Die Erfindung betrifft eine Pumpe, insbesondere Flügelzellen-Lenkhelfpumpe, mit einem Gehäuse und gegebenenfalls einem Gehäusedeckel, wobei in dem Gehäuse eine Druckmittelfördereinrichtung, z. B. eine Rotationsgruppe einer Flügelzellenpumpe mit einem Rotor, einem Hubkonturring, mit im Rotor radial verschieblich angeordneten Flügeln und mit mindestens einer Druckplatte angeordnet ist, wobei die Druckmittel-Fördereinrichtung über eine oder mehrere Öffnungen in der Druckplatte, so genannte Drucknieren, Druckmittel in einen Drucksammelraum fördert, welcher zwischen der Fördereinrichtung und dem Gehäuse und gegebenenfalls dem Deckel ausgebildet ist, und das Druckmittel weiter aus dem Drucksammelraum zu einem hydraulischen Verbraucher und/oder einem Stromregelventil gefördert wird.
Solche Pumpen sind bekannt, wobei die
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Pumpe darzustellen, welche eine verbesserte Pulsationsreduzierung ohne wesentliche Vergrößerung des Pumpenbauraumes ermöglicht.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Pumpe, insbesondere Flügelzellen-Lenkhelfpumpe mit einem Gehäuse und gegebenenfalls einem Gehäusedeckel, wobei in dem Gehäuse eine Druckmittel-Fördereinrichtung, z. B. eine Rotationsgruppe einer Flügelzellenpumpe mit einem Rotor, einem Hubkonturring, mit im Rotor radial verschieblich angeordneten Flügeln und mit mindestens einer Druckplatte angeordnet ist, wobei die Druckmittelfördereinrichtung über eine oder mehrere Öffnungen in der Druckplatte, so genannte Drucknieren, Druckmittel in einen Drucksammelraum fördert, welcher zwischen der Fördereinrichtung und dem Gehäuse und gegebenenfalls dem Deckel ausgebildet ist, und das Druckmittel weiter aus dem Drucksammelraum zu einem hydraulischen Verbraucher und/oder einem Stromregelventil gefördert wird, wobei der Drucksammelraum durch mindestens eine Strömungswiderstandseinrichtung in zwei Druckräume aufgeteilt wird.
Bevorzugt wird eine Pumpe, bei welcher die zwei Druckräume durch die Widerstandseinrichtung in Strömungsrichtung in Reihe geschaltet sind und somit beide Druckräume durchströmt werden.
Auch wird eine Pumpe bevorzugt, bei welcher die zwei Druckräume durch die Widerstandseinrichtung in Strömungsrichtung parallel geschaltet sind und somit ein Druckraum nicht durchströmt wird, sondern nur ein hydraulisches Totvolumen bildet.
Eine erfindungsgemäße Pumpe zeichnet sich dadurch aus, dass die Strömungswiderstandseinrichtung durch einen Ring mit einer oder mehreren, bevorzugt radialen Durchgangsöffnungen dargestellt ist. Auch wird eine Pumpe bevorzugt, bei welcher der Ring als Einsatzteil zwischen Gehäuse, Druckplatte und gegebenenfalls dem Deckel angeordnet ist.
Weiterhin wird eine Pumpe bevorzugt, bei welcher der hydraulische Widerstand der Strömungswiderstandseinrichtung durch die Durchmesser der Öffnungen und/oder die Länge der Öffnungen und/oder deren Anzahl dimensioniert wird.
Eine weitere erfindungsgemäße Pumpe zeichnet sich dadurch aus, dass das ringförmige Einsatzteil topfförmig ausgebildet ist und zusätzlich zum Ring einen Mittelzapfen enthält, so dass auch der zuerst durchströmte, radial innenliegende Druckraum als Ringkanal ausgebildet ist. Das hat den Vorteil, dass schon im ersten Druckraum durch den räumlichen Abstand der beiden ausstoßenden Drucknieren eine Ringströmung entsteht, bei der sich die Pulsationen je nach Ausbildung entsprechend überlagern und damit verschleifen können. Im zweiten Druckraum kann dann durch entsprechende Anordnung der Durchtrittswiderstände dieser Effekt noch optimiert werden, insbesondere durch eine winkelmäßig versetzte Anordnung der Durchgangsöffnungen zu den Drucknieren und/oder durch eine unterschiedliche Anzahl, welche die Pulsationen im zweiten Druckraum noch weiter zeitversetzt gegeneinander wirken lassen können.
Auch wird eine Pumpe bevorzugt, bei welcher die Druckplatte durch den Mittelzapfen gegen den Hubkonturring gepresst wird. Auch wird eine Pumpe bevorzugt, bei welcher um den Mittelzapfen eine Feder angeordnet ist, wobei die Feder die Druckplatte gegen den Hubkonturring presst.
Weiterhin wird eine Pumpe bevorzugt, bei welcher die Druckplatte durch O-Ringe gegen den Strömungswiderstandsring und den Mittelzapfen abgedichtet wird.
Eine weitere erfindungsgemäße Pumpe zeichnet sich dadurch aus, dass der Druckanschluss und das Stromregelventil achsparallel, aber radial beabstandet zur Welle angeordnet ist. Das hat den Vorteil, dass bei einer derartigen Pumpe auch ein Durchtrieb der Antriebswelle durch die Rotationsgruppe zum Antrieb eines zweiten Aggregates möglich ist.
Die Pumpe wird nun anhand der Figur beschrieben.
Die einzige Figur zeigt im Querschnitt eine erfindungsgemäße Pumpe mit einem zweiteiligen Drucksammelraum.
In einem Pumpengehäuse 1 ist eine Rotationsgruppe 3 angeordnet, welche eine vordere Druckplatte 5, eine hintere Druckplatte 7, einen Rotor 9, radial verschiebliche Flügel 11 und einen Hubkonturring 13 aufweist. Es handelt sich also um die Rotationsgruppe einer Flügelzellenpumpe. Im oberen Teil der Figur ist die Rotationsgruppe mit einer anderen Hubkonturring-, Rotor- und Flügelbreite dargestellt, aber ansonsten identisch mit der Darstellung in der unteren Figurenhälfte. Der Rotor 9 der Rotationsgruppe wird durch eine Welle 15 drehangetrieben, welche mittels einer Lagereinrichtung 17 im Gehäuse 1 gelagert ist. Durch eine Dichtungseinrichtung 19 wird der Teil des Gehäuses 1, welcher die Rotationsgruppe 3 aufnimmt, und die Welle 15 nach außen abgedichtet. Gegen die Druckplatte 7 wird eine ringförmige Strömungswiderstandseinrichtung 21 gedrückt, welche sich auf ihrer Rückseite an einem Gehäusedeckel 23 abstützt. Die ringförmige Strömungswiderstandeinrichtung 21 unterteilt einen Drucksammelraum in einen inneren Drucksammelraum 27 und einen äußeren ringförmigen Drucksammelraum 25, wobei beide Räume durch entsprechend angeordnete radiale Öffnungen 29 miteinander verbunden sind. Aus zwei Drucknieren 30 der hinteren Druckplatte 7 wird Druckmittel aus der Rotationsgruppe in den inneren, ringförmigen Druckraum 27 ausgestoßen, welches dann durch die radialen Durchgangsöffnungen 29 in den äußeren ringförmigen Druckraum 25 gefördert wird. Vom äußeren, ringförmigen Drucksammelraum 25 wird dann das Druckmittel durch eine Verbindungsleitung 31 einem Stromregelventil 33 zugeführt, welches je nach Pumpendrehzahl und damit Pumpenfördervolumen den Pumpenförderstrom in einen Verbraucherölstrom und einen der Pumpe wieder zugeführten Aufladestrom durch den Rückführkanal 35 aufteilt. Derartige Stromregelventileinrichtungen sind bekannt und sollen hier deswegen nicht weiter beschrieben werden. Erwähnenswert ist noch, dass die vordere Druckplatte 5 ebenfalls zwei Drucknieren 37 aufweist, welche in einen nicht durchströmten Drucksammelraum 39 auf der Vorderseite der Rotationsgruppe 3 münden. Die Drucknieren 37 und der Ringkanal 39 der vorderen Druckplatte 5 dienen damit nicht der Förderung, sondern nur der Druckkraftbalance der Rotationsgruppe 3.
Die Funktion der Strömungswiderstandseinrichtung 21, welche topfförmig ausgebildet ist und auf einem kreisförmigen Boden 43 zusätzlich einen Mittelzapfen 41 enthält, wird wie folgt beschrieben.
Aus den Drucknieren 30 der hinteren Druckplatte 7 werden bei Drehung des Rotors jeweils Druckmittel-Förderströme in den inneren Ringkanal 27 des Strömungswiderstandskörpers 21 ausgestoßen. Obwohl das Ausstoßen aus diesen Drucknieren durch gleichzeitiges Vorbeilaufen der Flügelzellen innerhalb der Rotationsgruppe parallel und damit im wesentlichen zeitgleich verläuft, müssen doch die Förderströme der beiden Drucknieren 30 je nach Position der unterschiedlich anzuordnenden Durchgangsöffnungen 29 unterschiedliche Wege zurücklegen, bevor sie in den Ringkanal 25, also den äußeren Drucksammelraum münden. Auch von dem äußeren Drucksammelraum 25 ist je nach Position im unteren, mittleren oder oberen Pumpengehäusebereich ein jeweils unterschiedlicher Weg der durch die Öffnungen 29 aufgeteilten Ölströme zurückzulegen, bis diese sich in dem gemeinsamen Abfluss 31 vereinigen. Damit ist sowohl durch die Positionierung der Durchlassöffnungen 29, welche im Bereich von einer bis zu mehreren Öffnungen angelegt sein können, sowohl zu den beiden Drucknieren 30 als auch zu der Abflussöffnung 31 ein sehr variables hydraulisches Netzwerk darstellbar, welches durch den inneren Ringkanal 27 ein erstes hydraulisches (Speicher-)Volumen, also eine erste hydraulische Kapazität, durch die Durchlassöffnungen 29 dann einen hydraulischen Widerstand und durch den äußeren Ringkanal 25 ein zweites hydraulisches (Speicher-)Volumen, also eine zweite hydraulische Kapazität darstellt, deren Abstimmung zu erheblich wirksameren Pulsationsdämpfungsmaßnahmen führt als die bekannten, einfachen Dämpfungsvolumina. Damit ist durch die Dimensionierung der ersten hydraulischen Kapazität, des hydraulischen Widerstandes und der zweiten hydraulischen Kapazität eine Optimierung auf Pulsationen in wichtigen Betriebspunkten der Pumpen möglich. Die hydraulischen Widerstände der Durchgangsöffnungen 29 können dabei sowohl durch Veränderung der Öffnungsdurchmesser als auch durch Veränderung der Öffnungslängen als auch durch Veränderung der Winkel innerhalb der ringförmigen Einrichtung 21, beispielsweise durch direkte radiale Abströmung, wie in diesem Bild dargestellt, aber auch gegebenenfalls durch andere winklige Abströmrichtungen realisiert werden. Ebenso kann die Anzahl der Öffnungen 29 beliebig variiert werden und auch ihre axiale Anordnung entsprechend wirkungsvoll unterschiedlich positioniert werden.
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