FLÜGELZELLENPUMPE

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Flügelzellenpumpe, wie sie im Oberbegriff des Anspruches 1 beschrieben ist.

[0002] Aus dem Dokument JP 56-143383 A ist eine regelbare Flügelzellenpumpe mit einer Stelleinrichtung und einem in einer Schwenkanordnung um eine zu einer Rotorachse parallel verlaufenden Schwenkachse im Pumpengehäuse schwenkbar gelagerten Stellring bekannt. Der Stellring bildet zusammen mit der Gehäusewand und Dichtanordnungen einen mit einem Druckbereich strömungsverbundenen Druckraum aus. Die Stelleinrichtung bildet eine einer Schwenkbewegung des Stellringes unter Druckbelastung mit einer Federkraft entgegenwirkende, durch eine Spiraldruckfeder gebildete Federanordnung, die zwischen einer Gehäusewand des Pumpengehäuses und einem am Stellring durch einen Fortsatz ausgebildeten Gegenlager angeordnet ist.

[0003] Die DE 25 51 451 A1 offenbart eine über eine Regeleinrichtung regelbare Drehkolbenpumpe mit einem in einem Pumpengehäuse um eine Drehachse drehbaren Flügelrotor. Im Pumpengehäuse ist linear und relativ zum Flügelrotor ein Kolbenschieber mit einer den Flügelrotor aufnehmenden Bohrung verstellbar gelagert wobei ein Bohrungsdurchmesser etwa einem Rotordurchmesser zuzüglich einem maximalen Überstand eines Flügels entspricht wodurch in Abhängigkeit der mittels der Regeleinrichtung, die über Druckbeaufschlagung des Kolbenschiebers die Relativlage des Kolbenschiebers regelt ein variables Förderzellenvolumen erreicht wird.

[0004] Aus dem Dokument US 2,685,842 A ist eine regelbare Flügelzellenpumpe bekannt, mit einem in einem Pumpengehäuse drehbar gelagerten Flügelrotor und einen diesen umfassenden Stellring und mit einer Stelleinrichtung für den Stellring. Der Stellring ist in einer Bohrung des Pumpengehäuses konzentrisch zur Drehachse des Flügelrotors drehbar gelagert und weist exzentrisch dazu eine den Flügelrotor aufnehmende Bohrung auf. Zur Verstellung des Stellringes ist als Stelleinrichtung ein Zahntrieb mit einem an einem Außenumfang des Stellringes angeordnetem Zahnsegment vorgesehen das in Eingriff mit einem im Pumpengehäuse gelagerten, hydraulisch entgegen der Wirkung einer Federanordnung verstellbaren Antriebsmittel, z.B. Zahnritzel, Zahnstange, steht.

[0005] Aus der DE 33 22 549 A1 ist eine Flügelzellenpumpe mit veränderlichem Förderhub mit einem im Pumpengehäuse um eine Drehachse drehbar gelagerten Rotor mit in radialen Schlitzen angeordneten Flügeln bekannt, der von einem Stellring umgeben ist der lageveränderlich in einer Pumpenkammer des Pumpengehäuses angeordnet ist, wobei der Stellring um eine zur Drehachse parallel verlaufende Schwenkachse in der Pumpenkammer gelagert ist und zwischen einer zum Rotor konzentrischen Lage in eine zum Rotor exzentrische Lage, zur Veränderung des Förderhubes, verstellbar ist. Die Lageänderung des Stellringes erfolgt mittels regelbarer Druckbeaufschlagung von beidseits der Schwenklageranordnung erstreckenden, voneinander druckdicht getrennten, von der Außenwandung des Stellringes und der Innenwandung des Pumpengehäuses begrenzten Druckräumen.

[0006] Aus einem weiteren Dokument, der DE 195 33 686 A1, ist eine regelbare Flügelzellenpumpe als Schmiermittelpumpe bekannt, mit in einem Pumpengehäuse drehbar gelagerten, mit einer Vielzahl von radial verschiebbaren Flügeln versehenen Rotor der von einem, um einen Bolzen schwenkbar gelagerten Stellring zur Begrenzung von Pumpzellen umgeben ist und der um einen, eine zur Drehachse parallel verlaufende Schwenkachse ausbildenden Bolzen, schwenkbar zur Veränderung einer Exzentrizität des Stellringes in Bezug auf den Rotor im Pumpengehäuse gelagert ist. Beidseits des Schwenklagers erstrecken sich umfangsseitig des Stellringes im Pumpengehäuse Druckkammern, die voneinander druckdicht getrennt sind, wovon eine die Saugdruckkammer und eine die Förderdruckkammer ausbildet und druckbeaufschlagte, umfangsseitige Druckflächen des Stellringes in etwa gleich groß ausgebildet sind.

[0007] Aus der WO 03 069 127 A1 ist eine regelbare Flügelzellenpumpe bekannt, bei der in einem Pumpengehäuse ein ringförmiger Rotor um eine Drehachse drehbar gelagert ist, der von einem, um eine zur Drehachse parallel verlaufenden Schwenkachse im Gehäuse gelagerten Stellring umgeben ist und der aus einer zum Rotor koaxialen in eine exzentrische Lage zur Veränderung eines Förderstromes eines Mediums verstellbar ist. In einer zentrischen Bohrung des Rotors ist ein Flügelstern drehbar auf einer Achse angeordnet, die auf einer Stirnwandscheibe des Stellringes befestigt ist und deren Achsausrichtung parallel zur Drehachse verläuft. In radialer Richtung erstreckende Flügel des Flügelsternes durchragen in Schlitzen unter Ausbildung einer eine Relativbewegung gewährleistenden Dichtanordnung den Rotorring. Diese Ausbildung ermöglicht eine Verstellung des Stellringes mit dem Flügelstern zwischen einer konzentrischen und einer exzentrische Stellung zum Rotorring wobei unabhängig von der Stellung die Flügel des Flügelsterns an der Innenwandung des Stellringes gleitend anliegen. Damit werden volumsveränderbare Förderzellen zwischen dem Rotorring und dem Stellring und damit ein regelbares Fördervolumen, zur Regelung eines Förderdruckes mittels einer Federanordnung erreicht die einer Verstellung des Stellringes durch dessen Druckbeaufschlagung in einem Bereich seines Umfanges entgegenwirkt.

[0008] Die DE 100 29 969 C1 beschreibt eine Flügelzellenpumpe, mit einem auf einer Antriebswelle sitzenden und eine Vielzahl radial verschiebbarer Rotorflügel aufweisenden Pumpenrotor, der in einer einen Zufluss und einen Abfluss aufweisenden Rotorkammer eines Pumpenstators gelagert ist, der innerhalb eines Pumpenlagergehäuses um eine stationäre Schwenkachse radial zum Pumpenrotor verschwenkbar ist, wobei dem Pumpenstator eine Regelvorrichtung zur selbsttätigen Druckregelung zugeordnet ist, die ein vom Pumpenstator außenseitig quer zu dessen Schwenkachse abragendes Stellglied aufweist, das durch ein auf der Druckseite der Rotorkammer anstehendes Fördermedium gegen die Wirkung einer Speicherkraft verschwenkbar ist, wobei das Stellglied einen in einer Führung des Pumpenlagergehäuses geführten und vom Fördermedium unmittelbar beaufschlagten Schwenkkolben bildet, und wobei der Pumpenstator einen doppelarmigen Hebel bildet, dessen einer Hebelarm die Rotorkammer enthält und dessen anderer Hebelarm den Schwenkkolben bildet.

[0009] Aufgabe der Erfindung ist es eine Flügelzellenpumpe zu schaffen, die geringe Außenabmessungen und damit eine kompakte Bauform aufweist und dadurch eine Anordnung an einer mit einem Schmiermedium zu versorgenden Kraftmaschine sehr universell möglich ist.

[0010] Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die im Kennzeichenteil des Anspruches 1 wiedergegebenen Merkmalen erreicht. Der überraschende Vorteil dabei ist die unmittelbare Druckbeaufschlagung des Stellringes in einem begrenzten Umfangsbereich wodurch eine Gehäuseausbildung erreicht wird die fertigungstechnisch für eine Serienfertigung geeignet ist und damit auch eine Wirtschaftlichkeit erzielt wird und die die Kavität begrenzenden Dichtanordnungen durch unmittelbares Zusammenwirken von Stellring und Gehäuse erreicht werden und damit zusätzliche, einem Verschleiß unterliegende Dichtungselemente eingespart werden.

[0011] Dadurch, dass die Wirkfläche durch eine Querschnittsfläche einer am Umfang des Stellringes ausgebildeten Kavität gebildet ist, wird eine exakt definierte Wirkfläche und damit Stellmoment erreicht.

[0012] Vorteilhaft ist dabei eine Ausbildung nach Anspruch 2, weil dadurch eine Anordnung eines Stellringes unmittelbar angrenzend an eine Schwenklageranordnung möglich ist, wodurch geringe Schwenkmomente für die Regelung erreicht werden.

[0013] Möglich sind aber auch Ausbildungen nach den Ansprüchen 3 bis 5, wodurch auch für die Endlagenbegrenzung des Schwenkbereiches des Stellringes ohne zusätzliche Bauelemente gestaltete Anschlaganordnungen erreicht werden.

[0014] Die im Anspruch 6 gekennzeichnete vorteilhafte Weiterbildung gewährleistet eine stufenlose Regulierung der Leistung der Flügelzellenpumpe.

[0015] Die im Anspruch 7 gekennzeichnete vorteilhafte Weiterbildung gewährleistet eine stufenlose Regulierung der Leistung der Flügelzellenpumpe.

[0016] Gemäß der im Anspruch 8 gekennzeichneten vorteilhaften Ausbildung wird eine Umstellung des Druckniveaus vereinfacht.

[0017] Die in den Ansprüchen 9 und 10 gekennzeichneten Ausbildungen ermöglichen eine Ausgestaltung der Flügelzellenpumpe für unterschiedliche Kapazitäten bei vereinheitlichten Bauteilen.

[0018] Die im Anspruch 11 gekennzeichnete vorteilhafte Ausbildung ermöglicht eine Serienfertigung bei Einhaltung geringster Fertigungstoleranzen und Erzielung hoher Oberflächenqualitäten, wodurch aufwendige Nachbearbeitungen eingespart werden.

[0019] Gemäß der im Anspruch 12 gekennzeichneten Ausbildung werden hohe Standzeiten der Bauteile erreicht.

[0020] Schließlich sind aber auch die Ausbildungen gemäß den Ansprüchen 13 und 14 vorteilhaft, weil dadurch eine kostengünstige Serienfertigung mit hoher Fertigungsqualität erreicht wird.

[0021] Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1

eine erfindungsgemäße Flügelzellenpumpe bei abgenommenem Stirnwanddeckel in Draufsicht;

Fig. 2

die Flügelzellenpumpe nach Fig. 1 mit geschwenktem Stellring, in Draufsicht;

Fig. 3

die Flügelzellenpumpe geschnitten nach den Linien III-III in Fig. 2;

Fig. 4

eine nicht unter den Schutzbereich fallende Ausbildung der Flügelzellenpumpe mit konzentrischer Stellung des Stellringes;

Fig. 5

die Flügelzellenpumpe nach Fig. 4 mit exzentrischer Stellung des Stellringes;

Fig. 6

eine nicht unter den Schutzbereich fallende Ausbildung der Flügelzellenpumpe mit einem elastischen Dichtelement;

Fig. 7

eine weitere Ausbildung der Flügelzellenpumpe mit einer durch eine Gehäuseerweiterung gebildeten, den Druckraum ausbildenden Aufnahmekammer, mit konzentrischer Lage des Stellringes;

Fig. 8

die Flügelzellenpumpe nach Fig. 7 mit exzentrischer Lage des Stellringes;

Fig. 9

eine nicht unter den Schutzbereich fallende Ausbildung der Flügelzellenpumpe mit am Stellring angeformter vom Mediumsdruck beaufschlagbarer Dichtscheibe, mit konzentrischer Lage des Stellringes;

Fig. 10

die Flügelzellenpumpe nach Fig. 9, mit exzentrischer Lage des Stellringes;

Fig. 11

eine nicht unter den Schutzbereich fallende Ausbildung der Flügelzellenpumpe mit der Stelleinrichtung;

Fig. 12

eine nicht unter den Schutzbereich fallende Ausbildung der Flügelzellenpumpe mit einer als Zahnstangentrieb ausgebildeten Stelleinrichtung;

Fig. 13

eine nicht unter den Schutzbereich fallende Ausbildung der Stelleinrichtung der Flügelzellenpumpe;

Fig. 14

eine nicht unter den Schutzbereich fallende Ausbildung der Flügelzellenpumpe mit einem linear verstellbaren Stellring;

Fig. 15

eine weitere Ausbildung der Flügelzellenpumpe in Tandemaüsführung.

[0022] Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.

[0023] In den Fig. 1 bis 3 ist eine regelbare Flügelzellenpumpe 1 in Draufsicht auf ein Pumpengehäuse bei teilweise entferntem Deckelteil 3 gezeigt. Das Pumpengehäuse 2 ist durch einen einstückigen Bauteil, insbesondere als Sintermetall-Bauteil, gebildet und besteht aus einer ebenflächigen Wandblatte 4 mit einem umlaufenden Wandsteg 5, wodurch eine Gehäusewanne 6 gebildet ist. Ein Bereich der Gehäusewanne 6 weist eine etwa kreisförmige Grundrissform auf, die in einem etwa tangential verlaufenden Wannenbereich übergeht. Die Bereiche der Gehäusewanne bilden eine Rotorkammer 7 und eine Regelkammer 8.

[0024] Im Pumpengehäuse 12 bzw. der Wandplatte 4 und dem Gehäusedeckel 6 ist, bevorzugt in Gleitlager 9, eine Antriebswelle 10 mit einem Flügelrotor 11 gelagert. Der Flügelrotor 11 besteht aus einem zylindrischen Rotorkörper 12, der bevorzugt eine ungerade Anzahl von etwa in radialer Richtung verlaufenden, eine Höhe 13 durchsetzenden Aufnahmeschlitzen 14 versehen ist, in denen plattförmige Flügel in radialer Richtung - gemäß Doppelpfeil 16 - verschieblich gelagert sind. In einer Grundstellung, bei der sämtliche Flügel 15 einen Außendurchmesser 17 des Rotorkörpers 12 um einen gleichen Überstand 18 überragen, wird durch einen in einer kreisförmigen Vertiefung 18 des Rotorkörpers 12 angeordneten Stützring 19 erreicht, gegen dessen Außenumfang die Flügel 15 mit der Antriebswelle 10 zugewandten Stirnflächen 20 abgestützt sind. Der Stützring 19 ist in der Vertiefung 18 des Rotorkörpers zu diesem relativbeweglich, wodurch eine exzentrische Lage einer Außenstirnflächen 21 der Flügel 15 umfassenden Umkreis 22 in Bezug auf eine Drehachse 23 des Flügelrotors 11 möglich ist, wie es zur Veränderung bzw. Regelung der Förderleistung der Flügelzellen 1 eintritt.

[0025] Die Förderung des Mediums aus einem Saugbereich 24 in einen Druckbereich 25 erfolgt bei Rotation des Flügelrotors 11 durch den Flügelrotor 11 umgebenden Pumpzellen 26 deren Aufnahmevolumen, wie noch im Detail später beschrieben, veränderlich ist. Die Pumpzellen 26 durch den Rotorkörper 12, den diesen überragenden Flügeln 15 und einem den Flügelrotor 11 umfassenden Stellring 27 begrenzt, der einen Innendurchmesser 28 aufweist, der zumindest dem Außendurchmesser 17 des Rotorkörpers zuzüglich dem zweifachen Überstand 18 der Flügel 15 entspricht.

[0026] Die Dimensionierung des Flügelrotors 11 hinsichtlich seines Außendurchmessers 17 sowie des Überstandes 18 der Flügel 15 und damit des Außendurchmessers 17 sowie der Höhe 13 des Rotorkörpers 12 ist entsprechend einem angestrebten Leistungsbereich für die Flügelzellenpumpe 1 vorzunehmen unter Berücksichtigung des vorgesehenen Drehzahlenbereich der Flügelzellenpumpe 1 sowie von physikalischen Daten des zu fördernden Mediums. Entsprechend diesen Dimensionsvorgaben ist der Innendurchmesser 28 des Stellringes 27 festzulegen.

[0027] Der Stellring 27 ist in der Gehäusewanne 6 in einer Schwenklageranordnung 29, die eine zur Drehachse 23 parallel verlaufende Schwenkachse 30 ausbildet schwenkbar gelagert wobei in einer Endstellung - wie in Fig. 1 gezeigt - eine Innenwandfläche 31 konzentrisch zur Umfangsfläche 32 des Rotorkörpers 12 positioniert ist, und in einer weiteren Endstellung - wie der Fig. 2 zu entnehmen - eine exzentrische Lage erreicht wird.

[0028] Die Schwenklageranordnung 29 ist im konkreten Beispiel durch eine am Wandsteg 5 angeordnete, insbesondere angeformte, über eine Höhe 13 des Rotorkörpers 12 erstreckende Wandrippe 33 gebildet die eine Innenfläche 34 des Wandsteges 5 mit einem etwa halbkreisförmigen Querschnitt überragt. An dieser Wandrippe 33 ist der Stellring 27 mit einer im Querschnitt halbkreisförmigen Nut 35 aufgelagert. Diese Ausbildung entspricht einer Gleitlagerung für das Verschwenken des Stellringes 27 um die Schwenkachse 30, die durch die Umrisskontur der Wandrippe 33 und Nut 35 bestimmt ist. Gleichzeitig wird durch die Ausbildung der Schwenklageranordnung 29 als Gleitlagerung, durch entsprechende Oberflächenbeschaffenheit, eine Dichtanordnung 36 zwischen beidseits der Schwenklageranordnung 29 unterschiedlichem Druckniveau - auf das noch später eingegangen wird - erreicht.

[0029] In einem Abstand 37 in Umfangsrichtung des Stellringes 27 ist eine weitere Dichtanordnung 38 durch gemeinsam ausgebildete Dichtflächen 39, 40 an einem Dichtsteg 41 des Stellringes 27 und dem Wandsteg 5 vorgesehen, wobei die Dichtflächen 39, 40 infolge der Schwenkbarkeit des Stellringes 27 kreisbogenförmig um die Schwenkachse 30 gekrümmt ausgebildet sind.

[0030] Die in dem bereits erwähnten Abstand 37 voneinander distanzierten Dichtanordnungen 36, 38 begrenzen mit dem Stellring 27 und dem Wandsteg 5 eine Kavität 42 die durch eine Strömungsverbindung z.B. eine Druckleitung 43 mit dem Druckbereich 25 verbunden einen Druckraum 44 bildet und in der durch Druckbeaufschlagung, einer durch den Abstand 37 und der Tiefe der Gehäusewanne 6 gebildeten Wirkfläche 45, eine Verstellkraft - gemäß Pfeil 46-auf den Stellring 27 einwirkt um diesen in die in Fig. 1 gezeigte konzentrische Lage zu verschwenken. Diesem auf den Stellring 27 einwirkenden Drehmoment wirkt ein Gegenmoment, durch eine in der Regelkammer 8 angeordnete Stelleinrichtung 47, z.B. eine Federanordnung 48 mit einer Spiraldruckfeder 49 entgegen.

[0031] Eine Federkraft - gemäß Pfeil 50 - bewirkt das Gegenmoment um die Schwenkachse 30 entsprechend einem Normalabstand 51 und bewirkt eine Verstellung des Stellringes 27 in die nun der Fig. 2 zu entnehmenden, exzentrischen Lage gegenüber dem Rotorkörper 12, solange kein Druck oder geringer Druck in der Kavität 42 ansteht. Die in Fig. 2 gezeigte Endstellung entspricht auch der Ruhestellung der Flügelzellenpumpe 1 vor Beginn einer Förderung bzw. des Druckaufbaus im Druckbereich 25. Die Federkraft - gemäß Pfeil 50 - der Federanordnung 48 ist nach einer bevorzugten Ausbildung zur Regelung einer Vorspannkraft einstellbar, z.B. mittels einer die Spiraldruckfeder 49 mehr oder weniger komprimierenden Stellschraube 52.

[0032] Die Endstellungen des Stellringes 27 sind durch zwei Anschlaganordnungen 53, 54 festgelegt, die durch die Anordnung von einander gegenüberliegenden Anschlagflächen 55, 56 durch entsprechende Ausformungen und Anformungen am Wandsteg 5 und Stellring 27 erreicht werden.

[0033] Wie nun anhand der Fig. 1 und 2 beschrieben, befindet sich der Stellring 27 bei Aufnahme des Betriebes durch Antrieb des Flügelrotors 11 in Drehrichtung - gemäß Pfeil 57 -, z.B. durch einen Nebenabtrieb einer Verbrennungskraftmaschine in der exzentrischen Endstellung.

[0034] Die in Sichelform bei dieser Stellung gestalteten Pumpzellen 26 sind über etwa nierenförmige Durchbrüche 58, 59 in der Wandplatte 4 und entsprechenden Kanalausbildungen im Gehäusedeckel 3 mit einem Vorratstank 60 unter Ausbildung des Saugbereiches 24 und zur Ausbildung des Druckbereiches 25 mit Versorgungsleitungen 61 für Schmierstellen einer Verbrennungskraftmaschine 62 strömungsverbunden.

[0035] Durch die bei Rotation des Flügelrotors 11 sich ändernden Volumsverhältnissen der Pumpzellen 26 kommt es bei Vergrößerung des Volumens zum Ansaugen des Mediums im Saugbereich 24 und bei weiterer Drehung des Flügelrotors 11 und damit verbundener Reduzierung des Volumens der Pumpzellen 26 zum Druckaufbau im Druckbereich 25. Dabei wird der Druck so lange gesteigert bis das Schwenkmoment durch den in der Kavität wirkenden Druck - gemäß Pfeil 46 - das von der Federanordnung 48 durch die Federkraft - gemäß Pfeil 45-bewirkte Gegenschwenkmoment erreicht. Dies bedeutet, dass das Druckniveau im Druckbereich 25 mittels der Vorspannung der Spiraldruckfeder 49 bzw. der dadurch bedingten Schwenkmomente auf ein vorbestimmtes Maß justierbar ist. Bei Annäherung des durch den Druck bewirkten Schwenkmomentes an das durch die Federanordnung 48 bewirkte Gegenmoment nimmt der Stellringe 27, je nach Bedarf und Druckverhältnissen in einem Versorgungssystem 61, Stellungen zwischen den beiden Endlagen ein und wird damit die Förderleistung der Flügelzellenpumpe 1 in Abhängigkeit des vorgegebenen Druckes selbsttätig geregelt. Bei einem Ansteigen des Druckes, z.B. bedingt durch einen geringeren Bedarf des Mediums im Versorgungssystem 61, wird die Förderleistung durch Verstellung des Stellringes 27 in Richtung der konzentrischen Lage reduziert und damit ein weiterer Druckanstieg verhindert. Kommt es zu einem Druckabfall durch erhöhten Bedarf im Versorgungssystem 61 folgt ein Verschwenken in die exzentrische Lage und bewirkt dies eine Steigerung der Förderleistung und damit zur Nachregelung des Druckniveaus zur Erreichung des vorgegebenen Druckes.

[0036] In den Fig. 4 und 5 ist eine nicht unter den Schutzbereich fallende Ausführungsform der erfindungsgemäßen Flügelzellenpumpe 1 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen, wie in den vorangegangenen Fig. 1 und 2, verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Figuren 1 bis 3 hingewiesen bzw. Bezug genommen.

[0037] Bei dieser Ausführung bildet das Pumpengehäuse 2 mit der Gehäusewanne 6, wie bereits vorhergehend beschrieben, die Rotorkammer 7 und Regelkammer 8 aus. In der überwiegend kreisförmig ausgebildeten Rotorkammer 7 ist der Flügelrotor 11 auf der Antriebswelle 10 um die Drehachse 23 drehbar gelagert. Den Flügelrotor 11 umfassend ist unter Ausbildung der Pumpzellen 26 der Stellring 27 in der Schwenklageranordnung 29 gelagert und zwischen der zum Flügelrotor 11 konzentrischen Lage, wie in Fig. 4 gezeigt, in die exzentrische Lage, wie in Fig. 5 gezeigt, verschwenkbar. Die Schwenklageranordnung 29 ist druckdicht, wobei die Dichtanordnung 36 gebildet wird. Die weitere und in dem Abstand 37 umfangsseitig am Stellring 27 gebildete Dichtanordnung 38 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel durch eine nutförmige Vertiefung 63 an einer Umfangsfläche 64 des Stellringes 27 und einem Dichtelement 65 gebildet. Zwischen den Dichtanordnung 36, 38 ist der Druckraum 44 ausgebildet. Das Dichtelement 65 ist mit einer Dichtleiste 66 in der Vertiefung 63 des Stellringes 27 relatiwerschieblich dichtend in Eingriff. Ein Verstellweg der Dichtleiste 66 in der Vertiefung 63 gewährleistet eine dichtende Anlage von einander gegenüberliegender Dichtflächen 68, 69 zwischen der Dichtleiste 66 und dein Stellring 27 sowohl in der konzentrischen Endstellen wie auch in der exzentrischen Endstellung des Stellringes 27. Das Dichtelement 65 ist weiters im Pumpengehäuse zur Anpassung einer Winkellage bei Verstellung des Stellringes 27 um eine zur Drehachse 23 parallel verlaufende Schwenkachse 70 schwenkbar gelagert. Es ist aber auch eine feststehende Anordnung des Dichtelements möglich, z.B. bei einer federelastischen Ausbildung der mit der Vertiefung 63 zusammenwirkenden Dichtleiste 66.

[0038] Der Druckraum 44 ist wie weiter ebenfalls bereits vorhergehend beschrieben, mit dem Druckbereich 25, wie in strichlierten Linien gezeigt, strömungsverbunden.

[0039] Der Abstand 37 zwischen den Dichtanordnungen 36, 38 ist so bemessen, dass die Wirkfläche 45 für die Druckbeaufschlagung auf der Umfangsfläche 64 des Stellringes zwischen 5 % und 45 % der gesamten Umfangsfläche 64 der Stellringe 27 beträgt. Dem dadurch bei einer Druckbeaufschlagung auftretenden Schwenkmoment des Stellringes 27 um die Schwenkachse 30 wirkt die durch die Federanordnung 48 gebildete Stelleinrichtung 47, wie bereits in den vorhergehenden Figuren beschrieben, entgegen und wird auf diese daher auch im Folgenden nicht mehr im Detail eingegangen.

[0040] In der Fig. 6 ist die Ausbildung mit einem schwenkbaren Dichtelement 65, bei dem die Dichtleiste 66 sich in Folge des Mediumsdruckes im Druckraumes unabhängig von der Lage des Stellringes 27 tangential an diesen anlegt und damit eine linienförmige, dichtende Anlage auf der Umfangsfläche 64 des Stellringes 27, gezeigt. Dies bildet somit die Dichtanordnung 36. Durch diese und der weiteren durch das Schwenklager 29 gebildeten Dichtanordnung 38 wird die Kavität 42 bzw. der Druckraum 44 begrenzt. Die Dichtleiste 66 ist vorteilhaft, wie der Fig. 5 zu entnehmen gekrümmt in Richtung der Kavität geformt wodurch die Dichtleiste 66 mit der Oberfläche gleitend an der Umfangsfläche 64 des Stellringes anliegt.

[0041] In den Fig. 7 und 8 ist eine weitere Ausbildung der Flügelzellenpumpe 1 gezeigt, wobei in Fig. 7 der Stellring 27 in der zum Flügelrotor 11 konzentrischen und in Fig. 8 maximalen exzentrischen Lage gezeigt ist. Der Stellring 27 ist über die, bereits in den vorhergehenden Figuren beschriebene, Schwenklageranordnung 29 um die parallel zur Drehachse 23 des Flügelrotors 11 parallel verlaufende Schwenkachse 30 schwenkbar in der Gehäusewanne 6 bzw. der Rotorkammer 7 des Pumpengehäuses 2 gelagert.

[0042] Das Pumpengehäuse 2 bildet weiters, wie ebenfalls bereits beschrieben, die Regelkammer 8 mit der Spiraldruckfeder 49 der Stelleinrichtung 47 aus.

[0043] In einem weiteren Bereich weist das Pumpengehäuse 2 eine U-förmige, unmittelbar an die Schwenklageranordnung 29 angrenzende, die Außenkontur des Pumpengehäuses 2 überragende Gehäuseerweiterung 71 auf. Diese bildet mit einem umgrenzenden Randsteg 72 eine Aufnahmekammer 73 aus. Begrenzt wird diese durch die bodenseitige Wandplatte 4 des Pumpengehäuses 2 und dem mit der Wandplatte 4 einstückig verbundenen Randsteg 72 und erstreckt sich etwa über ein Viertel der Außenkontur des Pumpengehäuses 2. Am Stellring 27 ist einen Außenumfang 74 überragend und in die Aufnahmekammer 73 einragend, ein U-bügelförmiger Steg 75 angeordnet, insbesondere einstückig angeformt, und der mit einem Bereich der Umfangsfläche 64 des Stellringes 27 die in sich geschlossene, sich entlang des Auβenumfanges 74 erstreckende Kavität 42 ausbildet. In der Kavität 42 ist an der bodenseitigen Wandplatte 4 ein Dichtsteg 76 angeordnet, der sich in Richtung der Kavität 42 längserstreckt und mit entgegengesetzt, senkrecht zur Wandplatte 4 verlaufenden Stirnflächen 77, 78 dichtend an gegenüberliegenden Innenflächen 79 des Steges 75 anliegt. Dies bildet die Dichtanordnungen 36, 38 für den Druckraum 44, der zwischen dem Dichtsteg 76 und der Außenfläche 64 des Stellringes 27 ausgebildet ist. Die Stirnflächen 77, 78 des Dichtsteges 76 und die diesen zugewandten Innenflächen 79 des Steges 75 haben eine entsprechend aufeinander abgestimmte Außenkontur, die eine exakte Dichtanlage, unabhängig von der Stellung des Stellringes 27 in dem Schwenkbereich um die Schwenkachse 30 gewährleisten. Eine innere Weite 80 der Kavität 44 ist gering größer als der maximale Schwenkweg 81 zuzüglich einer maximalen Dicke 82 des Dichtsteges 76. Die Positionierung des Dichtsteges 76 auf der Wandplatte 4 und eine dem Stellring 27 zugewandte Kontaktfläche 63 des Dichtsteges 76 ist in einer Krümmung entsprechend einem Außendurchmesser 84 des Stellringes angepasst und bildet damit der Dichtsteg 76 mit der Kontaktfläche 83 der Anschlagfläche 55, welche die maximale Verschwenkbarkeit des Stellringes 27 in der exzentrischen Einstellung begrenzt. Weiter ist in der Kontaktfläche 83 eine sich über eine gesamte Höhe des Dichtsteges 76 erstreckende, nutförmige Vertiefung 84 vorgesehen, in der der Mediumsdruck durch einen Verbindungskanal, Verbindungsleitung etc. aus dem Druckbereich 25 der Flügelzellenpumpe 1 ansteht. Durch die Wirkung des Druckes auf die durch den Oberflächenbereich des Stellringes 27 in der Kavität 42 ausgebildeten Wirkfläche 45 entsteht in Abhängigkeit von der Druckhöhe ein verschieden großes Drehmoment um die Schwenkachse 30, welches den Stellring zwischen den beiden Endstellungen in koaxialer Ausrichtung zum Flügelrotor 11 oder exzentrischen Ausrichtung zum Flügelrotor 11 bewegt, wobei einer Verstellung in die koaxiale Lage, dem von der Spiralfeder 49 der Stelleinrichtung 47 bewirkten Drehmoment um die Schwenkachse 30 entgegenwirkt. Entsprechend der Wahl bzw. der Einstellung der Federkraft durch eine entsprechende Vorspannung wird somit der im Druckbereich 25 vorgesehene Druck auf dem gewählten Niveau selbsttätig geregelt. Sinkt der Druck im Druckbereich unter einem durch die Auslegung der Schwenkmomente vorgegebenen Wert, und sinkt damit das Schwenkmoment unter das von der Spiraldruckfeder bewirkte Schwenkmoment, erfolgt eine Verstellung des Stellringes 27 in Richtung einer Vergrößerung der Exzentrizität. Dadurch wird die Förderleistung der Flügelzellenpumpe 1 erhöht, was gleich bedeutend ist mit einem Anstieg des Druckes im Druckbereich 25. Damit ist ein Ausgleich der Schwenkmomente erreicht und wird eine Zwischenstellung des Stellringes 27 zwischen der koaxialen- und exzentrischen Lage des Stellringes 27 eingeregelt, bei der die Förderleistung zur Aufrechterhaltung des Drucks angepasst ist.

[0044] Bildet einerseits, wie bereits beschrieben, die Kontaktfläche 83 die Anschlagfläche 55 für die Endbegrenzung der Schwenkbewegung des Stellringes 27 für die exzentrische Lage aus, wird andererseits die weitere Endlage für die konzentrische Stellung des Stellringes 27 durch eine im Bereich der Schwenklageranordnung 29 ausgebildete Anschlagnocke 86 am Stellring 27 begrenzt, welche in der konzentrischen Lage des Stellringes 27 an der Innenfläche 34 des Pumpengehäuses 2 bzw. des Wandsteges 5 zur Anlage gelangt.

[0045] Die Ausbildung der Kavität 42 am Stellring 27 ermöglicht somit eine Auslegung der Wirkfläche 64 in dem erfindungsgemäß vorgesehenen Bereich zwischen etwa 5 % und 45 % der gesamten Umfangsfläche 64 des Stellringes 27.

[0046] In den Fig. 9 und 10 ist eine nicht unter den Schutzbereich fallende Ausbildung der Flügelzellenpumpe 1 gezeigt, wobei wiederum der Stellring 27 in seinen zwei Endstellungen dargestellt ist. Der Stellring 27 ist um die zwischen dem Wandsteg 5 des Pumpengehäuses 2 und dem Stellring 27 ausgebildeten Schwenklageranordnung 29 und um die durch diese gebildete Schwenkachse 30 zwischen der in Fig. 8 gezeigten konzentrischen Lage in die Fig. 9 gezeigte exzentrische Lage zum Flügelrotor 11 schwenkbar, wobei das Schwenkmoment durch die Federanordnung 48 der Stelleinrichtung 47 - gemäß Pfeil 87 - aufgebracht wird. Das Gegenmoment wird durch eine Kraft - gemäß Pfeile 88 - bewirkt die aus dem Mediumsdruck in der Druckkammer 44 resultiert. Und der an der Wirkfläche 45, einer in dem Druckraum 44 angeordneten Dichtscheibe 89, welche mit dem Stellring 27 bewegungsverbunden ist, ansteht.

[0047] Der Druckraum 44 ist über einen Verbindungskanal mit dem Druckbereich 25 der Flügelzellenpumpe 1 strömungsverbunden. Die Ausbildung der Dichtscheibe 89 und des Druckraumes 44 gewährleistet unabhängig vom Schwenkwinkel - gemäß Pfeil 90 - eine dichte Anlage und damit die Dichtanordnungen 36, 38 zwischen Stirnflächen 91, 92 der Dichtscheibe 89 und dem Wandsteg 5. Die Wirkfläche 45 beträgt in etwa zwischen 5 % und 45 % einer gesamten Umfangsfläche 64 des Stellringes 27.

[0048] In der Fig. 11 ist eine andere, nicht unter den Schutzbereich fallende Ausbildung der Flügelzellenpumpe 1 gezeigt. Wie bereits in den vorhergehenden Figuren beschrieben, ist der Stellring 27 in der Schwenklageranordnung 29 um die Schwenkachse 30 am Wandsteg 5 des Pumpengehäuses 2 schwenkbar gelagert. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Stellring 27 in seiner konzentrischen Lage zum Flügelrotor 11 dargestellt. Die Federanordnung 48 der Stelleinrichtung 47 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel durch eine Spiral-Torsionsfeder 93 mit auskragenden Federschenkeln 94, 95 gebildet, von denen einer am Wändsteg 5 abgestützt ist, und der weitere eine Federkraft - gemäß Pfeil 96 - auf den Stellring 27 in Richtung der Schwenkbarkeit - gemäß Pfeil 97 - in die exzentrische Lage ausübt. Das für die Regelung der Flügelzellenpumpe 1 vom Mediumsdruck abhängige, entgegenwirkende Schwenkmoment wird auf den Stellring 27 durch ein längs dem Wandsteg 5 verschieblich - gemäß Doppelpfeil 98 - bewegliches Stellelement 99 gebildet, das durch eine ebenflächige Platte gebildet ist, die in einem Endbereich 100 in den Druckraum 44 einragt, der zwischen dem Wandsteg 5 und einem dazu parallel verlaufenden, vom Wandsteg 5 in die Gehäusewanne 6 vorragenden Wandabschnitt 101 gebildet ist. Eine Stirnfläche 102 eines freiausragenden Endbereiches 103 der Platte wirkt auf einen, den Außenumfang des Stellringes 7 überragenden, Stellfortsatz 104. In Folge des Mediumdruckes - gemäß Pfeile 88 - auf die Wirkfläche 45 wird die Stellkraft - gemäß Pfeil 105 - für den Stellring 27 erreicht. Die Anschlaganordnungen 53, 54 werden einerseits durch Anlageflächen 106, 107 des Federschenkels 95 und einer Wandrippe 108 für die konzentrische Lage des Stellringes.27 erreicht und andererseits für die exzentrische Lage durch Kontakt der Umfangsfläche 64 des Stellringes 27 an der Innenfläche 34 des Wandsteges 5.

[0049] In der Fig. 12 ist eine andere, nicht unter den Schutzbereich fallende Ausbildung der Flügelzellenpumpe 1 gezeigt. Die Figur zeigt die Stellung des Stellringes 27 in der um die Schwenkachse 30 verschwenkten, exzentrischen Lage zum Flügelrotor 11. Die Stelleinrichtung 47 bildet bei dieser Ausbildung ein durch die Federanordnung 48 in Richtung der exzentrischen Lage vorgespannter Zahnstangentrieb 109, wobei die Umfangsfläche 64 des Stellringes 27 überragend, ein aus einer Mehrzahl von aus Zähnen 110 gebildetes Zahnsegment 111 angeordnet, bevorzugt angeformt ist.

[0050] Mit diesem in Eingriff steht eine mehrteilige Zahnstange 112, die von einem im Pumpengehäuse 2 linear geführten Schieber 113 linear - gemäß Doppelpfeil 114 - zur Verschwenkung des Stellringes 27 verstellbar ist. Eine Spiraldruckfeder 115 bewirkt eine Vorspannung auf die Zahnstange 112 bzw. den Schieber 113 und ist an einem Wandbereicht 116 des Pumpengehäuses 2 einerseits und auf einer Anlage der Zahnstange 112 bzw. dem Schieber 113 andererseits abgestützt. Der Schieber 113 ragt mit einem, einen Druckkolben 118 ausbildenden, Fortsatz 119 in den im Pumpengehäuse 102 ausgeformten Druckraum 44 ein, welche in Strömungsverbindung mit dem Druckbereich 25 der Flügelzellenpumpe 1 steht. Eine Stirnfläche 120 des Fortsatzes 119 bildet die Wirkfläche 45, in der der Mediumsdruck zur Verstellung des Schiebers 113 - gemäß Pfeil 121 - und damit der Zahnstange 112, womit die Verstellung des Stellringes 27 in die konzentrische Lage in Bezug auf den Flügelrotor 11 bewirkt wird.

[0051] Die Zahnstange 112 besteht beispielsweise aus zumindest zwei blattförmigen Zahnstangen mit identischem Zahnprofil die relativ zueinander in Richtung der Längserstreckung verschieblich aneinander gelagert sind wovon eine davon antriebsverbunden am Schieber 113 befestigt ist und die weiter von der Spiraldruckfeder 49 beaufschlagt wird. Dies bewirkt einen Spielausgleich des Zahnstangentriebes 109.

[0052] In der Fig. 13 ist eine andere, nicht unter den Schutzbereich fallende Ausführung der Flügelzellenpumpe 1 gezeigt. Wie bereits in der vorhergehenden Figur beschrieben, wird die Stelleinrichtung 47 durch den Zahnstangentrieb 109 mit dem Schieber 113, der Zahnstange 112 und dem Zahnsegment 111 am Stellring 27 gebildet. Der Schieber 113 ragt ebenfalls wie bereits in der vorhergehenden Figur beschrieben, mit dem als Druckkolben 118 ausgebildeten Fortsatz 119 in die Druckkammer 44 ein.

[0053] Die Federanordnung 48 der Stelleinrichtung 47 wird in diesem gezeigten Ausführungsbeispiel durch eine den Stellring 27 in einem Abstand umfassende, der Umfangsfläche 64 in der Krümmung in etwa angepasste Blattfeder 122 gebildet. Diese ist etwa mittig über ein Schwenklager 123 am Stellring 27 angelenkt und mit einem auskragenden Federarm 124 am Wandsteg 5 des Pumpengehäuses 2 bzw. einem rippenartigen Vorsprung an der Innenfläche des Wandsteges 5 abgestützt und mit einem weiteren, vom Schwenklager 123 auskragenden Federarm 125, zur Vorspannung des Schiebers 113 bzw. der Zahnstange 112, in Richtung des Druckraumes 44-gemäß Pfeil 126 - an einem Ansatzsteg 127 der Zahnstange 112 abgestützt. Durch Druckbeaufschlagung der durch den Druckkolben 118 gebildeten Wirkfläche 45 im Druckraum 44 erfolgt nach Überwindung der von der Blattfeder 122 aufgebrachten Vorspannung eine Verstellung des Stellringes 27 aus der in der Figur 13 gezeigten exzentrischen Lage in die konzentrische Lage, sobald das durch die Vorspannung der Blattfeder 122 vorgegebene Druckniveau im Druckraum 44 erreicht ist.

[0054] Ein Spielausgleich des Zahnstangentriebes 109 kann wie bereits vorhergehend beschrieben ebenfalls vorgesehen sein.

[0055] In Fig. 14 zeigt eine nicht unter den Schutzbereich fallende Flügelzellenpumpe 1. Bei dieser ist der Stellring 27 in der durch eine bodenseitige Wandplatte 4 und dem Wandsteg 5 gebildeten Gehäusewanne 6 in linearer Richtung - gemäß Doppelpfeil 128 - verstellbar angeordnet, wobei einander gegenüberliegende Innenwandflächen 129, 130 des Pumpengehäuses 2 und Seitenflächen 131, 132 des Stellringes 27 eine lineare Führungsanordnung 133 ausbilden.

[0056] In der gezeigten Darstellung ist der Stellring 27 im Pumpengehäuse 2 auf Anschlag von einander gegenüberliegenden Anschlagflächen 134, 135 zwischen dem Wandsteg 5 und dem Stellring 27 in der exzentrischen Endstellung gezeigt. Durch eine Spaltausbildung zwischen dem Wandsteg 5 und der sich stirnseitig ausbildenden Wirkfläche 45 zwischen den Anschlaganordnungen 53, 54 wird der mit dem Druckraum 25 der Flügelzellenpumpe 1 strömungsverbundene Druckraum 44 gebildet.

[0057] Die Stelleinrichtung 47 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel durch 2 Spiraldruckfedern 137 gebildet, welche in, im Gehäuse ausgeformten, Federkammern 138 angeordnet sind und den Stellring 27 in Richtung der exzentrischen Lage durch die Vorspannung der Spiraldruckfedern 137 - gemäß Pfeile 139 - spannen.

[0058] Die Vorspannkraft der Spiraldruckfedern 137 ist entsprechend dem gewünschten Druckniveau vorgegeben. Mit ansteigendem Druck erfolgt eine Verstellung des Stellringes 27 in Richtung der konzentrischen Lage in Bezug auf den Flügelrotor 11.

[0059] Nach einer bevorzugten Ausbildung sind in den Seitenflächen 131, 132 des Stellringes 27 Linear- Dichtungselemente 140 vorgesehen, welche die Dichtanordnungen 36, 38 zwischen dem Stellring 27 und dem Gehäusesteg 5 ausbilden.

[0060] In der Fig. 15 ist eine weitere Ausführung der Flügelzellenpumpe 1 als Tandempumpe 141 gezeigt. Das Pumpengehäuse 2 weist dabei zwei, gegengleich im Bezug auf eine Mittelwand 142, durch diese und die Wandstege 5 begrenzte, Gehäusewannen 6 auf. Auf einer gemeinsamen Antriebswelle 10 sind in jeder der Gehäusewannen 6 ein Flügelrotor 11, umgeben von jeweils einem Stellring 27 angeordnet.

[0061] Die Ausführungsvarianten für den Flügelrotor 11, Stellring 27 und nicht weiter im Detail gezeigten Stelleinrichtung ist entsprechend einem der bereits in den vorhergehenden Figuren beschriebenen Ausführungen, oder aus Kombinationen dieser, möglich.

[0062] Die gezeigte Ausbildung kann beispielsweise für eine gleiche oder unterschiedliche Tiefe 143 der beiden Gehäusewannen 6 konzipiert werden.

[0063] Eine derartige Konzeption ermöglicht den Leistungsbereich einer derartigen Flügelzellenpumpe 1 in weiten Grenzen auszulegen - unter Anwendung gleichartiger Bauelemente, z.B. durch in Typenreihen vorgegebener Baugrößen.

[0064] Nach einer bevorzugten Ausbildung besteht das Pumpengehäuse 2 und der Rotorkörper 12 aus Formteilen aus Sintermetall. Für die Gehäusedeckel 3 werden bevorzugt A1-Druckguss-Formteile angewandt. Die Antriebswelle 10 und Flügel 15 werden bevorzugt aus Stahl gefertigt.

[0065] Sintermetall-Bauteile weisen fertigungsbedingt einen hohen, gleich bleibenden Qualitätsstandard auf und gewährleisten die Fertigung unter Einhaltung geringster Toleranzen. Dadurch eignen sich derartige Bauteile vielfach für den Einsatz ohne erforderlicher, kostenintensiver Nachbearbeitung.

[0066] Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten der Flügelzellenpumpe 1, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind.

[0067] Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus der Flügelzellenpumpe 1 diese bzw. deren Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.

Bezugszeichenaufstellung

1	Flügelzellenpumpe	41	Dichtsteg
2	Pumpengehäuse	42	Kavität
3	Gehäusedeckel	43	Druckleitung
4	Wandplatte	44	Druckraum
5	Wandsteg	45	Wirkfläche
6	Gehäusewanne	46	Pfeil
7	Rotorkammer	47	Stelleinrichtung
8	Regelkammer	48	Federanordnung
9	Gleitlager	49	Spiraldruckfeder
10	Antriebswelle	50	Pfeil
11	Flügelrotor	51	Normalabstand
12	Rotorkörper	52	Stellschraube
13	Höhe	53	Anschlaganordnung
14	Aufnahmeschlitz	54	Anschlaganordnung
15	Flügel	55	Anschlagfläche
16	Doppelpfeil	56	Anschlagfläche
17	Außendurchmesser	57	Pfeil
18	Überstand	58	Durchbruch
19	Stützring	59	Durchbruch
20	Stirnfläche	60	Vorratsbehälter
21	Außenstirnfläche	61	Versorgungsleitung
22	Umkreis	62	Verbrennungskraftmaschine
23	Drehachse	63	Vertiefung
24	Saugbereich	64	Umfangsfläche
25	Druckbereich	65	Dichtelement
26	Pumpzelle	66	Dichtleiste
27	Stellring	67	Verstellung
28	Innendurchmesser	68	Dichtfläche
29	Schwenklageranordnung	69	Dichtfläche
30	Schwenkachse	70	Schwenkachse
31	Innenwandfläche	71	Gehäuseerweiterung
32	Umfangsfläche	72	Randsteg
33	Wandrippe	73	Aufnahmekammer
34	Innenfläche	74	Außenumfang
35	Nut	75	Steg
36	Dichtanordnung	76	Dichtsteg
37	Abstand	77	Stirnfläche
38	Dichtanordnung	78	Stirnfläche
39	Dichtfläche	79	Innenfläche
40	Dichtfläche	80	Weite
81	Schwenkweg	121	Pfeil
82	Dicke	122	Blattfeder
83	Kontrollfläche	123	Schwenklager
84	Außendurchmesser	124	Federarm
85	Vertiefung	125	Federarm
86	Anschlagnocke	126	Pfeil
87	Pfeil	127	Ansatzsteg
88	Pfeil	128	Doppelpfeil
89	Dichtscheibe	129	Innenwandfläche
90	Pfeil	130	Innenwandfläche
91	Stirnfläche	131	Seitenfläche
92	Stirnfläche	132	Seitenfläche
93	Spiral-Tornisterfeder	133	Führungsanordnung
94	Federschenkel	134	Anschlagfläche
95	Federschenkel	135	Anschlagfläche
96	Pfeil	136	Mittelebene
97	Pfeil	137	Spiraldruckfeder
98	Doppelpfeil	138	Federkammer
99	Stellelement	139	Pfeil
100	Endbereich	140	Linear- Dichtungselement
101	Wandabschnitt	141	Tandempumpe
102	Stirnfläche	142	Zwischenwandscheibe
103	Endbereich	143	Tiefe
104	Stellfortsatz
105	Pfeil
106	Anlagefläche
107	Anlagefläche
108	Wandrippe
109	Zahnstangentrieb
110	Zahn
111	Zahnsegment
112	Zahnstange
113	Schieber
114	Doppelpfeil
115	Spiraldruckfeder
116	Wandbereich
117	Anlagefläche
118	Druckkolben
119	Fortsatz
120	Stirnfläche

Ansprüche

1. Flügelzellenpumpe (1), insbesondere regelbare Ölpumpe für ein Schmiersystem, mit einem Pumpengehäuse (2) mit zumindest einer Gehäusewanne (6) und mit einem in der Gehäusewanne (6) angeordnetem, über eine, eine Drehachse (23) ausbildenden Antriebswelle (10) im Pumpengehäuse (2) drehbar gelagerten Flügelrotor (11), der in etwa in radial verlaufenden Aufnahmeschlitzen (14) Flügel (15) lagert und mit einem den Flügelrotor (11) umfassenden Pumpzellen (26) umfangsseitig begrenzenden Stellring (27), der mit einer zylindrischen Innenwandfläche (31) zwischen einer zum Flügelrotor (11) konzentrischen Lage in eine zu diesem exzentrischen Lage in einer Schwenklageranordnung 29, die eine zur Drehachse 23 parallel verlaufende Schwenkachse (30) ausbildet, schwenkbar gelagert ist und mit druckdicht voneinander getrennten Saug- und Druckbereich (24, 25) und mit einer, ein Druckniveau in einem Förderstrom regelnden Stelleinrichtung (47), und eine am Stellring (27) umfangsseitig, von einander beabstandeten Dichtanordnungen (36, 38) zwischen Stellring (27) und Pumpengehäuse (2) begrenzten Wirkfläche (45), die mit einem Wandsteg (5) des Pumpengehäuses (2) einen, mit dem Druckbereich (25) strömungsverbundenen Druckraum (44) ausbildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenklageranordnung (29) durch eine am Wandsteg (5) angeordnete, insbesondere angeformte, über eine Höhe (13) des Rotorkörpers (12) erstreckende Wandrippe (33) gebildet ist, die eine Innenfläche (34) des Wandsteges (5) mit einem etwa halbkreisförmigen Querschnitt überragt und auf der Wandrippe (33) der Stellring (27) mit einer im Querschnitt halbkreisförmigen Nut (35) aufgelagert ist, und dass die Wirkfläche (45) durch eine Querschnittsfläche einer am Umfang des Stellringes (27) ausgebildeten Kavität (42) gebildet ist.

2. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die druckbeaufschlagte Wirkfläche (45) des Druckraumes (44) zwischen 5 % und 45 % einer Umfangsfläche (64) des Stellringes (27) beträgt.

3. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schwenkbereich des Stellringes (27) durch zumindest eine Anschlaganordnung (53, 54) begrenzt ist.

4. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlaganordnungen (53, 54) durch die Umfangsfläche (64) des Stellrings (27) überragende Anschlagnocken gebildet sind.

5. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass den Anschlagnocken Ausformungen im Wandsteg (5) als Endlagenbegrenzung des Schwenkbereiches des Stellringes (27) zugeordnet sind.

6. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dem druckabhängigen Schwenkmoment des Stellringes (27) entgegenwirkende Stelleinrichtung (47) durch eine zwischen dem Pumpengehäuse (2) und dem Stellring (27) wirkende Federanordnung (48), z.B. eine Spiraldruckfeder (49), gebildet ist.

7. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Federkraft der Federanordnung (48) durch eine dieser zugeordneten Spannvorrichtung verstellbar ausgebildet ist.

8. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung durch eine Stellschraube (52) gebildet ist.

9. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpengehäuse (2) in Bezug auf eine senkrecht zu der Drehachse (23) verlaufenden Mittelebene (136) durch eine Zwischenwandscheibe (142) getrennte, spielbildlich ausgebildete Gehäusewannen (6) aufweist.

10. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder der Gehäusewannen (6) mit einer gemeinsamen Antriebswelle (10) antriebsverbundene Flügelrotoren (11) angeordnet sind.

11. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das aus der Wandplatte (4) und dem Wandsteg (5) einstückig gebildete Pumpengehäuse (2) und der Rotorkörper (12) und der Stellring (27) bevorzugt durch Sintermetall-Baukörper gebildet sind.

12. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (10) und die Flügel (15) aus legiertem Stahl gebildet sind.

13. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusedeckel (3) bevorzugt aus einer Aluminiumlegierung gebildet ist.

14. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusedeckel (3) bevorzugt aus Al-Druckguss gebildet ist.

Claims

1. A vane-cell pump (1), especially a regulatable oil pump for a lubrication system, comprising a pump housing (2) with at least one housing tank (6) and comprising a vane rotor (11) which is disposed in the housing tank (6) and is rotatably mounted in the pump housing (2) by means of a drive shaft (10) constituting a rotational axis (23), said vane rotor supporting vanes (15) in receiving slots (14) running approximately radially, and comprising an adjusting ring (27) which encompasses the vane rotor (11) and bounds pump cells (26) on the peripheral side, said adjusting ring (27) being mounted so as to be swivelable, with a cylindrical inner wall surface (31), between a position concentric with the vane rotor (11) into a position eccentric with the latter in a swivel bearing arrangement (29), which constitutes a swivelling axis (30) running parallel to rotational axis (23), and comprising suction and pressure zones (24, 25) separated from one another in a pressure-tight manner and comprising an adjusting device (47) regulating a pressure level in a delivery flow, and an active area (45) which is bounded on the peripheral side of the adjusting ring (27) by mutually spaced-apart sealing arrangements (36, 38) between the adjusting ring (27) and the pump housing (2), said active area constituting, together with a wall web (5) of the pump housing (2), a pressure chamber (44) in flow communication with the pressure zone (25), characterised in that the swivel bearing arrangement (29) is constituted by a wall rib (33) disposed, in particular moulded, on the wall web (5) and extending over a height (13) of the rotor body (12), said wall rib projecting beyond an inner surface (34) of the wall web (5) with an approximately semi-circular cross-section and the adjusting ring (27) with a groove (35) semi-circular in cross-section being mounted on the wall rib (33), and that the active area (45) is constituted by a cross-sectional area of a cavity (42) constituted at the periphery of the adjusting ring (27).

2. The vane-cell pump according to claim 1, characterised in that the pressurised active area (45) of the pressure chamber (44) amounts to between 5% and 45% of a peripheral surface (64) of the adjusting ring (27).

3. The vane-cell pump according to claim 1, characterised in that a swivelling range of the adjusting ring (27) is limited by at least one stop arrangement (53, 54).

4. The vane-cell pump according to claim 3, characterised in that the stop arrangements (53, 54) are constituted by stop cams projecting above the peripheral surface (64) of the adjusting ring (27).

5. The vane-cell pump according to claim 4, characterised in that there are assigned to the stop cams formations in the wall web (5) as an end position limit of the swivelling range of the adjusting ring (27).

6. The vane-cell pump according to claim 1, characterised in that the adjusting device (47) counteracting the pressure-dependent swivel moment of the adjusting ring (27) is constituted by a spring arrangement (48), e.g. a spiral compression spring (49), acting between the pump housing (2) and the adjusting ring (27).

7. The vane-cell pump according to claim 6, characterised in that a spring force of the spring arrangement (48) is constituted adjustable by means of a clamping device assigned thereto.

8. The vane-cell pump according to claim 7, characterised in that the clamping device is constituted by a set-screw (52).

9. The vane-cell pump according to claim 1, characterised in that the pump housing (2) comprises, with respect to a central plane (136) running normal to the rotational axis (23), housing tanks (6) separated by a partition wall disc (142) and constituted mirror-inverted.

10. The vane-cell pump according to claim 9, characterised in that vane rotors (11) connected in a driven manner to a common drive shaft (10) are disposed in each of the housing tanks (6).

11. The vane-cell pump according to claim 1, characterised in that the pump housing (2), constituted in one piece by the wall plate (4) and the wall web (5), and the rotor body (12) and the adjusting ring (27) are preferably constituted by sintered metal structural components.

12. The vane-cell pump according to claim 1, characterised in that the drive shaft (10) and the vanes (15) are constituted by alloyed steel.

13. The vane-cell pump according to claim 1, characterised in that the housing cover (3) is preferably constituted by an aluminium alloy.

14. The vane-cell pump according to claim 13, characterised in that the housing cover (3) is preferably constituted by aluminium die casting.

Revendications

1. Pompe à palettes (1), en particulier pompe à huile réglable pour un système de lubrification, comportant un corps de pompe (2) avec au moins une cuve (6) et comportant un rotor à palettes (11), qui est disposé dans la cuve (6) et est monté rotatif dans le corps de pompe (2) au-dessus d'un arbre d'entraînement (10) formant un axe de rotation (23), et qui loge des palettes (15) dans des fentes de réception (14) orientées radialement, et comportant une bague de réglage (27), qui délimite, du côté périphérique, des cellules (26) entourant le rotor à palettes (11) et qui est montée pivotante avec une paroi intérieure (31) cylindrique entre une position concentrique au rotor à palettes (11) et une position excentrique à celui-ci dans un système de palier pivotant (29) qui forme un axe de pivotement (30) parallèle à l'axe de rotation (23), et comportant une zone d'aspiration et une zone de pression (24, 25), séparées l'une de l'autre de manière étanche à la pression, et comportant un dispositif de réglage (47) qui règle le niveau de pression dans un flux de transport, et une surface active (45) du côté périphérique sur la bague de réglage (27), laquelle est délimitée par des systèmes d'étanchéité (36, 38) écartés l'un de l'autre entre la bague de réglage (27) et le corps de pompe (2) et laquelle forme avec un bord de paroi (5) du corps de pompe (2) une chambre sous pression (44) reliée par une liaison fluidique à la zone de pression (25), caractérisée en ce que le système de palier pivotant (29) est formé par une nervure (33), qui est disposée, de préférence formée, sur le bord de paroi (5) et s'étend sur une hauteur (13) du corps de rotor (12) et qui, avec une section transversale sensiblement semi-circulaire s'avance au-delà d'une face intérieure (34) du bord de paroi (5), et la bague de réglage (27) avec une rainure (35) à section transversale semi-circulaire est posée sur la nervure (33), et en ce que la surface active (45) est formée par une surface de section transversale d'une cavité (42) réalisée sur la périphérie de la bague de réglage (27).

2. Pompe à palettes selon la revendication 1, caractérisée en ce que la surface active (45), sollicitée en pression, de la chambre sous pression (44) mesure entre 5 % et 45 % d'une surface périphérique (64) de la bague de réglage (27).

3. Pompe à palettes selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'une zone de pivotement de la bague de réglage (27) est délimitée par au moins un dispositif de butée (53, 54).

4. Pompe à palettes selon la revendication 3, caractérisée en ce que les dispositifs de butée (53, 54) sont formés par des ergots de butée s'avançant au-delà de la surface périphérique (64) de la bague de réglage (27).

5. Pompe à palettes selon la revendication 4, caractérisée en ce que des creux dans le bord de paroi (5) sont associés aux ergots de butée en tant que limite de la position finale de la zone de pivotement de la bague de réglage (27).

6. Pompe à palettes selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de réglage (47), agissant à l'encontre du couple de pivotement de la bague de réglage (27) qui dépend de la pression, est formé par un système à ressort (48), par exemple un ressort de pression hélicoïdal (49), agissant entre le corps de pompe (2) et la bague de réglage (27).

7. Pompe à palettes selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'une force du système à ressort (48) est réglable par un dispositif de serrage associé à celui-ci.

8. Pompe à palettes selon la revendication 7, caractérisée en ce que le dispositif de serrage est formé par une vis de réglage (52).

9. Pompe à palettes selon la revendication 1, caractérisée en ce que le corps de pompe (2) comporte des cuves (6) qui, séparées par une cloison intermédiaire (142), sont réalisées symétriquement à un plan médian (136), perpendiculaire à l'axe de rotation (23).

10. Pompe à palettes selon la revendication 9, caractérisée en ce que dans chacune des cuves (6) sont disposés des rotors à palettes (11) reliés en entraînement par un arbre d'entraînement (10) commun.

11. Pompe à palettes selon la revendication 1, caractérisée en ce que le corps de pompe (2), formé d'un seul tenant par le panneau de paroi (4) et le bord de paroi (5), et le corps de rotor (12) et la bague de réglage (27) sont formés de préférence par un corps en métal fritté.

12. Pompe à palettes selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'arbre d'entraînement (10) et les palettes (15) sont réalisées en acier allié.

13. Pompe à palettes selon la revendication 1, caractérisée en ce que le couvercle (3) du corps de pompe est réalisé de préférence dans un alliage d'aluminium.

14. Pompe à palettes selon la revendication 13, caractérisée en ce que le couvercle (3) du corps de pompe est réalisé de préférence dans une fonte d'aluminium coulée sous pression.

Zeichnung