WO1998010192A1

WO1998010192A1 - Flügelzellenpumpe

Info

Publication number: WO1998010192A1
Application number: PCT/EP1997/004713
Authority: WO
Inventors: Johann Merz
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1996-09-04
Filing date: 1997-08-29
Publication date: 1998-03-12
Anticipated expiration: 1999-03-04
Also published as: EP0925453A1; US6095773A; DE19635801A1; EP0925453B1; DE19635801B4; JP2000517398A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Flügelzellenpumpe mit einem topfförmigen Gehäusedeckel (2) für die Aufnahme eines Pumpenpaketes (3). Zur wirksamen Druckschwingungsdämpfung ist der topfförmige Gehäusedeckel (2) axial verlängert und enthält einen Tilger (14). Der Gehäusedeckel (2) trägt außerdem einen nach innen ragenden Fortsatz (6) zum Abstützen des Pumpenpaketes (3). Zur Verbesserung der Tilgerwirkung kann auf dem Fortsatz (6) ein gegen eine Feder (18) verschiebbarer Kolben (15) angeordnet sein.

Description

Flugelzellenpumpe

Die Erfindung betrifft eine Flugelzellenpumpe zum For- dern von Druckol aus einem Behalter zu einem Verbraucher. In einem Innenraum eines topfförmigen Gehausedeckels der Flugelzellenpumpe ist ein Pumpenpaket, bestehend aus einem Rotor, mehreren Arbeitsschiebern und einem Kurvenring, eingesetzt. Zwischen dem Kurvenring und dem Rotor sind durch die Arbeitsschieber unterteilte Arbeitskammern gebildet, die in axialer Richtung durch Steuerplatten begrenzt sind. An den topfförmigen Gehausedeckel schließt auf der einen Seite ein Lagergehause an, das Saug- und Druckkanale enthalt, die die Arbeitskammern mit dem Sauganschluß, einem Stromregelventil und einem Druckbegrenzungsventil verbinden.

Eine derartige Flugelzellenpumpe ist aus der DE 44 16 077 AI bekannt. Diese Pumpe zeichnet sich durch eine gedrungene Bauweise und durch günstige Fertigungs-/ Montagekosten aus. Eine Flugelzellenpumpe fordert das 01 nicht kontinuierlich, sondern ungleichförmig in Teilvolu i- na pro Umdrehung. Die zyklisch geforderten Volumina verursachen insbesondere auf der Druckseite Druckschwankungen, Druckschwingungen und/oder Pulsationen. Die Druckschwingungen werden von Einlaß- und Auslaßstoßen überlagert, die beim Offnen und Schließen der Arbeitskammern entstehen.

Die Erfindung geht von einer derartigen Bauform einer Flugelzellenpumpe aus und hat die Aufgabe, das durch die

Pulsationen und Druckschwankungen verursachte Gerauschverhalten zu verbessern. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Flugelzellenpumpe dadurch gelöst, daß der auf der gegenüberliegenden Seite eines Lagergehäuses angeordnete topfförmige Gehäusedeckel axial verlängert ist und einen Tilger zum Dämpfen von Schwingungen enthält. Außerdem trägt der Gehäusedeckel einen nach innen ragenden Fortsatz zum Abstützen des Pumpenpakets. Die Integration des Tilgers in den Deckel beansprucht nur wenig zusätzlichen Raum, stellt aber eine preisgünstige, raumsparende Lösung zur wirksamen Pulsationsdämpfung dar. Der außerdem im Gehäuse vorgesehene Fortsatz dient einer Steuerplatte mitsamt dem Pumpenpaket zur Abstützung unter Hochdruck und damit zur guten Abdichtung.

Vorteilhafte Ausführungsformen und weitere Tilgerausführungen sind in den Ansprüchen 2 bis 6 angegeben.

So kann auf dem Fortsatz zur noch besseren Wirkung des Tilgers ein durch eine Feder belasteter Kolben geführt und der durch den Kolben entstehende rückwärtige Raum durch eine Dämpfungsbohrung im Fortsatz entlastet sein. Anstelle durch eine Feder kann der Kolben auch gegen einen Dichtring abgefedert sein. Dies ergibt eine besonders preiswerte Dämpfereinrichtung .

Nach einem Nebenanspruch befindet sich in dem Tilger ein Kolben, in welchem mehrere elastische Glieder eingesetzt sind. Der Kolben stützt sich in dieser Ausführungsform an einer abgedichteten Gehäusekante ab und schafft auf seiner Rückseite einen entlasteten Raum. Vorzugsweise sind als elastische Glieder kegelige Stopfen aus Kunststoff in entsprechende Aussparungen eingesetzt, die sich in Richtung auf den entlasteten Raum verjüngen. Es hat sich gezeigt, daß sich die elastischen Glieder zu einer weiter verbesserten Schwingungsdämpfung eignen.

Nach einem weiteren Nebenanspruch befindet sich in dem Kolben eine Ringnut mit einem elastischen Ring. Die Ringnut ist über kleine Bohrungen mit einem entlasteten Raum verbunden. Durch Verdrängen des elastischen Ringes in die kleinen Bohrungen erreicht man gute Ergebnisse zur Senkung von Druckschwingungen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Teil-Querschnitt durch einen Gehäusedeckel der erfindungsgemäßen Flugelzellenpumpe mit einem Tilgerraum;

Fig. 2 einen Teil-Querschnitt nach Fig. 1 mit einem abgefederten Kolben;

Fig. 3 Teil-Querschnitte entsprechend Fig. 1, in und 4 denen der Kolben gegen elastische Ringe ab- gefedert ist;

Fig. 5 einen Teil-Querschnitt nach Fig. 1, in dem der Kolben elastische Glieder enthält und

Fig. 6 einen Teil-Querschnitt nach Fig. 1 mit einem in eine Ringnut eines Kolbens eingesetzten elastischen Ring. Die Flugelzellenpumpe weist einen Aufbau entsprechend der DE 44 16 077 AI auf und ist nachfolgend nur an den für das Verständnis wichtigsten Bauteilen beschrieben.

In einem Druckraum 1 eines Gehäusedeckels 2 ist ein Pumpenpaket 3 eingesetzt. Ein Rotor 4 ist über eine Antriebswelle 5 in einem Lagergehäuse 2A abgestützt. Die Lagerstelle in dem Lagergehäuse 2A ist die alleinige Lagerung der Antriebswelle 5. Die Antriebswelle 5 stützt sich zweck- mäßig in axialer Richtung nur an einem Fortsatz 6 des Gehäusedeckels 2 ab. Eine Dichtung 7 dichtet gegen den Hochdruck ab. Der Gehäusedeckel 2 ist durch Schrauben 8 am Lagergehäuse 2A befestigt. Das Pumpenpaket 3 weist in radialen Schlitzen des Rotors 4 geführte Arbeitsschieber 10 auf, die in einem Kurvenring 11 beim Umlaufen eine Hubbewegung ausführen. Zwischen dem Kurvenring 11, dem Rotor 4, den Arbeitsschiebern 10 und seitlichen Steuerplatten 12, 13 befinden sich Arbeitskammern. Nach der Erfindung ist der Gehäusedeckel 2 so erweitert, daß im Bereich des Fortsat- zes 6 ein mit dem Druckraum 1 verbundener Tilger 14 entsteht. Diesen Tilger 14 wählt man so groß, daß Druckschwingungen der Flugelzellenpumpe wirksam gedämpft werden. Bei arbeitender Pumpe wird das gesamte Pumpenpaket 3 durch den Hochdruck vorteilhaft nach rechts gegen den Fortsatz 6 ge- drückt, wodurch eine gute Spaltdichtung zwischen dem Pumpenpaket 3 und den Steuerplatten 12, 13 gesichert ist.

Die Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform mit einem zusätzlichen Ringkolben 15, der auf einem Fortsatz 16 geführt ist. Der Ringkolben 15 ist in einem Tilger 17 angeordnet und zwischen dem Gehäusedeckel 2 und dem Fortsatz 16 abgedichtet (nicht dargestellt) . Eine Feder 18 dämpft die Kolbenbewegungen. In dem Fortsatz 16 befindet sich noch eine Dämpfungsbohrung 20 mit engem Querschnitt. Mit einer derartigen Anordnung lassen sich auch starke Druckschwankungen zuverlässig dämpfen.

Nach Fig. 3 und 4 ist es zweckmäßig, anstelle der Feder 18, je nach Anwendung, einen im Querschnitt vollen 0- Dichtring 23 oder einen Hohlkammer-Dichtring 24 vorzusehen.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Til- gers 17A mit kegeligen Gliedern 25 in einem Kolben 26. Die kegeligen Glieder 25 sind elastisch und nehmen die Druckschwankungen so auf, daß diese sich mehr oder weniger in kegelige Aussparungen 27 verdrängen lassen. Die Glieder 25 verjüngen sich in Richtung auf einen entlasteten Raum 28 hinter dem Kolben 26. Der entlastete Raum 28 ist durch eine Gehäusekante 2B gebildet, an der der Kolben 26 anliegt. Ein Pumpenpaket 3A ist an dem Kolben 26 abgestützt. Der Raum 28 ist über eine Dämpfungsbohrung 30 an den entlasteten Stirnraum 31 angeschlossen.

In Fig. 6 ist eine Variante mit einem in einem Tilger 32 angeordneten Kolben 33 gezeichnet. Der Kolben 33 enthält in einer Ringnut 34 einen elastischen Ring 35. Ein rückseitiger Raum 28A ist durch eine Dämpfungsbohrung 30A entlastet. In der Auflagefläche des elastischen Rings sind kleine Bohrungen 36 eingearbeitet, die wiederum als Verdrängungsraum für den Ring 35 dienen.

Bei den Ausführungsformen der Fig. 3 bis 6 kommen als elastische Glieder zweckmäßig Elastomere zur Anwendung. Bezugs zeichen

1 Druckraum 27 Aussparungen

2 Gehäusedeckel 28 Raum (entlastet)

2A Lagergehäuse 28A Raum (entlastet)

2B Gehäusekante 29

3 Pumpenpaket 30 Dämpfungsbohrung

3A Pumpenpaket 30A Dämpfungsbohrung

4 Rotor 31 Stirnraum

5 Antriebswelle 32 Tilger

6 Fortsatz 33 Kolben

7 Dichtung 34 Ringnut

8 Schraube 35 elastischer Ring

9 - 36 kleine Bohrungen

10 ArbeitsSchieber

11 Kurvenring

12 Steuerplatte

13 Steuerplatte

14 Tilger

15 Ringkolben

16 Fortsatz

17 Tilger

17A Tilger

18 Feder

19 -

20 Dämpfungsbohrung

21 -

22 -

23 O-Dichtring

24 Hohlkammer-Dichtring

25 elastische Glieder

26 Kolben

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Flugelzellenpumpe zum Fördern von Drucköl aus einem Behälter zu einem Verbraucher mit folgenden Merkmalen: in einem Innenraum eines topfförmigen Gehäusedek- kels (2) ist ein Pumpenpaket (3) , bestehend aus einem Rotor (4), mehreren Arbeitsschiebern (10) und einem Kurvenring (11), eingesetzt; - zwischen dem Kurvenring (11) und dem Rotor (4) sind durch den Arbeitsschieber (10) unterteilte Arbeitskammern gebildet, die in axialer Richtung durch Steuerplatten (12, 13) begrenzt sind; an den topfförmigen Gehäusedeckel (2) schließt auf der einen Seite ein Lagergehäuse (2A) an, das Saug- und Druckkanäle enthält, die die Arbeitskammern mit dem Sauganschluß, einem Stromregelventil und einem Druck- begrenzungssventil verbinden, g e k e n n z e i c h n e t durch folgende Merkmale: - auf der anderen Seite ist der topfförmige Gehäusedek- kel (2) axial verlängert und enthält einen Tilger (14) zum Dämpfen von Schwingungen und der Gehäusedeckel (2) trägt einen nach innen ragenden Fortsatz (6) zum Abstützen des Pumpenpakets (3) .

2. Flugelzellenpumpe nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß auf dem Fortsatz (6) ein durch eine Feder (18) belasteter Kolben (15) geführt ist und ein rückseitiger Raum durch eine Dämpfungsbohrung (20) entlastet ist (Fig. 2) .

3. Flugelzellenpumpe nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Kolben (15) gegen einen Dichtring (23, 24) abgefedert ist (Fig. 3 und 4) .

4. Flugelzellenpumpe zum Fördern von Drucköl aus einem Behälter zu einem Verbraucher mit folgenden Merkmalen: in einem topfförmigen Gehäusedeckel (2) ist ein Pumpenpaket (3A), bestehend aus einem Rotor, mehreren Arbeitsschiebern und einem Kurvenring, eingesetzt; - zwischen dem Kurvenring und dem Rotor sind durch Arbeitsschieber unterteilte Arbeitskammern gebildet, die in axialer Richtung durch Steuerplatten begrenzt sind; an den topfförmigen Gehäusedeckel (2) schließt auf der einen Seite ein Lagergehäuse (2A) an, das Saug- und Druckkanäle enthält, die die Arbeitskammern mit dem

Sauganschluß, einem Stromregelventil und einem Druckbegrenzungsventil verbinden, g e k e n n z e i c h n e t durch folgende Merkmale: auf der anderen Seite ist der topffόrmige Gehäusedek- kel (2) axial verlängert und enthält einen Tilger (17A) zum Dämpfen von Schwingungen; in dem Tilger (17A) befindet sich ein Kolben (26), dessen rückseitiger Raum (28) durch eine Dämpfungsbohrung (30) entlastet ist; - in dem Kolben (26) befinden sich mehrere elastische Glieder (25) und der Kolben (26) stützt über eine Gehäusekante (2B) das Pumpenpaket (3A) ab. (Fig. 5)

5. Flugelzellenpumpe nach Anspruch 4, g e k en n - z e i c h n e t durch folgende Merkmale: die elastischen Glieder (25) sind kegelige Stopfen aus Kunststoff, die in entsprechende Aussparungen (27) eingesetzt sind und die elastischen Glieder (25) verjüngen sich in Richtung auf den rückseitigen Raum (28), der zwischen dem Kolben (26) und dem Gehäusedeckel (2) liegt.

(Fig. 5)

6. Flugelzellenpumpe zum Fördern von Drucköl aus einem Behälter zu einem Verbraucher mit folgenden Merkmalen: in einem topfförmigen Gehäusedeckel (2) ist ein Pumpenpaket (3B), bestehend aus einem Rotor, mehreren Ar- beitsschiebern und einem Kurvenring, eingesetzt; zwischen dem Kurvenring und dem Rotor sind durch Arbeitsschieber unterteilte Arbeitskammern gebildet, die in axialer Richtung durch Steuerplatten begrenzt sind; an den topfförmigen Gehäusedeckel (2) schließt auf der einen Seite ein Lagergehäuse an, das Saug- und Druckkanäle enthält, die die Arbeitskammern mit dem Sauganschluß, einem Stromregelventil und einem Druckbegrenzungsventil verbinden, g e k e n n z e i c h n e t durch folgende Merkmale: - auf der anderen Seite ist der topfförmige Gehäusedek- kel (2) axial verlängert und enthält einen Tilger (32) zum Dämpfen von Schwingungen; in dem Tilger (32) befindet sich ein Kolben (33) mit einer Ringnut (34), in welcher ein elastischer Ring (35) eingesetzt ist; die Ringnut (34) enthält kleine Bohrungen (36) , in die sich der elastische Ring (35) teilweise verdrängen läßt und ein rückseitiger Raum (28A) des Kolbens (33) ist durch eine Dämpfungsbohrung (30A) entlastet (Fig. 6) .