DE4108126C2 - Flügelzellenpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Flügelzellenpumpe, bei der eine Verbindung zwischen Pumpenauslaß und Druckkammer über einen Druckkanal vorgesehen ist, mit einer Drosselvorrichtung vor einem Druckauslaß, wobei die Drosselvorrichtung einen Einsatz mit einer Drosselbohrung aufweist, und mit einem Durchfluß­ steuerventil zur Beeinflussung des Fluidstromes durch einen an der Druckkammer vorgesehenen Überströmauslaß in Abhängig­ keit des Druckes in der Druckkammer und eines Druckes stromab der Drosselvorrichtung. Derartige Flügelzellenpumpen eignen sich insbesondere für Servolenkanlagen in Kraftfahrzeugen.

Bei herkömmlichen Flügelzellenpumpen für Servolenkanlagen be­ stand die Zielsetzung, einen möglichst konstanten Förderstrom bei sich verändernden Antriebsgeschwindigkeiten der Pumpe zu ermöglichen.

Bei Hilfslenkanlagen für Fahrzeuge besteht bei hohen Ge­ schwindigkeiten ein zunehmendes Bedürfnis nach einer Ausle­ gung, bei der bei ansteigender Fahrgeschwindigkeit das Lenk­ reaktionsverhalten verstärkt werden soll. Diese Art der Re­ aktion soll dem Fahrzeugführer selbst bei hohen Geschwindig­ keiten ein zuverlässiges Straßengefühl vermitteln. Die zuneh­ mende Förderleistung der Pumpe bei höheren Drehgeschwindig­ keiten bzw. Drehzahlen führt jedoch zu einer Zunahme der hy­ draulischen Lenkkraftunterstützung und der Anteil der vom Fahrer aufzubringenden mechanischen Arbeit wird herabgesetzt.

Eine Flügelzellenpumpe der eingangs genannten Art ist aus der DE 32 11 948 A1 bekannt. Bei dieser bekannten Pumpe ist die Drosselvorrichtung gegenüber einem Druckauslaß angeordnet, so daß die Orientierung der Drosselbohrung der Strömungsrichtung des Fluides entspricht. Der Förderstrom der Pumpe wird durch teilweises Verschließen der Drosselbohrung mittels einer Fe­ der geregelt, die an dem Durchflußsteuerventil angebracht ist.

Weiterhin ist aus der DE 29 15 809 A1 eine Flügelzellenpumpe bekannt, bei der der Förderstrom bei hohen Drehzahlen abge­ riegelt wird, um einen gewünschten Regeldruck auch bei höhe­ ren Drehzahlen einzuhalten. Hierzu wird die Hochdruckseite mit der Niederdruckseite der Pumpe kurzgeschlossen, so daß die Öffnung der Drosselbohrung nicht mehr in der Hauptströ­ mungsrichtung des Fluides liegt, sondern vielmehr mit einem Tot- oder Turbulenzbereich kommuniziert.

Eine weitere Pumpe ist aus der GB 1 459 161 A bekannt. Bei dieser bekannten Pumpe wird eine Drosseleinrichtung von einer Auslaß- und Drosselöffnung in einem zylindrischen Einsatz ge­ bildet, welche in Winkelrichtung verstellbar in Querrichtung zu der Achse in einem Druckkanal zwischen einer Druckkammer der Pumpe und einem Durchflußsteuerventil angeordnet ist.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Flügelzellenpumpe der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der ein ausreichender Steuerbereich des Förderstroms, insbe­ sondere eine Abregelung bei hohen Drehzahlen, durch geringen fertigungstechnischen Aufwand und ohne die Zuhilfenahme zu­ sätzlicher mechanischer Stellglieder erzielt werden kann.

Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Pumpe dadurch gelöst, daß die Öffnung der Drosselbohrung in dem Druckkanal angeordnet ist und die Drosselbohrung rechtwinklig zu einer Strömung vom Pumpauslaß zur Druckkammer verläuft.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einer bevorzugten Aus­ führungsform unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert.

In der einzigen Fig. 1 der Zeichnung ist eine Längsschnitt­ ansicht durch eine Flügelzellenpumpe nach der Erfindung gezeigt.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnung ist ein Gehäuse 18 ge­ zeigt, das mittels einer Abdeckung 21 geschlossen ist. Es ent­ hält einen Nockenring 4, der zwischen zwei Endplatten 5 und 6 angeordnet ist. Der Nockenring 4 ist drehfest mit den Endplat­ ten 5 und 6 verbunden. Ein mit Radialschlitzen versehener, zylindrischer Rotor 3, der mit einer Antriebswelle 2 verbun­ den ist, ist in dem Nockenring 4 angeordnet. Flügel 3a werden in den Schlitzen des Rotors 3 derart geführt, daß sie radial beweglich sind. Zwischen dem äußeren Umfang des Nockenrings 4 und der Abdeckung 21 ist in der Abdeckung 21 eine Druckkammer 8 ausgebildet, die in Verbindung mit einem Druckkanal 7 in der Endplatte 6 steht. Der Druckkanal 7 ermöglicht, daß das Druck­ medium von einer Pumpenauslaßöffnung 1 der Endplatte 5 in die Druckkammer 8 strömt. In Abhängigkeit von der Drehzahl der Pumpe ermöglicht ein Durchflußsteuerventil 20, daß das Druckmedium von der Druckkammer 8 in einen Überströmauslaß 10 strömt. Das Durchflußsteuerventil 20 hat einen auf den Druck ansprechenden Schieber 14, der in einer Schieberbohrung 9 in dem Gehäuse 18 aufgenommen ist. Die Bohrung 9 hat ein Ende, welches direkt in die Druckkammer 8 mündet, und sie hat ein gegenüberliegendes Ende, welches geschlossen ist. Der Schie­ ber ist mittels einer Feder 15 vorbelastet, welche in einer Stützkammer 16 angeordnet ist, die in der Bohrung 9 zwischen dem Schieber 14 und dem geschlossenen Ende der Bohrung 9 ge­ bildet wird.

Zwischen dem Pumpenauslaß 1 und der Druckkammer 8 ist in einem Druckkanal 7 ein hohler, zylindrischer Drosseleinsatz 25 vor­ gesehen, der eine Auslaß- und Drosselöffnung 23a hat. Der Einsatz 25, der passend über die Endplatte 6 in das Gehäuse 18 eingesetzt ist, hat eine axiale Drosselbohrung 23, deren eines Ende als Auslaß- und Drosselöffnung 23a dient. Der Ein­ satz 25 ist in dem Druckkanal 7 quer zu der Einströmungs­ richtung des Druckmediums (mit einem Pfeil a angedeutet) an­ geordnet. Mit Hilfe des Einsatzes 25 wird die Querschnitts­ fläche des Druckkanals 7 örtlich in ihren Abmessun­ gen vermindert. Durch die Öffnung 23a, die axiale Drosselbohrung 23, und einen Kanal 24, wird das Druckmedium zu einem Verbrau­ cher, beispielsweise eine Servolenkanlage gefördert. Ein Druck wird auf an sich bekannte Weise von einem Druckauslaß 13 zu einer Öffnung 17 übertragen, die sich zu einer Stützkammer 16 des Durchflußsteuerventils 20 öffnet.

Der Einsatz 25 kann entweder in der Mitte oder in einem Abstand von der Mitte des Druckkanales angeordnet sein. Hierdurch wird die Durchflußquerschnittsfläche im Druckkanal 7 mehr oder we­ niger vermindert.

Da die Abmessungen der Querschnittsfläche des Druckkanals 7 in der Zone des Drosseleinsatzes herabgesetzt werden, nimmt der statische Druck, der in dieser Zone auftritt, mit anstei­ gender Drehzahl ab. Die Fördermenge des Druckmediums, die unter statischem Druck abgegeben wird, nimmt mit zunehmender Dreh­ geschwindigkeit bzw. Drehzahl ab. Der Druck in der Stützkam­ mer 16 des Durchflußsteuerventils 20 nimmt mit zunehmender Drehzahl ab. Die Neigung des Durchflußsteuerventils 20 zum Öffnen steigt mit ansteigender Drehzahl bzw. Drehgeschwindig­ keit an. Somit wird der Förderstrom bei zunehmender Drehzahl der Pumpe herabgesetzt.

Bei der bevorzugten Ausführungsform ist die Drosselöffnung 23a in dem Druckkanal 7 unter einem Winkel von 90° bezüglich der Einströmungsrichtung des Druckmediums (Pfeil a) angeordnet. Bei einer solchen Anordnung des Drosseleinsatzes 25 nimmt der Förderstrom bei ansteigender Drehgeschwindigkeit bzw. Drehzahl der Pumpe in starkem Maße ab. Somit erhält man einen Förder­ strom mit einer fallenden Förderleistungstendenz bei anstei­ gender Drehzahl.

Claims (6)

1. Flügelzellenpumpe, bei der eine Verbindung zwischen Pum­ penauslaß (1) und Druckkammer (8) über einen Druckkanal (7) vorgesehen ist,
mit einer Drosselvorrichtung vor einem Druckauslaß (13, 24), wobei die Drosselvorrichtung einen Einsatz (25) mit einer Drosselbohrung (23) aufweist,
und mit einem Durchflußsteuerventil (20) zur Beeinflussung des Fluidstromes durch einen an der Druckkammer (8) vorgese­ henen Überströmauslaß (10) in Abhängigkeit des Druckes in der Druckkammer (8) und eines Druckes stromab der Drosselvorrich­ tung,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Öffnung (23a) der Drosselbohrung (23) in dem Druckka­ nal (7) angeordnet ist, und die Drosselbohrung (23) recht­ winklig zu einer Strömung (Pfeil a) vom Pumpenauslaß (1) zur Druckkammer (8) verläuft.

2. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (25) in den Druckkanal (7) hineinragt und da­ bei die Durchflußquerschnittsfläche des Druckkanales (7) ver­ mindert.

3. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Einsatz (25) hohlzylindrisch ausgebildet ist und die Drosselbohrung (23) sich von einer Drosselöffnung (23a) in der Stirnseite des Einsatzes (25) in diesem axial erstreckt.

4. Flügelzellenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Drosselöffnung (23a) in der Mitte des Druckkanales (7) angeordnet ist.

5. Flügelzellenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß das Durchflußsteuerventil (20) ei­ nen direkt an die Druckkammer (8) angrenzenden Kolbenab­ schnitt (14) aufweist, der axial bewegbar in einer Bohrung (9) aufgenommen ist.

6. Flügelzellenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die Druckkammer (8) von einem äuße­ ren Umfang eines Nockenringes (4) einer Pumpeinheit (3, 3a, 4, 5, 6) begrenzt wird.