindung zwischen der Ausnehmung 9c und' dem Pumpengehäuse 18 erfolgt über die Durchgangsbohrung 24a in'der Schraube 24.The pressure piece 8 is in a threaded bore 9b of the piston head 9a screwed in. It has four through bores 8a, which are in the area of the damping chamber 15 are connected to one another via a circumferential groove 8b. This circumferential groove 8b is covered by a valve disk 16 which has a throttle bore 17, a permanent connection of the damping chamber 15 to the pump housing chamber 18 manufactures7 via the circumferential groove 8b and the through-holes 8a in the Pressure piece 8. The valve plate 16 is from a weak compression spring 20, which on the screw head 21a of a screw bolt / screwed into the pressure part 8, held in closed position; This valve disk 16 forms together with the rotating one Groove 8b in connection with the through bores 8a of the pressure piece 8 in the direction des'Dämpfungsraumes 15 opening check valve. In addition to the pressure piece 8 is in'einer Recess-9c in the piston head '9a a bolt 22 is arranged with a through-hole 9d cooperates in the piston head as a valve seat and from a compression spring 23 to the Through hole is pressed. The compressive force of the compression spring will on the screw-in depth of the screw 24, which is in the nut thread 9e of the recess 9c is screwed in. The ball 22 forms together with the through hole 9d in the piston head 9a a check valve opening in the direction of the pump housing space 18. The connection between the recess 9c and the pump housing 18 takes place via the through hole 24a in the screw 24.

Die Wirkungsweise der Flügelzellenpumpe ist folgende: Bei Inbetriebnahme der Flügelzellenpumpe füllt sich der Pumpengehäuseraum 18 mit Leckflüssigkeit auf. Diese Leckflüssigkeit steht gegenüber dem Atmospharendruck unter einem höheren Druck. Durch Herausschrauben der Verschlußschraube 28 aus der Entlüftungsöffnung 29 im Gehäusedeckel lo entsteht deshalb zwischen dem Pumpengehäuseraum 18 und dem Dämpfungsraum 15 ein in Richtung des Dämpfungsraumes 15 wirkendes Druckgefälle, so daß sich der Ventilteller 16 gegen die verhältnismäßig geringe Druckkraft der Druckfeder 20 von dem Druckstück abhebt -bohrung und damit neben der Drossel/l7 in der Ventilplatte 16 eine ungedrosselte Verbindung des Pumpengehäuseraumes 18 mit dem Dämpfungsraum 15 über die-Axialbohrungen 8a in Verbindung mit der umlaufenden Nut 8b des Druckstückes 8 besteht. Damit strömt in erhöhtem Maße Leckflüssigkeit aus dem Pumpengehäuseraum 18 in den Dämpfungsraum 15. Sobald der Dämpfungsraum 15 mit Leckflüssigkeit angefüllt ist, und die Luft restlos aus dem Dämpfungsraum über die Entlüftungsöffnung 29 entwichen ist, wird die Verschlußschraube 28 wieder in die Entlüftungsöffnung 29 eingeschraubt und damit der Dämpfungsraum 15 nach außen abgeschlossen. Mit dem Abschließen des Dämpfungsraumes 15 legt sich bei Fehlen eines Druckgefälles zwischen dem Gehauseraum 18 und dem Dämpfungsraum 15 die Ventilplatte 16 durch die Kraft der Feder 20 auf das,Druckstück 8 auf und schließt damit die umlaufende Nut 8b ab. Die einzige Verbindung zwischen dem Dämpfungsraum 15 und dem Gehäuseraum 18 besteht somit lediglich noch über die Drosselstelle 17 in der Ventilplatte 16.The principle of operation of the vane pump is as follows: During commissioning of the vane pump, the pump housing space 18 is filled with leakage fluid. This leakage fluid is at a higher pressure than atmospheric pressure. By unscrewing the screw plug 28 from the vent opening 29 in the Housing cover lo therefore arises between the pump housing space 18 and the damping space 15 a pressure gradient acting in the direction of the damping chamber 15, so that the Valve plate 16 against the relatively low compressive force of the compression spring 20 of the pressure piece lifts -bore and thus next to the throttle / l7 in the valve plate 16 an unthrottled connection of the pump housing space 18 with the damping space 15 via the axial bores 8a in connection with the circumferential groove 8b of the pressure piece 8 consists. This means that an increased amount of leakage fluid flows out of the pump housing space 18 into the damping chamber 15. As soon as the damping chamber 15 is filled with leakage fluid is, and the air has completely escaped from the damping chamber via the ventilation opening 29 is, the screw plug 28 is back in the vent 29 screwed in and thus the damping chamber 15 closed to the outside. With the completion of the damping space 15 lies in the absence of a pressure gradient between the housing space 18 and the damping chamber 15, the valve plate 16 by the force of the spring 20 the, pressure piece 8 and thus closes the circumferential groove 8b. The only connection between the damping space 15 and the housing space 18 thus only exists via the throttle point 17 in the valve plate 16.

Die pulsierende Bewegung des Laufringes 5 infolge der in der Pumpe auftretenden Druckschwankungen, wird durch die kraftschlüssige Anlage des Laufringes 5 an dem Druckstück 8 auf den Hohlkolben 9 übertragen. Bei der Bewegung von Laufring und Hohlkolben in'Richtung des Dämpfungsraumes 15 muß sich das Volumen des letzteren verkleinern. Eine Verkleinerung des Dämpfungsraumes 15 kann nur herbeigeführt werden, wenn Dämpfungsflüssigkeit aus dem Dämpfungsraum über die Drosselbohrung 17 in dem Ventilteller 16 in den Gehäuseraum 18 zurückströmt.The pulsating movement of the race 5 as a result of the in the pump occurring pressure fluctuations, is due to the force-locking contact of the race 5 transferred to the pressure piece 8 on the hollow piston 9. When moving the raceway and hollow piston in the direction of the damping chamber 15 must be the volume of the latter zoom out. A reduction in the damping space 15 can only be brought about when damping fluid from the damping chamber via the throttle bore 17 in the Valve disk 16 flows back into the housing space 18.

Dieses Zurückströmen der Dämpfungsflüssigkeit erfordert eine Zeit, die länger' ist als der das Zurückströmen verursachende Bewegungsimpuls des Laufringes 5.. Dies bewirkt eine Verkürzung des Weges den der Laufring 5 in Richtung des Dämpfungsraumes zurücklegt. Verschiebt sich der Laufring infolge dessen pulsierenden Bewegung wieder zurück in Richtung der Abstützschraube 6, verschiebt sich der von der Druckfeder 11 in Richtung des Laufringes belastete Hohlkolben 9 infolge der kraftschlüssig'en Anlage dessen Druckstückes 8 an dem Laufring 5 ebenfalls in diese Richtung. Da sich hierbei der Dämpfungsraum vergrößert, stellt, sich in diesem ein geringer Druck ein als im Gehäuseraum 18. Aufgrund dieses Druckgefälles -hebt sich der Ventilteller 16 gegen die geringe Kraft der Druckfeder 20 vom Kolbenboden 9a ab, so daß zum Druckausgleich Leckflüssigkeit aus dem Gehäuseraum 18-in den Dämpfungsraum 15 ohne nennenswerte Strömungsverluste übertritt. Ein dämpfende Wirkung liegt in dieser Bewegungsrichtung des Laufringes nicht vor.This backflow of the damping fluid requires a time which is longer than the movement impulse of the running ring causing the backflow 5 .. This causes a shortening of the path that the raceway 5 in the direction of the damping chamber covered. The running ring shifts again as a result of its pulsating movement back in the direction of the support screw 6, the one shifts from the compression spring 11 in the direction of the race loaded hollow piston 9 due to the frictional Plant its pressure piece 8 on the raceway 5 also in this one Direction. Since the damping space increases in this way, it occurs in this lower pressure than in housing space 18. Due to this pressure gradient, it rises the valve disk 16 against the small force of the compression spring 20 from the piston head 9a so that leakage fluid from the housing space 18 into the damping space for pressure equalization 15 crosses without significant flow losses. There is a dampening effect in this direction of movement of the raceway does not exist.

Steigt der Druck auf der Druckseite der Pumpe auf einen Wert an, der größer ist als der über die Anstellschraube 12 an der Feder 11 eingestellte Wert, erfolgt die damit verbundene.If the pressure on the pressure side of the pump rises to a value that is greater than the value set on the spring 11 via the adjusting screw 12, the associated.

Verlagerung des Laufringes in Richtung des Pämpfungsraumes 15 und damit entgegen der Kraftrichtung der Federn dadurch, daß sich das Rückschlagventil 22 von seinem Ventilsitz 9d abhebt und damit'eine Verbindung des Dämpfungsraumes 15 in Richtung des Ventilgehäuses 18 herstellt. Der Hohlkolben 9 kann sich somit verzögerungsfrei in Richtungdes,Dämpfungsraumes verschieben. Der durch die im Ventilteller angeordnete Drosselbohrung 17 bewirkte Dämpfungseffekt wird hierbei aufgehoben.Displacement of the race in the direction of the Pämpfungsraumes 15 and thus against the direction of force of the springs in that the check valve 22 lifts off its valve seat 9d and thus a connection of the damping chamber 15 produces in the direction of the valve housing 18. The hollow piston 9 can thus move without delay in the direction of the damping space. The one in the valve disc arranged throttle bore 17 caused damping effect is hereby canceled.

Sinkt der Pumpendruck wieder auf den eingestellten Wert, verschiebt sich Laufring und Hohlkolben durch Abheben des Ventiltellers 16.If the pump pressure falls back to the set value, shifts The running ring and the hollow piston are joined by lifting the valve disk 16.

Anstelle einer Drosselbohrung 17 in der Ventilplatte 16 läßt sich gemäß Fig. 3 im Kolbenboden ein kleiner Speicher anordnen, der beispielsweise aus einem kleinen-Kölbchen 31 besteht, -das von einer Feder 32 in seine Ausgangsstellung gehalten wird. Der Federraum 33 ist über einer Bohrung 34 der Abstützschraube 35 mit dem Pumpengehäuscraum 18 verbunden; Bei einer Verschiebung des Hohlkolbens 9 in Richtung des Dämpfungsraumes 15 verschiebt die zu verdrängende D&mpfungsflüssigkeit das Kölbchen 31 in Richtung der Abstützschraube 35, so daß die im Dämpfungsraum 15 zu verdrängende Dämpfungsflüssigkeit in diesen von den Kölbchen 31 freigegebenen Raum überströmt. Während bei dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 und 2 der Querschnitt der Drosselbohrung 17 den Dämpfungseffekt festlegt, erfolgt dies bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 3 durch die das,Kölbehen 31 belastende Feder 33.Instead of a throttle bore 17 in the valve plate 16 can arrange a small memory in the piston head according to FIG. 3, the example consists of a small flask 31, -that of a spring 32 in its starting position is held. The spring space 33 is above a bore 34 of the support screw 35 connected to the pump housing space 18; When the hollow piston 9 is displaced The damping liquid to be displaced moves in the direction of the damping space 15 the bulb 31 in the direction of the support screw 35, so that the in the damping space 15 to be displaced damping fluid in these released by the piston 31 Overflowing space. While in the embodiment of Figures 1 and 2 of Cross-section of the throttle bore 17 defines the damping effect, this takes place at the embodiment of Figure 3 by the, Kolbehen 31 loaded spring 33.

Die Erfindung ist nicht an das gezeigte Ausführungsbeispiel gebunden, insbesondere können die Rückschlagventile an anderer Stelle des Dämpfungsraumes angeordnet seinoThe invention is not bound to the embodiment shown, in particular, the check valves can be located elsewhere in the damping chamber be arranged

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 9 vane cell pump, whose the vane surrounding running ring arranged to be displaceable radially to the pump axis in the pump housing is and by a spring in the direction of its corresponding to the maximum flow rate End position is loaded, that is, that the spring (11) is arranged in a damping space (-15) and over the den'Dämpfungsraum (15) delimiting flexible wall (9, 9a) cooperates with the race (5).

2. Vane pump according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the damping chamber (15) is designed as a cylinder chamber and the flexible wall of a piston (9, 9a) which interacts with the cylinder space is formed and the cylinder space is filled with damping fluid and over a throttle point (17) with a second also having damping liquid Room (18) is in communication.

3. Vane pump according to claim 2, d a d u r c h g e -k.e n n z e i c h n e t, - that the throttle point between the damping chamber (15) and the with Damping fluid-filled space (18) from the guide play of the resilient Wall '(9a) of the damping space forming piston (9) is formed.

4. Vane pump according to one or more of claims 1 and 2, that the damping chamber (15) and the one with this space filled with damping fluid connected via the throttle point (17) (18) additionally via two pre-tensioned non-return valves opening in opposite directions to each other (16t 8a, 8b; 22, 9d) are to be connected to one another.

5. Vane pump according to one or more of claims 1 to 4, that the two check valves in the plunger (9, 9a) forming the flexible wall of the damping chamber are and the piston at its with the cylindrical wall of the damping chamber in Has operative connection standing circumference throttle grooves (26) and with the damping chamber via the throttle point and the check valves in operative connection with Damping fluid-filled space (18) is formed by the pump housing space.

6. Vane pump according to one or more of claims 1 to 5, d u r c h e k 'e n n z e i c h n e t that this is in the direction of the damping chamber (15) opening check valve is designed as a plate valve (16, 8a, 8b) which at the same time forms the throttle point (17).

7. Vane pump according to one or more of claims 1 to 6, d u r c h e k e n n n z e i c'h n e t that this is in the direction of the damping chamber (15) opening check valve (16, 8a, 8b) with low spring force (20) in the closed position is held, which only imperceptibly affects an open check valve.

8. Vane pump according to one or more of claims 1 to 7, d u r c h e k e nn n z e i c h n e t that that in the direction of the with the vapor-ungsraum communicating with damping fluid-filled space (18) opening Check valve (22, 9d) is loaded with such a spring force (23) in the closing direction, that this occurs in the event of pressure fluctuations as a result of the pulsating movement of the raceway (5) remains closed.